Учеными из Эдинбурга создана камера, способная просматривать объекты насквозь

Инженеры создали камеру, которая видит тело человека насквозь

Среди широко применяемых сегодня медицинских процедур многие считают самой неприятной эндоскопию . Напомним, это способ осмотра некоторых внутренних органов, при котором через естественные пути пациенту вводится эндоскоп – оптический прибор с транслятором изображения или миниатюрной видеокамерой.

Скорость и точность, а также безболезненность (насколько это возможно) такой процедуры зависит от мастерства врача. Но сам факт внедрения какого-то инородного предмета внутрь тела вряд ли кого-то порадует, а если этот прибор долго ищет цель, приятного ещё меньше.

Чтобы упростить работу специалистов и повысить качество обследований, учёные из Университета Эдинбурга создали камеру , которая видит тело человека насквозь. Она решает главную проблему эндоскопии: быстро определяет положение прибора внутри тела человека. Ранее для этого использовались небезопасные рентгеновские лучи и другие дорогостоящие методы, доступные далеко не для всех клиник.

Поясним, что наконечник длинной гибкой трубки эндоскопа освещает себе путь и внутренние органы при помощи стеклянных оптических волокон ( световодов ). Свет от эндоскопа рассеивается и отражается от тканей и органов, а не проходит сквозь них. Причём чем глубже внутри тела прибор, тем больше фотонов рассеивается.

Новая камера способна обнаружить этот источник света внутри тела, поскольку она различает даже отдельные частицы света – фотоны. По словам учёных, существует два типа фотонов, которые выходят из тела, отражаясь от тканей с низким уровнем рассеяния. Их называют “баллистические” и “змеиные” фотоны. Оба типа можно поймать при помощи специальных детекторов.

Соответственно, новая камера способна обнаружить эти частицы света. Такого эффекта физики добились благодаря однофотонным детекторам, чувствительным ко времени. Тысячи таких детекторов были размещены на кремниевом чипе, которым оснащена камера (примерно такие же чипы имеют и обычные цифровые камеры).

В результате устройство способно обнаружить даже самые слабые следы света, исходящие от эндоскопа и проходящие через органы и ткани.

Кроме того, технология позволяет фиксировать время, необходимое для прохождения света через тело пациента – благодаря этому устройство определяет точное положение наконечника эндоскопа.

“Возможность видеть местоположение устройства имеет решающее значение для многих областей здравоохранения, поскольку мы стремимся развивать “минимально инвазивные” подходы к лечению заболеваний”, — отмечает профессор Кев Дхаливаль ( Kev Dhaliwal ).

Его команда провела испытания прототипа новой камеры на лёгких овцы. По данным экспертов, устройство может отслеживать местоположение источника света с точностью до сантиметра сквозь ткани толщиной до 20 сантиметров при нормальном освещении.

Затем были проведены дополнительные тесты с участием добровольцев. Наконечник эндоскопа медики расположили близ спины человека, а камера должна была его найти, находясь спереди от человека. При этом был создан дополнительный барьер: перед телом держали ладонь. На поиск источника света “в теле” пациента у аппарата ушло 17 секунд.

Для сравнения: изображения, полученные новой камерой (слева) и традиционным устройством для поиска источника света (справа).

Дополнительное оборудование и специализированная подготовка человека для использования камеры не нужны, добавляют авторы разработки. Они планируют улучшить показатели своего прибора, чтобы он находил цель ещё быстрее и с точностью до миллиметров.

Медики полагают, что новая камера пригодится не только для эндоскопии и подобных процедур, её также можно будет использовать в ходе различных операций.

Более подробное описание новой камеры представлено в издании Biomedical Optics Express.

Добавим, что ранее исследователи представили крошечную микрокамеру, которую можно ввести в тело человека через шприц . Также мы рассказывали о камерах, способных заглядывать за угол и видеть сквозь стены .

Камера обскура и музей иллюзий — другой взгляд на Эдинбург!

Камера обскура и музей иллюзий в Эдинбурге — это старый и весьма занимательный музей в самом центре города. Он находится у подножия Эдинбургского замка, как раз напротив музея виски — заблудиться сложно.

История музея иллюзий в Эдинбурге

Для начала хочется сказать пару слов о самом музее. Он был основан в 1850 году и обязан своему появлению семье Шорт.

Вход в музей иллюзий.

Знаменитую камеру обскура, а именно — «Великий телескоп» создал Томас Шорт еще в далеком XVIII веке, но свою жизнь, как «популярная обсерватория и камера обскура», она начала в 1835 году, когда Мария-Тереза Шорт унаследовала гениальное творение отца.

Так меня лучше видно?

Камера обскура

Камера обскура — это весьма необычная обсерватория, откуда можно наблюдать за городом из темной-темной комнаты за жизнью горожан. Собственно, «Камера обскура» и переводится с латинского, как «темная комната».

Эдинбург тогда и сейчас.

Располагается она на самом верху музея — на 5 этаже старинного здания XVII века и представляет собой систему оптических зеркал, проецирующих изображение на круглый вогнутый стол посреди небольшой комнатки.

Экскурсия проводится раз в 20 минут. На входе при покупке билета, вам напишут время посещения камеры обскура. Это нужно, чтобы в комнату не набивалось слишком много народа — она не очень большая.

Экскурсовод (на английском, естественно) расскажет про создание камеры и покажет круговую панораму города — замок, улочки, крыши… Люди передвигаются, машины ездят, не подозревая, что за ними наблюдают с высоты.

Для маленьких посетителей экскурсовод предлагает еще одно развлечение — не только смотреть за людьми, а поднимать их на маленьких белых листиках и стряхивать обратно. Выглядит весьма забавно.

Советую начинать осмотр именно с пятого этажа, постепенно спускаясь вниз. Ожидание своей очереди в камеру обскура скрасят потрясающие виды с крыши здания — ведь там есть выход на открытую площадку. Внутри, конечно, фотографировать нельзя, а на крыше мы, на свою голову, просто забыли.

В музее иллюзий есть программа, где ты можешь посмотреть на себя ребенком разной национальности, сменить себе пол и… превратиться в макаку!

Музей иллюзий

После посещения Камеры Обскура спускаемся на этаж ниже и попадаем в мир удивительных иллюзий — кривые зеркала, оптические иллюзии, 3D картины, плазматические сферы.

Еще есть шикарное развлечение — вращающийся Vortex Tunnel. Это вращающаяся разноцветная труба, через которую надо пройти по узком мосту с поручнями, а на другом его конце — зеркало, зрительно удлиняющее тоннель. Вот уж действительно — проверка на прочность.

Забавно наблюдать, как человек перекашивается, пытаясь удержаться за перила, чтобы не упасть. А ощущения от собственного перехода просто неповторимы. Мы были в нескольких местах в подобном тоннеле, и в Камере Обскура он был одним из лучших.

Зеркальный лабиринт в Эдинбурге.

Также здесь потрясающий зеркальный лабиринт, из которого правда не с первого раза найдешь выход. Мы там были одни, так что чуток поплутали.

Сейчас я тебя поймаю!

Время работы музея иллюзий в Эдинбурге

Музей не работает 24 и 25 декабря

Здесь можно остаться без головы.

Или даже хуже… стать главным блюдом!

Стоимость Камеры Обскура и музея Иллюзий

Купить билеты можно в кассе (вам выдадут билет в камеру обскура на определенное время). Они действительны в течение всего дня.

Ой, что-то пошло не так.

Особенно занимательны 3D картины, которые видны только под определенным углом:

Большой и страшный паук!

Почти настоящий танк.

Ни с места, а то будем стрелять!

Девушка с цветами.

Команда камеры обскура.

Как добраться до камеры обскура?

Как я уже говорила, отыскать его проще простого — музей находится на королевской миле у входа в Эдинбургский замок.

У музея иллюзий есть официальный сайт, где можно почитать про экспонаты, уточнить время работы и узнать что-нибудь интересное — http://camera-obscura.co.uk/.

В общем, не пропустите увлекательное путешествие по миру иллюзий — два часа веселья вам гарантированы! А пока, еще несколько фото из этого удивительного музея.

Дарт Вейдер ждет вас.

Одна голова — хорошо, а две — лучше!

Забавные кошки поют с собакой.

Автоматическая свадьба — все куда проще, чем кажется.

125 лет назад Вильгельм Рентген открыл Х-лучи

За открытие лучей, которые свободно проходили через бумагу, картон, дерево, человеческое тело и даже металл умеренной толщины, Рентген в 1901 году был удостоен первой Нобелевской премии по физике, а лучи, получившие его имя, стали неотъемлемой частью нашей жизни. Гораздо меньше известно, что пример открытия Рентгена — один из краеугольных камней в основании современной теории научных революций.

«Рентген почесал затылок…»

История открытия Рентгена описана бесчисленное количество раз учеными и историками науки, писателями и научно-популярными журналистами, блогерами-учеными и неучеными блогерами. История поистине захватывающая, сам Рентген, наверное, читал бы ее с большим интересом.

Вот, например, выдержка из статьи в научном журнале: «8 ноября 1895 года Рентген как обычно работал в своей лаборатории, изучая катодные лучи. Около полуночи он собрался уходить, окинул взглядом лабораторию, погасил свет и заметил в темноте какое-то светящееся пятно. Оказалось, что светился экран из синеродистого бария. …Рентген еще раз посмотрел на катодную трубку и упрекнул себя: оказывается, он забыл ее выключить. Нащупав рубильник, ученый выключил трубку. Исчезло и свечение экрана; включил трубку вновь — и вновь появилось свечение. …Оправившись от минутного изумления, Рентген начал изучать обнаруженное явление… Оказывается полтора—два метра для этих неизвестных лучей не преграда. Они легко проникают через книгу, стекло, станиоль. А когда рука ученого оказалась на пути неизвестных лучей, он увидел на экране силуэт ее костей! Фантастично и жутковато! …Утром обессиленный Рентген ушел домой, чтобы немного передохнуть, а потом вновь начал работать с неизвестными лучами».

Автор статьи — доктор наук, профессор, журнал, где он это публикует, напомню, научный. Блогеры ушли от профессора недалеко: у них «Рентген почесал затылок, проверил оборудование и повторил опыт. ». Преувеличения тут нет, любой может убедиться сам, поискав в интернете историю открытия Рентгена. Его открытие действительно эпохальное, и нет ничего удивительного в том, что оно обросло апокрифами. Удивительно другое: искренняя вера ученых и тем более неученого народа в то, что подобные открытия очень часто являются результатом случая или даже цепи случайных событий.

Полез Архимед в переполненную ванну, вода из нее выплеснулась,— и он голый бежит по улицам Сиракуз с криком «Эврика!» и открытым законом гидростатики в голове. А сколько раз он мылся в этой ванной до этого? Он что, воды в нее меньше наливал? Или не обращал внимания на залитый водой пол — раб все одно вытрет. Это опять-таки не ехидство, ведь не кто иной, как сам Луи Пастер был уверен, что «случай содействует хорошо подготовленному интеллекту». Другой весьма авторитетный в современном научном сообществе ученый — Томас Кун, автор общепринятой на сегодня теории революций в науке, называл такие случаи «аномалией в нормальной науке».

Прелюдия к открытию

Вот каким образом, по Куну, аномальность поведения «нормального» ученого Рентгена сыграла роль в его открытии. «Физик Рентген прервал нормальное исследование катодных лучей, поскольку заметил, что экран, покрытый платиносинеродистым барием, на некотором расстоянии от экранирующего устройства светился во время разряда… Ощущение того, что не все идет, как задумано, было лишь прелюдией к открытию. . Открытие рентгеновских лучей не совершилось бы без дальнейшего процесса экспериментирования и усвоения. Например, в какой момент работы Рентгена можно сказать, что рентгеновские лучи уже открыты?» — вопрошает Кун в своей книге «The Structure of Scientific Revolutions» («Структура научных революций»), одной из наиболее цитируемых научных монографий за всю историю науки, если верить Стенфордскому энциклопедическому словарю.

И до Рентгена в десятках лабораторий по всему миру бок о бок стояли катодные трубки Крукса и экраны, покрытые платиносинеродистыми солями бария или калия. Последние, как минерал плавиковый шпат и урановое стекло (цветное стекло с добавление окиси урана, из которого делали посуду еще в Древнем Риме), обладают способностью к флуоресценции и служили рабочим элементом в обычных для физических лабораторий того времени приборах для изучения явления флуоресценции. Да и само свечение экрана, покрытого платиносинеродистым барием, при подаче напряжения на рядом расположенную трубку Крукса не было уникальной случайностью.

Как потом выяснилось, за несколько лет до Рентгена именно при таких обстоятельствах его наблюдали по меньшей мере трое физиков из Англии, Америки и Германии, но ничего нового в этом не увидели. Только один их этих троих потом публично досадовал. Сколько физиков стыдливо умолчали об упущенном шансе открыть Х-лучи, один бог знает. Кстати, задолго до физиков, еще в 1850-е годы, наведенную излучением флуоресценцию наблюдал изобретатель-самоучка Жозеф Ньепс, автор первых в мире фотографий. Только вместо катодной трубки Крукса (их тогда еще не было) у него рядом лежала радиоактивная соль урана (что с точки зрения физики одно и то же — источник жесткого излучения).

«Дальнейшее исследование (оно заняло семь недель, в течение которых Рентген редко покидал лабораторию) показало, что причиной свечения являются прямые лучи, исходящие от катодно-лучевой трубки, что излучение дает тень, не может быть отклонено с помощью магнита и многое другое. …Момент открытия нельзя было приблизить и в течение последней недели исследования, когда Рентген изучал свойства нового излучения, которое он уже открыл. Мы можем сказать лишь, что рентгеновские лучи были открыты в период между 8 ноября и 28 декабря 1895 года»,— считает Кун.

Ну и зачем тут философам (к которым относится и профессор университетов Беркли, Принстона и МТИ Томас Кун) огород городить. Дело-то проще простого: Рентген увидел светящийся потусторонним зеленоватым светом платиносинеродистый экран, почесал затылок, стал искать причину его свечения и открыл Х-лучи. В том, что философы любят запутать самую простую вещь до такой степени, что сами перестают ее понимать, доля правды есть. Но, во-первых, кто из нас этого не делает даже в обычной повседневной жизни, а во-вторых, в данном случае профессор Кун весьма доходчиво пояснил свою мысль на примере, понятном и физикам, и простым смертным. Он привел в пример хорошо известный психологам тест Брунера—Постмана.

Психолог по очереди показывает карты из колоды и быстро их прячет. Испытуемый должен назвать карту. Фокус тут в том, что не все карты стандартные, некоторые изменены, есть, например, красная шестерка пик и черная четверка червей. Даже при наикратчайших показах все испытуемые всегда называли все карты без заметного колебания. При этом черная четверка червей, например, опознавалась как четверка пик или как четверка червей. Когда время показа карты увеличивается, испытуемые начинают колебаться. Например, видя красную шестерку пик, некоторые говорили: «Это шестерка пик, но что-то здесь не так». По мере увеличения времени показа карты замешательство испытуемых росло, и в один прекрасный момент большинство испытуемых начинало производить идентификацию правильно: «Это шестерка пик, но она не того цвета».

Но самое интересное в данном тесте то, что некоторое количество испытуемых так и не может опознать аномальную карту, даже если время показа ее увеличить в 40 раз. В классическом опыте, который провели сами Джером Брунер и Лео Постман, один из испытуемых воскликнул: «Я не могу определить ни одной масти. Она даже не похожа на карту. Я не знаю, какой масти она сейчас: пиковая или червовая. Я даже не уверен сейчас, как выглядят пики. Боже мой!» Вот именно так ведут себя ученые при открытии, считает Томас Кун.

Дальше он опять переходит на научный философский язык: «Сначала воспринимается только ожидаемое и обычное даже при обстоятельствах, при которых позднее все-таки обнаруживается аномалия. Однако дальнейшее ознакомление приводит к осознанию некоторых погрешностей или к нахождению связи между результатом и тем, что из предшествующего привело к ошибке. Такое осознание аномалии открывает период, когда концептуальные категории подгоняются до тех пор, пока полученная аномалия не становится ожидаемым результатом. В этом пункте процесс открытия заканчивается».

«Я уже подчеркивал, что с этим процессом или с каким-либо весьма подобным ему связано возникновение всех научных открытий,— добавляет Кун.— Осознавая этот процесс, мы можем в конце концов понять, почему нормальная наука, не стремясь непосредственно к новым открытиям и намереваясь вначале даже подавить их, может быть, тем не менее, постоянно эффективным инструментом, порождающим эти открытия».

Если вернуться от философского к обычному человеческому языку, то из всего этого вытекает по меньшей мере два вполне научных вывода. Во-первых, нормальные ученые, а таких подавляющее большинство в науке, в обыденной жизни, которая, по сути, вся состоит из больших и маленьких аномалий, должны демонстрировать непрактичность, и их неученым женам, например, с ними так же трудно, как с маленькими детьми, что ученым полезно осознавать.

Второй вывод печальный и состоит в том, что в ученом сообществе преобладают люди, обладающие повышенной способностью «воспринимать только ожидаемое» и «подгонять концептуальные категории» под аномалию в науке только тогда, когда она, аномалия, становится ожидаемым результатом. Причем на росте их индекса Хирша это никак не отражается, скорее наоборот.

Камера Вильсона, или Три Нобелевские премии, добытые из тумана

14 февраля 2014

«Это самый оригинальный и замечательный инструмент в истории науки»
(Эрнест Резерфорд)

14 февраля 1869 года, 145 лет назад, на ферме близ Эдинбурга (Шотландия) родился Чарльз Томсон Риз Вильсон. Учился он в одной из частных школ Манчестера, затем в тамошнем университете и мечтал стать врачом. Завершать образование он отправился в Кембридж, и тут вектор его интересов резко изменил направление. Его заинтересовали естественные науки.

В конце лета 1894 года Вильсон приехал в Шотландию и совершил восхождение на Бен-Невис, самую высокую из местных гор. Это была не научная экспедиция, Вильсон был спортсмен, альпинист и решил прогуляться по родным местам. С этой прогулки, как мы теперь можем судить, и началась новая жизнь Вильсона-учёного. Там, на вершине, он был просто очарован великолепной игрой света в окружающих его облаках; он любовался цветными гало вокруг теней, отбрасываемых скалами. В общем, там, на вершине Бен-Невис, ему страшно захотелось все увиденные им явления воспроизвести в лаборатории. Физика атмосферы — вот как теперь называется его новое увлечение.

Нобелевская премия 1927 года. Частицы в тумане

В 1895 году Чарльз Вильсон, будучи аспирантом в Кембриджской лаборатории Дж. Дж. Томпсона, начинает цикл экспериментов, чтобы понять процессы образования облаков. Он придумывает аппарат в виде прозрачного цилиндра, дно у которого может перемещаться. Быстрое движение поршня вниз приводило к увеличению объёма камеры и падению давления и температуры в ней. При этом сквозь прозрачное окно цилиндра Вильсон наблюдал в камере сгущающийся туман. Явление это было уже хорошо известно: на мельчайших частичках пыли конденсировалась влага, ничего нового, всё как обычно… Почему Вильсон решил повторить этот опыт, наполнив свой аппарат максимально очищенным от пыли воздухом, — вот где загадка. Что-то подсказывала интуиция учёного? Или просто решил убедиться, что в «обеспыленном» воздухе конденсации не будет, да и закрыть этот вопрос?

Так или иначе, но опыт дал неожиданный результат: в чистом воздухе туман всё равно образуется. Почему? Что в этом случае может являться центрами конденсации? Много лет спустя Вильсон так описывал эмоциональное состояние, в котором находился в те дни: «Я был очень возбуждён, ведь почти сразу же я наткнулся на нечто, обещающее быть значительно более интересным, чем те оптические явления, ради которых я всё это начинал». Вильсон делает гениальное предположение, что влага конденсируется на ионах — заряженных частицах, каким-то образом возникающих в воздухе.

Чтобы проверить эту догадку, Вильсон берёт взаймы у профессора Томпсона одну из его драгоценных рентгеновских трубок (ему пришлось постоянно бороться со страхом повредить или ненароком разбить прибор). Изучением ионизирующих свойств рентгеновских лучей в это время как раз и занимался Томпсон, ставший поэтому заинтересованным участником опытов своего аспиранта. Вот как он описывал творческие муки молодого Вильсона: «Создание туманной камеры [так назывался этот прибор до момента присвоения ему имени изобретателя. — Ю. Р.] оказалось чрезвычайно трудоёмким процессом. Для неё потребовалось несколько очень сложных стеклянных деталей, которые Вильсон изготовил сам, освоив профессию стеклодува. Пол лаборатории был устлан осколками, колбы лопались вновь и вновь. Вильсон не расстраивался, начинал всё сначала, только приговаривал, пристраивая к аппарату очередную колбу: “Милая, милая, ты же потерпишь немного?”»

Прибор, который нам знаком как «камера Вильсона» и который на 40 лет станет самым важным инструментом в арсенале физики элементарных частиц, был изготовлен в 1910 году. Через год ему удаётся сделать первые фотографии туманных треков (следов) заряженных частиц, пролетавших через камеру. В 1959-м, в возрасте 90 лет, он не забыл эти события и описал их такими словами: «Я до сих пор хорошо помню моё восхищение от полученных результатов. Эти следы были великолепны. Они напоминали волоски или огоньки, возникающие то тут, то там… Это было потрясающе».

В 1927 году ему присуждают Нобелевскую премию по физике «за метод визуального обнаружения траекторий электрически заряженных частиц с помощью конденсации пара». Заниматься дальнейшими усовершенствованиями своей камеры он не стал: проблемы электрофизики атмосферы его интересовали значительно больше. В конце жизни он переселился с семьёй в деревушку Карлопс. Бывший депутат парламента Тэм Дэлиелл, проживавший с ним по соседству, так вспоминает первую встречу с Вильсоном: «Шёл дождь. В мою дверь постучали, я открыл. На пороге стоял сосед, и он спросил, не хочу ли я прийти к нему выпить чашечку чаю. Пока он занимался чайником, я заметил на стене фотографию, которая заставила меня замереть. На ней были 15 мужчин и одна женщина. Альберт Эйнштейн, Мария Кюри и все великие физики того времени. Среди них был мужчина, он был моложе на 40 лет, чем сейчас, но это был пригласивший меня на чай сосед. Я чуть не упал. Оказывается, он и есть тот самый великий Вильсон, который помог человечеству вступить в ядерный век».

Нобелевская премия 1948 года. Туман под контролем

Принципиально улучшить камеру Вильсона удалось Патрику Мейнарду Стюарту барону Блэкетту. Кадровый офицер ВМФ принимал участие в боях Первой мировой войны на Фолклендских островах и в Ютландии. После войны ушёл в отставку и занялся физикой под руководством Эрнеста Резерфорда в Кембридже.

Позднее он добьётся замечательных научных результатов и сделает несколько выдающихся открытий, но всё это — тема отдельного разговора. Сейчас важно другое. В 1932 году, работая с молодым итальянским физиком Джузеппе Очиалини (на фото ниже), он разработал изящную комбинацию камеры Вильсона и двух счётчиков Гейгера — Мюллера, один из которых помещался над камерой, а второй — под нею. Специальная электронная схема запускала камеру Вильсона в работу, только если оба счётчика срабатывали одновременно.

Благодаря изобретению Блэкетта камера Вильсона приобрела «диаграмму направленности»; её теперь можно было настраивать на фиксацию частиц, прилетающих с заданного направления. Более того, устанавливая порог срабатывания счётчиков Гейгера, оказалось возможным фильтровать наблюдаемые частицы по энергиям. Оба эти фактора привели к колоссальному прогрессу в области исследований космических лучей, астрофизики и физики элементарных частиц в целом. В 1948 году Блэкетт был удостоен Нобелевской премии по физике «за усовершенствование метода камеры Вильсона и сделанные в связи с этим открытия в области ядерной физики и космической радиации».

Нобелевская премия 1960 года. Пузыри и туман

Если в камере Вильсона треки заряженных частиц образовывались за счёт конденсации переохлаждённого пара на ионах, то в приборе, который изобрёл в 1953 году и назвал «пузырьковой камерой» Дональд Артур Глейзер, следы частиц возникали в перегретой жидкости при понижении давления. В этом случае возникал как бы «туман наоборот»: по ходу движения частицы в жидкости образовывались цепочки пузырьков, наполненных паром.

Глейзер провёл множество экспериментов с различными жидкостями, включая даже пиво (сначала он утверждал, что сама идея пузырьковой камеры пришла ему в голову, когда он наблюдал «вскипание» пива при откупоривании бутылки; позже признался, что «пивного вдохновения» не было, но факт остаётся фактом: в первые модели пузырьковой камеры он заливал светлое пиво, и камера отлично работала!)

Пузырьковая камера Глейзера оказалась настолько удачным прибором, что с 60-х годов она полностью вытесняет камеры Вильсона. И Нобелевская премия по физике 1960 года досталась Дональду Глейзеру именно «за изобретение пузырьковой камеры». Эксперименты на ускорителях во всём мире начинают проводиться с использованием всё более крупных криогенных пузырьковых камер, которые превращаются в сложнейшие инженерные комплексы, нафаршированные электроникой.

Сейчас «эпоха тумана и пара» в экспериментальной физике частиц завершается, и на смену пузырьковым камерам приходят новые типы детекторов. Но это уже совсем другая история…

Сквозь горизонт: Что еще скрывает бескрайний космос?

Фильм относительно старый, во всяком случае, выпущен еще в прошлом веке (как странно это звучит). Смотреть я его смотрела, но было это уже давно, так что даже сюжет полностью выветрился из памяти. Пересмотреть решила просто так, без особого умысла.

Но то, что я увидела в этот раз, когда, как сказать, информативно более подкована, повергло меня в очередной шок. Но не буду забегать вперед. Пишу свой отзыв как обычно по ходу просмотра, потому все самое интересное будет под конец.

Вместо предисловия…

Вообще, как интересно смотреть старые фантастические фильмы. Некоторые события уже остались позади, другие, судя по кино, должны случиться в самое ближайшее время. Хотя привязка к датам в кино не всегда играет какую-то особенную роль. И это подтверждается следующим фатом.

Русское название «Сквозь горизонт» не совсем точное. В оригинале фильм называется Event Horizon — «Горизонт событий». И это такой себе научный термин, который сразу же задет направление – очередная игра, связанная с пространством-временем. Так что, даты тут действительно роли не играют. Все могло случиться и в далеком прошлом…

По поводу названия я узнала позже, потому в отзыве будет фигурировать стандартное «Сквозь горизонт». Менять смысла не вижу, и без того все понятно. Выбор актеров считаю далеко не случайным, как и связь с франшизой фильмов ужасов. Но об этом по ходу отзыва. В общем, поехали…

Спасательная экспедиция и новый член команды

Для начала идет небольшой экскурс в историю. 2015 год — первая постоянная колония на Луне. 2032 — разработка ископаемых на Марсе. 2040 — первый корабль под названием «Сквозь горизонт» отправился исследовать Солнечную систему и пропал где-то за Нептуном. Настоящее время – 2047 год. Спасательный корабль «Льюис и Кларк» с командой специалистов летит на Нептун.

В анабиозе астронавты проводят что-то около месяца. Все члены команды друг друга знают, но им навязали нового доктора. Похоже, у него умерла жена, и он очень по ней тоскует. Когда Билли Вейр приходит в себя, то слышит ее голос на корабле и даже видит умершую жену в командирском кресле. Что ж это всего лишь сон и доктор последний, кто проснулся.

Корабль и способ перемещения в пространстве

Что ж пришло время знакомиться. Фильм снят в 1998 году, потому состав стандартный. Афроамериканец, точнее два, причем один из них капитан. Обязательно женщина, тоже две. Одна молодая, вторая с ребенком. В те годы азиатов в актерский состав еще не включали, тем более в космической фантастике. Итого 8 человек вместе с доктором.

Собственно, это из-за Билли команду спасателей выдернули из отпуска и отправили к Нептуну. Это не особо нравится капитану Миллеру, и он ждет веское объяснение этой ситуации. Итак, с орбиты Нептуна поступил сигнал и этот сигнал с того самого корабля, что пропал 7 лет назад.

Корабль «Сквозь горизонт» даже по сегодняшним меркам необычный. Его скорость превышает скорость света, точнее он каким-то образом создает проходы в пространстве и перемещается через них. Доктор Вейр, точнее ученый, все объяснил сначала в терминах, но на листе бумаги получилось гораздо понятнее. Похоже речь идет о той самой точке Альва, которая объединяет глубины пространств. Ну или просто – червоточины.

Этот самый механизм перемещения разработал именно доктор Вайр. По сути, сам корабль это детище нашего доктора. Причем сигнал с корабля идет жуткий — какие-то сплошные крики. После удаления шумов довольно отчетливо слышится мужской голос, произносящий на латыни «Спасите меня». Ну, кто бы сомневался, что в фантастическом фильме скоро начнутся ужасы.

В общем, пропавший корабль наши спасатели нашли, чуть с ним не столкнувшись. Момент напомнил фильм «Корабль-призрак». Не исключаю, что эти фильмы связаны одной идеей. Теперь они должны его исследовать и найти либо выживших, либо причину исчезновения корабля. Кстати, пилот курит прямо на космическом корабле. А что, так можно? А как же правило отправлять в космос самых здоровых и выносливых?

Гравитационное ядро и авария

Надо сказать, что корабль не просто большой, он огромный, нет огромнейший. Особенно коридоры. Словно лететь там должны были гиганты. Хотя, что удивительного, по сути это некий космический механизм, так что проехали. В одном из отсеков находят ядро гравитационной системы.

И тут же эта штука сначала открылась и засветилась, а потом стала черной. Его поверхность вдруг перестала быть твердой, и превратилась словно какую-то густую жидкость. Один из астронавтов Джастин запустил в нее руку, и его затянуло внутрь, а потом все взорвалось. Корабль спасателей сильно пострадал, они лишились горючего и кислорода. Единственный выход перейти на найденный звездолет. Но и здесь положение не лучше. Связи нет, так что об аварии никто не знает.

Да, люди на корабле тоже есть, как минимум один мертвый — порезанный с взорванными глазами. Парень, который влез в тягучую черную субстанцию, тоже остался жив. Его вытащили, живого, но в полном ступоре. Поначалу Билли Вейр не признавался, но капитан вынудил его все рассказать. Он создал черную дыру, видимо в ней его детище «Сквозь горизонт» и был все это время.

Не корабль, а живой организм?

Док утверждает, что на корабле безопасно. Что врата сами по себе открыться не могут, но никак не объясняет исчезновение Джастина и взрыв. При этом Билли ни слова не сказал, что ему привиделась мертвая жена уже не во сне, а наяву. Тем не менее другие члены команды тоже видят видения.

Одна из помощниц капитана сразу сказала, что корабль похож на живой организм и он довольно бурно реагирует на появление людей. Но капитан не счел это предположение приемлемым, да и врач предполагает, что из-за повышенного содержания углекислоты могут возникать галлюцинации. Но ожидаемо, очень скоро начались жуткие вещи.

Врата в ад и что есть черная дыра

Судя по поведению дока, он что-то знает или же о чем то догадывается. В любом случае Вейр врет. Он не говорит ни куда должны были вести ворота, ни где был корабль эти семь лет. Ничего. Может и вправду не знает? Но судя по видениям, по словам Джастина, что в нем тьма, по тому, что Джастин и сам Билли словно попали под чье-то влияние, можно сделать вывод, что это врата в Ад.

Ну, а так как Ад это нечто выдуманное человеком, то скорее всего черная дыра вела в какую-то неизвестную чужеродную и жуткую вселенную. Кто знает, что способно существовать в пространстве? Может, создал эту вселенную какой-нибудь неизвестный темный Творец, а может, это был неудачный эксперимент нашего Творца.

Есть еще одно предположение. Где-то я слышала, что черные дыры содержат в себе сжатую негативную информацию, или же удерживает темных сущностей, как в тюрьме. Тогда да, черная дыра вполне может быть Адом. Ну точно, корабельный медик наконец перевел слова человека из записи: он говорил «Спасайте себя из Ада». Кстати, Ди Джея играет Джейсон Айзекс – вставший на сторону Зла Люциус Малфой («Гарри Поттер»).

Удивительное совпадение

Капитан собирается улететь домой на наскоро отремонтированном «Льюисе и Кларк», а «Сквозь горизонт» взорвать. Но док противится этому, он говорит, что он уже дома. Вот тут в самый раз стоит вспомнить, что актер Сэм Нилл играл ни кого-нибудь, а самого антихриста — Дэмиена Торна в фильме «Омен: Последняя битва». Какое чудесное совпадение!

И да, почему же люди ведутся на свои глюки? Ведь они же знают, что их родных или тех, кто погиб ну не может быть здесь. Но нет лейтенант Питерсон бежит куда-то за своим маленьким сыном и естественно погибает. Хотя с другой стороны вполне возможно, что включить здравый рассудок не позволяет та самая черная дыра.

Собственно, док стал… даже не знаю кем. Демоном во плоти? Только без глаз. Ну да, зачем демону человеческое зрение? Взорвал «Льюис и Кларк», погубив двух членов команды, а потом взялся за медика. Его он выпотрошил и подвесил на крючках а-ля «Восставший из Ада». И это совпадение меня тоже очень напрягло, когда я пересматривала франшизу. В живых осталось только двое – Миллер и Старк. Капитану даже удалось пообщаться с доком.

А что если это – чистая правда?

Билли рад тому, что произошло. Он создавал звездолет, чтобы тот долетел до самых дальних уголков Вселенной, но он пошел еще дальше — он прорвал пространство и проник в другое измерение, наполненное чистым злом и хаосом. Попав в другое измерение, корабль приобрел его свойства и тоже стал Злом. Команда из живых людей ему теперь не нужна, у него будет другая команда. Понятно какая.

Интересно, не из этого ли измерения к нам пожаловали захватчики или инферналы? Что если наша Вселенная когда-то была исключительно чистой и светлой, но чья-то неуемная любознательность привела к тому, что теперь мы по уши в инферналах. Или же это очередная попытка переложить ответственность на людей, и Зло само прорвалось в наш мир?

Нам говорят, что свет не существует без тьмы, а добро без зла. А что если это не так? Что если есть вариант, где существует только свет и добро? Увы, это также трудно представить, как и измерение с чистым злом. А может, в этом фильме показана правда? Правда о том, откуда к нам пришел враг? И да, почему на капитанском мостике иллюминатор в виде креста?

Отличный фильм с потрясающей задумкой

Чуть позже капитан Миллер таки взорвал это проклятую посудину, сам погиб, но двоих все же спас. Ну конечно, в живых остались чернокожий парень и белокожая девушка. Вариантов нет. И чернокожий капитан тоже герой. Я не расистка, если что, просто показывают тенденцию.

Боюсь этих двоих до смерти будут мучить кошмары, но они сделали самое главное – не допустили того, чтобы нечисть прилетела на землю. Хотя финал не совсем однозначный. «Сквозь горизонт» снова втянулся в эту самую черную дыру. Кстати, Миллера играет Лоуренс Фишборн. Так вот откуда Морфеус узнал, что люди живут «Матрице». Шутка? Ага, но опять очень удачное совпадение…

Что сказать, фильм шикарный, даром, что снят больше 20 лет назад. Возможно, спецэффекты не такие крутые как сейчас, зато все в порядке со смысловым наполнением и событийностью. Кино совершенно не скучное, местами и под конец очень даже напряженное и интересное. Говорят, фильм был неодобрительно встречен критиками и провалился в прокате. В общем-то, неудивительно, правда не всем нравится.

Задумка великолепная. Врата в Ад, в которые открываются в космосе. Если верна моя зыбкая теория, что это в какой-то степени является нашим прошлым, то вообще жесть. Связь с «Восставшим из Ада 3: Ад на земле» однозначная, смотрите заключительную сцену. Вот только сдается мне, что конец фильма далеко не хеппи-энд, и наша реальность тому подтверждение…

Qualcomm вместе с автомобилестроителями завершила тестирование C-V2X

Qualcomm Technologies сообщила о развертывании сотрудничества с различными китайскими компаниями с целью продемонстрировать законченную экосистему на базе технологии обмена данными между транспортными средствами, элементами дорожной инфраструктуры и другими участниками движения C-V2X (cellular vehicle-to-everything). Это поможет ускорить масштабную коммерциализацию и отраслевые разработки. Недавно Qualcomm Technologies вместе с сотней автомобильных и технологических компаний приняла участие в выставке China 2020 C-V2X Cross-industry & Large-scale Pilot Plugfest, где проводилось объективное тестирование и демонстрация возможностей и надежности технологии C-V2X. Проверялись различные крупномасштабные коммуникационные сценарии, а также работа C-V2X в сочетании с и технологиями построения карт и позиционирования.

В демонстрации межотраслевого взаимодействия и тестировании емкости C-V2X (Cross-Industry Interoperability Demonstration and C-V2X Large-scale Capacity Test) участвовали более 40 автопроизводителей, 40 производителей терминалов, 10 разработчиков чипсетов, 20 разработчиков систем информационной безопасности, 5 поставщиков карт и 5 разработчиков систем позиционирования. С учетом результатов демонстрации взаимной совместимости, проводившейся в 2019 г., в этом году производители чипсетов, терминалов, автомобилей, платформ безопасности и карт использовали новые форматы цифровых сертификатов, позиционирование и карты с высоким разрешением, а также развернули непрерывные сценарии, приближенные к реальности, и коммерчески ориентированные приложения.

В этом году при тестировании емкости основное внимание уделялось пригодности продуктов и систем C-V2X к эксплуатации при масштабном развертывании. Оценка производилась с учетом ранее достигнутых показателей взаимной совместимости и безопасности. Таким образом, индустрия предприняла серьезные шаги к масштабной коммерциализации технологии C-V2X. Для эмуляции сложной дорожной обстановки, включая городской трафик в часы пик и дорожные пробки, были задействованы 180 бортовых (OBU) и придорожных (RSU) блоков. Тестирование коммуникационных показателей C-V2X и функциональных возможностей приложений на чип-модулях, терминалах и автомобилях в различных сценариях подтвердило пригодность систем C-V2X для крупномасштабной эксплуатации.

В большинстве из тестируемых автомобилей и бортовых блоков применялся C-V2X-чип Qualcomm 9150. Стабильную связь обеспечивала платформа Qualcomm Snapdragon Automotive 4G. Поддерживая прямую связь автомобилей друг с другом (V2V), автомобилей с инфраструктурой (V2I) communications, а также связь с сетью 4G или 5G, платформы Snapdragon Automotive 4G/5G с встроенной технологией C-V2X и средствами позиционирования высокого разрешения повышают безопасность и эффективность дорожного движения, уменьшают заторы и повышают пропускную способность дорожной сети, а также способствуют масштабной коммерциализации технологии C-V2X.

Пять V2I-сценариев связи с инфраструктурой включали: применение внутрисалонных информационных дисплеев, передачу информации о сигналах светофора и помощь при выборе оптимальной скорости для проезда на зеленый свет, демонстрацию механизма безопасности, предупреждение о возможном столкновении с уязвимыми участниками дорожного движения и напоминание о приближении к участку с дорожными работами. Пять V2V-сценариев тестирования прямой связи автомобилей друг с другом выполнялись при помощи периферийных вычислений мультисервисного доступа (Multi-Access Edge Computing, MEC) с применением функционала позиционирования и карт высокого разрешения и включали: предупреждение о возможном столкновении, освобождение дороги для спецтранспорта, предупреждение о аномальном поведении автомобиля на дороге, помощь при повороте налево и предупреждение о препятствиях вне зоны видимости, предупреждение о дорожных пробках.

«Межотраслевое сотрудничество исключительно важно для масштабной коммерциализации технологии C-V2X. В прошлом году исследовательский центр China Mobile вместе с другими компаниями, включая Qualcomm Technologies, завершил валидацию функционала безопасности C-V2X и реализовал конвергентный функционал безопасности сетевых операторов в автомобильной промышленности, — сказал Ли Су (Li Su), заместитель директора департамента технологий безопасности China Mobile Research Institute. — Мы рады продолжать наше сотрудничество с Qualcomm Technologies, наблюдать за развитием отраслевой экосистемы, стимулировать развитие индустрии C-V2X в Китае и способствовать разработке национальной стратегии развития автопрома».

«Технология C-V2X способствует небывалым инновациям в автомобильной промышленности, которая развивается беспрецедентными темпами. Будущее “умного” транспорта и “умных” городов становится реальностью вместе с взрослением технологии и отраслевой экосистемы, — сказал Ичжи Ван (Yizhi Wang), сооснователь и вице-президент компании Nebula Link по технологическому развитию. — Мы были рады обеспечить системную поддержку для широкомасштабного коммуникационного и функционального тестирования технологии C-V2X. Мы надеемся расширять сотрудничество с различными представителями отрасли, включая Qualcomm Technologies, чтобы ускорить коммерциализацию технологии C-V2X».

«Вместе с усовершенствованием таких технологий, как Gigabit Ethernet, 5G и V2X, растут и требования автопроизводителей к интеллектуальным коммуникациям и “умному” вождению, — сказал Ин Чжан (Ying Zhang), директор исследовательского центра Great Wall Motors. — В прошлом году мы начали работать с Qualcomm Technologies в области 5G. В будущем мы будем применять платформу Snapdragon Automotive 5G Platform в наших новейших автомобилях, использовать 5G для интеллектуального подключенного транспорта и “умных” автомобилей, содействовать быстрому росту отрасли и масштабной коммерциализации C-V2X».

«Сегодня в Китае технология 5G усиливает автомобильную промышленность, расширяет номенклатуру приложений и способствует масштабированию C-V2X-отрасли. Тем временем надежный фундамент инфокоммуникационной отрасли в Китае также способствует коммерциализации и внедрению C-V2X, — сказал Джим Майзнер (Jim Misener), старший директор компании Qualcomm Technologies, Inc. по управлению продуктами и лидер глобальной экосистемы V2X. — Мы уже третий год принимаем участие в демонстрации приложений C-V2X в Китае. В сотрудничестве с многими представителями китайского автопрома мы ускоряем коммерческое внедрение C-V2X-проектов на базе нашего портфолио и приближаем новую эру интеллектуальных подключенных автомобилей, безопасного и эффективного дорожного движения».

Технология V2X в автомобилях. Мировые тенденции. Что такое V2X?

По прогнозу “V2X Market for Automotive by Communication Type (V2C, V2D, V2G, V2P, V2V and V2I), Offering Type (Hardware and Software), Connectivity Type (DSRC and Cellular), Propulsion Type (ICE and EV), Technology Type, and Region — Global Forecast to 2025”

предоставленному MarketsandMarkets (международная исследовательская компания, проводит количественные исследования в области B2B) рынок технологии V2X для использования в автомобильной промышленности достигнет 99.55$ млрд. уже к 2025 году.

Ожидается что в мировом рынке CARG (Compound annual growth rate, Совокупный среднегодовой темп роста) доходов с сервисов технологии V2X вырастет на 17.61% в период c 2017 до 2025, достигнув роста размеров рынка c 27.19 млрд. $ в 2017 году до 99.55 млрд. $ в 2025.

На данный момент рынок сегментирован в программном и аппаратном обеспечении. В 2017 году рынок программного обеспечения доминировал на рынке из-за растущего спроса на доступ и контроль над платформой и сервисами технологии V2X.

В связи с ростом спроса на технологию V2X, автомобильные OEM производители наращивают объемы применения технологий технологии V2X в своих автомобили:

Так Toyota и Lexus работают вместе, чтобы оснастить свои автомобили сервисами технологии V2X, и к 2021 году они планируют развернуть связь V2I и V2V с помощью технологии Dedicated Short-Range Communications (DSRC/ITS-G5), работающей на частоте 5.9 ГГц.

С другой стороны, более ста компаний, ведущих OEM автопроизводителей и телеком производителей, объединились в ассоциацию 5GAA, с целью консолидации подходов к реализации сервисов технологии V2X. Компании, входящие в ассоциацию, предлагают развёртывать сети V2X с использованием сотовых технологий, а именно: С-V2X (5.9 ГГц), 4G/5G (частота регулируется лицензией сотового оператора).

Однако отсутствие инфраструктуры в развивающихся странах и высокая стоимость транспортных средств, оснащенных V2x, являются ограничениями в развитии автомобильного рынка сервисов технологии V2X.

Основные ведущие игроки на мировом автомобильном рынке технологии V2X: BMW, Audi AG, Ontinental AG (Germany), Qualcomm Inc. (U.S.), Infineon Technologies AG (Germany), Delphi Automotive PLC (U.K.), Cisco Systems, Inc. (U.S), Intel Corporation, Vodafone Group PLC., Robert Bosch GmbH, PTC Inc., General Motors., Harman International Industries, Inc.

Сегментация рынка V2X представлена ниже:

Ожидается что инициативы, проводимые правительствами различных стран в части коммерциализации рынка V2X будут стимулировать рынок.

Значимые события в сфере технологииV2X:

В России:

На основании решения ГКРЧ № 11-11-01-1 от 2011 года в России выделена полоса радиочастот 5855-5925 МГц для V2X без оформления отдельных решений ГКРЧ для каждого конкретного типа РЭС

В США:

Правительство штата Колорадо, США совместно с компаниями Qualcomm и Ford объявили о начале развертывания сети V2X на основе технологии C-V2X на территории штата.

В Европе:

В рамках ассоциации 5GAA во втором квартале 2018 года в Париже были проведены тестирования и демонстрации работы сервисов V2X.

Проходит процедура выделения дополнительно спектра частот под V2X взаимодействие.

Идет пересмотр стандарта связи для организации V2X взаимодействия (ITS-G5/DSRC ->C-V2X)

В Корее:

Выделен спектр шириной 70МГц на частоте 5.9ГГц под V2X взаимодействие

Идет пересмотр стандарта связи для организации V2X взаимодействия

(DSRC/ITS-G5->C-V2X)

В Японии:

Выделены спектры на частотах 760 МГц и 5.9ГГц под V2X взаимодействие

Страна выступает за DSRC

В Китае:

Выделен спектр шириной 20МГц на частоте 5.9ГГц под V2X взаимодействие. Основная технология: C-V2X