Углеродные нанотрубки (или нанотрубы) представляют собой конструкции микроскопических цилиндров, которые ученые могут получать при создании электрической дуги между двумя углеродными электродами. Атомы углерода выстраиваются в решетчатую структуру, которая образует миниатюрную трубу длиной несколько нанометров (один нанометр равен одной миллиардной метра). Ученые могут заставить их работать как проводник. Преимущество таких структур в том, что они в сотни раз меньше транзисторов, которые используются в сегодняшних компьютерных микросхемах. Углеродные нанотрубки могут в конечном итоге заменить стандартные кремниевые интегральные микросхемы компьютеров, улучшив их работу и уменьшив размеры.
- Рубрики: Информация и связь
- Теги: нанотрубка
Когда в 1948 году появились транзисторы, они потребляли меньше мощности, чем непрочные греющиеся электронно-вакуумные лампы, уменьшали габариты электронной аппаратуры и выделяли меньше теплоты. Эти достижения сделали вычислительные машины более экономичными и доступными, а портативные радиоприемники — практичными. Однако твердые компоненты труднее соединять, а ручная сборка была и дорогой, и подверженной ошибкам.
В начале 1960-х годов микросхемы на кремниевых кристаллах позволили производителям размещать элементы с повышенным быстродействием, большей мощностью и увеличенной памятью в меньших объемах и при меньшей потребляемой мощности, а соответственно и с меньшим выделением тепла. Хотя в течение почти всех 1970-х годов изготовители могли каждый год практически удваивать компоненты на чипе без увеличения его размеров, ограничения размеров самого чипа становились все ощутимее. Несмотря на то, что компоненты чипа продолжают уменьшаться, невозможно сохранять те же темпы миниатюризации.
Подробнее »
- Рубрики: Информация и связь
- Теги: интегральные схемы
Загрузить компьютер — это значит включить его в том смысле, что привести в действие его операционную систему. Английский компьютерный термин boot (загрузить, загрузка) происходит от слова bootstrap — петли для натягивания на ногу сапога или ботинка, что является образным представлением процесса поиска операционной системы, загрузки ее в память и передачи ей управления компьютером. Операционная система — это комплекс программ, постоянно находящихся в памяти ЭВМ; организует управление устройствами машины и ее взаимодействие с пользователем. Команды на выполнение этого размещены в чипе памяти ROM (read only memory — только для чтения), который мгновенно задействуется при включении или перезагрузке компьютера. Начальная, или «холодная», загрузка включает питание компьютера и передает управление им операционной системе. «Горячая» загрузка, или перезагрузка, выгружает и загружает операционную систему без выключения и повторного включения компьютера.
- Рубрики: Информация и связь
- Теги: компьютеры
Наука и техника: общие сведения → Какое значение имеют числа и математические понятия в природе?
12 Май2012
Мир устроен по математическим законам, которые могут быть выражены с помощью чисел. Некоторые числа имеют особенно большое значение. Число шесть, например, практически вездесущее: каждая нормальная снежинка имеет шесть сторон; пчелиные соты представляют собой шестиугольники и т.д. Форма внутренней, постепенно сужающейся полости раковины моллюска наутилуса приближается к спирали золотого сечения и к спирали, построенной на основании ряда Фибоначчи. Сосновые шишки также устроены по принципу чисел Фибоначчи (как и семена, и стебли многих других растений). Фракталы (геометрические структуры с дробной размерностью, где каждая часть является уменьшенной копией целого) часто встречаются во внешнем виде скалистых уступов гор, береговых линий, кровеносных сосудов.
- Рубрики: Наука и техника: общие сведения
- Теги: математика, природа
До 1974 года большинство инженеров, проектирующих здания, мосты, автомобили, самолеты и дороги, проводили свои вычисления с помощью логарифмической линейки. Логарифмическая линейка представляет собой устройство с передвижными шкалами для проведения операций с логарифмами (изобретенными Джоном Непером (1550—1617), бароном из Мерчистауна, в 1614 г.). На логарифмической линейке можно, кроме всего прочего, быстро умножать, делить, извлекать квадратный корень и находить логарифм числа. В 1620 году Эдмунд Гюнтер (1581—1626), работавший в Грешемском колледже в Лондоне, описал устройство, которое фактически являлось предтечей логарифмической линейки — логарифмическую шкалу чисел. Вильям Отред (1574—1660), священник приходской церкви в Олдбери (Англия), сделал первую прямолинейную логарифмическую линейку в 1621 году. Эта линейка состояла из двух логарифмических шкал, которыми можно было одновременно пользоваться во время вычислений. Первый ученик Отреда, Ричард Деламейн, опубликовал в 1630 году описание круговой логарифмической линейки (и получил патент за ее изобретение примерно в это же время). Публикация Деламейна датируется тремя годами раньше работы Отреда. (Согласно одному свидетельству, публикация Деламейна относится к 1620 году). Отред обвинил Деламейна в том, что тот украл его идею, но, судя по всему, открытия были сделаны двумя математиками независимо.
Первая модель логарифмической линейки с современным дизайном, где бегунок перемещался вдоль шкал, появилась в 1654 году. К концу XVII века появилось много специализированных логарифмических линеек для различных видов профессиональной деятельности: у каменщиков, плотников, сборщиков акцизных налогов. Питер Марк Роже (1779—1869), знаменитый тем, что составил «Тезаурус английских слов и выражений», изобрел в 1814 году логарифмическую линейку для вычисления корней и степеней чисел. В 1967 году компания Хьюлет-Паккард (HP) выпустила первые карманные калькуляторы. После этого не прошло и десяти лет, как логарифмические линейки практически вышли из употребления.
- Рубрики: Наука и техника: общие сведения
- Теги: логарифмическая линейка
Зенон Элейский (ок. 490—425 гг. до н.э.), греческий философ и математик, придумывал парадоксальные задачи о непрерывности движения. Один из его парадоксов заключается в следующем: Если предмет двигается с постоянной скоростью по прямой линии из точки 0 в точку 1, он должен вначале пройти половину расстояния (1/2), затем половину оставшегося расстояния (1/4), затем опять половину оставшегося расстояния (1/8) и т.д., без конца. Отсюда вывод — предмет никогда не достигнет точки 1. Всегда остается расстояние, которое еще нужно пройти. В другой формулировке этого парадокса Зенон использовал аллегорию о соревновании Ахиллеса и черепахи. Черепаха начинает гонку, находясь в 10 родах от Ахиллеса (род — древнегреческая мера длины, равная примерно 5м). Допустим, что Ахиллес бежит в 100 раз быстрее черепахи. Черепаха всегда опережает Ахиллеса на 1/100 расстояния, которое Ахиллес пробежал за, данное время. Теоретически получается, что Ахиллес не в состоянии догнать черепаху. Английский математик и писатель Чарльз Доджсон (1832—1898), известный под именем Льюиса Кэрролла, использовал персонажи Ахиллеса и черепахи для иллюстрации своего парадокса бесконечности.
- Рубрики: Наука и техника: общие сведения
- Теги: Зенон, парадокс
Лента Мебиуса представляет собой одностороннюю поверхность. Ее можно получить, соединив два конца прямоугольной бумажной ленты, предварительно повернув один из концов на 180°. Если разрезать ленту Мебиуса пополам по ее средней линии, получится одна лента, закрученная таким образом, как будто один из концов повернули четыре раза перед тем, как склеить. Немецкий математик Август Фердинанд Мебиус (1790—1868) изобрел эту ленту для иллюстрации свойств односторонних поверхностей. Ее описание содержалось в работе, которая была опубликована только после смерти Мебиуса. Независимо от Мебиуса, примерно в то же время идея ленты была предложена другим немецким математиком XIX века, Иоганном Бенедиктом Листингом.
- Рубрики: Наука и техника: общие сведения
- Теги: Мебиус, факты
Золотое сечение («божественная пропорция») выражает собой деление какого-либо отрезка таким образом, что отношение всего отрезка к его большей части равно отношению большей части к меньшей. Это отношение примерно равно 1,61803 к 1. Число 1,61803 называется «золотым сечением» («Фи»). Золотое сечение выражает собой предел отношений последовательных чисел Фибоначчи (например, 21/13, 34/21). «Золотой прямоугольник» — фигура, чьи длина и ширина соответствуют золотому сечению. Древние греки считали, что форма, соответствующая золотому сечению, имеет наиболее приятные пропорции. Многие знаменитые художники использовали принцип золотого сечения в своих творениях, а архитекторы — в проектировке зданий. Греческий пантеон — один из наиболее известных примеров использования принципа золотого сечения в строительстве.
- Рубрики: Наука и техника: общие сведения
- Теги: сечение, факты, Фи
Диаграммы Венна — это графические представления в теории множеств в виде кругов для описания логических зависимостей элементов различных множеств. К логическим операторам (называемым также «булевыми» на языке программирования) относятся выражения «and», «or» и «not». Джон Венн (1834—1923) впервые использовал их в 1881 году в работах по символической логике, в которых он интерпретировал и корректировал результаты, полученные Джорджем Булем (1815—1864) и Августом де Морганом (1806—1871). Попытки Венна преодолеть некоторую непоследовательность изложения и избежать двусмысленностей в работе Буля нельзя считать полностью успешными, но его метод диаграмм получил широкое распространение. Для лучшей иллюстрации понятий включения и исключения Венн использовал штриховку. Чарльз Доджсон (1832— 1898), более широко известный под именем Льюиса Кэрролла, усовершенствовал диаграммы Венна. В частности, он ввел диаграмму для представления универсального множества.
- Рубрики: Наука и техника: общие сведения
- Теги: Льюис Кэрролл, факты
Квадратный корень числа равен такому числу, которое, будучи помножено само на себя, равно исходному. Например, квадратный корень 25 равен 5 (5 х 5 = 25). Понятие о квадратном корне существует уже много тысяч лет. До конца не известно, как оно появилось, но в древности существовало несколько разных способов извлечения квадратных корней. Найдены вавилонские глиняные таблички, относящиеся к 1900—1600 гг. до н.э., на которых даны квадратные и кубические корни целых чисел от 1 до 30.
Подробнее »
- Рубрики: Наука и техника: общие сведения
- Теги: математика, радикал, факты