Физики разрушили временной порядок кристаллов

Примерно половина этих веществ попадает на поля, загрязняя сельскохозяйственные угодья. Влияние PFAS на здоровье человека всё ещё изучается, но уже есть доказательства их связи с некоторыми видами рака, сердечно-сосудистыми заболеваниями, рассеянным склерозом и проблемами с фертильностью.

Особенно страдают мелкие фермеры и производители органической продукции, которые использовали такие удобрения до того, как масштаб угрозы стал очевиден. Традиционные методы очистки, такие как выкапывание и сжигание верхнего слоя, не только дороги, но и разрушительны для экосистемы.

Они уничтожают плодородный слой и выбрасывают в атмосферу огромное количество углекислого газа. Предлагаемый метод «усиленного выветривания» работает за счёт того, что щелочные породы повышают pH почвы до 7.

Это увеличивает подвижность ключевых PFAS, таких как перфтороктановый сульфонат и перфтороктановая кислота. Растения, высаженные на этой почве, накапливают их в своих тканях гораздо быстрее.

Когда они собраны и подвергнуты пиролизу, часть остаточных PFAS остаётся иммобилизованной в биоугле, который можно вернуть в почву, создавая замкнутый цикл. Высокотемпературный пиролиз сам по себе требует энергии и ведёт к выбросам.

Однако поглощение углерода за счёт усиленного выветривания компенсирует эти потери. В национальном масштабе технология могла бы ежегодно удалять из атмосферы 10,5 миллионов метрических тонн углерода.

Исследовательская группа под руководством Джейка Томпсона подчеркнула, что их подход не только экономически эффективен, но и даёт фермерам реальную свободу действий и шанс оставить землю в лучшем состоянии, чем она была до загрязнения. Однако остаются вопросы о точной судьбе «вечных химикатов» в процессе пиролиза и о том, как разные типы почв реагируют на обработку.

Учёные надеются, что их методика будет протестирована в полевых условиях и даже станет частью общенациональной программы ремедиации. Потому что PFAS накапливаются во всём мире, и то, что работает в США, может быть адаптировано и для других стран, где сельское хозяйство также страдает от этого загрязнения.

«Сочетание геохимии, агрономии и термохимии может дать нам ключ к тому, чтобы начать обращать вспять десятилетия неосмотрительного использования вечных химикатов, превращая землю из накопителя ядов в источник здоровой пищи и чистого углеродного баланса», — заключают исследователи.

Это говорит о том, что время и пространство могут «таять» независимо друг от друга, следуя разным физическим законам. Вместо создания квантового кристалла времени, который сложно построить и поддерживать в стабильном состоянии, учёные использовали классическую механическую модель.

Они взяли плоскую поверхность, которая вибрировала с частотой 100 Герц, и поместили на неё сотни маленьких пластиковых дисков с шестью угловатыми ножками. Когда диски сталкивались с вибрирующей пластиной, они получали случайные импульсы, что должно было вызвать хаотичное движение.

При достаточной плотности диски сами организовались в треугольную кристаллическую решётку, которая начала вращаться как единое твёрдое тело с периодом около пяти часов. Это вращение было очень стабильным и не зависело от внешней вибрации, создавая долгопериодический ритм.

Чтобы спровоцировать плавление, учёные начали удалять часть дисков, уменьшая плотность системы. Кристалл расплавился в три этапа: сначала ритм начал сбиваться в отдельных местах, но решётка сохраняла порядок, затем временное упорядочение полностью рухнуло, хотя пространственная структура ещё держалась, и только на финальной стадии распалась и сама кристаллическая решётка, превратившись в неупорядоченную жидкость.

Исследователи выяснили, что потеря временного порядка связана с ослаблением взаимодействий между частицами, а разрушение происходит из-за распространения дефектов по решётке. «Это чёткое различие между двумя механизмами показывает, что правила, управляющие порядком во времени, фундаментально отличаются от правил, управляющих порядком в пространстве, что подтверждает теоретические предсказания о независимости этих двух симметрий даже в процессе разрушения», — поясняют учёные.

Эта модель, хотя и далека от квантовых систем, где пространственно-временные кристаллы были впервые предсказаны, демонстрирует, что принципы нарушения симметрии могут проявляться удивительно единообразно на разных масштабах.

Она отметила, что сверхмассивные чёрные дыры, находящиеся в центре большинства галактик, излучают огромное количество энергии. Например, их релятивистские струи содержат больше энергии, чем миллионы солнц.

«Если какая-то форма жизни захочет извлечь максимально возможный энергетический градиент, она естественным образом окажется именно там, в центре галактики», — рассказывают астрофизики. Чёрные дыры известны тем, что засасывают всё, что находится поблизости.

Гипотетическая сфера Дайсона не пересекала бы горизонт событий, а располагалась бы на безопасном расстоянии — примерно в парсеке (около трёх световых лет) от чёрной дыры. Специалисты отмечают, что любой спутник расплавился бы от излучения коллапсара.

Это создаёт технические проблемы, такие как огромная задержка связи между двумя сторонами орбиты. Однако именно эти проблемы, по мнению учёных, могут оставить характерные следы, которые мы способны обнаружить.

Одна из захватывающих идей заключается в том, что сверхразвитая цивилизация могла бы физически пересылать жёсткие диски с информацией вместо передачи данных по радио или лазерам. Из-за гигантских расстояний такой способ передачи данных оказался бы быстрее, чем любая беспроводная коммуникация.

Периодические всплески, возникающие при выравнивании орбит, могли бы быть зафиксированы как аномалии в инфракрасном спектре или данных телескопа. Кертис подозревает, что в данных, полученных телескопом, могут быть скрыты «сбои», которые современные алгоритмы обработки просто сглаживают.

Теперь команда намерена пересмотреть эти архивы с новой оптикой. Пока никаких свидетельств существования сфер Дайсона обнаружено не было.

Оливия Кертис признаётся, что одной из её любимых мыслей остаётся вопрос: «Как выглядело бы ночное небо, если бы мы жили на планете, вращающейся рядом со сверхмассивной чёрной дырой?» «Хотя мы, вероятно, никогда не увидим это своими глазами, теоретические поиски таких миров уже расширяют границы нашего воображения и напоминают, что даже самые дикие гипотезы могут привести к настоящим открытиям, если подходить к ним с должной долей скепсиса и научной строгости», — заключает эксперт.

В византийской имперской иерархии такие пояса служили знаком статуса, и их владельцы занимали важные посты в армии, администрации или дипломатической службе. Сложная техника исполнения и драгоценные камни указывают на прямую связь с константинопольским двором.

Особенно ценным оказалось кольцо-печатка, которое могло использоваться для заверения императорских документов. Глава отдела подводной археологии Павле Дугонич заявил, что такое кольцо «определённо не мог носить кто попало».

Это подтверждает теорию о присутствии на борту высокопоставленного лица, направлявшегося с миссией на Запад. Монеты, отчеканенные при четырёх императорах конца VII века, помогли сузить дату катастрофы до периода между 670-ми годами и началом VIII века.

В это время Византия переживала тяжёлые времена: теряла территории, боролась с внутренними кризисами и внешним давлением. Однако судно у Млета доказывает, что адриатические маршруты оставались оживлёнными, по ним продолжали перемещаться элитные пассажиры, драгоценные грузы и товары.

Помимо золота, дайверы обнаружили амфоры, торговые весы, изделия из слоновой кости и керамическую посуду, что указывает на смешанный характер груза. Американские учёные анализируют контейнеры, чтобы определить, в каких портах побывало судно и какие товары оно перевозило.

Специалисты по металлу и нумизматы изучают технологии изготовления поясов и императорские монеты, чтобы восстановить детали маршрута и возможную миссию. За последние 19 лет команды археологов Михольека и Дугонича обнаружили 20 затонувших кораблей вокруг Млета, но ни одно из них не сравнится с этим по статусу и сохранности артефактов.

Археологи надеются, что это открытие прольёт свет на то, как Византия сохраняла свои морские коммуникации в эпоху, когда империя находилась на грани распада.