Автор Тема: Новости науки и технологии  (Прочитано 816499 раз)

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4560 : Октябрь 17, 2019, 21:47:11 »
Нейросети научились писать убедительные фейк-ньюс

Вашингтонский университет и Институт Аллена, изучающий искусственный интеллект, создали нейросеть для написания заведомо ложных новостей.




Как сообщает Wall Street Journal, искусственный интеллект использовал материалы издания для генерации новости о создании в США компании для добычи полезных ископаемых на Луне. Авторы проекта подчеркнули, что наличие в интернете большого количества самой разной информации только помогает в создании фейк-ньюс.

При этом учёные отмечают, что существуют способы отличить фейк-ньюс от настоящих новостей. Помимо того, что авторы ложных сообщений ссылаются на несуществующих экспертов из несуществующих организаций, используют несуществующи термины и названия, отличить сгенерированный нейросетью текст можно по стилистическим и грамматическим ошибкам, а также смысловым и логическим недоработкам в структуре текста.

В будущем, как считают специалисты, сгенерированные искусственным интеллектом фейк-ньюс будут активно использоваться для дезинформации и пропаганды за счёт дешевизны и простоты создания таких ложных публикаций. При этом тексты созданной учёными нейросети не публиковались и использовались только для исследования и оценки работы искусственного интеллекта.

Источник: ПМ

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4561 : Октябрь 17, 2019, 21:50:22 »
В России создали новое средство для лечения заражения крови

Резиденты Научного парка МГУ разработали уникальное средство для борьбы с сепсисом. Медицинское изделие прошло клинические испытания и скоро появится в больницах.




Сепсис, или «заражение крови, — это глобальная проблема мирового здравоохранения (примерно 200 случаев заболевания на 100.000 человек), одна из лидирующих причин смертности (30−60% случаев заболевания заканчивается смертельным исходом) с тенденцией к ежегодному росту.

До сих пор не существует ни единого специфического препарата для лечения сепсиса. В последние годы показано, что снизить смертность в несколько раз удаётся с помощью современных экстракорпоральных методов лечения, то есть, на аппаратном очищении крови за пределами организма с помощью физико-химических методов (например, «искусственная почка» или «искусственная печень»).

Почему эту проблему не удавалось решить раньше? Липополисахарид — это фрагмент мембраны бактерии, один из самых сильных для человека токсинов, вызывающий несоразмерно сильный ответ со стороны иммунной системы организма. Согласно современным представлениям, именно отравление организма липополисахаридами и является ключевым этапом развития септического процесса. Липополисахариды прочно связываются с форменными элементами крови и белками плазмы, поэтому снизить их концентрацию ниже опасных значений очень трудно.

Выпускники химического факультета МГУ разработали уникальное средство для борьбы с сепсисом. В основе изобретения лежит полученные впервые специальные полимерные сорбенты (патент РФ #2653125, международная заявка WO/2018/217137). «Устроены они следующим образом: пористые сферические микрогранулы сверхсшитого стирол-дивинилбензольного сополимера используются в качестве матрицы. На поверхности пор этих микрогранул ковалентно иммобилизован синтетический лиганд к «Липиду А», наиболее консервативному домену бактериального липополисахарида. Предложенные материалы выбраны в первую очередь по соображениям безопасности, устойчивости к стерилизующей обработке, отстутствию эмиссии низкомолекулярных веществ. Такая матрица характеризуется высокой гемосовместимостью, оптимальной морфологией пор (высокая доля мезопор в объёме) и лёгкостью поверхностной модификации, а лиганд — прочностью связывания с молекулой липополисахарида», — рассказывает один из разработчиков Иван Бессонов.



Ученые предложили оригинальный способ получения пористых полимеров необычного строения, направленно извлекающих из крови липополисахариды, ответственные за развитие болезнетворного процесса. Удачное открытие не «легло в стол», а привлекло инвестиции (основной инвестор проекта — пятикратная олимпийская чемпионка Светлана Ромашина), направленные на создание продукта, в основе которого лежит та самая разработка. Сегодня это медицинское изделие выходит на рынок.

Медицинское изделие представляет собой пластиковый цилиндрический корпус, изнутри заполненный сорбентом и имеющий стандартные порты для присоединения кровепроводящих магистралей («адсорбер», «сорбционная колонка»). Кровь пациента с помощью специального насоса под небольшим давлением пропускается через сорбент, при этом форменные элементы крови и крупные белки плазмы проходят сквозь него, не сорбируясь, а липополисахариды связываются со специальными участками поверхности сорбента. Таким образом очищенная кровь возвращается обратно в кровеносную систему, а токсичные вещества, прочно связанные с сорбентом, удаляются из организма.

На сегодняшний день организовано производство полимерного сорбента и других комплектующих для изготовления одноразовых медицинских изделий — адсорберов, а также производство самих изделий. Независимыми аккредитованными лабораториями были проведены технические и токсикологические испытания на животных и клеточных моделях на нетоксичность и биосовместимость применяемых материалов, а также эффективность поглощения липополисахаридов. Росздравнадзор провёл экспертизу протоколов испытаний и технологической документации и разрешил применение таких адсорберов в клинической практике, признав их безопасными и соответствующими заявленным характеристикам. Достигнутые показатели эффективности (количество поглощаемых липополисахаридов) и безопасности (низкая потребность в антикоагуляции) позволяют рассматривать этот продукт как первый в своём роде.

Эффективность такой разновидности экстракорпорального очищения крови («селективная гемосорбция липополисахаридов») дополнительно подтверждается недавним введением соответствующего одноимённого тарифа ОМС на эту услугу в Москве, Санкт-Петербурге и ряде других регионов. То есть, этот метод уже стал частью страховой медицины. В планах у компании новые разработки в области сорбционных технологий очищения крови и новые продукты на их основе, а также расширенные (пострегистрационные) клинические исследования уже существующих продуктов.

Источник: ПМ

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4562 : Октябрь 17, 2019, 21:52:40 »
Российские ученые нашли способ справиться с дефицитом питьевой воды

Для этого они укоротили "путь" воды к конечному потребителю за счет новой технологии




Российские ученые из Томского политехнического университета разработали экономичные водоочистные комплексы компактных размеров. В основу новинки легли уникальные технологии, способные обеспечить питьевой водой самые отдаленные населенные пункты.

Исследователи рассказали, что их новая разработка может подавать очищенную воду сразу в сеть водоснабжения, что заметно укорачивает путь питьевой воды до людей — раньше очищенная вода изначально шла на крупные водоочистные станции. За счет новой системы экономятся расходы на содержание и реконструкцию водных сетей.

”Уникальность заключается в высокой ресурсоэффективности, значительно сокращающей потребление электроэнергии и воды, компактности, адаптивности к различным исходным водам с различными загрязнителями. Кроме того, технология оснащена системой удаленного контроля и автоматизации на базе современных комплексов”, — рассказал главный инженер проекта Андрей Матвеев.

Источник: Ferra.Ru

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4563 : Октябрь 18, 2019, 22:54:26 »
Обнаружен 720-полый бессмертный безмозглый слизевик

Парижский зоопарк представил миру свой новый экспонат — загадочное одноклеточное существо, которое похоже на грибы, ведет себя, как животное, умеет регенерировать и обладает аж семьюстами двадцатью полами. Ученым еще предстоит ответить на многие связанные с ним вопросы, однако теперь каждый желающий может наблюдать мистическую желтую пленку, которая уже получила имя в честь ужастика 1958 года Blob (капля, клякса, сгусток).




Данный класс существ до сих пор не удалось вписать в какое-либо конкретное царство животного мира. Их называют слизевиками и в природе насчитывается около тысячи видов данной группы организмов, каждый из которых способен поставить в тупик даже опытного биолога. Например, Blob является одноклеточным, хотя его размер достигает нескольких сантиметров. Он может расти практически бесконечно, перемещаться со скоростью четыре сантиметра в час, а также искать пищу и переваривать ее. При этом «Капля» проявляет признаки обучаемости и способность передавать свой опыт другим особям. В одном из экспериментов слизевик должен был найти выход из лабиринта. После успешного выполнения Blob выбирался из западни быстрее, а когда его поместили рядом с другой особью, та тоже смогла решить задачу быстро.

Как сообщает Reuters, при этом слизевик практически бессмертен — если его разрубить на части, свою целостность он восстановит за считанные минуты. Опасность для него представляют только засуха и критические температуры, причем даже в этом случае он скорее всего просто впадет в состояние близкое к анабиозу. Гарантированно уничтожает Blob только мощное ультрафиолетовое излучение и огонь. В природе «Капля» комфортно живет при влажности порядка 85−100% и температуре воздуха 19−25 градусов Цельсия, а питается различной органикой, например, древесиной. Впервые этот вид попал в фокус внимания ученых в 1973 году, когда жительница Техаса обнаружила у себя на заднем дворе загадочную желтую субстанцию. Свое название этот слизевик получил в честь трешевого американского ужастика конца 1950-х. По сюжету, инопланетная слизь поглощает все на своем пути и уничтожает целый город. Стоит отметить, что аналогичные механизмы распространения внеземной гадости встречаются и в фильмах «Нечто» (1982 год, режиссер — Джон Карпентер) и «Эволюция» (2001 год, реж. Айвен Райтман).



Источник: ПМ

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4564 : Октябрь 18, 2019, 22:57:57 »
22 октября на Землю прилетят Ориониды

Ориониды — метеорный поток, образуемый и раз в 76 лет подновляемый кометой Галлея при ее сближении с Солнцем. Формирующийся в этот период кометный хвост насыщает пространство микрочастицами, которые находятся на той же орбите до тех пор, пока не встретятся с каким-то небесным телом.



Земля проходит через этот поток два раза в год и оба случая знаменуются красивыми «звездопадами», которые можно наблюдать на всей планете. В этот раз событие Орионид произойдет в ночь с 21 на 22 октября.

О том, как лучше всего наблюдать эти метеоры, рассказывает РИА Новости со слов астронома Московского планетария Людмилы Кошман.

«Наша земля летит вокруг Солнца со скоростью 30 километров в секунду и встречает поток оставшихся маленьких кусочков кометной пыли, и они врезаются в атмосферу со скоростью примерно 66 километров в секунду», — сказала Кошман.

Для того чтобы увидеть звездопад, нужно примерно после двух часов ночи смотреть на юго-восток. Визуально будет казаться, что метеоры будут вылетать из созвездия Ориона, которое в этот момент будет находиться высоко. Тем, кто соберется смотреть звездопад, следует помнить, что даже в случае идеальной погоды наблюдениям может помешать Луна, которая с 21 числа примет фазу последней четверти и будет немножко засвечивать слабые метеоры.

Источник: ПМ

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4565 : Октябрь 18, 2019, 23:00:06 »
В России появится новый универсальный процессор

В ближайшие дни в России будет представлен доработанный процессор Baikal-M на 28-нанометровом техпроцессе. Презентация состоится 22 октября в рамках Форума «Открытые Инновации».




Baikal-M полностью готов к запуску в производство и уже совсем скоро может появиться в самых разных устройствах. Благодаря своим характеристикам, процессор будет интересен производителям рабочих станций, моноблоков, ноутбуков и компьютеров, а также серверов, планшетов и смартфонов.

Процессор Baikal-M будет выпускаться по 28-нм техпроцессу. Стоит отметить, что на сегодняшний день самым передовым серийным является 7-нм техпроцесс. В основе отечественной системы на чипе лежат восемь 64-битных ядер ARM Cortex-A57 и 8-ядерный графический процессор Mali-T628. Универсальность процессора обеспечивается широким набором интегрированных коммуникационных интерфейсов — всего 18.

Возможность использования в носимых устройствах обеспечивает низкое энергопотребление процессора — до 30 Вт. Для снижения энергопотребления процессора используется технология отключения тактирующих сигналов Clock gating, которая отключает динамическое потребление на конкретной компоненте, а также технология Power gating, отключающая питание на ядрах Cortex-A57 (на любом по отдельности) и на ядрах GPU (тоже на каждом по отдельности).

В начале месяца была проведена закрытая презентация процессора Baikal-M для госучреждений.

Источник: ПМ

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4566 : Октябрь 18, 2019, 23:03:44 »
В России создают солнечные батарейки из органики

Сотрудники Института химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН занимаются разработкой солнечных батареек на основе органических полимеров. Предполагается, что они будут более легкими, пластичными и дешевыми, чем неорганические аналоги.




«Преимущества органической электроники — это прежде всего свойства новых устройств: они становятся легкими, пластичными, прозрачными, тонкими и при этом энергоэффективными. А самое главное — их легко сделать. Например, солнечные органические батарейки можно изготавливать при помощи 3D-принтера, они могут стать частью вашей одежды, головных уборов», — рассказывает научный сотрудник лаборатории химии и физики свободных радикалов ИХКГ СО РАН кандидат химических наук Денис Сергеевич Баранов.


Юлия Позднякова

Солнечные батарейки на основе органики

Учёные синтезируют наиболее оптимальный органический полупроводник, очищают, наносят его раствор на подложку, а затем добавляют электрод. Готовую батарейку помещают под свет и изучают её характеристики. Уровень исследований в институте пока только фундаментальный, по словам учёных, коммерциализировать эти разработки не так просто.

«Необходимо увеличить КПД, то есть повысить эффективность органических батарей. Например, КПД неорганических, на основе кремния, составляет 20—23%. В нашем случае получены солнечные батарейки с КПД пока только 8%. К тому же органические полимеры чувствительны к воздействию воздуха. Нужно синтезировать новые полупроводники, которые бы не окислялись», — говорит Денис Баранов.

«Главные враги солнечной батареи — это воздух и вода. К тому же в органике всегда происходит деградация под действием света. С помощью применения разных молекулярных структур её свойствами можно управлять. Нам важно понять, почему она разрушается, как и что нужно сделать, чтобы этого избежать», — отмечает старший научный сотрудник лаборатории химии и физики свободных радикалов кандидат физико-математических наук Михаил Николаевич Уваров.

Материал предоставлен порталом «Наука в Сибири»

Источник: ПМ

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4567 : Октябрь 18, 2019, 23:08:45 »
Парадокс времени подтвердил теорию относительности Эйнштейна


Фото: DESY, Science Communication Lab

Астрофизики Джон Хаккила из Чарльстонского колледжа и Роберт Немирофф из Мичиганского технологического университета опубликовали исследование, доказывающее, что взрывы, которые создают гамма-всплески, могут превышать скорость света в окружающих их газовых облаках.

Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal, а коротко его описывает Phys.org. Ученые предполагают, что сверхсветовые струи могут создавать обратимость времени, которая наблюдается на кривых гамма-всплеска.

Однако эти струи не нарушают теорию относительности Эйнштейна. Ученые объясняют, что они движутся быстрее света только в среде, но не в вакууме. Чтобы объяснить этот парадокс, Джон Хаккила предложил довольно простое сравнение.

Надо всего лишь представить себе, что вы стоите на берегу пруда. И в этот момент кто-то, стоящий на другом берегу водоема, бросает по воде камень в вашем направлении.

Этот камень подскакивает так часто, что он движется по воздуху быстрее, чем расходятся волны от его касаний воды. При этом вы увидите волны приближающегося камня в обратном порядке: волны от самого последнего касания дойдут до вас первыми, а те, которые были первыми, прибудут последними.

Предложенное сверхсветовое объяснение взрывов укладывается во многие характеристики общепринятых моделей гамма-всплесков. Кроме того, этот сценарий учитывает эффект Вавилова-Черенкова (свечение, вызываемое в прозрачной среде заряженной частицей, движущейся со скоростью, превышающей фазовую скорость распространения света в этой среде), который ранее не считался важным при получении световых кривых гамма-всплесков.

"Стандартные модели гамма-всплесков пренебрегают свойствами обратимых во времени световых кривых, - говорит Хаккила. - Сверхсветовое реактивное движение объясняет эти свойства, сохраняя при этом множество характеристик стандартных моделей".

Источник: Российская Газета

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4568 : Октябрь 19, 2019, 16:59:36 »
В России выпустят собственные накопители SSD

По госконтракту с Минпромторгом




Российская компания Kraftway объявила о выпуске собственного твердотельного накопителя информации (SSD). Микросхемы для него тоже хотят производить в России.

Сама Kraftway разработала микросхему дискового контроллера и прототип SSD. Микросхема пока будет производиться в Тайване на фабрике TSMC. Первую партию выпустят уже в начале декабря. В ней будет использоваться память от Мicron и Toshiba, но производство её локализовано в российском городе Гусев.

Проект реализовали на деньги, полученные по госконтракту с Минпромторгом. Уже в 2020 году Kraftway собирается произвести десять тысяч SSD ёмкостью от 512 Гб до 2 Тб на заводе в Обнинске.

Некоторые эксперты предположили, что отечественный SSD будет востребован для реализации «закона Яровой» в городах, где число абонентов не превышает нескольких сотен тысяч.

Источник: Ferra.Ru

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4569 : Октябрь 19, 2019, 17:01:59 »
Россиян начнут быстрее оповещать о радиационных и химических катастрофах

В течение часа




Правительство России постановило ускорить процесс информирования жителей страны о произошедших радиационных, химических и биологических авариях. Теперь это должны делать в течение часа после катастрофы. Постановление вступит в силу уже 29 октября.

«Информация о возможных опасностях радиационного, химического и биологического характера, а также о принимаемых мерах по их локализации представляется не позднее одного часа после обнаружения опасности»,написано в постановлении.

О катастрофах соответствующие лаборатории будут оповещать федеральные органы исполнительной власти, «Росатом» и региональные подразделения МЧС.

Информирование должно будет обеспечивать МЧС. Ведомству придётся внедрить единые стандарты обмена сведениями. В целом, процесс будет проходить по старой схеме: информация будет передаваться сначала федеральному органу исполнительной власти в МЧС России, затем органам государственной власти субъектов РФ и в территориальные органы МЧС.

Источник: Ferra.Ru

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4570 : Октябрь 19, 2019, 17:04:14 »
Решена многолетняя загадка ДНК


Фото: Hokkaido University

Ученые Корнеллского университета в США раскрыли многолетнюю загадку, каким образом нити ДНК, находящиеся в составе двойной спирали, способны размножаться, не запутываясь. Об этом сообщается в пресс-релизе на EurekAlert!.

Исследователи выяснили, что механические свойства хроматина (комплекса ДНК с белками) определяют, как его нити будут переплетаться. Во время размножения (репликации) ДНК сложный белковый комплекс реплисома распутывает две нити, однако при этом сама ДНК должна вращаться вокруг оси. Это приводит к напряжению и перекручиванию спирали.

Если перекручивание (сверхспирализация) находится спереди от реплисомы, то дочерние нити ДНК не запутываются и легко разделяются. Однако если сверхспирализация возникает позади реплисомы, то возникает риск повреждения генов. Исследователи обнаружили, что скручиванию подвергается, скорее всего, лишь одна нить хроматина, в результате чего дополнительный поворот ДНК всегда находится впереди реплисомы.

По словам ученых, хотя хроматин обычно рассматривается как препятствие для размножения ДНК, его топологические свойства облегчают репликацию.

Источник: Lenta.Ru

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4571 : Октябрь 19, 2019, 17:10:22 »
Nature: российский ученый приступил к редактированию ДНК человеческих яйцеклеток

Но трансплантировать отредактированный эмбрион в утробу матери он пока не будет



Денис Ребриков
© Andrey Rudakov/Bloomberg via Getty Images


Российский молекулярный биолог Денис Ребриков рассказал о начале своих экспериментов по редактированию ДНК человеческих яйцеклеток и "взрослых" клеток людей, которые страдают от врожденной глухоты. Об этом сообщил журнал Nature со ссылкой на письмо этого сотрудника Российского национального исследовательского медицинского университета им. Пирогова. Однако сам ученый позже уточнил, что его группа пока не проводит экспериментов по редактированию яйцеклеток.

"Без разрешения со стороны Министерства здравоохранения РФ я не стану трансплантировать отредактированный эмбрион в утробу матери. Сложно предсказать, когда мы получим такое разрешение, однако оно будет выдано только после всех проверок безопасности этой процедуры", - заявил Ребриков в письме Nature.

В июне этого года Ребриков рассказал в интервью журналу, что планирует провести эксперименты по модификации ДНК жизнеспособных эмбрионов, похожие на опыты скандально известного китайского генетика Цзянькуя Хэ. Позже, в разговоре с изданием "N + 1", Ребриков заявил, что собирается исправить мутацию в гене GJB2, которая связана с развитием врожденной глухоты.

В письме российский ученый подчеркнул, что эти опыты не нарушают ни одной из существующих норм, но при этом отметил, что не планирует превращать эти яйцеклетки в полноценные зародыши и имплантировать их матери, если Минздрав не разрешит это официально. Пока ТАСС не располагает комментариями Ребрикова.

Позже стало известно, что журналисты Nature, вероятно, неверно истолковали слова Ребрикова. "Они по электронной почте уточнили, есть ли движение [в эксперименте], — рассказал биолог изданию "N + 1", — я ответил, что мы постепенно проверяем эффективность и безопасность метода". Никаких экспериментов на яйцеклетках глухих женщин его исследовательская группа сейчас не проводит, добавил биолог в комментарии изданию.

Вечером редакция Nature сообщила в своем официальном аккаунте в Twitter, что ее сотрудники неправильно интерпретировали слова Ребрикова. На самом деле Ребриков проводит эксперименты на яйцеклетках здоровых женщин, а также культурах "взрослых" клеток глухих людей, проверяя безопасность и действенность избранной им методики редактирования генома. На самом деле Ребриков проводит эксперименты на яйцеклетках здоровых женщин, а также культурах "взрослых" клеток глухих людей, проверяя безопасность и действенность избранной им методики редактирования генома.

Неделю назад Минздрав РФ уже изложил свою принципиальную позицию по этому вопросу, отметив, что проведение подобных экспериментов "преждевременно".​​

Источник: ТАСС

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4572 : Октябрь 19, 2019, 17:22:59 »
Невероятно, но... мясо



Великая война веганов с мясоедами приближается к неизбежному завершению: в продажу поступило растительное мясо, неотличимое от животного. Прошли времена, когда поедание морковного жаркого и вегетарианских сосисок казалось чем-то между подвигом и абсурдом. Котлеты, выращенные на грядке, поступают в мясные рестораны и кафе: эти имитации так совершенны, что способны «кровоточить» после слабой прожарки.

Пламенная страсть

Что бы ни говорили горячие головы, но наш вид развивался как мясоед. Плоть животных питательна и содержит почти все жизненно необходимые вещества. Уже после простейшей термической обработки она становится намного легче для пережевывания и переваривания, нежели жесткие растительные волокна. Скорее всего, именно достаточное количество легко усваиваемой мясной пищи позволило нашим предкам уменьшить массу челюстей и их мускулатуры, освободив место для развития большого мозга, а впоследствии помогло и питать этот прожорливый орган. До сих пор самое популярное место отдыха — поблизости от гриля или мангала, где шипят, шкворчат и дымятся куски аппетитного мяса.

Цитировать
Потребление в среднем по миру составляет 43,2 кг на человека в год и продолжает расти даже в развитых странах. США: 115,3 кг. Германия: 85,9 кг. Россия: 74,8 кг. Китай: 61,8 кг (по данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН за 2013 год).

В стремлении утолить свою вечную тягу люди приручили животных, и за тысячи лет превратили их в живые фабрики, производящие треть потребляемых нами белков. Пастбища занимают больше четверти площади суши. В 2018 году, когда население Земли превысило 7,5 млрд человек, поголовье крупного рогатого скота составило без малого миллиард. Добавьте сюда 769 млн свиней и не менее 50 млрд кур — биосфере тяжело дается такая нагрузка. По данным на 2010 год, эта деятельность привела к поступлению в атмосферу парниковых газов на 8,1 млрд т в CO2-эквиваленте, что составляет 20% всех искусственных выбросов.



Мясозаменители

В таких обстоятельствах отказ от мяса выглядит не чудачеством, а ответственным отношением к будущему*. Благо возможностей для полноценного питания без использования животных появилось уже предостаточно. На это указывает и статистика: в 2018 году в США рынок традиционной мясной продукции, составляющий порядка 30 млрд долл., практически не вырос. Зато пока еще довольно узкая (1,4 млрд) ниша «искусственного мяса» увеличилась почти на четверть. В разработку таких технологий вкладываются серьезные инвестиционные группы и богатые звезды, включая Билла Гейтса, Серену Уильямс и Леонардо Ди Каприо. Да и компаний, работающих над такими проектами, тоже набралось немало.

Daiya Foods производит мягкие сыры на основе гороха, Good Catch изготавливает «тунца» из белков бобовых, Beyond Meat продает «курятину», «свиные» сосиски и «говяжьи» стейки, имитированные сложной смесью растительных продуктов. Однако настоящим прорывом оказалась технология калифорнийской компании Impossible Foods. Работа над ней началась еще в 2011-м, в 2016 году была представлена первая котлета для гамбургеров из «растительного мяса», а уже в 2019-м новая версия Impossible Burger 2.0 стала главной сенсацией выставки CES в Лас-Вегасе. Но прежде разработчикам во главе с основателем компании Пэтом Брауном пришлось разобраться в том, что же делает мясо мясом. «После долгих поисков нам удалось выяснить, что главную роль в этом играет одна-единственная молекула, гем», — заявил глава Impossible Foods.



Главная молекула

Гемы — сложные органические соединения, в центре структуры которых на четырех атомах азота, словно на пружинах, подвешен атом железа. Он легко меняет степени окисления и служит удобным инструментом для проведения окислительно-восстановительных реакций у всех известных живых организмов. Гемом вооружен гемоглобин — белок, переносящий кислород и углекислый газ по нашему телу. В мясе — после того как тушу животного обескровили — его почти не остается. Однако мышечные клетки полны миоглобином, который предоставляет им оперативный запас кислорода. Миоглобин также содержит гем, и именно он придает мясу розовый цвет и характерный запах.

Задача сделать растительный продукт «мясным» свелась к тому, чтобы заполнить его нужным количеством гема. По счастью, эту группу содержат многие растительные белки, и ученые имели возможность провести поиск «широкой сетью». В итоге они остановились на легоглобине, который окрашивает красным клубеньки бобовых. В их корнях он играет, по сути, ту же роль, что и миоглобин в мышцах, обеспечивая быстрое снабжение кислородом. Правда, потребителями его выступают живущие тут же симбиотические бактерии, дающие бобовым редчайшую для растений способность использовать азот напрямую из атмосферы, а не из растворенных минералов.



Точная копия

Первую дегустацию ученые провели сами: «Мы смешали легоглобин с растительными белками, жирами и прочими обычными ингредиентами, и он превратил типичный скучный вегетарианский бургер в... обычное мясо», — вспоминает об этом Браун. Для получения легоглобина можно было бы использовать такое распространенное бобовое растение, как соя. Однако ученые нашли более эффективную «живую фабрику», перенеся нужный ген в клетки дрожжей. Не были забыты и клинические исследования безопасности. В одном эксперименте крысам скармливали в сотню раз больше легоглобина, нежели все, что сумеет проглотить даже самый активный потребитель вегетарианских гамбургеров, — и никаких опасных эффектов обнаружено не было. В 2014 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) признало продукт безопасным, и в 2016-м он появился в магазинах США.


В 2018 Impossible Burger получил сертификаты халяльности и кошерности

Вегетарианские бургеры стали предлагать рестораны сети Momofuku, а с 2017-го их можно встретить и в заведениях с мишленовскими звездами. В Калифорнии запущено производство мощностью до 4,5 т готового продукта в месяц. Новый рецепт Impossible Burger 2.0 стал более сбалансированным и питательным: пшеничные белки заменены соевыми, повышенное содержание подсолнечного масла позволило закладывать меньше насыщенных жиров из кокосового. Но главное, продукт стал уже неотличим на вкус от настоящего мясного. Особенно впечатляет возможность делать из него котлеты разной степени прожарки, с розовой «кровавой» серединкой. С апреля 2019 года новый растительный воппер начал появляться в меню Burger King, а разработчики Impossible Foods нацелились уже на главную мясную святыню.

Священный стейк

Глава компании Пэт Браун признает, что продукт этот имеет особое, символическое значение. Однако и сымитировать его непросто: стейк — это не только вкус и запах, но и особая структура, и текстура. Как именно в Impossible Foods собираются этого добиться, ученые пока не разглашают. Например, их конкуренты из Beyond Meat используют для этого сложную последовательность операций с растительными белками, то высушивая, то разогревая, то перемешивая их, чтобы добиться получения волокнистых структур. Еще ближе к заветной цели подошли в стартапе Aleph Farms: в 2018 году его разработчики продемонстрировали «прототип» стейка из искусственного мяса.

Эти продукты уже не растительные — но и животными их не назовешь. Образцы тканей забирали у коров, в лаборатории из них выращивали клетки разных типов (мышечные, жировые, сосудистые и т. п.) и уже из этих «заготовок» с помощью 3D-принтера воспроизводили структуру мяса. Выглядит сложно, однако разработчики отмечают, что на производство понадобилось лишь около трех недель — против пары лет, необходимых для выращивания животного, — и уверены, что через несколько лет им удастся довести технологию до стадии промышленного применения. Такой подход считается особенно перспективным для создания полноценных заменителей обычного мяса.



Клеточные фермы

Искусственно выращиваемыми культурами клеток сегодня уже никого не удивишь. Первый образец такого «мяса» был продемонстрирован нидерландскими биологами еще в 2013 году и обошелся в 300 тыс. долл. Неудивительно, что разработчики Aleph Farms хвастаются большими перспективами: стоимость их продукта уже доведена до 50 долл. за стандартных размеров стейк. Однако важнейшие барьеры на пути мяса «из пробирки» остаются непреодоленными и здесь. Во-первых, самые крупные из существующих клеточных реакторов способны вместить не более пары десятков тонн биомассы, и для настоящего массового производства понадобится масштабировать их на порядок. Во-вторых, питательная среда для клеток представляет собой сложный коктейль из аминокислот, сахаров и сыворотки животной крови, от которой тоже необходимо как-то избавиться.



Но главным препятствием на пути мяса «из пробирки» могут оказаться сами мясоеды. По данным опросов, лишь около половины покупателей согласны попробовать искусственные продукты — а тех, кто готов заменить ими обычное мясо, еще меньше. С этой точки зрения успех Impossible Foods имеет особое значение. Пускай компания еще не может похвастаться полноценными имитациями стейков, но ее котлеты и сосиски уже практически неотличимы от настоящих и быстро входят в моду. А мода — мощный стимул для перехода к чему-то новому. Тем более что отказываться от любимого вкуса уже не придется.

----------------------------------------------

* Заметим, что некоторые виды чисто растительной диеты в пересчете на то же число калорий ведут к выбросу даже большего количества парниковых газов, нежели животноводство, требуют больше воды и быстрее истощают земельные ресурсы. Особенно вредным с этой точки зрения считается фрукторианство.

Источник: Элементы большой науки

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4573 : Октябрь 20, 2019, 00:38:40 »
Утвержден проект синхротрона в Новосибирске



Совет при Министерстве науки и высшего образования утвердил проект создания в Новосибирске нового источника синхротронного излучения «СКИФ». Установка продвинет работы в области возобновляемых источников энергии, биомедицинских технологий, атомной энергетики, исследовании окружающей среды и получении новых материалов. Строительство должно завершиться в 2023 году.

Многие исследования в области биологии и материаловедения опираются на рентгеноструктурный анализ, то есть на изучение характера рассеяния рентгеновского излучения в толще образца. Для генерации электромагнитных волн этого диапазона используются синхротроны, то есть кольцевые ускорители электронов, где нужные фотоны получаются при ускоренном движении заряженных частиц в магнитном поле.

Во многих ситуация необходимо использовать излучение как можно большей интенсивности — это как минимум позволяет получать информацию быстрее и точнее. Следовательно, необходимо создание все более мощных источников излучения. Об истории развития этой техники и текущем состоянии исследований в России мы писали в материале «Больше синхротронов».

В последние несколько лет в России на высшем уровне говорилось о необходимости создания нового синхротронного комплекса. Было принято несколько указов, ключевой из которых «О мерах по развитию синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры в Российской Федерации» был опубликован 25 июня 2019 года. В нем обозначалась задача создания в Новосибирской области источника синхротронного излучения нового поколения к 31 декабря 2023 года.

17 октября состоялось заседание Совета по реализации федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на 2019-2027 годы. В рамках этого мероприятия был утвержден проект Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»), разработанный Институтом ядерной физики, Институтом катализа и другими организациями СО РАН, РАН и Минобрнауки РФ. Инициатива подразумевает создание в новосибирском наукограде Кольцово источника синхротронного излучения поколения 4+ с энергией электронов в 3 гигаэлектронвольта.

Периметр основного ускорителя «СКИФа» составит 477 метров, его кольцо будет разделено на 18 элементов, состоящих из поворотных и линейных частей. В 14 прямолинейных промежутках размещены вставные устройства для генерации СИ: вигглеры, ондуляторы и шифтеры. Эммитанс установки, то есть фазовый объем пучка, который обратно пропорционален яркости, составит порядка 90 пикометров и в будущем может быть уменьшен до 60 пикометров. Установка будет способна генерировать излучение с энергией фотонов от 1 до 100 килоэлектронвольт.


Спектры генерируемого различными компонентами системы рентгеновского излучения
Пояснительная записка к проекту «СКИФ»


Реализация проекта подразумевает создание не только самого ускорительного комплекса, но и центра коллективного пользования, который будет включать разнообразную пользовательскую инфраструктуру, в том числе экспериментальные станции и лабораторный корпус. Строительство должно завершиться к концу 2023 года, а запуск первой очереди проекта по планам должен состояться в 2024 году, ориентировочная стоимость составляет в 37,1 миллиарда рублей.
Реализация проекта ЦКП «СКИФ» в Новосибирске является основным пунктом программы развития Новосибирского научного центра «Академгородок 2.0». В будущем сибирский источник излучения станет частью отечественной сети синхротронных и нейтронных исследований, головная установка которой, ИССИ-4, будет расположена на базе НИЦ «Курчатовский институт» в Подмосковье.

В 2017 году в Европе запустили мощнейший лазер на свободных электронах, который также используется для генерации рентгеновского излучения. Еще одним крупным строящимся в России экспериментом, связанным с физикой частиц, является коллайдером NICA, о котором мы говорили в материале «Маленький взрыв». Недавно сотрудник NASA предложил оригинальную концепцию «невозможного» двигателя, который фактически космическим синхротроном.

Источник: N+1

===================================================

Что касается "невозможного" двигателя, то об этом я писáл здесь. В конце приведённой статьи, я подробно указал, почему такой двигатель действительно невозможен!  :D

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4574 : Октябрь 20, 2019, 00:51:26 »
Физики оценили энтропию запутывания рассеянных релятивистских частиц


Численно смоделированное столкновение двух протонов, которое привело бы к рождению микроскопической черной дыры на Большом адронном коллайдере
Visualization by Joao Pequenao, Atlas Experiment / CERN


Физики из Франции и Японии рассчитали энтропию запутывания релятивистских протонов, рассеявшихся друг на друге. Оказалось, что энтропия примерно равна одному. Чтобы получить этот результат, ученым пришлось рассмотреть три способа регуляризации энтропии запутывания и показать, что все они дают примерно одинаковый результат. Статья опубликована в Physical Review D и находится в открытом доступе.

Квантовая запутанность — это один из «самых квантовых» эффектов, какие только можно придумать. В общем случае, квантовая запутанность возникает, когда волновые функции двух квантовых систем нельзя «расцепить» на две независимые волновые функции. Поэтому коллапс волновой функции одной системы неизбежно приводит к коллапсу волновой функции составной системы. Чтобы понять основную идею запутанности, достаточно рассмотреть гипотетический распад частицы с нулевым спином на две частицы (меньшей массы) с полуцелым спином. Поскольку в ходе распада полный угловой момент сохраняется, спины частиц должны смотреть в противоположные стороны. Следовательно, если мы проводим измерение и видим, что спин первой частицы направлен вверх, то спин второй частицы обязательно будет направлен вниз. Если же волновые функции двух частиц друг с другом не связаны, мы такую корреляцию не обнаружим.

Для количественного измерения запутанности двух систем физики используют энтропию запутывания. Грубо говоря, чем сильнее запутаны между собой частицы, тем больше их энтропия запутывания; в частности, для двух независимых систем энтропия запутывания попросту равна нулю. Благодаря своей простоте и очевидному физическому смыслу энтропия запутывания используется не только в квантовой механике, но и для описания более сложных процессов. В частности, можно спросить: запутаются ли между собой две релятивистские частицы, которые рассеялись друг на друге и снова разлетелись на бесконечность? Вообще говоря, из-за сложности процессов, которые сопровождают такое рассеяние, ответ на этот вопрос может быть далеко не очевидным.

Цитировать
Чтобы найти энтропию запутывания, нужно посчитать энтропию Фон Неймана для приведенной матрицы плотности одной из подсистем. Давайте разберемся, что кроется за этими словами. Для этого снова рассмотрим пример с двумя спинами, каждый из которых находится в состоянии |↑⟩ или |↓⟩. Если спины запутаны, то квантовое состояние системы выглядит как сумма двух состояний (с точностью до фазы), в которых спины смотрят в противоположные стороны: |Ψ⟩=(|↑⟩A|↓⟩B±|↓⟩A|↑⟩B)/√2. Соответствующая матрица плотности равна ρ=|Ψ⟩⟨Ψ|. Чтобы найти приведенную матрицу плотности первой системы, нужно взять след по второй системе, то есть просуммировать по всем ее квантовым состояниям: ρA=trB|Ψ⟩⟨Ψ|=⟨↑|BΨ⟩⟨Ψ|↑⟩B+⟨↓|BΨ⟩⟨Ψ|↓⟩B = (|↑⟩A⟨↑|A+|↓⟩A⟨↓|A)/2. Наконец, энтропия Фон Неймана определяется как следующая сумма: S=−tr(ρ∙logρ)=−∂tr(ρn)/∂n при n=1. Используя эту формулу, легко получить, что энтропия двух запутанных спинов равна SE=log2. Если же спины независимы, то их волновая функция складывается из волновых функций чистых состояний (например, |Ψ⟩=|↑⟩A|↓⟩B), а энтропия запутывания, рассчитанная по тем же формулам, равна нулю.

Впрочем, долгое время столкновение частиц с этой точки зрения никто не рассматривал: судя по всему, впервые вопрос об их энтропии запутывания задала в 2014 году группа физиков под руководством Сигенори Секи (Shigenori Seki). Тогда ученые рассчитали энтропию запутывания двух упруго сталкивающихся частиц в пределе слабой связи и обнаружили, что она может быть отлична от нуля. Несколько лет спустя та же группа исследователей обобщила предложенный метод на непертурбативный случай с помощью S-матрицы.

К сожалению, оказалось, что энтропия запутывания страдает от тех же нефизических расходимостей, что и другие наблюдаемые величины в Квантовой теории поля (то есть явно зависит от ультрафиолетового обрезания). Грубо говоря, расходимости возникают из-за того, что пространство конечных состояний частиц параметризуется импульсами. Поскольку объем соответствующего гильбертова пространства бесконечен, на практике его приходится «урезать», то есть выкидывать состояния, импульс которых превышает некоторое пороговое значение. Физики называют такую процедуру регуляризацией. Очевидно, что применять полученные формулы к реальным экспериментам можно только в том случае, если они не зависят от способа регуляризации.

Сигенори Секи и Роби Пещанский (Robi Peschanski) смогли избавиться от нефизических расходимостей и рассчитали энтропию запутывания для столкновений протонов, наблюдавшихся на Тэватроне и Большом адронном коллайдере. Для этого ученые тремя различными способами регуляризовали формулу для энтропии запутывания, полученную в предыдущей работе, и сравнили полученные результаты. Все процессы физики рассматривали в системе центра инерции.

Первый способ, который исследователи называют «объемной регуляризацией», самый наивный, а потому самый простой. В этом способе ученые просто отбрасывают расходящиеся члены, заменяя полный объем гильбертова пространства объемом, выраженным через импульс частиц и полное сечение рассеяния. В каком-то смысле, такая регуляризация идеальна, поскольку она не зависит от параметра обрезания и не требует переопределения наблюдаемых величин. В то же время, физический смысл такого «отбрасывания» неясен.

Второй и третий способ предлагают конкретную реализацию «объемной регуляризации» и имеют прозрачный физический смысл, но взамен требуют переопределять наблюдаемые величины (сечения рассеяния) в зависимости от масштаба обрезания. Во втором способе обрезание задается простой «ступенькой», которая отбрасывает процессы с прицельным параметром больше заданного. В третьем способе обрезание задается гауссовой функцией, а потому оказывается более плавным. В обоих случаях ученые связывали параметр обрезания с наблюдаемыми величинами, полагаясь на динамику столкновений, пересчитывали наблюдаемые и находили с их помощью энтропию запутывания.

Наконец, исследователи подставили в полученные регуляризованные формулы сечения упругого и неупругого рассеяния двух протонов, измеренные на Тэватроне и Большом адронном коллайдере. Эти данные охватывали энергии от 1,8 до 13 тераэлектронвольт, то есть отвечали релятивистским протонам. В результате ученые получили, что с точностью до константы все три способа регуляризации дают примерно один и тот же результат: энтропия запутывания рассеянных частиц слабо зависит от энергии и примерно равна единице.


Энтропия запутывания двух рассеянных протонов, рассчитанная при одной из трех регуляризаций
Robi Peschanski & Shigenori Seki / Physical Review D, 2019


Вообще говоря, с помощью энтропии запутывания можно описать гораздо более сложные процессы, чем столкновение частиц. Например, в начале этого месяца исследователи из Германии и Бразилии рассчитали, с какой скоростью энтропия запутывания производится в динамическом эффекте Казимира, и показали, что полученная скорость связана со скоростью роста классических нестабильностей. Кроме того, некоторые физики надеются, что с помощью энтропии запутывания можно понять, как устроены квантовые состояния черной дыры.

Источник: N+1

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4575 : Октябрь 20, 2019, 16:26:20 »
Сибирские учёные будут лечить печень берёзовой корой

Новосибирские исследователи создали препарат, который способен защищать клетки печени от воздействия химиотерапии, антибиотиков и других сильных лекарств. Основным сырьем для производства нового гепатопротектора является березовая кора.




Действующее вещество называется «Бетамид» и среди его свойств антиоксидантная и противовоспалительная активность. Также он способен противодействовать демиелинизации нервных окончаний, которая является серьезной опасностью при противоопухолевом лечении и может приводить к нарушениям зрения, координации движений и снижению интеллекта. Создатели нового препарата утверждают, что он прошел все необходимые доклинические исследования, но все равно будет зарегистрирован, как биологически активная добавка (БАД). Он безопасен для всех групп населения и обладает комплексным эффектом.

Исследователи из Новосибирского института органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН занимались изучением действия тритерпеноидов и дитерпеноидов на организм млекопитающих. В растениях они занимаются защитой от вирусов, насекомых и помогают в адаптации к резким изменениям в окружающей среде (засуха, холод, повышенная влажность). Оказалось, что из тритерпеноида бетулина можно получить белое кристаллическое вещество, которое обладает сразу шестью видами биологической активности: антиоксидантной, гепатопротекторной (регулирует работу печени), противовоспалительной, иммуномодулирующей, противоопухолевой, антиметастатической. Данный препарат и получил название «Бетамид», а во время испытаний на мышах он показал себя с наилучшей стороны — его положительные эффекты были мягкими и эффективными, а каких-либо побочных действий обнаружено не было.

Источник: ПМ

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4576 : Октябрь 20, 2019, 16:28:48 »
Искусственный интеллект будет контролировать работу российских нефтяников

SkyNet тем временем все ближе




Информационное бюро Национальной технологической инициативы рассказало о том, что в ближайшее время российские нефтяники начнут заниматься своими рабочими обязанностями под строгим присмотром искусственного интеллекта. По словам бюро, разработка необходимого для этого программного комплекса завершится уже в 2020 году.

Программа будет называться Cyclops и ее основной задачей будет выявление работающих без каски или спецодежды сотрудников, а также тех работников, которые заходят в опасные зоны. На помощь новейшей разработке должна прийти система компьютерного зрения, а также искусственный интеллект, который займется анализом всех данных, собранных с помощью камер видеонаблюдения. В случае необходимости, система будет иметь возможность оповестить о нарушениях оператора, либо подать звуковое оповещение на площадку.

”Комиссия отраслевого союза "Нейронет" поддержала проект, так как он соответствует одному из наших приоритетов: развитию культуры техники безопасности в стране. Систему можно внедрить на любом производственном предприятии, используя уже установленные камеры видеонаблюдения”, — рассказал исполнительный директор отраслевого союза "Нейронет" Александр Семенов.

Источник: Ferra.Ru

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4577 : Октябрь 20, 2019, 16:55:28 »
Американский физик нашёл гигантскую энергию в пустоте


Возможно, на микроуровне пространство бурлит от кротовых нор и чёрных дыр
Иллюстрация Pixabay


Физиков давно волнует загадка энергии вакуума. Согласно существующим теориям, её должно быть на 120 порядков (!) больше, чем следует из астрономических наблюдений. Свежая идея позволяет примирить с фактами этот "худший прогноз в истории науки".

Новая модель описана в научной статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters Стивеном Карлипом (Steven Carlip) из Калифорнийского университета.

XX век подарил миру две величайшие физические теории. Одна из них – общая теория относительности (ОТО). Она трактует гравитацию как искривление пространства-времени. Её эффекты поддаются измерению, когда гравитационное поле создано очень массивным телом (планетой, звездой и так далее). За редкими исключениями они проявляются только в астрономических наблюдениях.

Другая – квантовая теория поля (КТП), описывающая квантовые свойства материи. Они проявляются для очень маленьких объектов, таких как элементарные частицы и атомы. С большим трудом квантовые эффекты наблюдаются в крупных молекулах.

Легко заметить, что область, где наблюдаются квантовые эффекты, почти не пересекается с вотчиной ОТО. И это в каком-то смысле большая удача, так как ОТО и КТП несовместимы друг с другом. Попытка применить их одновременно к одному и тому же объекту зачастую приводит к внутренне противоречивым и бессмысленным результатам.

Однако физики не оставляют попыток, так сказать, склеить две теории в ручном режиме. Оставив в покое случаи, когда несовместимость двух подходов бросается в глаза, они исследуют возможность применить их к другим ситуациям.

Такая работа ведётся давно и в разных направлениях. Например, одна из подобных гибридных моделей привела знаменитого Стивена Хокинга к открытию излучения, впоследствии названного его именем (его должны испускать чёрные дыры). Хотя оно ещё никогда не наблюдалось напрямую, эксперименты подтвердили реальность его аналогов.

Также одна из таких "стыковочных" теорий в середине XX века привела выдающегося теоретика Джона Уилера к понятию квантовой, или пространственно-временной, пены.

Дело в том, что, согласно КТП, в вакууме всё время рождаются пары из виртуальных частиц и их античастиц, которые тут же взаимно уничтожаются (аннигилируют). Чем меньше масштаб рассматриваемой области пространства-времени, тем больше энергия этих частиц. Получается, если в пространстве-времени можно выделить сколь угодно малую область, то и сконцентрированная там энергия будет сколь угодно большой.

Тут и вступает в игру ОТО. Дело в том, что согласно этой теории, гравитация создаётся не массой как таковой, а любой энергией. Просто в обычных условиях энергия покоя любого тела неизмеримо больше любого другого запаса его энергии. В самом деле, энергия покоя вычисляется по сакраментальной формуле Е0 = mc2, где с – скорость света в вакууме. А, например, кинетическая энергия тела – по формуле Еk = mv2/2 где v – скорость движения тела.

Скажем, пуля, летящая со скоростью одного километра в секунду, движется в 300 тысяч раз медленнее света. Значит, её кинетическая энергия меньше энергии покоя в 45 миллиардов раз. Да, согласно ОТО, кинетическая энергия даёт свой вклад в гравитацию. Но эта поправка для пули (и других привычных нам тел) ничтожно мала по сравнению с энергией покоя. Поэтому обычно можно считать, что гравитация зависит только от энергии покоя, то есть в конечном счёте от массы.

Но, как мы уже говорили, в достаточно маленькой области пространства-времени энергия рождающихся виртуальных частиц может достигать сколь угодно больших значений. Эта энергия должна порождать гравитацию, то есть искривление пространства-времени.

Вычисления привели Уилера и других учёных к мысли, что на масштабах планковской длины (10-35 метра) пространство-время представляет собой бурлящую массу чёрных дыр и кротовых нор, возникающих и исчезающих за планковское время (10-44 секунды).

Однако это означает, что вакуум обладает огромной энергией. Теоретики вычислили, что она должна проявлять себя как космологическая постоянная, о которой "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали. Напомним, что это величина, отвечающая за ускорение расширения (или сжатия) Вселенной.

На сегодняшний день ускоренное расширение космоса – надёжно подтверждённый наблюдательный факт, который связывают с таинственной тёмной энергией. Однако, судя по темпам этого ускорения, количество тёмной энергии меньше предсказанного моделью квантовой пены в 10120 раз (единица и 120 нулей после неё). Известный теоретик Ли Смолин в своё время назвал этот прогноз теории худшим во всей истории науки.

Многие исследователи пытались примирить концепцию квантовой пены с наблюдениями, но ни одну из таких попыток научное сообщество не признало достаточно успешной. Теперь Карлип предложил на суд экспертов свой вариант.


Теория квантовой пены развивается уже более полувека.
Иллюстрация CC0 Public Domain.


Физик предположил, что пространство на самом деле расширяется с тем огромным ускорением, которое предписывает ему теория квантовой пены. Просто в разных областях планковского объёма это ускорение имеет разные знаки. Проще говоря, одни области расширяются, а другие сжимаются. При усреднении по множеству участков планковского объёма (а в одном кубическом фемтометре их уже порядка 1060) получается практически нулевой результат.

Однако как такая система будет эволюционировать со временем? Казалось бы, расширяющиеся области пространства будут всё больше расширяться, а от сжимающихся скоро практически ничего не останется. Таким образом, скоро вся Вселенная будет состоять только из расширяющихся регионов, и снова встанет вопрос, почему астрономы не видят этого раздувания с невероятным ускорением.

Однако Карлип показал, что этот "очевидный" сценарий неверен. Для этого он учёл, что внутри расширившихся областей пространства снова возникает квантовая пена. Кроме того, исследователь опирался на предположение, что все уравнения обратимы во времени, то есть прошлое состояние системы можно однозначно восстановить по её нынешнему состоянию. Ему понадобился и специальный приём "склейки" расширяющихся и схлопывающихся областей пространства-времени по краям. Наконец, он прибегнул к некоторым математическим упрощениям модели.

Таким образом, в модели автора огромное ускорение расширения пространства, предсказываемое теорией квантовой пены, действительно существует, но на микроуровне, недоступном на сегодняшний день для наблюдений и экспериментов. На макроуровне оно не проявляется, что давным-давно засвидетельствовали астрономы.

Как уточняет издание Physics, Карлип констатирует, что на данный момент его модель не является детально разработанной космологической теорией. В частности, она не уточняет, откуда всё-таки берётся то ненулевое количество тёмной энергии, которое приводит к наблюдаемому ускорению расширения Вселенной.

Кроме того, выводы исследователя, разумеется, должны быть проверены экспертным сообществом.

Наконец, стоит помнить, что попытки совместить ОТО и КТП в их нынешнем виде – это прогулки по тонкому льду. Никто не может гарантировать, что две теории, несовместимость которых показана во многих случаях, в каком-то другом примере дадут вместе осмысленный результат. Многие физики считают, что надёжным фундаментом такие построения могла бы обеспечить только модель, содержащая ОТО и КТП как свои упрощённые случаи. Таким кандидатом является, к примеру, теория струн.

Источник: Вести наука

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4578 : Октябрь 20, 2019, 22:05:13 »
Учёные научились делать людей невидимыми

Компания Hyperstealth Corp разработала прозрачный материал, который позволяет скрыть находящиеся за ним объекты от взглядов со стороны.



Hyperstealth Corp

Фирма, специализирующаяся на создании камуфляжа, показала технологию Quantum Stealth, которая позволила сделать лёгкий и тонкий как лист бумаги относительно недорогой в производстве материал, не требующий внешнего источника питания для того, чтобы выступать в роли покрытия-невидимки.

Принцип работы Quantum Stealth строится на законе Снелля и особенностях технологии лентикулярного растра — материал преломляет свет так, что можно видеть только предметы, находящиеся очень близко или очень далеко. Таким образом, расположив за Quantum Stealth некий объект, находящийся позади него на определенном расстоянии, он станет невидимым. При этом материал способен отражать большой диапазон света — от ультрафиолетового до инфракрасного.



На эффективность работы не влияют цвета того, что Quantum Stealth пытается скрыть, но материал искажает фон. Таким образом наблюдателям понятно, что что-то скрыто за Quantum Stealth, но никто не сможет разглядеть детали спрятанного объекта.

Разработчиком технологии стал Ги Крамер, который с 2010 года совместно с военными работал над Quantum Stealth. В настоящее время учёный подал несколько заявок на патенты, чтобы защитить своё изобретение. О перспективах серийного использования материала пока не сообщается.

Источник: ПМ

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11382
  • Репутация: +22/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Новости науки и технологии
« Ответ #4579 : Октябрь 25, 2019, 13:09:02 »
Ученые доказали, что Вселенная является гигантской паутиной


Фото: Joshua Borrow using C-EAGLE

Международная команда астрономов объявила о том, что ей впервые в истории удалось обнаружить две нити, которые связывают скопления галактик и подтверждают господствующую теорию космологов о существовании паутины Вселенной.

Исследование опубликовано в журнале Science, а более подробно с ним можно ознакомиться на сайте исследовательского проекта Riken Cluster for Pioneering Research.

Работа была выполнена сотрудниками этого кластера совместно с коллегами из Токийского университета, Даремского университета в Великобритании, Национальной астрономической обсерватории Японии, Университета Нагои и других институтов.

Для наблюдений они использовали спектроскоп MUSE установленный на Очень Большом Телескопе (Very Large Telescope) в Чили, а также инструмент Suprime-Cam на телескопе Subaru.

Это помогло провести детальный анализ нитей газа, соединяющих галактики в большом отдаленном протокластере, сформировавшемся в ранней Вселенной. Длина этих нитей превышает три миллиона световых лет. Они доставляют "сырье" для формирования новых звезд и роста сверхмассивных черных дыр.

Согласно господствующей теории космологии, каждая галактика заключена в обширную газовую "паутину", состоящую из нитей и слоев водорода. Увидеть эти нити до сих пор было невозможно. Они очень тонкие и расплывчатые. Однако их существование было предсказано многочисленными моделями.

Теория гласит, что только около 15 процентов Вселенной состоит из обычной материи. Остальная часть - это таинственная темная материя, которая взаимодействует с обычной материей только через гравитацию.

Открытие подтверждает эту теорию. Ученым впервые удалось обнаружить неуловимые космические нити. По итогам наблюдений была составлена очень подробная карта.

Нити были обнаружены в массивном родительском протокластере галактик SSA22, расположенном на расстоянии около 12 миллиардов световых лет от нас в созвездии Водолея. То есть это одна из древнейших структур Вселенной.

"Предыдущие наблюдения показали, что существуют выбросы от сгустков газа, распространяющиеся за пределы галактик, - говорит ведущий автор работы Хидека Умехата из Университета Токио. - Теперь мы смогли четко показать, что эти нити чрезвычайно длинны, они выходят даже за границы области, которую мы наблюдали".

Это говорит в пользу теории о том, что нити доставляют необходимое "сырье" и вызывают активность, которую астрономы наблюдают в галактиках.

Газ двигается вдоль нитей под воздействием гравитации. Это вызывает образование галактик и сверхмассивных черных дыр, формируя такую структуру Вселенной, которую мы видим сегодня.

Источник: Российская Газета

 

Последние сообщения на форуме:

[Интернет-проекты участников форума] paper writing service essayerudite.com от MikaelRes Сегодня в 04:56:48
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Декабрь 09, 2019, 16:13:37
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Декабрь 09, 2019, 16:11:10
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Декабрь 09, 2019, 16:01:47
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Декабрь 09, 2019, 15:52:24
[Автолюбителям] Re: Будущее автомобилей от Новичёк Декабрь 09, 2019, 15:49:30
[Политика] Re: Противостояние: Россия - США от Новичёк Декабрь 09, 2019, 15:45:23
[Политика] Re: Противостояние: Россия - США от Новичёк Декабрь 09, 2019, 15:42:01
[Религия] Re: Религия - опиум для народа от Новичёк Декабрь 09, 2019, 15:38:59
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Декабрь 08, 2019, 17:34:05
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Декабрь 08, 2019, 17:31:30
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Декабрь 08, 2019, 17:28:28
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Декабрь 08, 2019, 17:26:01
[Политика] Re: Противостояние: Россия - США от Новичёк Декабрь 08, 2019, 17:22:58
[Политика] Re: Противостояние: Россия - США от Новичёк Декабрь 08, 2019, 16:46:11
[Политика] Re: Противостояние: Россия - США от Новичёк Декабрь 08, 2019, 16:43:28
[Религия] Re: Религия - опиум для народа от Новичёк Декабрь 07, 2019, 19:42:44
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Декабрь 07, 2019, 19:32:01
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Декабрь 07, 2019, 19:29:11
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Декабрь 07, 2019, 19:26:27
 Rambler's Top100