Даже удивительно, сколько всего происходит ежедневно в мире науки. Порой эти открытия в корне меняют наши представления о мире и Вселенной. Так, недавно ученые установили, что когда-то Юпитер, ворвавшись в центр Солнечной системы, разгромил множество больших планет, внес полный хаос в нашу Систему и, возможно, выбросил на окраину загадочную девятую планету. Квантовые компьютеры, каменные орудия древностью до миллиона лет, блуждающие планеты и языковые войны — об этом и других открытиях в обзоре июльского номера журнала «В мире науки».
Блуждающие планеты древности
Интернациональная группа ученых — Константин Балыгин, планетолог из Калифорнийского технологического института, Алессандро Морбиделли, планетолог из Обсерватории Лазурного берега в Ницце, и Грегори Лафлин, профессор астрономии и астрофизики Калифорнийского университета в Санта-Крузе, — делятся новыми данными о ранней эпохе Солнечной системы, опровергая общеизвестную гипотезу ее зарождения.
Согласно традиционным представлениям, Солнечная система зародилась миллиарды лет назад, когда огромное медленно вращающееся облако пыли и газа постепенно сжималось и образовало в своем центре Солнце, а из остатков газа и твердых обломков позже возникли остальные планеты и другие астрономические тела, такие как Плутон. При этом расположенные вдали от Солнца планеты стали газовыми гигантами, а расположенные вблизи Солнца — мелкими и каменистыми.
Но после открытия множества разных экзопланетных систем выяснилось, что они имеют совсем иное строение, чем Солнечная система, и некоторые особенности Солнечной системы по сравнению с ними аномальны. Астрономам фактически не удалось обнаружить двойников Солнечной системы: в найденных системах газовые гиганты размером с Юпитер оборачиваются вокруг своих звезд по коротким орбитам с периодом всего в несколько суток. А еще в нашей системе совсем нет суперземель — планет среднего размера, размером в несколько Земель, которые составляют основное количество планет в других системах.
Ученые смоделировали прошлое Солнечной системы и установили, что оно было гораздо более хаотичным, чем считалось ранее: гигантские планеты (Юпитер и Сатурн) неоднократно меняли орбиты, мигрируя по Солнечной системе и воздействуя друг на друга и на саму Систему в целом. И в первую очередь потому, что, когда гигантский Юпитер проник во внутреннюю область Солнечной системы, он, словно бульдозер, сокрушил суперземли и нарушил круговые орбиты других планет, превратив их в хаотический клубок.
Подробности этой драматической истории — в статье «Рожденные из хаоса».
Квантовые компьютеры: будущее рядом
Квантовые компьютеры, если бы их удалось создать, могли бы осуществить невероятный скачок в развитии информационных технологий: взламывать не поддающиеся расшифровке коды, надежно шифровать информацию по законам физики и с легкостью производить невероятные на настоящий момент вычисления. Ведь если сейчас при произведении вычислений единица информации (бит) может принимать значение 1 или 0, то квантовая единица (кубит) сможет быть и нулем и единицей сразу, поскольку способность существовать в двух физических состояниях одновременно — свойство любой квантовой частицы.
Более того, эти частицы могут быть связаны друг с другом по принципу квантовой перепутанности, то есть, даже будучи удаленными друг от друга, они будут связаны так, что действие, совершенное над одной частицей, в тот же момент отразится на другой. А это дает неограниченные возможности для программирования, к примеру для параллельной обработки массивов информации.
Проблема одна: большое количество частиц перестает действовать по законам квантовой механики и начинает следовать классическим законам. Поэтому создать квантовый компьютер, достаточно большой для решения практических задач, ученые безуспешно пытаются в течение уже 20 лет.
Но сегодня ученые предложили принципиально иное решение: построить сеть небольших квантовых компьютеров и связать их между собой при помощи минимального числа соединений, которое не нарушит квантовых свойств.
Первые эксперименты в лабораторных условиях оказались успешными. Теперь перед учеными состоит задача масштабировать созданную ими модульную систему. О квантовом будущем компьютерной техники — в статье «Квантовые связи».
Миллион лет тому назад
Вопрос возникновения двусторонних каменных орудий (топоров, пик, ручных рубил) долгое время был дискуссионным. Такие бифасиальные орудия находили в Африке, Восточной и Юго-Восточной Азии, и главное, что интересовало ученых, — была ли эта культура принесена человеком из Африки в Азию или возникла там независимо на местной основе. Во время недавних раскопок, проведенных в Западном Вьетнаме в 2015 году, ученые обнаружили двусторонние орудия, возраст которых удалось датировать весьма точно. И они дали весьма интересный ответ, а также пролили свет на историю вида Homo sapiens.
О каменных орудиях, возраст которых составляет от 700 тысяч до миллиона лет, — в интервью академика Анатолия Пантелеевича Деревянко, научного руководителя Института археологии и этнографии СО РАН.
Языковые войны
Удивительно, но среди 6,5 тысяч земных языков к индоевропейской языковой семье принадлежат всего около 400 языков. При этом число носителей этих языков составляет более половины населения земного шара. Как же получилось так, что эти языки столь легко распространились по миру?
Ученые реконструировали многие слова праиндоевропейского языка — древнейшего предка всех индоевропейских языков, от латыни до хинди, от английского до русского, от гэльского до санскрита, распространившегося от Китая до Ирландии. Но истоки самого прародителя всех этих языков до сих пор вызывают массу дискуссий.
Об этом — лингвистический детектив независимого журналиста Майкла Болтера.
Также в номере:
о поиске предикторов болезни Альцгеймера
о том, что вызывает непреодолимый зуд и почему так хочется почесаться
о найденных окаменелых остатках гигантских морских птиц
о том, как законы физики помогают медузам плавать
и о многом другом.
