Наукове середовище-новини про науку і техніку. Випуск #78

13

Новини одним рядком

  • регулярні заняття спортом і прогулянки на свіжому повітрі знижують ризик розвитку тривоги на 60%
  • роскосмос запустив 34 супутники oneweb. Це 66-й успішний запуск поспіль і 15-й у 2021 році.
  • ржд спільно з siemens планує випускати водневі поїзди.
  • роботи-пилососи навчилися розпізнавати і об’їжджати екскременти домашніх тварин.
  • вчені з єльського університету за допомогою сучасного спектроскопічного методу дослідження довели, що карта вінланда, що видається за найдавнішу карту америки, є підробкою, зробленою в xx столітті.

Наукове середовище

Блукаючих надмасивних чорних дір повинно бути багато

Чорні діри – одні з найцікавіших об’єктів, що вивчаються космологами і астрофізиками. Пряме спостереження чорних дір ускладнюється тим, що вони самі по собі не випромінюють і не відображають, – детектируемые на землі сигнали від них виходять тільки при взаємодії з чимось ще: з аккрецирующим розпеченим газом (дає потужні потоки електромагнітного випромінювання і заряджених частинок), з іншого чорною дірою (при злитті породжуються гравітаційні хвилі) або зі світлом, випущеним більш далеким яскравим джерелом (викривлення променів світла призводить до гравітаційного лінзування). Найпростіше (хоча це все одно не дуже просто) спостерігати за аккрецирующими надмасивними чорними дірами в центрах галактик, де не бракує в газі, який можна поглинути: їх багато і вони яскраво світять. Але якщо навіть досить масивна чорна діра виявилася за межами галактичного ядра (блукає по галактиці), то виявити її набагато складніше. Проте, приклади спостережень таких дірок з масами близько 105 мас сонця вже є, а значить, вченим потрібно вміти оцінювати їх кількість та інші характеристики. Комп’ютерна симуляція, проведена групою американських фізиків, показала, що блукаючих чорних дір може бути набагато більше, ніж вважалося раніше: сумарна маса таких «мандрівників» у звичайній галактиці може в даний час становити близько 10% від маси її центральної надмасивної чорної діри.

У розподілі щільності речовини в «скупченні» задавалися неоднорідності, які природним чином виникають в результаті космологічної еволюції. У більш щільних областях вчені «посадили» чорні діри з масою 10 в 6 ступеня m⊙, подальша еволюція яких потім вивчалася (це означає, до речі, що висновки дослідників щодо числа блукаючих чорних дір застосовні тільки до надмасивних чорних дір, а не до всіх, – чорні діри зоряних мас занадто легкі, щоб проявити себе в такій симуляції).

Виявилося, що істотна частина «первинних» блукаючих чорних дір з часом зливається з центральною чорною дірою і, таким чином, не стає повноцінними «мандрівниками». Маса закладеного в модель речовини приблизно в 100 разів більше маси нашої галактики. Цього вистачає, щоб в симуляціях виходили галактики різних розмірів і мас. Моделювання показало, що кількість блукаючих чорних дір зростає приблизно лінійно з масою галактики.

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

Вчені створили універсальний декодувальник даних

Новий чіп усуває необхідність в спеціальному апаратному забезпеченні для декодування різних типів інформації. Він може підвищити ефективність ігрових систем, мереж 5g, інтернету речей і багато чого іншого.

Кожен біт даних, що передається через інтернет — від тексту в електронному листі до 3d-графіки в середовищі віртуальної реальності, — може «загубитися» через шум, з яким сигнал стикається по шляху, такого як електромагнітні перешкоди від мікрохвильової печі або пристрою bluetooth. Дані кодуються таким чином, щоб, коли вони прибудуть в пункт призначення, алгоритм декодування міг усунути негативні наслідки цього шуму і отримати вихідні дані.

Дослідники з массачусетського технологічного інституту створили перший кремнієвий чіп, який здатний декодувати будь-який вид інформації, незалежно від його структури, з максимальною точністю, використовуючи універсальний алгоритм декодування під назвою grand. Усуваючи необхідність в декількох складних в обчислювальному відношенні декодерах, grand забезпечує підвищену ефективність, яка може застосовуватися в доповненої і віртуальної реальності, іграх, мережах 5g і підключених пристроях, які покладаються на обробку великого обсягу даних з мінімальною затримкою.

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

Стартап отримав 15 мільйонів доларів на перетворення слонів в мамонтів

Біолог джордж черч і підприємець бен ламм оголосили про створення компанії colossal, яка займеться «воскресінням» мамонтів – отриманням генетично відредагованих морозостійких слонів з ознаками мамонтів. На даний момент стартап отримав фінансування в розмірі 15 мільйонів доларів. Фахівці компанії розраховують отримати перших дитинчат таких слонів протягом 4-6 років.

Гарвардський генетик джордж черч (george church) і американський підприємець бен ламм (ben lamm) повідомили про створення компанії colossal, діяльність якої буде спрямована на повернення шерстистих мамонтів. Для цього вони планують за допомогою системи crispr / cas відредагувати геном азіатського слона. На сайті компанії зазначено, що генетично відредагований ембріон азіатського слона буде виношувати самка африканського слона, щоб усунути зайве навантаження на популяцію азіатського слона, охоронний статус якого – вимираючий вид (endangered).

Компанія colossal припускає, що перші дитинчата мамонта з’являться протягом 4-6 років. Фахівці colossal мають намір повернути мамонтів на арктичні простори, відновивши з їх допомогою зниклі тундростепи – — це повинно перешкоджати таненню багаторічної мерзлоти, через якого вивільняється велика кількість метану-парникового газу. Також в компанії вважають, що технології, які будуть розроблені для цього проекту, можна буде використовувати для повернення інших зниклих видів і для порятунку вимираючих організмів.

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

Футболка з вишивкою з нанотрубок записала електрокардіограму

Американські вчені виготовили розумну футболку, яка вміє записувати електрокардіограму. Вони скрутили нитки з вуглецевих нанотрубок, зробили ними вишивку на грудях футболки і приєднали її до апарату холтера. На дотик така футболка не відрізняється від звичайної, її можна прати в пральній машині.

Американські матеріалознавці під керівництвом маттео паскуалі (matteo pasquali) з університету райса створили розумну футболку, в якій для моніторингу екг використовуються електроди на основі ниток з вуглецевих нанотрубок. Вуглецеві нанотрубки-міцний і нетоксичний матеріал з хорошою електропровідністю. Нитки з вуглецевих нанотрубок автори готували двома способами. У першому випадку з розчину нанотрубок в хлорсульфоновой кислоті методом коагуляції ростили волокна довжиною близько 7,5 мікрометрів, а потім за допомогою аналога прядильної машини з цих волокон скручували нитки.

Крім запису екг розумна футболка вміє вимірювати швидкість серцебиття і записувати електроміограми. Автори вважають, що в майбутньому нитки з вуглецевих нанотрубок можна буде використовувати і для інших компонентів розумного одягу – наприклад, антен і світловипромінюючих діодів.

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

Глибинні алмази утворюються з вуглецю органічного походження

Австралійські вчені на основі результатів ізотопних досліджень прийшли до висновку, що вуглець, з якого складаються алмази, що утворюються в перехідній зоні мантії, має органічне походження. Автори припускають, що первинним джерелом вуглецю для глибинних алмазів були збагачені органічною речовиною морські осадові відкладення, затягнуті в мантію занурюються літосферними плитами. На глибині понад 400 кілометрів ці відкладення були перероблені, а містився в них вуглець увійшов до складу алмазів, які потім були винесені до поверхні плюмами – висхідними потоками мантійної речовини.

Вчені вирішили за ізотопними даними визначити джерело вуглецю, що входить до складу алмазів всіх трьох груп. Результати показали, що літосферні, надглибинні континентальні і глибинні океанічні алмази характеризуються різним співвідношенням в їх складі вуглецю органічного і неорганічного походження. При цьому, що дивно, найбільше органічного вуглецю виявилося в двох глибинних різновидах

ГрунтуючисьНа тому, що ядра надглибинних континентальних алмазів мають той же ізотопний склад, що і океанічні алмази, а також на тому, що і ті, і інші приурочені до місць плюмового магматизму, автори припускають, що алмази цих двох груп мають спільне походження. Вони сформувалися з одного і того ж органічного вуглецю, затягнутого в перехідну зону мантії субдуцирующей плитою, а потім були винесені до підніжжя літосфери мантійними плюмами.

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

Використання літографії дозволило зробити наноматеріали з роздільною здатністю в 10 нм

Новий метод дозволяє створювати наноматеріали з точністю менше 10 нанометрів. Це може прокласти шлях до швидкої та енергоефективної електроніки. Найбільш відомий представник наноматеріалів-графен. Він міцніше, легше і краще проводить тепло і електрику, ніж будь-який інший відомий матеріал.

у 2019 році ми показали, що круглі отвори, розміщені з кроком всього в 12 нанометрів, перетворюють напівметалічний графен в напівпровідник. Тепер нам відомо, як створювати круглі і трикутні отвори. Такі візерунки мають велике значення для спінтроніки. За допомогою цих надмалих структур стає можливо створювати дуже компактні пристрої для використання в біотехнології та медицині.

Пітер беггільд, керівник наукової групи

Процес травлення, який розробили вчені протягом останніх років, дивний-вченим вдалося перейти раніше непереборну межу систем електронно-променевої літографії, що становить приблизно 10 нанометрів.

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

«чоловічий» і «жіночий мозок»? пора списати диморфізм в утиль!

Тема анатомічної або функціональної відмінності мозку у чоловіків і жінок давно стала популярною – в першу чергу, у різного роду популяризаторів нейронаук. Різні автори посилаються на різні наукові статті, однак що, якщо подивитися на картину накопичених даних в цілому? дослідники з університету розалінд франклін вирішили розібратися у всьому різноманітті наукових статей з цього питання.

прямі докази упередженості публікацій отримані з недавнього мета-аналізу статевих відмінностей, виявлених в 179 дослідженнях активації мозку за допомогою фмрт (david et al., 2018). Цей аналіз не виявив кореляції між розміром дослідження та кількістю вогнищ мозку, які кожне дослідження визначило як статистично значущі відмінності в активності s / g. Це суперечить прогнозу про те, що більші дослідження повинні виявляти більшу кількість значущих вогнищ через їх більшу статистичну потужність. Крім того, лише 12% виявлених досліджень вказали в своєму резюме нульові результати s/g, що є «неправдоподібно високим» показником успіху, враховуючи загальний розподіл результатівз появою нейровізуалізації відмінності між чоловічим і жіночим мозком були вичерпно проаналізовані. Тут ми синтезуємо три десятиліття даних мрт людини і посмертних даних, приділяючи особливу увагу метааналізу та іншим великим дослідженням, які в сукупності виявляють мало достовірних відмінностей за статтю/гендером і історію непідтверджених тверджень. Мозок чоловіків від народження більше, ніж у жінок, і стабілізується приблизно на 11% у дорослих. Ця різниця в розмірах пояснює інші відтворювані результати: більш високе співвідношення білого і сірої речовини, внутрішньо — і міжпівкульні зв’язки, а також регіональні обсяги кори і підкірки у чоловіків. Але коли структурні та латералізаційні відмінності присутні незалежно від розміру, павло пояснює лише близько 1% загальної дисперсії. Відмінності в коннектомах і багатовимірне передбачення гендеру в значній мірі засновані на розмірі мозку і погано працюють в різних популяціях. Фмрт, заснована на завданнях, особливо не змогла виявити відтворюваних відмінностей в активації між чоловіками і жінками у вербальній, просторовій або емоційній обробці через високу частоту помилкових результатів. В цілому, відмінності між чоловічим і жіночим мозком здаються тривіальними і специфічними для популяції. Людський мозок не «сексуально диморфний».

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

Фізики знайшли фрактальні властивості в перенесенні чашки кави

Фізики побудували модель коливання рідини в чашці, яку несе людина. Для цього їм довелося застосувати формалізм нелінійних динамічних систем. В результаті вчені виявили в цьому процесі фрактальні властивості. Побудовані моделі в майбутньому можуть бути корисні для робототехніки.

Спроби розібратися в деталях перенесення чашки з рідиною, наприклад, гарячою кавою почалися порівняно недавно. Вчені вже встигли з’ясувати, що існує дві стратегії перенесення кави без протоки: синхронна — коли рідина в чашці коливається в фазі з коливаннями самої чашки – і асинхронна – коли елементи системи коливаються в протифазі. З’ясувалося навіть, що перший режим реалізується при низьких частотах коливань, в той час як другий переважає при високих, проте деталі переходу між ними до недавнього часу вивчені не були.

Для початку автори слідом за своїми попередниками моделювали чашку з рідиною за допомогою напівсферичної ємності з ручкою, всередині якої катається кулька. З точки зору механіки така модель описується через систему»візок + маятник». Положення і швидкість візка разом з кутовим положенням і кутовою швидкістю маятника утворюють чотиривимірний фазовий простір такої системи. Вплив руки людини при цьому враховується за допомогою зовнішньої періодичної сили. Фізики не враховували тертя, а також артефакти нервової системи, що вносять спотворення в періодичність. Останнє спостерігається, наприклад, в ситуації, коли, намагаючись боротися з розплескуванням в чашці, людина намагається підгадати свої рухи рукою, але робить тільки гірше (проблема зайвого контролю).

Підвищуючи амплітуду, автори виявили режим бістабільності на межі перехідного і синхронного режимів. На практиці це означає, що в залежності від початкових умов система може прийти як до одного, так і до іншого режиму. Фізики детально описали виявлену бістабільність на мові атракторів і їх басейнів. Зокрема, вони побачили, що межі басейнів мають фрактальну структуру.

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

Палеонтологи проаналізували шкіру хижого динозавра і з’ясували, що у карнотавра була луската шкіра без пір’я

Дослідники проаналізували і реконструювали залишки шкіри, що збереглися зі скелетом карнотавра (carnotaurus sastrei). Скелет незвичайного динозавра був знайдений ще в 1984 році в провінції чубут, патагонія. Найважливішою частиною цього екземпляра виявилася добре збережена шкіра.

дивлячись на шкіру плечей, живота і хвоста, ми виявили, що шкіра цього динозавра була більш різноманітною, ніж раніше вважалося. Вона складалася з великих і безладно розташованих конічних шипів, оточених мережею невеликих подовжених, ромбовидних або субкруглих лусочок.

За словами вчених, луска і шипи carnotaurus sastrei нагадували шкіру ящірки молоха, яка мешкає в австралії. Дослідники також не знайшли слідів пір’я на шкірі динозавра. Хоча вчені вважали, що майже у всіх динозаврів крейдяного періоду були пір’я.

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

Вчені побачили, що знаходиться під дном північного моря

Використовуючи технологію об’ємного сейсмічного відображення, геофізики змогли «побачити» породи під дном північного моря, які зберігають пам’ять про минулі льодовикових періодах.

Так звані тунельні долини, поховані на сотні метрів під дном північного моря, є залишками величезних річок, які були «водопровідною системою» древніх крижаних щитів – через них йшов відтік талих вод при таненні. Походження цих каналів залишалося невирішеним більше століття. Нове дослідження допоможе вченим краще зрозуміти триваюче відступ сучасних льодовиків в антарктиді і гренландії.

У новій роботі геофізики використовували технологію 3d-сейсмічного відображення. За цією методикою звукові хвилі дозволяють створювати докладні тривимірні зображення стародавніх ландшафтів, похованих глибоко під поверхнею землі, аналогічно тому як магнітно-резонансна томографія може візуалізувати структури всередині людського тіла. Новий метод геофізики дозволив дослідникам отримати зображення об’єктів розміром всього в кілька метрів, які знаходяться під поверхнею землі, навіть якщо їх покривають сотні метрів відкладень.

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

Наукові відео

Основні джерела:

  • neuronovosti.ru
  • popmech.ru
  • nplus1.ru
  • Elementy.ru

Дякую за увагу, і пам’ятайте, що ніколи не пізно » вчитися, вчитися і ще раз вчитися!»

Минулий випуск рубрики:

  • «камера» розміром з молекулу дозволяє спостерігати за хімічними реакціями в режимі реального часу.
  • «хаябуса-2» знайшла ознаки пилу на астероїді рюгу.
  • у новому надпровіднику електрони почали текти як вода в трубі.
  • глютен і когнітивні функції: новий удар по «глютенофобії».
  • хаббл перевернув уявлення вчених про білих карликів.
  • 7000 кроків на день додають «роки життя».