14749
Научно-популярный видеоблог: http://www.youtube.com/c/SciOne
Нобелевскую премию по физике присудили Пьеру Агостини, Ференцу Краусу и Анн ЛʼЮилье за создание лазеров, генерирующих аттосекундные импульсы света для изучения динамики электронов в веществе.
Аттосекунда – это 10⁻¹⁸ секунды. Это невообразимо малый промежуток времени по сравнению даже с наносекундой - одной миллиардной долей секунды, 10⁻⁹
А к секунде аттосекунда относится так же, как секунда к возрасту Вселенной. Но именно такое временное разрешение нужно, чтобы измерять движение электронов в атомах и молекулах. Этот мир живет совсем в другом времени - за одну секунду в нем происходит столько же событий, сколько в нашем мире - за все время с рождения Вселенной.
Ну разве не удивительно, что мы, какие-то узконосые обезьяны с небольшой планеты на задворках совершенно рядовой галактики, сумели открыть дверь даже в этот невероятно далекий от нас мир?! Наука дает иногда поводы, чтобы почувствовать гордость за человечество )
Очень интересное исследование вышло о том, что происходит в сознании пациентов во время остановки сердца. Главный вопрос: происходит ли что-то? Ведь вроде как не должно, по крайней мере уже через несколько секунд. Если пациента не удается спасти, то мы так и не узнаем ответа. Но если его спасают... И вот спасенных удалось выцепить в реанимациях больниц. И это был сложный и большой проект с интересными результатами. Ему я и посвятил новый выпуск Пушки.
https://www.youtube.com/watch?v=3muUTX-t0uc
Когда мы начинали SciOne, в команде было в разное время 20-30 волонтеров, кто-то онлайн только, кто-то вживую, помогали в съемках или просто поддерживали. Тогда-то мы познакомились с Аленой, она озвучивала аниме и любила науку, как мы. Потом она ушла с головой в карьеру, и я радовался за нее, потому что она становилась очень крутым профессионалом в озвучивании и дубляже фильмов и игр. Вы наверняка слышали ее голос не раз. И вот спустя много лет мы тут рассказываем про риски и возможности ИИ, а для Алёны один из сценариев стал драматичной реальностью. Ее голос украли с помощью нейросетей. Причем почти официально. Хочется поддержать ее и предупредить тех, кого нехорошие люди с помощью ловких договоров и ИИ могут обманывать и ломать жизни.
https://youtu.be/xfhPMKpPQng
Наверное, уже и не ждали. Поскольку про "сенсационный" сверхпроводник уже все понятно, а если и не понятно, то не так интересен он, как то, что происходит со сверхпроводниками. Вот об этом ролик. Хотя "сенсации" коротенько тоже разберем.
https://youtu.be/aHe-ZndEg8w
С виду — бугорки, а на деле — горная гряда изо льда, в пике до 3,4 км высота. Это Плутон, а точнее — 3д-реконструкция по реальным снимкам зонда "Новые горизонты". Тихий, нетронутый человеком далекий сумеречный ледяной горный мир, в который нам удалось заглянуть.
Эту цепь из вершин астрономы назвали горами Тенцинга в честь непальского альпиниста и шерпы, который первым официально покорил наш земной Эверест (с сэром Эдмундом Хиллари). Кстати, плутонские горы не так уж отстают от него. Эверест всего 4,6 км от подножия (8,8 км от уровня моря).
Это особое исследование. В нем ученые щекотали крыс. Повторяем: ученые щекочут крыс во имя науки.
Немецкие исследователи лишь хотели понять, какую роль в игривом поведении играет одна из самых старых с точки зрения эволюции и лучше всего сохранившихся именно у животных частей мозга — периакведуктальное (околоводопроводное) серое вещество (PAG). Когда они щекотали грызунов, то заметили, что оно было очень уж активно, хотя, как известно было до этого, отвечает за реакции на боль и другие опасности, а также связано с тем, как животные издают звуки. Ученые временно заблокировали эту часть мозга у крыс, и те стали издавать меньше звуков при щекотке, а также перестали активно бегать за рукой человека.
Нейробиологи полагают, что в игре очень важны такие звуки, как смех и, возможно, в мозгу есть какой-то управляющий поведением «менеджер». Например, дети всегда слушают смех друг друга, когда они борются, играя. Но если один участник перестает смеяться, остальные останавливают игру. Крысы, конечно, не смеются, как дети, но когда им весело, они пищат на частотах, не слышных человеку, так, как они не пищат, когда дерутся с врагом.
Прошлые исследования показали, что крысы, которые больше других боятся щекотки, более игривы, поэтому отлично подходят для изучения игры в поведении животных.
По словам авторов работы, результаты последних экспериментов показали, что нейроны в PAG связаны с игровым поведением. Когда ученые поместили крыс в стрессовую ситуацию, животные стали меньше играть. Это говорит о том, что PAG "фокусируется" на игровом поведении при условии, когда крыса не занята «выживанием». Вероятно, система мозга, которая контролирует игровое поведение, включает PAG и другие части мозга, связанные с памятью, эмоциями, ощущениями и принятием решений.
Поскольку PAG присутствует у млекопитающих, рептилий, рыб и насекомых, можно сделать вывод, что каждый вид склонен к социальным развлечениям.
Ученым еще предстоит выяснить, как именно работает эта система, и понять, одинаково ли работает PAG у других животных и может ли эта часть мозга стать активнее, когда животное испытывает радость.
После скандала вокруг авторитетного и влиятельного гарвардского психолога, о котором я недавно рассказывал, когда вскрылись многолетние подтасовки, я задумался о старом вопросе, а может ли психология быть научной? Сегодня не так много практикующих психологов (по сравнению с остальными), верных принципам доказательности. Среди врачей-то это все еще редкость, а тут какая-то неуловимая психика.
Спросил я об этом одного из бывших волонтеров SciOne Евгению. Она практик, у нее есть и свой ТГ-канал про доказательную психологию "Психология как наука". И вот ее ответ. Предлагаю воспринимать как мнение, с которым, конечно, можно не соглашаться, но лучше с контраргументами:
"Возможна ли научная психология?
Это сложный вопрос, который по-разному воспринимался в разные периоды развития этой дисциплины. Конечно, во многом это связано с тем, что объектом исследования являются субъективные переживания человека, а значит трактовка полученных результатов имеет высокий риск ошибки. В ходе развития психологии и психологической помощи, в частности, были разные, порой полярно разные взгляды на необходимость исследований. К примеру, был психоанализ, который во многом строился на умозрительных теориях Фрейда, а эффективность консультаций оценивал сам консультант, ведь если клиент не согласен с какой-то интерпретацией специалиста, то это он, просто, сопротивляется изменениям. Но также, был период бихевиоризма - поведенческой психологии. Исследования были сосредоточены вокруг научения и различных форм поведения человека и животных. Теоретически, очень удобная и красивая теория, ведь когда вы в ходе исследования, сосредоточены только на фиксации тех или иных поступков, то у вас есть объективный фактор для выводов. Однако, с ходом времени, стало очевидно, что одни и те же действия могут быть вызваны разной мотивацией, а ее уже не так легко установить. К тому же, оказалось, что изучение поведения в искусственных лабораторных условиях не учитывает очень многие условия реальной жизни, а значит выводы, хоть и выглядят убедительными, на самом деле содержат много искажений.
В настоящее время психология все больше стремится объединить изучение внутренней жизни человека и его действий. Были разработаны стандарты для проведения экспериментов, разработаны методики измерения психологических явлений, анализируются большие объемы данных с помощью статистических методов, и проводятся качественные исследования, где меньше участников, но больше внимания уделяется их самоотчетам. Одновременно с этим, некоторые методы и подходы в психологии были подвергнуты критике за проблемы с этичностью. Ведь с помощью страха или денег вы можете принудить человека демонстрировать желаемые феномены, но в долгосрочной перспективе эти новшества не приживаются и люди возвращаются к привычному укладу жизни. Зато такую неустойчивость, некоторые, могут объяснять для себя не ошибкой метода, а какими-то негативными личностными особенностями, например ленью. А это, в свою очередь, создает отрицательное представление о себе. А результаты таких исследований ведут к ложным выводам.
Ситуация осложняется еще и тем, что как в любой другой социальной науке, психологические феномены носят вероятный характер, что дает проблемы с воспроизводимостью результатов экспериментов. Мы не можем точно предсказывать решения человека, ведь на него влияет очень много факторов. Однако, мыслить по принципу "все или ничего" иррационально, поэтому отказываться от изучения психологических явлений совсем - не стоит, как и отрицать наличие областей, которые требуют дополнительного внимания исследователей. Более продуктивно анализировать согласованность тех или иных выводов внутри какой-либо теории, в рамках всей науки психологии и совместимость со знаниями из смежных наук."
В Австралии на берег выбросилась стая из почти 100 гринд (разновидность дельфинов). По словам очевидцев, животные вели себя очень странно.
Что на самом деле происходит с ними, пишет в своем ФБ Ольга Филатова, д. б. н., автор книг "Киты и дельфины" и "Облачно, возможны косатки" (премия "Просветитель", 2022)
"Вот вам моя теория, которая объясняет вообще все. Она такая же непроверяемая, как и все остальные, но по крайней мере не требует дополнительных сущностей.
У гринд есть три важные особенности: они пелагические (то есть живут в открытом море), они очень социальные, и они часто действуют по принципу «Лучшая защита – это нападение». Собираясь большими тесными группами, они нередко нападают и обращают в бегство даже косаток и кашалотов. В общем, смелые ребята, готовые навалять кому угодно.
И вот представьте себе группу гринд, которая идет по морю по своим делам, ориентируясь на какие-то свои внутренние компасы. И вдруг выясняется, что у них на пути – берег. Нормальный кит или дельфин в такой ситуации отвернет или обогнет, но гринды привыкли решать любые жизненные проблемы, решительно навалившись на них всей толпой. Обычно это работает. И вот, собравшись перед преградой в тесную группу и подбодрив друг друга лозунгами типа «вместе мы сила», они решительно ломятся на штурм. Если берег вертикальный и скалистый, то они могут в последний момент сообразить, что он не собирается сдаваться и уплывать.
Но когда берег низкий и пологий, то кажется, что впереди нет особой преграды, сейчас мы пройдем эту мель и все будет отлично, надо только двигаться решительно… и стая оказывается на берегу. А когда волонтеры пытаются по одному вернуть гринд обратно в воду, те видят, что отстали от группы, которая, очевидно, уже победила берег и плавает на той стороне – и начинают отчаянно ломиться обратно к своим.
Так что никакое это не самоубийство и не жертвование собой на благо вида. Это просто сочетание активной жизненной позиции и привычки во всем полагаться на силу толпы. Если подумать, это нередко подводит не только гринд."
Можно, конечно, пугать искусственным интеллектом, а можно делать его няшным. То есть безопасным для людей. В новом исследовании авторы предложили это сделать с помощью блокчейна. Это позволило стае роботов выявить и нейтрализовать своих вредоносных «собратьев».
Стаей или роем называют систему, где множество роботов выполняют вместе одну задачу и взаимодействуют между собой без централизованного управления. Благодаря децентрализации, стаи могут независеть от внешней инфраструктуры, (например, интернета), поэтому их можно использовать в труднодоступных местах: под землей, на глубине в воде и космосе.
Сейчас ученые тестируют стаи роботов, которые в ближайшем будущем, возможно, станут частью нашей повседневной жизни: они смогут мониторить местность, проводить подводные исследования, следить за особо загрязненными местами или хранилищами отходов и тому подобным.
Однако, некоторые экземпляры стаи могут выйти из строя (например, из-за плохой погоды) или быть взломаны. Таких роботов, не действующих в соответствии с предначертанным планом, называют "византийскими". Это отсылка к известной в криптологии задаче византийских генералов, когда удаленные абоненты получили от центра приказы, но часть — подложные. И теперь абонентам надо между собой скоординироваться так, чтобы обыграть тех, кто попытался обмануть их.
Недавние исследования показали, что даже небольшое количество “византийских”, то есть отбившихся от рук, машин в группе может "заразить" остальных и разрушить систему.
Ученые из Университета Свободы в Брюсселе, решая эту проблему, показали, как блокчейн помогает скоординировать действия стаи, чтобы обезвредить византийских роботов без помощи человека.
Блокчейн — это технология сохранения данных с гарантией их безопасности и неподдельности. Это как цифровая книга записей, каждое изменение в которой видят все участники. В интернете блокчейн помогает защитить информацию от опасных пользователей вроде хакеров. Сначала эту систему использовали только для обмена криптовалютой, но спустя несколько лет ввели смарт-контракты – программный код, который выполняется в сети блокчейна, и никто не может его изменить или остановить. Смарт-контракты обеспечивают принцип "код – это закон": контракты выполняются автоматически и не требуют участия доверенного посредника, чтобы гарантировать их исполнение.
Чтобы понять, можно ли с помощью блокчейна и смарт-контрактов управлять большими стаями роботов, ученые провели эксперимент, в котором участвовали как реальные, так и смоделированные машины. Роботам-участникам поставили цель дать оценку свойств окружающей среды. В эксперименте каждый робот был частью сети блокчейна, поддерживаемой самими роботами. Они исследовали окружение, а затем отправляли оценки свойств через смарт-контракт, который собирал эти оценки, создавая общую таблицу. В этот смарт-контракт ученые внедрили механизмы, которые гарантировали, что хорошие (НЕ византийские) роботы получают вознаграждение за предоставление полезной информации, а вредоносных, наоборот, наказывают. Такая система не позволяла византийским роботам влиять на действия всей группы и менять ее поведение. В результате стало понятно, что автономные безопасные стаи возможны.
До этого было неясно, можно ли вообще использовать блокчейн в стае роботов, ведь это повышает требования к вычислительным мощностям. Однако, оказалось, что использование дополнительного процессора, оперативной памяти и дискового пространства оказывает незначительное влияние на производительность робота.
Применение блокчейна в управлении роботами позволяет создавать много безопасных роботизированных систем. Ученые уже разработали программные платформы с открытым исходным кодом, чтобы поддержать будущие разработки в этой области.
Учёные из США нашли дешевый способ добывать большие объемы водорода из солнечной энергии.
Водород — один из кандидатов на источник чистой энергии будущего (уже лет 20-30 как создают даже самолеты на водороде). Однако топливо будущего пока что производят с помощью старых-добрых ископаемых. Чтобы элемент номер 1 действительно стал чистым источником энергии, нужно научиться получать его без выбросов углерода.
Ученые и инженеры уже не раз показывали, что разделять воду на кислород и водород можно с помощью солнечного света. Фотоэлектрохимические элементы собирают солнечный свет, превращая его в электричество, а затем используют это электричество для разделения молекул воды на кислород и водород. Но создать идеальный фотоэлектрохимический элемент оказалось крайне сложной задачей. Дело в том, что материалы, которые помогают солнечным батареям достичь высокой эффективности — перовскиты, сами страдают от контакта с водой. А защитные покрытия для перовскитов мешают их работе и снижают эффективность преобразования энергии.
В новом исследовании авторы попробовали справиться с этой проблемой. Они потратили больше двух лет на эксперименты с разными материалами и способами защиты перовскитов. После множества тестов ученые решили применить в своем устройстве два слоя: один для защиты перовскита от воды, а другой для создания электрического контакта между защитным слоем и перовскитом.
Команда добилась успеха: барьер защитил полупроводник от воды, не влияя при этом на передачу электронов. Устройство показало рекордную эффективность: из всей солнечной энергии, попадающей на устройство, 20,8% задействовалось для получения водорода.
Исследователи также доказали, что их конструкция работает с различными типами полупроводников и химических реакций, поэтому совместима с другими системами и может улучшить их работу.
Это на самом деле важный прорыв в технологии, которая раньше требовала дорогих полупроводников. В будущем возможно коммерческое использование таких устройств. Авторы надеются, что эта система станет основой "водородной экономики" и изменит способы производства, заменив ископаемые топлива солнечной энергией.
На этом гипнотизирующем изображении молодая звезда V960 Mon окружена гигантскими спиралевидными рукавами из космической пыли. Они могут сжаться и тогда получится газовый гигант типа нашего Юпитера. Похоже, это первое наблюдение того, что в теории образования планет называется гравитационной неустойчивостью (неустойчивость Джинса). Исследование вышло сегодня.
Астрофизика описывает два основных способа образования планет: аккреция ядра и гравитационная неустойчивость. При аккреции ядра кусочки твердого вещества вокруг звезды сталкиваются и медленно соединяются в массу, которая становится планетой.
При гравитационной неустойчивости газ и пыль собираются в комки, которые под действием собственной гравитации образуют ядро планеты. Считается, что это происходит дальше от звезды-хозяйки местной системы, чем аккреция ядра, то есть там, где пыль и газ значительно холоднее, что в итоге и приводит, по современной теории, к образованию газовых гигантов.
Но до сих пор не хватало наблюдений, чтобы понять, как именно планеты возникают за счет гравитационной неустойчивости. И вот астрофизики использовали инструмент SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research) на Чрезвычайно Большом Телескопе (Extremely Large Telescope, ELT) в Чили, чтобы засечь процесс формирования планеты. Так они получили данные, по которым сделано это изображение.
Звезда V960 Mon расположена примерно в 5000 световых лет от Земли в созвездии Единорога. Испуская мощные струи газа, звезда создает гигантские спиральные рукава, которые простираются на расстояние больше, чем Солнечная система.
Первый слепок жизни возрастом 1,5 миллиарда лет (минимум). Ученые обнаружили самые древние сохранившиеся в объеме микроорганизмы и рассмотрели с помощью сканирующего электронного микроскопа в деталях, какими те были при жизни. Это не плоские отпечатки, а будто бы 3D-слепки, как если бы микроорганизмы застыли в смоле. Но застыли они в минералах, сохранив свою форму и внутреннюю структуру. Там и филаменты (внутриклеточные нитевидные образования), и щупальцеобразные штуки, и даже сферические. Некоторые окаменелости напоминают грибы (все это вы можете сами увидеть на снимках).
Жили они все в докембрийский, самый медленный и спокойный с точки зрения эволюции период. Последний миллиард лет так вовсе называют скучным, или пустынным, потому что климат в это время был удивительно стабильным, и жизнь тоже не спешила как-то развиваться, меняться, усложняться. А потом случится Кембрийский взрыв. Так вот находки позволяют буквально заглянуть на то, какой была ранняя жизнь на планете, о которой мы знаем меньше всего, поскольку ее следов осталось очень мало, что понятно (не было или мы до сих пор не нашли скелетных организмов, как и вообще того разнообразия видов, что видим с Кембрия).
Забавно, что ученые вовсе не искали окаменелости. Международная группа исследователей работала еще до войны в старом кварцевом руднике на Володарск-Волынском пегматитовом поле в Житомирской области Украины, чтобы изучить именно минералы. А в них неожиданно обнаружились объемные древнейшие окаменелости микроорганизмов.
У сильных землетрясений обнаружили “предвестников”. Это дает шанс на то, что мы сможем предсказывать катастрофы хотя бы за 2 часа до удара. Сейчас мы можем лишь засечь колебания уже того, что случилось, и пока волны идут, успеть предупредить. Таким образом существующие системы предупреждения дают тебе обычно десятки секунд, редко минуты, чтобы хоть как-то подготовиться.
Исследователи взяли данные GPS с 3 тыс. геодезических станций и посмотрели, что происходило с тектоническими плитами в течение 48 часов перед 90 мощными землетрясений магнитудой выше 7. И выяснилось, что локально смещение начинает ускоряться во всех случаях по экспоненте. А пика достигается спустя 2 часа, когда и происходит катастрофа.
Но есть ряд ограничений у этого метода, о чем говорят сами авторы (так выглядит научная честность и профессионализм). Во-первых, исследователи сами считают, что выборка (90 землетрясений) слишком мала, чтобы говорить о том, что всегда такое “предшественник” в виде ускоряющегося смещения предваряет удар. Во-вторых, текущая точность GPS слишком низкая. Например, датчики, данные с которых использовали в исследовании, делали замеры каждые 5 минут, но с точностью в несколько метров. А надо до 0,1 миллиметров. Это раз в сто точнее, чем лучшие из современных систем спутникового позиционирования.
Одно дело — задним числом выявить то, что происходит перед землетрясениями. Но совсем другое — обнаруживать достоверно, когда они еще не случились. Если система будет давать даже 10 процентов ложных предупреждений, она уже может быть вреднее, чем ее отсутствие, потому что люди — это люди, они довольно быстро перестают реагировать на предупреждения об опасности, пока гром не грянет.
В Финляндии инженеры показали прототип первого электровездехода. У него 18 колес, каждое со своей подвеской и своим электродвижком. Они работают независимо, но синхронно, по словам создателей. Это позволяет добиться повышенной проходимости и выносливости всей конструкции. Выход из строя даже нескольких колес не остановит машинку.
Создатели не раскрывают всех инженерных секретов, потому что собираются еще только выходить на рынок со своим творением. А пока проводят испытания прототипа в суровых финских лесах и на берегах озер.
Так и тянет назвать эту штуку квадроциклом, но у него не четыре (кваттуор) колеса. Так что логичнее было бы дуодэвигинтициклом (duodeviginti — 18 на латыни). Но тогда язык можно сломать.
“Жаба против гадюки”, то есть Венерина мухоловка против Черной вдовы, хитрая малютка против ядовитой.
Захлопывается ловушка после как минимум двух следующих друг за другом без большой паузы касаний. А жалит паук почти сразу. Он вбрасывает в жертву нейротоксин — альфа-латротоксин, который в 15 раз сильнее яда гремучей змеи и точно так же вызывает судороги и более тяжелые сбои. Но поскольку паук меньше змеи, то и яда выделяет меньше, так что для людей он не очень опасен (если вы не ребенок, пожилой человек, беременная или с проблемами со здоровьем).
Но у мухоловки нет нервных клеток, которые яд мог бы “перегрузить”, так что эти подрагивания паука в надежде поразить противника лишь ускоряют его конец: после как минимум пяти касаний волосков в ловушку растение начинает выделять пищеварительные ферменты, и тогда уже пир можно считать удавшимся. Ловушка к тому моменту как правило смыкается окончательно, и жертва уже не может вырваться из последней в своей жизни тюрьмы.
Оффтоп, извините. Нужен совет от тех, кто хорошо владеет испанским)
Как вам?
Штош, открываем сезон кое-чем аппетитным. Я надеюсь. Приятного просмотра)
https://youtu.be/XWEfMrzhd2U
Размеренный разговор о природе насилия с человеком, который уже не один десяток лет изучает поведение приматов. Не всё у обезьян, как у нас. Не всё у нас, как у обезьян. Но когда есть общее, то мы многое можем понять друг о друге, и попытаться что-то изменить. Хотя бы в своем отношении к происходящему.
Новый выпуск "Страха будущего" с Франсем де Ваалем, приматологом и этологом, автором научно-популярных книг, которые регулярно переводятся и на русский язык и получают очень высокие оценки читателей.
https://youtu.be/oVwQai4w9Aw
«Отворится земля и приносит спасение»
В 1949 году журнал Time вышел с фотографией Зельмана Ваксмана на обложке, а статья называлась «Человек почвы».
Как выходец из обычного еврейского местечка Новая Прилука в Бердичевском уезде Киевской губернии открыл стрептомицин для лечения туберкулёза и получил за это Нобелевскую премию?
Конечно, это был долгий и тернистый путь, который мы описываем в нашем биографическом очерке. Этот текст открывает большой цикл «Создатели», мы делаем его совместно с RASA (Russian-American Science Association) и при поддержке Richard Lounsbery Foundation
Это будут удивительные истории из жизни уже знакомых вам ученых и инженеров (хотя мы точно раскопаем новые факты), а также мы постараемся удивить вас новыми именами. Но в одном можно не сомневаться: все наши герои - внесли значительный вклад в мировую науку и технологии и мы обязаны им нашей новой реальностью.
В десятках историй мы покажем,какой была первая массовая «утечка мозгов» из Российской империи в начале прошлого столетия
Кажется, все-таки мы получили сверхпроводники при комнатной температуре. Другим исследователям, похоже, удалось воспроизвести результаты сенсационной работы (не той, что оказалась с подтасовками, а другой). Делаю спецвыпуск Пушки.
Читать полностью…
Ученые придумали новый способ охлаждения вещей, и назвали его ионокалорическим. Звучит сложно, но идея на самом деле простая. И очень важная, потому что у нас до сих пор нет эффективных, недорогих и безопасных для окружающей среды технологий охлаждения. А это серьезная заявка наконец на решение проблемы.
Представьте кубик льда. Если поднять температуру вокруг него, лед начнет таять. Когда лед тает, он поглощает тепло из окружающей среды, сам нагревается, зато охлаждает всё вокруг себя. При этом меняется агрегатное состояние вещества (было твердым, становится жидким).
Теперь представьте, что мы можем заставить лед таять, не повышая его температуру. Мы можем сделать это, добавив в воду заряженные частицы, или ионы. Это похоже на то, как мы используем соль на дорогах зимой, чтобы предотвратить образование льда. Соль — это пример иона, и когда мы добавляем ее в воду, она меняет состояние воды и заставляет лед таять без его подогрева.
Ученые сначала построили математически модель процесса, а потом испытали на практике. У них получилось снизить температуру на 25 градусов по Цельсию за каждый приложенный вольт.
Авторы исследования использовали соль, сделанную из йода и натрия, чтобы растопить вещество под названием этиленкарбонат. Это обычное почти не токсичное вещество, которое получают из угледрода и часто используют в растворе электролита литий-ионных батарей. Когда соль покрывает образец этиленкарбоната, то она заставляет его "таять", как лед. Поглощается тепло из окружающей среды, и она охлаждается. Это ученые назвали ионокалорическим циклом.
Цикл на самом деле устроен посложнее. После охлаждения, надо же как-то вернуть этиленкарбонат в твердое состояние, иначе нам придется постоянно заправлять холодильник топливом. Поэтому в процессе несколько этапов по кругу, когда жидкий этиленкарбонат кристаллизуется обратно.
Пока новое поколение холодильников или кондиционеров ждать рановато. В текущем виде процесс охлаждения занимает от 5 минут до нескольких часов. Так что до коммерческого внедрения предстоит провести много исследований, а инженерам еще это дело упаковать в рабочие устройства.
Возвращенный к жизни червь из сибирской вечной мерзлоты оказался древнее, чем считалось прежде. В криптобиозе, то есть в состоянии, когда жизнедеятельность организма приостановилась, а на уровне клеток обмен веществ почти не происходит, червь провел примерно 46 тысяч лет. К тому же он неизвестного прежде вида.
Не новость, что некоторые современные черви и другие микроскопические формы жизни могут "заморозить" себя на неопределенный срок, дожидаясь, пока условия в окружающей среде не улучшатся. Так они выживают в экстремальных ситуациях. Самый долгий период криптобиоза у известных нам видов червей составляет всего 39 лет, а тихоходки, судя по экспериментам и наблюдениям, могут возвращаться к нормальному обмену веществ после 30 лет, проведенных в замороженном состоянии.
Древнего же червя из рода Panagrolaimus вернули к жизни еще в 2018 году. С тех пор уже вырастили больше ста поколений его потомков. Но в самом начале еще изучили его самого и образцы, из которых его извлекли, и выяснилось, что он провел в криптобиозе около 32 тысячи лет. А сейчас с помощью более точных методов выяснили, что эта аскарида гораздо старше: ей между 45.839 и 47.769 лет. Если возраст подтвердится другими исследователями, то это будет абсолютный рекорд.
Червя назвали Panagrolaimus kolymaensis. Его нашли на глубине около 40 метров. Сравнив червя с одним из его родственников (Caenorhabditis elegans), ученые увидели схожие гены, многие из которых связаны с выживанием в суровых условиях. Авторы исследования предполагают, что некоторые нематоды (микроскопические черви), приспособившись к выживанию в вечной мерзлоте, могут сохранять состояние «спячки» на протяжении целых геологических эпох. Теперь ученые собираются выяснить, какую роль играют эти общие гены в криптобиозе и есть ли предел времени, которое нематоды могут провести в таком состоянии.
Это открытие поможет лучше понять эволюционные процессы, а возможно, найти лучшие способы долгосрочного хранения клеток и тканей.
LK-99 — СВЕРХПРОВОДНИК В КОМНАТНЫХ УСЛОВИЯХ
Южнокорейская группа исследователей заявляет о достижении сверхпроводимости при комнатной температуре и атмосферном давлении. Если это подтвердится, то это прямо-таки революция. Есть пара препринтов, видео магнитной левитации, осторожные высказывания других специалистов и оценка перспектив 25-30% на рынке предсказаний.
Все эти – пока сенсационные – подробности мы обсуждаем в дискуссионном клубе T-invariant в фейсбуке. Клуб ведет наш обозреватель Александр Сергеев. Присоединяйтесь.
Наш мозг постоянно на грани между хаосом и порядком. Например, когда человек переходит от чтения к беседе, его мозг переходит из одного полустабильного состояния в другое не напрямую, а только после хаотичных скачков через множество других состояний.
Сначала Авниэль Гуман и Максвелл Ван из Университета Питтсбурга исследовали работу мозга, попросив добровольцев неподвижно пролежать в сканере тридцать минут. Этого времени оказалось мало, так как некоторые неврологические процессы развиваются несколько часов или даже дней. Тогда ученые решили продолжить исследование, задействуя людей, которым предстояла операция на мозге из-за эпилепсии. Дело в том, что при тяжелой форме эпилепсии удаляют небольшие участки мозга, вызывающие приступы, а перед операцией к органу напрямую подключают электроды (от 80 до 120 штук обычно), чтобы определить, какие именно участки удалять. Ученые попросили двадцать человек, которым предстояла такая операция, принять участие в исследовании. К их мозгу подключали электроды уже надолго — на периоды от 3 до 12 дней.
Во время эксперимента все участники находились в больнице и жили обычной жизнью: ели, общались с друзьями, смотрели телевизор или читали книги. Наблюдая за их мозгом, команда выявила удивительные особенности: он переходил от одного состояния к другому странным образом. Прежде, чем сменить один паттерн активности на другой, он сначала как будто метался между различными состояниями в случайном порядке и казалось, будто его охватывает хаос.
Рик Адамс, психиатр и нейробиолог из Университетского колледжа Лондона, не участвовавший в исследовании, считает, что в мозге, вероятно, нет центрального узла, который бы указывал остальным частям органа, что делать. По его словам, это немного напоминает встряхивание снежного игрушки-шара, когда вносятся случайные изменения с надеждой на какое-то оптимальное состояние. Хайрие Каньян, нейробиолог из Оксфордского университета (не принимала участия в исследовании), говорит: «Мы видим стабильные состояния, а между ними - непредсказуемые переменные переходы. Если получится понять закономерность активности здорового мозга, то мы сможем использовать электростимуляцию для лечения неврологических заболеваний». Гуман тоже надеется на это и говорит, что здоровая модель мозговой активности, возможно, находится на границе между порядком и хаосом.
По мнению ученых, высокий уровень хаоса в мозге вызывает у человека припадок, а излишнее спокойствие органа может погрузить в кому. Возможно, изучение этих закономерностей приведет к использованию стимуляции мозга для перевода его к оптимальному состоянию между крайностями. А если исследователи поймут, как орган приходит к стабильности после хаоса, может быть им удастся найти способ лечить расстройства на обоих концах этого спектра.
Пока результаты исследования не дают полного представления о том, как работает здоровый мозг в естественных условиях, так как участники ожидали операцию на мозге. Хотя авторы и попытались исключить из данных активности эпилептичных участков мозга и их проявлений.
Но в целом такой подход может помочь в создании более эффективных методов лечения эпилепсии. Например, некоторые больные используют электроды, подключенные к мозгу, которые определяют начало приступа эпилепсии и отправляют электрический импульс для его предотвращения. По словам Келли Биджанки, нейробиолога из Медицинского колледжа Бейлора, эти устройства можно усовершенствовать, если научиться распознавать хаотичные переходы и подталкивать мозг к оптимальному состоянию.
В будущем Гуман и Ван планируют таким образом изучить детский мозг и выявить различия в его активности по сравнению со взрослым. Они также собираются узнать больше о том, как меняется активность мозга в течение дня/недели и как это связано с биологическими процессами человека в зависимости от времени суток.
Как человек убивает?
Может это запрограммированно биологически? Ответа на эти вопросы сегодня нет. Ни у генетиков, ни у антропологов. Но можно попробовать сделать небольшой набросок. Что такое война с точки зрения нейробиологии? Нам поможет ответить на этот вопрос не только наука, изучающая мозг, но и роман немецкого писателя Эриха Марии Ремарка «На западном фронте без перемен». Читать текст полностью
Искусственный интеллект обзаводится все более грандиозными вычислительными мощностями. Сейчас наперегонки запускают суперкомпьютеры, заточенные исключительно под обучение больших языковых моделей и различных супер-пупер нейронок. Встречайте самый мощный суперкомпьютер для ИИ: Condor Galaxy 1. На фото он в разобранном еще состоянии.
Пока это жалкие 2 экзофлопса (2 миллиарда миллиардов (18 нолей), но это всего лишь первый этап. Сейчас собирают остальные 8 суперкомпьютеров, чтобы они образовали сеть вычислительную на 36 (!!!) экзафлопс. Она заработает в начале 2024 года.
Чтобы вы понимали, только в прошлом году удалось преодолеть рубеж в 1 экзафлопс у суперкомпьютеров для обычных задач. А здесь такие мощности да еще во имя ИИ.
Так что несмотря на некоторое затишье после шумихи и первых эмоций от выхода в народ миджорнеев и чатджпт, развитие систем искусственного интеллекта не просто идет, а летит. И сейчас для него уже готовится новая технологическая база.
В восстановлении утраченных частей тела участвуют все клетки. Похоже, биологи открыли “систему голосования”, когда остальные клетки решают, надо ли отращивать замену. Правда, пока только у червей.
В регенерации органов, по-видимому, участвует все тело целиком. Например, если у мыши повреждена лапа, стволовые клетки на другой лапе «пробуждаются», как будто они тоже готовы лечить рану. Нечто подобное происходит и с аксолотлями, которые способны восстанавливать конечности, а у рыбок данио повреждение сердца может вызвать изменения в удаленных органах, например, в почках и мозге. Как говорят авторы нового исследования из Стэнфорда, у многих организмов можно увидеть, как все тело реагирует на травму, но остается неясным, действительно ли эти реакции выполняют какую-то функцию.
В своей работе, опубликованной в журнале Cell, биологи обнаружили, что взаимосвязь всех частей тела у планарий помогает заживлять раны и восстанавливать ткани. Планарии - это плоские черви длиной чуть больше сантиметра, которые могут восстанавливаться практически в любых условиях. Если разрезать планарию на четыре части, через несколько дней получится четыре новых плоских червя. Как и у мышей, рыбок данио и аксолотлей, раны в одной части тела планарии вызывают реакцию в отдаленных тканях ее тела.
Биологи решили разобраться, от чего зависят эти реакции, исследуя один из возможных механизмов - сигнальный путь ERK. Это система обмена “сообщениями” между клетками (через белки), которая влияет на рост, деление и смерть клеток. Клетки передают информацию о повреждении своим соседям, которые, делают то же самое, передавая “сообщение” всему организму.
Прошлые исследования показали, что сигналы через ERK передаются слишком медленно. Для прохождения одного миллиметра могут потребоваться дни. Такая скорость очень низкая для заживления и регенерации. В организме человека это не стало бы проблемой, так как наша кровеносная система позволяет сигнальным белкам быстро распространяться по телу, а у планарий ее нет.
Авторы исследования следили за ERK сигналами, когда они перемещались от одного конца червя к другому. Выяснилось, что сигналы передавались в 100 раз быстрее, чем предполагалось. Вместо медленного перемещения от клетки к клетке, “волны” ERK распространялись по длинным мышечным клеткам в стенках тела. Эти клетки ускоряли передачу сигнала от одного конца тела к другому.
Сигнал передавался достаточно быстро для заживления раны (на это ушло всего несколько часов), но ученые не понимали, было ли в данном процессе задействовано все тело. Чтобы это проверить, биологи отрезали планарии голову. Обычно после ампутации голова плоского червя быстро регенерируется, но в этот раз заблокировали передачу сигнала к задней части планарии. Так хотели проверить, являются ли “волны” ERK ответственными за дистанционное заживление. После того как сигналы ERK заблокировали, голова перестала регенерироваться. Тогда ученые решили узнать, можно ли "перезапустить" процесс регенерации, и ампутировали хвост червю, который сигнализировал тканям о травме. Хвост отрос и, что удивительно, голова тоже восстановилась. По словам авторов работы, если ампутировать хвост планарии всего через несколько часов после первоначальной травмы, можно восстановить прерванный процесс заживления, но если подождать слишком долго, ни одна часть червя не восстановится.
Ученые полагают, что в организме существует своего рода общая "система голосования", которая включает все клетки и определяет, когда пора регенерировать ткани. Даже у сильно регенерирующих животных, таких как планарии, процесс восстановления в основном "выключен", пока все клетки не согласятся, что пришло время для этого.
У планарий в процессе передачи сигналов ERK сотни генов включаются и выключаются по мере процесса. Несмотря на то, что мы, люди, значительно отличаемся от планарий, многие гены у нас схожи. Так что это открытие может помочь понять процесс регенерации и разработать новые методы лечения разных болезней, включая рак.
Видео взято из других экспериментов по регенерации у планарий
Не устаю удивляться одной из самых великих... иллюзий последних 500 лет.
Каждый раз находятся те, кто не верит. Хорошо. Вы можете проверить.
Собралась за последнее время коллекция исследований про устройство Земли и некоторые ее загадки. Решил сделать ролик отдельный. Приятного просмотра!
https://youtu.be/FpzADCxpa6w
Это наш с вами дом. И другого у нас пока нет и не предвидится. Вы видите Землю (в центре) с Луной (еле заметная точка вращается вокруг), снятые с расстояния 300 млн км межпланетной станцией “Марс-экспресс” (Mars Express). На днях исполнилось 20 лет как он в строю и по этому поводу Европейское космическое агентство опубликовало новое изображение.
Получившийся кадр до боли напоминает тот, что сделал в 1990 летевший к окраинам Солнечной системы Вояджер-1. Карл Саган, астрофизик и просветителя, при виде бледно-голубой точки, какой на такой дистанции кажется Земля, написал в книге, которую так и назвал “Голубая точка. Космическое будущее человечества”, великие слова:
”Взгляните ещё раз на эту точку. Это здесь. Это наш дом. Это мы. Все, кого вы любите, все, кого вы знаете, все, о ком вы когда-либо слышали, все когда-либо существовавшие люди прожили свои жизни на ней. Множество наших наслаждений и страданий, тысячи самоуверенных религий, идеологий и экономических доктрин, каждый охотник и собиратель, каждый герой и трус, каждый созидатель и разрушитель цивилизаций, каждый король и крестьянин, каждая влюблённая пара, каждая мать и каждый отец, каждый способный ребёнок, изобретатель и путешественник, каждый преподаватель этики, каждый лживый политик, каждая «суперзвезда», каждый «величайший лидер», каждый святой и грешник в истории нашего вида жили здесь — на соринке, подвешенной в солнечном луче.
Земля — очень маленькая сцена на безбрежной космической арене. Подумайте о реках крови, пролитых всеми этими генералами и императорами, чтобы, в лучах славы и триумфа, они могли стать кратковременными хозяевами части песчинки. Подумайте о бесконечных жестокостях, совершаемых обитателями одного уголка этой точки над едва отличимыми обитателями другого уголка. О том, как часты меж ними разногласия, о том, как жаждут они убивать друг друга, о том, как горяча их ненависть.
Наше позёрство, наша воображаемая значимость, иллюзия о нашем привилегированном статусе во вселенной — все они пасуют перед этой точкой бледного света. Наша планета — лишь одинокая пылинка в окружающей космической тьме. В этой грандиозной пустоте нет ни намёка на то, что кто-то придёт нам на помощь, дабы спасти нас от нас же самих.
Земля — пока единственный известный мир, способный поддерживать жизнь. Нам больше некуда уйти — по крайней мере, в ближайшем будущем. Побывать — да. Поселиться — ещё нет. Нравится вам это или нет — Земля сейчас наш дом.
Говорят, астрономия прививает скромность и укрепляет характер. Наверное, нет лучшей демонстрации глупого человеческого зазнайства, чем эта отстранённая картина нашего крошечного мира. Мне кажется, она подчёркивает нашу ответственность, наш долг быть добрее друг к другу, хранить и лелеять бледно-голубую точку — наш единственный дом”.
