Science: Американские физики поддержали амбициозный план строительства термоядерной электростанции
«Американские ученые в области термоядерного синтеза, печально известные спорами о том, какие проекты с ограниченным бюджетом следует финансировать, объединились вокруг дерзкой цели. Десятилетний план, представленный на прошлой неделе Федеральному консультативному комитету по наукам о термоядерной энергии, является первым с тех пор, как сообщество пыталось сформулировать такую дорожную карту в 2014 году, но потерпело неудачу. В нем содержится призыв к Министерству энергетики (DOE), главному спонсору исследований в области термоядерного синтеза в США, подготовиться к строительству прототипа электростанции в 2040-х годах, которая будет производить электроэнергию без выбросов углерода, используя ядерный процесс, который питает Солнце.
План формализует цель, поставленную 2 года назад Национальными академиями наук, инженерии и медицины, и отраженную в мартовском отчете о 15-месячном процессе планирования. «Сообщество срочно хочет прогресса в области термоядерного синтеза, который может повлиять на изменение климата, - говорит Трой Картер, физик-термоядерщик из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, который возглавлял комитет по планированию, - Мы должны начать».
План, который возник, не требует огромных усилий для строительства электростанции. В течение следующего десятилетия исследователи термоядерного синтеза во всем мире, вероятно, будут заняты завершением и запуском ITER, международного термоядерного реактора, строящегося на юге Франции. ITER, огромное устройство в форме пончика, называемое токамак (установка для магнитного удержания плазмы с целью достижения условий, необходимых для протекания управляемого термоядерного синтеза), стремится показать к концу 2030-х годов, что термоядерный синтез может производить больше энергии, чем расходуется на нагрев и сжатие плазмы.
ITER преподаст ценные уроки о “горящей плазме”, говорят исследователи. Но они добавляют, что его стоимость более 20 миллиардов долларов слишком высока для реальной электростанции. Таким образом, после ITER американские исследователи термоядерного синтеза хотят построить гораздо меньшую и более дешевую электростанцию, используя последние достижения, такие как суперкомпьютерное моделирование целых токамаков, 3D-печать и магнитные катушки из высокотемпературных сверхпроводников.
Новая дорожная карта термоядерного синтеза определяет технологические пробелы и ближайшие возможности для их заполнения. «Определив [создание электростанции] в качестве цели, мы можем вызвать больше исследований в тех областях, которые поддерживают эту миссию», - говорит Стефани Дьем, физик-термоядерщик из Университета Висконсина в Мэдисоне.
Чтобы реализовать свои амбиции, ученым-термоядерщикам потребуется больше финансирования от Конгресса. Комитет по планированию рассмотрел три сценария: «плоские бюджеты», увеличение на 2% в год и неограниченный бюджет. Только самый щедрый сценарий позволит DOE построить новые объекты, говорится в докладе. Годовой бюджет в настоящее время составляет $671 млн, в том числе $247 млн на ITER.
«Независимо от того, как обстоят дела, план развития термоядерного синтеза выражает волю молодых ученых, ведущих общественные исследования»,- говорит Скотт Баалруд, ученый из Университета Айовы. "Люди приходят в эту профессию не только для того, чтобы изучать науку, которая может однажды, спустя много лет после их смерти, привести к термоядерному реактору, - говорит он. - Они хотят начать действовать и изменить мир».
Источник: https://www.sciencemag.org/news/2020/12/us-physicists-rally-around-ambitious-plan-build-fusion-power-plant
TheEconomicTimes: Мукеш Амбани, Сунил Миттал расходятся во мнении относительно сроков развертывания 5G в Индии
«Председатель Reliance Industries Мукеш Амбани и председатель Bharti Enterprises Сунил Миттал разошлись во мнениях о сроках развертывания сетей 5G в Индии, выступая во вторник на индийском Мобильном Конгрессе. В то время, как Амбани поддержал немедленные политические меры по ускоренному внедрению технологий следующего поколения, Миттал призвал к постепенному внедрению в течение следующих двух-трех лет.
Выступая во вторник на индийском Мобильном Конгрессе, Амбани сказал, что Jio (индийская телекоммуникационная компания) станет пионером «революции 5G в Индии во второй половине 2021 года», поддерживаемой «исконно развитыми сетевыми, аппаратными и технологическими компонентами».
«Индия сегодня входит в число самых развитых стран в мире в сфере цифровых коммуникаций. Чтобы сохранить это лидерство, необходимы политические шаги, чтобы ускорить раннее внедрение 5G, а также сделать его доступным и доступным везде», - добавил Амбани.
Миттал в своем выступлении описал 5G как "грядущую" технологию, которая “в ближайшие 2-3 года должна стать нормой в мобильном широкополосном пространстве, поскольку мир осваивает пространство 5G, цены на оборудование снижаются и, что немало важно, устройства начинают становиться доступными в большом количестве”.
Выступая отдельно на том же мероприятии, премьер-министр Индии Нарендра Моди призвал телекоммуникационную индустрию «работать вместе», чтобы обеспечить своевременное внедрение услуг 5G в Индии, “чтобы прыгнуть в будущее и расширить возможности миллионов индийцев”.
Reliance Jio, телекоммуникационное подразделение RIL и единственная прибыльная телекоммуникационная компания в Индии, заявила, что она разрабатывает свою собственную технологическую экосистему 5G и в будущем может стать поставщиком для компаний. Недавно Jio связался с Google по вопросу разработки операционной системы, которая приведет к запуску доступных смартфонов 4G и даже 5G. Компания также призвала к ранним аукционам 5G.
The New York Times: Ученые предупреждают, что переход к «незамерзшему» северу идет полным ходом
«Арктика продолжила свой неуклонный сдвиг в сторону «нового климата» в 2020 году, когда последствия почти рекордного потепления стали ощутимы по всему региону, сокращая ледяной и снежный покров и подпитывая экстремальные лесные пожары, заявили ученые во вторник в ежегодном докладе.
Рик Томан, специалист по климату из Университета Аляски и один из авторов доклада «Arctic Report Card», сказал, что он “характеризует Арктический регион, который продолжает идти по пути, который является более теплым, менее замерзшим и биологически измененным, что едва ли можно было себе представить даже поколение назад”.
“Почти все в Арктике, от льда и снега до человеческой деятельности, меняется так быстро, что нет никаких оснований думать, что через 30 лет многое будет таким, как сегодня”, - сказал он.
В то время, как вся планета нагревается из-за выбросов тепловыделяющих газов в результате сжигания ископаемого топлива и другой человеческой деятельности, Арктика нагревается более чем в два раза быстрее, чем другие регионы. Это потепление оказывает «каскадные эффекты» и в других местах: поднимая уровень моря, влияя на циркуляцию океана и, как все чаще предполагают ученые, играя определенную роль в экстремальных погодных условиях.
В этом году минимальная протяженность морского льда в Северном Ледовитом океане, достигнутая в конце сезона таяния в сентябре, стала второй по величине за время наблюдения со спутников, сообщили ученые. На суше огромный Гренландский ледяной покров и ледники на Аляске теряли массу со скоростью, превышающей среднюю, хотя в Гренландии этот показатель замедлился по сравнению с прошлым годом.
Вечная мерзлота, или постоянно мерзлая почва, продолжала таять и разрушаться вдоль арктических побережий.
И, пожалуй, самое ошеломляющее: снежный покров по всей Евразийской Арктике достиг рекордно низкого уровня в июне. Последующее высыхание почв и сокращение растительности привело к лесным пожарам, которые сожгли миллионы акров тайги. По данным европейских исследователей, пожары выбросили в атмосферу на треть больше углекислого газа, поглощающего тепло, чем годом ранее.
Количество снега, выпавшего на Евразийскую Арктику, на самом деле было выше нормы в этом году, сказал Лоуренс Мудрик, исследователь окружающей среды и изменения климата Канады и ведущий автор раздела о снежном покрове в «Арктическом докладе». “Несмотря на это, снег был достаточно теплым, чтобы растаять быстрее и раньше, чем обычно”, - сказал он.
Тепло распространилось по всей Арктике. Средняя температура суши к северу от 60-й параллели широты, измеренная с октября 2019 года по сентябрь, составила 1,9 градуса Цельсия, или 3,4 градуса по Фаренгейту, что выше базового среднего показателя за 1981-2010 годы и является вторым самым высоким показателем за более чем столетний период ведения учета.
Огромное влияние Арктики является причиной того, что доклад, получивший название «Arctic Report Card», ежегодно в течение последних 15 лет составляется Национальным управлением океанических и атмосферных исследований. Более 130 экспертов из 15 стран внесли свой вклад в версию этого года, которая была выпущена на ежегодной конференции Американского геофизического союза.
В последние годы исследователи Арктики все чаще приходят к пониманию того, что регион переходит от климата, который характеризуется меньше льдом и снегом, а больше водой и дождем.
Дональд К. Перович, профессор Дартмутского колледжа и ведущий автор главы «морской лед» в докладе, сказал, что 2007 год был критическим годом. «У нас было самое большое падение ледяного покрова, которое мы когда-либо видели», - сказал он. – «Хотя с тех пор были изменения, мы никогда не возвращались к тем уровням до 2007 года».
В докладе отмечалось, как условия в Арктике повлияли на экспедицию Mosaic, в ходе которой немецкому исследовательскому ледоколу было позволено вмерзнуть в паковые льды к северу от России и дрейфовать через Центральную Арктику большую часть года. Экспедиция Mosaic завершилась в октябре, когда корабль покинул паковые льды между Гренландией и Норвегией и вернулся в Германию.
В начале экспедиции в сентябре 2019 года корабль изо всех сил пытался найти льдину, которая была бы достаточно толстой и устойчивой, чтобы использовать ее в качестве швартовки, чтобы продержаться на ней в течение нескольких месяцев дрейфа. И по мере того, как путешествие продолжалось, характер ветра, который принес такие теплые температуры в Арктику, также заставил льдину и корабль дрейфовать намного быстрее, чем ожидалось.
Popular Mechanics: Черные дыры могут вообще не быть черными дырами. На самом деле они могут быть пушистыми шариками
«Сторонники теории струн доказывают, что физика перевернута с ног на голову.
Что, если сторонники теории струн были правы с самого начала, и черные дыры - это просто клубки струн? Эти небесные «крысиные короли», говорят ученые, представляют собой место, где огромный пучок «фундаментальных» струн запутался и не может быть распутан.
Пол Саттер из Space.com объясняет: «Черные дыры появляются в общей теории относительности Эйнштейна, и по всем правилам они просто не могут существовать. Если сгусток материи сжимается до достаточно малого объема, то гравитация может стать чрезвычайно сильной. Как только достигается определенный критический порог, сгусток материи просто сжимается и сжимается, в бесконечно малую точку. Конечно, нет такой вещи, как бесконечно маленькая точка, поэтому эта картина кажется неправильной. Но в середине 20-го века астрономы начали находить объекты, которые выглядели как черные дыры, действовали как черные дыры и, вероятно, пахли как черные дыры».
В течение десятилетий ученые думали: то, что попало в черную дыру, остается там и больше никуда не денется. Теперь новые исследования показывают, что стареющие черные дыры «выкашливают» информацию обратно, что делает картину еще более запутанной.
Пушистые шары могут быть отделены от черных дыр или они могут быть подмножеством, содержащимся в поле черных дыр - ученые не уверены. Существуют различные математические модели, которые еще не объединились в одну. Но они исходят, по крайней мере, из одной и той же идеи. «В теории струн черные дыры не являются ни черными, ни дырами», - объясняет Саттер. Вместо этого они похожи на нейтронные звезды, которые являются почти черными дырами, - он продолжает, - внутри нейтронной звезды материя сжимается до максимально возможной плотности. В нейтронной звезде атомы распадаются и растворяются, оставляя после себя только нейтроны, прижатые друг к другу, настолько - насколько это возможно. В пушистых шариках струны прекращают колебания и просто толпятся вместе, становясь большим, ну, клубком струн. Пушистым шариком».
Исследователь Дэниел Майерсон провел новый, широкий обзор существующего объема знаний о «пушистиках». Майерсон также предлагает следующие шаги для инструментов и более тонких измерений, которые могли бы выявить доказательства “парадигмы пушистика”, составляя дорожную карту на ближайшее будущее. «Феноменология «пушистика» и геометрии микросостояний - это многообещающая новая область, где многие захватывающие идеи и наблюдения готовы к сбору», - заключает он».
Источник: https://www.popularmechanics.com/science/a34873839/black-holes-fuzzballs-string-theory/
Читайте другие материалы журнала «Международная жизнь» на нашем канале Яндекс.Дзен.
Подписывайтесь на наш Telegram – канал: https://t.me/interaffairs