запуск завтра
о каналепоиск

наука

«Производство современных компьютерных чипов: неотличимо от магии»

Исключительно хороший доклад и отличное видео на выходные.

Я посмотрел ещё меньше половины и вот что мне запомнилось:

- заводы по производству процессоров гигантские - площадью в несколько футбольных полей;
- в них есть «чистые комнаты», в которых пыли в 10000 раз меньше, чем в операционной (и это не фигура речи);
- сначала они выращивают кремниевую трубку - цилиндр диаметром 30 см и длиной в несколько метров. Вся трубка - единый кристалл, то есть атомная решетка идёт ровно от одного конца до другого!
- дальше её нарезают на блинчики толщиной 200 микрометров (толщина волоса - около 80мкм). Эти блинчики - основа, на которой «рисуют» детальки;
- я пишу рисуют, но размер элементов картины - десятки нанометров (на срезе волоса помещаются тысячи);
- фотолитография (то самое прижигание/выжигание) - это снос башки: сначала делают относительно крупную «маску», через которую светят ультрафиолетом и пропускают картинку через линзу, которая делает луч меньше - таким образом рисунок получается меньше маски (и даже меньше длины волны);
- эти линзы меняют раз в несколько лет из-за износа от бомбардировки фотонами! Представьте, если бы у вас объектив на фотике истерся от света;
- размер картинки такой маленький, что нужно учитывать интерференцию лучей, то есть маска и тень от неё не совпадают. Это значит, что подсчёт маски, дающей необходимую тень - отдельная математическая задача;
- там такие точности, что заметна осцилляция фотонов (!), и используются способы ее компенсации.

Это одно из самых увлекательных выступлений, с максимальной концентрацией лулзов. Приятного просмотра.

https://youtube.com/watch?v=NGFhc8R_uO4

Делюсь с вами самым безумным ютуб-каналом, который знаю.

Три последних видео:

1. Выращивает паучий шелк в дрожжах. Натурально выделяет ДНК пауков «черной вдовы», вырезает кусочки ответственные за шёлк и пересаживает их в дрожжи. АААА

2. Выращивает человеческие нейроны в пробирке и подключает получившуюся штуку к компьютеру.

3. Трясет воду ультразвуком и так подбирает резонансную частоту, что пузырек воздуха внутри во первых подвисает, а во вторых температура в нем скачет от -269℃ до 10 тысяч ℃ и он начинает светиться.

Он работает над экспериментами по 5 лет, а процесс и результаты рассказывает супер понятным языком в наглядных видео за полчаса.

Короче, полный отрыв и победа разума над здравым смыслом. Кайф.

Чувак снял видео полета луча лазера. Прямо буквально видно, как луч движется по комнате.

Для этого он собрал камеру, снимающую HD видео с частотой 2 миллиарда кадров в секунду.

Все это дома, из деталей, заказанных на Амазоне и скрипта на питоне.

Не буду спойлерить механизм действия камеры, это чистое удовольствие, причем понятное без специального образования.

—

Это, кстати, классный ютубер, он работает инженером-ученым, с установками глубокого вакуума и электронными микроскопами.

Ещё из прошлых крутых видео, есть вот это, в котором он экспериментально демонстрирует, как напряжение течет по проводам и как электричество «узнает», какой провод подключен к земле.

А вот еще ролик, где он собрал весы, которые взвешивают пролетающий над ними самолет. Очень рекомендую.

Практически идеальный симулятор эпидемии от блоггера.

В статье Washington Post не хватает возможности регулировать параметры модели и открытых исходных кодов.

Кевин Симлер в своей очень-очень крутой статье исправил обе проблемы. Он начинает с самой простой модели распространения вируса и шаг за шагом, с простыми объяснениями, вводит дополнительные условия: инкубационный период, путешествия и даже социальную изоляцию. Все параметры можно менять и перезапускать симуляции сколько хочешь раз. Он сам пишет, что цель статьи — помочь выработать интуицию. 

Вся статья и исходные коды доступны по свободной лицензии CC0. Интересно, кто первым переведёт эту работу на русский — медиа или энтузиасты? Если вы — русское медиа и вам нужна помощь с тем, чтобы встроить эти симуляции у себя — пишите в личку.

Кайф².

Супер понятная и глубокая статья о том, как устроена вакцина от COVID19 компании BioNTech/Pfizer.

Автор буквально разбирает исходный код вакцины, объясняя, что делает каждый кусочек ДНК и проводит читателя по всей производственной цепочке от кода до раствора в ампуле. По ходу дает необходимый теоретический минимум о том, как работает современная генетическая инженерия и иммунная система. Один из лучших примеров объяснения сложной штуки простым, понятным языком.

На фото настоящий «ДНК-принтер», участвующий в процессе.

Спасибо Сереже Сурганову за наводку.

Гора Фицрой из космоса.

Эту фотографию сделал самый крупный спутник компании Planet. У него есть маневровые двигатели, которые позволяют поворачиваться и фоткать Землю не только четко сверху, но и «сбоку». Этот класс спутников умеет делать стерео-фото (для передачи объема) и записывать видео.

Ещё у этой компании есть несколько спутников поменьше, размером с небольшие холодильники, но основные рабочие лошадки — 130 спутников размером с коробку из под обуви и весом 5 килограммов. Они постоянно фотографируют (сканируют) землю и присылают фотки разрешением 5 метров.

Да, это стартап.

Классная презентация спутников https://nbremer.github.io/planet-constellations/

Подкаст с руководителями компании http://omegataupodcast.net/204-earth-observation-at-planet-labs/

На высоте 20 тысяч километров, со скоростью 14 тысяч километров в час летят навигационные спутники Земли.

Если бы у нас было достаточно хорошее зрение - мы бы видели 16 таких спутников над своими головами все время. Четыре американских, четыре китайских, четыре европейских и 4 русских.

Все они несут на борту атомные часы и непрерывно вещают точное время и свое точное местоположение. Скорость радиоволн примерно одинаковая, а вот расстояние от нашего телефона до разных спутников - разное. Поэтому сигналы от разных спутников доходят до телефона с разной задержкой. На основе разницы между этими задержками телефон определяет наше место на карте.

Как именно? Базовый принцип такой: представьте, что вы знаете расстояние от себя до одной точки. Вбейте в эту точку гвоздик и примотайте нитку той длины, насколько вы далеко от точки. Если крутить нитку вокруг гвоздика - получается окружность. Вы где-то на этой окружности. Представьте, что теперь вы знаете своё расстояние ещё до одной точки - у неё своя окружность. Две окружности обычно пересекаются в двух точках. Чтобы понять, какая из этих двух точек ваша - потребуется расстояние до третей точки. Вывод — расстояние до трех точек определяет ваше местоположение. На картинке — настоящие уравнения из вашего телефона

1. Спутники летят очень быстро и согласно специальной теории относительности, их время идёт чуть медленнее, чем наше.
2. При этом мы ближе к земле, а спутники - дальше. Согласно общей теории относительности, рядом с тяжелым обьектом время идёт медленнее - то есть у спутника оно быстрее, чем у нас. В результате, часы на спутнике идут на 38 микросекунд в день медленнее, чем на земле. Это кажется мелочью, но если не сделать поправку на этот эффект, то для определения расстояний, в день накопится разница в 10 километров. Это — самое заметное применение теории относительности Эйнштейна.

На картинке — искривление пространственно-временного континуума, в котором мы живем на поверхности Земли.

3. Мощность передатчика на таком спутнике — 50 ватт (вспомните 100ваттную лампочку). Приемник на телефоне не больше телефона (troll) и принимаемый сигнал гораздо слабее, чем тепловой шум (белый шум на старых телеках). Аналогия примерно такая, что вы стоите на одном конце станции комсомольской в час пик, а ваша подруга — на другом. И вам нужно нашептать ей признание в любви, чтобы она услышала. К сожалению, я плохо разбираюсь в кодировании сигналов, так чтобы не наврать ограничусь следующим: применяется очень красивое кодирование сигнала (коды Голда), а скорость передачи сигнала исключительно низкая - 5 бит в секунду, это в 2.5 миллиона раз медленнее, чем интернет у нас в телефоне.

Пик на картинке — правильно подобранные параметры приема сигнала со спутника.

4. Этот быстрый интернет используют для того, чтобы скачать всю возможную информацию о спутниках — положение каждого конкретного спутника прямо сейчас (эфимириды) и примерное расположение всех спутников (альманах), чтобы понять, на какую волну и код Голда настраиваться. Такая система называется Assisted GPS (A-GPS). При желании можно не пользоваться интернетом, спутники не торопясь передают эту информацию в течении 12 минут.

На картинке схема формата данных со спутника.

5. Для корректной работы системы, нам нужно знать время на часах спутников и их положение с невообразимой точностью. 2 наносекунды в день и 10 сантиметров (при скорости в 14 тысяч километров в час). Такая точность недостижима простым измерением — данные с наземных станций накапливаются продолжительное время для того, чтобы с помощью черной магии определить, куда внести поправку — в часы или в положение. В мире всего несколько организаций, владеющих этой магией. В июле, европейская система Галилео не работала почти неделю — из-за ошибки в программе на земле они потеряли информацию о поправках и им пришлось перезапускать все рассчеты с нуля, в холодном режиме. Евросоюз засекретил результаты работы правительственной комиссии, но в сеть утекли слайды с презентации и там видно, что чуваки сломали 4 системы одновременно и только так вывели из строя пепяку стоимостью 10 миллиардов евро.

Обычно эту технологии называют GPS по имени американской военной ситемы, запущенной в ещё 1978 году (сегодня её поддерживают ВВС США). На деле большинство современных телфонов получают сигнал ещё от 3 систем глобальной навигации: европейской Galileo, китайской BeiDou и русской ГЛОНАСС. У японцев и индусов есть свои локальные системы, в которых просто меньше спутников, скорее всего ваш телефон умеет принимать сигнал Японской QZSS.

У каждой страны свои, независимые системы, потому что а вдруг война?

Очередная классная технология, которую мир финансируют через военные бюджеты.

На фото супер современный спутник ГЛОНАСС-К, который, судя по слухам, не смогут произвести из-за санкций (внутренние компоненты покупаются на западе).

О том, почему наши телефоны определяют местоположение в безумных городских условиях за доли секунды и как всем этом участвуют гугл, эпл и убер я расскажу в следующий раз.

Для дополнительного чтения рекомендую прекрасную статью про GPS и книжку, в которой очень подробно описано, как сделать GPS-приемник самому (amazon, libgen).

Если вы говорите на русском и занимаетесь космосом — напишите мне, пожалуйста. Хочу сделать выпуск подкаста про программирование для космоса. 🎙

Всем космос! 🚀

Как энергия создает материю? Звучит эзотерически, но, оказывается, это происходит каждую секунду.

Частицы прилетают на Землю из космоса с такой скоростью, что…

Автор — мой любимый ютубер, о котором я писал 2 года назад, так что там не только теория, но и эксперименты!

Ровно то, чего не хватало!

Ученые использовали ИИ для создания ДНК новых вирусов, которые не встречаются в природе, синтезировали ДНК, подсадили их в бактерии и оттуда вылупились рабочие вирусы, в том числе и мощнее природных.

Первоисточник в Science, пересказы NYT и BBC.

Газеты успокаивают нас тем, что это мол самый простой геном, который только можно сгенерировать, всего 5400 пар ATGC, в живых огранизмах их от полумиллиона. Sweet summer child, ты экспоненту видела?

Такое кино я тоже смотрел!

P. S. При этом доступная фаговая терапия вместо антибиотиков — это конечно мечта.