Джек Килби, изобретатель интегральных схем

Джек Килби

В сравнительном небольшой смартфон наших дней помещается больше схем, чем в целый полноразмерный компьютер 30-летней давности. Такой прогресс был бы немыслим без микрочипов и интегральных схем; обоими этими изобретениями мы обязаны одному и тому же человеку – американскому изобретателю Джеку Килби.

Джек Сент-Клэр Килби (англ. Jack St. Clair Kilby, 8 ноября 1923 года, Джефферсон-Сити — 20 июня 2005, Даллас) — американский учёный. Лауреат Нобелевской премии по физике 2000 года за изобретение интегральной схемы в 1958 году в период работы в Texas Instruments (TI). Также он — изобретатель карманного калькулятора и термопринтера (1967).

Родился Килби в Джефферсон-сити, Миссури (Jefferson City, Missouri). Диплом бакалавра он получил в Университете Иллинойса; позже, в Университете Висконсина в Милуоки (Milwaukee) Джек получил диплом магистра электротехники. Параллельно с получением магистерского диплома он работал в местной компании 'Centralab'.

Джек Килби пришел в Texas Instruments в мае 1958 года когда фирма производила транзисторы, конденсаторы и резисторы. Уиллис Эдкок (Willis Adcock), начальник Джека Килби, занял специалиста вопросами создания альтернативы микромодулям. Исследование выполнялось летом в период массовых отпусков. Как новичок, не отработавший и полгода, Джек Килби не мог претендовать на отпуск, и ему одному пришлось выполнить массу рутинной работы. Зато он разобрался в структуре ценообразования местного полупроводникового производства. Однажды Килби посетила простая, но гениальная идея: полупроводниковой компании выгоднее всего производить только полупроводниковые изделия.

«Мысль повела меня дальше, полупроводники - это единственно, что нам требуется: резисторы и конденсаторы, в особенности, можно сделать из того же материала, что и активные элементы. Я также решил, что уж если все компоненты сделаны из одного материала, то они могут и размещаться удобным образом, соединяясь так друг с другом, чтобы получилась готовая схема».
(www.ti.com/corp/docs/history/vacation.htm)
Джек прикинул топологию возможной схемы мультивибратора. И транзисторы, и конденсаторы (как обратно смещаемые pn-переходы), и резисторы могли быть выполнены в объеме германия. Свои наброски Килби показал шефу, когда тот вернулся из отпуска. Босс пришел в восторг от идеи, но потребовал доказательств работоспособности схемы, целиком сделанной из полупроводника. Тогда была построена схема триггера из дискретных германиевых элементов. В ней были использованы резисторы в виде кусочков нужных размеров для обеспечения номинала сопротивления, конденсаторы из легированного полупроводника со слоем металла на обеих сторонах.

Большой взрыв микроэлектроники: первая в мире интегральная схема из германия выглядела грубо, но работала, как и планировалось.

28 августа 1958 года Джек Килби продемонстрировал макет Уиллису Эдкоку. Все работало, и этим была доказана верность концепции. Килби немедленно стал делать первую настоящую монолитную интегральную микросхему.

«Это конец света, каким мы его знаем»: исследователи NASA определили, когда Солнце уничтожит Землю

Космос — это последний рубеж, следующее великое приключение, ожидающее исследования человеком. Популяризация космических путешествий миллиардерами-авантюристами возродила массовый интерес к космосу, которого не было с 1960-х и 70-х годов с миссиями NASA Apollo.

Но как бы ни были захватывающими космические путешествия, они могут быть необходимостью для выживания человеческой расы. Исследователи, работающие с NASA, определили, когда солнце сожжет кислород в атмосфере Земли, положив конец всей жизни на Земле.

Не паникуйте. У нас еще есть время до 1 000 002 021 года.

🔵 Конец света

Кислород необходим для жизни на Земле. Однако атмосфера пострадала от солнечной радиации и усугубилась из-за антропогенного воздействия, особенно в виде парниковых газов. В исследовательской работе, опубликованной в 2021 году, ученые определили, что вся жизнь на Земле прекратит свое существование после массовой деоксигенации планеты.

Вид пристыкованного командно-служебного модуля «Аполлона-9»
и лунного «Паука» на фоне Земли, 1969 г.

Как говорится в исследовании , «мы обнаружили, что будущая дезоксигенация является неизбежным следствием увеличения потоков солнечной энергии, тогда как ее точное время модулируется обменным потоком восстановительной энергии между мантией и системой океан-атмосфера-кора».

Проще говоря, всего через миллиард лет излучение, испускаемое Солнцем, станет слишком сильным для атмосферы Земли и поглотит весь кислород, что в конечном итоге положит конец всей жизни на планете.

Доцент университета Тохоку Кадзуми Одзаки прогнал модели более 400 000 раз. Каждая модель немного варьировалась, чтобы учесть все переменные. Стало ясно, что атмосфера Земли просуществует около миллиарда лет, но затем быстро потеряет кислород, сделав планету безжизненной и непригодной для жизни.

На Луне хотят построить уличные фонари – они будут выше статуи Свободы

Компания Honeybee Robotics, входящая в состав Blue Origin Джеффа Безоса, предлагает инновационное решение для будущих миссий на Луну — гигантские фонари, которые одновременно будут служить и солнечными батареями. Об этом компания рассказала в ролике на YouTube.

Этот проект, названный LUNARSABER, разрабатывается в рамках инициативы DARPA (Агентство передовых оборонных исследовательских проектов США) для поддержки будущих исследований и освоения Луны.

Одной из главных проблем на Луне является тьма, продолжающаяся около двух земных недель. Это уже стало роковым для некоторых космических аппаратов, полагающихся на солнечную энергию. В будущем эта проблема может стать еще более опасной для людей, планирующих осваивать спутник.

Чтобы преодолеть эту проблему, инженеры Honeybee Robotics разработали концепцию фонарей высотой 100 метров, которые не только будут освещать поверхность Луны ночью, но и заряжать луноходы и другое оборудование. Эти фонари будут способны накапливать солнечную энергию днем и использовать ее для освещения во время лунной ночи.

Особенностью проекта является возможность автоматической сборки таких фонарей непосредственно на Луне. Вместо того чтобы транспортировать всю конструкцию, на спутник будут доставлять только основание, а сама башня будет разворачиваться с помощью специальных металлических лент.

Проект LUNARSABER находится на начальной стадии разработки, но уже получил поддержку от DARPA в рамках 10-летнего исследования возможностей для освоения Луны.

NASA планирует до конца десятилетия запустить на орбиту искусственную звезду в рамках уникальной миссии под названием «Ландольт».

Ачарья Канад: индийский мудрец, разработавший атомную теорию 2600 лет назад

Композитное изображение, объединяющее иллюстрацию
Ачарьи Канада и изображение атома

Хотя Джон Дальтон, английский химик и физик, сегодня считается создателем атомной теории на рубеже XIX века, на самом деле теория атомов была сформулирована за 2500 лет до Дальтона индийским мудрецом и философом, известным как Ачарья Канад.

Индийский мудрец Ачарья Канад получил свое имя из-за
истории о том, как он собирал зерна риса, разбросанные по земле.

💫 Ачарья Канад – индийский мудрец
и учитель малых частиц

Ачарья Канад родился в 600 г. до н. э. в Прабхас Кшетре (около Двараки) в Гуджарате , Индия . Его настоящее имя было Кашьяп. Кашьяп совершал паломничество в Праяг, когда увидел, как тысячи паломников усеивают улицы цветами и рисовыми зернами, которые они приносили в храм. Кашьяп, очарованный мелкими частицами, начал собирать зерна риса, разбросанные по земле. Пока он это делал, собралась толпа, чтобы посмотреть, как странный человек собирает зерна на улице.

Индийского мудреца спросили, почему он собирает зерна, к которым даже нищий не прикоснется. Он ответил им, что отдельные зерна сами по себе могут показаться бесполезными, но набор из нескольких сотен зерен составляет еду человека. Он продолжил объяснять, что сбор многих блюд прокормит целую семью, и в конечном итоге все человечество состоит из многих семей. Таким образом, он объяснил, что даже одно зерно риса так же важно, как все ценные богатства в этом мире.

С тех пор люди стали называть его Канадом , так как Кан на санскрите означает «мельчайшая частица». Канад продолжал следовать своему увлечению невидимым миром и концептуализировать идею мельчайшей частицы . Он начал записывать свои идеи и обучать им других. Таким образом, люди стали называть его Ачарья (что означает «учитель»), что объясняет имя Ачарья Канад , что означает «учитель малых частиц».

Ачарья Канад

💫 Концепция Канада об Ану, Атоме

Канад шел с едой в руке, разламывая ее на мелкие кусочки, когда понял, что не может разделить еду на какие-либо дальнейшие части, она была слишком мала. С этого момента Канад концептуализировал идею частицы, которая не может быть разделена дальше. Он назвал эту неделимую материю Парману, или ану (атом).

Ученые ищут происхождение массы протона

Большой адронный коллайдер

🔹 Только 1% массы протона исходит из поля Хиггса. Ученые ALICE исследуют процесс, который может помочь объяснить остальное.

Когда протоны и ядра внутри Большого адронного коллайдера сталкиваются непосредственно друг с другом, их энергия может трансформироваться в новые типы материи, такие как знаменитый бозон Хиггса, известный своей связью с полем, которое придает массу фундаментальным частицам. Но когда ядра просто соприкасаются друг с другом, происходит другая удивительная вещь: они генерируют одни из самых сильных магнитных полей во Вселенной.

Эти сверхинтенсивные магнитные поля позволяют физикам-ядерщикам заглянуть внутрь атомов и ответить на фундаментальный вопрос: как протоны получают большую часть своей массы?

Протоны состоят из фундаментальных частиц, называемых кварками и глюонами. Кварки в протонах очень легкие, а, насколько известно ученым, глюоны вообще не имеют массы. Однако протоны намного тяжелее, чем совокупные массы трех содержащихся в них кварков.

«О происхождении массы из-за бозона Хиггса много говорится», — говорит Дмитрий Харзеев, теоретик-ядерщик, работающий совместно в Университете Стоуни-Брук и Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики. «Но Хиггс отвечает за массу кварков. Остальное имеет другое происхождение».

💫 Происхождение массы

Кварки в протонах очень легкие и составляют всего около 1% от общей массы протона. Правдоподобное, но пока недоказанное теоретическое объяснение этого несоответствия связано с тем, как кварки движутся в вакууме.

Этот вакуум не пуст, говорит Сергей Волошин, профессор Государственного университета Уэйна и участник эксперимента ALICE в ЦЕРНе. Вакуум на самом деле заполнен волнообразными полями, которые постоянно порождают и исчезают пары частица-античастица.

Три кварка, которые придают протонам их идентичность, вечно борются с этими эфирными парами частица-античастица. Когда один из этих кварков приближается слишком близко к антикварку, созданному в вакууме, он аннигилирует и исчезает во всплеске энергии.

Но протон не увядает и не умирает, когда его кварк исчезает; скорее, кварк-партнер из пары частица-античастица, созданной в вакууме, вмешивается и занимает место аннигилированного кварка (поворот сюжета прямо из «Талантливого мистера Рипли»).

Ученые полагают, что этот непрерывный обмен кварками приводит к тому, что протон кажется более массивным, чем сумма его кварков.

🔹 «Девяносто девять процентов массы могут возникнуть в результате этого процесса изменения киральности в вакууме»

💫 Дело в руке

Со стороны кажется, что в этом обмене мало что изменится. Аннигилированный кварк немедленно заменяется, казалось бы, идентичным двойником, что затрудняет наблюдение за этим процессом. К счастью для ученых БАКа, они не совсем идентичны: кварки, как и люди, могут быть левшами или правшами — эта концепция называется хиральностью.

Хиральность связана с квантовомеханическим свойством, называемым спином, и примерно означает, вращается ли кварк по часовой стрелке или против часовой стрелки, когда он движется в определенном направлении в пространстве. (Визуализируйте, как бусины вращаются, скользя по проволоке.)

Из-за свойств вакуума замещающий кварк всегда будет иметь направленность, противоположную исходной. Именно этим постоянным переходом кварков из одной руки в другую теоретики объясняют большую часть массы протона.

«Девяносто девять процентов массы могут возникнуть в результате этого процесса изменения киральности в вакууме», — говорит Харзеев. «Когда мы встаем на весы, число, которое мы видим, может быть результатом этих переходов с изменением киральности».

💫 Физика внутри магнитного поля

В 2004 году, когда Харзеев возглавлял группу ядерной теории в Брукхейвенской лаборатории, у него возникла идея, как можно экспериментально искать доказательства переворота киральности кварков, который никогда не наблюдался.

Удивительные факты и представления о затмениях эпохи Средневековья и Возрождения

Солнечное затмение.

Иллюстрация Рочестерского университета, основанная на миниатюре Кристины и Сивиллы из Собрания сочинений Кристины де Пизан («Книга Королевы»). Британская библиотека Harley MS 4431, л. 189v . Источник: Майкл Осадчив/ Рочестерский университет.

В обществе и культуре Средневековья и Возрождения небесные события не были просто зрелищем в небе. Скорее, они были предзнаменованиями, предсказателями будущего и окнами в устройство Вселенной.

Историк из Рочестерского университета Лаура Акерман Смоллер и библиотекарь Анна Зибах-Ларсен, директор библиотеки Росселла Хоупа Роббинса, пролили свет на то, как люди (ложно названные) «Темными веками» на самом деле понимали, интерпретировали и переживали затмения, соединения планет, и другие астрономические явления.

➡️ Затмения были хорошо изучены в средневековой Европе – по крайней мере, математически

Забудьте идею плоскоземельцев и представление о том, что средневековые люди «в целом были глупыми, невежественными и суеверными», — говорит Смоллер, профессор истории в Рочестере и член Средневековой академии Америки. Древние и средневековые астрономы «достаточно хорошо знали, как предсказать, когда произойдут соединения и затмения», говорит она.

ВНЕ ЦЕНТРА: Впервые напечатанная в 1543 году книга De Revolutionibus orbium coelestium («О вращении небесных сфер») астронома и математика эпохи Возрождения Николая Коперника постулировала гелиоцентрическую модель Вселенной как альтернативу широко распространенной в то время землецентрической модели. Университетский экземпляр книги датируется 1566 годом. (Фото Рочестерского университета / Дж. Адам Фенстер)

Они понимали, что если Луна была либо новой, либо полной и когда ее путь пересекал эклиптику — путь Солнца — произошло затмение (солнечное затмение с новолунием и лунное затмение с полнолунием). Во время затмения Солнце и Луна либо находятся в оппозиции (на 180 градусов напротив друг друга), либо в соединении в одном и том же градусе. Но их пути должны находиться в одной плоскости и пересекаться, объясняет Смоллер. «Это математически довольно сложно представить», — говорит она. Тем не менее, средневековая Европа по-прежнему придерживалась строго ориентированной на Землю точки зрения, согласно которой Солнце и Луна считались планетами, вращающимися вокруг Земли, наряду с пятью известными тогда планетами Венерой, Меркурием, Марсом, Юпитером и Сатурном. Эта геоцентрическая модель была характерна не только для Средневековья — она была преобладающей моделью в нескольких классических цивилизациях, включая Древнюю Грецию и Рим . В 1543 году публикация астронома и математика эпохи Возрождения Николая Коперника De Revolutionibus orbium coelestium («О вращении небесных сфер») положила начало Коперниканской революции. Его работа в конечном итоге привела к замене давней геоцентрической модели на гелиоцентрическую модель, в которой Солнце находится в центре нашей солнечной системы .

➡️ Небесные явления, такие как затмения, использовались для предсказания будущего, в том числе погоды

Средневековые европейцы считали расположение планет, например соединения Юпитера и Сатурна, знаками грядущих событий — от голода, землетрясений и наводнений до рождения Христа и даже окончательного краха империй. Они считали, что затмения, особенно солнечные, могут усиливать и усиливать эффекты этих планетных соединений.

В Университетском отделе редких книг, специальных коллекций и сохранения (RBSCP) хранится старопечатная книга Фирмина де Боваля 1485 года под названием Opusculum repertorii prognosticon inmutations aeris («О предсказании изменений погоды»), опубликованная Эрхардом Ратдольтом, который специализировался на печати работ по геометрии, астрологии и астрономии.

Мелкий шрифт: Согласно тексту, когда солнечное затмение сочетается с планетарным соединением Сатурна и Юпитера в голове Овна, «эффект продлится 12 000 лет». Обратите внимание на выцветшие отметки возле этого отрывка в правом нижнем углу — вероятно, их поставил один из первых читателей, отметивший эффект суперусиления. (Фото Лоры Акерман Смоллер)

Трактат, представляющий собой сборник древних средневековых источников, посвящен влиянию планет на метеорологические явления и прогноз погоды. Но он также охватывает солнцестояния и равноденствия, соединения планет и затмения, а также их способность предсказывать будущее.

Существует ли судьба с точки зрения физики?

В физике понятие судьбы переплетается с идеей детерминизма. Детерминизм, по сути, предполагает, что каждое событие, включая действия людей, обусловлено предыдущими событиями и законами природы. Таким образом, можно утверждать, что если все определяется причиной и следствием, то судьба могла бы быть реальностью, не так ли? Но подождите, дело не так просто! Квантовая физика вносит непредсказуемость в эту схему своим принципом неопределенности, предполагающим, что на субатомном уровне события могут быть довольно непредсказуемыми. В конечном итоге, верите ли вы в судьбу или нет, может зависеть от того, насколько вы спокойно относитесь к неопределенности во вселенной!

Золотое сечение – священное число, связывающее прошлое с настоящим

Золотое сечение. Божественная пропорция в ракушке

Есть одна общая черта: древние греки, художники эпохи Возрождения, астрономы 17-го века и архитекторы 21-го века — все они использовали Золотую середину, также известную как Золотое сечение, Божественная пропорция или Золотое сечение.

А именно, это число 1,61803399, представленное греческой буквой Фи и считающееся поистине уникальным по своим математическим свойствам, распространенности в природе и способности достигать идеальной эстетической композиции.

По словам астрофизика Марио Ливио в его книге «Золотое сечение: история PHI, самого удивительного числа в мире» :

Некоторые из величайших математических умов всех времен, от Пифагора и Евклида в древней Греции, средневекового итальянского математика Леонардо Пизанского и астронома эпохи Возрождения Иоганна Кеплера до современных научных деятелей, таких как оксфордский физик Роджер Пенроуз, проводили бесконечные часы. над этим простым соотношением и его свойствами. Но увлечение Золотым сечением касается не только математиков. Биологи, художники, музыканты, историки, архитекторы, психологи и даже мистики размышляли и обсуждали причины его повсеместного распространения и привлекательности. На самом деле, вероятно, будет справедливо сказать, что золотое сечение вдохновляло мыслителей всех дисциплин, как никакое другое число в истории математики.

➡️ Что такое золотое сечение?

В математике и искусстве две величины находятся в золотом сечении, если их отношение такое же, как отношение их суммы к большей из двух величин. Когда Золотая середина концептуализируется в двух измерениях, ее обычно представляют как правильную спираль, определяемую серией квадратов и дуг, каждая из которых образует «Золотые прямоугольники».

Этот символический потенциал возникает из-за того, что спиральная форма среднего напоминает модели роста, наблюдаемые в природе, а ее пропорции напоминают пропорции человеческого тела. Таким образом, эти простые спирали и прямоугольники, служившие намеком на наличие универсального порядка, лежащего в основе мира, были названы «золотыми» или «божественными».

Спиральная форма Золотого сечения напоминает
закономерности роста, наблюдаемые в природе.

➡️ Золотое сечение в истории

Золотое сечение очаровывало западных интеллектуалов с самыми разными интересами на протяжении как минимум 2400 лет. Самыми ранними известными памятниками, которые, как полагают, были построены в соответствии с этим заманчивым числом, являются статуи Парфенона в Греции, датируемые периодом между 490 и 430 годами до нашей эры. Однако многие утверждают, что оно имеет гораздо более древнюю историю и что египтяне были хорошо знакомы со свойствами этого уникального числа.

По мнению некоторых историков, египтяне считали золотое сечение священным. Поэтому это было очень важно в их религии. Они использовали золотое сечение при строительстве храмов и мест для умерших.

Говорят, что древние египтяне использовали
золотое сечение в своих зданиях

Кроме того, египтяне считали, что золотое сечение приятно для глаз. Они использовали его в своей системе письма и при устройстве своих храмов. Египтяне знали, что используют золотое сечение, но называли его «священным сечением».

Первое зарегистрированное определение золотого сечения относится к периоду, когда греческий математик Евклид (ок. 325–265 до н. э.) описал то, что он назвал «крайним и средним соотношением». Однако уникальные свойства соотношения стали популяризироваться в 15 веке, когда эстетика была жизненно важным компонентом искусства эпохи Возрождения, а геометрия служила как практическим, так и символическим целям. Как писал знаменитый математик, астроном и астролог Иоганн Кеплер (1571–1630):

Что говорит наука о гигантских гуманоидах

Как известно, исполины официальной науке не нравятся, несмотря на изобилие свидетельств. Но известное редко бывает правдой. Потому что именно правду-то и скрывают. Если свидетельства изготовлены в фотошопе, это одно. Если же речь о реальных окаменелостях, — это совсем другое. Человеческие, но настолько большие, что подошли бы лишь гиганту 3.5 метрового роста, зубы давно уже найдены на Яве. По-этому, существование исполинов наука признаёт. Но для того чтобы сбить с толку непосвящённых, называет их мегантропами.

Шутка? Нет. Был же мегантроп. И даже маргинальная гипотеза об азиатском происхождении человека через мегантропа от гигантопитека тоже была. Давно когда-то. Ещё до эпохи исторического материализма. Хотя, на самом-то деле, ни человеком, ни тем более исполином, мегантроп не являлся. И даже, кроме зубов, не обладал чем-либо ещё выдающегося размера. Зубы, да, большие были, а рост он средний имел. Таков уж был причудливый облик азиатского вида парантропа.

Но парантроп это тоже интересно. Особенно, как идея в развитии.

В чём идея? Идея в том, что современный человек возник в результате эволюционного приспособления гоминид к орудийной деятельности. И уже с помощью орудий — в широком смысле — человек приспосабливается к условиям. К любым. Даже к условиям космического пространства. Но это сейчас. В прошлом, пока орудия были каменными, приспособление к условиям при их посредстве, а не напрямую, не всегда казалось оптимальным решением.

Парантропы, в частности, представляли собой достаточно процветающую ветвь прямоходящих гоминид, приспосабливавшихся к среде без орудий, а лишь усилиями челюстей и пищеварительного тракта. Ведь, очевидно, что существу, способному употреблять в пищу ветки и листья, в тропическом лесу голод не грозит. Не слишком беспокоили парантропов и хищники. Львы и гиены водятся в саваннах. В лесу можно встретиться, максимум, с леопардом, для которого существо ростом с человека — слишком крупная добыча.

Некоторое время идея даже работала. Потом, около миллиона лет назад, ранние люди парантропов, конечно, зачистили. Ибо нефиг. Хотя, криптозоологи надеются, что не всех. Теоретически, бигфут — если бы он вообще существовал — мог бы быть эволюционным потомком парантропов.

То есть, идея в наличии. А развитие, вот: для того чтобы стать снежным человеком, парантропу пришлось бы развиться, адаптировавшись не только к доведённому до логического завершения веганству, но и к суровому климату. Заново обрасти густой шерстью (предки людей потеряли её ещё до отделения ветви парантропов), а также увеличить массу тела для сокращения потерь тепла.

Но если бы «орудийная» линия в развитии предлюдей в итоге не восторжествовала, физически уничтожив другие, а пресеклась? Теоретически, такая возможность была. До рубежа 1.8 миллиона лет назад все эксперименты в области орудийной деятельности оказывались малоуспешными. Какие бы ещё могли возникнуть линии гоминид с прямым приспособлением?

Местные формы могут быть многообразны, поскольку многообразны и условия, к которым приходится приспосабливаться. Самое очевидное направление — экспансия в леса, занимавшие в прошлом 2/3 территории суши. Причём, приспосабливаться к условиям леса можно разными методами. Способ выбранный парантропами — не единственный.

Одна из черт унаследованных человеком от ещё древесных, совсем уж обезьяноподобных предков — это дневное зрение. Для поиска плодов требуется хорошо различать цвета, прыжки же по ветвям возможны лишь в условиях очень хорошей видимости. Позже, на равнине дневное, позволяющее обнаруживать и распознавать цели на дистанции в километры, зрение оказалось очень кстати. Но в целом у млекопитающих куда популярнее зрение ночное. Ведь в лесу поле зрения ограничено максимум десятками метров. В таких условиях не беда, что цвета неразличимы и даже на небольшом удалении контуры предметов сливаются. Зато, охотиться и убегать можно в любое время суток.

Архимед: древнегреческий гений, опередивший свое время

Архимед с краном, линзой теплового луча и водяным винтом

Архимед был греческим математиком, ученым, инженером-механиком и изобретателем, который считается одним из величайших математиков древнего мира. Отец простых машин, он представил концепцию рычага и составного шкива, а также множество изобретений, от водяных часов до знаменитого винта Архимеда. Он также разработал устройства для использования в войне, такие как катапульта, железная рука и луч смерти.

➡️ Жизнь Архимеда: Сиракузы и Александрия

Архимед родился в Сиракузах на острове Сицилия в 287 году до нашей эры и был сыном астронома и математика по имени Фидий. О его семье, молодости и образовании известно очень мало, кроме того, что он получил образование в Александрии (Египет) – главном центре изучения греческого языка в то время. В Александрии Архимед учился у учеников Евклида, известного греческого математика, прежде чем вернуться в Сиракузы на остаток своей жизни.

В третьем веке до нашей эры Сиракузы были центром торговли, искусства и науки. Древнегреческий биограф Плутарх упоминает, что, находясь в Сиракузах, Архимед предложил свои услуги королю Гиерону II. Именно благодаря своим отношениям с царем и его сыном Гелоном Архимед добился известности.

Архимед, гравюра (1584 г.)

➡️ Винт Архимеда

Архимед наиболее известен своими изобретениями , созданными во время правления короля Гиерона II, такими как винт Архимеда . Первоначально разработанное древними египтянами, это было устройство, используемое для поднятия воды с более низкого уровня на более высокий. Архимед усовершенствовал это творение.

Машина представляет собой полую трубку со спиралью, которую можно поворачивать с помощью ручки на одном конце. Когда нижний конец трубки помещается в корпус и поворачивается ручка, вода поднимается по трубке. Сегодня винт Архимеда все еще используется как метод орошения в развивающихся странах. Он также используется для подъема сыпучих материалов, таких как зерно.

Винт Архимеда

➡️ Война приходит в Сиракузы,
и изобретения Архимеда
помогают защитить город

Расположенные между Римом и Карфагеном во время Пунических войн (264–146 гг. до н. э.), Сиракузы оказались на пути римской экспансии. В 214 г. до н.э. прокарфагенские фракции в городе встали на сторону Карфагена против Рима. Вскоре после этого римская армия отплыла в Сиракузы с намерением разрушить город.

Архимед своими блестящими изобретениями помог дать отпор римлянам. Он укрепил городские стены военными приспособлениями, такими как катапульты и баллисты, которые могли стрелять снарядами на большие расстояния и атаковать вражеские корабли. Это оружие использовалось в бою и позволило Сиракузам продержаться против Рима около трёх лет.

Одной из самых известных машин, изобретенных Архимедом и использованных против римских кораблей во время осады города, был камнеметный кран. Состоящий из вращающейся балки, стоящей на платформе, на одном конце у нее был противовес (то есть большой камень), а на другом конце она подвешивалась на веревке. Когда вражеский корабль приближался к стене, операторы устройства отпускали лебедку, позволяя грузу пройти через стену путем вращения балансира. Когда груз завис над кораблем, веревку перерезали так, что он упал и причинил существенный ущерб.

✅ Как купание в ванной привело к закону Архимеда

➡️ Коготь Архимеда

Подобным изобретением стал Коготь Архимеда , также известный как Железная рука. Своеобразный древний кран с металлическим крюком на конце мог перелезать через городские стены, захватывать вражеские римские корабли и уничтожать их на скалах. Сообщается, что Коготь Архимеда использовался при защите Сиракуз, хотя никто точно не знает, как он выглядел. Более поздние греческие и римские историки, такие как Плутарх, Полибий и Ливий, говорили об этом устройстве в своих трудах. Вот описание Когтя из « Жизнеописаний » Плутарха:

10 индийских изобретений и открытий, которые сформировали современный мир

Индия

Известный американский писатель Уилл Дюрант в своей книге «История цивилизации» пишет об индийской цивилизации:

«Это правда, что даже через Гималайский барьер Индия послала на Запад такие дары, как грамматика и логика, философия и басни, гипноз и шахматы, и, прежде всего, цифры и десятичная система.

Индия была матерью нашей расы, а санскрит — матерью европейских языков. Она была матерью нашей философии, матерью арабов, большей части нашей математики, матерью Будды, идеалов, воплощенных в христианстве, матерью деревенских общин самоуправления и демократии. Мать Индия во многом является матерью всех нас».
Многие ученые на протяжении многих лет пытались документировать древнюю индийскую цивилизацию. Но очень немногие говорят о точных деталях, которые смогли дойти до общественности.

Невероятные открытия и изобретения древней Индии потрясли мир, к которому мы принадлежим сегодня.

Вот что сказал Уилл Дюрант:

«...Индия послала Западу такие дары, как грамматика и логика, философия и басни, гипноз и шахматы, и прежде всего цифры и десятичная система. Она была матерью нашей философии... большей части нашей математики... идеалов, воплощенных в христианстве... самоуправления и демократии. Мать Индия во многом является матерью всех нас».

➡️ 1. Индуистская система счисления

Не многие осознают, что система счисления, которую мы сейчас используем, пришла из Индии. Большинство людей думают, что мы используем арабские цифры, но арабские торговцы усвоили индийские математические концепции, когда приехали в Индию, и поделились ими с Западом, когда путешествовали по стране. Эта система нарушила общепринятую, но сложную римскую систему того времени.

Другие цивилизации также работали над созданием лучшей системы счисления, чем римская, но индийская система счисления преуспела, она используется в качестве основы в нашей современной математике и имеет прочную основу в нашей современной жизни.

Помимо системы счисления, существует несколько других математических принципов, уходящих корнями в Индию, и иностранные ученые – от греческих философов до арабских математиков и от британских изобретателей до нацистов и ученых времен холодной войны – изучали эти принципы.

Альберт Эйнштейн говорил:

«Мы многим обязаны индейцам, которые научили нас считать, без чего не было бы сделано ни одно стоящее научное открытие».

Людвиг фон Шредер говорил:

«Почти все философские и математические доктрины, приписываемые Пифагору, заимствованы из Индии».

➡️ 2. Науглероженная сталь

Индия предположительно является одним из пионеров металлургии и производила сталь высшего качества еще две тысячи лет назад, когда Майкл Фарадей развеял тайну настоящего процесса. Индийская сталь Wootz считается легендарной, и многие великие цивилизации – от Древней Греции до Персии, от Аравии до Древнего Рима – были поражены ею. Даже король Порус выбрал его в качестве подарка Александру Великому вместо обычного золота и серебра.

Высококачественная сталь по-прежнему является основным сырьем в современном мире производства и промышленности. После обретения независимости Индия вновь стала мировым лидером в металлургии и производстве высококачественной стали.

➡️ 3. Влияние на западную философию

Многие историки говорят о влиянии Индии на древних греков и римлян. Помимо технологий, городского планирования и управления государством, греки искали новые идеи и мысли в ведических писаниях и даже изучали свою профессию в индийских университетах, таких как Таксила и Наланда

В западной философии греческие философы играют заметную роль в формировании ядра своего мыслительного процесса в философии, и их философия считается основой современной философии. Но многие ученые также признают, какой вклад индийцы внесли в греческую философию. В книге «Форма древней мысли» Томас МакЭвилли представляет тщательный анализ того, как индийская философия непосредственно повлияла на досократовскую греческую философию.

Вольтер говорит: «Не вероятно ли, что брахманы были первыми законодателями земли, первыми философами, первыми теологами? Греки еще до Пифагора путешествовали в Индию для обучения».

➡️ 4. Без хлопчатобумажного текстиля
в мире случился бы швейный кризис

Использование хлопкового текстиля для изготовления одежды — революционный вклад Индии в мир. В те времена греки все еще носили шкуры животных, пока не основали хлопковую промышленность в Индии, когда Александр Великий завоевывал мир. Именно тогда они начали носить индийскую одежду, которую мы все носим до сих пор.

Резус-отрицательная кровь: экзотическая родословная или случайная мутация?

Силуэты, клетки крови и геном

Большинство людей с резус-группой крови являются резус-положительными. Однако бывают случаи, когда люди резус-отрицательны. Проблемы со здоровьем могут возникнуть у будущего ребенка матери с резус-отрицательной кровью, когда ребенок резус-положительный. Это заставило некоторых предположить, что резус-отрицательная кровь должна иметь нечеловеческое происхождение. Теории варьируются от сверхъестественных, таких как божественное происхождение или членство в избранной Богом группе людей, до более научных или псевдонаучных объяснений, таких как скрещивание с инопланетянами. Большинство ученых, изучавших группу крови, пришли к выводу, что, скорее всего, это просто случайная мутация. Это объяснение кажется наиболее совместимым с имеющимися доказательствами и наиболее способным противостоять бритве Оккама.

Что необычно в резус-отрицательной крови, так это то, что ее ген на удивление распространен, несмотря на то, что он потенциально вреден. Когда резус-отрицательная женщина беременна резус-положительным ребенком, иммунная система матери создает защитные антитела к резус-положительной крови, и ее кровь по существу становится токсичной для ребенка. Для некоторых людей это выглядит так, как будто организм матери отвергает ребенка, что привело их к предположению, что, возможно, причиной отторжения является несовместимость, основанная на том, что мать и ребенок принадлежат к разным биологическим видам. Другие предполагают, что линии с геном резус-отрицательной крови просто в некотором роде особенные и не предназначены для смешивания с линиями, которые преимущественно являются резус-положительными.

Тестирование группы крови

➡️ Родословный резус-отрицательной группы крови

Одной из популяций, которая содержит необычно высокую частоту гена резус-отрицательной группы крови, являются баски из северо-восточной Испании. Баски имеют самый высокий уровень заболеваемости этим геном среди всех популяций мира. Баски также говорят на неиндоевропейском языке и имеют генетические маркеры, которые появились еще до возникновения сельского хозяйства. Это привело к предположению, что резус-отрицательная кровь связана с происхождением кроманьонцев, восходящим к периоду верхнего палеолита в Европе.

Среди наиболее экзотических теорий есть идея о том, что резус-отрицательный ген представляет собой отдельную ветвь человечества, вступившую в брак с ветвью, пришедшей из Африки. Один блоггер даже заявил, что люди с резус-отрицательной кровью являются потомками гиперборейской расы, которую они считают первоначальной человеческой расой. Последователи этой идеи полагают, что эта раса была светловолосой и голубоглазой и включала в себя большинство крупнейших духовных учителей в истории, включая Иисуса.

Художественное изображение гиперборейских женщин

Некоторые люди, которых не устраивает идея о том, что люди с резус-фактором крови являются еще одной формой человечества, предполагают, что эта черта возникла от инопланетян, которые либо скрещивались с людьми, либо создавали людей посредством генной инженерии.

➡️ Роль генетики в резус-отрицательной крови

Однако эту необычную черту можно объяснить и относительно обыденной человеческой генетикой и естественным отбором. Одна из возможностей заключается в том, что ген резус-отрицательной крови обладает своего рода селективным преимуществом, которое перевешивает негативные последствия наличия резус-отрицательной крови.

Хорошо известным примером этого явления может служить случай серповидноклеточной анемии и малярии. Большой процент населения Западной Африки, где малярия распространена, состоит из носителей гена серповидноклеточной анемии, хотя сами они не болеют этим заболеванием. Причина в том, что уже само наличие гена серповидноклеточной анемии дает человеку, несущему этот ген, иммунитет к малярии. Хотя серповидноклеточная анемия вредна и даже смертельна, носительство этого гена дает селективное преимущество, и поэтому она встречается гораздо чаще, чем можно было бы ожидать.

Серповидноклеточная анемия наследуется
по аутосомно-рецессивному типу

Ученые, изучающие влияние резус-отрицательной крови, обнаружили, что люди, несущие ген резус-отрицательной крови, более устойчивы к определенным паразитам, таким как токсоплазма, которые могут угрожать нерожденным детям. Также было обнаружено, что носителей этого гена больше в районах, где токсоплазма более распространена. Это говорит о том, что носители гена резус-отрицательной крови могут быть более распространены, чем ожидалось, поскольку существует положительное селективное преимущество, большая устойчивость к паразитам, которая перевешивает отрицательное, возможно, наличие беременности, при которой кровь матери подвергает опасности будущего ребенка.

Растения не молчат

Кактус высказывает свое мнение

Когда растения в беде, они издают звуки, которые могут распространяться на несколько метров, и теперь тель-авивские исследователи впервые записали их. Но кто слушает?

Белка впивается зубами в початок. Беспомощная, чтобы сопротивляться натиску грызунов, кукуруза вопит о своих страданиях в эфир. Тем временем петуния, на которую напал садовод, плачет. В лесу падает дерево — но кто-нибудь слышит?

Да, если кем-то вы включаете нечеловеческие формы жизни. Уже много лет известно, что, когда растения испытывают физиологический стресс, влияющий на их водный режим – укусы, порезы, обезвоживание – они издают быстрый хлопающий или щелкающий звук.

Этот звук попкорна можно было различить только тогда, когда датчики были прикреплены к стеблю растения или внутри него. Теперь ученые из Тель-Авивского университета, вооруженные микрофонами, обнаружили, что несчастные растения можно услышать на расстоянии до 5 метров (16 футов).

Оторванный лист поет блюз.
Предоставлено Тель-Авивским университетом

Находясь в ультразвуковом диапазоне, мы, люди, его не слышим. Но некоторые животные, такие как летучие мыши и мыши, могут, насекомые могут, наши технологии могут — и, возможно, другие растения.

Это, возможно, самый интригующий аспект статьи под названием «Звуки, издаваемые растениями в условиях стресса, передаются по воздуху и являются информативными», опубликованной в четверг в престижном журнале Cell Ицхаком Хаитом, Йосси Йовелем, Лилахом Хадани и коллегами из Тель-Авивского университета.

На самом деле, этот шум может пролить свет на до сих пор неизвестный аспект эволюции как растений, так и животных.

Глобальный прорыв: растения издают звуки!

Быть или не быть избранным

Мы не знаем, осознают ли кукуруза, мох или бамбук свою смертность. У них определенно есть биологические цели: выживание и размножение, и некоторые думают, что растения лучше развиваются, когда с ними разговаривают или играют Бетховена. Некоторые выступают за этичное обращение с растениями на том бесспорном основании, что они тоже борются за выживание. Другие думают, что это все чепуха.

Растение, так сказать, «хочет» говорить? Существует мнение, что даже бактерии обладают «разумом», так что, очевидно, растения тоже; другие сказали бы, что микробы и магнолии реагируют на раздражители и не принимают «решений». Что касается растительных мотивов, Хадани непредубежден.

«Мы не можем сказать, было ли это непреднамеренным», — говорит она о щелчках и хлопках тревоги. На звуки влияет характер и интенсивность стресса, поэтому, если человек слышит их и изучает этот «язык», он получает информацию. Но команда не может сказать, являются ли звуки пассивными или активно регулируются.

Йосси Йовель (слева) с Лилах Хадани, с блюзовыми растениями.
Предоставлено Тель-Авивским университетом.

Так что не будем останавливаться на ботанической воле: хотят они того или нет, знают или нет, стрессовые растения шумят.

Технически хлопающий звук вызван кавитацией: изменение водного режима растения по какой-либо причине создает пузырьки воздуха в тканях, объясняет Йовель. Создание пузырьков воздуха и их последующее схлопывание вызывает вибрацию, которая и создает звук, который, как теперь выяснила команда, можно услышать на расстоянии до 5 метров от несчастного растения. Отсюда и «воздушный».

Но познавательно для кого? Все, кто может слышать ультразвуковые удары: животные, а также другие растения.

Кукуруза, пострадавшая от засухи. Модели машинного обучения
могут помочь обнаружить проблему на ранней стадии.

Уточним, что межзаводская коммуникация известна и признается. Растения, попавшие в беду, могут изменить цвет и форму — визуальный сигнал, который не повлияет на другие растения, но может произвести впечатление на животных: вы сорвете и съедите почерневший, сморщенный початок кукурузы или красивый, жирно-желтый початок? Но меняется и запах: травмированные растения выделяют летучие соединения, которые могут вызывать реакции у других растений.

Что касается безумного хлопания, независимо от того, «хочет ли» растение это сделать, оно сообщает: меня съедают, я высыхаю, у меня болезнь.