наука технологии будущее

США объявили о прорыве в термоядерной энергетике – реакция синтеза дала в 1,5 раза больше энергии, чем ушло на её запуск

Американские учёные из Ливерморской национальной лаборатории им. Э. Лоуренса (LLNL) действительно смогли достичь термоядерного воспламенения — самоподдерживающейся реакции термоядерного синтеза, в ходе которой на выходе получается больше энергии, чем было потрачено на её запуск. Об этом сегодня официально сообщили Министерство энергетики США и Национальное управление по ядерной безопасности (NNSA), назвав это научным подвигом, к которому шли десятилетиями.

О результатах эксперимента рассказали в прямом эфире на сайте Министерства энергетики США, которому принадлежит лаборатория. В трансляции выступили министр энергетики Дженнифер Грэнхолм и её заместитель по ядерной безопасности Джилл Хруби.

О том, что специалисты National Ignition Facility (NIF) при Ливерморской лаборатории, смогли достичь реакции термоядерного синтеза с положительным выходом энергии, стало известно ещё на днях. Теперь же данные официально подтвердились: 5 декабря команда исследователей провела первый в истории эксперимент по управляемому термоядерному синтезу, в результате которого было произведено больше энергии, чем потрачено лазерной энергии для запуска реакции.

В рамках эксперимента самая мощная в мире лазерная установка, включающая 192 лазера, доставила до крошечной капсулы с топливом 2,05 МДж энергии, а в результате реакции учёные получили 3,15 МДж энергии. То есть на выходе оказалось более чем в полтора раза больше энергии, чем было затрачено.

Термоядерный синтез – это реакция, при которой два лёгких атомных ядра объединяются в одно более тяжелое, при этом генерируя большой объём энергии. То же самое происходит внутри звёзд. Американские учёные ещё в 60-е годы прошлого века предположили, что для запуска реакции синтеза можно использовать лазеры, с помощью которых получится создать огромное давление и температуру, необходимые для запуска реакции. Этот метод был назван управляемым термоядерным синтезом с инерционным удержанием, и спустя множество десятилетий работы его удалось воплотить в лабораторных условиях.

Чтобы выполнить термоядерное зажигание, капсулу с топливом поместили в хольраум – крошечную камеру, стенки которой превращают лазерное излучение в рентгеновские лучи. Эти лучи сжимают топливо до тех пор, пока оно не взорвётся, создавая плазму с крайне высокими температурой и давлением.

В рамках многолетних исследований в LLNL была построена серия все более мощных лазерных систем, что привело к созданию NIF – крупнейшей и самой мощной лазерной системы в мире. NIF имеет размер спортивного стадиона и использует мощные лазерные лучи для создания температур и давлений, подобных тем, которые возникают в ядрах звезд и планет-гигантов.

Конечно, до момента, когда термоядерная энергетика станет обыденностью, пройдёт ещё немало времени, и для этого потребуется провести ещё массу исследований. Тем не менее, значимость первого удачного эксперимента по термоядерному воспламенению огромна — возможно, в итоге он станет отправной точкой в революции в мировой энергетике. Термоядерная энергия может стать альтернативой как обычным атомным электростанциям, работающим наоборот за счёт расщепления атомов, так и углеводородному топливу и избавить людей от вредных выбросов в атмосферу.

«Это знаменательное достижение для исследователей и сотрудников NIF, которые посвятили свою карьеру тому, чтобы термоядерное зажигание стало реальностью, и эта веха, несомненно, повлечет за собой ещё больше открытий, — сказала министр энергетики США Дженнифер М. Грэнхольм (Jennifer M. Granholm). Его также поддержал директор LLNL доктор Ким Будил (Kim Budil): «Термоядерное воспламенение в лаборатории — одна из самых значительных научных задач, когда-либо решаемых человечеством, и ее достижение — это триумф науки, техники и, прежде всего, людей».

Источник: LLNL

Шаг на пути к анабиозу человека: биологи научились вводить обезьян в спячку

Пока учёные не придумали способов путешествия быстрее света, полёты к звёздам для человека остаются крайне сложным делом из-за ограниченности человеческой жизни и огромных расстояний между светилами.

Более-менее реалистичными пока представляются два варианта – корабль поколений, на котором поколения сменяют друг друга сотни и тысячи лет, или же искусственный анабиоз, во время которого человеческий организм почти не функционирует.

Ещё один шажок по второму пути сделали китайские специалисты из Шэньчжэньского института передовых технологий при Китайской академии наук. Им удалось при помощи определённых химических веществ вызвать у обезьян состояние, напоминающее зимнюю спячку. Результаты работы были опубликованы в журнале The Innovation.

Активировав часть нейронов из преоптической области гипоталамуса макак-крабоедов, учёные смогли вызвать у последних гипотермию. Таким образом учёные продемонстрировали возможность управления регулировкой температуры тела у приматов.

Некоторые животные умеют впадать в состояние спячки (зимняя спячка называется гибернацией), позволяющее им переносить слишком низкие температуры или низкое содержание кислорода в воздухе. В таких случаях температура тела падает, метаболизм замедляется до минимума, позволяя телу оставаться живым и тканям не атрофироваться.

Среди приматов спячка – крайне редкое явление. Человек обычно не умеет входить в такое состояние, однако наука зафиксировала несколько случаев, когда такое происходило случайно. Самый долговременный пример – случай с Мицутака Утикоси, 35-летним японцем, проведшим 24 дня без еды и воды, а потом полностью восстановившимся.

Учёные обнаружили, что N-оксид клозапина — синтетическое лекарственное средство, используемое в основном в биомедицинских исследованиях – способно вызывать гипотермию как у макак под наркозом, так и у активных бодрствующих зверьков.

В итоге данной работе впервые у приматов была успешно вызвана гипотермия путём воздействия на определённые нейроны.

Развитие технологий. Нужны понятия.

Доброго времени дня, дамы и не совсем!

Наигрался я как-то в Master of Orion 2. Впечатлился, типа.

Теперь у меня баттхёрт вопрос ко всем технодрочерам, сайфай-дрочерам и прочим дрочерам.

Технология, как я понимаю (на примере компьютеров, процессоров) имеет несколько шагов. Не кидайте тапками, если что-то забуду (можете дополнить).

1. Создание базы технологии, т.е. использование законов физики (полупроводники, например)

2. На базе создаются первые применения - диоды, транзисторы и т.д.

3. На них создаются первые схемы процессоров.

4. Миниатуризация. Процессоры становятся всё меньше и мощнее.

5. Достижение технологического и физического барьера. (длинна волны)

6. Либо квантовый скачок на новые технологии, либо использование других законов физики. (квантовые, лазерные компьютеры и т.п.)

7. ...

8. Профит - технологическая сингулярность.

Кто-нибудь может дополнить и/или рассказать, как такой "roadmap" в технике называют?

Созданы псевдоживые клетки-"киборги"

При помощи сложных химических процессов учёные смогли создать в лаборатории многоцелевые синтетические клетки-"киборги". Они во многом напоминают живые клетки, но не могут расти и делиться.Исследование было опубликовано в журнале "Advanced Science".

Для использования искусственных клеток очень важно иметь возможность контролировать их – поэтому то, что они не размножаются, очень важно. Исследователи считают, что у подобных клеток может найтись множество применений: от улучшения лекарств от таких тяжёлых болезней, как рак, до очищения загрязнений посредством узконаправленных химических реакций.

Инженер биомедицины Чи Мин Тан из "Калифорнийского университета" в Дэйвисе говорит, что клетки-"киборги" можно программировать, при этом они не делятся, в целом функционируют как обычные клетки, но способны на необычные действия.

Сегодня наука создания искусственных клеток зиждется на двух подходах: генетической переделке существующих клеток с целью придания им новых функций (это более гибкий подход, но такие клетки будут размножаться) и создании синтетических клеток с нуля (они не могут размножаться, но их биологические возможности ограничены).

Новые клетки стали результатом гибридизации двух этих стратегий. Исследователи взяли за основу бактерий и добавили к ним элементы, сделанные из полимера. Попав внутрь клетки, полимер подвергся ультрафиолетовому облучению и превратился в гидрогелевый матрикс, имитирующий естественный внеклеточный матрикс.

Получившиеся "киборги" оказались способны поддерживать нормальные биологические функции – клеточный метаболизм, подвижность, синтез белков, генетическая совместимость – и при этом стали более устойчивыми к таким факторам стресса, как высокий pH и антибиотики.

В лабораторных испытаниях новые клетки смогли внедриться в раковые клетки, а значит, когда-нибудь подобные синтетические клетки можно будет использовать для точечной доставки лекарств. Правда, до этих прекрасных времён ещё далеко: пока исследователи планируют экспериментировать с разными материалами для создания подобных клеток, а также исследовать различные варианты их использования.

Также не совсем ясно, по какой причине эти клетки не делятся; это ещё предстоит выяснить. Возможно, считают авторы, гидрогелевый матрикс подавляет рост клеток, или воспроизведение ДНК, или и то, и другое.

Слияние двух миров, естественного и искусственного, как отмечают авторы, определённым образом помогает взять лучшие аспекты обеих сторон, но при этом поднимает биоэтические вопросы. Полученные клетки не являются ни живыми клетками в полном смысле слова, ни просто органическим материалом.

ИИ ChatGTP самостоятельно написал полностью компилируемое приложение под ОС Android

Пользователь платформы Habr @maxkachinkin  использовал ИИ ChatGPT для написания приложения под ОС Android. Приложение было написано "с нуля", оно полностью компилируемо. Так же стоит добавить, что ИИ проинструктировал пользователя как использовать IDE для компиляции и дал пример исходного кода на другом языке программирования.

Выводы разработчика.

Я считаю, что можно уверенно говорить, что ChatGPT написал Андроид приложение! Оно компилируется, запускается и даже работает. Если вы ждали чуда, написание кода без ошибок, разделение на слои, архитектуру и прочее по списку - увы, пока еще AI не на таком уровне. Бот пихает всё в MainActivity, норовит писать на Java, предлагает использовать AsyncTask и далее по списку. Но за это я на него не в обиде. Думаю, что дело не за горами.

Давайте проверим, выполнили ли мы все условия:

 ■ Лично я не пишу ни строчки кода — ☑️;

 ■ Все что я делаю, это копи-паст того, что мне скажет чат-бот — ☑️;

 ■ Я выполняю различные настройки по указанию чат-бота — ☑️;

 ■ Если появляются любые ошибки или баги, я спрашиваю у чат-бота и исправляю так, как он ответит — ☑️, но с поправкой, что 2 раза я сам сильно подсказал боту. Поэтому здесь может быть половинчатая галочка.

Лично я был приятно поражен и удивлен результатом. Бот рассказал, как написать приложение, дал все нужные куски кода, помнит про контекст в течение разговора, реагирует за ответные замечания и вообще очень вежливый.

После этого, другой пользователь сайта с ником @TimReset успешно использовал бота для решения более сложной задачи.

Ранее проект Riffusion сообщил о том, что разработал нейросетевую модель для создания музыки.

Видео: Nvidia генерирует реалистичные фотопейзажи из эскизов

Технология должна помочь дизайнерам и архитекторам, а так же людям занимающимся проектированием VR миров.

Технология настолько проста что мы рисуем скетч и говорим программе что это должно быть дерево, это небо, а это трава.

И нейросеть, натренированная на огромном массиве изображений реального мира, способна генерировать фотореалестичные изображения учитывая освещение, отражения, тени и текстуры.

Physics Today: Ученые придумали двумерные сверхпроводящие чернила

Ученые из Принстонского университета изобрели сверхпроводящие двумерные чернила, которые можно легко хранить, наносить и применять на практике, пишет Physics Today. Эта технология, разработанная аспиранткой Сяою Сон, ее руководительницей Лесли Шооп и их коллегами, может совершить революцию в производстве микросхем и гибкой электроники, а также открыть дорогу к квантовым компьютерам.

Двумерными называют чернила, позволяющие нанести слой толщиной в одну молекулу. Создание двумерных объектов с помощью таких чернил не требует сложной техники, а полученные “рисунки” устойчивы к действию окружающей среды и не требуют защитных покрытий. Благодаря этим чернилам те двумерные материалы, которые ранее были доступны только в лабораторных условиях, могут стать коммерчески доступными. С помощью чернил, проводящих электричество, можно нарисовать электропроводящий узор. Они используются для нанесения микросхем на гибкие поверхности и могут пригодиться в самых разных областях, от бытовой электроники до суперкомпьютеров.

Материалом для чернил, которые синтезировала принстонская рабочая группа, послужил дисульфид вольфрама WS2. Он известен в виде нескольких модификаций — одинаковых по своему химическому составу, но различных по кристаллической структуре веществ. Для чернил использовался так называемый 1T′-дисульфид вольфрама. Получить его довольно сложно, поскольку обычные методы дают смесь различных кристаллических структур. Ранее было предсказано, что двумерные «чешуйки» 1T′ дисульфида вольфрама могут обладать свойством сверхпроводимости. Однако не существовало удобного способа получать эти «чешуйки» в промышленных масштабах.

Технология получения «чешуек» ранее была отработана на схожем веществе — дителлуриде вольфрама. Но двумерные чернила из него оказались неустойчивыми на воздухе и требовали сложных органических молекул-стабилизаторов. А существующие методы не позволяли выделить чистую 1T′-фазу двумерного дисульфида вольфрама; она оказывалась загрязнена другими кристаллическими фазами.

В качестве исходного вещества для синтеза дисульфида вольфрама ученые обычно использовали дисульфид калия-вольфрама, однако у них не получалось создать мономолекулярный дисульфид вольфрама с нужной кристаллической структурой. Принстонская аспирантка догадалась готовить исходное вещество при высокой температуре, что создало нужную кристаллическую структуру с упорядоченными слоями WS2. Чтобы удалить ионы калия, полученное вещество погружали в кислоту, а чтобы расслоить на мономолекулярные слои — облучали ультразвуком. Так были получены мономолекулярные слои дисульфида вольфрама с нужной структурой. Затем монослои были центрифугированы и помещены в обычную воду.

Полученные чернила, как оказалось, обладают целым рядом удивительных свойств. Они оказались устойчивы при комнатной температуре и не портились в течение месяца. Такими чернилами можно создавать “узоры”, которые также устойчивы к внешним воздействиям и не требуют защитных покрытий. Их можно наносить на самые разные подложки: вафли из кремния/оксида кремния, оксид индия-олова, боросиликатное стекло, полимерные материалы.

Но самое ценное — сверхпроводящие свойства этих чернил. Они обладают свойствами проводника при комнатной температуре и переходят в сверхпроводящее состояние при температуре 7,3° Кельвина, что выше всех значений для дихалькогенидов переходных металлов (халькогениды — соединения с серой и ее аналогами по таблице Менделеева). При этом важно, что полученный дисульфид вольфрама обладает нужной кристаллической структурой, иначе сверхпроводимости не получится.

Полученные чернила из дисульфида вольфрама — хороший кандидат в топологические изоляторы, то есть такие вещества, которые устроены как изолятор в объеме, но как проводник на поверхности. Топологические изоляторы считаются перспективным материалом для бездиссипационных транзисторов в квантовых компьютерах, работающих на квантовом эффекте Холла. (Эффект Холла — это возникновение в проводнике, находящемся в магнитном поле, электродвижущей силы, перпендикулярной направлениям тока и магнитного поля.)

Устойчивость полученных двумерных чернил к внешним воздействиям делает их интересным материалом для того, чтобы изучать соотношение между топологическими свойствами и сверхпроводимостью. Простота синтеза и стабильность полученных чернил предполагают, что их можно будет применить в самых разных областях, таких как квантовые вычисления, изготовление интегральных микросхем, а также гибких устройств.

https://theins.ru/news/261204

В Германии ChatGPT провёл службу в церкви

Искусственный интеллект чат-бота попросил верующих в полностью заполненной церкви Святого Павла в баварском городе Фёрт встать с мест и прославить Господа. Чат-бот ChatGPT, представленный аватаром бородатого чернокожего мужчины на огромном экране над алтарём, начал проповедовать более чем трёмстам прихожанам, которые в пятницу утром посетили экспериментальную лютеранскую церковную службу, почти полностью созданную искусственным интеллектом.

«Дорогие друзья, для меня большая честь стоять здесь и проповедовать вам как первый искусственный интеллект на этом съезде протестантов Германии», — сказал аватар с бесстрастным лицом и монотонным голосом.

40-минутная служба – включая проповедь, молитвы и музыку – была создана ChatGPT и Йонасом Зиммерлейном, теологом и философом из Венского университета.

«Я задумал эту службу – но на самом деле я скорее сопровождал её, потому я бы сказал, что около 98% приходится на машину», — рассказал 29-летний теолог "Associated Press".

Церковная служба с использованием искусственного интеллекта была одним из сотен мероприятий на съезде протестантов в баварских городах Нюрнберг и соседнем Фёрте, и она вызвала такой огромный интерес, что люди выстроились в длинную очередь на входе в неоготическое здание XIX века.

Сам съезд – "Deutscher Evangelischer Kirchentag" – проходит каждые два года летом в разных местах Германии и собирает десятки тысяч верующих для молитвы, пения и обсуждения своей веры.

Съезд этого года проходит со среды по воскресенье под девизом "Сейчас – самое время". Этот слоган был одним из предложений, которые Зиммерлейн предложил ChatGPT, когда попросил чат-бота разработать проповедь.

«Я сказал искусственному интеллекту: „Мы на церковном съезде, ты – проповедник... как бы выглядела церковная служба?“», — сказал Зиммерлейн. Он также попросил включить псалмы, молитвы и благословение в её конце.

«Вы получаете довольно твёрдую церковную службу», — сказал Зиммерлейн, звучащий почти удивлённым успехом своего эксперимента.

Действительно, верующие в церкви внимательно слушали, как искусственный интеллект проповедовал о им том, как оставить прошлое позади, сосредоточиться на вызовах настоящего, преодолеть страх смерти и никогда не терять доверия к Иисусу Христу.

Вся служба была проведена четырьмя разными аватарами на экране: двумя молодыми женщинами и двумя молодыми мужчинами.

Иногда аватар, созданный с помощью искусственного интеллекта, невольно вызывал смех, когда использовал банальности и говорил прихожанам с невозмутимым выражением лица, что: «чтобы сохранить нашу веру, мы должны молиться и регулярно ходить в церковь».

Некоторые люди с энтузиазмом снимали мероприятие на свои мобильные телефоны, в то время как другие смотрели более скептично и отказывались громко произносить молитву вместе с другими.

Хайдерозе Шмидт, 54-летняя сотрудница в сфере IT, сказала, что была взволнована и поглощена любопытством, когда началась служба, но со временем проповедь стала всё более отталкивающей.

«Там не было ни сердца, ни души, — сказала она. — Аватары не проявляли вообще никаких эмоций, не имели никакой мимики и говорили так быстро и монотонно, что мне было очень трудно сосредоточиться на том, что они говорили».

«Но, возможно, для молодого поколения, которое выросло со всем этим, всё иначе», — добавила Шмидт.

Марк Янсен, 31-летний лютеранский пастор из Тройсдорфа, что возле западногерманского города Кёльн, привёл группу подростков из своей общины Святого Павла. Он был более впечатлён экспериментом.

«Я на самом деле представлял себе, что всё это будет куда хуже. Но я был приятно удивлён, насколько хорошо это работало. Также язык искусственного интеллекта был неплох, хотя иногда он был немного грубоват», — сказал Янсен.

Однако "молодому пастору" не хватало каких-то эмоций или духовности, которые, по его словам, являются существенными, когда он пишет свои проповеди.

Анна Пуззио, 28-летняя исследовательница в области этики технологий из Университета Твенте в Нидерландах, также посетила службу. Она сказала, что видит много возможностей в использовании искусственного интеллекта в религии – например, сделать религиозные службы более доступными и инклюзивными для верующих, которые по разным причинам не могут переживать свою веру лично с другими людьми в молельных домах. Однако она отметила, что есть также опасности, когда речь идёт об использовании искусственного интеллекта в религии.

«Проблема, которую я вижу, заключается в том, что искусственный интеллект очень похож на человека и легко обмануться», — сказала она.

«Кроме того, у нас нет единого христианского мнения о том, что должен собою представлять искусственный интеллект, — сказала она. — Мы должны быть осторожны, чтобы он не был использован во вред для таких целей, как, например, распространение только одного мнения».

Зиммерлейн сказал, что не намерен заменять религиозных лидеров искусственным интеллектом. Скорее, он видит использование искусственного интеллекта как способ помочь им в их повседневной работе в своих общинах.

Некоторые пасторы ищут вдохновение в литературе, сказал он, так почему бы не спросить искусственный интеллект об идеях для предстоящей проповеди. Другие хотели бы иметь больше времени для индивидуального духовного руководства своих прихожан, так почему бы не ускорить процесс написания проповеди с помощью чат-бота, чтобы освободить время для других важных обязанностей.

«Искусственный интеллект будет всё больше и больше проникать в нашу жизнь, во всех её аспектах, — сказал Зиммерлейн. — И поэтому полезно научиться с ним справляться».

Однако экспериментальная церковная служба также показала ограничения для внедрения искусственного интеллекта в церковь или в религию. Не было реального взаимодействия между верующими и чат-ботом, который не мог отреагировать на смех или любые другие реакции прихожан, как это смог бы сделать "человеческий" пастор.

«Пастор находится в общине, она живёт с ним, она хоронит людей, она знает их с самого начала, — сказал Зиммерлейн. — Искусственный интеллект этого не может. Он не знает общины».

Источник:  "Associated Press", Kirsten Grieshaber.