title stringlengths 6 127 | url stringlengths 35 124 | date_published timestamp[s]date 2015-03-02 09:39:00 2026-02-28 09:26:00 | author stringclasses 172 values | tags listlengths 0 5 | difficulty float64 0.1 9.7 ⌀ | subtitle stringlengths 4 1.67k ⌀ | text stringlengths 0 18.5k |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
Зубатые киты оказались уязвимы перед гриппом и корью | https://nplus1.ru/news/2015/06/16/missing-proteins | 2015-06-16T17:42:00 | Даниил Кузнецов | [
"Наука"
] | 3.5 | null | Группа генетиков из Медицинской школы Стэнфордского университета обнаружила, что у представителей нескольких семейств зубатых китов (дельфины, касатки, кашалоты) имеются разнообразные мутации в генах Mx1 и Мx2, не позволяющие синтезировать ключевые для иммунной защиты от вирусных инфекций белки. С подробностями работы можно ознакомиться в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Исследование состояло из двух этапов. На первом этапе ученые проанализировали геномы 60 различных видов млекопитающих. Среди них было четыре представителя различных семейств подотряда зубатых китов (Odontoceti), представители подотряда усатых китов (Mysticeti), а также множество иных млекопитающих, включая даже коров и человека.
Выяснилось, что только у зубатых китов гены Mx1 и Мx2 отсутствуют полностью, либо в них наблюдаются разного рода мутации, потенциально исключающие возможность производства функциональных белков. У всех остальных млекопитающих, в том числе и усатых китов, никаких изменений в этих генах не наблюдалось.
Чтобы проверить гипотезу о нефункциональности Mx1 и Мx2 генетики дополнительно провели транскриптомный анализ, позволивший установить какие гены у зубатых китов экспрессированы, а какие – нет. Первоначальное мнение об отсутствии выработки связанных с обозначенными генами белков полностью подтвердилось.
Ген Mx1 кодирует белок, который у человека и, вероятно, других млекопитающих играет важнейшую роль в ингибировании РНК и ДНК ортомиксовирусов (грипп типа А), парамиксовирусов (корь) и гепаднавирусов (гепатит B). В 2013 году было обнаружено, что ген Mx2 кодирует белок, влияющий на поведение вируса иммунодефицита человека в клетках, препятствуя его репликации и процессу размножения. Существует мнение, что схожие механизмы защиты присутствуют у всех млекопитающих.
Новое исследование задает больше вопросов, чем дает ответов. Наличие Mx-генов у усатых китов говорит, что, скорее всего, их исчезновение или мутации произошли у общего предка обоих подотрядов незадолго после их взаимного разделения. Причиной его мог служить какой-то убийственный вирус, который каким-то образом использовал эти гены в своих целях. Таким образом, после массовой эпидемии выжили только особи с поврежденными и нефункциональными Mx-генами. Однако остается загадкой, как зубатые киты противодействовали на протяжении 33-37 миллионов другим вирусным инфекциям. По мнению стэнфордских генетиков, есть возможность, что они выработали какой-то иной защитный механизм, который еще предстоит обнаружить. |
Расселению динозавров помешали скачки концентрации углекислого газа | https://nplus1.ru/news/2015/06/17/nuevomexico | 2015-06-16T21:27:00 | Александр Березин | [
"Наука",
"Археология"
] | 1.8 | null | Ученые под руководством Джессики Уайтсайд (Jessica Whiteside) из Саутгемптонского университета выяснили, что в некоторых регионах планеты распространение ранних динозавров десятки миллионов лет сдерживалось негативным влиянием резких изменений климата, обусловленных изменчивостью содержания углекислого газа в атмосфере. Соответствующая работа
опубликована
в
Proceedings of the National Academy of Sciences
.
Анализируя геологические отложения из Гост Ранч, места известного множеством находок эпохи триаса, исследователи обнаружили, что 205-215 миллионов лет назад концентрация углекислого газа в атмосфере была в 3-6 раз выше, чем сегодня. При этом она систематически испытывала резкие колебания внутри этого диапазона значений. По скорости эрозии в древних породах авторы оценили среднесуточную температуру воздуха в Гост Ранч в 28 градусов Цельсия. В триасе эта часть Нью-Мехико находилась южнее 10 градуса северной широты, но и для экваториальной зоны такая температура довольно высока.
Измерив альбедо найденных образцов древесного угля, авторы пришли к выводу, что он формировался при температурах порядка 680 градусов Цельсия. Такие условия соответствуют крупным и длительным лесным пожарам. Одновременно с этим находки пыльцы в проанализированных отложениях указали на частую смену доминирующий растительности. Слои, указывающие на доминирование папоротников, сменяются теми, где пыльца принадлежит в основном голосеменным растениям, родственникам современных сосен.
На основе комплексного анализа этих факторов группа Уайтсайд полагает, что климатические условия триаса в экваториальный районах планеты характеризовались «экстремальной нестабильностью». Ученые выдвигают гипотезу, что высокое и часто изменяющееся содержание углекислого газа в атмосфере затрудняло формирование устойчивых экваториальных экосистем, поскольку резко и систематически меняло там климат. Судя по появлению папоротников, живущих в условиях повышенной влажности, на смену сухим и жарким периодам часто приходили жаркие и влажные, затем вновь сменявшиеся длительными засухами, за которыми следовали лесные пожары.
Авторы отмечают, что такой сценарий наилучшим образом объясняет находки ископаемых ранее сделанные в районе Гост Ранч. Динозавры, уже доминировавшие в ту эпоху на всей планете, в данной зоне были не самыми многочисленными животными. Лишь 15% костей, найденных в Гост Ранч, принадлежат им, остальные 85% относят к предками нынешних крокодилов, бывших, в отличии от динозавров, холоднокровными. Немногочисленные найденные динозавры являются мелкими хищниками. Ни одного крупного растительноядного динозавра вроде поздних бронтозавров или диплодоков в этой местности найти не удалось, так же как и во всех других районах Земли, во времена триаса находившихся близко к экватору. То, что в таких неблагоприятных условиях хладнокровные позвоночные продолжали процветать, группа Уайтсайд объясняет их меньшими энергетическими потребностями в сравнении с теплокровными динозаврами. |
В марсианских метеоритах нашли метан | https://nplus1.ru/news/2015/06/17/martetiene | 2015-06-17T06:30:00 | Александр Березин | [
"Наука"
] | 4.5 | null | Международная группа ученых во главе с Найджелом Блэйми (Nigel Blamey) из Университета Брока (Канада) обнаружила метан в метеоритах марсианского происхождения. Работа опубликована в Nature Communications.
Группа Блейми исследовала образцы шести метеоритов, чье марсианское происхождение считается установленным. Их подвергли механическому сдавливанию в вакуумной камере, в результате чего из микрополостей внутри образцов смогли выйти небольшие количества различных газов. Больше всего среди них было азота, сразу за ним (по количеству) следовал метан.
По словам Найджела Блейми, «Самым большим сюрпризом стало то, что обнаруженные следы метана оказались столь значительными». Во всех марсианских образцах метана оказалось даже больше, чем углекислого газа, в одном из образцов — в 23 раза больше. Углекислый газ доминирует в атмосфере современного Марса, его содержание там достигает 96 процентов. В качестве контроля аналогичные процедуры были проделаны с парой метеоритов внепланетного происхождения (хондритами). Для них картина ожидаемо оказалась противоположной: метана там было в 7-10 раз меньше, чем углекислого газа.
Исследователи осторожно отмечают, что хотя метан на Земле чаще всего имеет органическое происхождение, выявление его следов на Марсе не означает, что там есть или когда-либо была жизнь. В принципе, обнаруженный метан мог образоваться в результате абиогенных геологических процессов. Тем не менее этот заключенный в вулканических породах метан может поддерживать хемотрофные микробные сообщества под поверхностью планеты, считают авторы работы.
Открытие метана в марсианских метеоритах придает новый оборот напряженной дискуссии о том, есть ли метан в атмосфере планеты. Ранее периодическое обнаружение его следов в атмосфере планеты часто объясняли инструментальными ошибками. Если все вулканические породы марсианского происхождения содержат столько же метана, сколько удалось обнаружить группой Блейми в шести исследованных образцах, это означает, что часть его может попадать марсианскую атмосферу, делая сценарий систематических инструментальных ошибок менее вероятным. |
Airbus создаст новый многоцелевой вертолет | https://nplus1.ru/news/2015/06/17/x6-helo | 2015-06-17T07:50:00 | Василий Сычев | [
"Технологии",
"Оружие"
] | 1.5 | Новый вертолет X6 заменит многоцелевые NH90 и H225 | Европейская компания Airbus Helicopters объявила о намерении разработать новый многоцелевой вертолет X6, который в перспективе заменит NH90 и H225 Caracal. Как сообщает Defense News, в ближайшие два года компания намерена провести оценку проекта, а затем начать научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы. Серийное производство X6 может начаться через 15 лет. Сперва Airbus Helicopters разработает гражданскую версию машины, а затем доработает ее для военных.
Как ожидается, X6 станет первым гражданским вертолетом компании, в котором будет реализована система электродистанционного управления; ее возьмут у NH90 и адаптируют для нового вертолета. Кроме того, в перспективной машине планируется использовать воздушные винты, испытанные на прототипе высокоскоростного вертолета X3. Речь идет о своего рода закрылках, устанавливаемых на лопасти несущего винта, которые позволяют изменять угол атаки и снижать скорость вращения ротора, снижая шумность.
Масса перспективного вертолета составит около десяти тонн. Он сможет перевозить до 19 человек. Предположительно, интерес к X6 проявят в первую очередь газо- и нефтедобывающие компании. Благодаря продажам нового вертолета гражданским компаниям Airbus Helicopters рассчитывает получить средства на создание военной версии вертолета. Возможные технические характеристики перспективного многоцелевого вертолета пока не известны.
Многоцелевые вертолеты NH90 выпускаются европейским консорциумом NHIndustries, значительную долю акций которого контролирует Airbus Helicopters. Двухдвигательный NH90 способен развивать скорость до 291 километра в час и совершать полеты на расстояние до 1,2 тысячи километров. Вертолет может принимать на борт до 20 человек. Палубная версия NFH может быть вооружена торпедами и противокорабельными ракетами на внешних точках подвески. |
Микродрон с камерой собрал деньги на производство за сутки | https://nplus1.ru/news/2015/06/17/micro-drone-3 | 2015-06-17T08:38:00 | Николай Воронцов | [
"Гаджеты",
"Роботы и дроны"
] | 1.3 | null | Создатели популярного микродрона с камерой запустили кампанию по сбору средств на производство новой модели квадрокоптера. Кампания завершилась через 19 часов после старта. Подробнее можно ознакомиться на странице проекта на краудфандинговой платформе Indiegogo.
Новый квадрокоптер Micro Drone 3.0 оснащен HD-камерой на карданной подвеске и может управляться как со смартфона, так и при помощи специального пульта для радиоуправляемых моделей. При этом дрон умещается в ладонь, что и позиционируется создателями как основное преимущество беспилотника: на сегодняшний день в открытой продаже Micro Drone 3.0 самый маленький квадрокоптер, оснащенный стабилизационной подвеской камеры.
Рама квадрокоптера спроектирована для легкой замены отдельных частей и изготовлена при помощи 3D-печати, что позволяет не только самостоятельно печатать детали дрона в случае их поломки, но и разработать раму собственной конструкции.
Дрон может летать при ветре до 70 километров в час на расстоянии от оператора не больше 90 метров. К беспилотнику можно подключить очки виртуальной реальности Google Cardboard для полетов с видом от первого лица, а при управлении квадрокоптером со смартфона можно транслировать видеопоток через популярные стриминговые сервисы. Для приобретения дрона необходимо пожертвовать проекту от 125 долларов США. Производство и доставка готовых квадрокоптеров начнется осенью 2015 года. |
Экзоскелет станет частью экипировки «Ратник» | https://nplus1.ru/news/2015/06/17/ratnik | 2015-06-17T09:07:00 | Василий Сычев | [
"Оружие"
] | 2.1 | Новое поколение «Ратника» получит новые продукты питания и медицинские средства | Систему жизнеобеспечения экипировки «солдата будущего» нового поколения «Ратник» планируется дополнить экзоскелетом, устройством, позволяющего в несколько раз увеличить мускульную силу человека. Об этом, как сообщает РИА Новости, заявил гендиректор ЦНИИточмаш Дмитрий Семизоров. По его словам, развитие боевой экипировки будет вестись «в направлении интеграции различных биомеханических средств». В новое поколение «Ратника» также войдут новые медицинские средства и продукты питания.
Подробности об экзоскелете, который может быть включен в состав нового «Ратника», Семизоров не уточнил. В России на протяжении последних нескольких лет ведется разработка нескольких типов экзоскелетов, однако подробности о них не разглашаются. Известно только, что один из типов экзоскелетов позволит бойцам переносить грузы массой 200-300 килограммов, бегать и прыгать. Серийное производство устройств и их поставка в войска может начаться в 2020 году.
О том, что в России началась разработка нового поколения экипировки «Ратник» в начале июня 2015 года объявил глава Фонда перспективных исследований Андрей Григорьев. По его словам, в настоящее время фонд совместно с ЦНИИточмашем формирует «видение того, какой должна быть» новая экипировка. Условное название новой экипировки — «Ратник-2». Предположительно, на разработку нового комплекта потребуется около 10-15 лет, из которых три-четыре года будут потрачены на формирование облика перспективной экипировки.
Разработка первого поколения боевой экипировки «Ратник» завершилось весной 2015 года. Первые несколько серийных комплектов экипировки уже были поставлены в войска, и несколько подразделений Сухопутных войск России прошли в них по Красной площади 9 мая. По данным Министерства обороны, закупка «Ратника» уже включена в государственный оборонный заказ на текущий год, однако сколько именно комплектов экипировки будет поставлено в войска, пока неизвестно.
В состав «Ратника» входят около 20 различных элементов, которые можно комбинировать между собой в зависимости от выполняемой задачи. Основу экипировки составляет арамидный комбинезон. Кроме того, в состав экипировки входят спецшлем и бронежилет с керамическими бронепластинами. Экипировка также включает в себя средства защиты, стрелковое оружие, прицельные комплексы, системы связи, навигации и боевого управления.
Сегодня разработкой военных экзоскелетов занимаются несколько стран мира, однако на вооружение ни одной из них такие устройства пока не приняты. В частности, американская компания Raytheon занимается разработкой экзоскелета XOS3, которые будет использоваться военными для транспортировки грузов. С 2004 года Калифорнийский университет ведет создание «роботизированных ног» HULC, которые снизят утомляемость бойцов в дальних походах. Эти системы могут начать поступать на вооружение ближе к 2020 году. |
Мягкая робоперчатка поможет при нарушениях моторики | https://nplus1.ru/news/2015/06/17/soft-glove | 2015-06-17T10:57:00 | Николай Воронцов | [
"Технологии",
"Роботы и дроны"
] | 2.1 | null | Команда ученых под руководством специалиста по носимой робототехнике Конора Уолша (Conor Walsh) разработала роботизированную перчатку с использованием мягких актуаторов. Устройство создано для реабилитации при нарушениях моторных функций верхних конечностей. Подробнее можно прочесть на сайте Гарвардского университета.
В каждом пальце робоперчатки расположено несколько мягких актуаторов, которые помогают пациенту приложить необходимую нагрузку для удержания вещи в руке, а силиконовые элементы на внутренней стороне предотвращают выскальзывание предмета. Когда человек сгибает руку, перчатка при помощи датчиков давления чувствует движение пальцев и помогает его продолжить.
По замыслу создателей, устройство должно помочь людям с нарушениями моторики или мышечной дистрофией в повседневной жизни и при реабилитации. Система все еще в экспериментальной стадии, сейчас исследователи работают над улучшением обратной связи, чтобы помочь роботизированной перчатке лучше понимать движения, которые хочет сделать пользователь. |
Астрономы нашли самые ранние звезды Вселенной | https://nplus1.ru/news/2015/06/17/early-stars-found | 2015-06-17T11:51:00 | Владимир Королев | [
"Космические дневники"
] | 4.1 | null | Астрономы из Института астрофизики и космических исследований, Лиссабонского университета и Лейденской обсерватории обнаружили самую яркую из ранее известных молодых галактик, получившую обозначение CR7. Как оказалось, она содержит в себе звезды, принадлежащие к III типу населения, аналогичные первым звездам Вселенной. Ранее их существование было предсказано лишь теоретически. Исследование принято к публикации в Astrophysical Journal (препринт), а кратко с ним можно ознакомиться в пресс-релизе Южной Европейской обсерватории.
Исследователи с помощью Очень Большого Телескопа, а также телескопов обсерватории Кека и «Хаббла» провели самый обширный на данный момент обзор далеких галактик. Свет от них идет настолько долго, что астрономы видят их такими, какими они были миллиарды лет назад. В новом исследовании ученые рассмотрели галактики, сформировавшиеся в эпоху реионизации, спустя всего 800 миллионов лет после Большого Взрыва. В результате обзора астрономы обнаружили ряд чрезвычайно ярких и молодых галактик, самая яркая среди которых CR7.
По словам ученых, само по себе обнаружение столь яркой галактики является важным научным результатом. Светимость в лаймановской спектральной линии водорода втрое превысила предыдущий рекорд среди объектов ранней Вселенной, принадлежащий галактике Himiko. Однако, анализируя спектр излучения, астрономы обнаружили еще одну особенность галактики — в ней практически нет спектральных линий, соответствующих элементам тяжелее гелия. Это важная характеристика, указывающая на наличие в галактике скоплений звезд III типа населения, никогда ранее не наблюдавшихся.
Давид Собрал, соавтор работы «Мы не ожидали найти столь яркую галактику. А затем, шаг за шагом раскрывая природу CR7, мы поняли, что нашли не только самую яркую из известных удаленных галактик, но и что она имеет все характеристики, свойственные гипотетическому звездному населению типа III. Именно в таких звездах образовались первые во Вселенной тяжелые атомы, из которых теперь состоим и все мы. Это просто удивительно!»
«Мы не ожидали найти столь яркую галактику. А затем, шаг за шагом раскрывая природу CR7, мы поняли, что нашли не только самую яркую из известных удаленных галактик, но и что она имеет все характеристики, свойственные гипотетическому звездному населению типа III. Именно в таких звездах образовались первые во Вселенной тяжелые атомы, из которых теперь состоим и все мы. Это просто удивительно!»
Наряду с ними, в галактике удалось найти и более привычные звезды, спектр которых смещен в красную область. По словам авторов, это свидетельствует о волнообразном процессе формирования звезд населения III, предсказанном теорией. Обнаруженные скопления, по всей видимости, принадлежат к последней такой волне.
Для точного подтверждения того, что найденные звезды принадлежат именно III типу, исследователи планируют провести дополнительные наблюдения с помощью телескопов ALMA, «Хаббл» и Очень Большого Телескопа. Кроме того, они надеются найти подобные объекты среди звезд других ярких галактик, аналогичных CR7.
Первыми звездами, образовавшимися в ранней Вселенной были звезды III типа населения. Именно они были двигателями процесса реионизации, выступали в роли фабрик по производству тяжелых элементов. Изначально же они состояли лишь из водорода, гелия и следовых количеств лития, образовавшихся вследствие Большого Взрыва. По существующим предположениям, масса первых звезд могла превышать солнечную в тысячи раз, а температура их поверхности измерялась десятками тысяч кельвинов. Такие объекты существовали недолго, около пары миллионов лет, а затем становились сверхновыми. |
У шимпанзе обнаружили врожденную склонность к использованию орудий | https://nplus1.ru/news/2015/06/17/tools | 2015-06-17T13:31:00 | Даниил Кузнецов | [
"Наука"
] | 2.5 | null | Группа приматологов из Кембриджского университета и Киотского университета провела длительное наблюдение за инструментальным поведением шимпанзе и бонобо (карликовых шимпанзе) в дикой природе. Ученые установили, что решающим фактором в использовании различных предметов как орудий является врожденная склонность к манипулированию объектами внешнего мира, которая присуща шимпанзе и человеку, но отсутствует у бонобо. Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports.
Исследователи провели несколько месяцев в джунглях Уганды и Конго, наблюдая за несколькими стаями шимпанзе (Pan troglodytes) и бонобо (Pan paniscus) в естественных условиях их обитания. Приматологи тщательно фиксировали все случаи употребления любых объектов окружающей среды в качестве орудий, а также количество предметов, которые, потенциально, могли бы использоваться как инструменты, но не были использованы в подходящих ситуациях как таковые. Дополнительно регистрировались и все ситуации, где употребление орудий было бы уместно (например, раскалывание орехов) и случаи манипулирования объектами без какой-либо насущной практической цели.
Главной целью исследования было определение «веса» одного из трех ведущих факторов в формировании инструментального поведения: условий окружающей среды (когда внешние обстоятельства подталкивают к использованию наличных объектов как орудий); социального поведения (когда навыки употребления инструментов передаются обезьянами друг другу в процессе «общения»); врожденной склонности к манипуляциям с предметами. Кроме того, ученые сравнили особенности и выраженность инструментального поведения у двух родственных видов приматов.
Главным результатом работы стал вывод о том, что только обыкновенные шимпанзе интенсивно используют орудия. Они добывают муравьев и термитов с помощью палок, разбивают камнями орехи и раковины моллюсков, применяют щепки и створки раковин в качестве скребков при груминге. И, более того, активно использую предметы для коммуникации друг с другом, наделяя их, как бы, символическим значением.
В то же время бонобо сталкиваются с таким же количеством ситуаций, где применение инструментов помогло бы им в добыче пищи, а окружающая среда предоставляет им для этого равные с обыкновенными шимпанзе возможности. Тем не менее, использование орудий у них встречается значительно реже и они совсем не используются для «общения».
У бонобо более развито социальное взаимодействие внутри стаи, чем у шимпанзе, однако это не оказывает никакого влияния на развитие и распространение инструментального поведения. Из этого ученые делают вывод, что внешние по отношению к обезьянам факторы (экологические и социальные) не являются решающими в его становлении. По мнению приматологов, центральную роль играет именно врожденная склонность шимпанзе к операциям с объектами. Ученые многократно наблюдали, как маленькие шимпанзе играют с камешками, палками, листьями и нередко пытаются применить их для какой-либо практической нужды. У бонобо игр детенышей с предметами было зафиксировано гораздо меньше.
Использование предметов как орудий труда и развитие языка считаются ключевыми моментами в эволюции человека. Вопрос об истоках и развитии инструментального и речевого поведения у
Homo sapiens
до сих пор остается открытым. |
Робощупальце поможет французам обследовать самолеты | https://nplus1.ru/news/2015/06/17/robo | 2015-06-17T14:21:00 | Василий Сычев | [
"Оружие"
] | 2.3 | Разработка манипулятора Bulle завершится через два года | Агентство оборонных закупок Франции на авиасалоне Paris Air Show 2015 в Ле-Бурже показало робощупальце, гибкий способный удлиняться манипулятор, при помощи которого техники смогут обследовать самолеты или наносить на них антиобледенительные составы. Как сообщает Flightglobal, устройство получило название Bulle и находится на раннем этапе разработки.
Bulle представляет собой гибкий манипулятор, расположенный внутри надувной оболочки. Прототип устройства может удлиняться о 5,5 метров. Сам манипулятор крепится к специальному ранцу, в котором расположены элементы питания и системы управления. На конце Bulle расположена видеокамера. В перспективе манипулятор планируется сделать более автономным, не требующим переноски техником.
В ближайшее время планируется разработать версию манипулятора, способного работать с объектами, расположенными на высоте до 15 метров. Они будут монтироваться на автономные наземные мобильные платформы. По оценке Агентства оборонных закупок, Bulle будет востребован не только авиакомпаниями, но и, например, службами, занимающимися обслуживанием вентиляции в зданиях.
Другие технические подробности о робощупальце не уточняются. Как ожидается, разработка нового манипулятора завершится через два года. |
Успешно протестирован первый ракетный двигатель с напечатанными платиновыми деталями | https://nplus1.ru/news/2015/06/17/3D-rocket | 2015-06-17T14:44:00 | Николай Воронцов | [
"Технологии",
"3D-печать"
] | 2.2 | null | Успешно завершились стендовые огневые испытания первого в мире ракетного двигателя с камерой сгорания и форсункой, изготовленных из платины при помощи 3D-печати. Об этом на своем сайте сообщает ESA.
Прототип ракетного двигателя был изготовлен и протестирован в производственном центре Airbus Defence & Space в районе города Лампольдсхаузен, Германия. Создавался двигатель в рамках проекта Европейского Космического Агенства AMTAC.
Камера сгорания и сопло двигателя изготовлены при помощи технологии лазерного спекания из платино-родиевого сплава. В рамках испытаний двигатель выдержал прожиг продолжительностью в 32 минуты с максимальной температурой 1253 градусов Цельсия. C видеозаписью испытаний можно ознакомиться на сайте ESA.
В ESA рассчитывают, что в будущем использование 3D-печати при производстве двигателей для космических аппаратов позволит экономить на дорогих материалах за счет высокой точности изготовления деталей.
Это не первая попытка использовать 3D-печать в строительстве двигателей для космических аппаратов. Специалисты NASA успешно испытали распечатанный инжектор ракетного двигателя в 2013 году, а в 2014 напечатали камеру сгорания. |
Химики из ИТМО обнаружили хиральность у квантовых точек | https://nplus1.ru/news/2015/06/17/chiral-quantum-dots | 2015-06-17T15:07:00 | Владимир Королев | [
"Наука",
"Органическое на 100%"
] | 5.1 | null | Химики из Университета ИТМО и Тринити Колледжа обнаружили хиральность у квантовых точек селенида кадмия, покрытых сульфидом цинка. Вместе с тем, авторам удалось разработать методику специфического получения одного оптического изомера кристаллов из двух возможных. Об этом сообщает пресс-релиз, поступивший в редакцию N+1, работы ученых опубликованы в журналах Nano Lettersи Nature Protocols.
Авторы работы установили, что считавшиеся ранее одинаковыми наночастицы халькогенидов кадмия на самом деле представляют собой смесь двух типов кристаллов, являющихся зеркальным отражением друг друга — это явление называется хиральностью. Такие частицы и их растворы по разному взаимодействуют со светом и вызывают в нем вращение плоскости поляризации, причем на одинаковый угол, но в разные стороны, условно «влево» и «вправо». Ранее ученые не обнаруживали этого эффекта, поскольку в процессе синтеза образовывалось равное количество нанокристаллов одного и другого типа, взаимно компенсировавших это вращение.
В новом эксперименте химики синтезировали смесь нанокристаллов и поместили ее в систему из двух несмешивающихся жидкостей — хлороформа и воды. Сами по себе квантовые точки не растворяются в воде и предпочтительно находятся в хлороформе, однако если добавить к раствору цистеин — одну из природных аминокислот, обладающих хиральностью — он помогает частицам переходить из органического слоя в водный, прикрепляясь к их поверхности.
Оказалось, что если охладить раствор и в определенный момент прервать процесс перевода нанокристаллов из одной фазы в другую, можно добиться ситуации, когда ансамбль нанокристаллов поровну поделится между фазами. При этом «левые» и «правые» нанокристаллы оказываются в разных фазах, после чего их легко разделить. Важно отметить, что после удаления с поверхности кристаллов молекул цистеина хиральность кристаллов сохранялась.
«Во всем мире существует огромная потребность в новых способах получения хиральных наночастиц. Мы рассчитываем, что наш метод найдет применение в биофармацевтике, нанобиотехнологии, нанотоксикологии и биомедицине, в особенности для медицинской диагностики и адресной доставки лекарств. По сути, если все наночастицы действительно хиральны, то при взаимодействии с биологическим объектом 50% смеси наночастиц проникнут в него, в то время как другие 50% останутся снаружи. Для нанотоксикологии, например, такой вывод имеет критическое значение, а раньше этого никто не учитывал. Кроме того, поскольку квантовые точки могут сами испускать левовращающий и правовращающий поляризованный свет, возможность их эффективного изготовления позволит разработать совершенно революционные устройства – голографические дисплеи с трехмерным изображением и многое другое» — Юрий Гунько, профессор Тринити-Колледжа и соавтор работы
«Во всем мире существует огромная потребность в новых способах получения хиральных наночастиц. Мы рассчитываем, что наш метод найдет применение в биофармацевтике, нанобиотехнологии, нанотоксикологии и биомедицине, в особенности для медицинской диагностики и адресной доставки лекарств. По сути, если все наночастицы действительно хиральны, то при взаимодействии с биологическим объектом 50% смеси наночастиц проникнут в него, в то время как другие 50% останутся снаружи. Для нанотоксикологии, например, такой вывод имеет критическое значение, а раньше этого никто не учитывал. Кроме того, поскольку квантовые точки могут сами испускать левовращающий и правовращающий поляризованный свет, возможность их эффективного изготовления позволит разработать совершенно революционные устройства – голографические дисплеи с трехмерным изображением и многое другое» — Юрий Гунько, профессор Тринити-Колледжа и соавтор работы
Квантовыми точками называются кристаллы полупроводниковых материалов, имеющими размеры порядка единиц и десятков нанометров. Благодаря своим небольшим размерам они обладают рядом интересных свойств, например, окраска растворов квантовых точек меняется при изменении размера частиц. Для этих нанообъектов существует ряд потенциальных применений, в частности, в качестве светоизлучающих элементов экранов. |
Исчезновение тасманийских дьяволов изменило привычки кузу | https://nplus1.ru/news/2015/06/17/devil-may-cry | 2015-06-17T15:16:00 | Даниил Кузнецов | [
"Наука"
] | 2.1 | null | Исследовательница из Университета Тасмании экспериментально показала, как нарушение равновесия в сложной экосистеме «хищник — жертва» приводит к изменению поведения «жертв» и связанным с этим дальнейшим деструктивным изменениям в экологии ареала их обитания. Результаты работы опубликованы журнале Proceedings of the Royal Society B.
В качестве экспериментальной пары эколог выбрала взаимодействие хищного сумчатого тасманийского дьявола (Sarcophilus harrisii) и питающегося листьями эвкалиптов и фруктами лисьего кузу или щеткохвоста (Trichosurus vulpecula). Дело в том, что популяция дьяволов в Тасмании из-за эпидемии трансмиссивного злокачественного рака снизилась от 20 до 95 процентов в отдельных районах острова, что неизбежно должно было сказаться на балансе экосистемы.
Щеткохвосты обитают преимущественно на деревьях, где им ничего не угрожает, так как дьяволы не очень хорошо умеют карабкаться, предпочитая ловить свою добычу на открытой местности. Однако ограничиться исключительно листьями в своем рационе лисьи кузу не могут, поэтому по ночам они спускаются и ищут фрукты и зерна на земле. Таким образом, чтобы полакомиться чем-то вкусным и необычным в нормальных экологических условиях они идут на риск. В общем случае, поиск дополнительной пищи превращается для них в нахождение оптимального решения между вероятностью быть съеденным хищником и полакомиться максимально большим количеством фруктов. Такое решение существует – быстро поедать легкодоступные фрукты и зерна находясь недалеко от дерева, на котором можно спастись.
Чтобы проверить сменяется ли эта модель поведения на более высокорисковое, эколог расставила кормушки с изюмом в разных регионах Тасмании. В одних популяция дьяволов была относительно сохранна, в других они почти полностью вымерли. В качестве контрольного эксперимента кормушки были выставлены на Острове Марии, где дьяволы вообще не водились (в настоящий момент там создано естественное убежище для тасманийских дьяволов – туда перевозят полностью здоровых особей).
Все кормушки были сконструированы так, что щеткохвосты могли просунуть туда только морду или одну лапу, а изюм перемешивался с мелкой галькой. Сами кормушки располагались в двух местах – посреди больших полян и возле деревьев. С помощью этих ухищрений эколог провоцировала лисьих кузу выбирать между кормушками и проводить возле них как можно больше времени отделяя камушки от изюминок. Чем дальше от деревьев была кормушка, и чем больше времени возле нее надо было провести, тем выше становился риск быть съеденным дьяволом. Ученые каждый вечер выставляли кормушку со ста изюминками, а с утра подсчитывали их оставшееся количество и анализировали образцы шерсти с клейкой ленты вокруг кормушки (чтобы исключить поедание изюма другими животными).
Выяснилось, что в регионах, где дьяволы все еще сохраняли популяцию, кузу поедали изюм только из кормушек вблизи деревьев, и лишь незначительную его часть. В районах, где дьяволы почти вымерли, щеткохвосты съедали до 75 процентов изюма из кормушек на открытых пространствах. Аналогичное поведение наблюдалось и на Острове Марии, где дьяволы вообще отсутствовали.
Влияние уменьшения числа хищников на рост травоядных уже был показан на примере национального парка Йеллоустон, где снижение численности волков и пум привело к бурному росту популяции лосей, и последующему большому урону для растительности заповедника. Чтобы восстановить равновесие туда пришлось специально завозить волков. Новая работа тасманийского эколога показала, что изменения в экосистеме носят не только количественный характер, но и радикально меняют паттерны поведения «жертв», которые являются вторичным деструктивным фактором, приносящем урон как диким, так и культурным растениям. |
На 3000-летнем кувшине найдено древнееврейское имя | https://nplus1.ru/news/2015/06/17/ancient-hebrew | 2015-06-17T15:43:00 | Тарас Молотилин | [
"Наука",
"Археология"
] | 2.5 | null | Израильские археологи нашли на глиняном кувшине отпечаток с именем Eshba’al (Иевосфей) — так согласно тексту Библии звали сына царя Саула. По мнению ученых, маловероятно, что владельцем или автором кувшина был библейский принц, но само по себе имя характерно для определенного периода в истории Израиля — временам царствования Давида (X век до нашей эры). О находке сообщает The Jerusalem Post со ссылкой на Управление древностей Израиля.
Имя было найдено на фрагментах кувшина, обнаруженных во время раскопок в 2012 году в Долине Эла, недалеко от города Бейт-Шемеш. Археологам удалось практически полностью восстановить кувшин из большого числа черепков. На цельном сосуде стало возможным прочитать надпись «Eshba’al Ben Beda’». Имя Beda встречается ученым впервые, оно ранее не появлялось в Библии или других источниках.
Обнаруженная надпись на дневнем иврите стала четвертой в череде подобных находок. Первая из них была сделана в 2008 году во время раскопок на том же месте. Две другие записи обнаружены в Иерусалиме и Бейт-Шемеше. По мнению археологов, эти находки являются доказательствами широко распространенной письменности на территории древней Иудеи.
Раскопки в указанном участке долины Эла начались в 2007 году, когда была обнаружена крепость Хирбет Хейафа. В ходе работ был найден целый комплекс укреплений, а также многочисленные фрагменты керамики и другие артефакты. Место датируется 1050-970 годами до нашей эры. Среди археологов существует версия, что на территории Хирбет Хейафа может находиться могила царя Давида, но никаких фактических доказательств этого пока не найдено. |
Предложен способ извлечения энергии из испаряющейся воды | https://nplus1.ru/news/2015/06/17/bacillussubtilis | 2015-06-17T15:45:00 | Александр Березин | [
"Наука",
"Технологии"
] | 3.1 | null | Ученые во главе с Озгюром Шахином (Özgür Şahin) из Колумбийского университета сумели использовать споры бактерий для получения небольших количеств энергии из испаряющейся воды. Соответствующее исследование
опубликовано
в
Nature Communications
16 июня 2015 года.
Исследователи использовали споры почвенных бактерий Bacillus subtilis для создания разновидности искусственных мышц. Поскольку споры при повышении влажности воздуха впитывают влагу и увеличиваются в объеме до пяти раз, группа Шахина нанесла их тонким слоем (3 микрометра) на короткие пластиковые ленты. Во время экспериментов при росте влажности такие «мышцы» удлинялись, а при ее снижении напротив сокращались, тем самым совершая работу.
Авторы работы создали конструкцию, в которой удлинение «мышц» открывало воздухозаборник, снижающий концентрацию водяного пара рядом с лентами. После того, как бактерии теряли жидкость, воздухозаборник закрывался. Тем самым он заставлял ленты совершать возвратно-поступательные движения, подобные тем, что делают поршни в двигателе внутреннего сгорания. Все, что требовалось для работы таких двигателей – испарение воды рядом с ними.
Во втором эксперименте авторы использовали колесо, одна половина которого была закрыта кожухом, поддерживавшим там повышенную влажность от заранее налитой воды, а вторая половина оставалось открытой. По мере вращения колеса, споры бактерий подвергались то повышенной, то пониженной влажности. В результате покрытые ими ленты то сворачивались, то разворачивались, давая импульс колесу и делая возможным новый цикл сворачивания.
В настоящее время такой «испарительный двигатель» находится в начальной фазе своего развития. Поэтому его возможности невелики: колесо из второго видео смогло привести в движение только небольшую игрушечную машинку. Однако авторы уверены, что их разработка найдет широкое практическое применение от робототехники (как эффективные искусственные мышцы), до получения энергии, в том числе в крупных масштабах. Например, полагает Шахин, увеличенные устройства такого рода смогут успешно работать на берегу моря, где постоянно происходит испарение большого количества воды. |
Дронам могут запретить полеты над Москвой | https://nplus1.ru/news/2015/06/17/no-drones | 2015-06-17T15:49:00 | Николай Воронцов | [
"Гаджеты",
"Роботы и дроны"
] | 1.1 | null | Мосгордума работает над законодательным запретом использования беспилотных летательных аппаратов над Москвой, сообщает «Интерфакс».
Как объяснила руководитель комиссии по безопасности Мосгордумы Инна Святенко, неконтролируемые полеты коптеров без заявленных маршрутов представляют собой опасность для города и его жителей. В частности, подчеркнула Святенко, это касается фото- и видеосъемки с воздуха.
«Если говорить о красивой картинке, любая красивая картинка должна быть контролируема органами, которые отвечают за воздушную безопасность на территории нашего города. Если, помимо журналистов, другие используют это пространство бесконтрольно, есть опасность происшествий, тем более, сегодня прозвучали опасения со стороны МЧС, которые используют авиацию над Москвой», — заявила Святенко.
«Если говорить о красивой картинке, любая красивая картинка должна быть контролируема органами, которые отвечают за воздушную безопасность на территории нашего города. Если, помимо журналистов, другие используют это пространство бесконтрольно, есть опасность происшествий, тем более, сегодня прозвучали опасения со стороны МЧС, которые используют авиацию над Москвой», — заявила Святенко.
По ее словам, на прошедшем сегодня заседании комиссии по безопасности Мосгордумы специалисты из института имени Баумана, НИИ радиоэлектроники имени Минца и МАИ предложили разработки в области контроля воздушного пространства города, которые смогут отслеживать гражданские беспилотники.
Несмотря на то, что полеты над Москвой разрешены только по согласованным маршрутам и в основном доступны для использования экстренным службам и новостным агенствам, на практике запрет на использование радиоуправляемых летательных аппаратов никак не регламентирован.
Это не первый случай, когда использование мультикоптеров негативно воспринимается властями в России. В 2014 году в Сыктывкаре пиццерия «Додо Пицца» была оштрафована за доставку еды при помощи дрона, а в 2013 году жителя Красноярска оштрафовали на три тысячи рублей за пилотирование DJI Phantom. |
Обнаружена корреляция между ревматоидным артритом и солнечной активностью | https://nplus1.ru/news/2015/06/17/undisparodeaurora | 2015-06-17T17:45:00 | Александр Березин | [
"Наука",
"И о погоде"
] | 4.6 | null | Ученые во главе с Саймоном Уингом (Simon Wing) и Лизой Райдер (Lisa Rider) установили, что между распространением ревматоидного артрита, гигантоклеточного артериита и циклами солнечной активности существует статистически значимая связь. Соответствующее исследование
опубликовано
в журнале
BMJ Open
, кратко о нем
пишет
сайт Принстонской лаборатории физики плазмы.
Авторы работы проанализировали частоту заболеваний ревматоидным артритом (РА) и гигантоклеточным артериитом (ГА) в округе Олмстед (штат Миннесота) за 1950-2007 годы. При этом рассматривалось 1159 случаев заболеванием РА и 207 случаев ГА. Исследователи сравнили полученные данные с индексом геомагнитной активности и интенсивностью коротковолнового ультрафиолетового излучения за тот же период. В результате выяснилось, что число новых заболеваний и РА и ГА имеет сильную статистическую корреляцию с геомагнитной активностью и менее выраженную – с ультрафиолетом. В течении 12 месяцев после максимума геомагнитной активности число новых случаев этих заболеваний резко росло, а на минимуме активности столь же резко снижалось. Индекс геомагнитной активности и коротковолнового ультрафиолета в солнечном излучении обусловлены уровнем солнечной активности.
Часто случайные корреляции между несвязанными областями указывают не на причинно-следственную связь, а на простое совпадения. Например, число самоубийств и расходы на науку в США в 1999-2007 годах показывали сильную корреляцию, хотя причинной связи между ними не наблюдается. Во многих случаях эти корреляции основаны на малой выборке или недостоверных исходных данных. В силу их случайного характера при сравнении динамики аналогичных факторов в другом регионе или в другом историческом периоде корреляции между такими факторами пропадают.
Часто случайные корреляции между несвязанными областями указывают не на причинно-следственную связь, а на простое совпадения. Например, число самоубийств и расходы на науку в США в 1999-2007 годах показывали сильную корреляцию, хотя причинной связи между ними не наблюдается. Во многих случаях эти корреляции основаны на малой выборке или недостоверных исходных данных. В силу их случайного характера при сравнении динамики аналогичных факторов в другом регионе или в другом историческом периоде корреляции между такими факторами пропадают.
Исследователи считают, что корреляция между геомагнитной активностью и обеими болезнями вряд ли является случайной. Как известно, такая активность сильнее всего проявляется близ геомагнитных полюсов (например, в виде северного сияния). Ряд более ранних исследований по ревматоидному артриту выявил, что больше всего он распространен на северных широтах, причем на восточном побережье США заболеваемость выше чем на аналогичных широтах западного. По мнению группы Уинга это может быть связано с тем, что расположение северного магнитного полюса Земли на 12 градусов отличается от географического и смещено к восточному побережью. А именно рядом с геомагнитным полюсом и наблюдается наибольшая геомагнитная активность, например, в виде северного сияния.
Авторы признают, что никакой конкретный физический механизм, который мог бы стоять за связью солнечной активности и вспышками РА и ГА, им неизвестен. В значительной степени это связано с тем, что причины обеих этих болезней неизвестны. Имеются лишь предположения о том, что они являются аутоимунными заболеваниями, возникающими, когда организм по какой-то причине начинает атаковать иммунными клетками суставы (артрит) или кровеносные сосуды головы (артериит). Не зная конкретных механизмов, запускающих такие аутоимунные атаки, сформулировать, как именно обе эти болезни могут провоцироваться вспышками солнечной активности, довольно затруднительно.
Тем не менее группа Уинга выдвигает две гипотезы, которые могли бы объяснить столь необычную связь. Ранее другое исследование на 142 добровольцах установило, что в периоды повышенной геомагнитной активности они испытывали снижение выработки мелатонина на 21%. Среди функций этого гормона есть и иммунорегулирующая, кроме того, мелатонин связывает свободные радикалы, часто обнаруживаемые в районах воспалений, характерных для аутоиммунных заболеваний. Поэтому авторы полагают, что снижение выработки мелатонина во время высокой геомагнитной активности может быть причиной аутоимунных расстройств, к которым предположительно относят ГА и РА.
Проблемой этой гипотезы является то, что никаких физических механизмов, которые бы объясняли, как геомагнитная активность снижает выработку мелатонина у людей, на данный момент также неизвестно. Вторая гипотеза акцентирует внимание на возможности образования в организме человека, попавшего под действие заряженных частиц, некоторого количества свободных радикалов, повреждающих те или иные клетки организма.
Ревматоидный артрит – заболевание, при котором поражается соединительная ткань суставов, из-за чего болезнь без активного лечения в 70% случаев ведет к инвалидности. По разным оценкам им болеет до 1% населения планеты. Гигантоклеточный артериит является разновидностью васкулита, сопровождающее его воспаление сосудов головы часто ведет к проблемам со зрением, в запущенных случаях – к слепоте. |
Образцы пород со дна озера рассказали об истории коммунизма в Румынии | https://nplus1.ru/news/2015/06/17/core-core-core | 2015-06-17T17:59:00 | Тарас Молотилин | [
"Наука",
"Физики смогли"
] | 3.4 | null | Ученые из Германии и Великобритании проанализировали осадочные породы со дна румынского озера Стьючи (Stiucii, рум. «щучье») и нашли связь между составом придонных слоев и событиями, происходившими в Европе во второй половине XX века. Об исследовании сообщает BBC.
Ученые анализировали керны (колонки пород, полученные при бурении) со дна озера Стьючи в Центральной Румынии. Авторы исследовали химический состав, структуру осадков и их физические свойства, например, магнитную восприимчивость. Также изучались образцы пыльцы, найденной в кернах, а именно — соотношение пыльцы лесных и луговых растений. Изучая последовательно срезы кернов, авторам удалось воссоздать ход изменений донной структуры озера, который в дальнейшем ученые связали с некоторыми социальными и политическими процессами, происходившими в Европе в это же время.
Авторы обнаружили, что с 50-х годов XX века резко увеличилась скорость осаждения пород. Это связывается с бурным развитием сельского хозяйства, вызванным приходом к власти социалистов. К началу 90-х темпы осаждения резко снизились, как раз в это время произошла антикоммунистическая революция, в ходе которой убили президента Румынии Николае Чаушеску.
Другие интересные результаты принес анализ пыльцы. По его результатам ученым удалось воссоздать темпы и временной период вырубки лесов. Когда вокруг озера было много деревьев — на дне осаждалось много древесной пыльцы, когда деревья вырубались — большая часть пыльцы стала происходить от полевых и луговых растений. Вырубка лесов также неотделимо связана с развитием сельского хозяйства и расчисткой места под новые поля и пастбища.
Авторы делают выводы, что после свержения коммунистического режима озеро и окрестные земли получили «передышку». Об этом говорят возросшие темпы восстановления лесов и снизившаяся скорость донного осаждения. По мнению ученых, сейчас местность вокруг озера Стьючи переживает период наибольшего природного разнообразия, так как леса и луга развиты в одинаковой степени. Авторы также отмечают, что это ненадолго, и именно сейчас местным властям стоит сделать выбор, в какую сторону они хотят развивать этот район.
Ранее эта же группа авторов уже проводила исследование кернов со дна озера Стьючи. В предыдущей работе ученые концентрировались на более ранних событиях - уходе последнего ледникового периода и связанным с ним изменениям рельефа. |
Шимпанзе самостоятельно научился играть на барабане | https://nplus1.ru/news/2015/06/17/better-than-ian-paice | 2015-06-17T18:09:00 | Даниил Кузнецов | [
"Наука"
] | 2.1 | null | Группа исследователей из Франции и Голландии сообщила в журнале Scientific Reports о первом случае спонтанной «игры» на барабане у шимпанзе, которая по своим поведенческим, эстетическим и формально-музыкальным характеристикам похожа на исполнение простейших музыкальных мелодий.
Выращенный в неволе 24-летний шимпанзе Барни был низкоранговым самцом в группе из 5 шимпанзе, содержавшихся в Центре биомедицинских исследований приматов в Голландии. Эта группа приматов часто любила производить шум и какофонию, используя пластиковые бутылки, ведра и ветки деревьев. В вольере, в котором они содержались, был слышен шум с улицы и звуки радио из здания центра.
Случай самопроизвольной «игры» на барабане был зарегистрирован в 2005 году, когда Барни находился вне вольера с одним из исследователей. В качестве импровизированного барабана Барни использовал пластиковое ведро. Ученому удалось зафиксировать «исполнение» на карманный диктофон. Обезьяна никак не поощрялась к «игре» и весь концерт случился совершенно спонтанно, поэтому какие-либо видеозаписи отсутствуют.
Исполнение музыки на барабане людьми имеет несколько ситуативных, эстетических и формальных характеристик: намеренность, отсутствие зависимости от контекста ситуации, синхронизированное движение конечностей, определенные паттерны исполнения – гладкость, периодичность и ритм.
Барни произвел 11 последовательностей и 685 ударов всего, что нехарактерно для обезьян, когда они хотят произвести какой-либо шум. В этом случае производимые звуковые последовательности, даже если они барабанят, относительно короткие (несколько секунд) и хаотично прерываемые. Поза Барни и сфокусированность на «игре» также свидетельствовали намеренности этого «перформанса».
Барни не пытался продемонстрировать угрозу, сексуальное возбуждение или привлечь чье-то внимание. Он находился вне своей группы и никого не замечал. По словам исследователя, создавалось впечатление, что он играет сам для себя.
Математический анализ 10 наиболее длинных последовательностей ударов показал, что половина из них не случайны, а некоторые обладают гладкостью, темпом и межударными интервалами характерными для ритмичной музыки у людей, и ранее никогда не наблюдавшимися при спонтанном битье по импровизированным барабанам у обезьян.
До этого случая о схожей с человеческой «игрой» на барабане у обезьян сообщалось лишь однажды – у карликового шимпанзе (бонобо) по имени Кензи, которого обучали языку жестов. Однако каких-либо исследований, как и записей его «игры» опубликовано так и не было. Также недавно два молодых шимпанзе произвели последовательность в 199 ударов по глиняным горшкам, однако математического анализа ритмических паттернов их «музыки» не проводилось. |
Киригами помогло создать растягиваемые литиевые аккумуляторы | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/muchoojo | 2015-06-18T07:00:00 | Александр Березин | [
"Технологии",
"Гаджеты"
] | 4.1 | null | Разработчики из Университета штата Аризона во главе с Ханьцин Цзяном (Hanqing Jiang) создали литий-ионные батареи, которые могут растягиваться в 1,5 раза без какого-либо снижения функциональности. В создании батарей помогли киригами - разновидность оригами. Исследование
опубликовано
в
Scientific Reports
, с его кратким пересказом можно
ознакомиться
на сайте упомянутого университета.
Группа Цзяна изготовила новую батарею методом суспензионного нанесения материалов электродов на токосъемные пластинки из плотной бумаги. Обычно литиевая батарея состоит из токосъемной клеммы (в данном случае бумажной), идущей к катоду, самого катода, притягивающего положительно заряженные ионы, пропитанного электролитом пористого сепаратора, анода на медной фольге и токосъемной клеммы (здесь также бумажной), подведенной к аноду. Таким образом тело батареи с обеих сторон закрыто бумагой, воспринимающей все приходящиеся на нее нагрузки и дополнительно покрытой тонким слоем полимерного изолятора.
Чтобы обеспечить гибкость батареи в целом, пластинки бумаги, служащие конструктивной основой нового аккумулятора, нарезаются также, как в киригами, разновидности оригами. Их делают в форме четырехугольных пластинок, соединяющихся между собой узкими полосками. Это позволяет пластинкам довольно существенно менять свое положение в пространстве друг относительно друга без боязни возникновения разрыва. При этом каждый отдельный элемент батареи (на отдельной пластинке) не испытывает механических воздействий, а растягиваемость аккумулятора в целом достигается за счет изменения взаимного расположения отдельных его пластин.
Такой тип батарей может быть размещен в любом эластичном браслете, интегрирован в гибкую и растягиваемую мобильную электронику и даже элементы одежды, утверждают авторы работы. В демонстрации исследователи запитывают с помощью экспериментального аккумулятора серийно производящиеся «умные часы» Samsung:
Как отмечают разработчики, ранее отдельные принципы оригами уже использовались для создания батарей, элементы которых складывались и раскладывались, что позволяло повысить их гибкость. Но настоящей растягиваемости такие системы не имели, поскольку не использовали принципы киригами, позволяющие более свободно менять взаимное расположение бумажных элементов, служащих конструктивной основой, воспринимающей механические нагрузки, воздействующие на гибкие батареи при их эксплуатации. |
Итальянцы удвоят дальность распознавания тепловизоров | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/double | 2015-06-18T08:02:00 | Василий Сычев | [
"Оружие"
] | 5.4 | Разрешение болометра увеличили в четыре раза | Итальянская компания Selex ES разработала технологию, которая позволит удвоить дальность распознавания неохлаждаемых портативных тепловизоров. Как сообщает Defense News, новая технология получила название SuperHawk. Она позволит увеличить дальность распознавания до 12-13 километров. В настоящее время этот параметр для портативных тепловизионных систем технического зрения составляет около шести-семи километров.
Кроме того, увеличится и температурная чувствительность тепловизионных матриц. Если сегодня матрицы тепловизоров, также называемые микроболометрами, способны определять разницу температур в 0,1 градуса Цельсия, то новые матрицы будут чувствительны к разнице в 0,02 градуса Цельсия. Значительного увеличения параметров Selex ES добилась благодаря повышению разрешающей способности микроболометра, в котором плотность пикселей будет в четыре раза выше, чем у современных матриц.
По данным Selex ES, компании удалось разместить на матрице длиной 10,2 и шириной 8,2 миллиметра 1,3 миллиона пикселей. Для сравнения, современные матрицы компании при тех же размерах вмещают всего 330 тысяч пикселей. Размер каждого пикселя в новых микроболометрах составляет всего восемь микрон. При этом итальянская технология позволяет избежать взаимного влияния пикселей микроболометра друг на друга; это может значительно улучшить качество изображения. Как этого удалось добиться без активного охлаждения, не уточняется.
Матрицы SuperHawk Selex ES начала производить методом металлоорганической газофазной эпитаксии — выращивания кристаллов необходимого качества на переходной подложке. Такое выращивание производится в особой газовой среде с четким контролем температур и чистоты. Какие материалы используются для выращивания кристаллов, компания не уточняет. Сегодня распространенным методом производства микроболометров является жидкофазная эпитаксия, когда выращивание кристаллов на подложке производится не в газовой, а в жидкой среде.
Кроме того, по словам представителя Selex ES, имя которого Defense News не уточняет, формирование пикселей на готовой пластине производится методом травления. Отчасти именно благодаря этому получившиеся пиксели не имеют взаимного влияния, в отличие от современных матриц, в которых каждый пиксель формируется на стадии выращивания кристаллов. Selex ES уже собрала несколько прототипов, а в 2016 году намерена начать массовое производство матриц.
Тепловизоры полностью независимы от внешнего освещения и регистрируют только инфракрасное излучение объектов. В качестве оптических систем в них используются линзы из германия, поскольку обычное стекло инфракрасное излучение не пропускает. С матрицы прибора информация поступает на электронную схему, где хранится цветовая карта температур (каждой температуре соответствует определенный цвет и его яркость), обрабатывается и выводится на дисплей в окуляре прибора. В большинстве систем реализовано черно-белое кодирование.
Распознавание — это один из важных параметров тепловизионной системы. Под этим термином понимается возможность четкого различения объектов на расстоянии. За распознаванием следует идентификация, то есть способность отнести распознанный объект к какому-либо типу, например, определить воинскую принадлежность солдата. Оба этих параметра в значительной степени зависят от качества оптики, изготавливаемой обычно из германия, а также от разрешающей способности и степени охлаждения микроболометра. |
Научный спутник SAC-D перестал функционировать | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/SAC-D | 2015-06-18T08:30:00 | Николай Воронцов | [
"Космос",
"Наука"
] | 2.1 | null | Международный научный спутник SAC-D с инструментом Aquarius на борту перестал функционировать. Об этом сообщается на сайте NASA.
Системы питания и контроля положения аппарата в пространстве вышли из строя 8 июня. К этому времени спутник успел завершить основную часть миссии, которая продлилась три года и завершилась в ноябре 2014.
Спутник был выведен на орбиту 10 июня 2011 года и с тех пор при помощи инструмента Aquarius занимался измерением солености мирового океана. Измерение содержания солей в водах мирового океана позволило ученым лучше изучить круговорот воды между океаном, атмосферой и ледниками, а также понять влияние солености на климат планеты. |
Зубной камень «рассказал» о питании и быте древних людей | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/qesem-cave | 2015-06-18T08:45:00 | Даниил Кузнецов | [
"Наука",
"Археология"
] | 1.2 | Зубной камень «рассказал» о питании и быте древних людей | Международная группа ученых обнаружила в зубном камне с нескольких постоянных и молочных зубов возрастом около 400 000 лет, обнаруженных при раскопках в пещере Кесем (Израиль), следы древесного угля, жирных кислот и крахмала, а также растительные волокна. Работа опубликована в журнале Quaternary International.
Анализ зубного камня (известковых отложений коричневатого оттенка) показал наличие большого количества следов древесного угля, свидетельствующего о том, что люди, населявшую эту пещеру, поддерживали постоянный огонь внутри нее (преимущественно для жарки мяса) и регулярно подвергались вредному воздействию накапливающего в пещере дыма и пепла.
Обнаруженные следы жирных кислот и крахмала говорят о том, что в рацион питания людей того времени входило не только мясо и жир диких животных, но также орехи и, вероятно, какие-то дикорастущие злаки.
Наличие грубых растительных волокон может быть следствием особого рода чистки зубов с помощью пережевывания молодых веточек деревьев, однако нельзя исключать и того, что зубы просто использовались как дополнительный естественный инструмент, например, при плетении из растительных материалов.
По мнению самих исследователей, следы угля в зубном камне являются первым свидетельством загрязнения человеком окружающей среды и его пагубного влияния на здоровье самих людей.
Пещера Кесем была случайно обнаружена в 2000 году во время строительных работ близ городка Рош-ха-Аин на Иудейских холмах в 12 километрах к западу от Тель-Авива. По заявлению ученых, пещера простояла герметично закупоренной более чем 200 000 лет, что позволило отлично сохраниться множеству артефактов, включая исследованные зубы.
Населена пещера была в промежуток от 420 до 360 тысяч лет назад предками гоминид группы Схул-Кафзех. Обнаруженные кремниевые ножи, топоры и скребла, костяные молотки и сверла относятся к ашельско-ябрудскому культурному комплексу.
В январе прошлого года в центре пещеры был обнаружен очаг, возраст которого 300 тысяч лет. Однако исследование зубного камня показывает, что огонь в пещере на постоянной основе использовался на 100 тысяч лет раньше. Существуют
доказательства
, что впервые огонь стали использовать уже в Африке около миллиона лет назад. |
Авиасалон в Ле-Бурже засняли с беспилотника | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/videos-videos | 2015-06-18T08:55:00 | Василий Сычев | [
"Технологии"
] | 2.1 | Съемка велась при помощи аппарата DJI Phantom | Французская коммуникационная компания Aero3A засняла авиасалон Paris Air Show 2015 в Ле-Бурже с высоты птичьего полета при помощи беспилотного квадрокоптера DJI Phantom. Как сообщает Flightglobal, для съемки использовался аппарат с камерой GoPro Hero4 Black. Запись опубликована на YouTube и транслировалась на внутреннем телеканале авиасалона, организованном Aero3A.
Производством беспилотников Phantom занимается гонконгская компания DJI. Квадрокоптер способен выполнять полеты на скорости до 36 километров в час и находиться в воздухе до 15 минут. Каждая из четырех балок аппарата оснащена сверхъяркими светодиодами, меняющими цвет в зависимости оот направления полета.
Беспилотник оснащен системой крепления камеры GoPro. В длину и ширину Phantom имеет 35 сантиметров и 19 сантиметров в высоту. Программное обеспечение беспилотника может удерживать его в автоматическом режиме над заданной точкой и возвращать аппарат к месту запуска в случае утери связи. |
Немцы занялись разработкой противодронового лазера | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/laser | 2015-06-18T10:08:00 | Василий Сычев | [
"Технологии",
"Оружие"
] | 1.9 | Мощность лазерной установки составит 40 киловатт | Немецкая компания MBDA Germany объявила о намерении разработать прототип боевого лазера, который сможет сбивать миниатюрные беспилотные летательные аппараты на дальности до трех километров. Как сообщает Defense News, через пять лет компания намерена завершить разработку оружия, которое уже будет способно уничтожать небольшие беспилотники на дальности до пяти километров. В этом оружии будут использоваться четыре лазера мощностью десять киловатт каждый, лучи которых будут фокусироваться системой зеркал.
Ранее компания провела испытания лазерной установки мощностью 20 киловатт, которая смогла сбить микробеспилотник на расстоянии 500 метров. На уничтожение летящего объекта потребовалось около 3,5 секунды. Лазерная установка получила и автоматическую систему наведения, испытания которой проводились MBDA Germany на протяжении последних нескольких недель. Установка разрабатывается при частичном финансировании министерства обороны Германии.
В настоящее время коэффициент полезного действия одного лазерного модуля мощностью десять киловатт составляет около 30 процентов. Благодаря модульности можно собирать и более мощные установки с восемью или десятью лазерными модулями. Однако, по оценке MBDA Germany, оптимальным будет использование четырех-шести модулей, поскольку в этом случае можно будет создать установку небольших габаритов. Новая установка будет востребована для защиты важных объектов от постороннего наблюдения.
Между тем, в ближайшей перспективе немецкая компания намерена разработать самоходную лазерную установку с варьируемой от пяти до 20 киловатт мощностью. На максимальной мощности она сможет уничтожать самодельные взрывные устройства на дальности до 500 метров, а на малой — ослеплять или выводить из строя электронно-оптические системы наблюдения беспилотников на дальности до 2,5 километров.
Следует отметить, что сегодня сразу несколько компаний в разных странах мира занимаются разработкой технологий, которые бы позволили нейтрализовывать беспилотники над важными объектами. Например, в Великобритании уже создана установка, позволяющая глушить каналы связи беспилотников на расстоянии до восьми километров. Во Франции разработан беспилотник, способный искать и фотографировать оператора подозрительных дронов. |
Cassini передал на Землю новые снимки Дионы | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/cassini-dione-flyby | 2015-06-18T10:09:00 | Владимир Королев | [
"Космос",
"Наука"
] | 1.1 | null | Космический аппарат Cassini 17 июня совершил в ночь с 16 на 17 июня пролет всего в 516 километрах от Дионы, четвертого по размеру спутника Сатурна. Сегодня на Землю поступили новые изображения одного из полушарий луны, обращенного к газовому гиганту. Ознакомиться со снимками можно в архиве официального сайта миссии.
В миссии Cassini это четвертое сближение со Дионой, потребовавшее коррекции орбиты. Для этого инженеры, точно определив положение и ориентацию зонда в пространстве, включили маневровые двигатели и направили зонд по строго заданной траектории. В ходе пролета аппарат получил новые снимки необычной области на луне — каньона Eurotas, длинных светлых полос.
Этот регион был открыт еще в 1980 году, когда вблизи Сатурна пролетел «Вояджер», тогда учены посчитали, что этими полосами могут быть следы криовулканической активности, выбрасывающей на поверхность хорошо отражающее свет вещество. Однако первые сближения Cassini с Дионой показали, что Eurotas — сеть протяженых каньонов со светлыми стенами. На основании того, что они рассекают часть крупных кратеров спутника, ученые сделали вывод, что образовались эти структуры относительно недавно.
Ранее Cassini уже сближался со спутником на более близкие расстояния — например, в декабре 2011 года он пролетел на расстоянии всего 100 километров от поверхности тела. 17 августа этого года произойдет еще одно сближение с Дионой (474 километра), после которого зонд начнет подготовку к завершению миссии. в конце 2015 года аппарат выйдет из экваториальной плоскости Сатурна и перейдет на наклонную орбиту, для того чтобы сделать несколько «нырков» между кольцами и планетой, после чего войдет в верхние слои атмосферы газового гиганта. Ожидаемое окончание миссии — конец 2017 года. |
Изобилие серы в ядре подкрепило гипотезу Тейи | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/azufrehundio | 2015-06-18T10:44:00 | Александр Березин | [
"Наука"
] | 3.4 | null | Ученые во главе с Полом Сэвэджем (Paul Savage) из Даремского университета (Великобритания) изучили изотопное распределение меди на поверхности Земли и сравнили его с аналогичным распределением в метеоритах. В результате исследователи пришли к выводу, что 90 процентов всей земной серы «утонуло» в ядре и наиболее правдоподобным объяснением этому является древнее столкновение Земли с другой планетой. Соответствующая работа
опубликована
в
Geochemical Perspectives Letters
.
Сама сера является довольно легкоплавким и поэтому склонным к миграции веществом, из-за чего точные данные по ее изотопному составу получить непросто. Поэтому авторы обратились к меди, имеющей значительное сродство к сере и часто образующей с ней соединения, но менее склонной к миграции. Сперва ученые измерили доли различных изотопов меди в земной коре и в породах, сформировавшихся в результате недавнего поднятия из мантии. Затем они сравнили полученные изотопные соотношения по меди с аналогичными в метеоритах из подгруппы хондритов. Последние сформировались из вещества протопланетного облака и поэтому по составу считаются очень близкими к первичному составу Земли. Выяснилось, что доля меди-65 для земных образцов на 0,025 процентов меньше доли того же изотопа в хондритных метеоритах.
Дефицит в коре и мантии изотопов меди, более склонных к образованию соединений с серой, указывает на то, что значительная ее часть из мантии куда-то делась. По мнению исследователей, единственным местом, где может находиться «потерянная» сера, является земное ядро. По их расчетам, в нем содержится 8,5 квинтиллионов тонн серы, что составляет 90 процентов от ее общего количества на планете, и всего в 10 раз меньше массы Луны.
Возникает вопрос о том, что могло привести к столь избирательной миграции серы из мантии в ядро. Ее гравитационная дифференциация в нормальных условиях потребовала бы больше времени, чем существует наша планета. Поэтому авторы считают, что миграция серы случилась из-за разогрева мантии, при котором соединения серы (и меди) расплавились и образовали значительный жидкий слой в мантии Земли. После этого миграция серосодержащих соединений к ядру могла проходить значительно быстрее, что и объясняет найденное учеными изотопное расхождение для земной и метеоритный меди.
По их мнению, наиболее правдоподобный причиной такой разогрева мантии было столкновение Земли с планетой Тейя, случившееся несколько миллиардов лет назад и приведшее к образованию Луны из выбитого в космос земного материала.
Ранее наблюдения за распространением сейсмических волн через внутренние области Земли показали, что ядро планеты разделено на две части: твердую внутреннюю и жидкую внешнюю. Обе состоят в основном из железа с примесью никеля, однако около 10 процентов массы внешней части ядра приходится на легкие элементы. На протяжении длительного времени одни исследователи утверждали, что среди этих легких элементов доминирует кислород, другие склонялись в пользу серы. Новое исследование, скорее, подкрепляет точку зрения второй группы геологов. |
Израильский «аэромул» отправится в свободный полет | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/free-flight | 2015-06-18T11:19:00 | Василий Сычев | [
"Оружие"
] | 1.5 | Беспилотник оснастят радиовысотомером и системой экстренного прекращения полета | Израильская компания Urban Aeronautics начала подготовку второго прототипа беспилотного летательного аппарата вертикального взлета AirMule («Аэромул») к испытаниям в свободном полете, сообщает Flightglobal. Во время испытаний аппарат должен будет самостоятельно перелететь из одной точки в другую. Подробности о предстоящих испытаниях, запланированных на осень 2015 года, не уточняются.
Согласно требованиям Управления гражданской авиации Израиля, на беспилотник должны быть установлены радиовысотомер и система экстренного прекращения полета. Последняя заставит AirMule приземлиться, если в воздухе по маршруту полета появятся другие летательные аппараты. Беспилотник также получит модернизированную систему связи.
AirMule оснащен двумя вентиляторами, расположенными параллельно земле в корпусе, а также двумя вентиляторами в хвостовой части. Взлетная масса аппарата составляет 1,4 тонны. Он способен развивать скорость до 180 километров в час, находиться в воздухе до пяти часов и перевозить грузы массой до 635 килограммов.
Предельная высота полета беспилотника составляет 3,7 тысячи метров. Аппарат разрабатывается для доставки грузов и боеприпасов, а также для медицинской эвакуации. Интерес к разработке AirMule уже проявило министерство обороны Израиля. Летные испытания AirMule проводятся с 2010 года. В 2013 году аппарат выполнил первый автономный полет по заранее определенному маршруту. |
Воспринимающий эмоции робот начнет продаваться в июне | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/pepper-sale | 2015-06-18T11:24:00 | Николай Воронцов | [
"Гаджеты",
"Роботы и дроны"
] | 1.8 | null | Японская корпорация SoftBank Robotics заявила о начале продаж 20 июня первой партии робота Pepper. Об этом сообщается на сайте компании.
Pepper заявлен производителем как первый в мире робот, воспринимающий эмоции человека. Он по выражению лица и используемым словам определяет настроение собеседника и может самостоятельно синтезировать собственные эмоции, которые выражает тоном голоса и жестами при ответе. Также Pepper реагирует на происходящие вокруг события, считывая данные при помощи сенсоров и камер. Неожиданно выключенный свет, например, может испугать робота.
Для роботов Pepper создан отдельный магазин приложений, расширяющий возможности машины. Предполагается, что робота можно использовать как дома, так и в корпоративной среде. Представители компании позиционируют бизнес-версию робота как электронного секретаря, отвечающего на вопросы посетителей и указывающего маршрут передвижения по зданию при помощи встроенного с лицевой стороны планшета.
Первая партия из 1000 роботов поступит в продажу на территории Японии 20 июня по цене 198.000 японских йен (около 1600 долларов США). Информацию о продаже в другие страны и о начале продаж корпоративной версии робота Pepper Biz представители SoftBank Robotics сообщат на пресс-конференции в июле. |
Искусственный интеллект научили факт-чекингу | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/check-my-facts | 2015-06-18T11:29:00 | Тарас Молотилин | [
"Наука",
"IT"
] | 4.6 | null | Группа ученых из США и Португалии создала алгоритм для определения степени достоверности источников информации. Для этого авторы используют методы сетевого анализа и «граф знаний» (knowledge graph), построенный на основе утверждений из инфобоксов Википедии. Описание исследования опубликовано в PLOS One.
В качестве источника графа знаний авторы использовали базу DBpedia, в которой собрана структурированная информация из Википедии. Ученые использовали только утверждения из инфобоксов, так как они, как правило, содержат наиболее «сухие» и проверенные факты.
Вершинами графа знаний были все субъекты и объекты, встречающиеся среди утверждений из базы Википедии. Связями между двумя вершинами был соответствующий предикат. Например, объекты «Альберт Эйнштейн» и «физика» были связаны предикатом «профессия».
Любое тестовое утверждение также представляли в виде тройки «субъект — предикат — объект» (например «Сократ — есть — Человек»). Далее в графе знаний искали путь между двумя объектами. Чем короче этот путь, тем выше вероятность, что утверждение достоверно.
Для проверки нового метода ученые, например, провели кластеризацию членов 112 Конгресса США по принадлежности к республиканской или демократической партии. Результаты оказались сопоставимы с наиболее распространенными методами политического анализа, не опирающимися на Википедию.
Также авторы проверяли утверждения вроде «Вашингтон — столица — ...», «Стивен Спилберг — снял фильм — ...» и ряд других. Во всех случаях новый алгоритм оказался эффективнее в определении верных утверждений по сравнению со случайным классификатором. Наилучших результатов удалось добиться тогда, когда граф знаний был ненаправленный. По мнению авторов, это объясняется тем, что утверждения вида «Мишель Обама — супруги — Барак Обама» работает «в обе стороны», поэтому чаще позволяет найти кратчайшие пути между объектами.
Создание нового алгоритма авторы мотивируют тем, что с развитием социальных сетей в интернете становится все сложнее контролировать «информационную экологию» из-за большого числа слухов и заведомо ложных сообщений. Ранее сообщалось о создании системы поиска в Twitter слухов на ранней стадии их появления. Существуют и краудсорсинговые платформы по проверке фактов в новостных статьях, например, NewsTrust. |
Коллаборация Borexino рассказала о шестилетних наблюдениях нейтринного свечения Земли | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/Borexino | 2015-06-18T13:00:00 | Александр Ершов | [
"Наука"
] | 5.6 | null | Нейтринный эксперимент Borexino, впервые поймавший земные нейтрино пять лет назад, занялся изучением их спектроскопии. Новые данные не только уточнили вклад радиоактивности в тепловой баланс Земли, но и доказали, что радиогенное тепло идет и от земной коры, и из мантии. Статья коллаборации Borexino появилась в архиве препринтов Корнельского университета несколько дней назад и направлена на публикацию.
Нейтрино — сверхлегкие и практически неуловимые частицы — не только попадают на Землю из космоса, но и рождаются прямо в земных недрах, в результате распада урана, тория, и калия. Это «нейтринное свечение» Земли само по себе ни на что не влияет, но оно несет информацию о том, сколько радиогенного тепла выделяется в ходе этих распадов. С точки зрения теплового баланса, Земля — это огромная печка, выводящая наружу через всю свою поверхность примерно 47 тераватт тепла. Однако до недавнего не было известно, какую часть этого потока порождает радиоактивность, а какая приходится на остаточное тепло Земли. Оценки радиогенного вклада варьировались от 4 до 40 тераватт, и уточнить их без прямого измерения не представлялось возможным.
Единственный способ определить этот вклад напрямую — это поймать геонейтрино и измерить их поток. Земные нейтрино, а точнее антинейтрино, рождаются при распаде изотопа урана или тория не напрямую, а в ходе бета-распада долгоживущих вторичных изотопов. Процесс этот изучен в лаборатории (в частности, для нужд ядерной энергетики), поэтому известна связь между энерговыделением в одном распаде и количеством и энергией вылетающих при этом нейтрино. Земля для нейтрино прозрачна, и все нейтрино, родившиеся в земных недрах, свободно выходят наружу. Поэтому если удастся зарегистрировать и измерить геонейтринный поток, это позволит оценить радиогенную составляющую собственного тепла Земли.
Детектировать нейтрино очень трудно из-за исключительной редкости событий и из-за необходимости экранировать детектор от всевозможных фоновых процессов. В случае геонейтрино есть и дополнительная сложность: сопоставимый с земным поток антинейтрино идет также из всех ядерных реакторов. Направление прихода нейтрино с такой небольшой энергией установить нереально. Поэтому для надежного измерения геонейтринного потока требуется не только что-то поймать, но и точно знать, сколько нейтрино попадает в детектор из всех окрестных реакторов — причем оценивать это нужно с учетом нейтринных осцилляций.
Первое достоверное сообщение о регистрации геонейтрино было сделано в 2010 году международным коллективом, проводивших эксперимент Borexino в итальянской подземной Национальной лаборатории Гран-Сассо. Антинейтрино в этом детекторе регистрируются с помощью обратного бета-распада. Антинейтрино налетает на протон и рождает позитрон и нейтрон; позитрон тут же аннигилирует и порождает вспышку света (быстрый отклик), а нейтрон блуждает миллисекунду, захватывается ядром, и порождает гамма-квант (задержанный отклик). Благодаря этой двухступенчатой технологии детектирования, а также жестким правилам отсева посторонних событий, практически каждое зарегистрованное событие в Borexino было вызвано или геонейтрино, или реакторным нейтрино. Отделив реакторный вклад, исследователи смогли увидеть в 2010 году примерно 10 геонейтрино.
В новой статье коллаборации Borexino сообщается о результатах обработки данных уже за шесть полноценных лет наблюдений. За это время было накоплено 77 событий, прошедших все стадии отбора. Фоновых событий среди них — не более одного, что является выдающимся техническим достижением для такого типа экспериментов. Примерно треть из них должна составлять геонейтрино, а остаток — реакторные. Для того, чтобы отделить одно от другого, исследователи не просто подсчитали количество нейтрино, но и изучили их спектр, то есть построили их распределение по энергии.
Реакторные нейтрино в среднем более энергетические, чем геонейтрино. Более того, спектр ториевых и урановых геонейтрино тоже слегка различается. Поэтому нейтринный спектр, полученный Borexino, позволил не только выделить геонейтрино, но и приблизительно разделить их по происхождению. Это, в свою очередь, позволило напрямую оценить соотношение тория к урану в земных недрах. До сих пор это отношение оценивалось косвенно, исходя из общей теории возникновения Земли. Сейчас наземный эксперимент впервые позволил заглянуть вглубь Земли и смог практически в реальном времени измерить это соотношение. Оно оказалось примерно вдвое больше оценочного; правда, из-за больших погрешностей ни о каком расхождении с теорией речи пока не идет.
Новые данные позволили также уточнить общий вклад урана и тория в радиогенное тепло Земли. Он составляет от 23 до 36 тераватт, а с учетом калия-40, который этим детектором не регистрируется, получается значение, близкое к полной мощности. Более того, благодаря уточненным числам впервые удалось разделить радиогенное тепло по происхождению: оказалось, что примерно половину дает мантия, и половину — вся земная кора. Это первая прямая регистрация того факта, что в мантии тоже активно вырабатывается радиогенное тепло.
Технология детектирования геонейтрино в Borexino настолько хорошо работает, что сейчас единственными ограничивающими факторами являются лишь размеры детектора и время накопления данных. Если удастся построить более масштабную версию той же установки, это откроет новые возможности для точных геофизических исследований. В целом, изучение земных недр с помощью геонейтрино — это один из многочисленных примеров прикладных задач, которые удается решать благодаря технологиям, созданным для изучения элементарных частиц.
Игорь Иванов |
«Кеплер» помог измерить массу одной из самых маленьких экзопланет | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/kepler-138b-tiniest-exoplanet | 2015-06-18T13:12:00 | Владимир Королев | [
"Наука",
"Космос"
] | 4.2 | «Кеплер» помог измерить массу одной из самых маленьких экзопланет | Команда американских астрофизиков смогла измерить массу одной из самых маленьких из обнаруженных экзопланет — Kepler 138b. Она оказалась в 15 раз меньше массы Земли, при диаметре примерно в два раза меньшем. Исследование опубликовано в сегодняшнем выпуске журнала Nature, кратко с ним можно ознакомиться в пресс-релизе NASA.
В определении массы планеты исследователи пользовались данными космического телескопа «Кеплер», благодаря которому и была обнаружена система Kepler-138. Эта система состоит из трех подтвержденных экзопланет (внутренняя b, средняя c и внешняя d), вращающихся вокруг центральной звезды, в 2,5 раза меньшей Солнца и холоднее его. Примерные периоды обращения планет и их размеры были оценены в рамках первичного анализа данных телескопа, в частности, было известно, что Kepler 138b обладает периодом обращения 10,3 дней, а ее диаметр составляет 52 процента земного — это примерно соответствует размерам Марса.
В новом исследовании авторы обратили внимание на колебания периода обращения планет. Эти колебания вызваны взаимным гравитационным влиянием планет друг на друга, которое напрямую определяется их массами. Это же влияние устанавливает так называемый орбитальный резонанс, приводящий к тому, что периоды обращения некоторых планет в Солнечной системе относятся как целые числа. Например, Юпитер и Сатурн имеют резонанс 5:2, то есть за пять юпитерианских лет Сатурн делает ровно два оборота вокруг Солнца.
Проанализировав данные нескольких лет работы телескопа, астрофизикам удалось установить, что 138b находится почти в резонансе со средней планетой системе, их периоды обращения близки к отношению 3:4. Тем не менее, период ее обращения периодически меняется с амплитудой в 34 минуты. Авторы провели математическое моделирование системы и определили, что такая амплитуда соответствует массе экзопланеты в 2,9-12,5 процентов массы Земли. Это делает Kepler 138b очень похожим на Марс, масса которого также составляет всего 10,7 процентов земной.
Плотность вещества Kepler 138b, в согласии с этими данными, довольно мала и составляет от 1,1 до 5 грамм на кубический сантиметр. Для сравнения, средняя плотность Земли составляет 5,5 грамм на сантиметр кубический.
«Кеплер» видит экзопланеты, лишь тогда, когда те заслоняют собой звезду, вокруг которой они вращаются. При этом они снижают ее видимую светимость, что и регистрируется сенсорами телескопа. На основе графика изменения светимости звезды во время транзита можно оценить не только размеры планеты, но и наличие у них спутников и колец. Однако, у «Кеплера» есть ограничения по чувствительности и увидеть слишком маленькие, по сравнению с центральной звездой, объекты он не может. На данный момент разрабатывается его последователь — телескоп TESS. Ожидается, что его чувствительность позволит обнаружить более 1000 новых экзопланет с размерами меньше земного. |
Историк связала пересмотр приговора Бродскому с заговором против Хрущева | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/brodsky | 2015-06-18T14:00:00 | Александр Ершов | [] | 2.2 | null | Дело Иосифа Бродского, высланного из Ленинграда за тунеядство, было использовано противниками Хрущева в ЦК КПСС для смещения его с должности генерального секретаря. Эту гипотезу историк Ольга Эдельман выдвинула в видеолекции на сайте Arzamas (эпизод курса «Что скрывают архивы»).
Эдельман обнаружила дело Бродского в архиве отдела по спецделам прокуратуры СССР. При этом по своему статусу мелкое административное дело о тунеядстве никак не должно было попасть к высшей прокуратуре союзного уровня.
Историк проследила движение документов по делу Бродского. Выяснилось, что в октябре 1964 года, спустя полгода после приговора и высылки поэта в село Норинское, делом о тунеядце внезапно заинетерсовались в ЦК КПСС. Вопрос о законности приговора поставил куратор силовых структур в ЦК партии Николай Миронов, который еще полгода назад был полностью удовлетворен отпиской из прокуратуры о законности дела.
Эдельман связывает неожиданный интерес представителей руководства партии к делу Бродского с тем, что в том же октябре на Пленуме с должности генерального секретаря был снят Никита Хрущев. Руководил заговором против Хрущева все тот же Миронов. По предположению историка, Миронов намеревался использовать незаконность дела Бродского и воздействовать на ленинградское отделение партии, чтобы те на Пленуме проголосовали «как надо», то есть против Хрущева.
Спустя несколько дней после Пленума ЦК КПСС Миронов погиб в авиакатастрофе. Тем не менее, бюрократическая машина была пущена в ход, и в результате осенью 1965 года в результате пересмотра дела срок Бродского был сокращен до уже отбытого. |
ALMA «взвесила» черную дыру с рекордной точностью | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/alma-strikes-again | 2015-06-18T14:58:00 | Тарас Молотилин | [
"Космос"
] | 3.1 | ALMA «взвесила» черную дыру с рекордной точностью | Астрономы из Японии и США при помощи данных с ALMA измерили массу черной дыры в центре галактики NGC 1097. Она составила приблизительно 140 миллионов масс Солнца. По словам ученых, им впервые удалось с такой точностью определить массу подобного объекта в галактике позднего типа. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal, а официальный релиз можно прочитать на сайте ALMA.
NGC 1097 является спиральной галактикой с перемычкой и находится в созвездии Печи. Для определения массы черной дыры ученые измеряли скорость облаков молекулярного газа (HCN и катиона HCO+) по их спектральным полосам в области миллиметровых/субмиллиметровых волн. После этого подбирались параметры компьютерной модели, описывающей движение облаков, так, чтобы максимально точно воспроизвести результаты наблюдений.
По результатам масса черной дыры в центре галактики составила 1.40 (+0.27 −0.32)х108 масс Солнца. Предыдущие оценки давали значение 1.2 (±0.2)х108 солнечных масс. Они были основаны на соотношении между массой черной дыры и дисперсией скоростей в данной галактике. Указанное соотношение различается для разных типов галактик, что делает такую оценку лишь приблизительной.
Новые результаты были получены благодаря высокому разрешению, которое предоставляет ALMA в области миллиметровых и субмиллиметровых волн. В этом диапазоне лежат спектральные полосы молекулярных газов, по динамике которых можно измерять параметры галактик как раннего, так и позднего типов. По мнению авторов, измерение параметров сверхмассивных черных дыр в середине галактик является необходимым для описания их эволюции. |
У животных впервые обнаружили чувствительные к магнитному полю нейроны | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/worms | 2015-06-18T15:17:00 | Даниил Кузнецов | [
"Наука"
] | 4.1 | null | Группа нейрофизиологов из Техасского университета в Остине обнаружила у круглых червей (Caenorhabditis elegans) особые сенсорные нейроны, с помощью которых черви могут ориентироваться под землей по магнитному полю нашей планеты. Работа опубликована в журнале eLife.
В организме нематод всего около 1000 клеток, из них 302 это нейроны. Набор из двух нейронов, известных под аббревиатурой AFD являются частью амфиды – хеморецепторного органа круглых червей. Согласно базе данных WormBase эти нервные клетки участвуют в почти десятке разных поведенческих паттернов и физиологических функций, однако главным их предназначением остается определение уровня диоксида углерода и температуры окружающей среды. Дендриты этих нейронов оканчиваются особым «наконечником» напоминающим по структуре телевизионную антенну. До недавнего времени считалось, что это терморецепторы, однако новая работа техасских нейрофизиологов показывает, что, вероятно, это одновременно и магниторецепторы.
Ученые поставили следующий эксперимент. Они выпускали нематод в вертикальную, наполненную желатином трубку. Голодные черви всегда ползли вниз, а сытые наверх. Это обыкновенная поведенческая стратегия червей при поиске пищи. Однако единственным ориентиром в условиях эксперимента для них могла быть лишь направленность потоков магнитного поля Земли.
Известно, что направленность магнитных потоков в северном и южном полушарии противоположна. Все голодные черви, доставленные в лабораторию из разных регионов северного полушария, неизменно двигались вниз. Тогда как, например, голодные черви из Австралии, наоборот всегда двигались вверх. Это означало, что они также ориентировались по магнитному полю, но «думали», что они у себя на «родине», и значит им нужно выбирать вектор движения по потоку, а не против него, чтобы добраться до глубоких слоев почвы и там найти питание.
У генетически модифицированных червей с разрушенными AFD-нейронами выбор направления движения в трубке носил случайный характер. Дополнительно исследователи использовали технику внедрения кальциевых индикаторов – специальных флуоресцентных молекул, светящихся в момент связывания с ионами кальция, которая продемонстрировала, что активность AFD-нейронов напрямую связана с изменением магнитного поля.
В 2012 году исследователи из медицинского колледжа Бэйлора заявляли, что обнаружили магниторецепторы у голубей, но не смогли выделить конкретные нейроны или рецепторные структуры в совокупности нервных клеток внутреннего уха птиц. Специалисты из Техаса полагают, что структура магниторецепторов должна быть одинакова у всех животных, способных ориентироваться по магнитному полю Земли (птиц, морских черепах, волков) и теперь, когда образец такого рода нейронов установлен, их будет проще обнаружить у других видов. |
Стартовал предзаказ внешней камеры для смартфонов DxO ONE | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/DxO-ONE | 2015-06-18T15:43:00 | Николай Воронцов | [
"Гаджеты"
] | 1.6 | null | DxO Labs объявила об открытии предзаказ на внешнюю камеру для смартфонов DxO ONE. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте компании.
Устройство по собственным оценкам компании на сайте dxomark.com позиционируется как цифровая фотокамера уровня Nikon D7200 или Canon EOS 5D Mark III. При этом DxO ONE заявлена производителем как самая компактная в мире камера с диафрагменным числом f/1.8 и матрицей размером в один дюйм.
Камера DxO ONE может работать как в автономном режиме, так и используя iPhone в качестве поворотного экрана. К смартфону гаджет подключается через разъем Lightning, что обеспечивает высокую скорость передачи данных по сравнению с беспроводным соединением. Фотоаппарат делает снимки с разрешением 20.2 мегапикселей, при этом JPEG отправляет на хранение в телефон, а RAW сохраняет на свою SD-карту.
Это не единственная фотокамера, позиционирующая себя как внешний объектив для смартфона. Подобный аксессуар, например, выпускают Sony и Olympus. Осуществить предзаказ DxO ONE можно на сайте компании, стоимость гаджета 599 долларов США. |
В Израиле нашли отпечаток ноги римского солдата | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/Procurator | 2015-06-18T16:22:00 | Тарас Молотилин | [
"Наука",
"Археология"
] | 1.9 | null | Ученые из Института археологии Цинмана при Университете Хайфы нашли отпечаток ноги во время раскопок древнего города Гиппос на территории современного Израиля. По внешнему виду следа археологи предполагают, что его оставил римский солдат, обутый в калиги — традиционную кожаную обувь римских военных I века до нашей эры — II века нашей эры. Об этой и других находках сообщает Popular Archaeology.
След был обнаружен во время раскопок комплекса укреплений в Гиппосе. Римский солдат, оставивший след, имел 40-й размер ноги. По мнению ученых, солдат наступил в строительный раствор, пока тот еще не высох, поэтому отпечаток хорошо сохранился. Рядом были найденные еще несколько частичных отпечатков.
Помимо отпечатка на месте раскопок были найдены несколько захоронений того же периода, фрагменты фортификаций, бронзовая маска, изображавшая греческого бога Пана. Также ученые обнаружили два скелета людей, по-видимому, погибших под завалом во время землетрясения.
Бастион располагался над возвышенностью и, по мнению археологов, защищал вход в Гиппос и главную дорогу, пролегавшую вдоль ручья на юге от города. Ученые предполагают, что в бастионе было установлено несколько баллист — 8-метровых орудий, стрелявших каменными шарами. Археологи нашли несколько экземпляров снарядов, выполненных из базальта и весивших около 20 килограмм.
Гиппос был частью так называемого Декаполиса — десяти городов, представлявших собой анклав греко-римской культуры на ближнем востоке, в регионе Галилея. Гиппос основали во времена Селевкидов. Позднее этот город стал одним из укреплений римской империи в этом регионе. |
На Венере нашли активные вулканы | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/primervolcanoafueradetierra | 2015-06-18T17:19:00 | Александр Березин | [
"Космос",
"Наука",
"Космические дневники"
] | 3.3 | null | Группа ученых во главе с Евгением Шалыгиным из Института исследований Солнечной системы общества им. Макса Планка обнаружила в снимках космического аппарата «Венера-экспресс» свидетельства активного вулканизма рядом с венерианским каньоном Ганики. До сих пор вопрос о наличии там подобных процессов был остро дискуссионным. Соответствующая работа была
опубликована
в
Geophysical Research Letters
. Кратко ее
пересказывает
сайт Европейского космического агентства.
Исследователи проанализировали данные, полученные от Камеры слежения за Венерой, установленной на борту европейского аппарата «Венера-экспресс». Камера делает снимки венерианской поверхности в ИК-диапазоне, поскольку инфракрасное излучение с длиной волны в 1 микрометр попадает в так называемое «окно прозрачности», диапазон длин волн, которые плохо поглощаются плотной венерианской атмосферой. На снимках «Венеры-экспресс» ученые заметили четыре «пятна», ИК-яркость которых резко изменялась на протяжении всего лишь нескольких дней. Сначала на снимках эти области выглядели значительно более горячими, чем окружавшие их районы – до 830 градусов Цельсия, что на 350 градусов больше, чем нормальная венерианская температура. А через несколько земных суток они довольно резко снизили интенсивность испускаемого излучения. По мнению авторов работы, эта картина, типичная для лавовых потоков на Земле, означает, что на сделанных снимках удалось получить надежные свидетельства того, что вулканы на Венере продолжают извергаться до настоящего времени.
Все четыре обнаруженных области лежат поблизости от каньона Ганика, рядом с горами Маат и Озза. Маат является щитовидным вулканом высотой до 8,8 километра, однако несмотря на его явно вулканическую природу до этого ученым не удалось установить, извергался ли Маат в последнее время или его вулканическая активность осталась в далеком прошлом. Теперь же, по словам исследователей, мы можем включить Венеру в маленький клуб планет Солнечной системы, являющихся вулканически активными. Ранее изо всех ее планет лишь на Земле удавалось зарегистрировать современные извержения вулканов.
Вопрос о том, есть ли на Венере активные вулканы, имеет существенное значение для изучения этой планеты. Ее атмосфера состоит в основном из углекислого газа, и его там так много, что давление на поверхности Венеры превышает земное в 93 раза. При этом там крайне высокие температуры, при которых углекислый газ должен активно связываться горными породами. К тому же гравитация этой планеты меньше земной, а бóльшая близость к Солнцу и отсутствие магнитосферы теоретически должны способствовать более быстрой потере атмосферных газов. В связи с этим была выдвинута гипотеза, что такая необычайно плотная газовая оболочка планеты является результатом активной вулканической деятельности, по масштабам значительно превосходящей земную. Тем не менее, оставалось неясным, пополняется ли в настоящее время атмосфера планеты подобными извержениям.
Косвенные признаки подобный активности наблюдались и ранее: советские спускаемые аппараты «Венера-11», «Венера-12» и «Венера-13» регистрировали сильные молнии рядом с горами в районе своей посадки. На Земле подобные явления часто сопутствуют вулканическим извержениям. Кроме того, в атмосфере планеты присутствует двуокись серы – вещество, которое теоретически должно быстро и бурно прореагировать с окружающими соединениями и исчезнуть из атмосферы. Однако до сих пор никаких прямых свидетельств извержений или лавовых потоков зарегистрировать не удавалось в силу исключительной плотности и непрозрачности атмосферы второй планеты. |
Ученые создали фоторобот «преступника» на основе ДНК | https://nplus1.ru/news/2015/06/18/face-off | 2015-06-18T17:36:00 | Даниил Кузнецов | [
"Наука",
"Технологии"
] | 2.1 | Ученые создали фоторобот «преступника» на основе ДНК | Британская телерадиокомпания BBC поставила совместно с генетиками-криминалистами из Левенского католического университета (Бельгия) эксперимент по созданию фоторобота «преступника» исключительно на основе его ДНК. Результаты эксперимента будут представлены сегодня в передаче Catching History's Criminals: The Forensics Story на канале BBC4, коротко о них сообщает сайт компании.
В качестве «преступника» выступила ведущая этой передачи, хирург и историк криминалистики Габриэль Уэстон (Gabriel Weston). У нее взяли пробу слюны и анонимно отправили бельгийским специалистам.
Группа генетиков под руководством доктора Питера Клаэса применила к полученным образцам ДНК свои разработки в области «молекулярного фоторобота» и построила на их основе изображение лица предполагаемого «преступника».
Наложение полученного фоторобота на фотографию Габриэль Уэстон показывает, что основные черты были действительно реконструированы верно, в частности особая «европейская» форма подбородка, плоские щеки, область глаз и бровей. Тем не менее, очевидно, что «генетический фоторобот» не учитывает возрастные изменения лица, его трансформацию вследствие особенностей питания и образа жизни, болезней и, тем более, хирургических операций.
В настоящий момент команда Клаэса располагает проверенной базой в 20 генов и связанных с ними черт лица. Работа по ее развитию продолжается в сотрудничестве с голландскими и американскими криминалистами и генетиками. В ближайшее время количество генов в базе будет доведено до 200.
Наиболее эффективно «молекулярный фоторобот» можно использовать для определения расы преступника. В 2004 году полиция Луизианы арестовала серийного убийцу, которого все свидетели опознавали как белого мужчину, однако генетический материал с места преступления свидетельствовал о его негроидной расе. В дальнейшем следствие подтвердило правоту генетиков.
В 2007 году в Испании генетик выделил 34 наследственных маркера указывающих, что один из мадридских бомбистов был выходцем из Северной Африки. Его тело было практически полностью уничтожено взрывом. Впоследствии были найдены доказательства его алжирского происхождения.
«Молекулярный фоторобот» все еще на ранних стадиях своего развития и построить совершенно точный портрет пока не представляется возможным, однако уже сейчас известно, что, например, для предсказания карего цвета глаз с вероятностью 93 процента или голубого с вероятностью 91 процент необходимо всего 6 генетических маркеров. Точно установлены и гены определяющие ширину носа по линии ноздрей и высоту губ по их центру. |
Кенневикский человек оказался индейцем | https://nplus1.ru/news/2015/06/19/indioviejo | 2015-06-19T07:41:00 | Александр Березин | [
"Наука",
"Археология"
] | 4.2 | null | Группа ученых во главе с Мортеном Расмуссеном (Morten Rasmussen) из Копенгагенского университета провела секвенирование генома Кенневикского человека, скелет которого был найден на северо-западе США. Ранее он считался неродственным современному населению обеих Америк. Анализ показал, что в действительности индейские племена близ места обнаружения скелета являются носителями сходных с ним генов. Соответствующее исследование было
опубликовано
в
Nature
.
Для анализа исследователи взяли 200 миллиграммов вещества из внутренних частей пястной кости скелета. По результатам секвенирования выяснилось, что Кенневикский человек принадлежал к Y-хромосомной гаплогруппе Q-M3 (передается по мужской линии), характерной для коренного населения обеих Америк, и за их пределами встречается только среди эвенов – народа, проживающего в России к востоку от Лены до Камчатки и Чукотки. По митохондриальной ДНК (передается по женской линии) он относился к гаплогруппе X2a, также характерной для Нового Света. За его пределами она практически не распространена, хотя предковая для нее гаплогруппа X2* иногда встречается среди эвенков.
Группа Расмуссена заключает, что генетически останки весьма близки пяти племенам конфедерации Колвилла, проживающим в штате Вашингтон, поблизости от места обнаружения рассматриваемого скелета. Другими близкими к нему группами являются оджибве и алгонкины, живущие ближе к противоположному, восточному побережью США.
Ранее другие группы исследователей, основываясь на необычном для современных индейцев черепе Кенневикского человека, утверждали, что он не родственен нынешним индейцам и краниометрически ближе к айнам или полинезийцам. В то же время некоторые ученые оспаривали мнение о возможности определение его родства по чертам скелета, являвшегося довольно необычным во многих отношениях. Отмечалось, что даже попытки установить возраст этого человека на момент смерти не привели к решительным результатам, давая разброс от 38 до 55 лет. Отдельные черты скелета (изогнутые кости конечностей) вообще сложно сопоставить с особенностями современных человеческих популяций. Антропологи полагают, что скорее всего они связаны с образом жизни этого человека.
Согласно анализу изотопного состава костей Кенневикского человека, ранее сделанному другой научной группой, последние 20 лет своей жизни он питался морскими млекопитающими и пил воду ледникового происхождения, в пору его жизни доступную только на Аляске, за тысячи километров от места его захоронения. При этом его родство с нынешними аляскинскими индейцами оказалось меньше, чем с группой колвилльских индейцев, живущих ныне рядом с местом его погребения.
Скелет Кеннвиского человека был случайно обнаружен в штате Вашингтон в 1996 году. Его радиоуглеродная датировка показывает возраст в примерно 8 500 лет, то есть он жил лишь через 6 300 лет после появления первых достоверных следов человека в Новом Свете.
Ранее ряд индейских групп заявлял свои права на его останки. Согласно законам США, если их родство с ним будет доказано, скелет будет изъят из научного оборота и захоронен по современным индейским обычаям. В то же время с 2004 года на основании упомянутых краниометрических исследований ряд научных групп отрицал его родство с нынешним коренным населением Америк, что привело к судебному решению, блокировавшему его передачу племенам, заявившим о своих правах на останки. После выхода работы Расмуссена и соавторов у колвилльских пяти племен могут появиться основания требовать выдачи и захоронения останков Кенневикского человека. |
Опубликовано панорамное видео одновременного пролета двух самолетов через ангар | https://nplus1.ru/news/2015/06/19/red-bull-act-a-fool | 2015-06-19T08:08:00 | Николай Воронцов | [
"Транспорт"
] | 1.1 | null | В Британии впервые в мире пилоты Пол Боном и Стив Джонс соблюдая формацию пролетели на двух самолетах через одну постройку. Исполнение трюка доступно к просмотру на панорамной видеозаписи. Об этом сообщается на сайте Red Bull.
Самолеты XtremeAir XA 41 пролетели строем через ангар в аэропорту Лланбедр на скорости 300 километров в час.
Red Bull регулярно становится спонсором зрелищных трюков. Один из самых знаменитых: прыжок парашютиста Феликса Баумгартнера с высоты 39 километров, в ходе которого он стал первым человеком, преодолевшим звуковой барьер без летательного аппарата. |
Волоски сахарских муравьев оказались радиаторами охлаждения | https://nplus1.ru/news/2015/06/19/hormigafresca | 2015-06-19T10:18:00 | Александр Березин | [
"Наука",
"Все как у зверей"
] | 2.5 | Повышенная эффективность теплоотвода позволяет пустынным муравьям-бегункам активно передвигаться тогда, когда все остальные обитатели Сахары способны лишь укрываться в своих норах. | Исследователи под руководством Наньфана Юя (Nanfang Yu) из Колумбийского университета выяснили, что волоски муравьев-бегунков вида
Cataglyphis bombycina
работают как радиаторы охлаждения, позволяющие им эффективно излучать в инфракрасном диапазоне и тем самым не перегреваться в условиях пустыни Сахара. Соответствующая работа
опубликована
в
Science
, а ее краткий пересказ можно
найти
на сайте университета.
Группа Наньфана Юя изучала механизмы терморегуляции, критичные для выживания серебряных сахарских муравьев-бегунков, наблюдая последних в инфракрасном диапазоне. При этом выяснилось, что волоски серебряного цвета, покрывающие верхнюю часть насекомых, хорошо отражают излучение в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне. В то же время, только этим нельзя было объяснить, как именно это беспозвоночное остается активным в момент, когда все остальные живые организмы пустыни вынужденны скрываться в своих норах.
В ходе серии наблюдений ученые выяснили, что те же особые волоски треугольного сечения на нижней часть тела муравьев-бегунков играют функцию противоположную той, что они выполняют на верхней части тела. Снизу волоски активно излучают в средней части инфракрасного диапазона, отдавая тепло в окружающую среду в условиях сахарского дня, когда системы терморегуляции остальных животных не имеют возможности сделать это. В ходе эксперимента выяснилось, что после удаления таких волосков нагрев серебряного муравья-бегунка существенно возрастает при той же температуре и освещении.
Как полагают исследователи, именно за счет комбинации высокой отражательной способности волосков и их способности работать как пассивные радиаторы охлаждения, этот вид может вести свой необычный образ жизни, оставаясь активным при температуре окружающей среды до 70 градусов Цельсия. Сами муравьи погибают при нагреве тела выше 53,6 градусов Цельсия. Ученые надеются, что их исследование поможет созданию новых, более эффективных систем пассивного охлаждения для электроники,.
Cataglyphis bombycina – один из самых устойчивых к высокой температуре видов живых существ. Они живут за счет собирания и поедания трупов других насекомых или мелких животных, погибших в пустыне от перегрева или обезвоживания. На поверхности эти муравьи появляются лишь тогда, когда жара заставляет прятаться в норах ящериц, охотящихся на этот вид насекомых. |
Составлена первая карта влажности кометы Чурюмова-Герасименко | https://nplus1.ru/news/2015/06/19/water-on-67p | 2015-06-19T11:11:00 | Владимир Королев | [
"Наука",
"Космос"
] | 4.4 | null | Международная группа ученых, работающих с прибором MIRO космического аппарата «Розетта» (Rosetta) опубликовала первую карту распределения воды в коме 67P — кометы Чурюмова — Герасименко. Работа опубликована и доступна в полнотекстовом виде в журнале Astronomy and Astrophysics, кратко о ней рассказывает блог Европейского Космического Агенства.
Авторы работы наблюдали за поверхностью кометы с июня 2014 года с помощью микроволнового инструмента на орбитальном аппарате «Розетта», кратко называемого MIRO. Устройство улавливает излучение, исходящее от водяного пара в небольшой области комы — газо-пылевой оболочки кометы — и на основе его интенсивности определяет концентрацию воды.
Главная сложность в работе прибора — за одно измерение он способен получить данные только с одной точки кометы, поэтому съемка комы заняла 201 минуту. Информация была собрана «Розеттой» 7 сентября 2015 года, когда аппарат был в 58 километрах от центра небесного тела.
Оказалось, что наибольшее количество влаги выбрасывается с освещенной части кометы Чурюмова — Герасименко чуть выше перешейка. Максимальная концентрация паров воды была обнаружена в области над ее ядром. Там она на два порядка превышает влажность в любой другой части комы. Вместе с тем, область сильного поглощения излучения, бедная водяным паром, находится на ночной стороне кометы.
Данные инструмента позволили также определить скорость, с которой выбрасываются частицы влаги. Для этого исследователи измерили допплеровское смещение пиков в спектрах, полученных прибором. Скорости частиц составили сотни метров в секунду, вплоть до полукилометра в секунду, относительно зонда.
Полученные данные, по словам исследователей, наглядно демонстрируют, что распределение воды в коме в значительной степени неоднородно. Команда MIRO продолжает получать данные с «Розетты» и изучать, как меняется распределение влаги в коме с приближением кометы к Солнцу. Ожидается, что максимальное сближение наступит в августе 2015 года. |
В Google занялись «инцепционизмом» | https://nplus1.ru/news/2015/06/19/backprop | 2015-06-19T11:39:00 | Александр Ершов | [] | 4.5 | В Google занялись «инцепционизмом» | Инженеры Google Александр Мордвинцев, Крисофер Ола и Майк Тика визуализовали работу 22-слойной сверточной нейросети, которая составляет основу системы распознавания изображений Inception. Изображения, которые получились в результате «переворачивания системы с ног на голову», исследователи назвали «инцепционизмом». О методе получения таких изображений они рассказали в блоге Google Research.
Общая идея создания таких изображений основана на том, что в фотографии или картине усиливают те черты, которые напоминают системе что-то знакомое. Например, если система натренирована на распознавание лица, она даже в совершенно случайном изображении — например, облаков — увидит какие-то его фрагменты. Затем их можно будет усилить, получив изображения с лицами на облаках.
С технической точки зрения речь идет об алгоритме обратного распространения значений каждого из нейронов из произвольно выбранного слоя нейросети. Подав на вводный слой случайное изображение, инженеры брали значения из верхнего интересующего их слоя и распространяли значения обратно, искажая исходное изображение — по аналогии со стандартным алгоритмом обратного распространения ошибки, который используется для тренировки нейросети. Смысл такого переворачивания сети заключался в том, что оно позволяло визуализовать веса связей в слое любого уровня. На уровнях выше первого-второго сами по себе веса визуализовать очень сложно: обычно они напоминают белый шум.
Как и ожидалось, нижние уровни сети находили в исходной картинке простые геометрические черты: наклонные линии, круги и так далее. Слои высокого уровня позволяли увидеть на фотографиях что-то напоминающее людей и животных. С помощью нескольких итераций инженерам удалось получить целые абстрактные картины, стартовав при этом с полностью случайного изображения (строго говоря, изображения не были белым шумом, так как ученым пришлось нормализовать корреляцию между соседними пикселями до типичных значений «обычных изображений»).
Работа сделана на базе архитектуры Inception, по которой в Google построена сверточная нейронная сеть 22 уровнями GoogLeNet. Именно ее инженеры использовали для получения изображений. Ранее тот же подход к визуализации работы нейросетей неоднократно применяли и другие исследователи, однако в их распоряжении не было настолько масштабной системы. Описание системы Inception было опубликовано еще в сентябре прошлого года.
Интересно, что по современным данным нейрофизиологии распознавание изображений мозгом устроено очень похоже: «появление» объекта на картине зависит от порога чувствительности, на который влияют, например, галлюциногены или сенсорная депривация. |
Заказать умный электроскутер можно будет в конце июня | https://nplus1.ru/news/2015/06/19/gogoro-fight-the-power | 2015-06-19T12:57:00 | Николай Воронцов | [
"Технологии",
"Транспорт"
] | 1.4 | null | Представители компании Gogoro заявили, что начнут принимать предварительные заказы на мотороллер Gogoro Smartscooter 27 июня. Об этом сообщает BBC со ссылкой на сайт компании.
Умный электроскутер продается сразу с двумя легкозаменяемыми батареями в комплекте на которых, как утверждает производитель, можно проехать до сотни километров. Максимальная заявленная скорость транспортного средства 95 километров в час. За счет синхронизации бортового компьютера с телефоном через приложение можно управлять некоторыми настройками скутера. Например, можно изменять звуки, которые издает мотороллер при включении или выключении.
Важным отличием от обычных электроскутеров является развернутая Gogoro в Тайбэе сеть станций подзарядки и замены батарей. Владелец скутера при помощи приложения находит на карте ближайший пункт замены батарей и вставляет в свободные ячейки батареи. После этого хозяин Smartscooter может забрать из станции две заряженных батареи и ехать дальше. На данный момент в Тайбэе установлено 32 станции, к концу 2015 года Gogoro обещает более 150 пунктов быстрой замены батарей.
Скутеры являются самым распространенным транспортным средством на территории Тайваня за счет своей дешевизны и маневренности, что особенно критично в условиях плотного трафика. Цена электроскутеров Gogoro в предзаказе начинается от 128,000 новых тайваньских долларов (около 4100 долларов США). Это достаточно высокая стоимость для сегмента скутеров, где нижняя планка розничных цен на мотороллеры составляет приблизительно с 500 долларов США. Несмотря на это, представители компании уверены, что наличие сети зарядных станций в перпективе поможет владельцу сэкономить ощутимую сумму. |
Искусственное воспоминание излечило мышей от депрессии | https://nplus1.ru/news/2015/06/19/a-clockwork-orange | 2015-06-19T13:14:00 | Даниил Кузнецов | [
"На мышах"
] | 4.1 | null | Группа нейрофизиологов из MIT под руководством нобелевского лауреата Сусуму Тонегава научилась посредством методов оптогенетики вызывать у мышей воспоминания, связанные с удовольствием и лечить с их помощью последствия хронического стресса и депрессию. Работа опубликована в журнале Nature.
За последние годы в ряде работ было доказано, что любые воспоминания кодируются определенным нейронным ансамблем. Совокупность нейронов, участвующих в кодировании воспоминания составляет физиологический субстрат энграммы – следа памяти. В 2012 году группа Сусуми Тонегава уже продемонстрировала, что пометив флуоресцентными белками нейроны гиппокампа (структуры мозга, ответственной за память) можно абсолютно точно определить активирующиеся в процессе обучения нейроны, а затем искусственно вызвать необходимое воспоминание с помощью импульса света, направленного по оптоволокну к конкретному ансамблю нервных клеток. В новой работе ученым удалось дифференцировать энграммы с приятными воспоминаниями и использовать их реактивацию для купирования у мышей симптомов, схожих с депрессивными.
Для этого исследователи давали самцам мышей побыть с самками, попутно выделяя паттерны нейронных ансамблей активирующихся в это время. Сексуальное поведение является традиционной формой поощрения, формирующей приятные воспоминания. После чего самцов на 10 дней помещали в специальные клетки-«тиски», ограничивающие их движение. Это приводило к хроническому стрессу и фрустрации. Уже к концу первой недели пребывания в «тисках» мыши теряли интерес к простым удовольствиям. Например, при выборе между подслащенной водой и обычной, они пили первую попавшуюся, в то время как в нормальных условиях мыши всегда предпочитают сладкую воду. Затем мыши теряли и «волю к сопротивлению» – если их поднимали за хвост, то они почти не пытались вырваться. Оба этих симптома, вызванных хроническим стрессом, также характерны и для депрессии у человека.
Однако выяснилось, что если активировать светом нейроны, хранящие приятные воспоминания о проведенном с самками времени, то можно купировать негативные симптомы в считанные минуты, хотя эффект от стимуляции при однократном воздействии будет краткосрочным и неустойчивым. Чтобы добиться долговременного и надежного «улучшения» у мышей, необходимо актуализировать хорошие воспоминания не менее двух раз в день на протяжении недели. В среднем, на шестой день можно наблюдать очевидные изменения в поведении. Вопрос о том, насколько положительный эффект устойчив в долгосрочной перспективе – еще предстоит выяснить отдельно.
Важным моментом эксперимента является тот факт, что мышам не стимулировали центры удовольствия или участки мозга, связанные с положительными эмоциями (по крайней мере, не напрямую). Активировались только нейроны, содержащие эпизодические воспоминания о пребывании с самками. Более того, в контрольном эксперименте фрустрированных мышей помещали на тот же срок (5-7 дней) в клетку к самке, и это не оказывало никакого положительного терапевтического воздействия, схожего с актуализацией воспоминаний.
В октябре прошлого года другая исследовательская группа (также посредством методов оптогенетики) показала, что ингибирование (отключение) нейронов, составляющих энграмму, блокирует процесс воспоминания. Или, иными словами, память о каких-либо событиях можно намеренно «стирать».
Оптогенетика – метод исследования мозга и нервных клеток, изобретенный в его современном виде группой под руководством стенфордского ученого Карла Дизерота в 2005 году. Метод заключается в трансформации клеток генами светочувствительных рецепторов, которые встраиваются во внешнюю мембрану нейронов. Облучение тканей светом определенной длины волны активирует рецепторы, которые пропускают в клетку ионы внешней среды и инициируют деполяризацию — срабатывание нейрона. Сам по себе каналродопсин представляет собой светочувствительный рецептор сине-зеленых водорослей, необходимый им для фототаксиса – движения к свету. |
Физики впервые увидели движение ударной волны в алмазе | https://nplus1.ru/news/2015/06/19/20-kmps-in-diamond | 2015-06-19T14:02:00 | Владимир Королев | [
"Наука",
"Технологии"
] | 5.4 | null | Физики из синхротронного центра DESY с помощью рентгеновского излучения впервые увидели, как в алмазе распространяется ударная волна. Работа опубликована в журнале Scientific Reports, а кратко с ней можно ознакомиться на сайте центра.
Для эксперимента авторы разработали новый рентгеновский микроскоп, предназначенный для работы с излучением лазеров на свободных электронах. По принципу работы этот микроскоп больше напоминает собой проектор: высокоэнергетическое излучение фокусируется с помощью рентгеновской преломляющей линзы в точку, в 11,5 сантиметрах позади которой располагается образец алмаза. Лучи, проходя через образец, расходятся и формируют изображение на детекторе, расположенном в 4,3 метра от фокуса. В результате изображение увеличивается в 37,6 раза.
Скорости распространения ударной волны в алмазе сопоставимы со скоростью звука и достигают 18,6 километров в секунду в отдельных направлениях. Поэтому для того, чтобы увидеть ее фронт, необходимы выдержки значительно короче обычных фотографических — в работе авторы использовали пучки рентгеновского излучения продолжительностью всего 50 фемтосекунд — квадрилионных долей секунды.
В качестве образца физики использовали алмазную пластинку длиной 3 сантиметра и толщиной 0,3 миллиметра. Ударная волна создавалась в ней с помощью интенсивного лазерного импульса, сфокусированного в объеме кристалла. Движение ударной волны удалось увидеть благодаря тому, что ее фронт сжимает вещество алмаза и тем самым снижает его прозрачность для рентгеновского излучения.
По результатам измерения, скорость ее движения составила от 18,2 до 21,6 километров в секунду, что хорошо соотносится с известным значением скорости звука в алмазе. По словам авторов, новая техника позволяет получать изображения с разрешением в 500 нанометров, а при оптимизации детектора и параметров исходного пучка излучения можно достигнуть и 100 нанометров.
Получить пучок излучения необходимой мощности и продолжительности удалось благодаря LCLS (Linac Coherent Light Source). Это первый лазер на свободных электронах, создающий жесткое рентгеновское излучение. Внутри этого устройства происходят вынужденные колебания электронов в специальных ундуляторах — наборах магнитов, определенным образом формирующих магнитное поле. В процессе движения электроны испускают кванты света высоких энергий, соответствующие рентгеновскому диапазону. Сейчас в мире идет постройка самого большого лазера на свободных электронах — EXFEL. |
Браконьеров вычислят по ДНК слонов | https://nplus1.ru/news/2015/06/19/sicomono | 2015-06-19T15:11:00 | Александр Березин | [
"Наука",
"Все как у зверей"
] | 2.3 | null | Ученые во главе с Сэмюэлем Вассером (Samuel Wasser) из Вашингтонского университета выявили, что сопоставление ДНК из слоновьего помета с ДНК из захваченных у браконьеров бивней слонов позволяет определить места, где незаконная охота ведется интенсивнее всего. Согласно исследованию,
опубликованному
в
Science
, в настоящее время таких районов осталось всего два. Кратко о работе
рассказывает
Science News.
Чтобы выявить районы интенсивного браконьерства, группа Вассера взяла образцы из 28 партий бивней, конфискованных полицией разных стран у браконьеров с 1996 по 2014 годы. Затем исследователи провели значительную полевую работу по сбору образцов слоновьего помета, содержащего ДНК живых животных. Впоследствии ученые дополнили свои находки данными других исследовательских групп. Всего таким образом удалось собрать образцы ДНК 1 001 саванного и 349 лесных слонов из 29 стран Африки. С помощью образцов экскрементов была составлена карта распределения слоновьих гаплогрупп по континенту. Сравнив ее с образцами ДНК из бивней, ученые пришли к выводу, что центры активного браконьерства за последние 20 лет испытали серию резких перемещений.
До 2006 года активнее всего незаконный отстрел велся в Замбии и ДРК. Однако затем на первую из этих стран было оказано существенно политическое давление, заставившее власти активнее бороться с браконьерами, а из ДРК слоны ушли сами. 22 из 28 партий бивней относились к периоду после 2006 года, и, по мнению Вассера, не менее 20 из них происходило с юго-востока Танзании и севера Мозамбика, куда переместили свою деятельность браконьеры.
Согласно оценкам авторов работы, среди которых есть сотрудники Интерпола, проблема отстрела слонов в настоящее время стоит весьма остро. Из примерно 454 тысяч африканских слонов в 2013 году 30 тысяч были убиты с целью добычи бивней. Предполагается, что выявление районов, где браконьеры действуют активнее всего, позволит национальным и международным правоохранительным организациям повторить замбийский сценарий и резко снизить потери танзанийских и мозамбикских популяций слонов. |
Apple убрала из продажи последнее устройство без дисплея Retina | https://nplus1.ru/news/2015/06/19/no-mini-no-cry | 2015-06-19T15:23:00 | Николай Воронцов | [
"Гаджеты"
] | 1.2 | null | Apple iPad mini первого поколения больше недоступен для заказа в официальном магазине Apple. Таким образом, из продажи исчезло последнее мобильное устройство Apple с обычным экраном и остались только гаджеты с дисплеем Retina. На этот факт обратил внимание портал 9TO5Mac.
Apple iPad mini — уменьшенная версия планшетного компьютера iPad 2 с такими же характеристиками, включая разрешение экрана. Продажи планшета первого поколения стартовали в ноября 2012 года. Второго поколение iPad mini уже производилось с дисплеем Retina и было представлено ровно через год после первого. |
Daily Mail и CNN помогли искусственному интеллекту научиться читать | https://nplus1.ru/news/2015/06/19/newsroom | 2015-06-19T16:28:00 | Даниил Кузнецов | [
"Наука",
"IT"
] | 5.2 | null | Команда специалистов по глубокому машинному обучению из Google DeepMind и Оксфордского университета обучила искусственный интеллект читать тексты и отвечать на вопросы о содержании прочитанного. В этом им «нечаянно» помогли вебсайты Daily Mail и CNN, открывшие доступ к огромному архиву своих новостей. С результатами работы можно ознакомиться в препринте на сайте Корнельского университета.
В настоящий момент глубокое обучение нейросетей, особенно связанное с распознаванием разного рода изображений, переживает настоящий расцвет. Он, в первую очередь, связан с возможностью собирать гигантские базы данных и статистику, необходимые для тренировки нейросетей. Благодаря всевозможным онлайн-сервисам, где энтузиасты или простые пользователи помогают за сжатые сроки собрать такие базы данных (например, с изображением птиц), или накопить статистику ошибок и корректировок (как в случае с определением возраста), возможности искусственного интеллекта в этих сферах вышли на совершенно новый уровень. Однако такая элементарная для человека задача как чтение и понимание текста до сих пор остается для компьютеров непосильной.
Главная проблема – отсутствие хорошо аннотированных баз структурированных текстов для тренировки и обучения. Они должны включать в себя как тексты для чтения, так и специальные описания его ключевых моментов и структуры, причем сделанных таким образом, чтобы словесные последовательности из описания не встречались в самом тексте. Иными словами, чтобы искусственный интеллект смог отвечать на вопросы по тексту, он должен ориентироваться не на частоту появления тех или иных слов и их сочетаний, а на грамматические и причинно-следственные связи внутри него. До недавнего времени создать такую базу могли только высокооплачиваемые специалисты-редакторы, что вело либо к тому, что базы были недостаточные по размерам для обучения, либо достижение необходимой полноты обошлось бы в совершенно баснословные деньги. Однако недавно ученые нашли выход из этой ситуации.
Daily Mail и CNN сделали открытыми для всеобщего доступа полные архивы своих новостей. Любая новость имеет помимо основного текста еще и такие блоки как «лид», «минилид» или «райтколл» – то есть краткую аннотацию узловых моментов любой новости и их взаимосвязей. А общее количество доступных онлайн пар текст-аннотация составил 328 000 единиц. Все вместе это создало условия для тренировки нейросетей под задачу чтения и «понимания» текстов.
Для того чтобы искусственный интеллект полагался не только на частотный анализ, но и на установление определенных связей внутри «прочитанного», в базе данных имена акторов или явлений менялись на сгенерированные коды. Например, в тексте про убийство Кеннеди будут многократно встречаться сочетания «Ли Харви Освальд», «стрелял» и «Кеннеди». И может быть полное предложение «Ли Харви Освальд стрелял в Далласе в Кеннеди». Программе может быть дан запрос «Х стрелял в Далласе в Кеннеди». Проанализировав частоту совместного появления этих слов и их относительную близость, она легко найдет ответ – «Ли Харви Освальд», поэтому на следующем шаге обучения имена кодируют сочетаниями букв и цифр «ent121 стрелял в Далласе в ent212». Ответом здесь будет уже ent121. Благодаря этому, при многократном прогоне, искусственный интеллект будет полагаться не на высокую вероятность появления какого-то слова в связке с другими, а на своего рода «смысловые» связи: «был в Далласе» + «стрелял» + «Кеннеди» = «Ли Харви Освальд».
Сформированные таким образом связи уже могут быть перенесены на другие ситуации, и в этом случае искусственный интеллект даст в ответ на запрос, например, «Кеннеди обстреляли в Далласе. Задержан Х» вновь ответ «Ли Харви Освальд», при том, что набор слов будет отличаться.
В настоящий момент программа отвечает правильно на 60 процентов запросов. Ученые предполагают, что сумеют довести количество верных ответов до 100 процентов при условии, что запросы будут грамматически просты. Будет ли программа также эффективна при менее структурированных текстах, нежели новости, пока остается под вопросом. |
Зоологи из Санкт-Петербурга обнаружили среди кенгуру левшей | https://nplus1.ru/news/2015/06/20/left-handed-kangaroos | 2015-06-20T08:31:00 | Даниил Кузнецов | [
"Наука"
] | 2.8 | null | Группа зоологов из Санкт-Петербургского университета обнаружила, что большинство кенгуру являются левшами, при этом выраженность предпочтения в использовании только одной из двух передних конечностей у них выше, чем среди человекообразных обезьян и сопоставима с таковой у людей. Работа опубликована в журнале Current Biology. Кратко о ней сообщает TheVerge.
Ученые в течение длительного времени наблюдали в условиях дикой природы за семью видами кенгуру, среди которых были древесный кенгуру Гудфеллоу (Dendrolagus goodfellowi), рыжий кенгуру (Macropus rufus), западный серый кенгуру (Macropus fuliginosus), рыже-серый валлаби (Macropus rufogriseus) и другие. Преимущественно зоологи фиксировали, как они чистят себя, как держат пищу и как опираются передними конечностями на землю, когда едят траву.
Выяснилось, что подавляющее большинство кенгуру предпочитают действовать левой конечностью – чистить ноздри, поднимать листья, сгибать ветви деревьев и т.д. В наибольшей степени эта тенденция была выражена у серого и рыжего видов кенгуру. В то время как валлаби предпочитали использовать левую конечность для тонких манипуляций, а правую для действий, где нужна была сила.
Для других сумчатых, перемещающихся в отличие от кенгуру на четырех конечностях, явно выраженной преференции в использовании правой или левой передней лапы обнаружено не было.
Ученые предполагают, возникновение моторной асимметрии передних конечностей связано именно со способом передвижения и является специфической адаптацией бипедальных видов (человекообразных обезьян, людей и кенгуру).
Моторные асимметрии (наличие ведущей руки и толчковой ноги) и сенсорные асимметрии (ведущий глаз, например, при прицеливании) у людей связаны с процессом латерализации функций головного мозга. Считается, что в ходе эволюции нервная система живых существ прошла несколько последовательных этапов: централизация, цефализация, кортикализация и латерализация. На первом этапе произошел переход от диффузной нервной системы к центральной. На втором произошло развитие передних нервных ганглиев в полноценный мозг. Кортикализация привела к развитию коры головного мозга и появлению интеллекта. А латерализация – последняя и высшая фаза – к специализации разных полушарий мозга. Ее закономерным итогом стала функциональная асимметрия головного мозга – различие относительного вклада каждого полушария в реализацию той или иной психической функции. |
Землетрясения во время гидроразрыва связали с быстрой закачкой воды | https://nplus1.ru/news/2015/06/20/codiciasala | 2015-06-20T12:01:00 | Александр Березин | [
"Технологии",
"Геология"
] | 3.6 | null | Новое исследование группы ученых во главе с Мэттью Вайнгартеном (Matthew Weingarten) из Университета Колорадо в Боулдере показало, что быстрая закачка воды, используемой для гидроразрыва пластов при добыче сланцевой нефти и газа, может провоцировать землетрясения. Соответствующая работа
опубликована
в
Science
, ее содержание
пересказывает
Science News.
Группа Вайнгартена собрала данные по сейсмической активности за 2009-2014 годы по всем штатам США, включая те, что не были вовлечены в сланцевый бум. Затем ученые сравнили данные по точкам закачки в скважины воды, использованной при добыче газа и нефти, и по сейсмической активности в районах таких закачек. При этом была обнаружена устойчивая корреляция: чем выше была скорость закачки воды в те или иные скважины, тем выше была и вероятность последующего возникновения ощутимых толчков рядом с ними.
Вне зависимости от местонахождения скважины наибольшие шансы на появление толчков оказались не там, где скважин больше всего, и не там, где в них было закачано больше всего воды и пропантов. Самыми сейсмоопасными, согласно статистике группы Вайнгартена, являются те, куда закачивается более 300 000 баррелей воды в месяц – рядом с такой скважиной почти всегда происходят легкие толчки.
Ученые отмечают, что их выводы не распространяются на случай, когда воду используют для вытеснения нефти из пластов. В этом случае одна жидкость лишь замещала другую, поэтому общего повышения давления на горные породы не происходит, даже если закачка в единицу времени является достаточно большой. А вот при быстрой закачке воды, использованной для разрыва пласта, ситуация сильно отличалась. Давление, действующее на породы, резко повышалось, что приводило к распространению в сланцевых породах километровых трещин, и выходу из этих трещин газа.С 2009 года в ряде штатов США начала резко расти частота землетрясений. Для Оклахомы, например, число заметных для населения толчков выросло с одного в 2009 году до более чем 300 в 2014 году. Чаще всего эти события связывают с учетверением за тот же период добычи сланцевого газа. Для получения этого ресурса широко применяют многостадийный гидроразрыв пластов, который с 1960-х годов известен потенциальной опасностью возникновения легких подземных толчков.
Сланцевый газ и сланцевая нефть добываются из горючих сланцев, где плотность жидких и газообразных углеводородов невелика. Чтобы повысить их выход из пород используется гидроразрыв пласта. Этот метод сводится к закачке большого количества воды в целевой пласт, что приводит к возникновению в нем трещины. По трещине газ или нефть выходят к забою скважины, откуда их выкачивают на поверхность. В то же время необходимость закачки большего количество воды под землю привела к учащению легких подземных толчков в ранее не сейсмоопасных зонах и попаданию метана в питьевую воду в целом ряде штатов. |
WikiLeaks выложила 276 394 внутренних документов Sony Pictures Entertainment | https://nplus1.ru/news/2015/06/20/The-Interview | 2015-06-20T15:41:00 | Даниил Кузнецов | [
"Технологии",
"IT"
] | 0.7 | null | В четверг WikiLeaks выложила 276 394 внутренних документов, похищенных с серверов Sony Pictures Entertainment во время хакерской атаки 24 ноября 2014 года. Это уже вторая порция документов появившихся в открытом доступе. Несколькими месяцами ранее WikiLeaks уже обнародовала 30 000 писем сотрудников компании Sony, сообщает The Register.
В WikiLeaks отказались раскрывать источник нового пака документов, однако намекнули, что он может быть связан с недавним взломом серверов Министерства иностранных дел Саудовской Аравии, проведенного так называемой Yemen Cyber Army.
Также, представители WikiLeaks заявили, что новые документы без сомнения имеют общественный интерес, так как раскрывают влияние и роль компании Sony Pictures Entertainment в принятии многих законов и политических решений, так как из документов очевидна их связь с Белым домом. Более того, компания имеет обширные связи с американским военно-промышленным комплексом
Стоит отметить, что в предыдущей утечке уже вскрывались многие нелицеприятные детали, включая жесткие высказывания отдельных боссов компании об Анджелине Джоли.
24 ноября прошлого года сотрудники Sony Pictures Entertainment обнаружили на своих компьютерах картинку с угрозами раскрыть конфиденциальную информацию компании от некой хакерской группы #GOP (Guardians of Peace). Хакеры из #GOP заявляли, что им удалось получить доступ к приватным ключам, исходным кодам, файлам со списками паролей, а также к рабочим графикам, финансовой информации и к учетным записям в соцсетях большинства работников и руководителей Sony Pictures. Всего было похищено около 100 терабайт данных.
Американские разведслужбы предположили, что к взлому причастны спецслужбы КНДР, так как проведена она была на очень высоком уровне, а его причиной стали съемки и намеченная на конец декабря прошлого года премьера комедийного фильма «Интервью», где лидер КНДР Ким Чен Ын не только представлен в негативном свете, но и его вообще собираются убить. |
Физики заставили кристаллы ползать | https://nplus1.ru/news/2015/06/20/dominant-physicists-submissive-crystals | 2015-06-20T16:43:00 | Даниил Кузнецов | [
"Наука",
"Технологии",
"Физики смогли"
] | 3.8 | null | Японские исследователи из Национального института передовой промышленной науки и технологии (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology) научились вызывать самопроизвольное перемещение кристаллов азобензола по стеклянной поверхности посредством двух направленных источников света. Работа опубликована в журнале Nature Communications.
Азобензол – это простейшее ароматическое азосоединение в виде оранжево-красных кристаллов. Они имеют одно интересное свойство – фоточувствительность. Дело в том, что у азобензола есть два изомера: цис-форма и транс-форма. Переход молекулы из одной формы в другую возможен под действием света и тепла. Так, облучение ультрафиолетом приводит к образованию цис-изомера, в котором два бензольных кольца оказываются по одну сторону связи, а последующее облучение синим светом или нагревание возвращает молекулу в транс-форму, где оба кольца уже по разные стороны связи. Таким образом, если попеременно воздействовать на азобензол двумя источниками света с разной длиной волны, то можно заставить его сжиматься и разжиматься, словно пружинку и таким образом перемещаться по поверхности.
В настоящей работе физики использовали источники света с длиной волны в 365 нанометров и 465 нанометров. Направление движения кристаллов контролировалось благодаря изменению угла падения света, что позволило заставить кристаллы забраться даже на отвесную вертикальную стеклянную поверхность.
По мнению исследователей, хотя сам феномен был давно известен, но никто не пытался применить изменение форм молекул для индуцированного под воздействием внешних сил направленного движения. Полученные результаты открывают широкие возможности для создания дистанционно управляемых микроскопических и наномерных транспортеров и клапанов. |
Павианы оказались любителями демократии | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/comohacendecision | 2015-06-22T06:17:00 | Александр Березин | [
"Наука",
"Все как у зверей"
] | 2.1 | null | Ученые во главе с Арианой Стрэндбург-Пешкин (Ariana Strandburg-Peshkin) из Принстонского университета выяснили, что, несмотря на наличие строгой социальной иерархии, павианы анубисы (
Papio anubis
) принимают важные решения о выборе направления миграции коллективно, учитывая мнения альфа-самцов не больше, чем мнение остальных членов группы. Соответствующая работа была
опубликована
в
Science
, ее содержание
пересказывается
на сайте Оксфордского университета.
Изучая поведение кенийских павианов анубисов, ученые надели GPS-ошейники на шеи обезьян из небольшой группы в 25 особей. Ошейники проработали 14 дней подряд, посылая сигналы с местоположением животного раз в секунду. Такая высокая частота впервые позволила изучать перемещения значительных групп обезьян в реальном времени:
Выяснилось, что решение о выборе направления миграции принимается несколько неожиданным образом. Вначале один из пары павианов начинает движение в определенном направлении и если затем вторая обезьяна пары соглашается с ним, то следует за первой. В этом случае появляется возможность присоединения к этой паре и ее направлению движения других пар. Однако если вторая особь пары не двинется за первой, вероятность присоединения к первой обезьяне со стороны других пар резко снижается.
При этом социальный статус первой обезьяны не влияет на вероятность присоединения к ней остальных. За низкоуровневыми павианами следовали с такой же частой как за альфа-самцами. Вероятность найти «последователей» для обезьяны никак не коррелировалась и с ее возрастом или полом. Исследователи назвали такую систему «один павиан – один голос». При этом за некоторыми из особей все же следовали чаще, чем за другими – хотя те часто являлись низкоуровневыми или молодыми животными, которых обходили при разделе еды. Причины, по которым за такими «застрельщиками» следовали чаще, чем за другими, прояснить не удалось.
Если часть группы выбирала одно направление, а часть – другое, обезьяны начинали стихийно учитывать оба мнения. При расхождении между направлениями движения менее, чем на 90 градусов, стая в целом выбирала путь точно посредине между первоначальными направлениями движения двух групп. Если расхождение было больше 90 градусов, меньшинство присоединялось к большинству.
Как отмечают ученые, это сближает павианьи механизмы принятия решения о миграциях с теми, что наблюдаются у ряда птиц, рыб и даже насекомых. Там особи также присоединяются к направлению движения, выбираемому их соседом, и следуют за ним. В то же время, ситуация, когда одни низкоуровневые животные чаще являются ведущими, чем другие, даже более высокоуровневые, пока не встречалась у других видов.
Обычно павианы при принятии решений строго учитывают иерархию внутри их группы. Самцы и самки с более высоким статусом получают больше пищи, чаще спариваются и чаще оставляют потомство. Место в иерархии определяет основные решения, принимаемые внутри их сообщества, а среди самок социальный статус, как правило, даже передается по наследству. Ранее другое исследование показало, что при поиске пищи павианы выбирают ту или иную ее разновидность, основываясь только на решении альфа-самцов, даже если его выбор в данный момент является неудачным – например, если он выбрал поедание клубней, хотя в данный сезон их может быть весьма немного. В случае необходимости такой самец даже использует давление, чтобы принудить остальных членов группы к выбору того же источника питания. Группа Стрэндбург-Пешкин особо отмечает, что в выборе направлений миграций альфа-самцы по каким-то причинам не используют свой статус или силу, чтобы заставить остальных принять их решение, хотя часто делают это при решении других вопросов. |
Строительство нового авианосца начнется в 2030 году | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/aircarrier | 2015-06-22T06:49:00 | Василий Сычев | [
"Оружие"
] | 1.2 | Водоизмещение нового корабля составит сто тысяч тонн | Российские судостроительные предприятия приступят к постройке авианосца нового проекта не ранее 2025-2030 года, сообщает РИА Новости со ссылкой на источник в оборонно-промышленном комплексе. Чем объясняются эти сроки, источник агентства не уточнил. Ранее начальник управления кораблестроения ВМФ России капитан 1-го ранга Владимир Тряпичников объявил, что новый российский авианосец будет построен к 2026-2027 году.
В мае текущего года стало известно, что Крыловский государственный научный центр завершил проектирование перспективного авианосца. Работы велись в рамках проекта 23000Э «Шторм». Новый корабль, как ожидается, сможет ходить вдали от побережья в открытом море, наносить удары по наземным и морским целям противника при помощи собственного вооружения и самолетов авиагруппы, а также обеспечивать противовоздушную оборону.
Длина корабля составит 330 метров, ширина — 40 метров, а осадка — 11 метров. Авианосец водоизмещением около ста тысяч тонн сможет развивать скорость до 30 узлов. В авиагруппу «Шторма» будут входить палубные истребители МиГ-29К, Т-50 (ПАК ФА), самолеты дальнего радиолокационного обнаружения и многоцелевые вертолеты Ка-27. Полетная палуба авианосца будет смешанного типа с четырьмя стартовыми позициями. Самолеты смогут взлетать как с традиционного трамплина, так и при помощи двух электромагнитных катапульт.
В настоящее время на вооружении российского флота стоит только один авианесущий крейсер — «Адмирал флота Советского Союза Кузнецов», построенный по проекту 1143.5 «Кречет» в 1980-х годах. В середине мая 2015 года корабль встал на ремонт. |
Найден способ уменьшить лобовое сопротивление авиатехники | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/drag | 2015-06-22T08:25:00 | Василий Сычев | [
"Оружие"
] | 4.4 | Предварительные испытания технологии уже прошли испытания в Калифорнии | Тель-Авивский университет разработал технологию, которая в перспективе позволит значительно уменьшить лобовое сопротивление летательных аппаратов в воздухе. Как сообщает Defence Talk, речь идет об автоматическом воздушном регуляторе потока SaOB, представляющем собой систему сверхзвуковых эжекторных сопел, отвечающих за подачу сжатого воздуха на различные внешние элементы машины. Предварительные испытания системы уже состоялись на полигоне в Моффет-Филд в Калифорнии.
Суть SaOB заключается в подаче сжатого воздуха на поверхности самолета или вертолета, усиливающие лобовое сопротивление, срыв или возмущение воздушного потока. Благодаря этому набегающий в полете поток воздуха начинает огибать нужный элемент практически без завихрений. В результате происходит снижение лобового сопротивления и, как следствие, увеличивается максимальная скорость полета и снижается потребление топлива.
Новое изобретение позволит улучшить аэродинамические характеристики вертолетов с установленными дополнительными элементами — вооружением, сенсорными модулями, заправочными штангами или неубираемыми шасси. Кроме того, использование SaOB на лопастях несущего воздушного винта позволит снизить частоту вращения ротора, не потеряв при этом подъемную силу. Не исключено, что SaOB будет использоваться в перспективных винтокрылых машинах Армии США, которые будут летать на скорости более 550 километров в час.
В настоящее время слабым местом системы SaOB является использование сжатого воздуха, которым систему, по-видимому, должен обеспечивать двигатель. Такое решение, вероятно, потребует прокладки в корпусе летательного аппарата дополнительных магистралей для сжатого воздуха, а также увеличения общей мощности силовых установок.
Следует отметить, что идея использования сжатого воздуха для управления аэродинамическими характеристиками летательных аппаратов, не нова. В 2010 году британская компания BAE Systems испытала беспилотный летательный аппарат DEMON, крыло которого было полностью лишен какой-либо механизации. Вместо традиционных элеронов и закрылков на аппарате были установлены сотни микроскопических воздушных сопел, при помощи которых и осуществлялась корректировка курса полета беспилотника. |
Бета-тестеры Windows 10 получат финальную версию ОС как обычное обновление | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/windows-10-beta-testers | 2015-06-22T08:43:00 | Николай Воронцов | [
"IT"
] | 1.5 | null | Участники программы открытого бета-тестирования Windows Insider смогут получить финальную версию Windows 10 как обычное обновление уже установленной Windows 10 Insider Preview. Об этом сообщается в блоге Windows.
Перед очередным обновлением Windows 10 Insider Preview потребует от пользователя выполнить вход в учетную запись Microsoft и принять соглашение об участии в программе Microsoft Windows Insider. Для получения последующих обновлений необходимо будет войти или зарегистрироваться как участник бета-тестирования. После этого участникам программы Windows Insider станет доступна установка обновления, содержащего новый браузер Microsoft Edge, а с 29 июля появится возможность установки финальной версии операционной системы в формате обычного обновления.
Windows 10 заявлена Microsoft как «последняя операционная система». В дальнейшем компания планирует развивать Windows 10 как мультиплатформенную ОС для различных устройств. В Windows 10 предусмотрена поддержка подключения мобильных устройств независимо от используемой на них операционной системы, наличие голосового помощника Cortana и нового браузера Edge.
Ранее представители Microsoft сообщали, что возможность бесплатного обновления до Windows 10 предоставляется пользователям Windows 7 и 8 вне зависимости от того, используют они лицензионную или пиратскую копию Windows. Несмотря на это, бесплатное обновление не включает в себя бесплатную лицензию. Пользователь, обновивший пиратскую версию ОС до десятой версии, получит незарегистрированную копию Windows 10. Операционная система выйдет в 190 странах на 111 языках и будет доступна для установки с 29 июля. |
Замена нитрида тантала на графен повысит производительность электроники | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/barreradecobre | 2015-06-22T09:21:00 | Александр Березин | [
"Технологии"
] | 5.2 | null | Группа исследователей под руководством Филиппа Вонга (Philip Wong) из Стэнфордского университета экспериментально обнаружила, что, использовав графен в качестве барьерного слоя медных проводников в микросхеме, можно не только сделать ее более компактной, но и существенно увеличить скорость передачи данных между транзисторами. Соответствующая работа была
представлена
на Симпозиуме по
СБИС
-технологиям, прошедшем в Японии с 15 по 18 июня 2015 года. Кратко о ней
рассказывается
на сайте университета.
Типичная микросхема в современном компьютере, помимо миллионов транзисторов, включает соответствующее количество крохотных медных проводников (шинок), по которым к транзисторам подводятся и отводятся электроны. Каждый из них, при этом, должен быть отделен от некоторых участков транзистора специальным слоем, предотвращающим миграцию атомов меди. Обычно для этого применяется нитрид тантала (Ta2N).
Группа Вонга решила попытаться заменить его на графен. В результате серии экспериментов выяснилось, что равный по удерживающей способности слой графена может быть в 8 раз тоньше, чем соответствующий слой нитрида тантала. При этом он так же эффективно не давал атомам меди мигрировать в прилегающие к ним кремниевые транзисторы, что сделало бы последние неработоспособными.
Одновременно с этим графен увеличил подвижность электронов в проводниках. Поскольку он является одноатомным слоем атомов углерода, перемещение электронов в нем происходит быстрее, чем в любом другом известном материале. Часть электронов временно покидая медь двигалась по графеновому слою, параллельно медному проводнику, а затем вновь попадали в последний, обгоняя те электроны, что шли через медь. Таким образом пропускная способность каждой из медных шинок, изолированных графеном, несколько увеличивалась.
В современных микросхемах графен увеличивает скорость шинки на 4-17% – в зависимости от того, какую длину имеет покрываемый им медный проводник. Однако в настоящее время размеры транзисторов продолжают сокращаться. При переходе от техпроцесса с элементами размером в 22 нанометра к элементам в 14 нанометров (а затем и 10 нанометров) длина медных проводников должна существенно сократиться. В этих условиях замена нитрида тантала на графен приведет к росту скорости пропускной способности шинок на 30%, прогнозируют исследователи.
При этом внедрение графена в эту область электроники не будет сопровождаться значительными доработками в смысле архитектуры или значительного переоснащения существующих производственных линий. «Графен давно считается многообещающим материалом для электронной промышленности, и использование его как барьерного слоя для меди может стать первым шагом на пути реализации этих расчетов», – отмечает Вонг.
Ранее ряд попыток других исследователей использовать графен как материал для транзисторов столкнулся со значительными трудностями, связанными с отсутствием у графена запрещенной зоны, типичной для полупроводников. В рамках подхода группы Вонга графен работает не полупроводником, а проводником (для электронов) и механическим разделителям (для атомов меди), что исключает возникновение вышеописанных проблем с отсутствием запрещенной зоны. |
Гравитация оказалась способна разрушать «квантовость» больших систем | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/gravifail | 2015-06-22T09:23:00 | Александр Ершов | [] | 6.7 | Релятивисткое замедление времени | Теоретическая статья физиков из Австрии вскрыла новые аспекты того, как крупные квантовые системы теряют свою квантовость. Оказывается, в определенных ситуациях за этот переход отвечает гравитация и эффекты общей теории относительности. Исследование опубликовано в журнале Nature Physics и также свободно доступно в архиве электронных препринтов arxiv.org. Также о ней можно подробно прочитать на «Элементах».
Экспериментально известно, что микромир живет по законам квантовой механики, со своими подчас противоинтуитивными явлениями. Однако в обычной жизни мы этих эффектов не наблюдаем: каким-то образом квантовые законы превращаются в классические при увеличении количества частиц. Самый простой эффект — это явление суперпозиции (вспомните знаменитого котом Шредингера). Квантовый объект, например, атом, может находиться не только в одном или в другом состоянии, но и в том, и в другом одновременно. Если говорить про пространственную локализацию, то атом может находиться здесь и там одновременно. Такая нелокальность позволяет частице интерферировать самой с собой, что и проявляется в эксперименте. Это «ноу-хау» квантовой механики; в рамках классической механики подобные трюки невозможны.
Этот переход от квантового мира к классическому до сих пор не понят и остается предметом бурных дискуссий и спекулятивных предположений. Тут есть два аспекта разного уровня фундаментальности. Первый — понять, куда пропадает возможность интерференции крупного объекта с самим собой. Это квантовая механика описать, в принципе, может, но детали до сих пор туманны. Вторая — объяснить, как физически происходит коллапс квантового состояния при попытке «рассмотреть» систему. Эта задача выходит за рамки обычной квантовой механики; здесь консенсуса нет даже близко, и более того, нет согласия по поводу самой постановки проблемы.
В вышедшей на днях статье обсуждается именно первая задача. В статье описывается новый источник разрушения квантового поведения — и ответственной за него неожиданно оказывается гравитация. Никаких экзотических гипотез при этом не вводится; эффект вытекает из общепринятой квантовой механики и обычной классической теории гравитации. Однако раньше он был пропущен, видимо, в силу своей исключительной слабости. Заслуга новой статьи в том, что ее авторы не поленились проверить, как он работает для больших квантовых систем, и обнаружили, что он существенно усиливается.
Для того, чтобы пояснить этот механизм, начнем с ключевого процесса, который стирает квантовые свойства системы, — с декогеренции. Условно говоря, декогеренция — это потеря синхронности в колебаниях сложной системы, из-за которой интерференция становится ненаблюдаемой. Некоторое преставление может дать такая музыкальная аналогия. В симфоническом оркестре каждый музыкант ориентируется на взмахи дирижерской палочки, и поэтому общее звучание получается слаженным, когерентным. Но если бы из-за каких-то отвлекающих факторов каждый музыкант играл бы со своей случайной задержкой и в своем темпе, получилась бы какофония. А оркестр из многих миллионов инструментов вместо контрастного звучания просто издавал бы однородный гул.
Примерно так пропадает когерентность квантового процесса с участием многих частиц. Интерференция возможна тогда, когда все внутренние колебания происходят синхронно. Взаимодействие с окружающей средой эту синхронность может сбить (например, за счет столкновений молекул или тепловых фотонов), и тогда интерфереция исчезнет. Однако обычно считается, что если квантовую систему надежно заэкранировать от внешней среды, квантовая когерентность в ней будет существовать сколь угодно долго.
В новой работе объясняется, что это не так. Даже в идеально изолированной квантовой системы из многих частиц будет происходить явление декогеренции, вызванное эффектом общей теории относительности — замедлением времени в поле тяжести (вспомните недавний фильм «Интерстеллар»). Это замедление тем сильнее, чем глубже в поле тяжести находится система.
Возьмем для примера большую молекулу с множеством внутренних колебаний и переведем ее в делокализованное состояние. Она теперь находится на двух разных высотах одновременно (см. рисунок). Но по законам общей теории относительности ход времени на этих двух высотах слегка различается. Это приводит к тому, что внутренние колебания для верхней и для нижней ипостаси молекулы (напоминаем, это одна молекула!) протекают по-разному и теряют свою синхронность. И если через некоторое время молекулу снова локализовать, когерентность уже может к тому времени пропасть, и никакой интерференции не будет.
Получается, молекула испытывает декогеренцию сама по себе, без взаимодействия с внешней средой, просто за счет того, что ее внутренние колебания «запутались во времени» в гравитационном поле.
В земных условиях этот эффект очень слабый, и потому он в экспериментах с квантовыми частицами до сих пор никогда не наблюдался. Однако авторы статьи, построив общую теорию эффекта, заметили, что темп гравитационной декогеренции резко усиливается с ростом числа частиц. Оценки показывают, что макроскопические тела в земном поле тяжести — даже будь они полностью заэкранированы от всех внешних воздействий, — все равно очень быстро, за долю секунды, потеряли бы свои квантовые свойства.
Понятно, что к обычным предметам вокруг нас это не относится: эти предметы находятся в постоянном контакте с внешней средой и моментально теряют возможные квантовые свойства. Чтобы экспериментально проверить этот новый источник декогеренции, требуется поставить очень тонкий эксперимент с квантовой суперпозицией частиц микронного размера, что пока за пределами современных возможностей. Но тут больше впечатляет сам по себе факт, что во взаимоотношениях двух краеугольных теорий современной физики — квантовой механики и теории гравитации — обнаружились неизвестные ранее аспекты. Безусловно, они требуют дальнейшего изучения и экспериментальной проверки, которую, по мнению авторов, удастся осуществить в недалеком будущем.
Игорь Иванов |
Первую партию «эмоциональных» роботов Pepper раскупили за минуту | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/pepper-sold | 2015-06-22T10:24:00 | Николай Воронцов | [
"Гаджеты",
"Роботы и дроны"
] | 1.1 | Первую партию «эмоциональных» роботов Pepper раскупили за минуту | Японская компания SoftBank Robotics сообщила, что после старта продаж первой партии робота Pepper все экземпляры оказались раскуплены за минуту. В связи с этим заказы на Pepper больше не принимаются, говорится на сайте компании.
Pepper заявлен производителем как первый в мире робот, воспринимающий эмоции человека. Он по выражению лица и используемым словам определяет настроение собеседника и может самостоятельно синтезировать собственные эмоции, которые выражает тоном голоса и жестами при ответе. По словам представителей корпорации, Pepper создавался как личный электронный компаньон или секретарь для домашнего и коммерческого использования.
Всего в первой партии для покупки было доступно 1000 экземпляров робота. Информацию о второй партии, а также о возможности продажи в другие страны и о начале продаж корпоративной версии робота Pepper Biz представители SoftBank Robotics сообщат на пресс-конференции в июле. |
Совы помогли уменьшить шумность винтов | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/quieter | 2015-06-22T10:35:00 | Василий Сычев | [
"Технологии"
] | 2.3 | Ученые создали особое покрытие для лопаток турбины ветрогенератора | Исследователи из Кембриджского университета разработали материал, нанесение которого на лопатки турбин или лопасти винтов позволит значительно снизить их шумность. Согласно сообщению университета, на создание материала исследователей вдохновили совы, способные практически беззвучно летать и охотиться. По данным разработчиков, использование таких материалов в турбинах позволит нарастить частоту их вращения и выработку энергии без увеличения уровня шума.
Перья многих сов на уровне микроструктуры имеют пушистое покрытие. Кроме того, на передней части крыла у них имеются небольшие пустотелые гибкие щетинки, а на задней — эластичная бахрома. Подобное устройство перьев и их расположение на крыле совы позволяет снизить турбулентность воздушных потоков и, как следствие, уменьшить шум.
В ранних экспериментах исследователи использовали для покрытия лопаток экспериментальной турбины материал, по своей структуре похожий на ткань свадебной фаты (какой именно материал, не уточняется). Уровень шума лопаток турбины снизился на 30 децибеллов. Затем исследователи напечатали на 3D-принтере пластиковое покрытие с поверхностью, аналогичной структуре материала фаты. Этот материал снизил шумность лопатки турбины на десять децибеллов.
Исследователи из Кембриджского университета намерены значительно доработать и оптимизировать характеристики нового покрытия, которое позволит снизить шумность не только ветрогенераторов, но воздушных винтов авиационной техники или вентилляторов в компьютерах.
Василий Сычёв |
Дефекты превратили катод в материал с отрицательной сжимаемостью | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/negative-poisson | 2015-06-22T11:05:00 | Владимир Королев | [
"Наука"
] | 4.3 | null | Физики из Университета Калифорнии (Сан-Диего) разработали технику, позволяющую наблюдать за механическим развитием дефектов в катоде в процессе зарядки и разрядки аккумуляторов. Благодаря этому авторы установили необычные свойства катодного материала на основе никель-марганцевой шпинели, позволяющие ему функционировать даже при высоких напряжениях. Исследование опубликовано в журнале Science.
В эксперименте, поставленном физиками, использовалось когерентное рентгеновское излучение, производимое специальным источником — синхротроном третьего поколения. Эта характеристика сближает такое излучение с лазерным — колебания волн в нем происходят согласованно. Такая особенность позволяет лучше различать внутренние неидеальности исследуемых кристаллов.
Рентгеновское излучение проходило сквозь собранный авторами работы прозрачный аккумулятор и фиксировалось с помощью детектора. В качестве катода в аккумуляторе выступал смешанный оксид никеля, марганца и лития, имеющий определенную кристаллическую решетку. Именно ионы лития выступали в нем переносчиками заряда: в процессе разрядки они переходят от катода к аноду, и обратно — при зарядке. Это движение приводит к возникновению внутри материала дефектов. Исследователи наблюдали за структурой катода при различных напряжениях тока зарядки.
Оказалось, что дефекты, полученные при разных напряжениях тока, по-разному влияют на окружающий материал. Некоторые из них могут быть даже полезны. В частности, при высоких напряжениях (свыше 4,5 вольт) области вокруг дефектов приобретали отрицательную сжимаемость. Это значит, что растягиваясь вдоль одного направления из-за дефекта они, в отличие от резинки, расширяются и вдоль других направлений. Обычно же, материалы растягиваясь вдоль одного направления сжимаются вдоль остальных.
Физики предполагают, что именно это свойство помогает катоду значительно лучше переносить высокие напряжения, не растрескиваясь и не разрушаясь. По словам авторов, это первый случай, когда материал аккумулятора обладает таким необычным свойством.
Деградация катода является одной из главных причин, ограничивающих срок жизни аккумуляторов. Со временем, из-за дефектов, возникающих в ходе каждой зарядки-разрядки батареи, катодный материал разрушается, меняя свою внутреннюю структуру и, тем самым, теряет способность накапливать в себе ионы лития. Это приводит к значительному уменьшению емкости батареи. |
Лазеры помогут военным взрывать мины на расстоянии | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/disposal | 2015-06-22T11:19:00 | Василий Сычев | [
"Оружие"
] | 2.3 | Лазерную установку смонтировали на бронемашину Cougar MRAP | Армия и ВВС США приступили к совместной разработке бронемашины с повышенной защитой от мин и самодельных взрывных устройств типа MRAP, которая будет оснащена лазерной установкой. Как сообщает Defence Talk, такая машина будет использоваться для обезвреживания взрывных устройств с безопасного расстояния. Разработка получила название RADBO. Испытания первого прототипа машины состоялись в феврале 2015 года и были признаны успешными.
Для оснащения новыми системами военные использовали бронемашину Cougar MRAP. На нее инженеры установили лазер, разработанный для ВВС США (тип лазера не уточняется), а также манипулятор, способный поднимать груз массой до 22,6 килограмма, инфракрасные камеры, системы управления и два дополнительных электрогенератора. Лазерная установка бронемашины способна подрывать самодельные бомбы на дальности до 300 метров.
В настоящее время прототип самоходной лазерной установки разминирования проходит испытания жарой и холодом. Кроме того, модифицированный Cougar MRAP планируется проверить на устойчивость к электромагнитному воздействию. Доводочные испытания машины планируется завершить в июле 2015 года, а в сентябре текущего года — провести войсковые испытания.
В 2017 году Армия США проведет испытания мобильной лазерной установки — демонстратора технологий HEL-MD с увеличенной до 50 киловатт мощностью. К 2020 году мощность мобильной установки планируется увеличить до ста киловатт. Разработкой мобильной лазерной установки для американских военных занимается концерн Boeing. В сентябре 2014 года он испытал HEL-MD с лазером мощностью десять киловатт. В плохих погодных условиях установка успешно сбила несколько беспилотников. В 2013 году эта же установка при хорошей погоде поразила 90 целей. |
В Новой Зеландии нашли летучую мышь возрастом 16 миллионов лет | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/walking-bat | 2015-06-22T11:47:00 | Тарас Молотилин | [
"Наука"
] | 1.6 | null | Коллектив ученых из Австралии и Новой Зеландии открыл новый вид новозеландской летучей мыши (Mystacina miocenalis), живший около 16 миллионов лет назад. По словам авторов, им впервые удалось обнаружить представителя этого рода, жившего до плейстоцена. Работа опубликована в PLOS One.
Ученые исследовали окаменелые челюстные кости, обнаруженные в регионе Отаго на Южном острове Новой Зеландии. Пласт, в котором они были найдены, датируется 19-16 миллионами лет назад. При этом по результатам анализа оказалось, что кости принадлежали новозеландской летучей мыши из рода Mystacina, некоторые представители которого живы до сих пор.
Ученые также восстановили, какой растительной и животной пищей питалась летучая мышь Mystacina miocenalis. Оказалось, что организмы, составлявшие ее кормовую базу, зародились еще в миоцене. Многими из их современных родственников продолжают питаться новозеландские летучие мыши. По мнению ученых, эти факты говорят о наличии устойчивого отношения между несколькими видами, продлившегося десятки миллионов лет.
Новозеландские летучие мыши являются родом-эндемиком, то есть они обитают только на территории Новой Зеландии. Эти небольшие животные имеют массу около 20-30 грамм и, в отличии от других летучих мышей, ведут преимущественно «наземный» образ жизни. Их также отличает уникальная способность складывать крылья и свободно перемещаться по земле на четырех лапах.
«Возвращение на землю» новозеландских летучих мышей связано с тем, что до прихода человека они были единственными млекопитающими, которые сумели добраться до Новой Зеландии. Отсутствие зверей на архипелаге подобным образом повлияло и на многих птиц. Типичным примером можно назвать нелетающих киви или попугая Какапо. |
Алмазные дефекты оказались отличными термометрами | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/diamond-defects-termometers | 2015-06-22T12:59:00 | Владимир Королев | [
"Наука"
] | 5.2 | null | Физики из Института Люмьера Матьера и Физического института Чешской академии наук разработали новый микротермометр, позволяющий измерять температуру с точностью до одного градуса в интервале температур от -153 до 627 градусов Цельсия. Его основой стали искусственные алмазы с особыми внутренними дефектами. Работа опубликована в журнале Applied Physics Letters, а кратко ознакомиться с ней можно в заметке журнала Science.
В новой работе авторы воспользовались способностью дефектов в алмазах к люминесценции под действием ультрафиолетового излучения. Одной из важнейших характеристик люминесценции является время жизни возбужденного состояния — от него напрямую зависит продолжительность свечения после выключения возбуждающего лазера. Физики изучали, как меняется время жизни люминесценции микроразмерных алмазов с особыми дефектами, называемыми S3-центрами. Такие дефекты возникают при включении в кристаллическую решетку алмаза атомов никеля и светятся зеленым светом.
Оказалось, что время жизни люминесценции при изменении температуры от 120 до 900 кельвинов плавно меняется на три порядка от 0,3 миллисекунды до 0,1 микросекунды соответственно. По словам авторов, снять температурные показания можно с области размером всего 5 микрометров в диаметре, причем за одну секунду можно провести до 100 таких измерений с точностью один градус.
Важно отметить, что измерения проводятся бесконтактным методом, то есть частицы алмазов можно поместить на поверхность изучаемого образца и лишь подсвечивать короткими импульсами возбуждающего лазера с некоторого расстояния.
Авторы отмечают, что разработанный ими сенсор не уникален. 31 декабря 2014 года вышла статья ученых Физического факультета МГУ имени Ломоносова, предложивших термометр на основе азотных вакансий в микрокристаллических алмазе. Группе Ильи Федотова удалось добиться точности измерений в 0,1 градуса при одном измерении в секунду, и точности единичного измерения в 0,02 градуса, но с меньшим разрешением — порядка четверти миллиметра. |
Разработан метод полноцветной 3D-печати | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/3D-colour | 2015-06-22T13:29:00 | Николай Воронцов | [
"Технологии",
"3D-печать"
] | 3.4 | null | Группа ученых из института исследований компьютерной графики Общества Фраунгофера разработала метод полноцветной трехмерной печати. Препринт статьи опубликован на arXiv.
Исследователи решили для решения проблемы полноцветной 3D-печати адаптировать уже существующий метод печати плоских изображений. Полутоновое изображение поверхности модели преобразуется при помощи стохастического растрирования, после чего принтер печатает модель повоксельно. Печать осуществляется сразу несколькими соплами, которые работают аналогично обычному струйному принтеру: смешивают филамент разного цвета в один нужный. После этого проводится фотополимеризация пластика ультрафиолетом и напечатанный участок приобретает свой окончательный вид.
Исследователи отмечают, что у метода есть несколько слабых мест. Во-первых, для фотополимеризации ультрафиолетом необходимо использовать полупрозрачный филамент, что влияет на цвет готового изделия. Во-вторых, разрешение современных 3D-принтеров, способных осуществлять повоксельную печать, достигает 18 миллионов вокселей на кубический сантиметр, что, в свою очередь, требует серьезных вычислительных мощностей при печати даже небольших объектов.
Отсутствие полноцветной трехмерной печати часто мешает использованию 3D-принтеров в коммерческих целях. Из-за сложности реализации часто используется окраска уже готового изделия различными методами. Ранее, например, был представлен метод компьютерной иммерсионной печати для трехмерных объектов сложной формы. |
Учебный самолет M-346 испытали в роли «агрессора» | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/aggressor | 2015-06-22T13:47:00 | Василий Сычев | [
"Оружие"
] | 2.1 | Master выступал против истребителя Typhoon | ВВС Италии провели испытания учебно-боевого самолета M-346 Master в роли «агрессора», самолета воображаемого противника. Согласно сообщению компании Alenia Aermacchi, выпускающей самолеты этого типа, во время испытаний M-346 выступал против истребителя Typhoon.
Во время учебного воздушного боя на самолете Master проводилась проверка систем, отвечающих за атаку целей за пределами прямой видимости. Испытание было признано успешным. В учебном полете использовался самолет M-346 61-го авиакрыла ВВС Италии. Он противостоял истребителю Typhoon из 20-й эскадрильи боевой подготовки 4-го авиакрыла.
По данным Alenia Aermacchi, с августа 2016 года нынешние курсанты пройдут финальный этап летной подготовки на M-346, после которого смогут пересесть на строевые боевые самолеты. Подготовка будет включать в себя и тактику ведения воздушного боя с участием разнотипных самолетов.
Многие ВВС мира используют различные боевые самолеты в качестве самолетов вероятного противника, отрабатывая на них различные приемы воздушного боя. Например, в составе ВВС США существует эскадрилья «Агрессор», в состав которой входят модифицированные истребители F/A-18 Hornet и F-16 Fighting Falcon. На учениях они играют роль российских Су-27 и МиГ-29.
Учебно-боевой самолет Master практически полностью был совместно разработан итальянской Alenia Aermacchi и «Як», однако впоследствии российская компания из проекта вышла. Свой первый полет M-346 совершил в 2004 году. Самолет способен развивать скорость до 1050 километров в час и в боевой комплектации может нести навесное вооружение массой до трех тонн. |
Премию Шеннона 2016 года присудили Александру Холево | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/shannon-award | 2015-06-22T13:57:00 | Тарас Молотилин | [
"Наука"
] | 2.3 | null | Комитет группы теории информации IEEE присудил премию Шеннона за 2016 год профессору Александру Холево, сотруднику Математического института имени В.А. Стеклова и Российского Квантового Центра (РКЦ). Об этом сообщается на официальном сайте РКЦ.
Александр Холево является одним из основоположников теории квантовой информации. В 1973 году он впервые получил оценку максимального количества классической информации, которую можно извлечь из системы квантовых состояний. Сейчас это выражение известно как теорема Холево.
Многие работы Холево посвящены теории квантовых каналов — устройств для передачи квантовой информации между двумя системами. В частности, Холево и коллеги вывели ряд соотношений, определяющих информационную емкость квантового канала.
Премию Шеннона присуждают с 1972 ученым, которые «внесли основательный и глубокий вклад в развитие теории информации». Награда названа так в честь Клода Шеннона — американского математика, которого считают одним из основателей теории информации. В своей области Премия Шеннона считается самой престижной наградой |
Мультикоптер с 18 роторами совершит пилотируемый полет | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/18-rotors-of-justice | 2015-06-22T15:16:00 | Николай Воронцов | [
"Технологии",
"Роботы и дроны"
] | 2.1 | null | Разрабатываемый немецкой компанией e-volo 18-роторный двухместный летательный аппарат Volocopter VC200 в течение нескольких месяцев совершит свой первый пилотируемый полет. Об этом сообщает портал Wired.
Двухместный Volocopter VC200 разрабатывался с учетом максимальной скорости до 100 километров в час, его расчетная максимальная высота составляет два километра. На данный момент летательный аппарат может провести в воздухе 20-30 минут и испытывался только в режиме беспилотника, но сотрудники e-volo работают над модернизацией электроники и аккумуляторной системы мультикоптера и рассчитывают довести время полета до часа с двумя людьми на борту.
По словам создателей, управление летательным аппаратом принципиально не отличается от управления игрушечными беспилотниками, но для летных испытаний с людьми на борту необходимо сделать несколько доработок внутренних систем аппарата. Параллельно идет процесс сертификации летательного аппарата и совместная работа с властями над регламентирующими документами: для эксплуатации Volocopter VC200 необходим ввод несуществующей пока категории «легкий спортивный мультикоптер». Представители компании рассчитывают на производство и последующую продажу VC 200 по цене 340.000 долларов США.
Volocopter VC200 не единственный мультикоптер, способный перевозить людей. В 2011 году компания e-volo представляла VC1 – первый в мире мультикоптер, поднявший в воздух человека. Кроме того, в мае этого года был установлен рекорд Гиннеса по дальности полета на ховерборде, который также представлял собой мультикоптер. |
Google предложила добровольцам испытать панорамную камеру | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/google-jump | 2015-06-22T16:58:00 | Николай Воронцов | [
"Гаджеты",
"IT"
] | 1.4 | null | Компания Google на сайте проекта Jump предлагает оставить заявку всем желающим протестировать систему панорамной съемки видео. Начиная с этого лета представители компании выберут нескольких добровольцев и предоставят им Google Jump для съемки своего видео. Заполнить форму заявки можно в опроснике Goggle Forms.
Впервые Google представила Jump на конференции I/O 2015. Панорамная камера представляет собой массив из 16 камер GoPro, расположенных по кругу на специально спроектированной раме. Благодаря тому, что камеры находятся под разным углом, массив позволяет не только записывать панорамное видео, но и воспроизводить его с учетом стереоскопического зрения человека в очках виртуальной реальности.
Развитию темы панорамных видео и виртуальной реальности способствуют возможность свою версию камеры для панорамной съемки. |
Разрыв единичной молекулы засняли на видео | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/first-chemical-reaction-tracked | 2015-06-22T17:06:00 | Владимир Королев | [
"Наука"
] | 7.6 | null | Физикам из Стенфордского центра линейного ускорителя (SLAC) впервые удалось проследить за изменениями формы единичной молекулы в процессе исключительно быстрой химической реакции. Об этом сообщает пресс-релиз организации, а статья, посвященная работе, опубликована в журнале Physical Review Letters.
В качестве модельного процесса исследователи выбрали реакцию разрыва кольца циклической молекулы циклогексадиена-1,3. В этой молекуле две имеющиеся двойные связи сопряжены, то есть разделены лишь одной связью. Под действием ультрафиолетового излучения связь, находящаяся напротив сопряженной системы рвется, одновременно с этим происходит перераспределение электронов двойных связей и в результате образуется незамкнутая молекула гексатриена. Эта реакция относится к классу электроциклических превращений, хорошо изученных химиками.
Для прямой визуализации физики использовали возможности лазера на свободных электронах, установленного в SLAC. Пучки рентгеновского излучения, создаваемого им, рассеиваясь на молекулах вещества формируют картину, по которой можно очень точно определить форму молекул. Он выступал в роли фотовспышки, фиксирующей стадии протекания реакции. Для того, чтобы создать набор, полностью анимирующий реакцию, необходимо «поймать» разные ее стадии, причем важно знать, в каком порядке склеивать анимацию. Поэтому авторы прибегли к следующей схеме эксперимента.
В реакционную камеру поступал импульс ультрафиолетового излучения, запускающий реакцию. Вслед за ним, в строго определенный момент времени, поступал пучок рентгеновского излучения длительностью всего 25 фемтосекунд — квадриллионных долей секунды. Происходила фиксация кадра будущей анимации, затем процедура повторялась с увеличенной задержкой.
Полученные картины рассеяния сравнивались с предсказанными теоретически. Таким образом происходило восстановление движений, производимых атомами в молекуле. В результате авторам удалось показать, что протекавшая в эксперименте реакция на 80 процентов описывалась четырьмя процессами, два из которых не приводили к итоговому разрыву кольца (реакция обратима), а два завершались образованием гексатриена.
Важным результатом работы, по словам авторов, является определение времени, уходящего на различные стадии реакции. Так, например, процесс разрыва кольца занимает менее 50 фемтосекунд. Как утверждает Майкл Минитти, один из авторов работы, съемка подобного «молекулярного видео» являлась одной из целей, лежавших за постройкой LCLS — наблюдением за процессами на атомном уровне. Авторы надеются, что их исследование поможет в будущем увидеть более сложные реакции крупных молекул и лучше понять механизмы, стоящие за протеканием химических реакций. |
Программу научили работать в жанре гиперреализма | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/can-a-robot-draw-a-masterpiece | 2015-06-22T17:36:00 | Тарас Молотилин | [
"Наука",
"IT"
] | 4.5 | null | Группа ученых из США создала алгоритм для создания изображений, похожих на фотографии реальных объектов. Программа получает исходную картинку в небольшом разрешении (например, 4 на 4 пикселя), а затем последовательно увеличивает разрешение, добавляя на каждом шаге детали. При опросе добровольцев в 40 процентах случаев оказывалось, что люди путали сгенерированное программой изображение с реальной фотографией. Препринт исследования опубликован на сайте arXiv.org.
Для тренировки программы авторы использовали методы глубокого машинного обучения. Основная часть алгоритма была представлена двумя подсистемами. Одну из них тренировали отличать сгенерированные изображения от фотографий. При этом другую старались научить, как из случайно сгенерированного шума и заданной матрицы меньшего разрешения создать картинку, которая бы могла обмануть первую подсистему.
После обучения, ученые применяли полученный алгоритм для последовательной детализации изображений. Процесс начинался с матрицы 2×2 или 4×4 пикселя и доходил до «полного» изображения 64×64 пикселя. Такое представление изображений называется «пирамида Лапласа».
При этом ученые подчеркивают, что при создании изображений алгоритм не обучался на полноформатных картинках. Взамен, он концентрировался на каждом шаге детализации: как из одного пикселя с усредненной информацией сделать 4 (2×2) пикселя с большим количеством деталей.
Готовые изображения авторы разбили по классам и сравнили полученный результат с другими методами из этой же области технологий. Для этого они прибегли к помощи добровольцев, которым подряд показывали картинки и предлагали выбрать, «настоящая» она или «искусственная». В выборку в одинаковой пропорции входили как реальные фотографии из нескольких архивов, так и изображения, созданные разными алгоритмами. Лучший результат показала программа, созданная в рамках данной работы. В 40 процентах случаев участники эксперимента не могли отличить созданные ей картинки от фотографий.
Описанное исследование относится к области компьютерной креативности. В рамках этого раздела технологий ученые стремятся создать программы, способные к творческому процессу. Так, ранее группа авторов получила алгоритм для оценки степени креативности в художественных произведениях. Еще раньше другой коллектив научил свою программу писать тексты для рэп-музыки. |
На Церере нашли пирамидальную гору | https://nplus1.ru/news/2015/06/22/ceresmonton | 2015-06-22T18:02:00 | Александр Березин | [
"Космос",
"Наука",
"Космические дневники"
] | 3.4 | null | Космический зонд Dawn, принадлежащий NASA, обнаружил на поверхности карликовой планеты Церера возвышенность, по форме напоминающую пирамиду высотой примерно в 5 километров. Об обнаружении необычного геологического образования на крупнейшем объекте пояса астероидов
сообщает
Лаборатория реактивного движения NASA.
Снимок, позволивший выявить новую деталь поверхности планеты, был сделан с орбиты высотой в 4 400 километров, поэтому один пиксель снимка охватывает участок размерами 410 на 410 метров. Хотя сами изображения были получены Dawn между 5 и 14 июня, специалисты NASA длительное время тщательно анализировали снимки, и доступными для публики они стали лишь 22 июня 2015 года. Куполоообразная гора, которую в сообщении Лаборатории сравнивают с пирамидой, имеет чрезвычайно крутые склоны, что нетипично для обычных возвышенностей на поверхности астероидов.
В данном случае ее нетипичность усиливается тем фактом, что она расположена на сравнительно плоском участке местности – поблизости от нее нет других гор. Пока это единственный объект такого рода, замеченный на астероидах главного пояса. Во всех остальных случаях возвышенности расположены группами. Поодиночке встречаются лишь те из них, что находятся в центре крупных ударных кратеров. Такие образования возникают как результат выхода расплавленного вещества небесного тела, разогретого при столкновении с метеороидом или другим астероидом.
Помимо этого на фотографиях заметен и ряд других необычных образований. В одном из ударных кратеров диметром в 90 километров рядом с большим отражающим пятном в центре были обнаружены еще восемь сходных пятен меньшего диаметра. Пока ученые не пришли к единому мнению о природе этих пятен. Среди возможных версий, объясняющих их высокое альбедо, называется покрывающий пятна лед (водный или из замерзших газов), скопления каких-то солей, криовулкан или даже гейзер. На сайте Агентства в связи с этим проводится опрос, в котором каждый из посетителей может проголосовать за любой из этих вариантов. Пока лидирующая по популярности версия – лед (29 процентов проголосовавших).
Церера — крупнейший объект в поясе астероидов. При диаметре в 950 километров ее масса равна трети от общей массы многочисленных тел пояса. На сегодня она также является лидером по числу видимых деталей поверхности, говорящих о бурной активности на ней в прошлом. Среди таких деталей – следы потоков, оползней и обрушений различных структур. Зонд Dawn, с марта 2015 года изучающий Цереру, в 2011-2012 годах проделал большую работу по фотографированию Весты, на которой подобных деталей ландшафта было обнаружено гораздо меньше. После 30 июня 2015 года космический аппарат NASA переместится на более низкую 1 450-километровую орбиту, что позволит ему сделать значительно более детальные фотографии карликовой планеты.
Ранее телескоп «Гершель» Европейского космического агентства обнаружил над поверхностью Цереры первые следы водяного пара, исходящие из двух регионов на поверхности карликовой планеты. Вкупе с нынешними снимками Dawn это заставляет ряд ученых полагать, что там есть водный лед, который может составлять часть наблюдаемых ярких пятен на поверхности Цереры. |
Ракеты «БраМос» получат французские системы наведения | https://nplus1.ru/news/2015/06/23/brahmos | 2015-06-23T07:01:00 | Василий Сычев | [
"Оружие"
] | 1.9 | Поставкой систем займется компания Safran | Сверхзвуковые противокорабельные крылатые ракеты «БраМос» российско-индийской разработки получат французские системы наведения, сообщает Defense Aerospace. Принципиальная договоренность об этом была достигнута между министром обороны Франции Жан-Ивом Ле Дрианом и министром оборонных закупок Индии Рао Сингхом в ходе авиасалона Paris Air Show 2015 в Ле-Бурже, завершившегося 21 июня. Поставкой систем наведения займется компания Safran.
По словам Сингха, договоренность с французским министром была достигнута после того, как руководство Safran согласилось на поставку систем наведения. В рамках договоренности Safran передаст и технологии производства систем наведения, однако их получит не индийское правительство, а совместная российско-индийская компания BrahMos Aerospace Limited. При этом речь идет о поставке систем, предназначенных для установки только на ракеты дальностью действия менее 300 километров.
Другие подробности относительно поставки систем наведения и передачи технологий не уточняются.
Россия и Индия занимаются совместной разработкой ракет «БраМос» с 1998 года. В основу боеприпаса положен проект российской ракеты «Яхонт». «БраМос» способна развивать скорость, превышающую скорость звука в 2,5-2,8 раза, и поражать цели на дальности до 300 километров. В ней широко применяются технологии малозаметности. «БраМос» создается в трех основных вариантах для наземного, морского и воздушного базирования. |
Спутник Sentinel-2А успешно выведен на орбиту Земли | https://nplus1.ru/news/2015/06/23/sentinel-success-launch | 2015-06-23T07:57:00 | Николай Воронцов | [
"Наука",
"Космос"
] | 1.7 | null | Ракета-носитель Vega со спутником Sentinel-2A на борту успешно стартовала стартовала с космодрома Куру (Гвианский космический центре 23 июня в 04:52 по московскому времени, сообщает ESA.
Спутник запущен в рамках проекта мониторинга окружающей среды «Коперник», созданного Европейской комиссией совместно с Европейским космическим агентством. Процедура активации и подготовки спутника к работе займет около трех дней, после чего Sentinel-2A приступит к работе. Основными задачами спутников серии Sentinel-2 в рамках проекта «Коперник» является мониторинг состояния почвы и лесов, сбор информации о загрязнении озер и прибрежных вод. Кроме этого, спутник будет наблюдать за наводнениями, извержениями вулканов и другими стихийными бедствиями, передавая на Землю изображения высокого разрешения, полученные при помощи многозональной съемки.
Ожидается, что позже в 2015 году на орбиту будет выведен еще один спутник проекта, Sentinel-3, который будет специализироваться на мониторинге морей и океанов. Первый спутник группировки Sentinel был выведен на орбиту 3 апреля 2014, всего к запуску планируется шесть разных модификаций Sentinel с различной специализацией. |
Американские авианосцы вооружатся лазерами | https://nplus1.ru/news/2015/06/23/lasers | 2015-06-23T08:38:00 | Василий Сычев | [
"Оружие"
] | 2.3 | Лазерное оружие будет использоваться для обороны | Американские авианосцы типа «Джеральд Форд» в перспективе получат лазерное оружие, которое на первом этапе будет использоваться для обороны от ракет и беспилотных летательных аппаратов. Как сообщает Defence Talk, со временем лазерные установки смогут заменить на борту авианосцев зенитные ракетные комплексы, причем их использование будет обходиться флоту дешевле.
По оценке военных, новые авианосцы хорошо подходят для размещения лазерного оружия, поскольку их атомные реакторы способны вырабатывать большое количество электроэнергии. «Джеральд Форд» оснащен двумя реакторами A1B мощностью 300 мегаватт каждый. Для сравнения, нынешний авианосцы типа «Нимиц» имеют по два реактора A4W мощностью сто мегаватт каждый.
Какие именно типы лазерного оружия будут устанавливаться на авианосцы типа «Джеральд Форд», пока неизвестно. В настоящее время Персидском заливе находится американский десантный корабль «Понсе», на борту которого установлена лазерная пушка LaWS мощностью 33 киловатта. С декабря 2014 года экипажу корабля разрешено использовать ее для самообороны «Понсе» от иранских беспилотников.
Авианосец «Джеральд Форд», головной корабль проекта, был спущен на воду в ноябре 2013 года. Его готовность в настоящее время составляет 90 процентов. Водоизмещение авианосца составит около ста тысяч тонн при длине 337 метров и ширине 78 метров. Осадка американского корабля составит около 12 метров. «Джеральд Форд» сможет развивать скорость до 30 узлов. В состав экипажа корабля войдут 4660 моряков. |
Волки научились использовать обезьян на охоте | https://nplus1.ru/news/2015/06/23/monosaydanaperros | 2015-06-23T08:38:00 | Александр Березин | [
"Наука",
"Все как у зверей"
] | 2.5 | null | Ученые из Дартмутского колледжа во главе с Вивеком Венкатараманом (Vivek Venkataraman) установили, что в присутствии травоядных обезьян гелад эфиопские волки успешнее охотятся на грызунов, добиваясь успеха в двух попытках из трех, в то время как в отсутствии гелад волкам удается поймать всего одного грызуна за четыре попытки. Соответствующее исследование
опубликовано
в
Journal of Mammalogy
.
Группа Венкатарамана в 2011 году вела полевые наблюдения за геладами (Theropithecus gelada), мартышковыми обезьянами, обитающими исключительно на горных плато Эфиопии. При этом в их поведении была обнаружена избирательная терпимость к эфиопским волкам вида Canis simensis (иногда из называют эфиопскими шакалами, хотя генетически они ближе к волкам). Гелады хорошо знают привычки хищников, и при появлении леопардов или диких собак всегда выдерживают дистанцию, часто забираясь на скалы. В то же время с эфиопским волком ничего подобного не происходило. Гелады вовсе не сторонились этих охотящихся поодиночке животных, спокойно поедая траву рядом с хищником, даже если тот был в метре или двух от них. Тот, в свою очередь, не атаковал самих гелад, хотя их детеныши представляли для него легкую добычу.
Пытаясь выяснить, в чем дело, ученые провели серию наблюдений за самими волками как во время их пребывания в обезьяньих группах, так и вне их. Серия 17-дневных наблюдений показала, что при одиночной охоте Canis simensis мог схватить осторожных грызунов лишь в одной попытке из четырех. И после каждой такой попытки остальные грызуны в месте охоты прятались в норах. В то же время в присутствии обезьян удачными оказывались две из трех попыток, и сами эти попытки схватить добычу предпринимались волками чаще.
Авторы отмечают, что причины, по которым волки охотились среди приматов успешнее, чем сами по себе, пока неясны. Возможно, поедающие траву гелады беспокоят грызунов и заставляют их покидать свои норы и больше передвигаться. Кроме того, грызуны в присутствии групп в сотни обезьян, травоядных, но по размерам схожих с волками, могут отвлекаться на приматов, не замечая волков. В этом случае последние по сути «маскируются» среди обезьян. Какой из этих механизмов важнее и нет ли здесь каких-то других, пока незамеченных исследователями – на данный момент неясно.
Результаты работы могут иметь два возможных объяснения. В рамках первой гипотезы между волками и геладами может наличествовать комменсализм. При таком виде межвидового взаимодействия одна сторона получает какие-то преимущества, в то время как другая не получает ничего. Комменсализм часто встречается между двумя плотоядными видами, но между травоядными и хищниками он весьма редок. В то же время теоретически возможно и второе объяснение: повышенная эффективность охоты на грызунов среди обезьян может снижать общую численность грызунов и тем самым оставлять больше корма для травоядных приматов, в сухой сезон испытывающих проблемы с кормовой базой. В этом случае между волками и геладами может существовать мутуализм, при котором взаимодействие приносит пользу обоим видам. Без дополнительных полевых наблюдений окончательно прояснить этот вопрос довольно затруднительно. |
Армия США пересядет на ховербайки | https://nplus1.ru/news/2015/06/23/hoverbike | 2015-06-23T09:53:00 | Василий Сычев | [
"Оружие",
"Технологии"
] | 2.1 | Разработкой летающих мотоциклов займутся Malloy Aernautics и SURVICE Engineering | Министерство обороны США заключило с британской компанией Malloy Aeronautics и американской SURVICE Engineering соглашение о разработке ховербайка, летающего мотоцикла. Согласно сообщению британской фирмы, новое транспортное средство будет создаваться в интересах Армии США, которая планирует использовать ховербайки в качестве разведывательных транспортных средств, а также для быстрой доставки боеприпасов. Подробности заключенного соглашения не уточняются.
В интервью агентству Reuters директор по маркетингу Malloy Aeronautics Грант Стэплтон рассказал, что ховербайки имеют множество преимуществ перед легкими вертолетами. К числу таких преимуществ относится безопасность транспортного средства для людей, поскольку воздушные винты закрыты в кольцо, а также более низкая стоимость. Malloy Aeronautics занимается разработкой ховербайка на протяжении последних пяти лет; в 2014 году компания собирала на проект деньги на Kickstarter.
К настоящему времени британцы собрали два прототипа ховербайка: P1 и P2. Первый — был собран и испытан вместе седоком в 2013 году. В нем использовались из углепластика, стеклоткани и эпоксидная смола. На прототипе были установлены два вентилятора (по одному спереди и сзади), которые приводились через редуктор бензиновым двигателем объемом 1170 кубических сантиметров. На летающий мотоцикл можно установить один или два бака объемом 30 литров каждый. Расход топлива в режиме полета составляет 30 литров в час.
Длина ховербайка составляет три метра, ширина — 1,3 метра, а высота — 0,55 метра. Аппарат массой 105 килограммов обладает максимальной взлетной массой более 275 килограммов и предельной высотой висения около трех метров. Согласно расчетам Malloy Aeronautics, дальность полета P1 на одном баке объемом 30 литров составляет около 148 километров. Про второй прототип ховербайка — P2 — известно только, что он имеет уже по два вентилятора спереди и сзади, причем плоскости вращения винтов частично находятся друг над другом.
Помимо Malloy Aeronautics разработкой ховербайка в настоящее время занимается американская компания Aerofex. Ее транспортное средство получило название Aero-X. Этот летающий мотоцикл сможет перевозить до двух человек, выполнять полеты на высоте до 3,6 метра на скорости до 72 километров в час. Aero-X сможет находиться в воздухе до полутора часов. Длина ховербайка составит 4,5 метра, ширина — 2,1 метра, а высота — 1,25 метра. Масса летающего мотоцикла составит 356 килограммов.
Aerofex планирует начать серийное производство и продажи Aero-X в 2017 году. Предзаказ на ховербайк можно оформить уже сейчас; один такой летающий мотоцикл обойдется покупателю в 85 тысяч долларов, пять из которых нужно внести в качестве предоплаты. В Aerofex полагают, что их разработка также может заинтересовать военных. В частности, их ховербайк может использоваться для эвакуации раненых, а также в различных разведывательных операциях. |
Facebook* научился распознавать людей со спины | https://nplus1.ru/news/2015/06/23/you-cant-hide | 2015-06-23T10:55:00 | Николай Воронцов | [
"Наука",
"IT"
] | 3.1 | Facebook научился распознавать людей со спины | Специалисты Facebook по искусственном интеллекту разработали алгоритм, способный определить личность даже если лица человека не видно на фотографии. При распознавании алгоритм действует так же, как и люди, опознающие знакомых со спины. Программа анализирует прическу, одежду, жесты и телосложение конкретного человека на уже известных ей фотографиях, после чего учитывает эти параметры для опознания человека на других фотографиях, сообщает New Scientist.
Исследователи обучили нейросеть на примере 40 тысяч фотографий с сайта flickr.com, при этом на некоторых фотографиях лица были хорошо видны, а на некоторых нет. Обученная нейронная сеть смогла верно опознать личность уже знакомого человека на фотографии, где не видно его лица, в 83 процентах случаев. Финальная версия алгоритма была представлена на конференции CVPR2015.
Ранее компания Facebook выпустила приложение Moments, которое анализирует фотографии на устройстве пользователя и распознает там друзей из социальной сети, после чего предлагает пользователю поделиться фотографиями с теми, кто на них запечатлен. Ожидается, что новый алгоритм может найти коммерческое применение в подобных приложениях. Кроме того, с возрастанием точности распознавания подобные нейросети смогут помогать силовым структурам в поиске преступников.
*Facebook принадлежит компании Meta, деятельность которой в России запрещена. |
Избыток жиров и углеводов ухудшил обучение мышей | https://nplus1.ru/news/2015/06/23/fat-sugar-fool | 2015-06-23T11:13:00 | Даниил Кузнецов | [
"Наука"
] | 4.1 | null | Нейрофизиологи из Государственного университета Орегона обнаружили, что увеличение в диете мышей количества углеводов и жиров приводит к изменениям в микробиоме кишечника и связанными с ним ухудшениями в когнитивной гибкости, кратковременной и долговременной памяти. Негативные последствия у молодых мышей наступают уже после четырех дней с момента смены диеты. С подробностями исследования можно ознакомиться в журнале Neuroscience.
Экспериментальных животных разделили на три группы. Первую группу перевели на диету с высоким содержанием жиров (42 процента килокалорий – жиры, 43 – углеводы). Вторую группу – на углеводную диету (12 процентов жиров, 70 процентов углеводов). Третья группа была контрольной, с нормальной сбалансированной диетой (13 процентов жиров и 62 углеводов).
До и после эксперимента ученые анализировали микробиом кишечника мышей, а также провели с ними ряд поведенческих экспериментов. Главным из них был водный лабиринт Морриса. Он представляет собой чан с водой, в котором в случайном месте находится платформа. На ее расположение указывают несколько внешних ориентиров. Саму поверхность платформы для мыши из воды не видно и запомнить ее месторасположение можно лишь сориентировавшись по внешним указателям.
Выяснилось, что после изменения диеты уже на пятой неделе наблюдаются значительные изменения в балансе микрофлоры. Одновременно изменяются результаты в поведенческих экспериментах. Когда ученые передвигали ориентиры в водном лабиринте Морриса, мыши с нормальной диетой довольно быстро приспосабливались и вновь обучались находить платформу за максимально короткое время. Однако мыши, потреблявшие много углеводов, испытывали трудности в переобучении (демонстрировали ригидное поведение) и долго не могли запомнить новый путь. Такой феномен называется низкой когнитивной гибкостью. Косвенно это свидетельствует и об ухудшении процессов памяти.
Микробиом кишечника это популяция в 100 триллионов микроорганизмов. Его нередко называют «органом в органах». Его влияние на центральную нервную систему, поведение и психические функции стало предметом широких исследований в последние годы. Так, в прошлом году было установлено, что ряд бактерий в кишечнике могут вырабатывать тормозный медиатор – гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК).
В 2013 году была показана взаимосвязь микробиома и аутизма у детей, хотя детали механизма этого влияния до сих пор не ясны. В модельных экспериментах на мышах, моделирующих отдельные симптомы аутизма, было обнаружено, что они взаимосвязаны и с нарушением микробиома в кишечнике, и появлением в крови бактериального метаболита 4EPS (4-этилфенилсульфат). Его концентрация была в 46 раз больше, чем у обычных мышей. Инъекции этого метаболита здоровым мышам приводили к тем же поведенческим симптомам: тревожности, асоциальности и так далее.
Еще один возможный механизм воздействия микробиоты на поведение связан с нейротропным фактором мозга (brain-derived neurotrophic factor). В целой серии исследований было показано, что изменение микробиоты кишечника снижает экспрессию этого белка в гиппокампе (обзор этих работ можно прочитать здесь). |
В египетских катакомбах нашли 8 миллионов мумий собак | https://nplus1.ru/news/2015/06/23/are-you-my-mummy | 2015-06-23T12:02:00 | Тарас Молотилин | [
"Наука",
"Археология"
] | 3.1 | null | Археологи из Великобритании обнаружили около 8 миллионов мумифицированных собак в египетском захоронении в Саккаре. По мнению ученых, это место принадлежало культу одного из египетских богов, вероятно — Анубису, которого изображали с телом человека и головой шакала. По состоянию некоторых мумий авторы сделали вывод, что многих щенков выращивали на фермах специально для жертвоприношений. Исследование опубликовано в Antiquity, подробнее о нем можно прочитать на портале LiveScience.com.
Подземные катакомбы в Саккаре были впервые обнаружены в 1897 году. Авторы статьи обследовали участок протяженностью около 170 метров в длину и 140 метров в ширину. Многие из найденных мумий были в очень плохом состоянии и сохранились лишь фрагментарно. Около 92 процентов останков принадлежало собакам, однако авторы находили и мумии других животных: шакалов, лис, соколов, кошек и мангустов.
По мнению археологов, обследованные катакомбы были построены в четвертом веке до нашей эры. Они принадлежали культу Анубиса, а «поставками» животных для жертвоприношений занимались специализированные фермы. Тот факт, что кроме собак удалось найти и других животных, ученые затрудняются объяснить. По их гипотезе, шакалы, лисы и прочие звери, похожие на собак, были в сакральном смысле «взаимозаменяемы». Кошки и птицы были священны для других богов, поэтому их выбор мог диктоваться другими причинами.
Археологи также отмечают любопытный факт, что на потолке катакомб они нашли окаменелость, датирующуюся 48 миллионами лет назад. Она принадлежала морскому существу, возможно, дальнему родственнику современных ламантинов. По мнению авторов, египетские каменщики наверняка знали о существовании окаменелости, но не придали ей большого значения.
Столь обширное захоронение животных ученые объясняют популярностью культа Анубиса и других богов. По мнению исследователей, подобные организации могли играть существенную роль в экономике Египта в период с VIII по I века до нашей эры. Масштабные захоронения создавали рабочие места для фермеров, строителей и прочего персонала. Также они могли служить в качестве объекта паломничества. |
Электрический разряд научили огибать препятствия | https://nplus1.ru/news/2015/06/23/guiding | 2015-06-23T12:12:00 | Василий Сычев | [
"Наука"
] | 2.6 | Лазер создает локальное уменьшение сопротивления воздуха | Исследователи из Национального института научных исследований в Квебеке научились управлять направлением электрического разряда при помощи лазерного луча. Их исследование опубликовано в журнале Science Advances. Ученые проводили эксперименты на электродах, разнесенных друг от друга на расстояние пяти сантиметров. При помощи лазерного луча им удалось искривлять искровой разряд и даже заставлять его огибать объекты, помещенные между электродами.
Разряд производился при нормальной температуре воздуха и нормальном атмосферном давлении, при котором показатель электрического пробоя составляет 34 киловольта на сантиметр. Для управления разрядом использовался лазерный луч с энергией в 15 миллиджоулей и шириной около десяти миллиметров. Продолжительность каждой пульсации лазера составляла 50 фемтосекунд. Кроме того, для фокусировки лазерного луча в пространстве исследователи использовали несколько линз.
Под действием лазерного луча атомы газов локально ионизировались, что приводило к снижению сопротивления и пробою. Именно через «ослабленную» лазером траекторию в пространстве и следовал электрический разряд.
Ученые полагают, что их исследование будет полезно при разработке новых методов электродуговой сварки, особенно небольших деталей, когда электрод должен располагаться очень близко к точке сварки. Кроме того, управление направлением электрического разряда может быть полезным и при создании новых типов электронных микроскопов, в которых направлением движения электронов можно будет управлять. Благодаря этому отпадет необходимость разрезания препаратов для изучения с разных сторон. |
Самолет на солнечных батареях Solar Impulse 2 совершит транстихоокеанский перелет | https://nplus1.ru/news/2015/06/23/si2-is-stubborn | 2015-06-23T12:48:00 | Николай Воронцов | [
"Технологии",
"Транспорт",
"Solar Impulse 2"
] | 1.5 | null | Самолет Solar Impulse 2, использующий в качестве источника энергии только солнечный свет, совершит беспосадочный перелет через Тихий океан. Об этом сообщается на сайте проекта.
Команда Solar Impulse 2 объявила предварительное время взлета. На данный момент по плану взлет должен состоятся сегодня, 23 июня, в 20:30 по московскому времени. из аэропорта города Нагоя в Японии. Ожидается, что полет займет пять суток, после чего Solar Impulse 2 землится на Гавайских островах через пять дней. Этот перелет будет самым продолжительным и уже восьмым в рамках кругосветного путешествия самолета на солнечных батареях, сами участники проекта называют восьмой этап «моментом истины». Всего Solar Impulse планирует преодолеть 13 участков маршрута вокруг земного шара.
Solar Impulse 2 — самолет на солнечных батареях, не использующий других источников энергии. Проект кругосветного перелета Solar Impulse 2 ориентировочно продлится пять месяцев, за это время самолет преодолеет путь в 35,000 километров. Ранее планировалось, что самолет совершит беспосадочных перелет из Китая на Гавайские острова, но из-за ухудшившихся погодных условий руководство проекта приняло решение о внеплановой посадке в Японии. |
Физики научились следить за отдельными ионами в суперконденсаторах | https://nplus1.ru/news/2015/06/23/watching-the-ion | 2015-06-23T13:53:00 | Тарас Молотилин | [
"Наука",
"Физики смогли"
] | 5.5 | null | Международному коллективу ученых впервые удалось точно измерить содержание ионов в порах суперконденсатора во время его зарядки и разрядки. Для этого авторы использовали спектроскопию ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и взвешивание на кварцевых микровесах. Новые данные позволили уточнить механизм зарядки-разрядки микроконденсатора при разных потенциалах. Работа опубликована в Nature Materials.
При помощи спектроскопии ЯМР авторы измеряли концентрацию ионов в порах углеродного суперконденсатора. В качестве электролита ученые использовали тетрафторборат тетраэтилфосфония, по меткам в котором (31P и 19F) и проводилось измерение. Для уточнения этих результатов использовали микровзешивание на кварцевых весах. Этот метод основан на измерении частоты колебаний кристалла кварца, которая меняется, если на кристалл помещают груз разной массы.
Оказалось, что в зависимости от потенциала углеродного электрода и концентрации электролита в системе лидирует один из двух механизмов зарядки. В области отрицательных потенциалов (от 0 до −1,5 вольт) преобладала адсорбция противоионов на поверхности конденсатора, тогда как в области положительных потенциалов (до +1.5 вольт) наблюдались реакции ионного обмена. В экспериментах на микровесах оказывалось, что в случае ионной адсорбции масса конденсатора увеличивалась, а во время ионного обмена — уменьшалась, так как катионы и анионы обладали разной молекулярной массой.
Ученые отмечают, что в большинстве случаев в порах находились как катионы, так и анионы, что существенно сказывается на емкости конденсатора. Авторам также удалось найти режим, в котором емкость меняется больше всего: когда во время зарядки все ионы одного знака с электродом уже покинули пору, но противоионы не достигли в ней максимальной концентрации. Существование этого режима было показано так же при помощи компьютерного моделирования.
Суперконденсаторы — или «ионисторы» — являются промежуточным звеном между обычными микроэлектронными конденсаторами и химическими источниками тока. В отличии от обычных конденсаторов, где заряды разделяются прослойкой диэлектрика, в суперконденсаторах роль обкладок играет слой Гельмгольца — «пленка» из ионов, адсорбировавшихся на поверхности электрода. Суперконденсаторы обладают рядом преимуществ, например, высокой скоростью зарядки и большей надежностью. К их недостаткам относится малое выходное напряжение и сравнительно низкая удельная энергия. Исследования молекулярных механизмов в суперконденсаторах направлены на повышение их эффективности и создание батарей нового поколения. |
Модификация LIGO тысячекратно облегчила поиск гравитационных волн | https://nplus1.ru/news/2015/06/23/ligovaacapturarhondas | 2015-06-23T14:16:00 | Александр Березин | [
"Наука",
"Физики смогли"
] | 3.4 | null | Радикальная техническая модернизация Лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO) в настоящее время завершена,
сообщает
PhysicsWorld. Чувствительность обсерватории выросла в 10 раз, что должно повысить вероятность обнаружения гравитационных волн в тысячу раз. Первые данные от детектора поступят в сентябре 2015 года, когда обновленная обсерватория выйдет на одну треть от своей полной мощности.
Гравитационные волны – «рябь» пространства времени, вызываемая движением гравитирующих тел с переменным ускорением. При прохождении через какую-либо область пространства такая волна удлиняет его в одном направлении, в то же время уменьшая его размер в направлении, перпендикулярном первому. Ввиду относительной слабости гравитации в сравнении с остальными фундаментальными взаимодействиями, эти волны имеют весьма малую величину, с трудом поддающуюся регистрации.
Гравитационные волны – «рябь» пространства времени, вызываемая движением гравитирующих тел с переменным ускорением. При прохождении через какую-либо область пространства такая волна удлиняет его в одном направлении, в то же время уменьшая его размер в направлении, перпендикулярном первому. Ввиду относительной слабости гравитации в сравнении с остальными фундаментальными взаимодействиями, эти волны имеют весьма малую величину, с трудом поддающуюся регистрации.
Последняя модернизации комплекса, после которого его будут называть Advanced LIGO, обошлась в 200 миллионов долларов и позволила значительно повысить защищенность его аппаратуры от внешних колебаний. Для этого зеркала и лазеры интерферометров разместили на системе актуаторов, компенсирующих внешние колебания от микротолчков и даже дорожного трафика. Из-за этого чувствительность каждого из интерферометров, имеющих четырехкилометровые «плечи», поднялась в десять раз.
Детектор гравитационных волн LIGO состоит из двух крупных комплексов, один из которых находится в штате Луизиана, а другой – в штате Вашингтон. Каждый из двух интерферометров состоит из двух Г-образных туннелей, состыкованных под прямым углом. В каждом из рукавов туннеля система зеркал образует резонатор Фабри — Перо. Перед разветвлением туннелей луч лазера расщепляется делителем на два перпендикулярных друг другу компонента, каждый из которых затем многократно отражается от установленных в туннелях зеркал. Если в какой-то момент времени сильные гравитационные волны через интерферометр не проходят, то два переотраженных луча одновременно возвращаются обратно к лазеру. Но если на них окажет воздействие достаточно мощная гравитационная волна, то лучи наложатся друг на друга и в этом случае отразятся не обратно к источнику, а попадут в фотодетектор, который и зарегистрирует факт прохождения волны. Вероятность такого исхода зависит от длины пробега лазерных пучков в «плечах» интерферометра и от его защищенности от внешних колебаний, которые могли бы повлиять на стабильность «маршрутов», по которым проходят пучки.
Расстояние между двумя частями Advanced LIGO составляет около трех тысяч километров. Поскольку считается, что скорость распространения гравитационных волн равна световой, этого пространственного разноса должно хватить, чтобы оптические интерферометры в двух частях комплекса зафиксировали разницу во времени регистрации входящей гравитационной волны. В этом случае та часть обсерватории, что зарегистрирует волну первой, укажет на направление, откуда пришла такая волна.
Считается, что потенциальным источником гравитационных волн могут быть системы сливающихся нейтронных звезд или черных дыр. По расчетам создателей, до модернизации LIGO могла регистрировать сближение и слияние пары нейтронных звезд околосолнечной массы на расстоянии до 26 млн световых лет. Вероятность этого события в данном объеме ближайшего космоса составляет не более 0,01 в год. После модернизации и десятикратного увеличения чувствительности, обсерватория сможет уловить такие события в тысячекратно большем объеме пространства. Предполагается, что теперь детектор сможет «увидеть» до десятка подобных событий в год.
Образование гравитационных волн было предсказано в рамках Общей теории относительности еще в начале XX века. Однако до сих пор прямых доказательств их существования получено не было. Создатели Advanced LIGO надеются, что эксперимент, наконец, позволит решить задачу, поставленную перед экспериментальной физикой в 1960-х. |
Роботаракана научили протискиваться сквозь щели | https://nplus1.ru/news/2015/06/23/roach-in-the-shell | 2015-06-23T15:07:00 | Николай Воронцов | [
"Технологии",
"Роботы и дроны"
] | 2.1 | null | Группа исследователей из Калифорнийского университета в Беркли смогла научить шестиногого робота протискиваться в узкие щели. Работа опубликована в Bioinspiration & Biomimetics.
Для изучения особенностей движения роботов по сложной поверхности исследователи построили стенд с вертикальными препятствиями, имитирующими высокую траву. Выяснилось, что шестиногий микроробот практически не может преодолеть подобное препятствие, в то время как живой таракан легко протискивается в щель, заваливаясь при этом на бок.
Ученые предположили, что важную роль в маневренности насекомого играет форма панциря и изготовили панцирь в нескольких вариантах для роботаракана. Выяснилось, что именно панцирь, близкий по форме к тараканьему, обеспечивает наилучшую проходимость искусственных зарослей. После установки панциря шестиногий робот при застревании в стеблях через некоторое время заваливается на бок и протискивается через препятствие.
Панцирь может помочь в будущем при создании роботов повышеной проходимости для эксплуатации в условиях пересеченной местности. Также повышенная маневренность может помочь спасателям или при использовании робототехники в завалах во время ликвидации последствий катастрофы или стихийного бедствия. Ранее ученые из этой же группы смогли разогнать роботаракана до рекордных скоростей и даже запустить с его помощью другого робота в воздух. |
Машинное обучение помогло найти секрет коммерчески успешного фильма | https://nplus1.ru/news/2015/06/23/a-secret-to-a-good-movie | 2015-06-23T15:33:00 | Тарас Молотилин | [
"Наука",
"IT"
] | 3.7 | null | Специалисты по машинному обучению из университета Айовы разработали алгоритм для предсказания коммерческого успеха фильма на стадии поиска инвесторов. Для этого ученые создали базу фильмов, вышедших в 2000-2010 годах, и обучили программу искать по ней характерные признаки фильмов, которые наилучшим образом коррелируют с финансовым успехом. Самым важным критерием оказались известность и предыдущие выручки режиссера, при этом наличие приглашенных звезд-актеров коррелировало с успешностью инвестиций гораздо хуже. Препринт исследования выложен в архиве Корнельского университета.
Для построения вектора признаков авторы использовали базу из четырех тысяч фильмов. Он состоял из нескольких категорий: «кто» — сюда входили параметры успешности режиссера и актеров, «что» — жанр, возрастной рейтинг фильма, «когда» — в какое время года вышел фильм и насколько вообще этот год был успешен для киноиндустрии, «гибридные признаки» — например, снимались ли приглашенные актеры раньше или появлялись ли они в данном жанре до этого. Далее при помощи машинного обучения исследователи пытались найти те признаки, которые наилучшим образом коррелируют с успешностью инвестиций. Для оценки последнего параметра использовалось значение (выручка — бюджет)/бюджет.
По результатам анализа оказалось, что самым важным критерием является успешность режиссера и его предыдущих фильмов. При этом предыдущие успехи актеров коррелировали с возвратом инвестиций лишь на 17 процентов, тогда как с общей выручкой — на 46 процентов. Ученые объясняют это тем, что, безуcловно, зрители с большей охотой пойдут в кино на именитых актеров, но чтобы их пригласить, надо потратить существенно больше денег, что в итоге и сказывается на возврате бюджета.
Не последними в списке важных факторов оказались гибридные и временные признаки. Например, новизна актерского коллектива — играли ли она раньше в одном фильме — часто сопутствовала коммерческому успеху картины.
Авторы отмечают, что у нового исследования есть ряд недостатков. К ним относится, например, то, что в качестве финансовых характеристик рассматривались только продажи билетов в кинотеатре. Для многих компаний существуют другие, не менее важные источники доходо. Например, в случае компании Disney это продажа игрушек и других товаров по мотивам вышедшего фильма. |
Самоуверенность повысила шансы на знакомство в условиях конкуренции | https://nplus1.ru/news/2015/06/23/alfa-male | 2015-06-23T15:57:00 | Даниил Кузнецов | [
"Наука"
] | 3.5 | null | Психологи из Квинслендского университета с помощью агентного моделирования показали, что хотя излишне самоуверенных мужчин девушки считают высокомерными, однако в условиях конкуренции у них больше шансов назначить свидание, нежели чем у менее уверенных в себе парней. Работа опубликована в журнале Personality and Social Psychology Bulletin.
Ученые рекрутировали 3000 респондентов с помощью онлайн-сервиса Amazon’s Mechanical Turk. Исследование состояло из нескольких этапов. Вначале каждый из участников заполнял специальный вопросник, измеряющий уровень самоуверенности (Overclaiming Questionnaire), а затем создавал профиль на сайте знакомств. Далее как девушки, так и парни оценивали профили друг друга по шкале «привлекателен – непривлекателен».
По словам психологов, самоуверенность интерпретируется респондентами как два качества: уверенность – и тогда профиль котируется как привлекательный, и высокомерность – в этом случае респонденты склонны оценивать его как малопривлекательный. В том случае, если оба эти качества приписываются анкете в равной степени, то они взаимно нивелируют друг друга, не давая никаких преимуществ их обладателю. Причем эта закономерность действует по отношению к представителям обоих полов.
На следующем этапе ученые предложили 556 участникам следующий мысленный эксперимент. Они должны были представить, что заходят в помещение, где за двумя столами сидят две пары девушек. В одной из пар сидит очень привлекательная особа со своей подругой, а другая пара - две менее привлекательные девушки. Однако с первой парой девушек уже разговаривает какой-то парень, в то время как менее привлекательные девушки свободны. Исследователи предлагали выбрать испытуемым, за какой стол они сядут, при условии, что они могут прочитать профайл уже подсевшего к девушкам парня на сайте знакомств.
Оказалось, что в случае, если разговаривающий с девушками парень характеризуется как самоуверенный или высокомерный, то обычные парни не рискуют вступать с ним в конкуренцию. В то время как сами самоуверенные ребята готовы активно и упорно бороться за внимание понравившейся девушки с любым оппонентом.
На заключительном этапе ученые составили математическую модель посредством метода агентного моделирования. С ее помощью они продемонстрировали, что из-за того, что самоуверенность воспринимается как совокупность двух качеств – уверенности и высокомерия, то в обычной ситуации она не дает никакого преимущества при знакомствах. Однако если дело доходит до конкуренции, то по мере нарастания количества оппонентов, самоуверенность у мужчины на 25-30 процентов увеличивает вероятность его успешного знакомства.
Что интересно, вероятность растет экспоненциально до 5 «вероятных противников», а с ростом их количества стабилизируется и снижается.
Результаты этой работы хорошо согласуются с тем представлением психологов, согласно которому личностные свойства как таковые не имеют решающего значения для предсказания тех или иных аспектов поведения, в особенности успешности определенного рода деятельности. Важнейшим фактором оказывается конкретная структура локальной ситуации, в которой определенные черты личности лишь одна из многих переменных (подробнее об этом можно почитать
здесь
). |
Parrot выпустила дрон на подводных крыльях | https://nplus1.ru/news/2015/06/23/hydrofoil-drone | 2015-06-23T16:18:00 | Николай Воронцов | [
"Гаджеты",
"Роботы и дроны"
] | 1.6 | null | Французская фирма Parrot опубликовала информацию о новом модельном ряде радиоуправляемых игрушек. Среди них появилась принципиально новое устройство под названием Hydrofoil. Подробнее с новыми моделями можно ознакомиться на сайте компании.
Hydrofoil представляет из себя обычный квадрокоптер, в комплекте с которым идет модель катера на подводных крыльях. При помощи специального крепления дрон устанавливается на мачту катера. Как только роторы начинают вращаться, они тянут коптер и мачту вверх, мачта раскладывается и плоскость винтов оказывается направлена перпендикулярно водной поверхности. C этого момент игрушка по сути представляет собой радиоуправляемую аэролодку с четырьмя пропеллерами.
Квадрокоптер в воздухе может развивать скорость до 18 километров в час, по воде игрушка разогнаться до шести узлов (11 километров в час). Работает гаджет семь минут, время зарядки батареи 25 минут. Стоимость игрушки составляет 179 долларов США.
Parrot специализируется на производстве мультикоптеров и радиоуправляемых игрушек на колесах. Самый известный продукт компании — это квадрокоптер AR.Drone, завоевавший популярность в качестве платформы для научно-исследовательских проектов благодаря модульной конструкции и открытому API. |
Полет Solar Impulse 2 через Тихий океан отменен | https://nplus1.ru/news/2015/06/23/si2-japan-again | 2015-06-23T18:49:00 | Николай Воронцов | [
"Технологии",
"Транспорт",
"Solar Impulse 2"
] | 1.5 | null | Восьмой этап кругосветного полета Solar Impulse 2 отменили через полтора часа после назначенного времени взлета. Команда проекта до последнего ожидала изменения ситуации с погодой, но все же приняла решение отменить взлет. Об этом сообщили представители проекта в прямой трансляции на сайте.
Полет Solar Impulse 2 из Японии на Гавайские острова отложен из-за сгустившихся облаков на пути следования самолета. Поскольку летательный аппарат не использует других источников энергии кроме солнечного света, команда очень тщательно подходит к выбору полетного окна для транстихоокеанского перелета длиной в пять суток. Это восьмой, самый длинный этап кругосветного полета самолета на солнечных батареях, уже прозванный командой проекта «моментом истины».
Solar Impulse 2 — самолет на солнечных батареях, не использующий других источников энергии. Проект кругосветного перелета Solar Impulse 2 ориентировочно продлится пять месяцев, за это время самолет преодолеет путь в 35,000 километров. Ранее планировалось, что самолет совершит беспосадочных перелет из Китая на Гавайские острова, но из-за ухудшившихся погодных условий руководство проекта приняло решение о внеплановой посадке в Японии. Сегодня погода снова помешала взлету, поэтому Solar Impulse 2 останется в аэропорту Нагоя, пока специалисты не найдут новое полетное окно. |
Астрономы нашли почти тысячу ультратемных галактик | https://nplus1.ru/news/2015/06/24/unmildeoscuros | 2015-06-24T06:45:00 | Александр Березин | [
"Наука",
"Космические дневники"
] | 3.6 | null | Ученые во главе с Джином Кодой (Jin Koda) из Университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук с помощью телескопа «Субару» нашли в галактическом скоплении Волос Вероники 854 галактики больших размеров, но при этом весьма бедных звездами. Чтобы подобные образования могли существовать, их должна удерживать вместе очень большая масса так называемой темной материи, считают исследователи. Соответствующая работа вскоре будет опубликована в
Astrophysical Journal Letters
, а с ее препринтом можно
ознакомиться
на arXiv.org.
Группа Коды тщательно изучили снимки скопления Волос Вероники (примерно 320 миллионов световых лет от нас) на предмет наличия там ранее не обнаруженных галактик с очень низкой светимостью и выявила 854 таких объекта. Это сравнительно большое число – еще несколько лет назад общее число известных галактик в скоплении лишь чуть превышало тысячу. Найденные объекты имеют довольно значительные размеры, с эффективным радиусом от 2 600 до 16 300 световых лет, а 40 процентов из них по размерам близки к нашему Млечному Пути. Тем не менее общая масса звезд в ультратемных галактиках очень мала, от 10 до 500 миллионов масс Солнца, в то время как в нашей галактике она измеряется многими миллиардами масс Солнца.
Авторы отмечают, что столь низкая звездная масса не могла бы удержать новооткрытые галактики от поглощения по частям со стороны крупных обычных галактик-соседей. По всей видимости, в составе ультратемных объектов необычайно высока доля темной материи, существенно превышающая типичную для того же Млечного Пути. По расчетам группы Коды в новооткрытых галактиках темной материи более 99% от общей массы. Низкая доля барионной материи и вытекающее отсюда малое количество звезд и низкая светимость могут быть связаны с тем, что такие галактики в период своей молодости проходили слишком близко от других, более крупных галактик, и те лишили из больших количеств газа, необходимого для формирования звезд, хотя и не смогли увлечь за собой темную материю.
Как отмечает Кода, новое исследование было начато после публикации в начале этого года первого сообщения об обнаружении 47 ультратемных галактик в скоплении Волос Вероники. С учетом выявленной крайней многочисленности таких объектов в этом скоплении, ультратемные галактики могут быть широко распространены и в других галактических скоплениях, включая наше собственное. |
В Канаде обнаружили старейшие в Северной Америке человеческие следы | https://nplus1.ru/news/2015/06/24/old-footprints | 2015-06-24T06:51:00 | Тарас Молотилин | [
"Наука",
"Археология"
] | 2.4 | null | На острове в канадской провинции Британская Колумбия археологи обнаружили следы людей, оставленные около 13000 лет назад. Предположительно, отпечатки оставили три человека: мужчина, женщина и ребенок. По мнению археологов, эта находка является старейшим в Северной Америке образцом человеческих следов. О работе сообщает The Globe and Mail.
Отпечатки были найдены на острове Калверт, вблизи береговой линии. Рядом с ними археологи также обнаружили фрагменты древнего очага, который предположительно использовали люди, оставившие следы. Уникальную сохранность следов ученые объясняют тем, что изначально отпечатки были сделаны в мокрой глине, а вскоре оказались засыпаны песком, который и обеспечил их «долговечность».
Все следы удалось разделить на три группы по их размеру. Первый набор отпечатков, вероятно, принадлежал крупному мужчине, второй — женщине, а третий — ребенку. Согласно радиоуглеродному датированию угля, найденного на месте, возраст следов составляет около 13200 лет.
Самые старые найденные следы в Америке имеют возраст 14500 лет, они были найдены в Чили. Новые отпечатки стали самой старой находкой такого рода для Северной Америки. По мнению археологов, это открытие подтверждает масштабное расселение древних людей вдоль западного побережья современной Канады, в том числе, — на ближайших островах. |
Скалолазы помогли Google создать вертикальную панораму отвесной скалы в Street View | https://nplus1.ru/news/2015/06/24/I-can-almost-see-it | 2015-06-24T07:43:00 | Николай Воронцов | [
"Технологии",
"IT"
] | 2.1 | null | В панорамах Street View, привязанных к картографическому сервису Google Maps, появилась первая вертикальная панорама. При помощи скалолазов специалисты Google добавили на карты панораму восхождения на Эль-Капитан, гору в национальном парке Йосемити, США. Подробнее можно прочесть в блоге картографического сервиса.
Эль-Капитан – знаменитая гора в мире экстремального спорта. Именно с вершины Эль-Капитан прыгали основатели бейсджампинга. А первое восхождение альпинистов по стене Эль-Капитан заняло 47 дней. На панорамах Street View запечатлено прохождение скального маршрута «Dawn Wall» сложности 9а. Его в январе 2015 года проложили скалолазы Кевин Йоргесон и Томми Колдвелл, при этом на штурм скалы у них ушло 19 дней.
Функция Google Street View дает пользователю возможность просматривать панорамы, привязанные к картам в Google Maps и Google Earth. В Street View включены панорамы не только населенных пунктов, но и природных объектов. Например, существуют подводные панорамы и панорамы туристических маршрутов Мадагаскара. Кроме того, в апреле этого года Google запустила виртуальный тур по студии звукозаписи Abbey Road. |
Стрельбу из кремневого оружия засняли рапидом | https://nplus1.ru/news/2015/06/24/rapid | 2015-06-24T07:45:00 | Василий Сычев | [
"Оружие"
] | 1.5 | Стрельба производилась из оружия британских солдат | Королевская оружейная палата, старейший национальный музей оружия и доспехов в Великобритании, сделала рапидную съемку стрельбы из оружия, использовавшегося британскими солдатами в битве при Ватерлоо. Это сражение произошло двести лет назад — 18 июня 1815 года — между британскими войсками и прусскими подразделениями Наполеона I. Британская сторона в войне использовала кремневые мушкеты образца Ост-Индской компании и ружья Model 1805 Baker Rifle.
Благодаря замедленной съемке Королевской оружейной палаты видно, насколько велика задержка между нажатием на спусковой крючок и выстрелом. Это существенный недостаток оружия, использующего ударно-кремневый механизм — после спуска кремневого замка курок с зажатым в нем куском кремня движется вперед, ударяет об огнивную пластинку и высекает искры, которые и поджигают порох на полке. После этого горение пороха проникает через затравочное отверстие в стволе, поджигает основной пороховой заряд и происходит выстрел.
На видео также видно и еще один существенный недостаток кремневого оружия. При выстреле вспышка затравочной части пороха и дым на время ослепляют стрелка, фактически кратковременно выводя его строя. Последующая перезарядка оружия также отнимала много времени, поскольку стрелку необходимо было проделать несколько действий. Сначала через дульную часть ствола необходимо было забить пороховой заряд и пулю, причем в сражении бойцы не всегда могли точно определить необходимую навеску пороха.
После заряжания основной части оружия стрелку необходимо было зарядить ударно-кремневый механизм. Для этого курок необходимо было поставить на предохранительный взвод, открыть крышку полки, насыпать на нее немного пороха, закрыть крышку и поставить курок на боевой взвод. Низкое качество дымного пороха тех лет после нескольких выстрелов зачастую усложняло задачу, поскольку стрелкам при перезарядке приходилось чистить от нагара и затравочное отверстие в стволе.
Тем не менее, использование кремневого оружия против живой силы противника в то время было наиболее эффективным, поскольку безоболочечная тяжелая свинцовая пуля при попадании в цель наносила ей множество повреждений. |
Начались испытания «мозга» российских автономных роботов | https://nplus1.ru/news/2015/06/24/brainz | 2015-06-24T08:37:00 | Василий Сычев | [
"Оружие",
"Технологии"
] | 2.3 | Программное обеспечение будет управлять группами разнотипных роботов | Предприятия Объединенной приборостроительной корпорации начали испытывать программное обеспечение, которое позволит перспективным боевым роботам функционировать в автономном режиме практически без участия человека. Как сообщает РИА Новости со ссылкой на источник в корпорации, сначала программный «мозг» перспективных роботов пройдет испытания на военной технике, а затем его, возможно, будут внедрять и в гражданские автономные аппараты.
Программное обеспечение боевых роботов, по словам источника агентства, будет управлять группой разнотипных роботов, в которую смогут входить беспилотники, подводные аппараты и наземные машины. При этом в полуавтономном режиме оператор будет руководить группой, но задачи внутри нее будут распределяться «мозгом» в режиме реального времени исходя из ситуации. «Мозг» также сможет самостоятельно заменять уничтоженных роботов и уничтожать цели, если получит команду оператора.
По словам источника РИА Новости, с новым программным обеспечением роботы смогут самостоятельно преодолевать неожиданно возникшие препятствия, выбирать оптимальный путь движения и динамически перераспределять задания.
В настоящее время на вооружении России полностью автоматических роботизированных систем нет. С августа прошлого года Ракетные войска стратегического назначения проводят испытания охранных роботизированных комплексов на гусеничной платформе, которые в перспективе смогут поражать цели в автоматическом и полуавтоматическом режимах. |
Следы темной материи предложили искать в эргосфере черных дыр | https://nplus1.ru/news/2015/06/24/an | 2015-06-24T08:50:00 | Александр Березин | [
"Наука",
"Физики смогли"
] | 6.6 | null | Джереми Шниттман (Jeremy Schnittman) из Центра управления полетами им. Годдарда (NASA) подверг пересмотру существующие представления о результатах взаимных столкновений частиц темной материи в окрестностях черных дыр и пришел к выводу, что побочные продукты этих столкновений могут быть обнаружены астрономами. Потенциально это позволяет косвенно зарегистрировать существование частиц темной материи. Соответствующая работа
опубликована
в
The Astrophysical Journal
, а с ее препринтом можно
ознакомиться
на arXiv.org.
В 2009 году группа ученых во главе с Максимо Баньядосом (Máximo Bañados) выдвинула гипотезу, согласно которой черная дыра может разогнать находящиеся рядом частицы темной материи, передав им часть своей энергии вращения через механизм Пенроуза. В итоге черная дыра слегка замедлит свое вращение, но для частиц темной материи сыграет роль мощного ускорителя. Поскольку вимпы не участвуют в электромагнитном взаимодействии, объекты, подобные черным дырам, являются единственными, способными сыграть роль ускорителей для таких частиц. Тем не менее, в ряде последующих работ практическая значимость эффекта Баньядоса-Силка-Уэста была поставлена под сомнение. Многие исследователи утверждали, что количество энергии, которое частица может получить через механизм Пенроуза, не так уж и велико.
Джереми Шниттман попытался рассмотреть процесс разгона частиц темной материи близ черных дыр более детально. Используя метод Монте-Карло, ученый провел моделирования одновременного движения в эргосфере миллионов слабовзаимодействующих частиц темной материи («вимпов»). Вимпы, попадающие в эргосферу черной дыры, должны разгоняться до околосветовых скоростей. По расчетам автора, для части из них механизм Пенроуза будет работать намного эффективнее, чем считалось ранее. Шниттман обнаружил, что гамма-лучи от аннигиляции «вимпов» по своей энергии могут быть в 14 раз больше, чем исходные частицы. Более ранние модели, учитывавшие одновременный разгон в эргосфере лишь небольшого количества частиц, показывали, что гамма-лучи по своей энергии могут превзойти исходные частицы лишь на 30 процентов. Хотя, покидая эргосферу черной дыры, гамма-фотоны и потеряют часть своей энергии, она все равно останется больше, чем была у исходных вимпов. «Это моделирование говорит нам, что имеется астрофизически интересный сигнал, который мы можем обнаружить в не слишком отдаленном будущем, по мере совершенствования существующих гамма-телескопов», – комментирует ученый. Иными словами, существует вероятность того, что аннигиляции вимпов дадут гамма-излучение, которое отразится на спектре гамма-фотонов, исходящих от черной дыры.
Механизм Пенроуза – механизм, посредством которого черная дыра передает часть своей энергии вращения выбрасываемому из ее эргосферы телу. Если какое-то тело попадет в последнюю, то часть его падает за горизонт событий, в то время как другая часть, если она двигалась точно с нужной скоростью и в нужном направлении, ускоряется за счет дополнительного искривления пространства-времени вблизи вращающегося массивного тела. При этом вторая часть тела может не только покинуть эргосферу черной дыры, но и получить в итоге больше энергии, чем имелось у первоначального тела падавшего в дыру. В работе рассматривается дополнительный канал увеличения энергии частиц, при котором их соударения в эрогосфере дополнительно повышают энергии части из них (механизм Пенроуза со столкновением частиц).
Механизм Пенроуза – механизм, посредством которого черная дыра передает часть своей энергии вращения выбрасываемому из ее эргосферы телу. Если какое-то тело попадет в последнюю, то часть его падает за горизонт событий, в то время как другая часть, если она двигалась точно с нужной скоростью и в нужном направлении, ускоряется за счет дополнительного искривления пространства-времени вблизи вращающегося массивного тела. При этом вторая часть тела может не только покинуть эргосферу черной дыры, но и получить в итоге больше энергии, чем имелось у первоначального тела падавшего в дыру.
В работе рассматривается дополнительный канал увеличения энергии частиц, при котором их соударения в эрогосфере дополнительно повышают энергии части из них (механизм Пенроуза со столкновением частиц).
Как констатирует Шниттман, повышению вероятности обнаружения следов аннигиляции вимпов способствует и релятивистское замедление времени близ черной дыры. С точки зрения удаленного наблюдателя, частицы, падающие на горизонт событий дыры, сначала ускоряются, но по мере приближения к горизонту замедляются, как бы «ложатся» на него. Поэтому наблюдаемая вблизи него плотность частиц вимпов должна повышаться. По словам исследователя, даже без этого увеличения плотности частиц за счет релятивистских эффектов, множество моделей предсказывают повышенную концентрацию темной материи вблизи черных дыр в центрах галактик. Как он отмечает: «...черная дыра будет захватывать большое количество частиц темной материи на тесно связанные с ней орбиты, резко повышая их плотность [в собственных окрестностях] по мере своего роста».
Кроме того, в ряде моделей, описывающих вимпы, их эффективное сечение столкновения после достижения определенного уровня энергий (за счет разгона черной дырой) может скачкообразно увеличиваться. Из-за всего этого вероятность аннигиляции разогнанных частиц темной материи при столкновениях близ черной дыры будет намного выше, чем в любых других районах Вселенной. Как комментирует Шниттман, если в норме столкновение и аннигиляция двух вимпов также маловероятны, как столкновение двух пуль в перестрелке, то в окрестностях черных дыр таких «пуль» должно быть так много, что периодически они просто обязаны сталкиваться, порождая гамма-лучи высоких энергий.
Согласно его расчетам, из-за этого их теоретически можно будет зарегистрировать с помощью гамма-телескопов. Правда, «увидеть» удастся лишь часть гамма-лучей – те, что образуются с того края черной дыры, который вращается по направлению к земному наблюдателю. Особенно сильным свечение будет по центру такого края, соответствующему экватору черной дыры. Другой ее край, вращающийся в направлении от нас, будет испускать гамма-лучи от аннигиляции частиц в другую сторону. Следя за черными дырами с помощью достаточно эффективных гамма-телескопов, земной наблюдатель должен увидеть асимметричное свечение в гамма-диапазоне.
Своей ближайшей задачей исследователь видит установление верхнего предела частоты аннигиляции вимпов близ черных дыр. Однако в перспективе он планирует найти такие гамма-лучи, что впервые позволит уверенно заявить об обнаружении событий, непосредственно связанных с регистрацией частиц темной материи: |
Lexus создала магнитный ховерборд | https://nplus1.ru/news/2015/06/24/lexushover | 2015-06-24T09:22:00 | Николай Воронцов | [
"Технологии",
"Транспорт"
] | 1.3 | null | Компания Lexus опубликовала тизер магнитного ховерборда Slide. Как сообщается на сайте компании, посвященному Slide, в конструкции используются бамбуковая дека, мощные постоянные магниты и охлаждаемые жидким азотом сверхпроводники.
Других подробностей конструкции ховерборда не раскрывается, однако в описании видеоролика на Youtube сказано, что на ховерборде можно кататься. Компания обещает еженедельно публиковать новые видео и информацию о проекте.
После появления ховерборда во втором фильме трилогии «Назад в будущее» в 1989 году исследователи по всему миру пытаются создать рабочий прототип. Всем моделям, использующим магнитную левитацию, необходима специальная поверхность, самый известный из них – способный парить над медью и сталью ховерборд Hendo – даже собрал денег на ограниченное производство при помощи Kickstarter. Самым эффективным для передвижения по любой поверхности на сегодняшний день является ховерборд, представляющий собой мультикоптер. Его конструктор недавно установил рекорд Гиннесса по дальности полета на ховерборде. Также по заказу армии США идут работы по созданию ховербайка – летающего мотоцикла. |
Бактерии помогут летучим мышам справиться с грибами | https://nplus1.ru/news/2015/06/24/unexpected-help | 2015-06-24T10:36:00 | Даниил Кузнецов | [
"Наука"
] | 2.8 | null | Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Крузе обнаружили, что два штамма бактерии Pseudomonas fluorescens способны в лабораторных условиях убивать грибы Pseudogymnoascus destructans, вызывающие у летучих мышей заболевание «синдром белого носа». Это открытие может спасти популяцию летучих мышей в Северной Америке, так как завезенный из Европы гриб уже уничтожил в некоторых гнездовьях их популяцию на 95 процентов. Работа опубликована в журнале PLoS ONE.
Исследователи из Калифорнии выделили шесть разных штаммов бактерий Pseudomonas с кожи четырех видов летучих мышей и поместили их в пробирки, совместно с культурой гриба Pseudogymnoascus destructans. Во всех случаях эти бактерии подавляли рост гриба. Причем два штамма Pseudomonas fluorescens делали это наиболее успешно. В среднем, на то чтобы подавить колонию грибов бактериям требовалось от 35 до 43 дней. Скорость и эффективность ингибирования во всех случаях зависела от баланса начальной концентрации грибов и бактерий в пробирке.
Пока что возможности лечения от «синдрома белого носа» показаны только invitro. Ученые провели эксперименты над несколькими летучими мышами в лаборатории, однако не опубликовали по этим опытам никаких результатов. Аналогично, другая команда микробиологов из Государственного университета Джорджии обнаружила, что летучие органические вещества, продуцируемые бактериями Rhodococcus, способны уничтожать споры Pseudogymnoascus destructans. В прошлом месяце они опубликовали пресс-релиз, в котором сообщали об успешном излечении летучих мышей от «синдрома белого носа». Однако статьи с полным анализом результатов лечения и указанием доли выздоровевших мышей так до сих пор и не вышло.
Болезнь «синдром белого носа» была занесена в Северную Америку из Европы. В настоящий момент ею поражены популяции летучих мышей в 26 штатах США и 5 канадских провинциях. В некоторых гнездовьях сохранилось лишь 5 процентов от изначальной численности населяющих из особей. Европейские летучие мыши являются переносчиками спор гриба, однако сами заболеванию не подвержены.
Сам гриб очень прихотлив. Он растет лишь при диапазоне температур от 4 до 20 градусов Цельсия, и при определенной влажности. Оба фактора совпадают в пещерах, где летучие мыши проводят зимние месяцы, впадая в спячку. За это время гриб успевает покрыть густым слоем их мордочку, уши и крылья. С виду он похож на белый пух, что и послужило источником для названия болезни. Сама по себе инфекция не смертельная, однако рост гриба заставляет мышей выходить из спячки, чтобы почиститься и это приводит к перерасходу энергии, быстрому истощению жировых запасов и смерти от голода зимой, когда мыши уже не могут найти себе пропитание самостоятельно. |
Химики научились программировать полимерные материалы | https://nplus1.ru/news/2015/06/24/actuators-for-robotics | 2015-06-24T11:23:00 | Тарас Молотилин | [
"Наука"
] | 4.6 | null | Химики из Великобритании и Франции создали метод синтеза, позволяющий объединять несколько полимеров с программируемыми свойствами в один материал. При помощи нового подхода авторам удалось получить комбинацию из ион-проводящего актуатора и полимера с механическим эффектом памяти. Исследование опубликовано в Advanced Materials.
Новый синтез состоял из двух ключевых стадий: вначале авторы получали расплав, в котором разные мономеры по термодинамическим причинам выстраивались в упорядоченную трехмерную структуру. Далее в этом расплаве проводили одновременную радикальную полимеризацию. В результате получался материал, состоящий из двух переплетенных, но упорядоченных трехмерных сетей с разными свойствами.
В качестве полимера с эффектом памяти ученые использовали поликапролактон, а в роли ионного актуатора выступал полиметакрилат с боковыми цепями олигоэтиленгликоля. В результате одновременной полимеризации смеси мономеров образовывался материал, который в экспериментаах демонстрировал одновременно и устойчивость к деформациям и способность к изменению формы под действием приложенного напряжения.
Авторы отмечают, что данная работа является в основном демонстрацией предложенного метода синтеза. По мнению ученых, новый подход позволит использовать широкий класс полимеров для создания материалов с требуемой комбинацией свойств. Например, полученные в работе актуаторы с эффектом памяти могут найти применения для создания роботов, способных совершать плавные движения. |
Subsets and Splits
No community queries yet
The top public SQL queries from the community will appear here once available.