Новини науки. 14-19 серпня
Доброго ранку!
Нещодавно натрапив на дослідження, яке стверджує, що лише 25-30% наукових відкриттів, навіть тих, що опубліковані у поважних часописах, згодом не підтверджуються. Виявилось, що навіть на солідні наукові видання впливає сенсаційність і мода. Отже, добираючи для вас найцікавіші наукові новини, змушений відкидати багато цікавинок, які важко підтвердити з надійних джерел. Незважаючи на це, стрічка вийшла досить таки змістовною.
Отже, всідайтесь зручненько і занурюйтесь у світ сучасної науки і технологій.
Астрономія
• Астрономи дослідили «кашель» однієї із найяскравіших зірок
Vigorous atmospheric motion in the red supergiant star Antares
На відміну від Сонця, яке має «середній вік», Антарес знаходиться на останньому етапі зоряної еволюції – стадії червоного надгіганта. На цьому етапі зірки, які майже повністю вичерпали свій запас водневого «пального», різко розширюються і починають скидати речовину своїх зовнішніх оболонок у відкритий космічний простір.
Під час дослідження вчені проаналізували фотографії потоків газу на поверхні Антареса. Вони звернули увагу на чадний газ, який поглинає і випромінює світло на певних довжинах хвиль. Зміщення його ліній у спектрі в бік від норми вказують на те, куди і з якою швидкістю рухаються молекули.
На основі цієї ідеї дослідники змогли простежити за рухом потоків газу на поверхні старої зірки і зрозуміти, що саме керує її «диханням».
• Вчені запропонували нову модель розподілу матерії в космосі
Розподіл матерії у Всесвіті у великих масштабах зазвичай визначався розподілом галактик. Використовуючи відомості про розташування галактик, астрономи створювали карти розподілу матерії у Всесвіті. У новому дослідження група вчених з Ізраїлю, Франції і Гаваїв використали інший підхід. Замість розташування галактик, вони нанесли на карту відомості про пересування тисяч галактик.
Виходячи з того, що вони переміщуються у просторі під дією гравітації у бік гравітаційних аттракторів і уникають космічних пустот, пересування галактик дозволило визначити області з більш щільною матерією і з розрідженою матерією.
Виявилось, що на перших етапах розвитку Всесвіту матерія розподілялася більш-менш рівномірно, а згодом, через 14 мільярдів років, під дією гравітації в окремих місцях матерія ущільнювалась, а в інших розріджувалась, утворюючи так звані «пустоти».
Сьогодні матерія має вигляд своєрідних вузлів і філаментів, що ці вузли поєднує. Така структура отримала назву «космічне павутиння». Вважається, що більша частина матерії в цьому павутинні перебуває у формі темної матерії.
Астрономія – Математика
• Людство може бути першою розумною цивілізацією у Всесвіті
Implication of our technological species being first and early
Цікаве дослідження, яке за допомогою формально-логічних методів намагається дати відповідь щодо існування розумної форми життя у Всесвіті.
Більш як 50 років тому американським астрономом Френком Дрейком було розроблено формулу для розрахунку існуючих цивілізацій в галактиці, з якими ймовірно налагодити контакт. У відповідь на це «зухвале» припущення, Енріко Фермі сформулював тезу (парадокс Фермі) за якою ймовірним і логічним наслідком стає висновок про відсутність слідів існування інопланетних цивілізацій у всьому Всесвіті.
Співробітник університету в Арканзасі – Деніел Вітмайр (Daniel Whitmire) у відповідь на парадокс Фермі висунув свою теорію, яку назвав «принципом посередності». За його теорією, унікальність людства – це лише посередня норма за відсутності прикладів існування розумного життя, яке б зародилося у принципово інших умовах. Таким чином, пояснити відсутність інших представників розумного життя можливо лише двома гіпотезами: або наша раса перша з розумних у всьому Всесвіті, або інші цивілізації живуть вкрай нетривалий строк.
Вітмайр спромігся прорахувати, з якою періодичністю повинно було б проходити виникнення інопланетних розумних цивілізацій і наскільки довгим може бути їх існування.
За його розрахунками середня тривалість позаземних цивілізацій, які не поступаються нашій, складала б приблизно 500 років, перш ніж вони «самоліквідуються» або будуть знищені внаслідок якоїсь природної катастрофи. Якби було б інакше – ми б отримали будь-які відомості їхнього існування.
Як альтернатива цього висновку – людська раса, ймовірно, найперша розумна цивілізація у Всесвіті. У цьому випадку тривалість існування інших розумних представників значно вища, але виявлення їхнього існування суттєво зменшується.
На мій погляд, дуже цікаве і фундаментальне дослідження.
Астрономія – Технології
• Винайдено новий двигун, який підвищить ефективність космічних польотів
New Thruster Design Increases Efficiency for Future Spaceflight
Двигун на ефекті Холла відомий ще з 1972 року і використовується для корекції орбіти супутників. На відміну від звичайного двигуна, він має вищу тягу, вищий ККД і мінімальний показник витрати пального.
Дослідникам з Харбінського політехнічного університету вдалося вдосконалити циліндричний двигун, що працює на ефекті Холла. Як зазначається, використовуючи програмне забезпечення COMSOL спеціалісти обрали оптимальну конструкцію сопла, яка дає високу щільність і однорідність газу в каналі розряду. Це дозволило збільшити тягу на 53,5% при напруженні розряду 100-200 В.
Важливо, що ці показники отримані в реальних експериментах, а не змодельовані.
Фізика
• У ЦЕРН вперше зафіксували пряме зіткнення самого світла
Evidence for light-by-light scattering in heavy-ion collisions with the ATLAS detector at the LHC
Надзвичайно рідкісне явище – зустріч двох фотонів, яка закінчується зміною їхнього напрямку руху, перше пряме свідчення того, як світло взаємодіє саме з собою на високих енергіях. Можливість спостерігати явище розсіювання одного фотона на іншому була примарною протягом десятків років. Нарешті, вченим вдалося зафіксувати цей рідкісний процес. Це відбулося у Європейській організації ядерних досліджень (CERN) в лабораторії ATLAS.
Науковці продовжать вивчати результати зіткнень та випадки інших прямих взаємодій фотонів. Наступне вікно для зіткнення важких іонів заплановане на 2018 рік.
• Група вчених впритул наблизилась до вирішення надважливої проблеми фізики твердого тіла
The critical point in breaking the glass problem
Одна з невирішених проблем сучасної фізики – проблема скла. Фізики марно намагались виявити, яка природа переходу між рідкою, твердою та скловидною фазами без заморожування і які фізичні процеси призводять до основних властивостей скла.
Група вчених Бристольського університету заявляє, що їм вдалося вирішити цю проблему. Вони виявили, що динамічна інтерпретація скла справедлива до критичної позначки – значення температури, коли речовина, яка не кристалізується, стає твердою. Після цього стає справедливою термодинамічна інтерпретація скла, відповідно до якої, при достатньо низькій температурі, речовина стає так званим «ідеальним склом».
У дослідженні авторам вдалося створити матеріали, що за своїми параметрами наближались до ідеального скла. Ця робота знімає основні протиріччя між термодинамічним і динамічним підходами до скла. Виявилось, що ці засоби опису твердих аморфних метастабільних речовин взаємно доповнюють один одного і з різних позицій характеризують природу матеріалів.
• Вчені створили екзотичні квантові стани системи, які складаються із фотонів
Exotic quantum states made from light
Відомо, що крихітні частки світла – фотони – мають неподільну природу. Однак, концентруючи ці частки особливим чином, вчені навчилися отримувати так званий суперфотон, в якому стає неможливим розрізнити окремі фотони. Таке утворення вчені називають фотонним конденсатом Бозе-Енштейна.
Під час досліджень вдалося створити кілька цікавих систем, в яких задіяні суперфотони. Досліджуючи властивості цих систем, вчені дійшли важливих теоретичних і практичних висновків. Зокрема, цей вид реалізації оптичних квантових ланцюгів можна буде використовувати в галузях квантових обчислень і комунікацій. Створена система є універсальною, за її допомогою можна маніпулювати квантовим станом у широких межах, впливаючи на принципи взаємодії фотонів з матерією.
Все це може бути використано у квантових технологіях. Наприклад, можна створити потужні лазери, які можна застосовувати для зварювальних робіт та в інших сферах.
• Отримано мономолекулярні діоди, які працюють при кімнатній температурі
Single Molecules Can Work as Reproducible Transistors—at Room Temperature
Виробники напівпровідникових чипів постійно зменшують розміри елементів. Це робиться в першу чергу для підвищення енергоефективності та продуктивності приладів. Останнім часом розміри елементів у найсучасніших процесорах вже вимірюються кількома нанометрами. Існують прототипи, що складаються лише з кількох атомів або молекул.
Проблемою більшості прототипів молекулярних транзисторів є те, що вони не забезпечують достатніх характеристик, не працюють при кімнатній температурі, або їх важко виробляти у великій кількості з однорідними характеристиками.
Американські дослідники створили транзистор, який складається з молекулярного кластеру, що містить у своєму складі кобальт, селен та органічні ліганди. Нове молекулярне утворення має великі перспективи для застосування як молекулярного діоду високої стабільності і з майже незмінними характеристиками.
Біологія
• Десять найдивовижних істот, відкритих останнім часом
Рекомендую не стільки прочитати, скільки подивитися на дивовижні живі створіння, що населяють або населяли нашу Землю. Мене вразило!
• Вчені з’ясували, як працює «магнітний компас» птахів
From East to West: scientists solve birds’ ability to navigate longitude
Питання орієнтації у просторі перелітних птахів давно цікавило вчених. В цілому, механізми орієнтації було розкрито, але окремі питання були не з’ясовані. Зокрема, чи передається здатність орієнтуватися за магнітними лініями спадково, чи вона є набутою властивістю.
Вченим вперше вдалося довести, що птахи можуть вимірювати різницю між магнітним і географічним полюсами і використовувати її для визначення свого положення на трасі міграції. Як відзначають біологи, таким чином поводили себе тільки дорослі птахи, а молоді виявлялися дезорієнтовані змінами магнітного поля. Це дуже важлива відмінність, оскільки вона показує, що птахи будують у себе в голові магнітну карту Землі, а не мають її від народження. На думку дослідників, коли птах наближається до точки зимівлі або гніздування, він починає використовувати інші орієнтири – запахи, розташування Сонця або зірок – для обчислення точного положення свого положення на місцевості.
• Холод став основним чинником виникнення багатоклітинних організмів на Землі
The rise of algae in Cryogenian oceans and the emergence of animals
Одна з фундаментальних проблем біології полягає у поясненні, коли саме та за яких умов відбувся стрибок від одноклітинних організмів до багатоклітинних рослин та тварин.
У представленому досліджені вчені, по-перше, більш детально виявили особливості кліматичних умов які були в часи зародження первинного життя. По-друге, було розкрито механізм, який спонукав активний розвиток і зміну форм живого.
Дослідники вважають, що ця трансформація одноклітинних у багатоклітинні організми почалася, коли танення льодовиків викликало швидку ерозію суходолу, відправляючи в океани величезні кількості поживних речовин. Суспензія крижаних мінералів потрапляла у море та опускалася на дно, поглинаючи вуглець. Це сприяло значному збільшенню концентрації кисню як у воді, так і в атмосфері.
Підвищення рівня кисню запустило цілий ланцюг подій. Імовірно, це призвело до збільшення у воді концентрації фосфору, який є будівельним блоком ДНК та молекул АТФ. Це створило умови для розвитку таких складних організмів, як водорості, що вивільняють кисень у процесі життєдіяльності. З поширенням водоростей з’явились форми, які почали харчуватись водоростями, а згодом – й інші хижаки вгорі харчової ланки.
• Науковці про здатність людей виходити з тіла
Why People Have Out-of-Body Experiences
Для неврологів це явище є новою можливістю: розуміння того, де помиляється мозок і дозволити зрозуміти, як він повинен працювати. Нейробіологи тепер вважають, що позатілесні переживання пов’язані з вестибулярною системою, яка відстежує розташування людини в просторі, і тим як ця інформація взаємодіє з іншими почуттями в мозку. У пропонованій публікації надано огляд останніх досліджень з цієї тематики з посиланням на першоджерела. Рекомендую всім, хто цікавиться природою паронормальних явищ.
• Вчені виявили справжній центр походження домашніх яблук
Geneticists trace humble apple’s exotic lineage all the way to the Silk Road
Види диких яблунь досить таки широко розповсюджені по території Євразії. Довгий час вважалось, що перші сорти домашніх яблук мають походження з Китаю. Дослідження геномів більше сотні сортів яблук виявило, що справжній центр походження – західні схили Тянь Шаню, а гіпотеза про китайське походження зумовлена Шовковим шляхом. Місцеві дикі види Азії та Європи вносили свій внесок до створення яблуневих сортів, але основа – дерева, що походять з Тянь Шаню.
Медицина
• Розробили унікальний метод стирання страшних спогадів
Encoding of Discriminative Fear Memory by Input-Specific LTP in the Amygdala
Методика дозволяє стирати окремі фрагменти пам’яті, не пошкоджуючи інші. Мається на увазі вибіркова стимуляція окремих ділянок мозку, в яких буде руйнуватися зв’язок між клітинами, що відповідають за відтворення спогадів.
Доктор Джун-Хьюон Чо – розробник методики, розповів, що основною метою технології вибіркового стирання пам’яті буде допомога людям, які потрапили у стресові ситуації і не можуть подолати негативні спогади. А також для тих, хто страждає різними видами посттравматичних розладів.
• Створено новий спосіб відновлення органів після операцій
Injectable tissue patch could help repair damaged organs
Одна з найболючіших проблем, з якою стикаються лікарі хворих, що відновлюються від серцевого нападу, полягає в тому, щоб якнайшвидше відновити нормальне функціонування пошкодженого органу.
Останнім часом вчені наполегливо працюють над вирощуванням регенеративних клітин або тканин, що допомагають відновити пошкоджені органи. Однак цей спосіб потребує багато часу, а через це пацієнт, який потребує термінової операції, перебуває під смертельним ризиком. Команда вчених із Торонто розробила регенеративний тканевий пластир, що дозволяє запобігти хірургічному втручанню. Завдяки особливим фізико-хімічним властивостям, цей пластир втягується природним чином навіть у дуже вузькі отвори, а згодом розправляється і заліплює пошкодження.
Медицина – Технології
• Вчені розробили новий метод 3D-друку живої тканини
Scientists Have Developed a New Method to 3D-Print Living Tissue
3D-друк живих тканин довгий час був неможливим через відсутність контролю розташування клітин під час друку (що є важливим для утворення правильної структури тканини). Використання м’якого каркасу виявилось неефективним, тому що він часто руйнувався. Дослідникам з Оксфордського університету було розроблено метод 3D-друку живих тканин з високою структурною цілісністю, деталізацією і точністю. Це дозволяє у майбутньому «друкувати» біологічні протези і частини тіла для заміни у промислових масштабах. Для цього вже запущено стартап OxSyBio.
Цікаво, що це відкриття практично знімає наукову і етичну проблему клонування. Адже 3D-друк живих тканин більш дешевий і технологічний.
Технології
• Створено матеріал, який охолоджується на сонячному світлі
Scientists Just Discovered A Material That Cools Roofs & Homes With Zero Energy Required
Вчені з Колорадського університету в Боулдер створили матеріал, який має властивість пасивного охолодження. За інформацією науковців, для охолодження матеріалу не потрібні ані вода, ані електрика. Матеріал відбиває лише видиме світло, а теплове випромінювання відводить.
Технологічна розробка може застосовуватися для охолодження сонячних батарей. За словами науковців, використання матеріалу дозволить підвищити ККД цього альтернативного джерела енергії. Цей матеріал також може замінити кондиціонери, адже 10-20 м² покриття зможуть охолодити будинок
Історія
• У лiсi неподалiк Львова знайшли архiв УПА
Не тільки цікава, але й важлива знахідка для виявлення нових фактів визвольної історії нашої Держави.
• Британська бібліотека опублікувала в мережі оцифрований блокнот да Вінчі
Manuscript Display Arundel MS 263
Британська бібліотека виклала 570 сторінок з блокноту видатного італійського вченого, винахідника та художника Леонардо да Вінчі. Усі записи, зроблені в блокноті, датуються періодом з 1478 по 1518 рік. На сайті бібліотеки звертають увагу, що записи у блокноті зроблені в знаменитій манері да Вінчі – зліва направо й прочитати їх можна лише у дзеркальному відображенні. Те ж стосується й усіх схем та формул, записаних вченим. Оцифрована копія блокноту, також відомого під назвою «The Codex Arundel», доступна на сайті бібліотеки безкоштовно.
