После того, как мы с уважаемым @dionisdimetor предметно поговорили на разнообразные темы, я всерьёз задумался, так ли фантастичен компьютрониум — материя, специально предназначенная для вычислений. Пока, к сожалению, никаких намёков на практическое воплощение компьютрониума я не нашёл, однако на основе изученного и прочитанного по диагонали хочу рассказать вам о не менее удивительных программируемых поверхностях. Они начинаются во второй половине 2010-х с разработок Скайлара Тиббитса (Skylar Tibbits) и Джареда Локса (Jared Laucks), основавших в Массачусетском технологическом институте «Лабораторию самосборки» и подстегнувших развитие технологий под общим названием «4D-печать».

Если вы специально не искали на Хабре статьи по тегу «Нейтронные звёзды», то можете и не догадываться, насколько излюбленной и вечнозелёной является здесь эта тема. Эти экзотические объекты (в компании с пульсарами, также представляющими собой нейтронные звёзды) могут сравниться по популярности разве что с чёрными дырами, но и сами статьи о них зачастую получаются крутыми и захватывающими. Так, я в своё время нашёл блог уважаемого Антона @Lirts, обнаружив настоящий шедевр — статью «Нейтронные звёзды — насколько они нейтронные?». С тех пор он, правда, ничего не писал, но все его три статьи сделаны на очень высоком уровне как в фактическом, так и в стилистическом отношении.

Но, возвращаясь к задуманной теме — отмечу, что в последнее время появились удивительные модели и гипотезы, предполагающие, что в недрах нейтронных звёзд материя может существовать в форме чистых кварков, и первый объект, косвенно напоминающий кварково-нейтронную звезду, был найден чуть более чем через два месяца после выхода вышеупомянутой статьи @Lirts. Далее разберу эту тему подробнее.

Айзек Азимов известен как классик научной фантастики, но не так знамениты его работы по популяризации науки. Некоторые его научно-популярные книги переводились на русский язык, например, «Путеводитель по науке», близкий по жанру к детской энциклопедии и выходивший в издательстве «Центрполиграф» в 2004 году. Но сравнительно малоизвестной осталась другая его книга «Двойная планета», написанная в 1960 году и рассматривающая Землю и Луну как парную планету, а не просто планету и спутник.

Ранее я затрагивал на Хабре тему ядерных реакций с участием азота, происходящих в атмосфере под действием электрических разрядов. Статья «Азот и молнии» от 30 августа 2021 года собрала впечатляющие 24,9% дочтений при всего 2,8% доскроллов. Сегодня я возвращаюсь к этой теме и хочу рассказать о том, что наряду с обычными молниями в земной атмосфере также возникают сильнейшие «тёмные молнии», называемые в научной литературе «TGF» («terrestial gamma flashes») – буквально «наземные гамма-всплески», которые, всё-таки, правильнее называть «гамма-всплесками земного происхождения». Поразительность этих явлений не только в их радиоактивности, но и в том, что они являются естественными генераторами антивещества.

В течение этой непростой зимы мои публикации мало комментировали, пусть и неплохо читали. Закончить её я хочу одной небанальной темой, за которую сам едва бы взялся, но обозначу её как «Вынесено из комментариев». Ознакомившись со статьёй «Как устроены самые массивные и самые обширные звёзды», уважаемый @saag в своём комментарии предложил мне рассказать о том, что такое войд Волопаса. Давайте об этом поговорим.

Как выразился Акутагава Рюноскэ, «Человеческая жизнь похожа на коробку спичек. Обращаться с ней серьёзно — смешно. Обращаться несерьёзно — опасно». Вспомнив это сравнение, я решил поговорить с вами на Хабре об одной из самых маловероятных и при этом крайне опасных ситуаций, с которыми может столкнуться человек: это пожар в условиях микрогравитации.

Ранее на Хабре эту тему рассматривал уважаемый Филипп Терехов @lozga в статье «Как зажигали в космосе». Так, в этой отлично иллюстрированной статье он упоминает и о единственном пожаре на орбите, который случился в 1997 году на станции «Мир» и продолжался около полутора минут. Но горение в микрогравитации интересно как с физической, так и с химической точки зрения (например, при анализе протекания химических реакций в космосе). Уважаемый Руслан @Travis_Macrif упоминал на Хабре о соответствующих экспериментах NASA, проводившихся на МКС, начиная с 2017 года. Итак, давайте обсудим, чем интересен этот процесс и можно ли им управлять.

Осенью 2024 года я опубликовал в этом блоге статью «Звездогалактики или история о третьем населении», в которой попытался разобрать вопрос о том, как на протяжении развития Вселенной менялся размер типичных звёзд. Первые звёзды зажглись уже примерно через 300 миллионов лет после Большого Взрыва, а древнейшие галактики образовались лишь в конце первого миллиарда истории Вселенной. Существуют различные модели, призванные ответить на вопрос, были ли эти звёзды велики или, наоборот, компактны, по сравнению с современными. В целом логично выглядит картина, согласно которой из-за низкой (околонулевой) металличности первые звёзды могли быть огромными и напоминать яркие газопылевые облака, в которых поддерживались водородно-гелиевые термоядерные реакции. Но эта картина остаётся во многом гипотетической, поскольку сложно заглянуть так далеко в прошлое. А вот современные звёзды изучены довольно хорошо, и считается, что у звезды должна быть как предельная масса, так и предельный объём. Масса самой крупной звезды, скорее всего, не превышает 250 солнечных, а предельная масса стабильно развивающейся звезды Главной Последовательности — ближе к 150 солнечным. Попробуем разобраться, почему эти величины именно таковы.

В середине октября 2025 года я опубликовал в этом блоге статью «Квантовые загоны и квантовые миражи», описанный в которой проект фактически стал первым практическим результатом в области нанотехнологий. На современном этапе нанотехнологии стали скорее отраслью материаловедения, чем машиностроения — сооружать машины и механизмы из отдельных атомов пока практически невозможно, а напылять (готовить) поверхности со свойствами, определяемыми на атомном уровне сравнительно легко. Одним из наиболее известных материалов, свойства которых определяются на атомном уровне, является графен. 

Но в конце прошлого века, когда перспективы нанотехнологий казались гораздо более оптимистичными и достижимыми, футурологи и инженеры рассуждали о программируемых веществах, в которых каждая молекула является вычислительной единицей. Из гипотетического материала такого класса могла состоять машина Т-1000 в фильме «Терминатор-2. Судный день»; эту тему я пробовал разбирать на Хабре в статье «О жидком металле замолвите слово. Мысли об аппаратной и программной реализации Т-1000». Такой робот из мимикрирующего полисплава был фантазией вполне в духе времени, так как всего на пять лет раньше фильма вышла книга-манифест Эрика Дрекслера (род. 1955) «Машины создания: Грядущая эра нанотехнологий» (выложена здесь). Сам Дрекслер сформулировал идею молекулярных вычислительных машин на основе знаменитого доклада Ричарда Фейнмана «Внизу полным-полно места: приглашение в новый мир физики», прочитанного в Калтехе в канун 1960 года. Эти выкладки предполагали, что наряду с нанотехнологиями можно реализовать ещё более миниатюрные «фемтотехнологии». Пока эта точка зрения не подтверждается, так как на уровне атомов квантовые эффекты преобладают над классическими. Однако на этапе её развития обсуждалось, насколько реально создать «компьютрониум» — вещество с предельной вычислительной плотностью, каждый атом которого работает как ядро процессора.  

Около года назад я публиковал в этом блоге перевод статьи «Что, если мы никогда не найдём тёмную материю?». Авторы оригинала привели подробную инфографику, демонстрирующую, из каких гипотетических частиц может состоять эта тёмная материя, вернее, неучтённая масса. Как ни странно, авторы не упоминают RELHIC – беззвёздные газовые облака, размеры которых ограничены реионизацией. На момент подготовки этой статьи феномен охарактеризован в Википедии как «теоретическая концепция», однако, вполне возможно, первый реально существующий объект такого рода был описан в самом начале 2026 года. Облако RELHIC по форме и размеру напоминает галактику, но не содержит звёзд, а, как можно предположить, состоит преимущественно из тёмной материи.

Многие мои читатели знают, что вне Хабра я давно занимаюсь техническими книгами. Практически весь прошлый год у меня прошёл в русле изучения новых программно-аппаратных и философских вызовов, которые ставит перед нами искусственный интеллект. Эта работа вылилась в знакомство и сотрудничество с по-настоящему неординарными и глубокими исследователями, такими, как уважаемые Камиль Гадеев @Kamil_GR и Константин Клепиков, но при этом подтолкнула меня отслеживать и более «новостные» блоги, среди которых я рекомендую всем тем, кто интересуется промптами, полностью прочитать/пролистать статьи уважаемого Андрея Пешкова @runaway_llm.

По результатам этих поисков сегодня я хотел бы охарактеризовать важнейший тренд в проектировании физической памяти: искусственный интеллект стал тем фактором, который, наконец, требует перестать гальванизировать исчерпавший себя закон Мура и всерьёз перейти к проектированию 3D-архитектур чипов.

Привет, Хабр.

Прошлым летом я опубликовал в этом блоге весьма удачную статью «Экстремальная физика шаровых молний», которая получила оценку +53, вызвала оживлённую дискуссию (55 комментариев) и даже, кажется, привела ко мне новых подписчиков. С тех пор я планировал вернуться к рассмотрению темы экзотической материи и сегодня хочу рассказать о ридберговских состояниях атомов. Согласно одной экзотической гипотезе, именно из атомов в таком состоянии может состоять шаровая молния. Однако, тогда как существование шаровой молнии остаётся не доказанным, ридберговские атомы получены ещё в середине прошлого века, хорошо исследованы и даже могут послужить важным компонентом квантовых компьютеров. Обсудим эти странные атомы подробнее.

Если вы попробуете обсуждать с большими языковыми моделями (LLM) прорывные новые идеи в области теоретической физики, то знайте — это занятие совершенно бесполезное. Объясню, почему.

Одним из самых примечательных технологических достижений последнего времени являются «обучающиеся машины», то есть, искусственный интеллект. Притом, что возможности таких систем обширны и очень впечатляют, работа этих машин опирается на математику уровня младших курсов и большие наборы высококачественных данных. Возможности таких машин не безграничны, поэтому при попытке побеседовать с ИИ на темы из области передовой теоретической физики ответы машины будут сильно замусорены ИИ-шлаком.      

Среди наиболее удивительных вещей, о которых я узнал за пять лет работы в редакции «Хабра» — игра «Жизнь» Джона Конвея, представляющая собой эталонный клеточный автомат. В моём втором блоге @Sivchenko_translate где собраны технические переводы, я опубликовал в январе 2023 года статью «Игра «Жизнь» — как собрать произвольный шаблон всего из 15 глайдеров», в комментариях к которой среди прочих отметился и уважаемый Павел Гранковский @Pavgran впоследствии вышедший со мной на связь и посоветовавший почитать замечательную бесплатную книгу «Conway's Game of Life Mathematics and Construction».

В меру моего понимания этого клеточного автомата, такую систему вполне можно было бы воспроизвести in vivo при помощи генетических алгоритмов. Сегодня я хочу рассказать вам о разработке, которая очень приблизилась к этому идеалу – так называемых «ксеноботах». Это самовоспроизводящиеся многоклеточные биороботы, созданные в 2021 году на основе стволовых клеток лягушки. С ксеноботами связывают заманчивые перспективы развития наномедицины, а также существенные риски, которые могут возникнуть при неконтролируемой репликации таких единиц. Ранее ксеноботы упоминались на Хабре как в новостях, так и в лонгридах, например, в статье уважаемого @Dmytro_Kikot «Ксеноботы: живые нанороботы из клеток лягушки», вышедшей в корпоративном блоге «ua-hosting.company». А теперь пойдёмте под кат.

Привет, Хабр.

Одним из самых успешных переводов, опубликованных в уходящем году в этом блоге, стала статья «Что, если мы никогда не найдём тёмную материю?», которой я завершил февраль. Среди множества объяснений, почему тёмная материя остаётся «чёрным ящиком» астрономии, авторы предполагают, что она может быть заключена за горизонтами событий чёрных дыр — как огромных, так и совсем мелких, которые из-за своего малого или даже микроскопического размера до сих пор не обнаружены. Однако уже после этой статьи данная идея получила на Хабре интересное развитие: сначала в марте уважаемый @SLY_G перевёл статью Роберта Ли «Заперта ли наша Вселенная внутри чёрной дыры»? Затем уже в июне в корпоративном блоге FirstVDS вышла крайне успешная статья уважаемого @virtual_explorer «Наша Вселенная находится внутри сверхмассивной черной дыры — исследование» (почти 190 000 просмотров). Эти источники также вывели меня на интересную гипотезу о природе тёмной энергии, о которой я и хочу рассказать вам под катом. Гипотеза глубоко оккамовская, поэтому не премину посоветовать вам книгу Джонджо Мак-Фаддена «Жизнь проста», где подробно разобрано применение метода Оккама в науке.

Мы незаметно преодолеваем рубеж, после которого редактирование человеческого генома, в том числе, зародышевой линии становится не только технически осуществимым, но и коммерчески интересным. Я не буду вдаваться в глубокую социально-расовую подоплёку этого процесса, предложу вам поговорить о той сфере, в которой без коррекции человека на уровне генома, по-видимому, не обойтись. Речь о долговременных пилотируемых космических экспедициях. Эволюция позволила нашему виду не только приспособиться к обитанию во всех климатических поясах Земли, но и в значительной степени изменить планету для нашего комфорта и безопасного обитания на ней. При этом все известные планеты практически непригодны для жизнедеятельности (лишь освоение Луны и Марса кажется осуществимым в отдалённой перспективе «вахтовым методом»). Как я рассказывал ранее в одной из статей, терраформирование сейчас можно рассматривать только как научную фантастику, а не как инженерный проект (правда, примерно через полгода на сайте Prokosmos вышла более оптимистичная статья о терраформировании Марса — также рекомендую её почитать). Будем исходить из того, что сейчас космоформировать космонавта гораздо реальнее, чем терраформировать его будущую среду обитания. Под катом — коротко о том, как осваивается этот научный фронтир. Мы поговорим прежде всего о потенциальном совершенствовании человека для долгосрочной экспедиции на Марс.

Ранее я не раз затрагивал на Хабре тему древнего марсианского климата, и эта тема пришлась сообществу по вкусу. Считаю, что наиболее интересными получились статьи «Удушливые озёра гесперийского периода. Модели углекислотной гидросферы Марса» (+57), «Последнее лето Марса» (+60) и «Когда Олимп был островом» (+37). Определённо, вам доводилось читать, что рельеф и осадочные породы Марса, к настоящему времени изученные роверами в разных регионах планеты, указывают, что ранее климат на этой планете был значительно более тёплым и влажным, чем сегодня.

Однако ни эти данные, ни экстраполяция условий земной биосферы на два-три миллиарда лет назад, когда на нашей планете формировалась аэробная жизнь, не согласуются с другой фундаментальной астрофизической моделью. Дело в том, что, согласно современным представлениям, древнее Солнце было гораздо более тусклым, чем современное, поскольку термоядерные реакции в нашей звезде активизировались постепенно. Поэтому свежесобранные Земля, и Марс, сформировавшиеся из планетезималей, должны были получать гораздо меньше света и тепла, чем сегодня — что не согласуется с геологическими данными о земном палеоклимате.

Это несоответствие, впервые отмеченное в середине 1970-х, великий астроном Карл Саган сформулировал как «Парадокс слабого молодого Солнца» (Faint Young Sun Paradox). Под катом будет подробнее разобран данный парадокс, а также проанализированы некоторые версии, призванные его объяснить.

6 ноября 2025 года умер Джеймс Уотсон, обладатель Нобелевской премии по физиологии или медицине за 1962 год, которую он получил совместно со своим старшим коллегой Фрэнсисом Криком и научным руководителем Морисом Уилкинсом. Из-за того, что по правилам Нобелевского комитета премия может вручаться одновременно не более чем троим соавторам исследования, в эту тройку не включили аспирантку Розалинд Франклин, которая была в этой компании настолько же важным «мокрым биологом», насколько важны были Крик и Уотсон в качестве исследователей и визионеров.

Уотсон прожил 97 с половиной лет, посмотрев в здравом уме добрую четверть XXI века. Уилкинс и Крик также дожили до XXI века, будучи ровесниками (1916 — 2004), Уилкинс пережил Крика на пару месяцев. 88 лет – глубокая старость, как и 97, но Уотсон в конце жизни успел растерять многие свои регалии и оказаться изгоем, не выдержавшим противостояния с глубоко противным ему (и мне) леволиберальным обществом. Ниже будет довольно личный и, возможно, даже эмоциональный лонгрид, в котором я постараюсь раскрыть четыре темы: о своевременности вручения нобелевских премий, о том, какую роль Уотсон и Крик сыграли в исследовании ДНК, о научной и гражданской судьбе Джеймса Уотсона и о том, как я переводил его книгу.

Сеть Интернет, исходно созданная в качестве эксперимента, задумывалась как средство для связи между командами академических исследователей. Но постепенно Интернет вырос до масштабов глобальной инфраструктуры, полностью преобразившей общество. Интернету около 60 лет и, по нашим расчётам, за это время он прошёл в своём развитии три основных этапа. Сначала Интернет соединял компьютеры, затем мобильные устройства, а в настоящее время — уже и любые устройства. Но это только начало. Ведь мы близки к преодолению новых рубежей и появлению смешанных команд людей и ИИ-агентов (connected intelligence), а затем — к интернету восприятия (perception). Наконец, полагаем, нас ждёт эпоха своеобразной глобальной или повсеместной связи, вплоть до квантового уровня.

На каждом этапе развития Интернета его универсальным объединяющим свойством была соединяемость, но в каждой последующей фазе в Интернете также появляются новые формы связи. В самом начале была связь с применением пакетов с данными, которые следовали по стационарным сетям, проложенным между большими машинами. Затем Интернет приобрёл мобильность, обеспечившую широкие возможности связи между всевозможными устройствами — а не только сотовыми телефонами, ПК и серверами. Мы уже миновали три первые фазы развития Интернета (и только что вошли в четвёртую). Тем временем наблюдается постоянное расширение человеческого потенциала, возникают новые отрасли промышленности. Перестраивается весь ритм жизни и работы у всех тех, кто существует в условиях постоянного подключения к Интернету.   

Я редко позволяю себе отвлечься на рубрику «вынесено из комментариев», но иногда мысли моих читателей поворачивают в столь неожиданном направлении, что кажется необходимым их развить. Сегодня я остановлюсь на выкладках уважаемого @idimus, который отметил под статьёй «Звёзды у нас в голове. О роли астроцитов в работе нейронных сетей» следующее: «Нуу, не видел ни одного животного, часть которого была бы колесом. Так что иногда мы что-то новое придумываем. Однако природные аналоги, часто сильно круче наших решений. Так что творчески переосмыслить не зазорно» — и даже обсудил этот тезис с уважаемым Анатолием @iRumba. Действительно, в живой природе отсутствует колесо, а качение как вариант локомоции встречается крайне редко и почти не закрепляется на уровне конвергентной эволюции. В своё время я задумывался о том, почему биологическая эволюция во множестве вариантов реализовала полёт и парение, а из идеи качения практически ничего не выжала. Раскроем эту тему под катом.

Вероятно, вам много раз доводилось читать, что такое кубиты, какие частицы могут применяться в качестве кубитов, и как их использовать. Кубиты – это информационные единицы, аналоги битов, используемые в квантовых компьютерах. Важнейшее свойство кубита — это возможность находиться в суперпозиции вплоть до того момента, как с кубитом провзаимодействуют (будет совершена вычислительная операция). В таком случае, какова материальная основа кубитов, что может служить носителем такой квантовой суперпозиции и, следовательно, информации? В современных квантовых компьютерах в качестве кубитов используются фотоны, электроны, ионы, квантовые точки и нейтральные атомы. Возможно, нейтральные атомы — одна из наиболее перспективных опций, и об этом на Хабре уже писал уважаемый @FirstJohn в статье «Лучшими кубитами для квантовых вычислений могут быть нейтральные атомы», переведённой для блога компании FirstVDS. Но в этой статье мы пойдём ещё глубже и поговорим о широком спектре материальных носителей, которые могут служить для операций с кубитами.