Это база: Зачем нужна математика в повседневной жизни

В SCH-лазерах сверху и снизу сэндвича добавляют еще два слоя с более низким коэффициентом преломления, чем у трех средних слоев, и эти два слоя запирают свет внутри резонатора лазера. Нетрудно предположить, что сконструировать квантовое устройство такого типа невозможно без активного применения квантовой механики. Так что даже в волоконной оптике 1990-х годов использовались квантовые компоненты, а на сегодняшний день это утверждение стало еще более верным.

В будущем появится громадное разнообразие новых квантовых устройств, которые преобразят нашу жизнь. Принцип неопределенности Гейзенберга для квантовой механики гласит, что определенные наблюдаемые параметры невозможно точно измерить в одно и то же время – например, если вы знаете, где в точности находится частица, то не можете с уверенностью сказать, как быстро она движется. Это свойство позволяет определять, не слушает ли секретные сообщения кто-нибудь, не имеющий такого права. Когда Ева (устройство перехвата сообщений) потихоньку наблюдает за квантовым состоянием проходящего сигнала – скажем, за спином фотона, – то состояние изменяется и она не может контролировать характер этого изменения. Как будто в сообщение встроен колокольчик, который звонит всякий раз, когда Ева пытается это сообщение прочесть.

Схематичное изображение структуры SCH-лазера. Термины n-тип и p-тип относятся, соответственно, к полупроводникам, где заряд переносится электронами или «дырками»

Один из способов реализации этой идеи состоит в использовании квантовой фотоники – квантово-механических свойств фотонов. Другой способ – манипулирование спинами квантовых частиц, этим занимается развивающаяся область – спинтроника. Подобные устройства могут переносить больше информации, чем традиционный сигнал, за счет кодирования дополнительных данных в спинах частиц, а не только в их присутствии или отсутствии. Так что моя сверхбыстрая оптоволоконная широкополосная связь, вполне возможно, скоро превратится в супер-пупер-быструю спинтронную широкополосную связь, способную по тому же кабелю передать гораздо больше информации. И она будет действовать, пока какой-нибудь умник не изобретет шестимерную гиперчеткую сенсорную голографию и не перекроет разом всю эту дополнительную пропускную способность.

7 Папа, ты научился перемножать триплеты?

Океанские волны мягко плещут о борт вашего корабля в игре ASC: Dlack Flag? Это математика.

Пули свистят над вашей головой в игре Call of Duty: Ghosts? Это математика.

Соник может быстро бегать, а Марио умеет прыгать? Это математика.

Проходите поворот юзом на скорости 80 миль в час в игре Need for Speed? Это математика.

Несетесь на сноуборде по склону в игре SSX? Это математика.

Ракета уносится со старта в игре Kerbal Space Program? Это математика.

ОФИЦИАЛЬНЫЙ САЙТ FORBES.

«За Super Mario стоит математика»

Деревня имеет средневековый вид, дома в ней крыты тростником, по грязной дороге катятся запряженные лошадьми повозки, вокруг виднеются засеянные поля и пасущиеся овцы. Узкая лента реки тянется меж тесно стоящих домиков, посверкивая золотом в свете заходящего солнца. Мы видим эту сцену сверху, как будто с самолета – когда самолет закладывает вираж или покачивает крыльями, вид тоже поворачивается и раскачивается. Но это не самолет: на экране появляются новые кадры – теперь это вид с земли, откуда просматривается силуэт дракона. Он приближается. Снова смена плана, мы видим пейзаж глазами дракона, который пикирует, скользит над крышами, изрыгает пламя, пересохший тростник вспыхивает…

Это может быть кино или компьютерная игра – в наше время то и другое порой трудно отличить друг от друга. В любом случае это триумф сгенерированной компьютером графики – CGI.

Математика ли это?

О да!

Должно быть, это какая-то новая математика.

Не слишком. Такое применение для нее действительно является новым, да и сама математика здесь в какой-то мере новая и хитроумная, но в той части, которую я имею в виду, ей уже около 175 лет. И эта часть математики раньше не предназначалась для компьютерной графики. Да и компьютеров тогда не было.