495
Интересный канал для разумных людей!
Бактерий смогли превратить в нанороботов
Нанороботы могли бы очень пригодиться для самых разных вещей: с их помощью можно было бы проводить операции, исследовать недоступные ранее места, проводить диагностику организма и доставлять лекарства в определённые места человеческого тела… Впрочем, на что способны микроскопические роботы из фантастических романов, все мы прекрасно знаем. Известны и их реальные возможности. На деле современные нанороботы нигде не применяются из-за отсутствия приличных двигателей, способных заставить микро-ботов двигаться. Но недавно учёные обратили внимание на бактериальные жгутики, а затем, исследовав их, предложили необычное решение проблемы.
Законы физики наномира сильно отличаются от нашего, поэтому уменьшившись до размера бактерии, человек просто не смог бы двигаться в воде, например, или другой жидкости. Бактерии же отлично справляются с задачей, используя для движения свои спиральные жгутики. Ранее учёные уже пытались скопировать их, создавая примитивные нано-аналоги, но они обладали целым рядом недостатков,в числе которых была высокая цена, плохая подвижность и хрупкость изделий.
Сейчас же вместо того, чтобы создавать жгутики «с нуля», исследователи просто вырастили колонию бактерий Salmonella typhimurium, а затем «настригли» с них жгутики, которые затем покрыли оксидом кремния и никелем — это позволило воздействовать на жгутики с помощью магнитных полей. В ходе испытаний новые «двигатели» смогли передвигаться ничуть не хуже обычных, преодолевая за секунду расстояние, превышающее их собственную длину в два раза.
Исследователи уверены, что их разработка сможет помочь в развитии новых направлений медицины и наверняка пригодится в электронике, а пока команда учёных продолжает обкатывать получившиеся «движки» в лаборатории. Кто знает, может, с их помощью получится создать нанороботов-убийц раковых клеток, или ещё что-нибудь полезное?
Google полностью переходит на возобновляемую энергию
Поисковый гигант Google продолжает работать над полным переходом на возобновляемую энергию. Недавно корпорация подписала контракты с тремя новыми ветровыми станциями, одна из которых расположена в Южной Дакоте, вторая в Айове, а ещё одна в Оклахоме. Таким образом, суммарная мощность потребляемой Google чистой электроэнергии достигла 3 ГВт.
Инвестиции Google в чистую и возобновляемую энергетику достигли 3,5 миллиардов долларов, сделав поисковый гигант крупнейшим корпоративным клиентом, интересующимся этим видом услуг. Корпорация продолжит увеличивать долю потребляемой возобновляемой энергетики, так как со временем цена на «чистое» электричество падает, а объёмы, потребляемой Google электроэнергией растут.
Солнечная ферма на 114 МВт в 2010 году подписала договор с Google, став первой компанией, предоставившей Google возобновляемое электричество. С тех пор цены на солнечную и ветряную энергию снизились на 60-70 процентов, поэтому есть большая вероятность, что Google уже очень скоро полностью перейдёт на возобновляемую энергетику. Ранее планировалось это сделать ещё в конце 2016 года, но, видимо, пока ещё остались объекты, подключенные к старым электростанциям.
Спустя 37 лет простоя двигатели «Вояджера-1» вновь ожили
Аэрокосмическое агентство NASA явно знает толк в том, как выжать в буквальном смысле последние соки из своих космических аппаратов. В октябре этого года во второй раз была продлена миссия автоматической межпланетной станции Dawn после того, как она завершила изучение карликовой планеты Цереры. Аппарат «Новые горизонты» в свою очередь движется на встречу с крупным ледяным объектом пояса Койпера под названием MU69, на которую он прибудет в январе 2019 года. А на днях, как оказалось, NASA провела успешный запуск двигателей космического аппарата «Вояджер-1», чего не происходило аж с 1980 года. Как сообщает агентство, благодаря этому строк службы аппарата удалось увеличить еще на пару лет.
«Вояджер-1» — единственный созданный человеком космический аппарат, находящийся за пределами Солнечной системы. Тем не менее он по-прежнему поддерживает связь с Землей через Сеть дальней космической связи NASA (DSN), которая позволяет инженерам агентства посылать аппарату новые инструкции. Для крошечных корректировок своего положения «Вояджер-1» использует микродвигатели управления ориентацией. Для того, чтобы антенна аппарата всегда была направлена в сторону Земли, их запускают всего на тысячные доли секунды. Однако начиная с 2014 года инженеры агентства стали отмечать, что эти двигатели поизносились и уже не так эффективно справляются со своей работой.
Сотрудникам Лаборатории реактивного движения (JPL) пришлось искать альтернативный способ стабилизации космического аппарата и в итоге они его нашли – в виде двигателей для маневренной коррекции траектории. Они расположены позади космического аппарата и практически идентичны тем, которые использовались до этого. Последний раз эти двигатели запускались в ноябре 1980 года, то есть 37 лет назад, когда автоматическая межпланетная станция «Вояджер-1» попала в гравитационное поле притяжения Сатурна. С тех пор их никогда не использовали, вплоть до этого вторника. Когда команда JPL их запустила, то с удивлением обнаружила, что они все еще работают. Со слов руководителя проекта «Вояджер» Сюзанны Додд, перезапуск двигателей должен помочь продлить время работы зонда «еще на два-три года».
Команда управления зондом планирует перейти на полную корректировку курса «Вояджера» за счет этих двигателей в январе будущего года, однако у данной системы имеется один серьезный недостаток. Эти двигатели требуют прогрева, который тратит и без того ограниченные энергетические запасы зонда. Инженеры собираются использовать данные двигатели до тех пор, пока будет возможно использование системы их прогрева. После этого планируется вернуться обратно к управлению аппаратом с помощью основных двигателей системы ориентации. Команда JPL также планирует проверить работоспособность маневровых двигателей у брата-близнеца «Вояджера-1», зонда «Вояджер-2». При этом в NASA сообщают, что у последнего двигатели маневренной коррекции траектории находятся в лучшей форме.
Блокчейн заменит устаревшую систему паролей и защитит от взломов
Современные способы идентификации в сети перестали быть надёжными, поэтому их нужно модернизировать, — пишет MIT technology Review. Одним из вариантов такой модернизации может стать блокчейн. Если идентификаторы будут децентрализованы, взломы аккаунтов станут не страшны.
«Систему идентификации личности в сети нужно модернизировать. Ключом к этой модернизации может стать блокчейн, ведь благодаря этой технологии можно избавиться от необходимости централизованного хранения паролей. Пользователи же получат постоянный контроль над своими данными и доступ к ним», — убеждён Драммонд Рид, глава стартапа Evernym, занимающегося разработкой блокчейн-сети, управляющей цифровыми ID.
Такие системы, как, например, Биткоин, используют криптографию и сеть компьютеров для обеспечения безопасного обмена цифровой валютой без посредника. Что-то подобное можно сделать и по части удостоверения личности.
«Криптография с открытым ключом основана на паре ключей, второй из которых закрытый. В блокчейн-сети владельцы биткоина представлены публичными адресами, которые являются открытым ключом. Для управления секретными ключами используются кошельки, которые также могут хранить учётные данные, служащие доказательством идентификации. Так, используя смартфон, например, его владелец с помощью специального приложения может получить доступ к учётным данным», — поясняет Рид.
Сейчас стартап Evernym совместно с властями американского штата Иллиноис работает над созданием блокчейн-системы регистрации новорождённых, родившихся в этой местности.
Но безопасность данных — не самая большая проблема. Гораздо сложнее будет заставить людей перейти на шифрованные логины, пароли и имена — пока к этому далеко не все готовы.
Из-за замедления времени и сокращения длины, вы можете добраться до места назначения всего за год, а затем вернуться еще через год. Но на Земле пройдет 82 года. Все, кого вы знали, сильно постареют. Именно так с точки зрения физики возможны путешествия во времени: вы отправляетесь в будущее, и путешествие во времени будет зависеть только от вашего движения в пространстве.
Возможны ли путешествия во времени? Имея достаточно большую червоточину, например, созданную двумя сверхмассивными черными дырами (положительных и отрицательных масс и энергий), мы могли бы попытаться
Если же вы построите червоточину вроде той, что мы описали выше, история изменится. Представьте, что один конец червоточины будет недвижим, например, где-нибудь рядом с Землей, а другой будет путешествовать на скорости, близкой к световой. После года быстрого движения одного из концов червоточины, вы через нее проходите. Что происходит дальше?
Что ж, год будет для всех разным, особенно если все будут двигаться во времени и пространстве по-разному. Если мы говорим о тех же скоростях, что и раньше, «движущийся» конец червоточины постареет на 40 лет, но «спокойный» конец — всего на 1 год. Встаньте в релятивистский конец червоточины и попадете на Землю только через год после создания червоточины, а вы сами постареете на 40 лет.
Если 40 лет назад кто-то создал такую пару запутанных червоточин и отправил их в подобное путешествие, можно было бы шагнуть в одну из таких сегодня, в 2017 году, и отправиться в 1978 год. Единственная проблема заключается в том, что вы сами тоже не могли быть в этом месте в 1978 году; вам нужно было быть с одним из концов червоточины или же путешествовать через космос, чтобы догнать ее.
Варп-путешествие в представлении NASA. Если создать червоточину между двумя точками пространства, чтобы одна нора двигалась релятивистски относительно другой, проходящие через нее наблюдатели старели бы по-разному
И кстати, такая форма путешествия во времени также запрещает парадокс дедушки! Даже если бы червоточина была создана до того, как были зачаты ваши родители, вы никаким образом не могли бы появиться на другом конце червоточины достаточно рано, чтобы вернуться обратно во времени и найти своего дедушку до этого важнейшего момента. В лучшем случае вы могли бы взять своих новорожденных отца и мать на корабль, догнать другой конец червоточины, дать им повзрослеть, постареть, зачать вас и затем отправиться самостоятельно по червоточине обратно. Тогда вы встретите дедушку в расцвете сил, но технически это будет происходить уже в то время, когда родились ваши родители.
Вселенная дает волю самым необычным вещам. Особенно если отрицательная масса и энергия действительно существует во Вселенной и их можно контролировать. Но путешествие обратно во времени — это что-то совершенно из ряда вон выходящее. Из-за странностей как специальной, так и общей теории относительности путешествие во времени в прошлое может быть возможным не только в фантастике.
Ученые добавили две новые буквы в генетический код
Как известно, для того чтобы закодировать огромный объем информации в генетическом коде, используется всего 4 нуклеиновых кислоты: аденин, гуанин, тимин и цитозин. В генетическом коде они обозначаются соответствующими буквами — А, Г, Т и Ц. Таким образом, можно сказать, что «генетический алфавит» состоит из 4 букв, и до последнего времени считалось, что изменить его нельзя, однако группа ученых из Института Скриппса впервые сумела дополнить его двумя новыми буквами и при этом оставить его полностью функционирующим.
У всех живых организмов вышеописанные нуклеиновые кислоты соединяются друг с другом не абы как, а по принципу комплиментарности. То есть они как бы «смотрят» друг на друга, причем напротив А всегда должен стоять Т, а напротив Г – Ц, и никак иначе. Но это еще полдела. Эти буквы должны «складываться в слова», которые носят название триплеты – особые комбинации, благодаря которым и происходят все основные моменты вроде считывания информации, кодирования белков и так далее. Несколько лет назад журнал Science опубликовал статью, в которой описывался опыт, в ходе которого транспортные РНК приносили к ДНК новую аминокислоту, которая была распознана и встраивалась в код. При этом эта кислота была лишь одна, не имела пары и новую функцию не выполняла.
В новом же изыскании исследователи из компании Synthorx использовали два новых азотистых основания (обозначенные X и Y). Они в двуцепочечной молекуле ДНК расположены друг напротив друга, как и стандартные 4 основания, но, в отличие от них, «новые буквы» соединяются не водородными связями, а гидрофобными. Причем, встроив два новых основания в ДНК бактерий, последние смогли их воспроизводить, но такие бактерии поначалу делились медленнее обычного и иногда заменяли новую ДНК «традиционной». Сейчас уже выведены бактерии, которые без проблем воспроизводят новую ДНК. Осталось только придумать для этих букв новые триплеты.
«Если посчитать, сколько комбинаций-триплетов можно получить, имея на руках четыре буквы, то мы получим 64 комбинации, причем, добавив всего лишь две буквы, мы расширяем число возможных генетических слов до 216, а в результате появится возможность кодировать еще 172 аминокислоты, что открывает просто бескрайний простор для биоинженерии».
На Солнце появился протуберанец размером в полмиллиона километров
Огромного размера протуберанец появился на Солнце, его можно наблюдать с Земли сквозь астрономический фильтр, говорится в сообщении Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца ФИАН.
"Прекрасную возможность увидеть солнечный протуберанец предоставляет в настоящий момент наша звезда. Почти по центру солнечного диска сейчас располагается одно из красивейших и наиболее крупных (около полумиллиона километров) за последние годы темное волокно, как раз и являющееся тем самым протуберанцем. Хотя солнечные протуберанцы обычно ассоциируются с выбросами вещества, не все знают, что стадия, когда протуберанец улетает от Солнца, является лишь финальным этапом его гораздо более длинной жизни", — отмечают астрономы.Этой стадии предшествует длительный (иногда по нескольку недель) этап, когда холодное плотное вещество постепенно накапливается в короне Солнца пока, наконец, не достигает такой массы, что выходит из равновесия и выбрасывается в окружающее пространство.
"Вещество протуберанца представляет собой преимущественно "холодный" водород, температура которого (менее 10 тысяч градусов), хотя и является гигантской по земным меркам, почти в 100 раз уступает температуре окружающей короне (около 1 миллиона градусов). По этой причине протуберанец при взгляде сверху выглядит как темный объект (обычно имеющий форму волокна), яркость которого существенно меньше, чем яркость окружающего газа. Как такой холодный объект может существовать неделями в горячей солнечной короне и не нагреваться, является одной из загадок физики Солнца, решению которой посвящено значительное число исследований", — уточняют ученые.
Протуберанцы относятся к тем немногим объектам на Солнце, которые можно увидеть прямо с Земли. Правда, в отличие от солнечных пятен, которые можно увидеть даже в самые простые приборы вроде бинокля (приняв, конечно, меры по ослаблению солнечного света), для наблюдения протуберанца потребуется астрономический фильтр, например, на оптическую линию излучения водорода H-Alpha. Тем не менее, такие возможности доступны значительному числу любителей астрономии.Протуберанцы являются одной из причин космической погоды. Так как холодное вещество протуберанцев является "инородным" для солнечной короны, наша звезда в конечном счете всегда избавляется от него, выбрасывая в межпланетное пространство. Чем дольше "живет" протуберанец в короне, тем большую массу он накапливает и тем более крупным является последующий выброс.
Наблюдаемый сейчас протуберанец относится к числу наиболее крупных за последние годы и располагается почти по центру солнечного диска напротив Земли. Если его отрыв произойдет в ближайшие дни, вещество, которое мы сейчас можем наблюдать лишь издалека, само придет на орбиту нашей планеты. Тем не менее, учитывая долгие времена жизни таких объектов, вероятность его отрыва именно сейчас относительно невелика и составляет около 10 %. Если это все-таки произойдет, то нас ждет одно из наиболее красивых зрелищ (отрыв протуберанца от Солнца) и, с большой вероятностью, 1-2 дня последующего ухудшения геомагнитной обстановки.
Каждый час Tesla теряет полмиллиона долларов
Bloomberg сообщает, что если дело пойдёт такими темпами и дальше, уже к осени следующего года у компании совсем не останется денег. Сейчас Tesla тратит около восьми тысяч долларов в минуту, а за час набегает аж 480 тысяч. При этом инвесторы не переживают, продолжая вливать в компанию деньги, несмотря на то что ситуация не выправилась и с выпуском Tesla Model 3.
Пока всё не так критично, ведь за новый автомобиль компания просит у клиента деньги вперёд, хотя саму машину покупатель, судя по очереди, получит не раньше чем через год-полтора. Кроме того, затраты на разработку новых авто тоже влияют на финансовое состояние компании. Выпуск Tesla Roadster и запуск линии грузовиков тоже потребуют дополнительных и весьма серьёзных влияний.
Сможет Маск продержаться год или нет — ему всё равно понадобятся деньги. И быстро. К середине 2018 года Tesla необходимо привлечь ещё около двух миллиардов, — рассказывает аналитик Кевин Тайнан из Bloomberg Intelligence.
Сейчас Tesla рассчитывает к марту выпустить пять тысяч Model 3, после чего компания рассчитывает получать хорошие деньги от операционной деятельности, но сейчас у компании много кредитов, а многие инвесторы, вложившиеся в Tesla, терпят убытки, что в скором времени может привести к продаже акций компании, а больше всего их имеется у самого Илона Маска.
Объективно выглядит и прогноз инвестора Джима Чаноса, который на недавнем саммите высказал предположение, что из-за большой кредитной нагрузки Tesla не выдержит, и в ближайшие несколько лет компанию ждёт падение акций, так как она просто не сможет выдержать конкуренции с другими автогигантами, стремительно осваивающими рынок электрического транспорта.
Учёные выяснили, как разные виды алкоголя влияют на эмоции
Ни для кого не секрет, что алкоголь напрямую связан с эмоциональным состоянием человека. Кому-то он приподнимает настроение, а кого-то, напротив, вгоняет в депрессию. Кого-то спиртное раскрепощает, а кого-то делает более агрессивным и задиристым. Британские учёные (куда ж без них?) провели исследование, связывающее различные виды алкогольных напитков с эмоциональным состоянием человека. Об их выводах вы можете прочесть в данном материале.
«Понимание связи между эмоциями и различными алкогольными напитками необходимо нам в первую очередь для того, чтобы попытаться предотвратить злоупотребление алкоголем среди населения. Но прежде мы должны разобраться, как те или иные спиртные напитки влияют на эмоции представителей разных слоёв населения, которые их употребляют», — пишут британские исследователи в своём научном труде.
В качестве материала для исследования учёные использовали данные крупнейшего в мире онлайнового соцопроса, посвящённого употреблению взрослыми людьми алкоголя и наркотиков – Global Drug Survey. Опрос этот включает вопросы про количество, виды употребляемого алкоголя, а также про эмоции, которые вызывает в человеке употребление того или иного вида спиртного. Согласно опросу, люди чаще всего ассоциируют распитие алкоголя с энергичностью, расслаблением, повышенным сексуальным влечением, уверенностью в себе, усталостью, агрессивностью и так далее.
Проанализировав результаты опроса более 30 000 человек в возрасте от 18 до 31 года из 21 страны мира, учёные выявили закономерность в связи некоторых алкогольных напитков и определённого эмоционального состояния у людей. Красное вино, например, расслабляет человека. Как, впрочем, и пиво – более 50% респондентов сошлись на этом мнении. А вот крепкие алкогольные напитки чаще всего пробуждают в людях агрессию. Их опрашиваемые реже всего связывали с состоянием расслабления или отдыха.
«На протяжение многих веков употребление рома, джина, водки и других крепких алкогольных напитков было связано с насилием. И наше глобальное исследование в очередной раз доказывает, что именно крепкий алкоголь чаще всего становится причиной агрессивного поведения человека», — пишет соавтор исследования профессор Бангорского университета Марк Беллис.
Агрессия – не единственная эмоция, ассоциирующаяся у людей с крепким спиртным. Некоторые люди считают, что такой алкоголь придаёт им энергии, уверенности в себе и делает их более сексуально привлекательными. Учёные в своём исследовании также отмечают, что результаты опроса сильно различаются в зависимости от уровня образования респондентов, страны их проживания и возраста. К примеру, молодые люди в возрасте от 18 до 24 лет ассоциируют практически любой алкоголь с самоуверенностью и сексуальной раскрепощённостью.
Пол респондентов и количество потребляемого ими спиртного также оказывает сильное влияние на эмоциональные последствия питья алкоголя. Женщины, к примеру, чаще мужчин связывают позитивные эмоции с разными видами спиртного. Но как бы ни различались результаты опроса, одно всегда оставалось неизменным: крепкие напитки в сознании людей напрямую связаны с агрессией. Разумеется, учёные не могут со 100%-й точностью увязать каждый конкретный вид алкоголя с какой-либо определённой эмоцией, но всё же к их выводам следует прислушаться. Особенно если вы и сами любите налегать на крепкое. Результаты исследования можно прочесть в журнале BMJ Open.
Всем в жизни часто приходится выступать на сцене. Либо это отчеты перед начальником на работе. Или на свадьбе надо произносить тост. Выступления на конференциях. Сдача экзамена. Все это - варианты публичного выступления.
На канале @speechmaker куча советов на эту тему. Как не бояться выступать перед людьми. Как держать микрофон. Зачем нужны слайды. Чем можно повлиять на разную публику.
Советую вам канал @speechmaker, уверен, что пригодится!
скопления материи (например, галактики) представляют собой гравитационные системы. И в них есть некий баланс между действием темной энергии и гравитации, благодаря чему такие системы остаются стабильными. А разбег Вселенной происходит за счет расширения межзвездного пространства.
Читать полностью…
Проблема в том, как выяснить, когда, где, сколько и на сколько включать эти факторы Яманаки. Передержать — и органы могут превратиться в массу недифференцированных эмбриональных стволовых клеток, которые могут вырасти в ткань не того типа. Недодержать — и эффекта не будет. Нужно подобрать подходящую дозу. Испытания на людях были бы слишком рискованными.
Следует помнить, что продление срока жизни само по себе не то же самое, что продление качества жизни или здоровых лет. Незачем откладывать смерть, делая периоды болезни более длительными. Конечной целью должно быть сокращение времени, в течение которого люди нездоровы.
В какой-то момент до смерти каждый пересекает порог независимости, здорового и активного состояния, становится зависимым, больным и малоподвижным. Сколько времени мы проводим по преодолении этого момента — эта цифра у каждого своя, но все согласны с тем, что она должна быть минимальна в сравнении со здоровыми годами, прожитыми человеком.
Изменение образа жизни, достижения в области технологий и медицины направлены на то, чтобы максимально увеличить долю времени, которое уходит на жизнь, и отсрочить (неизбежное) возникновение связанных со старением болезней. Но жить веками — это мечта пока останется мечтой.
В России разрабатывают инвалидную коляску, управляемую взглядом
Высокие технологии призваны не только облегчить нашу жизнь, но и улучшить ее качество у людей с ограниченными возможностями. Отечественные ученые на базе научно-исследовательского центра «Курчатовский институт» разработали инвалидную коляску нового поколения: она даст возможность своему владельцу управлять движением устройства взглядом или же просто считывая сигналы головного мозга.
Коляска снабжена приборами для регистрации направления взгляда, а также электродами для считывания мозговой активности. Что примечательно, в разработке прибора активное участие принимали самые юные ученые. Как заявил сотрудник отдела по нейрокогнитивным технологиям Курчатовского института Вадим Ушаков,
«Для детей с инженерными способностями это было достаточно интересное задание. Участники нашей проектной смены в образовательном центре в Сочи «Сириус» уделили этому немало времени. Идеи, которые появились во время разработки, показались нам достаточно интересными. Мы хотели бы усовершенствовать данный прототип и снабдить его массой различных функций, чтобы выпустить на рынок максимально совершенный продукт».
Само устройство работает следующим образом: перед пользователем расположен дисплей, на который выводятся необходимые команды. Чтобы активировать нужную — достаточно просто посмотреть на нее. Другой способ управления подразумевает использование специального шлема с электродами. В таком случае экран не понадобится и пользователь сможет управлять коляской силой мысли.
Российский математик доказал теорему, которую не могли решить 40 лет
Российский математик и его коллега из Израиля доказали многомерную версию "теоремы о дощечках", постулирующей, что шар можно полностью покрыть выпуклыми полосками, совокупная ширина которых будет составлять, как минимум, половину длины его самой большой окружности. Доказательство было опубликовано в журнале Geometric and Functional Analysis.
"Задача Ласло Фейеша Тота привлекала внимание математиков, занимающихся дискретной геометрией, уже более 40 лет. У этой задачи оказалось изящное решение, и нам посчастливилось его найти. Она навела нас на мысль о другой, более сильной гипотезе о покрытии сферы смещенными зонами, полученными пересечением единичной сферы с трехмерными полосками-дощечками, не обязательно симметричными относительно центра", — рассказывает Александр Полянский, математик из Московского Физтеха в Долгопрудном.Эта теорема, как отмечает ученый, является важнейшей частью так называемой дискретной геометрии – особого раздела математики, который изучает, как соотносятся друг с другом геометрические фигуры, их комбинации и наборы. К примеру, она позволяет ответить, какое наибольшее число шаров одинакового размера можно разместить вокруг одного такого же шара. Многие подобные задачи имеют важное практическое значение, так как напрямую связаны с проблемами в IT, физике и химии.
Одна из главных задач, которую изучают представители этой области математики — так называемая "теорема о дощечках", сформулированная еще в начале 20 века. В самом простом виде она гласит, что круг любых размеров невозможно покрыть дощечками, чья общая ширина меньше диаметра самой окружности. Простые варианты этой задачи, как пишут Полянский и его коллега Цзылинь Цзян, более 50 лет назад решили Альфред Тарский и Трегер Банг.
Более сложную версию теоремы выдвинул в 1973 году венгерский математик Ласло Фейеш Тот, который предположил, что сферическую поверхность любых размеров можно покрыть определенным набором трехмерных выпуклых "дощечек", похожих по форме на тонкие полоски кожуры арбуза, чья общая толщина составит как минимум половину длины самой большой окружности.
Авторам статьи, опиравшимся на идеи, которые использовал Трегер Банг для доказательства первой "трехмерной" версии "теоремы о дощечках", удалось не только решить задачу Фейеша Тота, но и показать, что она будет работать и в многомерном пространстве.
Российский и израильский математики, как и Банг, шли в своем доказательстве от противного: они предположили, что суммарная ширина "дощечек", полностью покрывающих сферу, будет меньше половины длины окружности, и хотели получить противоречие в виде точки, которая лежала бы на сфере, но не была покрыта "дощечками".
Подобные противоречия были найдены, что доказало справедливость идей венгерского математика. Как считают исследователи, их доказательство ускорит развитие дискретной геометрии и позволит сформулировать ряд новых математических и практических задач, связанных с "теоремой о дощечках" и гипотезой Фейеша Тота.
Эта операция спасает людей от кровоизлияния в мозг
Читать полностью…
Спустя 37 лет простоя двигатели «Вояджера-1» вновь ожили
Аэрокосмическое агентство NASA явно знает толк в том, как выжать в буквальном смысле последние соки из своих космических аппаратов. В октябре этого года во второй раз была продлена миссия автоматической межпланетной станции Dawn после того, как она завершила изучение карликовой планеты Цереры. Аппарат «Новые горизонты» в свою очередь движется на встречу с крупным ледяным объектом пояса Койпера под названием MU69, на которую он прибудет в январе 2019 года. А на днях, как оказалось, NASA провела успешный запуск двигателей космического аппарата «Вояджер-1», чего не происходило аж с 1980 года. Как сообщает агентство, благодаря этому строк службы аппарата удалось увеличить еще на пару лет.
«Вояджер-1» — единственный созданный человеком космический аппарат, находящийся за пределами Солнечной системы. Тем не менее он по-прежнему поддерживает связь с Землей через Сеть дальней космической связи NASA (DSN), которая позволяет инженерам агентства посылать аппарату новые инструкции. Для крошечных корректировок своего положения «Вояджер-1» использует микродвигатели управления ориентацией. Для того, чтобы антенна аппарата всегда была направлена в сторону Земли, их запускают всего на тысячные доли секунды. Однако начиная с 2014 года инженеры агентства стали отмечать, что эти двигатели поизносились и уже не так эффективно справляются со своей работой.
Сотрудникам Лаборатории реактивного движения (JPL) пришлось искать альтернативный способ стабилизации космического аппарата и в итоге они его нашли – в виде двигателей для маневренной коррекции траектории. Они расположены позади космического аппарата и практически идентичны тем, которые использовались до этого. Последний раз эти двигатели запускались в ноябре 1980 года, то есть 37 лет назад, когда автоматическая межпланетная станция «Вояджер-1» попала в гравитационное поле притяжения Сатурна. С тех пор их никогда не использовали, вплоть до этого вторника. Когда команда JPL их запустила, то с удивлением обнаружила, что они все еще работают. Со слов руководителя проекта «Вояджер» Сюзанны Додд, перезапуск двигателей должен помочь продлить время работы зонда «еще на два-три года».
Команда управления зондом планирует перейти на полную корректировку курса «Вояджера» за счет этих двигателей в январе будущего года, однако у данной системы имеется один серьезный недостаток. Эти двигатели требуют прогрева, который тратит и без того ограниченные энергетические запасы зонда. Инженеры собираются использовать данные двигатели до тех пор, пока будет возможно использование системы их прогрева. После этого планируется вернуться обратно к управлению аппаратом с помощью основных двигателей системы ориентации. Команда JPL также планирует проверить работоспособность маневровых двигателей у брата-близнеца «Вояджера-1», зонда «Вояджер-2». При этом в NASA сообщают, что у последнего двигатели маневренной коррекции траектории находятся в лучшей форме.
Как сделать путешествие назад во времени физически возможным?
Мысль о том, что мы могли бы вернуться назад во времени, дабы изменить прошлое, стала одним из любимых приемов в фильмах, литературе и телесериалах. «Гарри Поттер», «Назад в будущее», «День Сурка» и многие другие фильмы обещали нам возможность сделать повторный выбор в своем прошлом. Для большинства людей такая возможность будет оставаться фантастической, потому что все законы физики указывают на то, что движение вперед во времени — это неизбежно и необходимо. В философии даже возник парадокс, подчеркивающий абсурдность такой возможности: если бы путешествия назад во времени были возможны, вы могли бы отправиться назад во времени и убить своего дедушку до того, как ваши родители вообще встретились, тем самым устранив возможность своего собственного существования. Долгое время считалось, что пути обратно нет. Но благодаря прелюбопытнейшим свойствам пространства и времени в общей теории относительности Эйнштейна, путешествие назад во времени может стать возможным, считает физик Итан Зигель.
Иллюстрация ранней Вселенной, состоящей из квантовой пены, в которой квантовые флуктуации проявляются на мельчайших масштабах. Положительные и отрицательные флуктуации энергии могут создавать крошечные квантовые червоточины
Начнем с физической идеи червоточины. В известной нам Вселенной в мельчайших масштабах на ткани пространства-времени проявляются крошечные квантовые флуктуации. Сюда входят энергетические флуктуации в положительных и отрицательных направлениях, зачастую происходящие очень близко друг к другу. Сильная, плотная, положительная флуктуация энергии может создавать определенным образом изогнутое пространство, а сильная, плотная, отрицательная флуктуация энергии будет искривлять пространство противоположным образом. Если соединить два этих региона кривизны, вы получите — ненадолго — квантовую червоточину. Если червоточины проживет достаточно долго, вы можете попробовать провести через нее частицу, так что она мгновенно исчезнет в одном месте пространства-времени и появится в другом.
Точный математический график лоренцевой червоточины. Если один конец червоточины построен из положительной массы/энергии, а другой из отрицательной массы/энергии, червоточина станет проходимой
Чтобы масштабировать все это, например, и позволить пройти через червоточину человеку, потребуется кое-что сделать. Хотя все известные частицы в нашей Вселенной обладают положительной энергией и либо положительной, либо нулевой массой, возможно существование частиц с отрицательной массой и энергией в рамках ОТО. Конечно, мы их пока не нашли, но если верить физикам-теоретикам, нет ничего, что исключало бы возможность их существования.
Если вещество с отрицательной массой и энергией существует, создание сверхмассивной черной дыры и ее аналога с отрицательной массой и энергией, а затем последующее их соединение позволит создать проходимую червоточину. Независимо от того, как далеко вы разводите два этих совмещенных объекта, если у них имеется достаточно массы и энергии — как положительных, так и отрицательных — мгновенная связь сохранится. Все это замечательно подходит для мгновенных путешествий через пространство. Но как насчет времени? И вот здесь-то в игру вступают законы специальной теории относительности.
Согласно закону специальной теории относительности, стационарные и движущиеся части стареют с разной скоростью
Если вы путешествуете близко к скорости света, вы испытываете явление, известное как замедление времени. Ваше движение в пространстве и движение во времени связаны скоростью света: чем быстрее вы движетесь через пространство, тем медленнее — через время. Представьте, что у вас есть пункт назначения в 40 световых годах отсюда, а вы можете двигаться с невероятной скоростью: свыше 99,9% скорости света. Если вы сядете в корабль, отправитесь к звезде почти на скорости света, затем остановитесь, развернетесь и вернетесь на Землю, обнаружится нечто странное.
В Австрии создали рабочий прототип квантового роутера
Как пишет редакция издания Science Alert, группа специалистов из Университета Вены смогла разработать первый в истории квантовый роутер и даже провела первые испытания нового устройства. Это первое устройство, которое может не только принимать запутанные фотоны, но и передавать их. Кроме того, схема, используемая в роутере, может стать основой для создания квантового интернета.
Как известно, системы квантовой связи работают благодаря свойствам квантовой запутанности, что обеспечивает невероятный уровень безопасности пересылаемых данных. Но на данный момент данные могут быть пересланы лишь напрямую от одного пользователя к другому. Перенаправить поток информации по стандартным оптоволоконным сетям не представляется возможным, так как они поглощают свет и тем самым разрушают запутанность. Однако группе исследователей под руководством Ральфа Ридингера удалось создать устройство, которое помогло преодолеть эти ограничения.
Ученые использовали частоту в 5,1 ГГц, создав 500 кремниевых резонаторов, частота вибрации которых позволяет сохранить квантовую информацию. Все 500 кремниевых резонаторов были протестированы на наличие подходящей для него пары. Использовано было всего 5 пар, которые поместили в холодильник, который охладил резонаторы до абсолютного нуля. Затем их подключили друг к другу оптическим кабелем длиной 20 см. Как сообщил автор и руководитель разработки господин Ридингер,
«Подобные нанороутеры способны поддерживать запутанное состояние фотонов, в отличие от обычных сетей связи. Мы не видим никаких ограничений, мешающих нам увеличить его с 20 сантиметров до нескольких километров и даже больше. Представленная система масштабируется на большее число устройств и может быть интегрирована в реальную квантовую сеть. Сочетание наших результатов с оптическими сетями, способными переносить квантовую информацию, может создать основу для будущего квантового интернета».
Извержение вулкана, вид из космоса😱
Ещё больше интересных фотографий и фактов на нашем канал! @Foto_Fakti
Маск: Ракетные технологии открывают перед «Родстером» большие возможности
Анонс моднейшего суперкара от Tesla состоялся совсем недавно, но глава компании Илон Маск уже рассуждает в твиттере о будущем своих новых автомобилей. По его словам, машина, которую будут выпускать через два с небольшим года, будет лишь базовой моделью, возможности которой со временем увеличатся благодаря ракетным технологиям.
«Уточню, что это лишь базовая модель. Будет специальный пакет опций, который поднимет возможности машины на следующий уровень,» — написал у себя в твиттере Маск.
Многие проекты Маска заимствуют технологии друг у друга. Так, автомобильная компания Tesla использует ту же инновационную сварку, что применяется при строительстве ракет SpaceX. Вероятно, кое-что из наработок SpaceX уже применяется или планируется внедрить в производство авто.
«Не заявляю, что следующий «Родстер» сможет делать перелёты и прыжки, но всё может быть…», — поддал жару Глава Tesla и добавил, что всё это — лишь вопросы безопасности, так как ракетные технологии открывают большие возможности перед производителем.
Первый «Родстер» от Tesla появится в продаже к 2020 году, будет разгоняться до ста километров в час за 1,9 секунды и сможет развить максимальную скорость в 400 километров в час.
Как увеличить возможности мозга?
Известно, что по мере старения все резервы нашего организма истощаются, а органы и ткани начинают постепенно утрачивать свою функцию. Согласно многочисленным исследованиям, после 40 лет объем головного мозга человека уменьшается в среднем на 5% каждые последующие 10 лет жизни, что чревато не только ухудшением памяти, но и развитием ряда нейродегенеративных заболеваний. Но ученые из Университета Западного Сиднея и Манчестерского университета нашли способ остановить этот процесс, причем этот способ доступен каждому.
Как бы банально это ни звучало, но «секретом» долголетия являются аэробные упражнения. В ходе эксперимента специалисты изучили влияние аэробных нагрузок на гиппокамп, который отвечает за функционирование памяти и другие когнитивные функции. Ряд исследований, проведенных на животных, доказал эффективность аэробных упражнений для улучшения работы мозга, и вот теперь настала очередь экспериментов на людях.
В ходе нового эксперимента эксперты проанализировали данные 737 человек. В эту группу входили как здоровые люди, так и пациенты с различными нарушениями: от банальных проблем с памятью до болезни Альцгеймера и шизофрении. Возраст участников находился в интервале от 24 до 76 лет. Всей группе людей было проведено сканирование мозга и еще ряд тестов, по которым оценивался конечный результат. Затем испытуемым были назначены различные аэробные упражнения: занятия на велотренажерах, ходьба и плаванье. Продолжительность циклов упражнений составила от 3 до 24 месяцев с интервалом в 2-5 сеансов в неделю.
В итоге удалось выяснить, что в ходе такого спортивного эксперимента абсолютно у всех испытуемых значительно увеличился объем гиппокампа, а также увеличилась выработка нейротрофического фактора головного мозга (BDNF), который отвечает за функционирование и развитие нейронов и синапсов. Как отметил автор исследования доктор Джозеф Фирт,
«Когда вы тренируетесь, ваш организм производит химическое вещество BDNF, которое может помочь предотвратить возрастное снижение интеллекта и снизить скорость дегенеративных процессов головного мозга. Кроме того, повышение уровня BDNF может быть полезным для пациентов, страдающих болезнью Альцгеймера и другими формами слабоумия. Аэробные нагрузки помогают поддерживать нейроны головного мозга в здоровом состоянии значительно дольше и отсрочить или даже предотвратить появление болезней».
Гравитация против темной энергии: что обеспечивает существование Вселенной
Темная энергия — один из феноменов Вселенной, о существовании которого стало известно двадцать лет назад. Однако ученые и по сей день знают о ее природе не так много.
Когда Эйнштейн в начале прошлого века выводил уравнение гравитации, то предположил, что должна существовать сила, противодействующая притяжению объектов друг к другу. В то время ученые исходили из того, что Вселенная статична. Но ведь гравитация действует таким образом, что все объекты, обладающие массой, притягиваются друг к другу. Следовательно, чтобы Вселенная не схлопывалась, гравитации должна противодействовать некая сила. И Эйнштейн ввел в уравнение космологическую постоянную, которая должна была сбалансировать гравитацию. Но из полученного равенства следовало, что Вселенная не статична, а расширяется, а это противоречило теории. Ученый называл константу своей великой ошибкой, но она оказалась великим пророчеством.
В конце 1990-х годов исследователи обнаружили, что яркость сверхновых звезд в удаленных галактиках меньше, чем считалось раньше. То есть расстояние до этих галактик оказалось больше вычисленного по старым формулам: D=2R/2sin(α/2), где D — расстояние до звезды, R — радиус земной орбиты, α — угол, под которым был бы виден средний радиус земной орбиты из центра масс звезды.
Ученые сделали вывод, что Вселенная расширяется не просто, а с ускорением. Затем эти наблюдения экспериментально подтвердились измерениями неравномерности реликтового излучения (остаток энергии Большого Взрыва) и наблюдениями за образованием скоплений галактик.
Физики сформулировали гипотезу, из которой следовало, что Вселенной не дает схлопнуться некая энергия, она же решает проблему невидимой массы. Ведь согласно теоретическим выкладкам на основе анализа Большого Взрыва, масса Вселенной не соответствует той, которая должна получиться в результате подсчета вклада всей материи. Может показаться странным, что энергия служит эквивалентом массы, но это утвержденная физическая концепция теории относительности: E=mc².
Помимо влияния на расширение Вселенной, о темной энергии известно совсем немного. Она формирует наш мир на 68%, у нее низкая плотность, она однородна и не взаимодействует (по крайней мере, так, чтобы это было заметно) с обычной материей, за исключением гравитации.
Сущность темной энергии определить довольно трудно, так как она слишком сильно отличается от привычных явлений. Дело в том, что в физике при описании процессов важна не величина энергии, а ее изменение. Например, при разнице потенциалов возникает напряжение (электроны двигаются от одной точки к другой), а при изменении температуры мы можем точно определить, на сколько градусов тело нагрелось или охладилось.
Гравитация здесь исключение из правил — на нее действует постоянная энергия, а не разница в значениях. Феноменальное поле, влияющее на темп расширения Вселенной, называют энергией вакуума, или темной энергией. Поле разлито по всему пространству и имеет везде одинаковую плотность. Погрешности в космологических наблюдениях оставляют возможность предполагать наличие слабой динамики у энергии вакуума.
"Дело в том, что наш опыт исследования Вселенной ничтожно мал по сравнению со временем ее жизни и масштабами. Допустим, мы фотографируем большой старый дуб каждый день в течение нескольких месяцев и не замечаем никаких изменений. На основе эксперимента делаем вывод, что растение со временем совершенно не меняется. Но, вероятно, наш фотоаппарат просто не может засечь незначительные изменения, к тому же время проведения эксперимента слишком мало. Резонно предположить, что постоянство темной энергии лишь кажущееся, а на самом деле мы наблюдаем динамическое поле, только эволюционирует оно очень-очень медленно. Поэтому окончательные выводы о свойствах и сущности темной энергии делать пока рано", — комментирует Дмитрий Горбунов, доцент кафедры фундаментальных взаимодействий и космологии московского Физико-технического института.
Но если Вселенная расширяется, почему наши органы восприятия этого не чувствуют? Дело в том, что крупные
Но если Вселенная расширяется, почему наши органы восприятия этого не чувствуют? Дело в том, что крупные скопления материи (например, галактики) представляют собой гравитационные системы. И в них есть некий баланс между действием темной энергии и гравитации, благодаря чему такие системы остаются стабильными. А разбег Вселенной происходит за счет расширения межзвездного пространства.
Читать полностью…
