502
Вселенная атомов, атом во вселенной. На канале публикуются заметки по различным направлениям естественных наук, их истории и персоналиям. Проникнись духом науки! Наш чат: t.me/spacegateway
APOD. На этом изображении размером в четыре Земли можно видеть самое детальное на сегодняшний день изображение магнитных полей на поверхности Солнца, полученное с помощью недавно введенного в эксплуатацию солнечного телескопа DKIST имени Дэниела Иноуэ.
Магнитные вспышки на поверхности Солнца происходят, когда сложным образом перекрученные и запутанные магнитные поля, сформированные в результате бурных процессов в недрах звезды, релаксируют с высвобождением энергии. Хотя мы знаем как протекает этот процесс в общих чертах, нам до сих пор ничего не было известно о его строительных блоках. Ученые предполагали, что существуют магнитные петли некоторого минимального размера, из которых эти структуры состоят, но увидеть их не удавалось из-за недостаточной разрешающей способности предыдущих поколений телескопов. DKIST наконец решил эту проблему и позволил установить, что солнечные магнитные поля состоят из “небольших” петелек шириной около 50 км и толщиной около 21 километра, которые в свою очередь формируют более толстые жгуты, подобно канатам.
На изображении показано затухание солнечной вспышки класса X1.3, произошедшей 8 августа 2024 года, измеренное в линии H-альфа. Благодаря новому прибору, ученые наконец могут изучать динамику этих процессов на фундаментальном уровне, что, конечно, очень ценно как само по себе, так и для предсказания солнечной активности.
Статья с исследованием опубликована в The Astrophysical Journal Letters 25 августа 2025 года.
Что думаете?
#наука #космос
Новости науки. Сразу предупреждаю, что новость очень противоречивая и большинством исследователей принимаемая в штыки. Но концепция интересная, поэтому решил поделиться. Все маленькие любители физики знают про излучение Хокинга, из-за которого черные дыры должны испаряться и со временем исчезать. Излучение Хокинга возникает благодаря тому, что пространство на квантовом уровне представляет собой постоянное и скоротечное рождение и аннигиляцию пар частиц-античастиц, которые, рождаясь, тут же схлопываются обратно. Этакое кипение пространства (вернее, содержащихся в нем полей) на фундаментальном уровне. Когда такая пара оказывается на самой границе горизонта событий черной дыры, может оказаться так, что одна из половинок попадет за горизонт, откуда уже не сможет вырваться. И тогда вторая частица станет “реальной” и будет испущена в космическое пространство, унося с собой энергию.
Физик Хейно Фальке из Университета Радбауда в Нидерландах предлагает расширить эту модель на все гравитирующие объекты. Действительно, согласно теоретически предсказанному эффекту Швингера, пары частиц-античастиц могут возникать и в сильных электрических полях, а по модели Фальке — и в гравитационных тоже. Тогда любой массивный объект — нейтронные звезды и даже планеты должны были бы со временем “испаряться” таким образом. Конечно, этот эффект гораздо слабее, чем в черных дырах, например, для распада всего одного протона таким образом понадобилось бы 10^68 лет, а на белый карлик ушло бы 10^78 лет. Времена колоссальные, но тем не менее, как посчитал Фальке, если такой эффект имеет место быть, то тепловая смерть вселенной наступит на несколько порядков величины раньше, чем предсказывается стандартными оценками. Плак-плак.
Как сказано выше, большинство физиков лишь приговаривают: “Мама, а дядя Фальке совсем дурачок”, но умело же накинул, согласитесь. Действительно, даже если это излучение происходит, вовсе не очевидно, как объекты из-за него должны терять массу. Специалисты говорят, что модель Хейне слишком идеалистична и оторвана от реальности. Но померить эффект экспериментально у нас все равно не получится, слишком он слабый.
Статья опубликована в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 12 мая 2025 года.
Что думаете?
#наука #news
Новости науки. А вы знаете какой год нынче на дворе? А на дворе нынче международный год квантовой науки! Приуроченный к столетию квантовой механики, само собой. В честь этого события физики из группы нобелевского лауреата (за исследование Бозе-Эйнштейновских конденсатов) Вольфганга Кеттерле поставили самый чистый на сегодняшний день (по крайней мере, они сами так говорят), ни разу никому не надоевший квантовый двухщелевой эксперимент. Его особенность в том, что проведен он на свободных одиночных сверххолодных атомах в вакуумной камере. То есть, атомы (в этом эксперименте это были литий и диспрозий), рассеивающие лазерный пучок, выступали в роли щелей. Но более того (рассеяние на отдельных атомах в магнитной ловушке уже наблюдалось), эксперимент провели сразу после выключения магнитной ловушки, то есть после того, как какие бы то ни было влияния со стороны экспериментальной установки на “щели” были устранены. В дебатах Эйнштейна и Бора это было одним из возражений Эйнштейна — что истинный путь света можно узнать, просто подвесив щели на каких-либо пружинках (любого вида сенсорах). Вывод эксперимента, не вдаваясь в детали, — квантовая механика работает (а чего мы, собственно, ожидали?).
Результаты исследования опубликованы в Phys. Rev. Lett. 22 июля 2025 года, а с полным текстом статьи можно ознакомиться в arXiv.
Что думаете?
#наука #news
Новости науки. В XIX веке лорд Кельвин (также известный как Уильям Томпсон) предложил забавную фундаментальную теорию материи, которая заключалась в том, что всё наблюдаемое нами состоит из особых узлов в неподвижном эфире, предполагаемой субстанции, заполняющей пространство. В 1887 году Майкельсон и Морли доказали, что эфира не существует, и теория Кельвина канула в Лету.
Но, как выясняется, не до конца. Согласно сегодняшним представлениям, пространство состоит из квантовых полей, которые хоть и не так фундаментальны, как эфир, но тоже пронизывают все и вся, а также порождают все частицы и силы, которые мы наблюдаем (ну или почти все). Японские физики из Университета Кэйо в Токио показали, что в этой квантовой теории поля теоретически могут существовать структуры, которые раньше в моделях не появлялись — своего рода устойчивые узловые состояния, аналогичные кельвиновским эфирным узлам, которые могли быть характерны для ранней вселенной.
Некоторые расширения стандартной модели предсказывают существование гипотетических частиц, которые сложно наблюдать экспериментально, так как они почти не взаимодействуют с материей. Например, стерильные нейтрино (которые даже еще более неуловимые, чем обычные неуловимые нейтрино, то есть совсем вообще никак неуловимые) или аксионы, впервые предложенные для решения проблемы нарушения CP-инвариантности. Оба эти типа частицы гипотетически могут составлять темную материю, но сейчас важно другое — японские физики выяснили, что в ранней вселенной они могли бы формировать экзотические сверхтекучую и сверхпроводящую фазы, в которых эти самые прикольные узлы и возникают. Но более того, распад этих узлов на стандартную материю должен был бы (всегда и везде “бы”, ибо одни гипотезы) сопровождаться асимметрией материи и антиматерии, а этот процесс уже мог бы объяснить, почему в нашей вселенной мы наблюдаем в основном материю.
Один из соавторов модели, сейчас живущий в Германии, настолько проникся своим открытием, что даже глядя на брецель не может думать ни о чем другом, кроме как о квантовых узлах.
Статья опубликована принята к публикации в Physical Review Letters, а пока выложена в arXiv.
Что думаете?
#наука #news
Статья. В середине XIX века, когда органическая химия находилась в зачаточном состоянии, одно соединение — бензол — не давало химикам покоя. Его эмпирическая формула (C6H6) была хорошо известна, но структуру вещества в виду его ненасыщенности (в линейных конфигурациях) определить было трудно. В 1865 году великий немецкий химик Фридрих Август Кекуле фон Штрадониц, работавший тогда в Бельгии, прилег прикорнуть и во сне увидел как змей Уроборос кусает собственный хвост (об этом он признался сам значительно позже, в 1890 году, на вечеринке в честь 25 годовщины его открытия). Проснувшись, Кекуле понял, что таинственный бензол можно описать именно так — в виде замкнутой структуры, в которой атомы углерода образуют кольцо. Статья с открытием была опубликована во французском журнале Bulletin de la Société Сhimique под заголовком “Sur la constitution des substances aromatiques” (”О строении ароматических веществ”). В следующем году вышла аналогичная статья и на немецком. Статья описывала не только структуру бензола, но и свойства его производных — хлорбензола, бромбензола, фенола и других соединений, в которых один из атомов водорода в кольце замещен другим элементом или соединением. То, что было известно ровно по одному изомеру всех этих соединений (хотя они могли теоретически прикрепиться к любому из шести атомов углерода), было дополнительным аргументом в пользу того, что все углероды в бензоле равноправны, что возможно только в кольцевой структуре. Статья обеспечила наглядный каркас для описания огромного класса реакций, по сути открыв химию ароматических соединений, и значительно продвинула наше понимание органики.
Что думаете?
#наука #статья
Изображение. Ребята-океанологи из Калтеха решили не удовлетворяться созданием роботов для исследования океана, а придумали навешивать сенсоры непосредственно на живых медуз, получая, таким образом, полноценных киборгов. Еее, кибермедузы! Преимуществом системы перед полноценными океаническими роботами является дешевизна — медуз океан пруди, а корпус электронного блока печатается на 3D-принтере. И главное: медузой можно управлять — посредством двух электродов можно подавать электрический импульс, который сокращает медузий мускул, чтобы толкать ее туда, куда нужно исследователям. Так что, вероятно, скоро к уже привычному пластиковому мусору в океану добавятся еще останки миллионов кибермедуз.
Что думаете?
#наука #scimage
Книги. Королевское общество поделилось шорт-листом книг-претендентов на лучшую научно-популярную литературу 2025 года. Вот эти ребята:
- Neil Shubin. “Ends of the Earth” (”Края Земли”). Книга рассказывает о полярных регионах как ключевых точках климатического кризиса, где изменение климата, борьба за ресурсы уникальной природы и судьбы коренных народов переплетаются, а учёные открывают новое знание о нашей планете.
- Daniel Levitin. “Music as Medicine” (”Музыка как лекарство”). Книга исследует, как музыка воздействует на мозг и тело (что, конечно, одно и то же), предлагая новый взгляд на её использование в медицине — от терапии неврологических заболеваний до облегчения психических травм.
- Masud Husain. “Our Brains, Our Selves” (”Наш мозг, наше я”). Книга о том, как мозг формирует наше “я”, и как болезни мозга способны радикально изменить личность, через истории семи пациентов с различными неврологическими нарушениями.
- Simon Parkin. “The Forbidden Garden of Leningrad” (”Запретный сад Ленинграда”). Книга рассказывает о героизме учёных из Всесоюзного института растениеводства во время блокады, которые, несмотря на голод и смерть вокруг, сохранили первую в мире семенную коллекцию, рискуя жизнью ради будущего человечества.
- Sadiah Qureshi. “Vanished” (”Исчезнувшие”). Книга исследует историю понятия вымирания, показывая, что исчезновение видов — не только естественный процесс эволюции, но и результат человеческих решений.
- Tim Minshall. “Your Life is Manufactured” (”Твоя жизнь сделана на фабрике”). Книга описывает скрытую глобальную систему производства, которая формирует практически каждый аспект нашей жизни и показывает, как индустрия одновременно трансформировала мир и поставила его перед экологическими и социальными вызовами.
Что будете читать?
#наука #книги
Изображение. Оптическая микрофотография усиливающего демультиплексора для сигналов в дальней инфракрасной (террагерцовой) части спектра. Снизу расположен выход квантово-каскадного лазера, выдающего “гребенку” из близко расположенных частот в интервале 2.2-3.3 ТГц. По волноводу этот сигнал попадает в центральный кирпичик, который представляет собой устройство, разбивающее его по частотам на три различных канала — один интервал частот идет направо, другой налево и третий вверх. Реализовано это с помощью особой структуры из арсенида галлия и полимера BCB, которая спроектирована инверсным методом, т.е. исследователи сначала решили, какое распределение частот они хотят получить, а потом прогнали специальные симуляционные алгоритмы, которые рассказали им, какую именно гетероструктуру нужно создать для получения требуемого результата. Дополнительно с этим устройство усиливает получившиеся сигналы и излучает их в свободное пространство с помощью патч-антенн. По заверениям авторов, это первая реализация всех этих компонент в едином чипе.
Для дотошных любителей физики, подробности в статье в arXiv.
Что думаете?
#scimage #наука
Не новости, но события. Тело полярного исследователя Денниса “Тинк” Белла, погибшего в антарктической экспедиции в 1959 году, спустя шесть десятилетий было обнаружено на склонах отступающего ледника в бухте Адмиралтейства на острове Кинг-Джордж, в 120 километрах от побережья Антарктиды.
Деннис погиб в возрасте 25 лет, будучи сотрудником Службы исследования зависимых территорий Фолклендских островов (ныне это полярный исследовательский институт Великобритании), провалившись в ледниковую трещину. Тогда извлечь тело не оказалось возможности.
Останки Белла 19 января нашла команда польской антарктической станции “Арцтовский”. Фрагменты костей доставили на британское исследовательское судно Sir David Attenborough, где провели ДНК-анализ и установили личность погибшего. Также удалось извлечь более 200 предметов личного снаряжения бедолаги.
Пусть этот эпизод напоминает нам, что за научными открытиями и прорывами нередко скрываются трагические события.
Что думаете?
#news #наука
Новости науки. Физики из Университета Невады в Рино сумели нагреть тонкую пленку золота до температуры, в 14 раз превышающей точку его плавления, при этом сохранив образец в кристаллическом состоянии.
Сам по себе эффект нагрева до температуры выше точки кипения для жидкостей или точки плавления для твердых тел известен давно. Такие вещества называются перегретыми жидкостями или кристаллами, соответственно. Механизм возникновения таких состояний в общих чертах таков: образование пузырьков в жидкостях требует затрат энергии на преодоление поверхностного натяжения. Причем чем меньше пузырик, тем сложнее ему образоваться. Это можно сравнить с надуванием воздушного шарика — начать тяжелее всего. Но если пузырик образовался и достиг какого-то размера, дальше процесс становится гораздо проще, и жидкость закипает. С твердыми телами все обстоит примерно так же. Обычно катализатором кипения или плавления служат неоднородности, содержащиеся в веществе или в сосуде, с которым вещество соприкасается. Но если создать материал очень чистый, можно нагреть его существенно выше температуры кипения или плавления.
Но и тут есть пределы. В 1988 г. физики Фехт и Джонсон из Калифорнийского технологического университета рассчитали, что нагреть кристалл можно только до температуры, превышающей точку его плавления в три раза, после чего он неизбежно расплавится, причем (теоретически) мгновенно. Этот предел назвали “энтропийной катастрофой”. С тех пор таков был научный консенсус по данному вопросу.
И вот, опять двадцать пять (что за люди, а?), физики из Университета Невады сломали физику. Они взяли пленку золота толщиной 50 нм и нагрели ее 400-нм лазером до 19 000 градусов, что в 14 раз превышает температуру плавления, и материал не расплавился (в течение всего времени нагрева проводился дифракционный анализ, подтверждающий наличие кристаллической решетки), по крайней мере не сразу. Нюанс в том, что нагрев проводили в течение очень короткого времени — длительность лазерного импульса составила всего 45 фемтосекунд. За такое короткое время материал просто не успевает расшириться, а именно в расширении кроются корни энтропийной катастрофы. Конечно, если подождать чуть подольше — примерно 3 пс — пленка успеет понять, что с ней сделали, и расстроится.
Вроде бы интуитивно понятно, что решетка не может разрушиться мгновенно, хотя в рамках теории энтропийной катастрофы это время и стремится к нулю при превышении трехкратного предела, но экспериментальные результаты со столь значительным нагревом интересны и наверняка повлекут за собой много дальнейших исследований.
Статья опубликована в Nature 23 июля 2025 года.
Что думаете?
#news
Новости науки. Юпитерианская миссия Juno, помимо тонны замечательнейших снимков, славна еще тем, что позволила значительно уточнить детали строения Юпитера. В частности, было выяснено, что скорее всего Юпитер обладает “разреженным” ядром, то есть таким, у которого нет четкой границы, а плотность постепенно спадает на протяжении чуть ли не половины радиуса планеты. Как такое ядро могло сформироваться, вообще говоря, не очень понятно.
Одной из гипотез является гипотеза столкновения с крупной протопланетой. Столкновение могло бы перемешать вещество и поспособствовать наблюдаемой структуре. Астрофизики из Цюрихского университета провели трехмерную симуляцию такого столкновения, используя метод гидродинамики сглаженных частиц. В ней молодой Юпитер сталкивается с протопланетой в десять раз массивнее Земли, движущейся со скоростью убегания. Очень быстро, в течение нескольких часов (период времени на симуляции составляет 4.5 часа) воздействие от удара проникает до центра планеты, что приводит к перемешиванию материала.
Результаты симуляции оказались отрицательными — даже такого воздействия оказалось недостаточно для формирования размытого ядра. Авторы также отмечают, что подобный удар большая редкость, ведь он должен был протекать почти фронтально, и вряд ли могло произойти даже с одной планетой. А ведь похоже на то, что у Сатурна ядро тоже размытое. Так что скорее всего причина такой структуры иная.
Но мы здесь чисто за тем, чтобы полюбоваться на эпичное соударение, так ведь?
Статья опубликована в The Astrophysical Journal 10 июля 2025 года.
Что думаете?
#news
Цитата. “Нильс Бор различал два вида истин. Обычная истина — это утверждение, противоположность которого является ложью. Глубокая истина — это утверждение, противоположность которого также является глубокой истиной.” (с) Фрэнк Вильчек, “The Lightness of Being”, 2008.
Что думаете?
#цитата
Изображение. Наглядная демонстрация работы электромеханической наносистемы, разработанной ребятами из Швейцарской лаборатории исследования материалов Empa. Устройство предназначено для создания контролируемых механических напряжений в материалах, но на очень маленьких масштабах, и представляет собой кремниевый “гребень”, подвешенный на подложке с помощью системы пружин. Амплитуда колебаний на видео составляет всего 200 нанометров. Приводится в движение все это дело с помощью электростатического гребенчатого привода: простыми словами, на зубцы гребенки, служащие в роли пластин наноконденсатора, подается напряжение, заставляющее их притягиваться или отталкиваться. Поэтому и система электромеханическая. Если это же устройство включить в обратном режиме — измерять напряжение, генерируемое движением, — то получится компактный акселерометр, более громоздкие аналоги которых имеются во многих девайсах. Ребята хотят научиться генерировать настолько небольшие перемещения, насколько возможно, чтобы с их помощью исследовать квантовые материалы вроде графеновых лент или углеродных нанотрубок.
Что думаете?
#scimage
APOD. Красиво обработанная планетарная туманность Гантель, она же Яблочный огрызок, она же М27. Расположенная в 1250 световых годах от нас в созвездии Лисички, она примечательна сразу несколькими фактами — во-первых, это одна из самых ярких и хорошо заметных планетарных туманностей на ночном небе; во-вторых, и, вероятно, по предыдущей причине, это самая-самая первая планетарная туманность из когда-либо обнаруженных (по крайней мере, в задокументированных источниках) — нашел ее Шарль Мессье еще в 1764 г. при составлении своего знаменитого каталога; ну и в-третьих, до кучи, скорее всего именно так будет выглядеть со стороны наше Солнце примерно через 6 миллиардов лет. Так что изучение планетарных туманностей, и этой в частности, поможет нам понять, к чему готовиться! Цвета на изображении подобраны не случайно: красным обозначено излучение серы, зеленым — водорода, и голубым — кислорода.
Что думаете?
#apod
Изображение. Может показаться, что это просто фотография горной вершины, освещенной заходящим, ну или восходящим, солнцем. На самом же деле, так и есть! Только вершина это очень маленькая, в микромире. И освещенная не солнцем, а электронами. Изображение, полученное с помощью сканирующего солнечного электронного микроскопа показывает сопло 3D-принтера, изготовленное из кремния и стекла.
Электронные микроскопы формируют изображение за счет облучения поверхности образца сфокусированным электронным пучком. Взаимодействие пучка с поверхностью сильно зависит от проводимости материала образца — проводники снимать обычно гораздо легче, ведь электроны просто стекают по ним, влекомые соответствующими полями. Изоляторам же избавиться от попавших на них электронов не так просто — они имеют тенденцию накапливать их на поверхности, а создаваемые поверхностные заряды, в свою очередь, взаимодействуют со свежими набегающими электронами из пучка. Все это в совокупности создает игру света и тени, которая может замысловатым образом напоминать оптические картины макромира.
Изображение получено мужиками-микроскопистами из EPFL.
Что думаете?
#scimage
Статья. В созвездии Стрельца, всего в 70 тысячах световых лет от нас, практически на противоположной оконечности Млечного Пути, расположены полуразвалившиеся останки Карликовой эллиптической галактики в Стрельце (Sag DEG). Это галактика с диаметром 10 тысяч световых лет и массой 400 миллионов солнечных, которую, несмотря на близость, открыли очень поздно, лишь в 1994 году, так как ее почти полностью закрывает от нас диск Млечного Пути. Сегодня установлено, что эта карликовая галактика испытала несколько столкновений с Млечным Путем — 5.7 миллиарда лет назад, 1.9 миллиарда лет назад и 900 миллионов лет назад, совсем недавно. При этом, Sag DEG пересекала диск нашей галактики перпендикулярно его плоскости, оставила после столкновения длинные хвосты из звезд, создала области активного звездообразования у нас и, говорят, даже спиральные рукава нашей галактики появились благодаря ей (но это не точно).
Согласно недавнему исследованию астрономов из Кембриджа, жизнь Sag DEG могла быть еще более драматичной — они предполагают, что это на самом деле не одна галактика, а результат слияния двух карликовых галактик. То есть, они сперва друг с дружкой зацепились, а потом еще и с нашим здоровяком бодаться начали. Буйнота. На такой вывод исследователей натолкнул тот факт, что звезды в самой Sag DEG и в хвостах, оставленных после столкновения, отличаются по металличности (по Mg и Fe). Моделирование показало, что после того, как такая двойная система начала поглощаться Млечным Путем, звезды из меньшей из двух исходных галактик с большей вероятностью переходили во внешние хвосты. Почему в исходных галактиках у звезд была различная металличность, вроде бы тоже объясняется.
В общем-то, здорово, что в нашем ближайшем окружении имеются такие динамичные прецеденты, на которых можно совершенствовать модели формирования и взаимодействия галактик. И столкновения с Андромедой ждать не надо.
Статья опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 22 февраля 2024 года.
Что думаете?
#наука #статья
Новости науки. Костя Батыгин (тот самый) с Фредом Адамсом (тоже тем самым) представили свежие данные по характеристикам Юпитера на самой заре его формирования, сразу после рассеивания протопланетной туманности и через 3.8 миллиона лет после формирования первых твердых тел в Солнечной системе. Они решили не использовать стандартные модели аккреции, которые считают ограниченными, а вместо этого применили доступные экспериментальные данные — возмущения и угол наклона орбит внутренних спутников Юпитера Амальтеи и Фивы, которые изменялись под действием приливных сил, и текущий угловой момент вращения планеты. Эти данные в совокупности позволили оценить первоначальный радиус и скорость вращения планеты. Оказалось, что изначально Юпитер был гораздо больше, с радиусом примерно в 2.5 раза больше современного. Способствовало такому положению вещей то, что планета тогда имела магнитное поле в 21 мТ, то есть примерно в 50 раз мощнее, чем сейчас, что способствовало гораздо более интенсивной аккреции вещества из тогда еще не полностью рассеявшегося аккреционного диска (она оценивается в 1.2-2.4 массы Юпитера за миллион лет). Со временем, однако, когда протопланетный диск исчез, и Юпитер перестал получать приток вещества, он начал сжиматься под действием собственной гравитации (при этом, его вращение ускорялось). Этот процесс продолжается и сегодня, но уже менее интенсивно.
Статья опубликована в Nature Astronomy, а с полным текстом можно ознакомиться в arXiv.
Что думаете?
#наука #news
APOD. Новую луну Урана открыли астрономы из Southwest Research Institute в Техасе с помощью данных Джеймса Уэбба. Из-за своего маленького размера — всего 10 км — новый спутник, временно названный S/2025 U1, доселе ускользал от телескопов и даже остался незамеченным Вояджером 2. Уэббу понадобилось 10 40-минутных экспозиций, чтобы обнаружить объект. Это 29-й открытый спутник газового гиганта, вращающийся на расстоянии 56000 км от его центра. Когда-то в будущем новой луне обещают дать красивое имя, наверняка в честь персонажа Шекспира, как и все прочие спутники Урана.
Что думаете?
#космос #apod
Новости науки. Некто Петр Шрек сотоварищи, палеонтолог из Польского геологического института, утверждает, что нашел ископаемые следы первых рыбок, выползающих на сушу (хлюп-хлюп). Ну ничего себе!
Примерно 400 миллионов лет назад у берегов Польши, в 190 км к югу от Варшавы, плескалось теплое море, а рыбкам в нем было очень тесно. Самые неудачливые рыбки попадали в гетто на мелководьях и завистливо поглядывали на обширные необжитые пространства суши. Они даже отрастили себе примитивные легкие, чтобы не задыхаться в новой токсичной среде.
Пляжа того давно уже нет, а на его месте высятся самые настоящие Свентокшиские горы, а вот следы рыбок, похоже, никуда не делись. После тщательного исследования 240 окаменелых углублений, команда Петра Шрека пришла к выводу, что их оставили одни из первых иногда выхлюпывающие на сушу рыбы. На такой вывод их натолкнуло сравнение со следами, оставляемыми современными двоякодышащими, являющимися ближайшими родственниками почившим товарищам. Интересно, что первые подобные следы в тех же горах были найдены еще в 2016 году, там древняя рыбка, по-видимому, охотилась на насекомых на берегу. С тех пор, находки дополнительных отпечатков позволили укрепить гипотезу.
Но не все специалисты согласились с выводами поляков. Чейз Браунстайн, из Йельского университета, считает, что древние двоякодышащие были вообще не такими, как современные, поэтому сравнивать их не следует. Ну, горы там еще практически неисследованные, так что можно еще поискать дальнейшие свидетельства. Кстати, если гипотеза подтвердится, то получится, что рыбки выползли на сушу примерно на 10 миллионов лет раньше, чем раньше предполагалось.
Статья опубликована в Scientific Reports 6 августа 2025 года.
Что думаете?
#наука #news
История науки. Несколько архивных фотографий монтажа Big European Bubble Chamber (Большой европейской пузырьковой камеры) в CERN в 1970 году.
На первых фото — процесс установки 48-тонного диска, служившего нижним элементом магнитного экрана для сверхпроводящего магнита камеры. Установка самой камеры — на последних фотографиях.
BEBC заливалась 35 кубическими метрами перегретого жидкого водорода, дейтерия или неон-водородной смеси. Жидкость охлаждалась до 27 К и помещалась в магнитное поле в 3.5 Т, создаваемое сверхпроводящим магнитом, самым большим в мире на тот момент.
Пузырьковые камеры используются для детектирования треков заряженных частиц. При прохождении через перегретую жидкость, частица вызывает ее локальное вскипание, что позволяет визуализировать трек. Магнитное поле отклоняет траекторию частицы, по форме которой можно понять, что это была за частица и каковы ее параметры.
BEBC уже упоминалась вот в этом посте — тыц.
Что думаете?
#scihistory
Статья. В немецкоязычном журнале Zeitschrift für Chemie (Журнал химии) за 1869 год на 405 странице выходит заметка некоего Д. И. Менделеева, озаглавленная “Über die Beziehungen der Eigenschaften zu den Atomgewichten der Elemente” (”О соотношении свойств элементов с их весами”), настолько коротенькая, что текст ее (в переводе на русский) можно привести полностью прямо здесь (исключая таблицу):
“Если расположить элементы по возрастающим атомным весам в вертикальные ряды так, чтобы горизонтальные ряды содержали аналогичные элементы, и если ряды упорядочить по возрастанию атомных весов, то получается последовательность, из которой можно вывести некоторые общие заключения.
1. Элементы, расположенные по величине атомного веса, показывают постепенное изменение в свойствах.
2. Химически аналогичные элементы имеют либо очень близкие атомные веса (Pt, Ir, Os), либо такие, что их атомные веса отличаются на равные величины (K, Rb, Cs).
3. Расположение по атомному весу соответствует валентности элементов и до известной степени выражает различие их химического поведения, например Li, Be, B, C, N, O, F.
4. Наиболее распространённые в природе элементы имеют малые атомные веса, и все такие элементы отличаются резкостью своего поведения. Это так называемые типические элементы, и вполне справедливо самый лёгкий из них, элемент H, избрать в качестве типичного масштаба.
5. Величина атомного веса обусловливает свойства элемента, поэтому при изучении соединений следует принимать во внимание не только число и свойства элементов и их взаимное отношение, но и атомные веса элементов. Поэтому при некоторой аналогии соединений S и Tl, Cl и J, обнаруживаются всё же заметные различия.
6. Можно предвидеть открытие новых элементов, например аналогов Si и Al, с атомными весами около 65–75.
7. Некоторые атомные веса, вероятно, будут исправлены. Так, Te не может иметь атомный вес 128, а скорее 123–126.
8. Из приведённой таблицы возникают новые аналогии между элементами. Так, оказывается, что Bo (?) является аналогом Bo и Al, что, как известно, давно уже установлено экспериментально.
(Русское химическое общество, 1, с. 60.)”
Конечно, наверняка была аналогичная статья на русском, но мне ее найти не удалось, кроме невнятной рукописной страницы. Значимость публикации, думаю, в пояснении не нуждается.
Стоит отметить, что Менделеев, конечно, не был первым, кто попытался упорядочить свойства известных элементов в некую систему — подобных попыток предпринимались сотни. Но лишь ему удалось получить когерентную и, что еще важнее, цельную картину.
Что думаете?
#наука #статья
Изображение. Признаки “нормальной цивилизованной жизни” в виде кремневого наконечника стрелы, застрявшего в реберной кости человека, обнаружены археологами из Барселоны в пиренейской пещере Roc de les Orenetes на высоте 1800 метров над уровнем моря. Стрела была выпущена сзади и застряла в ребре, но не убила человека, так как ткань демонстрирует следы заживления. Находка датируется вторым тысячелетием до н. э. Пещера Roc de les Orenetes является местом захоронения большого количества и останков и представляет большой интерес для археологов.
Что думаете?
#наука #scimage
Новости науки. Ребята из Института физической химии в Эссене и центра космических полетов Годдарда предложили интересный сценарий того, как жизнь могла бы зародиться на Титане.
Одним из ключевых вопросов абиогенеза является формирование первых везикул — замкнутых пузырьков, составленных из двуслойной пленки амфифильных (гидрофобных с одной и гидрофильных с другой стороны) молекул, являющихся прототипами современных клеток. Конечно, тут стоит оговориться, что мы понятия не имеем, как они на Земле-то возникли. То ли в минеральных порах гидротермальных источников, то ли в ходе приливов-отливов на мелководье, то ли еще где. А уже на Титан лезем. Но, тем не менее, похоже, что и там везикулы с органикой внутри вполне могут образовываться. Механизм следующий: на Титане есть метановые озера, а Cassini обнаружил наличие амфифилов из нитрилов (R-CN), одноатомной пленкой которых озера вполне могут быть покрыты. Также на Титане, вероятно, идут метановые дожди. Так вот, авторы предположили, что если капли титанового дождя (сами покрытые амфифилами) соударяются с поверхностью озера и выбивают из нее мелкие брызги, два амфифильных слоя (капли и озера) могут сшиться в ту самую двуслойную пленку, необходимую для образования устойчивой мембраны. Расчеты показывают, что при титанианских температурах (около 90 К) эти новообразованные везикулы вполне могут стать термодинамически стабильными, добрать из среды дополнительные вещества и начать с энтузиазмом пожирать друг дружку ради места под солнцем. В общем, начать нормальную цивилизованную жизнь.
Это все вилами по метану писано, скажет критически настроенный любитель космоса, и будет совершенно прав. Ну куда мы лезем, если даже про собственную жизнь ничерта не понимаем? Тем не менее, авторы предлагают механизмы, с помощью которых эти везикулы могут быть обнаружены уже в ходе следующей миссии на Титан. Эти механизмы включают исследование жидкости титанианских озер с помощью лазерного рассеяния света и рамановской спектроскопии. В принципе, засунуть рамановский спектрометр в посадочный модуль не непосильная задача, а результат может быть впечатляющим. Будем наблюдать.
Я нифига не биолог, поэтому текст выше может содержать вопиющие ошибки, за которые мне заранее стыдно.
Статья опубликована в International Journal of Astrobiology 10 июля 2025 года.
Что думаете?
#news #наука
Новости науки. Аспирант-археолог Грир Джарретт из Лундского университета в Швеции, изучающий эпоху викингов, преисполняется по полной — он соорудил викингский драккар и исследует морские маршруты викингов “в натуре”, проплывая их в приближенных к викингским условиях с командой рабов-студентов единомышленников.
Драккар они сами не строили, конечно, а взяли традиционную девятиметровую лодку, использующуюся норвежскими рыбаками из Афйорда, которая сохранила основные черты исторических викингских судов.
Основная подоплека и идея исследования следующие: археологи хорошо знают, откуда и куда викинги плавали, потому что от основных торговых узлов сохранилось много материальной культуры. Но очень мало известно, как проходило само плавание — в каких бухтах суда останавливались на перекус, каков был быт на корабле, и т.д. Именно это пытается выяснить исследователь: они залезают в судно и плывут на парусе из одного древнего торгового центра в другой, и те бухты, которые им кажутся неплохими для стоянки, весьма вероятно, использовались и самими викингами. Правда, приходится делать поправки на изменение уровня моря и соответствующую географию местности. В ходе плаваний все показатели погоды, состояния судна и экипажа аккуратно фиксируются, для науки.
За три года команда совершила 17 плаваний вдоль побережья Норвегии и прошла 1494 морских мили.
По результатам, было обнаружено несколько бухт, которые, вероятно, служили важными точками маршрута викингских торговцев, например, Смёрхамн, Сёрёйане, Бьёрнсунд, Сторфосна.
В дальнейшем ребята планируют расширить географию исследований, и покататься вдоль Гренландии, Оркнейских и Шетландских островов. Интересно, поплывут ли в итоге в Америку.
Статья опубликована в Journal of Archaelogical Method and Theory 8 мая 2025 года.
Что думаете?
#news #наука
История науки. Физик протирает оптическую ось термоядерного тета-пинч реактора Scylla I, 1958 г.
Пинч-реакторы были популярным направлением исследований термоядерных технологий в шестидесятые годы. В их основе лежит пинч-эффект — стремление тока заряженных частиц сжаться в тонкую колонну под действием магнитного поля, создаваемого самим током. Этот эффект можно использовать для удержания плазмы при термоядерных реакциях. В самом деле, заманчиво — вместо дорогостоящих и громоздких сверхпроводящих магнитов использовать поле самого тока. Тета-пинчи были разновидностью пинчей с особой конфигурацией токов. Пинчи работали, нагревали плазму до 80 миллионов градусов, но, к сожалению, показали большие проблемы со стабильностью плазмы, из-за чего были заброшены в пользу токамаков (которые, кстати, до некоторой степени тоже используют пинч-эффект).
Что думаете?
#scihistory
Изображение. Nature продолжает делиться буднями работы ученых. На повестке дня — Сан Ук Хан, возглавляющий центр квантовых технологий Корейского института науки и техники. В центре разрабатываются технологии квантовых вычислений и “железо” для реализации фотонных квантовых устройств, в основном с использованием NV-центров.
NV-центры представляют собой точечные дефекты кристаллической решетки алмаза, в которых атом углерода заменяется атомом азота (N), что приводит к образованию вакансии (V) по соседству. В физике твердого тела такие структуры активно изучаются, так как представляют собой хорошо изолированные квантовые системы, спином которых можно манипулировать, в частности, с помощью лазерного луча.
Ну а для обывателя — имеем просто красивые фотографии с лазерами, пиу-пиу. Да, оптические установки по-прежнему юстируются с помощью бумажек. И да, делать это без защитных очков обычно не стоит, даже ради красивых фотосессий. Не пренебрегайте правилами техники безопасности!
Что думаете?
#scimage
APOD. Просто наслаждаемся симуляцией формирования условной спиральной галактики от ребят из команды гидродинамических (галактика это жидкость!) симуляций космологических процессов IllustrisTNG. Симуляция начинается на красном смещении z = 8 (очень ранняя вселенная ок. 13 миллиардов лет назад) и заканчивается на z = 0, в наши дни. На вкладыше показана параллельная эволюция более крупномасштабной структуры. Видно, что процесс формирования галактики, заключающийся в сжатии газового облака под действием собственной гравитации (ну или гравитации сверхмассивной черной дыры где-то там, кто его разберет), вовсе не однороден — от нее постоянно отделяются ошметки, которые либо могут стать галактиками-сателлитами, либо быть снова поглощенными основной галактикой.
Что думаете?
#apod
Цитата. “Истину можно распознать по её красоте и простоте. Когда находишь правильное решение, становится очевидно, что оно верное — по крайней мере, если у тебя есть хоть какой-то опыт — потому что обычно из него следует больше, чем в него было заложено…
Люди неопытные, чудаки и прочие подобные делают простые догадки, глядя на которые сразу видно, что они неверны — так что это не считается. Иные, например, неопытные студенты, выдвигают очень сложные гипотезы, которые вроде бы выглядят правдоподобно, но я знаю, что они не истинны, потому что истина всегда оказывается проще, чем ожидаешь.” (с) Ричард Фейнман, Sympathetic Vibrations: Reflections on Physics as a Way of Life (1985).
Что думаете?
#цитата
История науки. Несколько фотографий будней физиков и инженеров в технических помещениях первого в мире адронного коллайдера ISR (Intersecting Storage Ring). Про его предшественника, ускоритель электронов CESAR, я уже как-то писал. ISR эксплуатировался с 1971 по 1984 гг. На нем не было сделано особо прорывных открытий, но отработан огромный массив технологий, позволивших дальше совершенствовать ускорительную технику. Пресловутый БАК (Большой адронный коллайдер) является непосредственным наследником ISR. Коллайдер состоял из двух расположенных во французской части комплекса CERN магнитных колец, каждое с длиной окружности в 942 м. Кольца пересекались друг с другом в восьми секциях, что позволяло осуществлять столкновение протонных пучков. Для генерирования самих пучков с энергией 28 ГэВ использовалось отдельное кольцо — протонный синхротрон — расположенное в 200 метрах (уже в Швейцарии).
Что думаете?
#scihistory
История науки. Космологи Андрей Линде и Алан Гут, разработавшие инфляционную модель вселенной, кушают раков на шведском фестивале раков, неустановленный год. За фотокамерой Макс Тегмарк. Алан Гут насколько большая голова, настолько же и рассеянная (почти как Норберт Винер). Его рабочий офис традиционно усеивают хаотические нагромождения бумаг и многолетней нераспечатанной корреспонденции. В 2005 году его достижения на этом поприще даже были удостоены организованной бостонской газетой премии за самый захламленный кабинет. На премию он был номинирован коллегами, которые надеялись, что Алан устыдится и немного приберется. Но Алан премией очень гордится.
Что думаете?
#scihistory