Большой адронный коллайдер, как известно, машина невероятно сложная. Среди основных задач ускорителя заряженных частиц – разгон протонов и тяжелых ионов и изучения продуктов их соударений. Так что когда говорят «эти колдуны-ученые дробят материю на атомы», все действительно так, за исключением, конечно, того, что ученые – не колдуны. Новое исследование, результаты которого были представлены в ходе международной научной конференции по физике, подтвердило существование ранее неизвестной частицы, которая представляет собой тетракварк – экзотический адрон, содержащий два кварка и два антикварка. Это – самая долгоживущая частица экзотической материи, которую когда-либо открывали исследователи, и первая, содержащая два тяжелых кварка и два легких антикварка. И прежде чем вы окончательно запутаетесь, напомним, что кварки – это фундаментальные строительные блоки, из которых строится материя. Объединяясь, эти субатомные частицы образуют адроны – группу, включающую знакомые протоны и нейтроны (иными словами, кварки меньше, чем просто маленькие.) Протоны и нейтроны состоят из трех кварков, но недавно обнаруженная частица адрона состоит из четырех, что делает ее разновидностью тетракварка – абсолютно новой частицы.
Нынешнее лето прямо-таки богато на научные исследования и особенно это касается COVID-19. За полтора года пандемии сам вирус приобрел несколько мутаций, преимущественно направленных на контагиозность (т.е. приобрел повышенную заразность), а также обзавелся новой симптоматикой и клиникой течения. Словом, сегодня COVID-19 – это не тот вирус, который впервые обнаружили в Китае. Он распространился по всей планете и в разных регионах постепенно обретал новые «способности». Те из них, что оказались успешнее других, распространились с новой силой, вытесняя все другие варианты. Более того, сегодня имеются убедительные данные, свидетельствующие о том, что коронавирус SARS-CoV-2 повреждает мозг – особенно в тяжелых случаях, когда больных подключают к аппаратам ИВЛ. А результаты работы в The Lancet и вовсе показали, что ковид способствует снижению интеллекта, которое обычно наблюдается у пациентов, перенесших инсульт. В этой статье поговорим о результатах новейших исследований и о том, как новый коронавирус проникает в клетки.
Как бы человечество не стремилось к альтернативным источникам энергии, найти полноценную замену углеводородам пока не удалось. По доступности и эффективности им нет конкурентов. Их доля на рынке энергоресурсов превышает 50%. Но, как мы знаем, ситуация не может сохраняться длительное время, ведь природные ресурсы не вечны. Согласно основной версии появления нефти, на ее создание нашей планете потребовались миллионы лет. Поэтому в один прекрасный момент она может закончиться. Но так ли это на самом деле? В последнее время многие уважаемые ученые заговорили о том, что нефть является возобновляемым ресурсом. Какие этому есть подтверждения и на чем основывается такое мнение? Подробно об этом расскажем ниже.
Последние несколько недель практически ни одна сводка новостей не обходится без репортажа об аномально жарком лете, которое во многих странах побило температурные рекорды. Особенно тяжелая ситуация оказалась на Тихоокеанском северо-западе, где более 13 миллионов человек оказались в тепловой западне. К примеру, в Сиэтле и Портленде температура превысила 100 градусов по Фарингейту (37,7 по Цельсию). Температура в Канаде достигла исторического максимума и составила 49,6 °C. В результате людям, которые не имеют домашнего кондиционирования, пришлось спасаться от жары в убежищах. Ученые винят в сложившейся ситуации “тепловые купола”, причем, по их мнению, в будущем она только усугубится. Еще совсем недавно об этом метеорологическом явлении никто не слышал. Как оно возникло, может ли появиться в России и насколько серьезно угрожает человечеству? Далее разберемся в этом вопросе.
Пандемия COVID-19 привлекла внимание ученых и медиков к мРНК-вакцинам. Как выяснилось, они способны не только защитить от коронавируса, но и стать мощным оружием против трудно поддающихся лечению видов рака. Такой эффект возникает при их комбинации с иммунотерапевтическим препаратом, применяемым для лечения рака прямой кишки, головы и шеи. В настоящее время в рамках первой и второй фазы клинических испытаний нового метода борьбы с онкологией проводится набор участников. Часть пациентов уже прошли курс лечения, что дает возможность ученым уже сейчас оценивается его эффективность, а также степень переносимости и безопасности терапевтических мРНК-вакцин. Какие перспективы у этой технологии и что показали первые результаты клинических исследований? Подробно об этом читайте далее.
Робототехника уже сейчас изменяет агросферу, а в будущем ее влияние будет только усиливаться. По мнению Томаса Даума, экономиста по сельскому хозяйству, научного сотрудника Университета Хоэнхайма в Германии, агророботы повлияют на развитие не только сельского хозяйства, но и всего человечества. В журнале Trends in Ecology & Evolution он несколько в голливудской манере рисует картины двух вариантов развития событий – экологическую утопию и антиутопию. В первом случае огромное количество маленьких роботов “жужжат” обрабатывая поля 24 часа в сутки и 7 дней в неделю, а главное — в полной гармонии с природой. Второй вариант описан в духе индастриал-постпанк. Тяжелая роботизированная техника в виде тракторов (обязательно гусеничных) посредством грубой силы и вредных химикатов подчиняют себе ландшафт. Автор предлагает действовать сейчас, чтобы не допустить экологической антиутопии.
Не успел мир оправиться от штамма коронавируса Дельта, как стала распространяться новая его мутация — Дельта Плюс. Впервые о ней заговорили в Индии, причем информация поступила не обнадеживающая. Вирус, по предварительной информации медиков, оказался еще более опасным и быстро распространяющимся, чем Дельта. В России новый штамм распространения пока не получил. В настоящий момент был зафиксирован только один случай заболевания им. Но, гарантировать, что Дельта Плюс не появится в ближайшее время, никто не может. Какую опасность он несет, есть ли от этого вируса защита или старые вакцины вообще бездейственны? Попробуем далее в этом разобраться.
Глобальное потепление климата последние несколько лет стало одной из самых обсуждаемых тем, о которой говорят климатологии, политики и даже крупные бизнесмены. Китайские ученые уже даже работают над тканью, которая охлаждает человеческое тело. Как утверждают ученые, точка невозврата человечеством уже пройдена. Планета стремительно лишается ледников, многие побережья рискуют уйти под воду. Причем речь идет не о сотнях лет — повышение температуры на Земле происходит гораздо быстрее, чем ожидали ученые еще 30-50 лет назад. Последствия этих изменений ощущаются на всех континентах уже сейчас. Вместе с тем, климатический кризис породил много мифов и домыслов. В то же время некоторая важная информация в СМИ не афишируются и остается для многих неизвестной. Чтобы отчасти исправить ситуацию, мы подготовили ТОП 5 фактов о потеплении климата, о которых вы наверняка не знали.
Пандемия COVID-19 выявила явные пробелы в существующих в мире мощностях по производству вакцин, поэтому их по по прежнему не хватает. Их производство дорогое и сложное. Необходимыми технологиями, средствами и человеческим ресурсом обладают лишь немногие страны. Сами же вакцины имеют ряд ограничений в плане хранения и транспортировки. Некоторые из них требуют соблюдения температурного режима вплоть до -60 градусов Цельсия. Охлаждающее оборудование не только дорогостоящее, но и является серьезным препятствием для распространения вакцин в сельской местности, а также в странах с неразвитой инфраструктурой. Как результат мы видим ситуацию с коронавирусом в России. Решить проблему, по мнению ученых, позволит производство вакцин из растений. Правда, пока еще вакцин на основе растений не от COVID не существует, но некоторые уже на стадии разработки или даже прохождения клинических испытаний.
Люди обычно воспринимают звезды, как нечто вечное и незыблемое. Однако любая звезда существует лишь за счет хрупкого баланса между ее гравитацией и давлением раскаленного вещества. Ядро стремится уплотнить всю материю, но термоядерные реакции в ее недрах не дают этого сделать. Рано или поздно равновесию приходит конец, и тогда сила гравитации берет свое. Звезда буквально обрушивается внутрь себя, уменьшается в объеме и уплотняется. В процессе сжатия атомы словно сминаются, образуя при этом сплошную ядерную материю. В результате возникает нейтронная звезда или черная дыра. Процесс сопровождается мощнейшим взрывом с выбросом невероятного количества энергии и звездного вещества. Может ли этот взрыв затронуть Землю и повлиять на биологическую жизнь? К сожалению, ученые дают положительный ответ. Причем, в истории нашей планеты, по их мнению, такое уже происходило.
Никола Тесла выдающийся ученый XIX-XX веков, которого называют Леонардом да Винчи в электротехнике. Ему принадлежит более 700 изобретений, среди которых микроволновая печь, устройство дистанционного управления, переменный ток и многое другое. Но самое неоднозначное и фантастическое — генератор свободной энергии, предназначенный для получения энергии из эфира. Споры о нем ведутся среди ученых и по сей день. Долгое время понятие “эфир” воспринималось общественностью как что-то сродни алхимии и к науке отношения вообще не имеющее. Ведь существует опыт Майкельсона-Морли и теория относительности. Однако в последнее время все больше ученых вновь говорят об эфире, как о научно обоснованном факте, среди них есть и лауреаты нобелевской премии. Неужели бесконечный источник бесплатной энергии, над которым работал Никола Тесла, действительно существует?
Если две черные дыры сталкиваются в космическом вакууме, издают ли они звук? Звуковые волны не могут распространяться в почти идеальном космическом вакууме – никто не услышит, как вы кричите, как гласит слоган «Чужого». Но электромагнитные и гравитационные волны могут, и недавно исследователи превратил эти сигналы из космоса в музыку. Альбом «Небесные заклинания» (Celestial Incantations) включает в себя космические «звуки» изнутри и за пределами нашей солнечной системы, такие как колебания кометы, излучение галактического пульсара и слияние двух черных дыр. Альбом является результатом сотрудничества Ким Кунио, профессора из Австралийского национального университета, британской художницы Дианы Скарборо и доктора Найджела Мередита из Британской антарктической службы. Трио вместе выбирало звуки для альбома, использовав звуки космоса с акустическими инструментами для создания каждого трека.
Несмотря на загадочную природу, считается, что черные дыры следуют определенным простым правилам. Недавно один из самых известных законов черных дыр, предсказанный физиком Стивеном Хокингом, удалось подтвердить с помощью гравитационных волн. Согласно теореме о площади черных дыр, разработанной Хокингом в начале 1970-х годов, площадь поверхности черных дыр со временем не может уменьшаться. Это правило интересует физиков, так как тесно связано с другим правилом, которое, по-видимому, определяет течение времени в определенном направлении: вторым законом термодинамики, который гласит, что энтропия, или беспорядок, замкнутой системы всегда должна увеличиваться. Поскольку энтропия черной дыры пропорциональна площади ее поверхности, и то, и другое всегда должно увеличиваться. Результаты нового исследования являются намеком на то, что области черных дыр являются чем-то фундаментальным и важным. Прямо как и считал знаменитый британский ученый.
Солнечная система не заканчивается Плутоном или ледяным поясом астероидов в облаке Оорта. На самом деле она настолько огромна, что «Вояджер-1» – самый отдаленный объект, созданный человеком и отправленный в космос – бороздит пространство более 40 лет, но по-прежнему не покинул сферу влияния нашей звезды. Роботизированный космический аппарат находится на расстоянии около 22,5 миллиарда километров от нашей звезды. Это примерно в четыре раза больше среднего расстояния от Солнца до ледяного Плутона. И хотя большая часть Солнечной системы выглядит как пустое пространство, на самом деле она населена солнечным ветром и другим электромагнитным излучением, исходящим от звезды. Сфера влияния Солнца разделена на различные ключевые области, одной из которых является гелиосфера – пузырчатая область Солнечной системы, которая движется вместе с Солнцем через межзвездное пространство. Гелиосфера заполнена солнечным магнитным полем, протонами и электронами солнечного ветра (заряженными частицами, исходящими от звезды). В ходе нового исследования астрономам наконец удалось определить форму гелиосферы и создать трехмерную карту, отображающую влияние солнечного ветра на окружающий космос.
Впервые быстро исчезающие радиовсплески ученые наблюдали еще в 2007 году. Последующее десятилетия исследований позволили обнаружить около 140 вспышек по всей Вселенной. Немного, правда? Дело в том, что быстрые радиовсплески (FRBS) действительно трудно поймать: для этого необходимо направить радиотелескоп в нужное место в нужное время. При этом предсказать, где и когда удастся поймать всплеск неизвестно. Исследователи отмечают, что большинство радиотелескопов видят только участок неба размером с Луну в данный момент времени, что означает, что подавляющее большинство быстрых радиовсплесков остаются невидимыми. Ситуация, к счастью, изменилась, когда телескоп CHIME, расположенный в Радиоастрофизической обсерватории Доминиона в Британской Колумбии в Канаде, начал принимать радиосигналы. Это произошло в 2018 году в течение первого года работы инструмента и в конечном итоге позволило ученым создать каталог быстрых радиовсплесков. Примечательно, что каталог не только расширяет известное количество быстрых радиовсплесков, но и доступную информацию об их местоположении и свойствах.
В прошлом году специалисты из Google и Гарвардского университета создали первую 3D-карту мозга плодовой мушки. На ней можно увидеть 20 миллионов синапсов, которые связывают между собой 25 миллионов нейронов. Четверть мозга плодовой мушки, нанесенные на карту, стали важной работой в области нейронаук коннектомики, которая изучает структурные связи мозга. Теперь же ученым удалось визуализировать (пусть и крохотный) участок человеческого мозга. Это стало возможным благодаря изъятию мозговой ткани в ходе операции на мозге 45-летней женщины, страдавшей от эпилепсии. Причиной операции стала неэффективность лекарственных препаратов, поэтому хирургам пришлось также удалить здоровые сегменты мозга. Нередко пациенты решают пожертвовать извлеченный материал в исследовательских целях, что и произошло в ходе нового исследования. И все же, самое потрясающее в этой новости заключается в том, что один кубический миллиметр ткани, или один пиксель на МРТ, можно рассмотреть в максимальной детализации онлайн.
Международная космическая станция принимает гостей – недавно космический грузовой корабль Dragon компании SpaceX доставил на МКС 128 светящихся в темноте детенышей кальмара, около 5000 тихоходок и хлопок. Целью масштабного биологического эксперимента под названием UMAMI (Understanding of Microgravity) является изучение способности живых организмов выживать в экстремальных условиях, а также изучение влияния невесомости на микробиом кальмаров. Что же до тихоходок, то астронавты будут искать генетические маркеры их суперспособности к выживанию. Напомним, что тихоходки являются микроскопическими животными, способными пережить ядерный взрыв, экстремальные температуры и прочие ужасы. Несмотря на то, что эти Водяные Медведи были открыты еще в XVIII веке, разгадать механизм их феноменальной живучести ученые не могут до сих пор, а потому надеются на результаты будущих исследований. Они также отмечают, что полученные в ходе экспериментов данные в будущем помогут улучшить условия пребывания людей на МКС.
Видимая ночью и исчезающая с первыми лучами Солнца, Венера является самым ярким телом в небе после Солнца и Луны. Наблюдаемая ночью в телескоп, Венера светит слегка желтовато-белым светом, что связано с ее густым облачным покровом, который отражает солнечный свет и скрывает поверхность. Именно по этой причине долгое время Венера оставалась загадкой для ученых: ее полномасштабные исследования начались только в 1960-х годах. Тогда мощные земные радары пронзили облака второй планеты Солнечной системы, предоставив ученым первые топографические данные о ее размерах, рельефе поверхности и кратерах. Примечательно, что Венера стала первой планетой, которую посетил космический корабль – зонд «Маринер-2» в 1962 году, а ее первые детальные снимки были получены в 1989 году. С тех пор, увы, интерес ученых к Венере несколько поубавился. Это продолжалось до тех пор, пока в прошлом году в ее атмосфере не был обнаружен фосфин – химическое вещество, которое может указывать на существование жизни в атмосфере планеты. Теперь же исследователи из NASA объявили о планах отправить на Венеру сразу две исследовательские миссии – впервые за 30 лет.
В 2018 году исследователи из Корнельского университета построили мощный детектор, который в сочетании с управляемым алгоритмом процессом – птихографией (ptychography) – установил мировой рекорд, утроив разрешение современного электронного микроскопа. Но каким бы успешным ни был этот подход, у него был один недостаток – он работал только с ультратонкими образцами толщиной в несколько атомов (все, что было больше, заставило бы электроны рассеиваться таким образом, что их невозможно было бы распутать). Теперь та же команда исследователей установила новый рекорд с помощью нового мощного детектора пиксельной матрицы электронного микроскопа (EMPAD), который включает в себя еще более сложные алгоритмы 3D-реконструкции. Авторы научной работы отмечают, что разрешение настолько тонко настроено, что единственное размытие, которое остается – это тепловое колебание самих атомов. Звучит сложно, не так ли? Предлагаем не бояться сложных терминов и пробуем разобраться, как новая форма электронной птихографии позволит ученым обнаруживать отдельные атомы в трех измерениях, а также к чему может привести их открытие.
Несмотря на то, что Юпитер был известен с глубокой древности (что нашло отражение в мифологии и религиозных верованиях различных культур), первые детальные снимки газового гиганта человечество увидело только в 1979 году, после того как зонд «Вояжер-1» передал на Землю первые детальные фотографии Юпитера и Сатурна. Сегодня, 42 года спустя, мы можем любоваться красотой этой далекой планеты 24 часа в сутки, благодаря разнообразным космическим аппаратам: на 2018 год систему Юпитера посетили семь пролетных миссий («Пионер-10», «Пионер-11», «Вояджер-1», «Вояджер-2», «Улисс», «Кассини», «Новые горизонты») и две орбитальных («Галилео» и «Юнона»). Немало, правда? Последние снимки, однако, заставляют посмотреть на Юпитер по-новому: обсерватория «Джемини-Норт» на Гавайях и космический телескоп Хаббл запечатлели планету в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом свете, подробно раскрыв поразительные особенности атмосферы газового гиганта. К ним относятся супер-бури, мощные циклоны и, конечно же, Большое Красное пятно –многовековой шторм в атмосфере Юпитера, огромный настолько, что с легкостью может поглотить Землю.