Хаос двигатель


Предложена модель атомного квантового двигателя

Немецкие теоретики из университета Аугсбурга предложили оригинальную модель двигателя, работающего на законах квантовой механики. К двум атомам, помещенным в кольцеобразную оптическую решетку при очень низкой температуре, прикладывается специально подобранное внешнее переменное магнитное поле. Один из атомов, который ученые назвали «носителем», начинает свое движение по оптической решетке и через некоторое время выходит на постоянную скорость, второй атом играет роль «стартера» — благодаря взаимодействию с ним «носитель» начинает свое движение. Вся конструкция получила название квантового атомного двигателя.

Первый работающий электрический двигатель был сконструирован и продемонстрирован в 1827 году венгерским физиком Аньошом Йедликом. Совершенствование разнообразных технологических процессов приводит к миниатюризации разнообразных приборов, включая устройства по преобразованию электрической или магнитной энергии в механическую. Спустя почти 200 лет с момента создания первого электродвигателя их размеры достигли микрометрового рубежа и шагнули уже в нанометровую область.

Один из многочисленных проектов двигателя в микро/наномасштабе был в 2003 году предложен и реализован американскими учеными в статье Rotational actuators based on carbon nanotubes (полный текст — PDF, 227 Кб), опубликованной в журнале Nature.

На многостенной углеродной нанотрубке находится плоский лист металла R, играющий роль ротора (рис. 2). Нанотрубка закреплена на двух электропроводящих анкерах А1 и А2. Ротор располагается между тремя электродами — статорами S1, S2 и S3. Подавая специальным образом на ротор и три статора электрическое напряжение, можно контролировать направление и скорость вращения металлической пластины. Многостенная углеродная нанотрубка в этой конструкции служит, во-первых, как электрическая перемычка для подачи тока на ротор, а во-вторых, как механическое крепление ротора.

А недавно физики-теоретики из Германии в статье «ac-Driven Atomic Quantum Motor», опубликованной в журнале Physical Review Letters (полный текст статьи доступен здесь, PDF, 205 Кб, и здесь), предложили модель двигателя, обладающего микрометровыми размерами и работающего на законах квантовой механики. Двигатель представляет собой две взаимодействующих частицы — два атома, располагающихся в кольцеобразной оптической решетке и находящихся при очень низкой температуре (рис. 1). Оптическая решетка — это ловушка для таких ультрахолодных атомов (с температурой порядка милли- или микрокельвинов), создаваемая интерферирующими лазерными лучами.

Первый атом — «носитель» (коричневый шар на рис. 1), второй атом — «стартер» (синий шар). Изначально частицы не возбуждены и находятся на дне энергетической ямы решетки (на уровне с минимально возможным значением энергии). К оптической решетке прикладывается внешнее переменное во времени магнитное поле (управляющий сигнал), влияющее на «носитель» и не влияющее на «стартер». Запуск этого двигателя, в результате которого «носитель» начинает свое круговое движение в оптической решетке, осуществляется посредством взаимодействия с другой частицей — «стартером».

Наличие атома-«стартера» в таком устройстве необходимо для полноценной работы квантового двигателя. Если бы второй частицы не было, то атом-«носитель» не смог бы начать свое направленное движение по оптической решетке. То есть задача атома-«стартера» — инициировать запуск этого двигателя, дать ему старт. Собственно, отсюда и название второй частицы. Спустя некоторое время «носитель», уже под действием переменного сигнала в виде внешнего магнитного поля, выходит на пик своей мощности — скорость движения атома достигает максимума и в дальнейшем остается постоянной.

Теперь несколько слов об условиях эффективной работы такого квантового атомного двигателя. Теоретические изыскания немецких ученых показали, что внешнее переменное магнитное поле должно состоять из двух гармонических компонент с заданными амплитудами и с некоторым сдвигом фаз между ними. Этот сдвиг фазы между компонентами играет в работе двигателя ключевую роль — он позволяет управлять двигателем, то есть менять скорость и направление движения «носителя». Если бы использовался просто гармонический сигнал и магнитное поле изменялось во времени, например, по закону синуса, то «носитель» с равной вероятностью мог бы двигаться в оптической решетке по или против часовой стрелки, и регулировать направление и скорость его движения было бы невозможно. На рис. 3 приведен график, представляющий скорость и направление вращения «носителя» как функцию разности фаз двух гармоник, рассчитанную с помощью разных квантовомеханических подходов.

Видно, что максимум скорости «носителя» будет наблюдаться, когда разность фаз равна π/2 и 3π/4. Отрицательное значение скорости означает, что атом («носитель») вращается в противоположную сторону. Кроме того, удалось установить, что скорость атома-«носителя» будет выходить на свое постоянное значение лишь тогда, когда число узлов оптической решетки будет больше или равно 16 (см. рис. 3, число узлов — это, грубо говоря, число перемычек между «холмами»). Так, на рис. 3 зависимость скорости «носителя» от разности фаз рассчитана для 16 узлов оптической решетки.

Чтобы описываемое здесь устройство можно было назвать полноценным двигателем, необходимо еще выяснить, как оно работает под действием какой-либо нагрузки. В обычном двигателе величину нагрузки можно описать как момент каких-либо внешних сил или силы. Увеличение нагрузки приводит к уменьшению скорости вращения двигателя, при дальнейшем увеличении момента сил двигатель может начать с возрастающей скоростью вращаться в обратную сторону. Если же изменить направление приложения момента сил, то увеличение нагрузки приведет к увеличению скорости вращения двигателя. В любом случае, здесь важно то, что плавное непрерывное увеличение нагрузки дает такое же плавное и непрерывное изменение скорости вращения двигателя. Можно сказать, что зависимость скорости вращения от величины нагрузки двигателя является непрерывной функцией.

Совершенно иначе обстоит дело с квантовым атомным двигателем. Во-первых, существует множество запрещенных значений момента внешних сил, при которых квантовый двигатель работать не будет — скорость «носителя» будет равна нулю (если, конечно, исключить тепловое движение атома). Во-вторых, при увеличении разрешенных значений нагрузки скорость двигателя ведет себя немонотонным образом: рост момента сил приводит вначале к возрастанию скорости «носителя», потом к его уменьшению, а после этого — к смене направления вращения атома с одновременным ростом скорости движения. Вообще говоря, зависимость скорости движения «носителя» от величины нагрузки будет дискретной функцией, обладающей еще и фрактальными свойствами. Свойство фрактальности означает, что вышеописанное поведение квантового атомного двигателя будет повторяться в регулярно уширяющемся интервале значений нагрузки.

В статье также предлагается схема практической реализации данного квантового атомного двигателя. Для этого можно использовать незаряженный атом-«стартер» и ионизированный атом-«носитель» (первый вариант), либо «стартером» может быть частица с нулевым спином, а «носителем» — атом со спином, не равным нулю (второй вариант). В последнем случае авторы предлагают задействовать изотопы иттербия 174Yb с нулевым спином (то есть бозон) и его изотоп 171Yb с полуцелым спином (фермион) или же 87Rb, известный как материал для первой бозе-эйнштейновской конденсации, и фермион 6Li. Например, если в качестве «носителя» использовать атом лития, то постоянная оптической решетки при некоторых других дополнительных параметрах двигателя (в частности, глубине энергетической ямы оптической решетки и массы атомов) должна составлять 10 мкм, а частота управляющего поля менее 2 Гц. В таком случае выход на «пик мощности» (скорость «носителя» становится постоянной) квантовый атомный двигатель осуществит через 1 минуту. При уменьшении периода оптической решетки выход мощности устройства на максимум происходит уже через 10 секунд.

Экспериментаторы уже успели отреагировать на опубликованную статью немецких теоретиков. Они считают, что поместить два отдельно взятых атома в такую кольцеобразную оптическую решетку технически, может, и реально, но очень сложно. Кроме того, неясно как извлечь полезную работу из такого двигателя. Так что неизвестно, будет ли реализован проект такого квантового атомного двигателя или он так и останется красивой моделью на бумаге у теоретиков.

Источник: A. V. Ponomarev, S. Denisov, P. Hänggi. Ac-Driven Atomic Quantum Motor // Phys. Rev. Lett. 102, 230601 (2009).

Юрий Ерин

 

http://elementy.ru/news/431117

chaos.in.ua

Хаос - двигатель прогресса (7/7)

Можно сколько угодно сетовать на то, что раньше деревья были выше, герои умнее, а фильмы про них - серьёзнее, но суровая статистика не обманывает студийных боссов: мировая аудитория ныне превыше всего хочет развлекаться. То есть, не просто увлекаться, следя за интересным развитием сюжета, а веселиться на всю катушку - так, чтобы никаких мыслей в голове не осталось, ни одной не дрогнувшей в судороге смеха мышцы в теле. Чтобы, если вдруг потоп хлынет или астероид какой шмякнется, это уже не сожаления бы вызвало, а лёгкую ухмылку: в конце концов, конец света - это ещё не... эээ... не полный конец, короче. Так, небольшое затемнение перед дивным новым миром.

И если вы как раз к большинству относитесь, которое от скуки и забот охотнее всего на шутки и гэги отвлекается, то последний месяц этой осени для вас начнётся с настоящего Праздника! Новозеландца Тайки Вайтити, прославившегося комедиями про вампиров и хулиганов, в 2001-м уже пытались привлечь для съёмки кинокомикса DC, но с первого раза ему не удалось достичь баланса легковесности и убедительности - вероятно, из-за тесных рамок, в которых поместили голливудские работодатели этого многообещающего, но ещё новичка. А вот здесь дали развернуться по полной, по сути перезапустив если не франшизу, то заглавного персонажа. Лишившийся девушки, инструмента и шевелюры бог Асгарда обрёл взамен повышенную эмоциональность, дав возможность Крису Хемсворту отыграть весь спектр людских эмоций, от дикой радости до испуганных воплей. А также вслед за безупречно внедрившимся в историю Доктором Стренджем перехитрить верховного плута Локи, в чьей способности радовать зрителя давно уже никто не сомневается. И даже поговорить по душам с Халком, в мимике которого благодаря обилию крупных планов на этот раз точно можно разглядеть Марка Руффало, раз уж его человеческому альтер-эго в мясорубке космических размеров места почти не осталось.

Зато там вольготно разместились такие колоритные долгожители, как духовный близнец Локи с внешностью ещё более облысевшего Карла Урбана, велеречивый брат Коллекционера (при всём многообразии образов Джеффа Голдблюма, Грандмастер претендует на звание самого эксцентричного) и его вечно молодая-вечно пьяная наёмница с эпически красивой трагедией в прошлом, общем с первой верховной злодейкой Кинематографической Вселенной Марвел в исполнении Кейт Бланшетт. Богиня смерти Хела, увы, на язык не так остра, как призываемые ею орудия, и творимый ею беспредел изрядно теряет в масштабности с учётом условно-бескровного возрастного рейтинга (который, впрочем, не помешал сделать сцену казни достойной финала наиужаснейшей из “Пил”), но яркий макияж делает её во всех смыслах сногсшибательной. Как ни странно, этому и дубляж способствует - а ещё локализаторы в своих стараниях избавили поборников нравственности от прямого упоминания ануса. Впрочем, ешё одна труднопереводимая шутка любителей темы задниц наверняка позабавит, как и страсть Халка к эксгибиционизму. В общем, по количеству и разнообразию юмора творение Вайтити вполне может посоперничать с дилогией Ганна, причём скорее с первой её частью.

А вот по драматической насыщенности - однозначно, со второй. Оно и понятно: чтобы проявлять сочувствие страдающим и гибнущим персонажам, если это не котики или детишки, нужно с ними хоть чуть сблизиться, проникнуться предысторией и помыслами. В современной кутерьме экшна и спецэффектов заметно озаботиться подобным способны немногие - по крайней мере, с первого раза. Поэтому лично мне, например, при повторном просмотре гораздо больше понравились что первые два фильма о “Торе”, что сиквел “Мстителей”, а драматические сериалы пользуются гораздо большей популярностью у масс, чем полнометражные представители жанра. Для комедии же такое сродство душ отнюдь необязательно - хорошенько посмеяться можно и над совершенно незнакомым существом, и горы безымянных трупов или даже весьма именитый герой, невесть почему решивший покинуть поле заранее проигранного боя, тому не помеха. Подозреваю, что не все с таким положение дел готовы смириться, но на этот раз создатели очень красноречиво выказывают своё отношение к тем, кто чересчур всерьёз воспринимает плоды их неуёмной фантазии - пусть даже воплощённой с такой потрясающей детализацией, палитрой и глубиной. Расслабьтесь, мол: мы тут просто играем, и правила игры устанавливают не устроители, а зрители - и как же ещё оценить стопроцентное им соответствие, если не высшим баллом?

www.ovideo.ru

Скачать игру Chaos Engine (Двигатель Хаоса) на Сегу (Sega Mega Drive 2)

Сюжет:

Игра выпущена в 1993 году. Действие разворачивается в стимпанк викторианской эпохе. В ней один или два игрока должны бороться с враждебными созданиями Двигателя Хаоса, на четырех различных местностях и в конечном итоге победить Двигатель Хаоса и его сумасшедшего изобретателя.

Путешественник во времени отправился на разведку из будущего в конец 1800-х годов в Англию. И его технологии попали в руки королевского общества во главе с бароном Фортеском, великим изобретателем. Он преуспел в своем творении и создал Двигатель Хаоса, с помощью которого можно было экспериментировать с любым веществом, и даже с самой природой пространства и времени.К сожалению, Двигатель Хаоса захватил власть над создателем. Ужасные монстры начали появляться отовсюду, и даже доисторические монстры были воскрешены. Британия становится отрезанной. Любые корабли, подплывающие к острову, подвергаются нападению. Британской королевской семье, членам парламента и небольшому числу беженцев удается бежать, принося с собой много ужасных рассказов.

Британская Империя разлетается в клочья, а мир погружается в экономический и политический хаос. Это проблема была неплохой приманкой для отважных наемников, которые могли бы проникнуть в Британию и устранить корень проблемы.

Геймплей:

Игроки выбирают себе двух наемников из шести возможных и берут на себя задачу победить сумасшедшего барона Фортеска и Двигатель Хаоса. Персонажи имеют различные качества, которые влияют на геймплей, такие как скорость и боеспособность. В режиме одного игрока, вторым наемником управляет ИИ, так что с хаосом бороться в одиночку не придется.

Есть четыре мира, каждый из которых состоит из четырех уровней. Это Лес, Мастерская, Дом Фортеска и Канализации. Каждый со своей архитектурой, динамикой и музыкальным сопровождением. Игрокам предстоит пройти через каждый уровень, собирая по пути бонусы, золото и ключи, что преодолеть различные головоломки и лабиринты.

В конце каждого второго уровня у игроков есть возможность модифицировать свое вооружение, увеличить число характеристик, приобрести новые предметы и улучшить атрибуты, за золото, которое было найдено.

В канализации игрокам предстоит встретиться с Двигателем Хаоса в последней битве. После победы будет видно, что сам барон оказывается попал в машину и весь усеян имплантатами.

Об игре:

Хорошая бродилка, с красивой графикой, звуком и интересным геймплеем. В 1994 году получила несколько наград, таких как Лучшая игра аркада, и многопользовательская игра года от Сега.

Популярные вопросы:

Игра на сегу Chaos Engine (Двигатель Хаоса)

videodetki.ru

Варп – пространство Хаоса и изнанка материального мира

Вселенную Warhammer 40,000 невозможно представить без межзвездных перелетов. Множество миров объединены в сообщества типа Империи человечества или Тау, скоплений орд Орков или остатки былого могущества Эльдар. Путешествие между этими мирами на скоростях, близких к световой, может затянуться на долгие года или, даже, десятилетия, но разум нашел альтернативный путь. Оснащенные варп-двигателями корабли преодолевают любые дистанции в приемлемые сроки, но без надежной защиты и хорошего навигатора путешествие грозит обернуться настоящим кошмаром. Варп есть неотъемлемая часть нашей реальности, изнанка материального мира и пристанище сущностей Хаоса – как самых мелких, так и наиболее могучих, в том числе и Великой Четверки. Но обо всем по порядку…

Определение варпа

Классическим и признанным определением варпа стало пространство Хаоса, которое в определенном роде является уродливым зеркальным отражением материального мира. Именно из этого определения проистекает другое наименование варпа – имматериум. Пространство, в котором время течет с разной скоростью в разных частях, скопление психической энергии, в которое делает свой вклад каждый разумный в Галактике – все эти высказывания также совершенно справедливы для варпа, но до конца не отображают его сущности. Наиболее корректно считать варп антиподом нашей реальности, который, впрочем, широко используется для межзвездных перелетов. Дело за малым – найти толкового навигатора, который проложит в Океане Душ самый короткий и безопасный путь, а также обеспечить защиту корабля и экипажа от сущностей, которые в нем обитают. На последних остановимся более подробно.

Исконные обитатели варпа

Считается, что изначально варп был довольно нейтральным местом – по крайней мере путешествия по нему были довольно безопасными для Древних. Однако, с развитием молодых рас в Галактике, психическая энергия стала накапливаться в варпе, и наиболее яркие эмоции и чувства стали формировать сущности, которые со временем осознали себя (пробудились). Перечисление их всех может занять довольно длительное время, но наиболее сильные сущности смогли заявить о себе, как о Великой Четверке и стали настоящими Богами Хаоса.

Все смертно – от человека до Галактики. И каждый разумный рано или поздно осознает свою смертность и страшится этого. Не менее силен и страх болезни – ведь для многих смерть от старости или на поле боя гораздо предпочтительнее. Эмоции подобного типа питают Нургла – бога разложения и воплощения смертности всего сущего. Впрочем, своим последователям он дает довольно неплохую защиту от болезней, правда в весьма причудливой и характерной для Бога Хаоса форме, так что следует не раз подумать, прежде чем обратиться с молитвой к этому дедушке.

Война и разумные всегда были неразделимыми друг от друга понятиями. Именно на поле боя человек (или другое существо со свободой мысли) человек испытывает самые яркие и красочные эмоции. Ярость берсерка, холодная решимость стоящих плечом к плечу пехотинцев, кажущееся спокойствие ожидающего своей цели снайпера – все это лакомая пища для бога войны и крови – Кхорна. Легендарный трон из черепов постоянно растет и будет расти, пока в Галактике останется хоть какая-нибудь разумная жизнь.

Ну а для тех, кто не стремится решать свои проблемы в прямой схватке, а предпочитает путь интриг и колдовства, есть Тзинч. Бог изменений, покровитель исследователей запретных знаний и величайший мастер интриг в Галактике – всё это справедливо для Архитектора Судеб. Помимо этого покровительствует колдовству во всех его формах и с удовольствием смотрит на попытки других изменить окружающий мир. Считается, что величайшее потрясение человеческой Империи – Ересь Хоруса, произошла как минимум с подачи Тзинча или одного из его высших демонов. Темному Богу захотелось посмотреть, что будет, если столкнуть с предначертанного пути одного из наиболее преданных и сильных Сыновей Императора.

Все три вышеперечисленных Темных Бога во многом были сформированы человеческими эмоциями, чего нельзя сказать о последнем представителе Великой Четверки. Слаанеш, бог наслаждений, удовольствия и излишеств, во многом был сформирован расой Эльдар. Когда-то величайшая сила в Галактике, они предались гедонизму в самых различных его проявлениях, что стало концом их цивилизации и во многом привело к пробуждению последнего Бога Хаоса, а также возникновению величайшего варп-шторма, который ныне носит имя Око Ужаса.

Великая Четверка обитает в варпе на правах хозяев, а остальные сущности вынуждены скитаться в Царстве Хаоса в поисках пропитания. Имея множество последователей как в реальном мире, так и в имматериуме, они практически никогда не появляются в нашей реальности. Исключение составляет разве что Малал (или Малис – в зависимости от написания на языке Древних), но само его существование до сих пор находится под вопросом.

Путешествия в варпе

Изначально для межзвездных перелетов нужен был корабль и варп двигатель. Сущностей Хаоса не привлекали гости из иного мира, и вторжение в Океан Эфира воспринималось ими как незначительная рябь на поверхности воды. Однако со временем интенсивность перемещения кораблей привлекла внимание наиболее голодных сущностей и они «распробовали» вкус душ путешественников. С тех пор специальное устройство – генератор Поля Геллера – стало обязательным средством защиты от демонов Хаоса. Но одной защиты мало – важно проложить кратчайший и безопаснейший путь от начальной точки маршрута к конечной. И это стало работой для специального ордена навигаторов – Навис Нобилитэ. Впрочем, назвать данную организацию орденом с точки зрения армейского формирования будет не совсем верным – далеко не каждый желающий может стать навигатором и нужный ген чаще всего достается по наследству. Да-да, орден Навигаторов состоит из мутантов, однако их ни в коей мере не касается нетерпимость разумных в Империи людей. Дорога среди звезд того стоит, а самый короткий и безопасный путь любой человек с геном Навигатора отлично видит третьим глазом – и это отнюдь не идиома. Именно третьим глазом навигаторы воспринимают сигналы великого маяка Астрономикона и видят малейшие течения и водовороты варпа. Практически все семьи Навигаторов служат в имперском флоте, так что уровень их интеграции в высшую аристократию довольно высок. Власть имущие понимают, что только умения Навигаторов позволяет сохранить Империю как единый организм, и с глубоким уважением относятся к каждому носителю данного гена.

Соприкосновения варпа и реального мира

В отличии от нашей реальности варп является довольно изменчивой и постоянно меняющейся структурой. Крайне редко случаются прорывы (или объединения варпа и реальности), но последствия подобного события самым существенным образом отражаются на всех обитателях Галактики. На месте стыка двух миров начинает бушевать варп-шторм, и целые сектора исследуемого мира могут оказаться недоступными для кораблей разумных. Без сомнения, самым известным и сильным варп-штромом в настоящее время является Око Ужаса. Возникшее в результате пробуждения Слаанеш, оно стало местом обитания множества Падших Легионов, откуда они не без успеха организуют Черные крестовые походы. Второй по силе варп-шторм – Мальстрим. Он стал местом прибежища Красных Корсаров – одного из легионов, которые встали под знамена Хоруса, но не отступили после поражения в Око Ужаса. В отличие от последнего, Мальстрим принято считать варп-штормом естественного происхождения (насколько уместно сочетание слов «хаос» и «естественно»). Ну и не стоит забывать про Вопящий Вихрь – варп-шторм, в котором царит анархия и война всех против всех. Убежище колдунов и еретиков самых различных мастей, он давно на особом счету у Тзинча и именно из Вопящего Вихря выходят наиболее выдающиеся его Чемпионы.

Многие задаются вопросом – что мешает сущностям варпа полностью обосноваться в реальном мире и не довольствоваться случайными жертвами, а собирать обильную жатву с обитаемых планет Галактики? Одни считают, что в этом есть заслуга Бога-Императора, который своей силой препятствует прорыву сущностей Хаоса в наш мир. Другие ищут причину в более древних временах и считают, что непреодолимой плотиной для обитателей Океана Душ стали технологии звездных богов К’Тан. Есть и другая точка зрения – наш мир для сущностей варпа также неприятен и полон опасностей, что и варп для нас. И многие высшие демоны считают нашу Галактику действительно проклятым местом. Но окончательный ответ на этот вопрос вряд ли когда-нибудь станет известным…

warhammergames.ru


Смотрите также