Форум
RSS
Сегодня и завтра. Даты, Знаменательные события в мире физики, химии, биологии, географии и ИКТ. Праздники Российские и мировые.
 
20 июля 1585 году экспедиция Джона Девиса достигает южной оконечности Гренландии, которую называют Землей Запустения

Джон Дейвис продолжил поиски прохода в море, отделяющем Гренландию от Северо-Американского архипелага. Финансировали его лондонские купцы во главе с Вильямом Сандерсоном, и он отправился исключительно на поиски Северо-западного прохода без каких-либо других целей, вроде перевоза партии переселенцев или поручения найти золото. Суда отплыли из Дартмута 7 июня 1585 года и 20 июля открыли землю „наиболее уродливую, утесистую и гористую изо всех когда-либо виденных“, названную Дейвисом Землей Запустения (Дизолейшен-Ленд). Это была южная оконечность Гренландии, вдоль которой они продолжали путь, держась более или менее вблизи побережья, пока вновь у 64°15 северной широты не повернули к самой земле и не вошли в залив, тогда названный заливом Гилберта, где теперь стоит город Годтхоб. Отсюда они повернули на северо-запад и, переплыв Дейвисов пролив, „открыли у 66°40 северной широты землю, совершенно свободную от этой язвы — льда“. 

Некоторые названия, данные экспедицией береговым выступам суши, сохранились на картах до наших дней, как, например, крайние точки залива Эксетер — мыс Дайер и мыс Уолсингем. Отсюда они поплыли на юг, к мысу Божьего Милосердия, по северной стороне залива Камберленд. Джон Джейнс, описавший это путешествие, сообщал, что мореплаватели сочли его „очень удобным входом или проходом, совершенно свободным от мешающего судоходству льда, и вода в нем была такого же цвета, состава и качества, как в открытом океане, что сильно подняло нашу надежду на то, что нам удастся найти проход“. А позже Джейнс записал: „Наши капитан и штурман все еще ломают себе голову по поводу прохода“. На основании целого ряда данных они пришли к заключению, что такого рода прохода не существует, но из-за плохой погоды не смогли как следует это выяснить. Поэтому Дейвис пустился в обратный путь и в конце сентября прибыл в Дартмут.

На первый взгляд результаты путешествия могут показаться малозначительными. Дейвис неправильно считал „Землю Запустения“ новым открытием; он, по-видимому, не понял, что оно не связано с его последующими открытиями вокруг Камберлендского залива; и ошибался, надеясь на то, что этот последний может оказаться Северо-западным проходом. В самом существовании прохода он не сомневался и писал министру королевы Уолсингему:

„Северо-западный проход — вещь несомненная, и через него можно пройти в любое время; море в нем судоходно, свободно ото льда, атмосферные условия сносны, а воды глубокие“.

Его реальными достижениями были кое-какие добавления к открытиям Фробишера в Гренландии и нанесение на карту новой части Канадского архипелага.


20 июля 1874 году в Санкт-Петербурге открывается Александровский сад

Территория, на которой сейчас располагается Александровский сад, во время становления Петербурга была гласисом — пологой земляной насыпью перед наружным рвом Адмиралтейства. Когда уже в 1710?х годах стало понятно, что фортификационные функции Адмиралтейству выполнять не придется, большая часть территории превратилась в Адмиралтейский луг, поросший высокой травой. 

В 1721 году луг немного решили обустроить — посадили березовую аллею, протянувшуюся от главного входа к Невскому проспекту. Правда, такие благоустройства территории около стен Адмиралтейства были эпизодическими. Как правило, на лугу устраивали фейерверки и гуляния, когда же праздников не было, на нем пасли скот. Только в 1750?х годах выпас прекратился и началось мощение луга, хотя он и продолжал использоваться не по назначению. К примеру, во время строительства Зимнего дворца на лугу располагался склад стройматериалов. 

Только в начале XIX века на месте луга началось строительство Адмиралтейского бульвара. Проектировщик?Л.?Руска спроектировал немного изогнутый профиль бульвара длиною 1200 метров. Он шел от Исаакиевской площади вдоль южного и восточного фасадов здания Адмиралтейства к Дворцовой пристани. На бульваре были установлены скамейки и масляные фонари, территория бульвара огораживалась перилами, а внутри находились кофейные и чайные домики. Под надзором садовника У.?Гульда на Адмиралтейском бульваре высадили три аллеи лип, перемежавшихся с кустами сирени, калины и жимолости. Немного погодя к липам добавились дубы и рябины. Именно на этот бульвар торопится пушкинский герой: «Надев широкий боливар, Онегин едет на бульвар». 

В начале 70?х годов XIX века принимается решение устроить на этом месте городской сад. Разбить сад поручается Эдуарду Людвиговичу Рейгелю. Работы начались в середине 1872 года. Было посажено 18 тысяч деревьев и кустов 52 различных видов, деревянные скамейки заменили на чугунные с деревянными сидениями, а перила по периметру сада поменяли на решетку, спроектированную К.?Жоффрио. 20 июля состоялось торжественное открытие, на котором Александр II посадил дубок. 

Уже в 1872 году появился проект постройки в саду фонтана, но он был отложен из-за проблем с водоснабжением. К проекту вернулись через 3 года, архитектор А.?Р.?Гешвенд разработал новый проект, и фонтан построили. Его торжественное открытие произошло в октябре 1879 года. 

Городская Дума в 1880 году решила, что в саду следует поставить бюсты известных деятелей наук и искусств. Из внушительного списка поставили лишь несколько. Бюст?В.?А.?Жуковского открыли в 1887 году в честь столетия поэта. В 1892 году был поставлен памятник путешественнику Пржевальскому, в 1896 открыты бюсты Н.?В.?Гоголя и М.?Ю.?Лермонтова. В 1899 — памятник композитору М.?И.?Глинке. 

После революции, в 1920 году, сад переименовали в сад Трудящихся, а в 1923 году через него прорубили просеки. В 1929 году Л.?А.?Ильин начинает перепланировку сада — возникли симметричные газоны и дорожки прямоугольных очертаний, детские и спортивные площадки — так стал выглядеть сад Трудящихся к 1931 году. В 1936 году сад переименовали в сад Трудящихся им.?М.?Горького. 

После войны сад подвергся капитальной реконструкции, на территории появился розарий. 

На данный момент в саду насчитывается около 25 видов деревьев и 15 видов кустарников — всего около 5000. 


20 июля 1882 года состоялся полет первого в мире самолета, управляемого человеком и созданного А.Ф.Можайским

Александр Фёдорович Можайский был потомственным морским офицером. Отец его, Фёдор Тимофеевич, ушел в свое время в отставку в чине полного адмирала. Сам же Александр Фёдорович дослужился до чина контр-адмирала, но тогда, когда он впервые задумал построить воздухоплавательный снаряд, он имел чин капитан-лейтенанта.

В тот самый 1860 год его, капитана клипера «Всадник», в связи с вынужденным сокращением флота, уволили с морской службы и назначили на должность кандидата мирового посредника Грязовецкого уезда Вологодской губернии. Здесь, в этом уезде, он и поселился в сельце Котельниково, ныне носящем название Можайское.

Времени у Можайского оказалось много, и он стал думать над тем, как создать воздухоплавательный аппарат. Теории полёта аппарата тяжелее воздуха, созданной впоследствии Жуковским, тогда ещё не существовало, и до всего приходилось доходить эмпирическим путем. В основу же конструкции Можайский положил то, с чем ему довелось встретиться в Японии.

Сильное землетрясение 1855 года застало у берегов Японии русский фрегат «Диана», старшим офицером которого служил тогда Можайский. Гигантской волной цунами «Диана» была разбита и затонула. Команде удалось спастись. Русские моряки попросили разрешить им приобрести материал и нанять плотников, чтобы построить небольшую шхуну для возвращения на родину. В благодарность за помощь судно потом передали в дар Японии.

Во время своего пребывания в Японии Можайский увидел, как местное население запускает воздушных змеев. Конечно, воздушные змеи, изобретённые в Китае во II веке до нашей эры, к тому времени знали уже и у нас, и в Европе, а наш великий Ломоносов использовал змеев при конструировании громоотводов. Но то, что на змее можно запустить человека, первым пришло в голову именно Можайскому.

Прежде чем начать строительство своего самолёта, Можайский провёл серию испытаний с воздушными змеями, которые тянула упряжка лошадей. На основании результатов этих испытаний были выбраны размеры самолёта, которые должны были обеспечить ему достаточную подъёмную силу.

Более того, Можайский неоднократно сам поднимался в воздух на таких змеях, став, таким образом, первым человеком, оторвавшимся от земли на летательном аппарате тяжелее воздуха. Так что говорить о том, что сам Можайский вовсе не летал, не совсем корректно. Хоть и на змеях, но Можайский всё-таки летал.

Однако Можайский задался целью создать аппарат, пригодный для самостоятельного полёта, и следующим этапом, предваряющим полёт человека на таком аппарате, стала постройка действующей модели.

И вот в один из пасмурных осенних дней 1876 года в петербургском манеже собралась публика, весьма далекая от верховой езды. Под прицелом тысячи глаз Можайский подошел к длинному столу и опустил на него какое-то странное сооружение, установленное на колесики. Оно легко тронулось с места, добежало до края стола и, набирая высоту, взлетело в воздух. Это был первый, хотя и беспилотный, аппарат тяжелее воздуха, приводимый в движение собственным двигателем – в носовой части летательной машины был укреплен четырехлопастный воздушный винт, приводимый в движение пружиной. За кормой аппарата находились рули – вертикальный и горизонтальный.

Газета «Кронштадтский вестник» в своем номере от 12 января 1877 года восторженно писала: «Изобретатель весьма верно решил давно стоявший на очереди вопрос воздухоплавания. Аппарат при помощи своих двигательных снарядов не только летает, бегает по земле, но может и плавать. Быстрота полета аппарата изумительная; он не боится ни тяжести, ни ветра и способен летать в любом направлении».

После этих успешных опытов Можайский приступает к разработке проекта большого летательного аппарата. В январе 1877 года по распоряжению военного министра графа Милютина была образована комиссия из специалистов-ученых для рассмотрения проекта.

Комиссия, в составе которой был Д. И. Менделеев, одобрила проект летательною аппарата Можайского и возбудила ходатайство об отпуске необходимых средств для дальнейших исследовательских работ.

Можайский произвел все требуемые расчеты и, обосновав возможность и необходимость постройки аэроплана в натуральную величину, представил докладную по этому вопросу в Главное инженерное управление– Была назначена вторая комиссия, на этот раз состоявшая из немцев: генералов Паукера и Гериа, полковника Ванденберга и др., которая неожиданно для изобретателя отметила, что проект его сделан на совершенно непонятных для членов комиссии «иных основаниях», чем хотела бы комиссия. Сам же генерал-лейтенант Паукер считал, что аппарат Можайского не годится для военного ведомства по той причине, что не машет крыльями и не может взлетать и садиться вертикально.

Однако сам Можайский, несмотря на все преграды и препятствия, продолжает работу над своим изобретением. Обратившись за помощью к адмиралу Лесовскому, Можайский получает материальную поддержку от морского министерства.

Взамен министерство потребовало его возвращения на военно-морскую службу, присвоив, правда, при этом чин капитана первого ранга.

По совету адмирала Лесовского Можайский выезжает в Америку для заказа паровых машин собственной конструкции, необходимых для его самолета. Однако для американской фирмы «Хоресгофф» технические требования на изготовление паровых машин оказались слишком жесткими. Фирма просила у Можайского оставить чертежи паровой машины на длительный срок, чтобы обдумать, как построить такую машину. Русский изобретатель отказался это сделать, полагая, что ушлые американцы изготовят такую машину без его ведома и продадут на сторону. На обратном пути на родину Можайский передал свой заказ английской фирме «Арбекер—Хамкенс».

Как и следовало ожидать, изготовление паровых машин за границей привело к разглашению секрета. В журнале «Engineering» за май 1881 года были помещены чертежи и дано описание паровых машин Можайского, приведена основные характеристики двигателя. При этом редакция особо подчеркивала, что машины построены «для капитана Можайского из русского императорского флота, который намерен их использовать для летательных машин».

Самолёт-моноплан Можайского строился в 1880—82 годах на Красносельском военном поле вблизи лагеря Николаевского кавалерийского училища и был готов к середине июля 1882 года.

Воздухоплавательный снаряд Можайского имел все пять основных частей современного самолета: силовую установку (паровые машины и винты), фюзеляж, неподвижное крыло (моноплан), хвостовое оперение (стабилизатор, рули высоты и киль) и шасси, а в аэроплане братьев Райт, которым приписывают изобретение аэроплана, имелось всего только две части современного самолета (силовая установка и крыло).

Испытание самолета проводилось 20 июля 1882 года под управлением механика Ивана Голубела. После разбега со специального наклоненного помоста самолет  поднялся в воздух и со скоростью около 45 км/ч пролетел по прямой над полем около ста саженей. Затем самолёт вдруг стал крениться и задел крылом за землю, при этом крыло сломалось.

Факт полёта в те дни никто не смел отрицать, но факт аварии и поломки охладил интерес военных к изобретению Можайского, и Россия лишилась авиационного приоритета.

Сейчас пишут, что при такой мощности паровых машин самолёт Можайского не мог бы не только взлететь, но даже просто осуществлять горизонтальный полёт. Да, действительно, взлететь при помощи английских двигателей аппарат сам таки не смог. Поэтому для взлёти и был сооружен наклонный помост. Братья Райт, как известно, тоже использовали для взлёта катапульту. При помощи  этого помоста самолёт Можайского и удалось разогнать до взлётной скорости, а дальше произошло то, чего нынешние теоретики не учли – самолёт полетел, используя экранный эффект. Ведь если высота полёта не превышает длины хорды крыла, между крылом и поверхностью земли или воды создаётся динамическая воздушная подушка, а для полёта с ее использованием требуется значительно меньше мощности.

Аппарат Можайского, как известно,  имел 14,2-метровую хорду, а поскольку, накренившись, он задел крылом землю, то, следовательно, летел на высоте меньше половины размаха крыла. Размах крыла тоже известен. Он составлял 22,8 метра. Следовательно, воздухоплавательный снаряд летел на высоте не более 11,4 метра, что никак не превышает хорды крыла. Таким образом, аппарат Можайского стал, кроме всего прочего, ещё и первым в мире экранопланом.

Талантливому русскому конструктору бесспорно принадлежит первенство в изобретении аппарата» покорившего воздушную стихию» спроектированного и построенного им на основании им же самим созданной элементарной теории полета, являвшейся для того времени вполне научно обоснованной. Многие положения, высказанные в свое время А. Ф. Можайским, в дальнейшем были подтверждены и развиты отцом русской авиации профессором Жуковским

 
Физики создали первый "атомный" жесткий диск

Ученые из Нидерландов создали первое в мире запоминающее устройство, в котором каждая ячейка памяти состоит ровно из одного атома, "наследники" которого позволят нам создать жесткие диски с рекордно высокой плотностью записи, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.

В соответствии с законом Мура, эмпирическим правилом развития микроэлектроники, придуманном в 1975 году Гордоном Муром, основателем компании Intel, каждые два года число элементов в электронных устройствах удваивается, а их размеры при этом уменьшаются. Благодаря такому развитию сегодня наши "флэшки" умещают в себя сотни гигабайт информации, тогда как первые дискеты могли хранить только 160 килобайт данных и занимали намного больше места, а процессоры – в миллионы раз мощнее и содержат в себе в сотни тысяч раз больше транзисторов.

Логическим концом этой тенденции станет создание одноатомных процессоров и запоминающих устройств – их дальнейшая миниатюризация, если говорить грубо, будет фактически невозможной и на этом действие закона Мура завершится. Сандер Отте (Sander Otte) из университета Дельфта (Нидерланды) и его коллеги приблизили нас к этому "концу истории", создав первое "атомное" запоминающее устройство на базе атомов хлора.

Устройство памяти, созданное нидерландскими физиками, представляет собой медную пластину, к чьей поверхности прикреплено некоторое количество атомов хлора, каждый из которых представляет собой один бит памяти. Если атом присутствует, то это означает, что в ячейке хранится "единица", если он отсутствует – то "ноль". Чтение и запись осуществляются при помощи одной и той же "считывающей головки", роль которой играет игла туннелирующего микроскопа.

"Каждый бит состоит из двух точек на поверхности листа меди, и одного атома хлора, который мы можем двигать между этими точками. Если хлор находится в "верхней" позиции, то тогда это единица, а если он находится внизу и над ним дырка, то тогда это ноль. Так как атомы хлора упакованы плотно, они не дают друг другу сбежать", — заявил Отте.

Эти одноатомные ячейки информации организованы в блоки по 8 бит, выстроенные в наборы параллельных линий. Это делает память Отте и его коллег похожей на то, как выглядят QR-коды для мобильных телефонов или штрих-коды в аэропортах и на складах. Помимо бит самой информации, каждый блок памяти содержит в себе небольшую служебную область, в которой можно установить метку о поврежденности блока, его положении в цепочке и начале новой линии ячеек памяти.

Первый образец памяти на базе этой технологии обладает столь же скромным объемом, как первые микрочипы 70 годов: в нем содержится всего 1024 байта информации, а работает он только при сверхнизких температурах – не выше 10 градусов Кельвина (минус 263 градуса Цельсия). Этого объема хватит, чтобы записать примерно 160 слов или около десятка твитов.

Скорость чтения и записи тоже пока более чем скромные, даже меньшие, чем у первых магнитных дисков – запись такого листа "атомных" байтов или его очистка занимает несколько минут. При этом данная память обладает фантастически высокой плотностью записи – она на два порядка выше тех цифр, которые достигают современные магнитные жесткие диски, и составляет 502 терабита на квадратный дюйм. Это означает, что жесткий диск типичных размеров будет вмещать в себя не 2-3 терабайта, а около 300 терабайт данных.

Конечно, такая технология вряд ли станет основой для накопителей домашних компьютеров и рабочих станций. С другой стороны, ее открытие показывает, что создание атомной памяти и работа с ней, как с "нормальным" запоминающим устройством, вполне возможна и реализуема уже в ближайшие годы.


Российские ученые создали дешевый лазерный скальпель

Ученые из Московского физтеха и институтов РАН разработали дешевый и мощный лазерный скальпель на базе керамических материалов, который поможет медикам вести операции без нанесения серьезных травм пациенту, а рабочим – легко резать и гравировать композитные материалы, сообщает пресс-служба МФТИ.

"Керамика – перспективный тип среды для лазеров. В производстве она дешевле и проще, чем монокристаллы, что крайне важно для массового внедрения. Кроме того, химический состав керамики легко менять, меняя и свойства лазера", — поясняет Иван Обронов из Московского физтеха в Долгопрудном, один из создателей лазера.

Лазер, созданный Оброновым и его коллегами по физтеху и учеными из Института прикладной физики РАН, представляет собой особый "сплав" из соединений редкоземельных элементов – оксида лютеция с добавлением ионов тулия, который можно "накачивать" энергией и заставлять излучать в инфракрасном диапазоне. Схема и принципы работы лазера были представлены учеными в журнале Optics Letters.

Созданный ими лазер преобразует энергию в излучение с КПД более 50%, что заметно больше других твердотельных лазерных излучателей. При этом он генерирует лазерное излучение на таких длинах волн (1966 и 2064 нанометров), которые лучше всего подходят для использования в медицинских целях.

"Излучение наиболее распространенных инфракрасных лазеров имеет малое поглощение и очень глубоко проникает в биоткани, что приводит к коагуляции крови и тканей, а также к появлению значительных областей "омертвевшей" ткани. Хирургический скальпель должен работать на строго определенную глубину, поэтому используются двухмикронные лазеры, которые не повреждают нижележащие ткани", — продолжает ученый.

По этой причине медики обычно используют для медицинских целей лазеры на базе гольмия, стоимость которых очень высока, а удобство работы с которыми относительно невелико. Керамический лазер, по словам Обронова, лишен всех недостатков его гольмиевых кузенов, и при этом он гораздо компактнее, чем традиционные медицинские лазерные скальпели.

Дополнительным бонусом разработки ученых из России является то, что при помощи этого луча можно резать не только ткани тела, но и различные полимерные материалы, которые являются прозрачными для обычного инфракрасного лазера. Эта технология, по его словам, найдет свое место в самолетостроительной промышленности и в других областях индустрии, где применяется большое количество композитных материалов.


"Кеплер" нашел 100 новых экзопланет и два возможных двойника Земли

"Воскрешенный" орбитальный телескоп "Кеплер" подтвердил существование более ста экзопланет, в том числе и несколько относительно небольших суперземель, на поверхности которых в теории может существовать жизнь, говорится в статье, опубликованной в Astrophysical Journal Supplement.

"Столь богатый список открытых планет подчеркивает тот факт, что целенаправленные наблюдения за самыми яркими и близкими звездами в плоскости эклиптики позволяет нам находить множество интересных экзомиров. Эти наблюдения облегчат нам жизнь в дальнейшем и позволят выбрать самые интересные объекты для изучения при помощи строящейся обсерватории "Джеймс Уэбб", которая, может быть, сможет изучить их атмосферу", — заявил Стивен Хоуэлл (Steven Howell), руководитель миссии К2 в НАСА.

Хоуэлл и его коллеги рассказали о свежем "космическом улове" телескопа "Кеплер" и подвели итоги первого года его работы в рамках миссии К2, запущенной после поломки зонда в мае 2013 года, изучив почти две сотни звезд, в колебаниях яркости которых ученые увидели намеки на существование планет.

Результаты наблюдений "Кеплера" были повторно проанализированы и перепроверены при помощи наземных оптических приборов – телескопа "Джимини-Север" и обсерваторией Кека на Гавайских островах. Оказалось, что 104 из 197 найденных объектов действительно были планетами, большая часть из которых вращается вокруг красных карликов или других небольших звезд.

В отличие от предыдущих сезонов работы "Кеплера", в которых доминировали крупные планеты — небольшие нептуны, крупные суперземли и "горячие юпитеры", в первый год работы в рамках К2 телескоп в основном находил относительно небольшие планеты – их типичный радиус всего в 1,5-2 раза больше земного, а масса не превышала земную в 8 раз. Все они вращаются вокруг звезд по очень тесным орбитам, совершая один виток вокруг них всего за 10-20 дней.

Благодаря этому число известных нам потенциальных "двойников" Земли, вращающихся вокруг ярких звезд, увеличилось на треть, и на 10-20% для относительно небольших и холодных красных карликов. Это заметно повышает наши шансы на открытие планеты, где в теории может существовать жизнь.

Внимание ученых больше всего привлекли две звездных системы – яркая звезда K2-65, единственная планета которой всего в 1,6 раза больше Земли, а также красный карлик K2-72 в созвездии Водолея, вокруг которого вращается сразу четыре планеты. Две из них находятся внутри "зоны жизни", где может существовать вода в жидком виде, что дает основания считать, что на их поверхности могли сложиться условия для зарождения и эволюции жизни.

Телескоп "Кеплер", специально предназначенный для поиска экзопланет, был запущен в мае 2009 года. Аппарат постоянно следил за звездами в небольшой области неба в районе созвездия Лебедя и искал планеты, фиксируя слабые колебания яркости этих звезд при прохождении планет по диску светила. В мае 2013 года телескоп вышел из строя, однако специалисты нашли способ продолжить его работу в рамках так называемой миссии K2.
До поломки "Кеплер" был направлен в одну точку космоса и следил лишь за небольшим уголком неба, который расположен на стыке созвездий Лебедя и Лиры. После "воскрешения" телескоп следит за разными участками небосвода, так как специалистам НАСА приходится постоянно поворачивать его таким образом, чтобы солнечный свет не попадал в объектив телескопа. По текущим прогнозам астрономов, до 2018 года, когда телескоп завершит работу, он откроет от 500 до 1000 планет в рамках миссии К2.

 
Российские школьники взяли четыре "золота" на Международной олимпиаде по физике

Российские школьники получили четыре золотые медали и одну серебряную на прошедшей в Цюрихе Международной олимпиаде по физике, сообщает пресс-служба минобрнауки.

"На международной олимпиаде школьников по физике, проходившей в Цюрихе с 11 по 17 июля, российские школьники получили четыре золотые и одну серебряную медали, показав лучший европейский результат. Традиционно олимпиада проводилась в два тура: экспериментальный и теоретический, и в ней приняли участие школьники более чем из 80 стран. По итогам российская сборная заняла четвертое место после сборных Китая, Кореи и Тайваня", - говорится в пресс-релизе.

Золото получили - Александр Артемьев из Кирова, москвич Илья Кочергин, Василий Югов из Перми и Иван Утешев из Саранска. Серебро России принес Максим Елисеев, он так же из Саранска.

Кроме того, показавший лучший результат в российской сборной Александр Артемьев продемонстрировал и лучший в мире результат по теории, за что получил приз среди школьников из Европейских стран от Европейского физического общества (EPS).

В общем зачете сборная РФ заняла четвертое место, уступив командам из Китая, Кореи и Тайваня


 
Facebook создал сверхбыстрый оптический аналог Wi-Fi

Ученые из лабораторий Facebook создали особый световой "концентратор", который позволяет передавать информацию при помощи своеобразного оптического Wi-Fi даже в тех случаях, когда передатчик и приемник не находятся в прямой видимости друг друга, говорится в статье, опубликованной в журнале Optica.

"Флуоресцентные оптические волокна поглощают волны одного цвета и выпускают волны другого цвета, что можно использовать для усиления сигнала. Такие волокна могут "собирать" лучи света на большой площади, поглощая их со всех направлений, и отправлять усиленный сигнал на быстрый и небольшой фотодетектор", — заявил Тобиас Тике (Tobias Tiecke) из Исследовательских лабораторий Facebook.

Способность "собирать" световой сигнал и усиливать его критически необходима для дальнейшего развития оптических систем связи и их выхода из оптоволокна, где свет движется без каких-либо внешних помех, в "дикий мир" открытого воздуха. Эту проблему можно решить двумя путями – усилить сигнал, испуская его в сторону приемника при помощи мощного лазера, или же научившись "собирать" и усиливать рассеянный сигнал.

Используя подобный прием, Тике и его коллеги создали полноценный оптический аналог Wi-Fi-приемника, который может передавать и принимать данные со скоростью примерно в 2 гигабита в секунду, используя небольшую световую антенну-"концентратор" и ту же систему кодировки сигнала, которая применяется в современных версиях Wi-Fi и цифрового телевидения.

Эта антенна похожа по своему устройству на своеобразную люстру Чижевского, "шар светомузыки" из ночного клуба или ежа, свернувшегося в клубок. Она состоит из множества светящихся волокон, поглощающих свет на определенной длине волны и излучающих его на другой частоте. Подобный прием позволяет обращаться со светом, как с обычными радиоволнами, собирая даже отражения и рассеянные световые сигналы.

Это заметно уменьшает требования по мощности передатчика сигнала и "чистоты" линии прямой видимости между ними, что позволит применять подобный "оптический Wi-Fi" для подключения к глобальной сети отдельных домов и поселков в сельской местности и в горах, куда оптоволокно или невозможно протянуть, или же это просто невыгодно для провайдеров.

Система, созданная Тике и его коллегами, собрана из уже существующих промышленных образцов флуоресцентного оптоволокна и других компонентов, которые можно легко заказать и купить на любой электронной торговой площадке. Как надеются ученые, это ускорит распространение и применение подобных оптических систем связи на практике.

По словам ученых, работу этого "оптического Wi-Fi-передатчика" можно легко улучшить в несколько раз, если создать флуоресцентный материал, который бы работал в инфракрасной части спектра. Тогда такие системы смогли бы достичь отметки в 10 гигабит в секунду и даже больше, заключают ученые.


Ученые доказали, что человек может видеть одиночные частицы света

Физики из Австрии продемонстрировали на практике то, что человеческий глаз способен видеть даже одиночные частицы света, что открывает дорогу для проведения квантовых экспериментов "на глаз", говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Достаточно долгое время и ученые, и обыватели придерживались мнения, что наши органы чувств, в том числе и глаза, являются крайне несовершенными инструментами, которые заметно уступают в своей точности и чувствительности даже самым грубым научным приборам. Недавно это утверждение стало подвергаться сомнению, и сейчас физики и биологи пытаются нащупать реальные пределы чувствительности глаз, ушей и чувства осязания.

К примеру, в июле прошлого года немецкие физики с удивлением обнаружили, что глаз человека может оценивать толщину микроскопических объектов и видеть разницу между ними всего в нанометр, опираясь на то, как выглядят световые разводы на поверхности нанопленок.

Джонатан Тинсли (Jonathan Tinsley) из университета Вены (Австрия) и его коллеги добавили к числу "сверхспособностей" наших глаз умение видеть одиночные фотоны, наблюдая за тем, как глаза нескольких добровольцев реагировали на работу высокотехнологичного источника света – так называемого квантового генератора одиночных фотонов.

Как объясняют ученые, вдохновением для этих опытов служил эксперимент австро-американского физиолога Селига Хехта (Selig Hecht), который в 1942 году показал, что человеческий глаз способен видеть группы из 5-7 фотонов после того, как человек провел некоторое время в комнате, абсолютно лишенной света.

Тинсли и его коллеги смогли пойти дальше благодаря генератору одиночных частиц света, который позволил им опрашивать добровольцев, видели ли они что-нибудь в тот момент, когда они выпускали фотон из излучателя в сторону их глаз (или не выпускали). В общей сложности ученые провели свыше двух тысяч таких опытов, в которых приняло участие три студента из университета Вены.

Как показали эти опыты, человеческие глаза действительно обладают такой способностью – если пускать одиночные фотоны парами, то наш глаз не заметит первую частицу света, но в небольшом числе случаев он будет видеть второй световой квант. Вероятность этого крайне мала – около 6%, однако она отлична от нуля и исключает возможность того, что добровольцы случайно угадывали момент фотонной вспышки.

Что интересно, глаза участников эксперимента почти полностью теряли такую способность, если частицы света пускались не парами, а с большим промежутком. Как полагают ученые, это связано с тем, что первый фотон "включал" глаза и повышал их чувствительность к свету на 4-5 последующих секунд.

По мнению Тинсли, подобное поведение глаз связано с тем, как работает внутренний "алгоритм" очистки воспринимаемого изображения от шумов в нашей зрительной коре. Появление первого фотона и быстрое попадание второй частицы на сетчатку, вероятно, воспринимается мозгом в качестве одного события с высокой яркостью, что повышает вероятность того, что зрительная кора посчитает их не шумом, а реальной картинкой.

Открытие такой "суперспособности" у глаз, по словам ученых, открывает дорогу для проведения более смелых и интересных экспериментов. К примеру, физики могут попытаться лично увидеть фотоны, запутанные на квантовом уровне, и другие "квантовые чудеса", о которых ученые говорят пока только в умозрительном отношении. Подобные опыты были бы особенно интересны в контексте проверки того, что фотоны и прочие жители микромира ведут себя "сюрреалистично", проявляя нелокальность и прочие "невозможные" вещи с точки зрения классической физики.

 
20 июля 1897 года родился Тадеуш Рейхштейн, швейцарский химик-органик

Тадеуш Рейхштейн родился в Влоцлавеке, Польша (затем часть России), у Густавы (Брокман) и инженера Изидора Рейх-штейна. Ранние годы Тадеуш провел в Киеве, где служил его отец. Он посещал закрытое учебное заведение в Йене (Германия). Семья в 1905 г. переехала в Берлин, а позднее – в Цюрих, где Тадеуш Рейхштейн обучался у частного преподавателя до поступления в колледж и Федеральную политехническую школу. В 1914 г. Тадеуш Рейхштейн. и его родители получили гражданство Швейцарии. Спустя два года Тадеуш Рейхштейн сдает выпускные экзамены в Федеральной политехнической школе и остается в ней преподавать химию. После присвоения ему в 1920 г. ученой степени, соответствовавшей степени бакалавра, он в течение года работает в качестве инженера-химика, а затем возвращается в Федеральную политехническую школу для окончания исследований по органической химии и получает в 1922 г. степень доктора философии.

В этом же году Тадеуш Рейхштейн совместно с Германом Штаудингером начинает проводить эксперименты по химическому составу ароматических веществ в кофе; этой же темой он занимался и позднее для одной промышленной фирмы. Он также ведет исследования ароматических веществ в цикории и в 20-х гг. опубликовывает результаты этих исследований в ряде научных статей.

В 1929 г. Р. получил должность преподавателя по органической и физиологической химии с неполным рабочим днем в Федеральной политехнической школе, где он завершил свою работу по аромату и вкусу кофе и цикория в 1931 г., и был назначен ассистентом Леопольда Ружички. В 1933 г. он синтезировал витамин С (аскорбиновую кислоту), приблизительно в то же время, когда английские биохимики выполнили аналогичную работу. Однако до настоящего времени для промышленного синтеза витамина C используется метод Тадеуш Рейхштейн В 1938 г. он получил должность профессора фармацевтической химии и директора Фармацевтического института при Базельском университете в Швейцарии. В это же время Р. провел серию экспериментов с целью выделения и идентификации гормонов надпочечников.

Надпочечники представляют собой парные эндокринные органы, расположенные над верхними полюсами почек. В надпочечниках выделяют корковое и мозговое вещества. В мозговом веществе синтезируются два гормона: адреналин и норадреналин (также обозначаемые как эпинефрин и норэпинефрин). Адреналин вызывает повышение уровня глюкозы в крови, увеличивает теплообразование и расширяет кровеносные сосуды скелетных мышц. Норадреналин суживает кровеносные сосуды, что в свою очередь вызывает повышение кровяного давления.

Клетки коры надпочечников находятся под контролем гормона гипофиза, называемого адренокортикотропным гормоном (АКТГ). Эти клетки синтезируют кортикостероидные гормоны, важнейшими из которых являются кортизон, кортизол и альдостерон. При низком уровне кортизола (также называемого гидрокортизоном) в крови в гипофизе секретируется АКТГ, который в свою очередь стимулирует секрецию кортизона и гидрокортизона. При высоком уровне гидрокортизона в крови секреция АКТГ уменьшается, что приводит к снижению уровня кортизона и гидрокортизона.

Среди кортикостероидов выделяют: глюкокортикоиды (кортизон и гидрокортизон), участвующие в метаболизме углеводов, жиров и белков, и минералокортикоиды, которые участвуют в регуляции водно-электролитного баланса. Кортизон и гидрокортизон также блокируют некоторые реакции иммунной системы в ответ на повреждение или инфекцию. Дефицит гормонов коры надпочечников может привести к развитию болезни Аддисона (названа по имени английского врача), которая характеризуется анемией, слабостью и утомляемостью, расстройствами пищеварения, изменениями водно-солевого баланса, снижением артериального давления и гиперпигментации кожи.

В 20-х гг. выяснилось, что хирургическое удаление надпочечников у животных приводит к состоянию, аналогичному болезни Аддисона у человека. Было также показано, что экстракты из ткани надпочечников могут частично компенсировать изменения, вызванные этим заболеванием или хирургической операцией. Поскольку существует много предшественников гормонов надпочечников, их выделение и идентификация оказались особенно трудными.

В 30-х гг. Тадеуш Рейхштейн начал исследование гормонов коры надпочечников, сделав два ошибочных предположения: во-первых, он считал, что существует только один такой гормон и, во-вторых, что этот гормон не является стероидным. Однако вскоре обнаружилось, что кора надпочечников содержит различные стероидные соединения и большинство из них являются предшественниками в процессе биосинтеза биологически активных кортикостероидов. Позднее Тадеуш Рейхштейн и его коллеги изолировали и синтезировали пять из этих веществ. В 1935 г. они выделили альдостерон (хотя его химическая структура не была определена до 1952 г.) и в течение последующих двух лет девять других адреналовых кортикостероидов, включая кортикостерон (вещество Кендалла В) и дезоксикортикостерон (вещество Кендалла А). К 1942 г. ученые смогли получить 27 различных кортикостероидов в кристаллической форме.

Во время этой работы Тадеуш Рейхштейн изучал также взаимосвязь химической структуры кортикостероидов с их биологической активностью и обнаружил, что активность связана с биохимическими особенностями первой кольцевой структуры и боковой цепью. В конце 30-х гг. Джордж Торн из Гарвардской медицинской школы провел успешное лечение больных с болезнью Аддисона, используя комбинацию кортикостерона и дезоксикортикостерона. Несколькими годами позже Тадеуш Рейхштейн. и его коллеги использовали значительно более простой метод синтеза кортизона и гидрокортизона из естественного предшественника, диоксихолевой кислоты, которую можно легко получить из желчи кошки.

В 1943 г. составлялся классический учебник под названием «Гормоны надпочечников» («The Hormones of the Adrenal Glands»), и Тадеуш Рейхштейн принимал участие в написании главы «Витамины и гормоны» («Vitamins and Hormones»); в этом же году он получил патент на метод синтеза одного из половых гормонов. Через три года Тадеуш Рейхштейн и Ружичка совершили поездку по США с чтением лекций в нескольких научно-исследовательских лабораториях, находящихся в ведомстве Американско-швейцарского общества по научному обмену. Затем Тадеуш Рейхштейн был назначен заведующим кафедрой органической химии Базельского университета, где под его руководством был создан новый Институт органической химии.

Тадеуш Рейхштейн разделил Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1950 г. с Филипом Ш. Хенчем и Эдуардом К. Кендаллом «за открытия, связанные с гормонами коры надпочечников, их химической структурой и биологическими эффектами». В Нобелевской лекции Тадеуш Рейхштейн назвал себя «преданным садовником африканских растений», которые он выращивал для удовольствия и профессиональных целей.

Пытаясь найти дешевые методы получения кортикостероидов, Тадеуш Рейхштейн в дальнейших своих исследованиях использовал экстракцию и оценку биологических свойств веществ из некоторых африканских растений. Он также изучал растительные вещества, обладающие способностью воздействовать на функции сердца. В 1960 г. Тадеуш Рейхштейн назначается директором Института органической химии Базельского университета, а в 1967 г. университет присваивает ему звание заслуженного профессора.

В 1927 г. Тадеуш Рейхштейн. женился на Луизе Генриетте Кварлс, дочери голландского дворянина; у них родилась одна дочь.

Тадеуш Рейхштейн. был удостоен степени почетного доктора университетов Женевы, Цюриха, Базеля и Лидса. В 1952 г. он стал почетным членом Лондонского королевского общества, а в 1968 г. награжден медалью Копли.

Умер 1 августа 1996 года.


20 июля 1906 года родился Илья Павлович Мазурук, советский полярный лётчик, Герой Советского Союза, генерал-майор авиации

Родился Илья Павлович Мазурук в г. Бресте в семье рабочего. С 14-ти лет начал свою трудовую деятельность – сначала чернорабочим на железной дороге, потом учеником и помощником машиниста электростанции в Липецке. В 1923-27 гг. Илья Павлович – на комсомольской и партийной работе. Он прошел путь от секретаря волостного комитета ВЛКСМ до заместителя заведующего агитпропотделом Орловского горкома партии. В 1925 г. вступил в КПСС. 

Вся последующая жизнь Ильи Павловича целиком связана с авиацией. В 1927 г. он добровольно ушел в Красную Армию, окончил военно-теоретическую школу ВВС в Ленинграде и военную школу летчиков в Борисоглебске. В 1929 г. получил диплом военного летчика, но направили его в гражданскую авиацию – в Ташкентский отряд. До 1932 г. он на летной работе в Средней Азии. Участвовал в борьбе с басмачами, за отвагу награжден именным оружием. 

В 1932-38 гг. он одним из первых летчиков на Дальнем Востоке осваивает воздушные линии на Сахалин и Камчатку, проявляя при этом выдающееся летное мастерство, мужество и отвагу. В 1936 г. его как опытного северного летчика вводят в состав летного отряда (с командиром М.В.Водопьяновым), который впервые в мире осуществил посадку четырех тяжелых самолетов с людьми и научной аппаратурой на льдину в районе Северного полюса, где 21 мая 1937 г. была создана дрейфующая научная станция СП-1 (на станции работали И.Д.Папанин - руководитель, П.П.Ширшов - гидролог, Е.К.Федоров - геофизик-астроном и Э.Т.Кренкель - радист). За выполнение этого задания И.П.Мазуруку было присвоено звание Героя Советского Союза. 

С 1938 по 1941 гг. Илья Павлович работал начальником полярной авиации. В начале Великой Отечественной войны он командовал 2-й авиационной группой ВВС морского флота в Заполярье, в задачу которой входило барражирование над Белым и Баренцовым морями, а также борьба с вражескими подводными лодками. 

В августе 1942 г. И.П.Мазурука отзывают с фронта и назначают начальником созданной 9.10.1941 г. Красноярской воздушной трассы (АЛСИБ), по которой осуществлялась переброска американских бомбардировщиков, истребителей и транспортных самолетов через Аляску и Сибирь на Западный фронт по воздушному мосту (6,5 тыс. км): Аляска-Берингов пролив-Чукотка-Колыма-Якутия-Красноярск. 15 октября 1943 г. создана 1-ая перегоночная авиадивизия под командованием Мазурука. За весь период войны по трассе АЛСИБ было переброшено 8089 американских самолетов. 5 ноября 1944 г. 1-я перегоночная авиадивизия за образцовое выполнение боевых заданий командования и проявленную при этом доблесть и мужество была награждена орденом Красного Знамени, 7 февраля 1945 г. ей вручено Красное Знамя и орден Боевого Красного Знамени. 

После окончания войны И.П.Мазурук вернулся к полетам в мирном небе (штурвал оставил в 57 лет), работал заместителем начальника НИИ ГВФ. За свою летную жизнь он совершил 254 посадки на льды Северного полюса, на различных типах самолетов налетал 20 тыс. часов, в основном в экстремальных условиях Арктики и Антарктики. Он воспитал сотни летчиков, которые с честью работали в Аэрофлоте. Генерал-майор авиации И.П.Мазурук избирался депутатом Верховного Совета СССР, награжден орденами и медалями. 

Илья Павлович проживал с семьей в Доме на набережной в квартире № 50, скончался скоропостижно 2 января 1989 года. 


20 июля 1873 года родился  Альберто Сантос-Дюмон, бразильский воздухоплаватель и пионер авиации

Родился Альберто Сантос-Дюмон в Саванди близ Палмиры. Смолоду увлекся полетами на надувных летательных аппаратах. В 1891 приехал в Париж, где занялся конструированием и строительством собственных дирижаблей, и в 1898 совершил свой первый полет. 

Сантос-Дюмон создал более дюжины дирижаблей малых размеров с мягкой оболочкой и весьма способствовал популяризации воздухоплавания в Европе. В 1901 он стал победителем состязаний на Приз Германии, когда пролетел на своем дирижабле из Сен-Клу (предместье Парижа) до Эйфелевой башни, обогнул ее и вернулся обратно. 

После первого полета братьев Райт Сантос-Дюмон занялся конструированием и строительством летательных аппаратов тяжелее воздуха. Будучи всего лишь искушенным любителем, он создал оригинальный, но непрактичный биплан "14-бис" (утка) и совершил на нем первые зарегистрированные в Европе полеты; продолжительность самого длительного из них составила всего 21 с. 

В 1906-1909 он построил 8 самолетов, среди которых - знаменитые монопланы "Демуазель" и "Грассхоппер". Из-за болезни Сантос-Дюмон был вынужден оставить занятия авиацией и в 1928 вернулся в Бразилию. 

Умер Сантос-Дюмон в Рио-де-Жанейро 25 июля 1932. с условием, что они не будут использоваться против стран Америки и что в случае конфликта с участием Бразилии все его изобретения будут в распоряжении его родной страны.



 
Чтобы память работала, как надо, некоторые гены должны замолчать

Из-за избыточной активности некоторых генов нейроны формируют между собой лишние связи, которые затрудняют работу мозга и не дают запомнить то, что нужно.

Активность генов в наших клетках постоянно меняется, поскольку меняется среда вокруг нас и мы сами. Гены реагируют на перемены в концентрации гормонов, на инфекцию, на то, что мы съели, на физическую активность. Более того, даже умственная работа активирует одни гены и тормозит другие, и вполне понятно, почему.

Например, для того, чтобы что-то отложилось в памяти, должны сформироваться новые нейронные цепочки, то есть нейроны должны установить межклеточные контакты – синапсы, что, в свою очередь, означает, что нервным клеткам нужны новые порции белков, которые будут обслуживать межклеточный контакт и синтезировать нейромедиаторы, переносящие сигнал с нейрона на нейрон.

Долгое время исследователи обращали внимание только на то, как гены активируются, включаются. Выключение же часто игнорировали, полагая, что это простой пассивный процесс: стимул ушёл, потребность в продукте гена упала, и он сам по себе замолчал. Однако на деле клетка прилагает специальные усилия, чтобы подавить работу прежде нужного гена, и, если такая система отключения вдруг сломается, ничего хорошего не выйдет.

Исследователи из Вашингтонского университета пишут в Science, что без своевременного выключения некоторых генов в нервных клетках между ними формируются лишние связи, что, в свою очередь, плохо отражается на памяти.

Азад Бонни (Azad Bonni) и его коллеги изучали генетическую активность в мозжечке мышей. Как известно, мозжечок контролирует движения, и, когда мышь двигалась, в нейронах мозжечка какие-то гены работали, а какие-то нет. Один из основных механизмов управления активностью генов осуществляется с помощью белков гистонов: несколько молекул гистонов вместе формируют что-то вроде бобины, на которую наматывается нить ДНК. Гены на ДНК будут или не будут работать в зависимости от того, насколько плотно белковая бобина держит тот участок ДНК, на котором они записаны – если ДНК плотно привязана к гистоновому комплексу, то и гены будут молчать. (Этот и некоторые другие способы регуляции активности ДНК называются эпигенетическими.)

Оказалось, что к участкам ДНК с активными генами в нейронах мозжечка прикреплялся большой ферментный комплекс NuRD, который отвечает за перестройку ДНК-гистоновых комплексов, модифицируя гистоны так, что они начинают крепко хвататься за ДНК. И если у мышей этот ферментный комплекс по какой-то причине не работал, то гены, которые были активны во время физической активности, продолжали «активничать» и в покое. Общее же число генов, чьё функционирование зависело от ферментов NuRD, исчислялось тысячами.

На уровне нейронных сетей отсутствие «замалчивающего» фермента и излишняя генетическая активность проявлялось в том, что межклеточных связей становилось слишком много. Известно, что в ходе развития нейроны мозга формируют огромное число синапсов, большая часть которых потом ликвидируется. Также известно, что если этих связей не убавить, то впоследствии начнутся когнитивные проблемы – образно говоря, лишние синапсы означают лишние нейронные цепи, которые просто бесполезно «шумят», оттягивая на себя ресурсы и замедляя выполнение действительно необходимых процедур.

Мыши, у которых в мозжечке не было аппарата для выключения генов, двигались нормально, и с координацией у них тоже всё было в порядке, но при том они не могли запомнить какие-то сложные последовательности движений. Так, они никак не могли выучить, как нужно проходить по вертящемуся цилиндру – как если бы человек никак не мог запомнить, как крутить педали велосипеда.

Иными словами, у животных отключалась моторная память, и происходило так не потому, что некоторые гены не работали, а потому, что некоторые гены как раз работали, когда этого от них не требовалось. Возможно, что и другие виды памяти и вообще другие когнитивные функции требуют активного и принудительного отключения некоторых кусков ДНК – здесь, как говорится, требуются дальнейшие исследования, однако в перспективе, узнавая больше про подобные нейромолекулярные механизмы в нашем собственном мозге, мы могли бы корректировать целенаправленно его работу, действуя на соответствующие молекулярные рычаги.

Источник

Водоросли помогают арктическим льдам таять

Водоросли, размножающиеся в арктических льдах весной и летом, заставляют ледники поглощать больше солнечного света.

Многие наверняка помнят школьную задачу на сообразительность: «почему грязный снег тает быстрее?».
Ответ – потому что грязный снег поглощает больше солнечного света. В сельском хозяйстве иногда даже специально зачерняют некстати выпавший или слишком задерживающийся на земле снег, чтобы он поскорее исчез. Конечно, тут можно вспомнить груды грязнейшего снега, которые могут лежать и очень медленно таять чуть ли не всю весну, но это немного другой случай – тут мы имеем дело с сильно слежавшимся, сильно уплотнённым снегом и льдом, которым для таяния нужно заметно больше тепла. (Кроме того, особо толстая корка снежно-ледяной грязи на поверхности такой кучи может становиться защитой от солнца.)

Но загрязнители – это не обязательно частицы земли, песка, глины и т. д., ими легко могут оказаться, например, водоросли. В статье в Nature Communications Стефани Лутц (Stefanie Lutz) и её коллеги из Лидского университета пишут о том, как водоросли могут влиять на арктические ледники.

Исследователи провели два летних сезона, измеряя светоотражательные свойства снега и льда в Гренландии, Исландии, Норвегии и Швеции. Несмотря на, казалось бы, суровые условия для жизни, в арктическом льду можно встретить несколько разновидностей водорослей, которые большую часть года неактивны, но зато в летние месяцы дают себе полную волю.

Например, зелёная водоросль Chlamydomonas nivalis размножается на летнем солнце так бурно, что лёд и снег становятся розово-красными (так называемый «арбузный» снег) – сначала C. nivalis действительно зелёная, но потом быстро нарабатывает в себе красные каротиноиды, которые защищают её от сильного ультрафиолетового излучения. Летом льды и так тают, но красный лёд отражает на 13% меньше солнечного света, чем лёд белый – то есть, очевидно, лёд с водорослями будет таять активнее.

На этом история не заканчивается – в тающий ледник приходят другие водоросли, менее заметные на глаз из-за буроватого цвета, но, тем не менее, способные внести свой вклад в «загрязнение» снежно-ледового покрова. Очевидно, здесь предстоит ещё много работы, чтобы понять, как разные виды водорослей (и бактерий) влияют на таяние арктических льдов, в какое время их влияние сказывается сильнее всего и каким должен быть сам лёд, чтобы в него пришли жить водоросли и бактерии.

Однако, по словам авторов, уже сейчас полученные результаты (вышеупомянутые 13%, на которые из-за водорослей уменьшается светоотражение) следует включить в климатические модели, описывающие глобальное потепление. Известно, что арктические ледники, растаяв, могут поднять уровень мирового океана на семь метров, и чтобы не допустить такого развития событий, желательно знать все факторы, которые могут повлиять на этот процесс.


Рождение квантовой голографии

Впервые получена голограмма одиночного фотона, которая позволит изучать его важнейшую квантовую характеристику – волновую функцию.

Оптики физического факультета Варшавского университета получили первую в истории голограмму одиночного фотона, что ранее считалось невозможным. Она позволила наблюдать за «формой» фотона – его квантовой волновой функцией. Об этом эксперименте, рассказывает статья в журнале Nature Photonics. 

Волновая функция – ключевое понятие в квантовой механике. Информация о ней позволяет построить модель квантового объекта. В частности квадрат ее модуля представляет собой распределение вероятности нахождения частицы в определенном состоянии. Несмотря на то, что квантовая механика в настоящее время широко используется и за сто лет многократно проверена с большой точностью, физики все еще не в состоянии окончательно сказать: волновая функция – это просто удобный математический инструмент, или что-то реальное. Возможно, эта работа прольет новый свет на эту проблему.

Пространственная структура фотона представляет большой интерес для исследований в области квантовой связи, вычислений, экспериментах по запутанности фотонов и многих других. Однако до сих пор не было простого экспериментального метода получения информации о фазе волновой функции фотона. Фотография для этой цели не годится, поскольку фиксирует только интенсивность света. В отличие от нее голограмма позволяет зарегистрировать и фазу волны. Для создания обычной голограммы содержащая информацию волна, например, отраженная от трехмерного объекта, складывается с опорной волной. Если источники света когерентны, то есть имеют постоянную фазу и длину волны, то образуется сложная устойчивая  картина линий горбов и впадин (интерференционная картина). Если полученное изображение осветить лучом опорной волны, то восстанавливается исходная структура информационной волны, и можно увидеть объемное изображение объекта.

Создание голограммы одиночного фотона до недавнего времени считалось невозможным. Для получения полноценной картины необходимо было зафиксировать несколько отдельных фотонов с одинаковыми свойствами, а на практике их фаза всегда непостоянна. Тогда исследователи перешли к квантовой интерференции, в которой используются получаемые благодаря взаимодействию волновых функций неразличимые фотоны.

Эксперимент, проведенный на созданной исследователями установке, основан на создании двух одинаковых фотонов с плоскими фронтами и разной поляризацией. Электрические поля фотонов колеблются во взаимно перпендикулярных плоскостях. Отражение от изогнутой линзы искривляет фронт одного из фотонов, делая его «неизвестным». Для понимания терминов можно представить волны на воде. Прямые валы волн, накатывающиеся на берег, соответствуют плоскому фронту. Круги на воде от упавшего камня иллюстрируют искривленный фронт. Повторив измерение несколько раз, исследователи получили интерференционное изображение, соответствующее голограмме неизвестного фотона. Оно может быть использовано для полного восстановления амплитуды и фазы волновой функции неизвестного фотона.

Исследователи надеются, что их работа даст в руки физикам инструмент для исследования квантовых явлений, особенно, если в будущем они смогут использовать подобный метод для воссоздания волновых функций более сложных квантовых объектов, таких как атомы.


Может ли тёмная материя влиять на возникновение раковых заболеваний

Скопления частиц тёмной материи – так называемые зеркальные микрометеориты – теоретически способны вызывать мутации в нашей ДНК.

Теория существования зеркальной материи появилась в середине 20-го века. Физики Цзундао Ли и Чженьнин Янг выяснили, что при слабых взаимодействиях между частицами нарушается пространственная четность. Под пространственной четностью (P) понимают свойство какой-либо величины менять или не менять знак при инверсии пространственных координат.

Пространственная четность сохраняется в сильных и электромагнитных взаимодействиях и не сохраняется в слабых взаимодействиях. Согласно гипотезе, выдвинутой физиками, если бы для каждой элементарной частицы, существующей в «нашем» мире, существовала своя зеркальная частица, это объясняло бы нарушение «симметрии между правым и левым». За исследование нарушения P-четности Ли и Янг получили Нобелевскую премию в 1957 году.

Спустя некоторое время советский физик Лев Ландау предположил, что симметрию между правым и левым, нарушение которой наблюдается в слабых взаимодействиях, можно восстановить без зеркальных частиц, если сохраняется CP-четность (комбинированная четность — произведение зарядовой и пространственной четностей). Но эксперименты показали, что CP-четность тоже не сохраняется. Тогда советские физики Игорь Кобзарев, Лев Окунь и Исаак Померанчук, развивая идеи Ландау, вернулись к гипотезе Ли и Янга о зеркальных частицах и усовершенствовали ее. Термины «зеркальные частицы» и «зеркальное вещество» впервые были введены именно в их работе.

По сути зеркальная материя является одной из возможных форм тёмной материи. Теория предполагает, что зеркальные частицы взаимодействуют с материей путем гравитации, а также смешивания фотонов. Правда, вероятность смешивания «наших фотонов», переносчиков электромагнитного взаимодействия, и зеркальных фотонов очень невелика. В результате этого смешивания зеркальные электроны и протоны приобретают обычный электрический заряд — порядка 10-9 от их зеркальных электрических зарядов.

«Количество вещества во Вселенной больше, чем мы наблюдаем. В существовании тёмной материи уже, наверное, никто не сомневается, другое дело, что кандидаты на место частиц темной материи пока не зарегистрированы. Зеркальная материя – это как бы зеркальный «аналог» электронов, протонов, фотонов, благодаря которым можно было бы объяснить нарушение симметрии между левым и правым на микроскопическом уровне. Например, у нейтрино есть только левое состояние, в случае существования зеркальной материи ему бы соответствовало не антинейтрино с правым состоянием, а правое «зеркальное» нейтрино, и симметрия бы сохранялась», – объясняет доцент физического факультета Новосибирского государственного университета Зураб Силагадзе.

В 2012 году в журнале Physics Letters B вышла статья Кэтрин Фриз (Katherine Freese) из Центра теоретической физики университета Мичигана и Кристофера Саваджа (Christopher Savage) из Стокгольмского университета, в которой они в качестве частицы-кандидата тёмной материи рассматривают вимп (гипотетически существующую массивную частицу, подверженную слабым взаимодействиям) и его столкновения с ядрами атомов в теле человека. Исследователи проводили расчеты, исходя из известных характеристик вимпов, взяв за мишень тело массой 70 кг, состоящее в основном из атомов кислорода, водорода, углерода и азота. Расчеты показали, что наиболее вероятно частицы тёмной материи будут сталкиваться с ядрами кислорода и водорода, и количество столкновений может достигать 100 тысяч в год. Однако в работе подчеркивается, что такое взаимодействие в целом безопасно для человека, в частности, потому что при столкновениях выделяется сравнительно небольшое количество энергии (около 10 кЭв).

Зураб Силагадза и выпускница НГУ Ольга Чащина, которая сейчас работает в Политехнической школе в Париже, решили посмотреть на вопрос вероятности и последствий столкновения частиц тёмной материи с организмом с другой стороны и исследовали весьма экзотический случай – взаимодействие скоплений зеркальных частиц (зеркальных микрометеоритов) с ДНК.

Человеческая ДНК содержит порядка 1011 ядер. Для вытеснения атомов органических молекул микрометеоритами в связях ДНК достаточно очень малого количества энергии, всего в 0,1–10 эВ. По расчётам физиков, даже при низкой вероятности смешивания один зеркальный микрометеорит при встрече с ДНК способен при потере своей энергии привести в возбужденное состояние порядка 100 нуклеотидов. Этого достаточно, чтобы связи в цепочке ДНК разорвались и возникли множественные мутации.

Полностью результаты опубликованы в новом номере Physics Letters B. По словам Зураба Силагадзе, выводы, представленные в статье, выполняются при трех условиях: если существует зеркальная материя; если есть смешивание между зеркальным фотоном и обычным фотоном; если зеркальная пыль находится в околоземном пространстве (скорость зеркальных микрометеоритов при прохождении сквозь земную атмосферу практически не претерпевает изменений и составляет 11–70 км/с). Согласно оценкам, через атмосферу проходит не более 300 кг зеркальных микрометеоритов в год.

Известно, что злокачественные клетки в опухолях содержат тысячи случайных мутаций, возникающие из-за повреждения механизмов восстановления участков ДНК. Возможно, зеркальные микрометеориты – гораздо более опасные канцерогены, чем другие природные источники излучения.

Однако, отмечает Зураб Силагадзе, людям не стоит опасаться бомбардировок зеркальными микрометеоритами – похоже, организм оказывается сильнее этого. По его словам, «результаты проведенных нами расчетов необязательно означают, что столкновение микрометеоритов с человеком приводит к раку. Мутации происходят непрерывно, и у организмов есть защита, распознающая поврежденные клетки и восстанавливающая их. Если жизнь на Земле существует уже миллиарды лет, значит, эта защита работает».

С другой стороны, авторы указывают, что множественные одновременные мутаций могут приводить к эволюционному «скачку», так что, возможно, в будущем будет доказана важная роль зеркальной материи в редких эволюционных событиях – если окажется, что зеркальная материя действительно существует.

 
21 июля 1620  года родился Жан Пикар, французский астроном

О детстве и юности Пикара сохранились весьма скудные данные. Есть вероятность, что он обучался в духовной семинарии и даже принял сан. Некоторое время он помогал в исследованиях П. Гассенди. Пикар принимал деятельное участие в мероприятиях Парижской Академии Наук. А так же являлся одним из организаторов создания Парижской обсерватории.

Пикар значительно улучшил средства наблюдения, расширив возможности позиционных наблюдений и увеличив их точность. Им совместно с А. Озу было проведено усовершенствование микрометра с подвижной нитью. С его помощью Пикар измерил угловые диаметры Луны, солнца и некоторых планет. 

Впервые именно Пикар использовал в угломерных приборах - квадрантах и секстантах - телескоп с крестообразно натянутыми в фокусе нитями. С их помощью он чрезвычайно точно определил длину меридиана между Амьеном и Парижем, что позволило определить радиус Земли. Его измерения отличаются от современных всего на 30 метров (По данным Пикара 1 градус меридиана равен 111,21 километра). Позднее И. Ньютон, для подтверждения доказываемого им закона всемирного тяготения, использовал исследования астронома. Жан Пикар одним из первых оценил ценность для астрономии маятниковых часов,  изобретённых Х. Гюйгенсом. Именно он способствовал введению точного измерения времени Парижской обсерватории при определении прямых восхождений светил в момент их прохождения через меридиан. В 1668 произведя наблюдения в дневное время, он определил зависимость величины атмосферной рефракции от температуры.

В 1671-1672 Пикар и О. Рёмер вычислили точные координаты обсерватории Ураниборг, расположенной на острове Вен близ Копенгагена, чтобы сравнить наблюдения Т. Браге, работавшего там в 1576-1597, с будущими наблюдениями Парижской обсерватории. В 1672 Жан Пикар, Ж. Рише и Дж. Кассини наблюдали Марс во время его противостояния. Благодаря этим наблюдениям учёные получили наиболее верное значение солнечного параллакса(9.5). Это значение превзошло по своей точности все предыдущие варианты этой астрономической постоянной. Он участвовал в регулярных наблюдениях вместе с Дж. Кассини, Ф. де Ля Гиром и Рёмером. В 1762-1674 он принял участие в нескольких экспедициях, призванных точно определить координаты городов Франции. А в 1679-1681 на базе данных, полученных этими экспедициями, была создана базисная триангуляционная сеть, использовавшаяся при создании карты Франции.

В 1678 Пикаром был основан астрономический ежегодник с названием «Connaissance des temps», который выпускается и в наши дни.


21 июля 1799 года родился  Федор Федорович Матюшкин, российский флотоводец и государственный деятель, лицейский товарищ Пушкина

Родился Федор Федорович Матюшкин в Штутгарте.С 1811 по 1817 г. учился в Царскосельском лицее вместе с А.С.Пушкиным, который вспоминает о нем в стихотворении: "19 октября"("Морской Сборник", 1872, № 12; Общий морской список). По окончании Императорского Царскосельского лицея поступил волонтером во флот и в молодых чинах участвовал в ряде кругосветных и полярных экспедиций. В 1817—19 участвовал в кругосветном плавании В.М.Головнина на шлюпе "Камчатка". В 1820— 1824, в экспедиции Ф.П.Врангеля, исследовал остров Четырехстолбовой (Медвежьи острова), тундру к Северо-Востоку от Колымы, Чаунскую губу и собрал ценный этнографический материал.

В 1825—1827 участвовал в кругосветном плавании Врангеля. С 1828 г. находился в Средиземноморской эскадре графа Гейдена, участвуя с ней в блокаде Дарданелл (1829). 30 июня 1831 г., командуя бригом "Ахиллес", в сражении с идриотами острова Пароса, отличился при атаке корвета "Специя", взорванного им под огнем берегов. батарей. Вернувшись в 1834 г. в Кронштадт, Матюшкин вскоре был переведен в Черноморский флот. Командуя фрегатом "Браилов" и кораблем "Варшава", крейсировал у Кавказских берегов, неоднократно перевозя десантные отряды и принимая деятельное участие в делах против горцев. Переведенный в Балтийский флот, Матюшкин в 1850—1851 гг. плавал у берегов Дании, Шлезвига и Голштинии. За успешную блокаду Кильского залива, во время которой он командовал бригадой линейных кораблей, Матюшкин был награжден орденом святого Владимира 3 степени.

Этим плаванием окончилась строевая деятельность Матюшкина; назначенный в 1852 г. вице-директором инспекторского департамента, он посвятил себя административной деятельности: участвовал в составлении нового морского устава, исправлял должность главного командораa Свеаборгского порта, состоял членом морского генерал-аудиториата, цензором от морского министерства, членом разных комитетов и с 1858 г. председателем морского ученого комитета, а с 1861 г. — сенатором. Умер в Санкт-Петербурге 16 сентября 1872 года. В честь Матюшкина назван мыс в Чаунской губе.


21 июля 1810 года родился  Анри Виктор Реньо, французский физик и химик

Родился Анри Виктор Реньо в Ахене. По окончании Политехнической школы в Париже (1832) учился в Горной школе. Работал в Гисенском университете в лаборатории Ю.Либиха, в Лионском университете. В 1840 получил место профессора химии в Политехнической школе, в 1841 стал профессором физики Коллеж де Франс. С помощью сконструированных им самим приборов Реньо провел многочисленные опыты по измерению физических констант газов, паров, жидкостей и твердых тел. Занимался измерением скорости звука в газах. Проверил законы Бойля – Мариотта и Дюлонга и Пти. Используя воздушный термометр собственной конструкции, определил абсолютный коэффициент теплового расширения ртути. Изобрел гигрометр и пирометр. Основное направление работ Реньо в области химии – изучение состава органических соединений.

В 1835 он впервые получил винилхлорид присоединением хлористого водорода к ацетилену, в 1838 синтезировал поливинилиденхлорид. В том же году открыл явление фотохимической полимеризации, определил элементный состав хинина. В 1840 разработал способ получения меркаптанов; совместно с Ж.Дюма предложил химическую теорию типов. В 1846 сделал важное наблюдение, что под действием электрической искры из смеси азота и водорода образуется аммиак.

Реньо – автор получившего широкое распространение учебника Начальный курс химии (Cours ?l?mentaire de chimie, 1847–1849). Был членом Парижской (1840) и Санкт-Петербургской (1848 г.) академий наук. Награжден медалями Румфорда (1848 г.) и Копли (1869) — за второй том его книги «Relation des Experiences pour determiner les lois et les donnees physiques necessaries au calcul des machines a feu», содержащей результаты его лабораторных исследований процессов, происходящих при нагреве газов и паров, а также за статьи, посвящённые упругим силам в парах. Умер Реньо в Париже 19 января 1878 года. 


21 июля 1837 года родился Вениамин Михайлович Тарновский, российский венеролог, сексопатолог, судебный психиатр

Родился Вениамин Михайлович Тарновский в селе Нижний Даймен, ныне Курской области. Брат И.М.Тарновского. Окончил медицинский факультет Московского университета. В 1859—1868 работал в Санкт-Петербурге в Калинкинской больнице — старейшей специализированной венерологической клинике России. Диссертацию доктора медицины на тему «Распознавание венерических болезней у женщин и детей» защитил в 1863 г. С 1868 г. преподаватель Санкт-Петербургской медико-хирургической академии, с 1872 г. профессор, в 1894-97 гг. заведующий кафедрой дерматологии и сифилидологии, где под его руководством работал также В.И.Зарубин.

В 1860-1870-е гг. сделал ряд важных открытий в области венерологии: доказал возможность повторного заражения сифилисом, предложил ряд новых лечебных препаратов. С 1880-х гг научные интересы Тарновского в определённой степени смещаются в область сексологии, сексопатологии, морально-юридических аспектов сексуальности. В частности, Тарновский осторожно высказывался в пользу декриминализации мужеложества в тех случаях, когда оно связано с врождённой гомосексуальностью (различая при этом гомосексуальность врождённую и приобретённую); врождённой Тарновский считал также склонность к проституции.

Считается, что в работе Тарновского «Извращения полового чувства» (1884, отдельное издание 1885, немецкое издание 1886) впервые в России введён термин «"половое" извращение» (как перевод фр. «inversion du sens genital» из одноимённой работы Ж.-М.Шарко и В.Маньяна 1882 г.), а сама эта работа во многом повлияла на труды основателя клинической сексопатологии Р.Крафт-Эбинга. 

Умер в Париже 18 мая 1906 года. 

Труды: Распознавание венерических болезней у женщин и детей (1867, второе издание); Некоторые формы сифилитической афазии (1868 г.); Курс венерических болезней (1870); Извращения полового чувства (1885); Проституция и аболюционизм (1888 г.); Половая зрелость, её течение, отклонения и болезни (1891); Излечимость сифилиса (1900).

Изменено: Елена Сальникова - 20.07.2016 22:56:11
 
Астрономы впервые изучили атмосферу ближайшего "двойника Земли"

Ученым впервые удалось "попробовать на вкус" атмосферу ближайшей к нам землеподобной планеты в звездной системе TRAPPIST-1 и подтвердить, что она является каменистым аналогом Земли с потенциально жизнеспособной атмосферой, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Когда мы узнали, что две из трех планет системы пройдут по диску одновременно, мы подумали, может быть ребята из научной команды "Хаббла" согласятся дать нам время на ведение наблюдений. Мы написали заявку всего за сутки, отправили ее, и она была одобрена немедленно. Теперь у нас есть первые в истории спектроскопические наблюдения за таким "двойным" проходом, которые позволили нам изучить атмосферу этих планет за один присест", — заявил Джульен де Вит (Julien de Wit) из Массачусетского технологического института (США).

В мае этого года де Вит и его коллеги заявили об открытии крайне необычной звездной системы в ближайшей округе Земли – TRAPPIST-1, удаленной от нас всего на 40 световых лет в сторону созвездия Водолея. Все три планеты, вращающиеся вокруг этого красного карлика, находятся внутри так называемой "зоны жизни", где вода может существовать в жидком виде, и предположительно обладают массой, сопоставимой с земной.

Благодаря помощи участников научной команды "Хаббла", буквально через два дня после объявления об открытии TRAPPIST-1, авторы статьи получили возможность проследить за тем, как лучи светила "прошивают" атмосферы второй и третьей планеты системы (TRAPPIST-1b и TRAPPIST-1c) во время их движения по диску звезды.

Как объясняют ученые, когда лучи света проходят через атмосферу планеты на пути к Земле, в них "отпечатываются" сведения о ее химическом составе, плотности, толщине и даже скорости движения ветров в ней. Подобные данные крайне важны для оценки обитаемости далеких экзомиров, а также раскрытия их сути – являются ли они землеподобными планетами или газовыми гигантами, подобными Юпитеру или Нептуну.

Атмосферы и той и другой планеты оказались "узкими" и тонкими, что исключает вероятность того, что они являются газовыми гигантами. Их воздух, судя по данным спектроскопии, может содержать в себе большое количество воды, углекислоты, кислорода и азота, чьи доли и наличие пока сложно определить по имеющимся данным. Потенциальное наличие облаков, по словам ученых, затрудняет точное определение состава атмосферы и оценку жизнеспособности TRAPPIST-1b и TRAPPIST-1c.

Помимо состава атмосферы, это редкое явление позволило ученым измерить среднюю температуру воздуха на этих планетах. На второй планете она составляет 92 градуса Цельсия, что вряд ли совместимо с жизнью, а на третьей – более комфортные 41 градус Цельсия. Дальнейшие наблюдения за этой системой при помощи "Хаббла" и других телескопов, как надеются авторы статьи, поможет понять, пригодны ли они для зарождения жизни или же только похожи на Землю внешне.


Нейрофизиологи составили первую точную карту коры мозга

Ученые подготовили первую полноценную карту связей в коре человеческого мозга, которая помогла им выделить более сотни ранее неизвестных уголков нервной системы, отвечающие за речь, зрение и движение, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Мозг абсолютно не похож на компьютеры, которые могут поддерживать любые операционные системы и запускать любые типы программ. Если говорить в компьютерных терминах, "софт" нашего мозга – то, как мозг работает – плотно связан с его структурой – его "железом". Если мы хотим понять, на что способен этот "софт", мы должны понять, как устроены и связаны друг с другом разные части мозга", — заявил Дэвид ван Эссен (David van Essen) из университета Вашингтона в Сент-Луисе (США).

Ван Эссен и его коллеги уже более шести лет работают над раскрытием тайн человеческого мозга в рамках проекта Human Connectome Project. В рамках этого проекта, общий бюджет которого составляет 38,5 миллиона долларов, ученые исследуют мозг 1,2 тысячи взрослых добровольцев, в числе которых — 300 пар близнецов.

Одна из главных целей этого проекта – составление карты связей между различными отделами коры человеческого мозга, самой сложной его части, отвечающей за работу памяти, самосознания, способности человека к членораздельной речи, эмоциям и другим сложным поведенческим реакциям. Кора состоит из большого количества слоев нервных клеток, связанных друг с другом и с другими регионами мозга сотнями миллионов связей.

Объединив данные, собранные за минувшие четыре года с момента запуска проекта, Ван Эссен и его коллеги подготовили первую полноценную карту коры, которая оказалась разделена на 180 отдельных участков, которые отличаются друг от друга функциями, физиологическими свойствами и тем, с какими регионами мозга они соединены.

Первые карты коры, составленные в начале 20 века немецким нейрофизиологом Корбинианом Бродманном, указывали на наличие в ней всего 52 регионов, часть из которых была впоследствии связана с даром речи, слухом, зрением и прочими умениями человека. Human Connectome Project показал, что их на самом деле в четыре раза больше, в том числе и участков, связанных с высшей нервной деятельностью.

Как надеются ученые, новая карта коры мозга, составленная при помощи современных технологий, поможет ученым выделить и основательно изучить те участки, которые отвечают за членораздельную речь и другие уникальные черты человека, которые до этого почти не поддавались изучению, и понять, что отличает нас от других приматов.

Самой необычной чертой этого исследования стала его открытость – все полученные данные и методы исследования, как пообещали ученые, будут опубликованы в открытом виде в глобальной сети и на 200 страницах в журнале Nature, чье руководство, как полушутя отмечает ван Эссен, не сразу удалось уговорить на публикацию такого "талмуда".


Ученые нашли следы падения зародыша планеты на поверхность Луны

Один из крупнейших "водоемов" на поверхности Луны, море Дождей площадью в 829 тысяч квадратных километров, могло возникнуть в далеком прошлом в результате падения протопланеты на поверхность спутницы нашей планеты, пишут астрономы в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Мы показали, что море Дождя было, скорее всего, сформировано в результате падения супер-гигантского объекта, чьих размеров вполне достаточно, чтобы называть его протопланетой. Это первая оценка прародителя этой лунной равнины, сделанная по тем геологическим чертам, которые мы видим на поверхности Луны в данном "море", — заявил Питер Шульц (Peter Schultz) из Брауновского университета (США).

Шульц и его коллега Дэвид Кроуфорд (David Crawford) выяснили, что примерно 3,8 миллиарда лет назад на Луну упал небольшой "зародыш" планеты диаметром в 250 километров, оставив за собой гигантский кратер шириной в 1120 километров и многокилометровую впадину, ставшую впоследствии Морем Дождей. Они пришли к такому выводу, изучив почти исчезнувшие следы этой катастрофы на поверхности главного спутника Земли.

Сегодня ученые считают, что Луна возникла примерно 4,2 миллиарда лет назад в результате другого, более масштабного "космического ДТП", в ходе которого ее прародительница Тейя столкнулась с Землей. Как сегодня считают ученые, новорожденная Луна, возникшая из останков этого столкновения, служила своеобразным щитом для Земли в эпоху так называемой "поздней тяжелой бомбардировки", защищая ее от падений крупных комет и астероидов.

Как рассказывают ученые, одним из примеров работы этого "щита" является Море Дождей – крупная вмятина на поверхности Луны, считавшаяся следом падения крупного астероида. На сегодняшний день среди ученых нет общего мнения по его размерам – часть считает, что его диаметр составлял "всего" 50 километров, а другие заявляют о его более крупных габаритах.

Шульц и Кроуфорд попытались уточнить эти оценки, обратив внимание на то, как устроены края этого гигантского кратера и попытавшись воспроизвести их в лаборатории при помощи рукотворного мини-аналога Луны.

Изначально у ученых были большие проблемы с воспроизведением набора "двойных" трещин, окружающих границы моря Дождей. Анализируя результаты "обстрела" мини-Луны объектами разных масс и размеров, планетологи поняли, что эти трещины были прочерчены у "берегов" Моря Дождей не упавшим астероидом, а обломками лунных пород, которые он "выбил" при падении.

Осознание этого помогло астрономам разработать точную компьютерную модель, описывающую формирование Моря Дождей, и выяснить, что породивший его объект был в разы больше, чем представляли ученые – его диаметр составлял как минимум 250 километров, а более вероятно – свыше 300 километров. Это позволяет сказать, что Луна пережила в своей ранней истории как минимум два столкновения с другими планетами.

Используя ту же методику, Шульц и Кроуфорд определили размеры астероидов, породивших два других крупных моря – Московское и Восточное на обратной стороне Луны. Они оказались гораздо скромнее – около 100 и 110 километров, но при этом все равно выше, чем предсказывали простые компьютерные модели, только учитывающие размеры кратера, но не его рельеф.

Как считают ученые, подобный характер образования кратеров на Луне может объяснять те странности в минеральном составе лунных пород, которые были доставлены на Землю экспедициями из программы "Аполлон". Часть из образцов грунта, извлеченных астронавтами в Море Дождей, может на самом деле быть останками другой планеты, заключают ученые.


 
Биологи из МГУ создали безвредные наночастицы для лечения рака

Ученые из Московского университета и Германии разработали наночастицы из кремния, которые могут проникать в раковые клетки, убивать их при помощи своей "начинки", и при этом не наносить вред остальной части организма, сообщает пресс-служба МГУ им. М.В. Ломоносова.

"Наночастицы действуют быстро, попадают куда нужно, вылечивают рак или иное заболевание, однако спустя месяцы у пациента начинают болеть печень, почки, легкие или даже голова. Все это происходит потому, что наночастицы из золота, серебра, оксида титана, селенида кадмия и почти все другие их типы фактически не выводятся из организма. При попадании в кровоток они застревают во внутренних органах и спустя некоторое время начинают наносить вред организму", — рассказывает Любовь Осминкина из Московского государственного университета.

Осминкина и ее коллеги из МГУ и Института фотонных технологий в Йене (Германия) выяснили, какие типы наночастиц выводятся из организма быстрее всего и меньше вредят ему, наблюдая за их путешествиями по тканям тела при помощи так называемой рамановской спектроскопии.

Она, как рассказывает ученая, позволяет "просвечивать" живые клетки и следить за движением различных объектов и их распадом внутри них, при этом не повреждая самих живых тканей. Подобные наблюдения показали, что противораковые лекарства и прочие препараты лучше всего "упаковывать" в кремниевые наночастицы, сотканные из нанонитей этого вещества.

Подобные наночастицы, по словам Осминкиной, обладают достаточной прочностью для того, чтобы доставить свое содержимое в опухоль, и при этом они достаточно быстро распадаются на части, разлагаясь на кремниевую кислоту и ряд других молекул, не вызывая долговременных токсических эффектов.

Наблюдения за движением наночастиц в культурах клеток рака груди показали, что они начинают распадаться уже на 9 час после их ввода в организм, а через две недели они полностью исчезают. Это, как считает физик, позволяет говорить, что эти частицы можно использовать для лечения рака, не опасаясь побочных эффектов, традиционно ассоциирующихся с подобными терапиями.

 
Роспатент: число заявок на изобретения в этом году достигло максимума

Число заявок на изобретения в этом году достигло максимума за последние годы, сообщил на круглом столе в Федеральной палате адвокатов руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности (Роспатент) Григорий Ивлиев.

"Университетская активность, технопарки — все это привело к тому, что у нас сейчас больше заявок на изобретения, чем в самом успешном 2013 году", — сказал Ивлиев.

Он выразил намерение поддерживать изобретателей.


Геологи раскрыли необычную связь между землетрясениями и Луной

Геологи раскрыли необычную связь между положением и фазами Луны и силой землетрясений в Калифорнии, наблюдая за недавними слабыми толчками на территории этого штата США, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.

Луна, Земля и Солнце вращаются друг вокруг друга не по идеально круговым орбитам, постоянно сближаясь и удаляясь друг от друга. Продуктом этих сближений и удалений являются так называемые приливные силы, которые, к примеру, "вытягивают" атмосферу и океаны Земли в сторону Луны, что создает приливы и отливы. Схожие процессы в недрах спутников планет-гигантов разогревают их породы. Это позволяет океанам из жидкой воды существовать подо льдами Энцелада, спутника Сатурна, и Европы, спутника Юпитера.

Пол Джонсон (Paul Johnson) из Национальной обсерватории в Лос-Аламосе (США) и его коллеги раскрыли необычное проявление этого феномена, изучая серии слабых толчков и землетрясений, которые поражают Калифорнию практически каждый день в окрестностях разлома Сан-Андреас.

На идею провести подобное исследование их натолкнули недавние наблюдения ученых из Геологической службы США, обнаруживших, что частота слабых толчков в этой сейсмической зоне менялась вместе со временем суток и тем, как были напряжены местные горные породы. Эти изменения были слишком слабыми и периодическими для того, чтобы их могли вызвать процессы внутри недр самой Земли. 

Это навело группу Джонсона на мысль, что данные землетрясения могут быть вызваны или каким-то образом зависеть от того, где сейчас находится Луна по отношению к Земле. Они проверили эту идею, сопоставив частоту землетрясений, скорость порождаемых ими колебаний и силу толчков с тем, как Луна "растягивала" и "сжимала" недра Земли.

Расчеты ученых показали, что колебания в частоте и силе толчков в Калифорнии подчинялись тем же 14-дневным циклам, что и действие лунного притяжения на Землю (14 дней – половина классического цикла смены фаз Луны в 29 дней) в комбинации с аналогичными силами, порождаемыми взаимодействием притяжений Солнца, Луны и Земли. 

Что интересно, смены лунных фаз вызывали землетрясения в разломе Сан-Андреас не тогда, когда их ожидали увидеть ученые – они чаще происходят тогда, когда приливные силы ослабевают, а не усиливаются. Пока геологи не знают, почему происходит так, однако они предполагают, что эти странности связаны с тем, как взаимодействуют "лунные" и "земные" силы, отвечающие за возникновение тектонического напряжения и его высвобождении в виде толчков и землетрясений.


Археологи нашли древний колодец в Высоко-Петровском монастыре в Москве

Археологи нашли древний колодец XVII века в ходе работ по реставрации Высоко-Петровского монастыря в Москве, говорится в материалах на портале столичной мэрии.

Бревенчатый сруб в виде усечённой пирамиды находился на глубине четырёх метров. Его возраст помогли установить обнаруженные фрагменты керамики, отмечается в материале.

"Но главное открытие состояло в том, что колодец ожил и стал давать воду", — подчеркивается в нем. После завершения археологических работ увидеть колодец смогут все желающие — он получит статус музейного объекта.

По архивным данным, святой монастырский колодец был утрачен около 200 лет назад. На существующих планах территории его точное местоположение найти не удавалось, документы лишь кратко упоминали о том, что колодец находился предположительно в центре двора. Когда археологи дошли до его дна, внутри открылось ещё два (один в другом) бревенчатых колодца, добавляется в сообщении.

За последние два года археологи нашли больше тысячи древних артефактов, включая части строений. Их фрагменты по возможности законсервируют, превратив в экспонаты. Некоторые улицы уже становятся частью музейной экспозиции, напоминается в нем.

Ученые выяснили, почему ленивцы стали ленивыми

Причиной медлительности ленивцев оказалась среда их обитания — сочетание "древесного" образа жизни с диетой из листьев просто не позволяет им обладать более быстрым метаболизмом, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале American Naturalist.

Когда первые конкистадоры увидели ленивцев, они посчитали их воплощением одного из семи смертных грехов — праздности, так как эти животные двигались и реагировали на все события крайне медленно и вальяжно. Эта медленность, как выяснили биологи уже в настоящее время, является уникальным приспособлением их метаболизма к обитанию в крайне бедной энергией экологической среде и позволяет им экономить силы буквально на всем.

Джонатан Паули (Jonathan Pauli) из университета штата Висконсин в городе Мэдисон (США) и его коллеги выяснили это, изучая, как много калорий в день тратят различные подвиды этих животных, как часто они питаются и что они едят.

Для этого ученые подготовили специальные образцы листьев и воды с большим количеством радиоактивных изотопов, которые они скармливали двупалым и трехпалым ленивцам в лесах Коста-Рики, а затем замеряли количество атомов этих веществ в их экскрементах и образцах тканей. Это позволило биологам точно измерить, сколько энергии данные животные тратят в день в состоянии покоя и при поиске пищи. 

Оказалось, что и тот и другой вид ленивцев способен прожить целый день, потратив фантастические 110 калорий или чуть большее количество энергии в случае с двупалыми ленивцами. Подобное количество энергии содержится в одной сваренной картофелине или в других небольших корнеплодах.

По словам ученых, низкая скорость метаболизма оказалась характерной не только для ленивцев, но и для других животных, питающихся листьями и живущих на ветках деревьев или на поверхности Земли. Это означает, что именно такой стиль обитания и бедная калориями диета сделала ленивцев такими медленными — более быстрые темпы обмена веществ просто невозможны без увеличения размеров тела, что невозможно для животного, которое живет в лесу.

"Для млекопитающих подобный стиль жизни является крайне большой редкостью. Если вы представляете себе животное, которое питается листьями, в вашей памяти сразу всплывают лоси, олени или антилопы, то есть достаточно крупные существа. Интересно, что такое невозможно для "древесных" животных, которым приходится решать эту проблему иными путями", — заключает Паули.

Читают тему (гостей: 2)