Добро пожаловать!
Www.istmira.Ru
 
Первобытное общество
Древний мир
Средние века
Новое время
Новейшее время
Первая мировая война
Вторая мировая война
История России
История Беларуси
Различные темы



Контакты

 

логин *:
пароль *:
     Регистрация нового пользователя

ЗНАНИЕ-СИЛА 10/2000


показали, что для осуществления сценария Киршвинка содержание углекислого газа в атмосфере должно было быть в 350 раз больше нынешнего. Предположив, что вулканы в те времена выбрасывали столько же углекислого газа, что и сейчас, можно вычислить, что для его накопления в достаточном для таяния количестве период «снежного кома» должен был продолжаться миллионы лет, как и предполагал Кирш вин к.

Предположение Киршвинка было встречено довольно прохладно, но в последующие годы обнаружились два новых факта, говорящих в его пользу: уже упомянутые карбонатные отложения и данные по их изотопному составу. Это и побудило Хоффмана и его коллег выступить в 1998 году с пространной статьей, воскресившей — но уже на более широких основаниях — гипотезу «снежного кома».

Сценарий этой катастрофы выглядел теперь так. 700 миллионов лет назад участки суши, составляющие нынешние континенты, группировались в основном вблизи экватора. Моря вблизи полюсов были покрыты льдами. Поток солнечного тепла был на 6-7 процентов меньше, чем сейчас, что делало климат весьма неустойчивым относительно возможных резких изменений. Таким изменением мог быть достаточно длительный перерыв вулканической деятельности, приведший к уменьшению притока углекислого газа в атмосферу. Это должно было вызвать спад «парникового эффекта» и соответствующее понижение температуры.

Поскольку континенты тогда лежали у экватора, они не были покрыты льдами, и эта суша могла поглощать углекислый газ, как обычно, даже при понижении температуры. А это продолжающееся высасывание углекислого газа из атмосферы вело к еще большему уменьшению «парникового эффекта» и дальнейшему снижению температуры. Это, в свою очередь, вело к расширению площади подо льдами, пока не началась обвальная цепная реакция, которая за считанные тысячелетия (а может, и за сотни лет') привела к обледенению всей Земли.

Обратный путь — таяние льдов за счет восстановившегося «парникового эффекта», как описывал Киршвинк, — тоже должен был представлять собой лавинообразную реакцию, так что переход от температуры минус 50 градусов Цельсия к температуре плюс 50 градусов мог произойти за те же тысячи или даже сотни лет, то есть в геологических масштабах времени практически мгновенно. Чудовищные дожди, обогащенные растворенной углекислотой, должны были быстро разлагать скалы, обнажившиеся в результате таяния ледников, и сносить продукты этого разложения в океан, где в результате быстро нарастало содержание карбоната, оседавшего на дно в виде карбонатных скал. Это объясняет их нынешнее повсеместное обнаружение.

Необъясненным остается лишь четвертый парадокс — длительные перерывы в «биологически активных» слоях этих скал. Они могут быть следствием многократных (по мнению авторов, четырехкратных) повторений цикла «обледенение — таяние», но как тогда объяснить, что после каждого такого цикла жизнь на Земле ухитрялась воскреснуть?

Первоначальное предположение авторов, что это оказалось возможным в силу невероятной приспособляемости простейших организмов, не очень убедило биологов. Впрочем, специалисты из других областей тоже поначалу весьма скептически отнеслись к воскрешенной авторами гипотезе. Неслучайно название недавней обзорной статьи по гипотезе «снежного кома», опубликованной в майском выпуске «Seience», звучало: «Привлекательный снежный ком Земля, который все еще трудно проглотить». Но в последнее время стали накапливаться новые доводы в пользу этой гипотезы. Так, техасский ученый Хайд и его коллеги произвели компьютерные расчеты, которые подтвердили правдоподобность описанного выше сценария «снежного кома» и сверх того — показали, что в некоторых вариантах на обледеневшей Земле могли остаться свободные ото льда «оазисы», способные поддерживать жизнь в любых ее тогдашних формах. Это объясняло бы последний, еще не объясненный парадокс теории и снимало бы веское возражение против нее.

Поэтому можно думать, что эта гипотеза в конце концов пробьет себе дорогу. Как завершает обозреватель журнала «Seience», «вряд ли кто-нибудь обвинит Хоффмана и Шрага в том, что они не осмеливаются думать «по большому», но большие идеи требуют большого времени, чтобы укорениться. А пока что они стимулируют умы».

О <1

ВОЛШЕБНЫЙ ФОНАРЬ

з М

М/С

Опыт Бухерера

Релятивистский эффект — неограниченное возрастание массы электрона с приближением его скорости к скорости света — экспериментально обнаружил (еще до создания теории относительности) Вальтер Кауфман (1871 — 1947). Но в историю науки вошел уточненный вариант его опыта, повторенного в 1908 году Альфредом Генрихом Бухерером (1863 — 1927). Опыт Бухерера подтвердил правильность выводов теории относительности, которой тогда было всего лишь три года от роду.

Юлий Данилов

НОВЫЙ ГУТЕНБЕРГ

Александр Волков

Квантовый компьютер

Возможности компьютера предсказуемы. Как и способности человека, сотворяюшего все новые, более мощные компьютеры. Их отношения вот уже три десятка лет описывает так называемый закон Мура. Гордон Мур, один из основателей фирмы «Intel», первым заметил, что каждые полтора года мощность процессоров удваивается. В этом прогрессе не было ничего мистического. Каждые полтора года удваивалось количество транзисторов, умещаемых на микросхеме. И этот факт указывал «пределы роста» современной техники. Мы не можем уменьшать элементы микросхемы до бесконечности. Когда-нибудь они станут так малы, что делать их меньше нельзя будет ни на йоту, ни на атом. По мнению экспертов, обычный кремниевый компьютер исчерпает свой ресурс около 2020 года.

Но не может же наука остановиться в своем развитии из-за ущербности материала! Наша цивилизация прогрессирует скачками: один излюбленный ею материал сменяется другим. Вся история человеческой культуры — это череда разочарований и отказов от кремния, бронзы, древесины, угля, железа. Всякий раз на новом витке развития у цивилизации появляется очередной «любимчик». Еще недавно ученые и инженеры не чаяли души в полимерах и полупроводниках, но вот и кремниевые микросхемы понемногу выходят из фавора. Уже несколько лет перед наукой брезжит видение «квантового компьютера».

Подобная машина может моментально просматривать огромные базы данных. Теоретики уже убедили, что квантовый компьютер без труда разгадает любой шифр. Проблема заключается лишь в том, как построить эту чудо-машину.

«Разве есть Луна там, где ее никто не видит?» — ироническая фраза

Эйнштейна, адресованная адептам невзлюбившейся ему квантовой механики, достаточно метко описывает поведение изучаемых ею объектов. В квантовом мире они принимают определенные свойства лишь в тот момент, когда мы пытаемся «взглянуть» на них, то бишь измерить их характеристики. Или, иными словами, нет реальности без наблюдателя.

С миром, окружающим нас, мы связаны воистину неразрывными узами. Пока мы есмь, есть и он. Когда мы исчезаем, мир принимает совершенно иной облик, повинуясь чужому взгляду. Только мы удерживаем вокруг себя Вселенную такой, как она... Есть? Нет, какой мы ее видим! К концу своей жизни человек становится хранителем целой Вселенной, в которой, вероятнее всего, действуют те же законы, что и в других вселенных, — в мириадах вымышленных и одной истинной. Ее облик неминуемо отличается от остальных своими «корнями» и размахом, подобно тому как любую окружность обособляют от других расположение ее центра и ее радиус.

Недаром физики дали еще одно толкование этому основному положению квантовой механики: для каждого возможного результата имеется своя параллельная Вселенная, в которой некий наблюдатель (возможно, это вы!) видит некий конкретный результат.

Итак, квантовый объект — это своего рода чистый холст, ожидающий появления художника. В нем заключено множество самых разных состояний, одно из которых будет воплощено. Подобные «абсурдные» модели долгое время бытовали лишь в академических кругах, пока наконец в 1994 году Питер Шор из лаборатории Белла не опубликовал свою теорию квантового компьютера. Он показал, что эта машина, например, может с

невероятной быстротой отыскивать простые делители очень большого числа. И дело даже не в этом...

Теория Шора туг же стала «вопросом национальной безопасности США», ведь он убедил, что в мире, где существует квантовый компьютер, нет больше тайн.

До сих пор ученые, военные, связисты могли полагаться на секретные коды лишь потому, что противник, пытавшийся расшифровать этот код, затрачивал слишком много времени, подбирая нужный ключ методом проб и ошибок. Так, если длина кодового ключа достигнет 266 бит, то взломщик этого кода, тщась перебрать все варианты, должен совершить больше попыток, чем имеется атомов во Вселенной. Даже самые мощные современные компьютеры потратили бы на эту работу больше времени, чем существует вся Вселенная. Что ж, криптоло-ги могут спать спокойно, пока у противника есть только такие помощники, что последовательно перебирают все возможные варианты.

А вот квантовые компьютеры проявляют невероятные способности. Вместо нулей и единиц они оперируют причудливыми энергетическими состояниями, характерными для микромира, — квантовыми битами, или, сокращенно, q-битами. В отличие от классического бита, q-бит может не только равняться нулю или единице, но и принимать промежуточные значения.

Едва мы начнем решать на квантовом компьютере какую-либо задачу, как его q-биты воплотят сразу все возможные решения. Компьютер будет перебирать все имеющиеся варианты одновременно (!). Он найдет нужное решение, уложившись в считанное число операций. Как заявил еще один сотрудник лаборатории Белла Лав Трувер, подобный компьютер будет незаменим при решении нечетко сформулированных задач. Привычные

Страницы:1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -[13] -14 -15 -16 -17 -18 -19 -20 -21 -22 -23 -24 -25 -26 -27 -28 -29 -30 -31 -32 -33 -34 -35 -36 -37 -38 -39 -40 -41 -42 -43 -44 -45 -46 -47 -48 -49 -50 -51 -52 -53 -54 -55 -56 -57 -58 -59 -60 -61 -62 -63 -64 -65 -66 -67 -68 -69 -70 -71 -72 -73 -74 -75 -76 -77 -78 -79 -80 -81 -82 -83 -84 -85 -86 -87 -88 -89 -90 -91 -92 -93 -94 -95 -96 -97 -98 -99 -100 -101 -102 -103 -104 -105 -106 -107 -108 -109 -110 -111 -112 -113 -114 -115 -116 -117 -118 -119 -120 -121 -122 -



Loading