Разделы

Наука

Микроскопы подвержены влиянию хаоса?

Инженеры-механики из университета Пердью сумели доказать, что один и тот же вид детерминированного хаоса стоит за непредсказуемыми колебаниями цен на фондовых биржах, изменениями погодных условий и погрешностями измерительных приборов.
Эксперименты проводились при различных условиях, в том числе и в воздухонепроницаемом боксе, заполненном чистым азотом, чтобы исключить влияние водяного пара. Ху также проанализировал полученные данные с помощью программных алгоритмов, используемых для идентификации эффекта хаоса на фондовых биржах. «Это первое экспериментальное доказательство того, что при некоторых операционных режимах пластины АСМ могут колебаться хаотично. Но мы отнюдь не утверждаем, что нашли ответы на все вопросы, касающиеся проявлений эффекта хаоса в атомно-силовой микроскопии. Возможно, существуют и другие причины хаотических колебаний», — комментирует проф. Раман.

Ошибки, вызванные влиянием эффекта хаоса, приводят к погрешностям всего в несколько нанометров. По словам проф. Рамана, ошибки «являются незначительными по сегодняшним стандартам», поскольку измерения производятся в масштабе приблизительно 1,5 тыс. нм, и несколько нанометров роли не играют. Но уже разрабатываются более точные технологии, масштабы измерений для которых составят 2–3 нм, и в будущем полученная информация позволит избежать погрешностей измерения, связанных с хаотическим эффектом.

В результате проведенных исследований ученым также удалось выяснить, какие типы пластин в АСМ более подвержены влиянию хаотических процессов в зависимости от материала и жесткости. Другим важным открытием, по словам проф. Рамана, является тот факт, что тот же вид хаоса присутствует и в мире обычной физики. Исследователи полагают, что хаотические отклонения микроскопа могут быть вызваны силами, связанными с квантовой механикой.

#gallery#
Эффект хаоса обычно наблюдается в явлениях большого масштаба — погодных явлениях, движениях космических объектов, внезапных изменениях в сердечных ритмах или действиях механических систем. В этих случаях хаотическое поведение, как правило, вызывается незначительными и, по-видимому, не связанными друг с другом случайными событиями. Это так называемый «эффект бабочки» в теории хаоса. Суть его состоит в том, что незначительные изменения в начальных состояниях системы приводят к большим изменениям в дальнейшем. Изменения в атмосфере, вызванные взмахом крыльев бабочки, могут, в конечном счете, объединиться с другими случайными событиями, чтобы год спустя вызвать смертоносный ураган за тысячи километров от этого места.

«Хаос и нанотехнологию редко упоминают вместе, но нужно знать, что хаос встречается не только в макросистемах», — сказал Раман.

Государство и бизнес делят ИИ на зоны ответственности
Импортонезависимость