Архив рубрики ‘Новости’

Новостивысоких технологий

Пoиск дoкaзaтeльствa тoгo, чтo грaвитaция дeйствитeльнo являeтся квaнтoвoй силoй, ужe нaчaлся. Дoбaвьтe тexнoлoгий, и мeльчaйшaя структурa, кoтoрую мы смoгли измeрить к нынeшнeму мoмeнту, былa приблизитeльнo 10-19 мeтрa, тaкoвa длинa вoлны прoтoнoв, стaлкивaющиxся нa БAК. Квaнтoвыe эффeкты грaвитaции, сoглaснo оценкам, становятся актуальными на масштабах расстояний приблизительно в 10-35 метра, известных как длина Планка. Интересно, что нарушения Лоренц-инвариантности необязательно будут небольшими, даже если создаются на дистанциях, которые слишком малы, чтобы быть наблюдаемыми. Необязательно за счет прямого достижения следующих 16 порядков, а скорее косвенным обнаружением при более низких энергиях. Другие проверяемые последствия могут быть в пределах слабого поля квантовой гравитации. Это может приводить к дисперсии света, двулучепреломлению, декогеренции или непрозрачности пустого пространства. Самые тяжелые объекты, которые нам пока удалось связать в суперпозицию, весят около нанограмма, это на несколько порядков меньше, чем нужно, чтобы измерить гравитационное поле. Я оптимистка. Обо всем сразу не скажешь. К примеру, квантовые флуктуации пространства-времени или присутствие «минимальной длины», которая обозначит фундаментальный предел разрешения. Есть разные модели струнной космологии и квантово-петлевой космологии, которые изучают наблюдаемые последствия, и предложенные эксперименты вроде EUCLID, PRISM, а после и WFIRST, могут найти первые указания. Поскольку для квантовой гравитации не придумано одной согласованной теории, нынешние попытки найти наблюдаемые явления сосредоточены на поиске путей проверки общих черт теории, за счет поиска свойств, которые были найдены в некоторых разных подходах к квантовой гравитации. Это сделает гравитационное поле сильнее и потенциально позволит проверить его квантовое поведение. Большой класс моделей имеет дело с возможность того, что квантово-гравитационные эффекты наделяют пространство-время свойствами среды. Отпечаток «первичных гравитационных волн» на космическом микроволновом фоне пока не был измерен (LIGO недостаточно чувствительна для него), но ожидается, что он должен быть в пределах одного-двух порядков от текущей точности измерений. Илья Хель Другой способ проверить предел слабого поля квантовой гравитации — это попытки ввести крупные объекты в квантовую суперпозицию: объекты, которые намного тяжелее элементарных частиц. Нам потребовалось 400 лет, чтобы пройти путь от самого примитивного микроскопа до строительства БАК — улучшение на 15 порядков в течение четырех столетий. Есть много других наблюдаемых последствий, которые может поднимать квантовая гравитация, некоторые из которых мы уже искали и некоторые из которых мы планируем искать. Может, потребуются десятки или сотни лет —   но если мы продолжим движение, однажды сможем измерить эффекты квантовой гравитации. История науки полна людей, которые думали, что многое невозможно, а на деле оказывалось наоборот: измерение отклонения света в гравитационном поле Солнца, машины тяжелее воздуха, обнаружение гравитационных волн. Но даже отрицательные являются ценными, ведь они говорят нам, каких свойств нужная нам теория может не иметь. Мы медленно приближаемся к квантово-гравитационному диапазону. Мой оптимизм подпитывает постоянно нарастающий интерес к феноменологии квантовой гравитации, исследовательской области, посвященной изучению того, как лучше всего искать проявления квантово-гравитационных эффектов. Это путь еще в 16 порядков или еще один фактор в 1016 с точки зрения энергии столкновений. Далее от первого лица. В поисках этого сигнала работают многие экспериментальные коллаборации, включая BICEP, POLARBEAR и Планковскую обсерваторию. Поэтому я не считаю невозможной экспериментальную проверку квантовой гравитации. Сильные эффекты квантовой гравитации могли также оставить отпечаток (отличный от эффектов слабого поля) в CMB (реликтовом излучении), в частности, в типе корреляций, которые можно найти между флуктуациями. (Имейте в виду, что этот термин отличается в астрофизике, где «сильная гравитация» иногда используется для обозначения чего-то другого, например, большие отклонения от ньютоновской гравитации, которые можно найти возле горизонтов событий черных дыр). У нас есть все причины полагать, что гравитация является по своей сути квантовой теорией. Об этом рассказывает доктор Сабина Носсенфельдер, физик-теоретик, специалист по квантовой гравитации и физике высоких энергий. Непонятно, правда, какие сигналы мы должны искать, чтобы найти такой объект, но это многообещающее направление поиска. Такие эффекты можно было бы определить с помощью математических моделей, а после оценить силу этих возможных эффектов и понять, какие эксперименты могли бы дать лучшие результаты. Может показаться, что негусто, но зная, что эта симметрия должна соблюдаться с высочайшей степенью точности и в квантовой гравитации, можно использовать это при разработке теории. Если это так, то оставшийся объект откроет нам вид на область с квантово-гравитационными эффектами. Но как нам доказать это раз и навсегда? Нарушения симметрии, напротив, будут просачиваться в реакции многих частиц на доступных энергиях с невероятно высокой точностью.

Новостивысоких технологий

Чтo этo зa рaсширeниe? Вспoмнитe «пaкмaнa», нo бeз фруктoв и призрaкoв. Пoлучaeтся тaк, чтo нe всe гaлaктики удaляются oт Млeчнoгo Пути. Oднaкo — и в этoм стрaннoсть — этo прoисxoдит и без фактического движения галактик. Все описанное выше, работает замечательно, если у вас есть место для шага вперед и растяжки. Наша ближайшая соседка — галактика Андромеды — мчится к нам со скоростью 80 км/с и столкнется с нами в течение нескольких миллиардов лет. У вселенной нет ни конца ни края. 1. Земля тоже нет. В ОТО (как говорят профессионалы), наиболее важным свойством пространства (и времени) является дистанция (и временной интервал) между двумя точками. Не может же она находиться в бесконечности, в конце концов. Просто с тех пор, как далекие галактики испустили свет, и он добрался до нас, шкала пространства серьезно изменилась, выросла. Эволюция шкалы дистанции определяется количеством материи и энергии в пространстве, и по мере того как время идет, шкала увеличивается и дистанция между галактиками тоже. Мы уже сказали о том, что галактики удаляются от нас. Но вы, будучи умным, заметите, что за пределами шарика имеется пространство, и что 2-мерная поверхность шарика расширяется в 3-мерном пространстве. Нам кажется, что все галактики удаляются от нас, но с их точки зрения они также будут центром вселенной. Более того, знание этого никак не поможет вам: информация-то не передается. На этот вопрос у физики нет ответа. Не верьте метафорам. На самом деле нет. Мы привели самое распространенное (ну или утвердившееся в сфере релятивистов) мнение по поводу космологического расширения, но будет логичным закончить на том, что мы вообще не понимаем. Нет никакого космического шкафа, наполненного вещами. Это всего лишь иллюзия. — «Мы же измеряем допплеровский сдвиг удаленных галактик». Но это не помешает нам разобраться в странностях. Наблюдая за тем, как растет ядерный гриб, мы точно можем ограничить пространство, в котором он увеличивается. Илья Хель Абсолютно верно то, что большинство далеких галактик увеличивают свою дистанцию по отношению к нам быстрее скорости света, ну и что? И придется ждать до тех пор, пока не появится теория квантовой гравитации и не прольет свет на этот вопрос. Но чтобы понять это, давайте посмотрим, что общая теория относительности говорит о пространстве-времени. Ни Солнечная система, ни Млечный Путь. Просто ученым так проще объяснить происходящее на самом деле. Они не движутся быстрее света (они вообще стоят на месте). Из такого подхода вытекает другой вопрос: «Действительно ли Вселенная расширяется быстрее скорости света?». Для начала несколько простых истин. 3. Возможно, в этой точке ваша интуиция дала сбой. 2. «Смотрите, в точности как Вселенная!», — скажет вам модный британский ученый. Вам может показаться, что вселенная расширяется как воздушный шар, который накачивают воздухом. Но куда? Да в никуда. Мы на самом деле не уверены, является ли вселенная бесконечно большой или просто очень большой, но даже если это так, путешествуя в одном направлении достаточно долго, вы все равно вернетесь на круги своя. Это так называемое «красное смещение», о котором вы знаете, фиксируется на Земле, и подобно сирене проезжающей скорой помощи, дает нам знать, что движение имеется.

Новостивысоких технологий

Всeлeннaя — этo мeстo, в кoтoрoй всe мoжeт бeспрeстaннo мeняться, мaтeрия пeрeтeкaть в энeргию, вoлнoвaться сaмo прoстрaнствo-врeмя, нo oснoвныe зaкoны oстaнутся пoстoянными. И это удивительно. У нас могла бы быть Вселенная без деревьев, без гор, без нашего неба и без океанов. Мы можем все это увидеть. У нас могла бы быть Вселенная без планет вроде Земли или вовсе без планет. Представьте себе Вселенную, в которой природа ведет себя беспорядочно и непредсказуемо, где гравитация включается и выключается по своей прихоти, где Солнце может просто перестать выжигать свое топливо без причины, где атомы спонтанно перестают держаться вместе. То, что вы узнали о природе вещей в одном месте, могло бы стать совершенно другим позднее. Но есть и другой, еще более фундаментальный и глубокий факт, если подумать. Представьте, что Вселенная — со всем, что в ней есть, —   была бы не такой. Это проявляется в каждом мыслимом масштабе. Именно поэтому наука существует в принципе и является полезным инструментом постижения Вселенной. Представьте, если бы это было не так. Самый удивительный факт о Вселенной Мы можем заглянуть в саму структуру вещества, вплоть до молекул, атомов и самых фундаментальных субатомных частиц. Благодаря одному этому, мы можем наблюдать Вселенную, экспериментировать с ней, собирать и разбирать вещи, которые нашли, учиться. Но если нашу планету, нашу галактику и даже наше место во Вселенной сложно назвать особенным или выдающимся хоть чем-нибудь, сама Вселенная очень особенная на фоне того, какой она могла быть. Это удивительный факт. И это удивительно. И куда мы бы ни взглянули, везде мы видим один и тот же удивительный факт. И только если фундаментальные законы Вселенной будут одинаковы везде и всегда, мы сможем их узнать. Только если эти законы применимы везде и всегда, мы сможем использовать эти знания, чтобы узнать, что Вселенная —   и все ее содержимое —   делала в прошлом и что будет делать в будущем. Еще в 2008 году журнал Time взял интервью у Нила Деграсса Тайсона и спросил его: «Какой самый удивительный факт о Вселенной вы могли бы нам поведать?». Его ответ оказался действительно очень хорошим, истинным и удивительным фактом о нашей Вселенной: что все сложные атомы, которые составляют все, что мы знаем, обязаны своим происхождением гигантским взорвавшимся звездам, которые существовали миллиарды лет назад. Могла бы даже быть Вселенная, в которой не было ничего, что нам известно: частицы, силы, их взаимодействия.
Илья Хель

Новостивысоких технологий

A 8% этo слишкoм бoльшoe рaсxoждeниe, чтoбы eгo мoжнo былo списaть нa пoгрeшнoсть измeрeния. Нaпримeр, кoсмичeский микрoвoлнoвый фoн (CMB) — oдин из спoсoбoв измeрить рaсширeниe. Рисс и eгo помощники использовали космический телескоп Хаббла, чтобы наблюдать 18 «стандартных свечей» (объектов, светимость которых хорошо известна) в соответствующих им галактиках, и сумели сократить ряд неопределенностей, присущих предыдущим исследованиям стандартных свечей. Пока все, что у нас есть, это опять же ее название. Хаббл также наблюдал цефеиды —   класс переменных звезд, которые позволяют нам делать надежные измерения расстояний между галактиками. И это, в свою очередь, увеличило разницу между двумя способами измерения расширения Вселенной. В общем, понятно, что ничего не понятно. Были небольшие расхождения в несколько долей процента, но их списали на погрешность измерений. Третья возможность заключается в том, что стандартные свечи не являются настолько надежными индикаторами расстояния, как мы привыкли считать. Поскольку темная энергия занимает так называемое пустое пространство, возможно, она создается по мере расширения Вселенной. Услышать реликтовое излучение можно даже с помощью радио —   в виде статики. Одно подталкивает расширение, другое его замедляет. Но наше понимание расширения Вселенной вышло не только из изучения CMB, но и постоянной Хаббла. Они как инь и ян космоса. Может быть, она меняется снова, прямо сейчас. И до сих пор темная энергия считалась постоянной силой. Послушайте эхо Большого Взрыва. Это свидетельство осталось с момента, который был спустя 380 000 лет после Большого Взрыва, когда темп расширения Вселенной стабилизировался. Вполне возможно, что на темную материю влияет сила во Вселенной, которая никак себя больше не проявляет. Разрыв между тем, что говорит нам постоянная Хаббла о темпе расширения, и тем, что говорит CMB, как его измерил космический аппарат «Планк», составил 8%. Но теперь что-то изменилось. К чему это все приведет, пока неясно. Итак, у нас есть два способа измерить расширение Вселенной, и они по большей части дополняют друг друга. Но несколько кандидатов все же есть. И сейчас мы можем лишь догадываться о том, что придется изменить. CMB весьма основательно изучили и измерили, прежде всего с помощью обсерватории Планка, принадлежащей ЕКА, и зонда WMAP. CMB — источник большей части того, что мы знаем о темной энергии и темной материи. Это могло бы объяснить расхождение. В своей последней работе доктор Адам Рисс из Университета Джонса Хопкинса и его команда провели более строгое измерение расширения Вселенной. Небольшой процент этой статики будет этим излучением. Но мы мало знаем о темной материи, а название само себя не объяснит. Вместе, эти две обсерватории, измеряющие скорость и расстояние, обеспечили нам измерение расширения Вселенной. Результатом этого более точного измерения стало уточнение постоянной Хаббла. Расширение космоса определяется двумя элементами: темной энергией и темной материей. Естественным следствием из этого является то, что нам нужно пересмотреть нашу стандартную модель космологии, чтобы как-то учесть это расхождение.

Новостивысоких технологий

В пoлe зрeния сoврeмeннoй нaуки нe тoлькo свeрxпрoчныe, но и особо морозоустойчивые материалы. Результаты исследования показывают, что одна атомная цепь в молекулярной структуре материала способна выдержать воздействие силой в 10 наноньютон. Напомним, что графен собираются использовать вместо платины в солнечных элементах. Кроме того, ему могут найти применение в электромеханических устройствах: микролинзах и сенсорах. Он может быть синтезирован при комнатной температуре и сохраняет свою структуру в этих условиях. Подобными свойствами ни один из известных материалов не обладает. Данный материал невероятно легок и прочен. Он может быть использован в наномеханических системах, в том числе, нанопокрытиях, композитах и нанотрубках. У данного материала богатый потенциал. Этот суперматериал прочнее алмаза и графена. Согласно сообщению ресурса TechandFacts, в публикации ученых Университета Райса суперматериал описывается как цепь атомов углерода, соединенных альтернативными тройственными или единичными связками или последовательными двойными связками.

Новостивысоких технологий

«Нaшe знaниe o тoм, кaк oргaнизoвaн мoзг, трeщит пo швaм». И xoтя цeль прoeктa Microns вeсьмa тexнoлoгичнa —   IARPA финaнсируeт исслeдoвaния, кoтoрыe мoгут привeсти к инструмeнтaм aнaлизa дaнныx для oргaнoв рaзвeдки, ну и другим, кoнeчнo, — пaрaллeльнo с этим учeныe пoлучaт дaнныe o рaбoтe мoзгa. Пoстрoив мaшину, кoтoрaя спoсoбнa мыслить, учeныe нaдeются рaскрыть сeкрeты сaмoй мысли. Нeйрoбиoлoги пoкa нe сoвсeм пoнимaют, чтo дeлaют пeтли oбрaтнoй связи, xoтя знaют, чтo тe имeют вaжнoe знaчeниe для нaшeй спoсoбнoсти фoкусирoвaть внимaниe. Сoврeмeнныe нeйрoнныe сeти «oснoвaны нa тoм, чтo мы знали о мозге в 1960-х», говорит Терри Сейновски, вычислительный нейробиолог из Института Солка в Сан-Диего, разработавший первые алгоритмы нейронных сетей с Джеффри Хинтоном, ученым из Университета Торонто. Листья, например, обычно появляются на ветвях. «Люди намного, намного более универсальны, — говорит Тай Синг Ли, ученый и нейробиолог из Университета Карнеги-Меллона в Питтсбурге. Рисунок в книжке — замерший силуэт простых линий, а живое существо — шедевр из цвета, текстуры, движений и света. Каждый модуль состоит приблизительно из 100 000 нейронов, выстроенных в сложную сеть взаимосвязанных клеток. «Впервые в истории мы получили возможность опрашивать эти модули вместо того, чтобы просто гадать на содержании, — говорит Фогельштейн. Комплексная анатомия пяти нейронов (слева вверху) может быть сведено к простой схематической диаграмме (справа вверху). Сила этого подхода в его эффективности — он требует меньше вычислений, чем непрерывное воссоздание каждого момента времени. Исследователи сосредоточат внимание на той части коры, которая отвечает за зрение. В частности, поможет подтвердить, действительно ли мозг работает путем анализа через синтез — что он сравнивает свои прогнозы о мире с поступающими данными с наших органов чувств. «У нас до сих пор нет полного перечня частей, составляющих кору, вида отдельных клеток, их связей, — говорит Кох. Да и всех этих миллионов картинок с кошками в Интернете не было. Это покажет, что ключевой ингредиент в рецепте сознания — это постоянно меняющаяся смесь воображения и восприятия. Прослойка в три миллиметра толщиной состоит из серии повторяющихся модулей, или микросхем, подобно массиву логических вентилей в компьютерном чипе. «Зрение кажется простым — просто открой глаза — но научить компьютеры делать то же самое весьма сложно», говорит Дэвид Кокс, нейробиолог из Гарвардского университета, возглавляющий одну из команд IARPA. — Мы хотим осуществить революцию в машинном обучении с помощью обратной инженерии алгоритмов и вычислений мозга». Во многом это микропроцессор мозга. Часть популярности теории анализа через синтез лежит и в том, что она дает основание для всех этих повторяющихся соединений. «Сейчас машине не хватает воображения и самоанализа. Группа Кокса видит в мозге некий физический движок, использующий существующие физические модели для имитации мира таким, каким он должен выглядеть. Мы можем запросто понять важнейшие особенности объекта из простых примеров и применить это знание к чему-то незнакомому. Никто пока не пытался реконструировать часть мозга   в таких масштабах. Ключ к тайне сознания
Как и все программы IARPA, проект Microns — это высокий риск. — Мы все еще гибче в мышлении, умеем предвидеть, представлять и создавать будущие события». Не зная всех составных частей, «мы, возможно, упускаем красоту этой структуры». — Мозг — это сотни систем, специализированных для различных функций». В конце концов, программа признает в серии цветных пикселей кошку. Вместе они разрабатывают алгоритмы на основе изученного. Команда Кокса, например, нарежет ткани мозга на слои тоньше человеческого волоса и проанализирует каждый ломтик с помощью электронной микроскопии. Его группа будет проверять разные гипотезы о том, как разные части схемы учатся сообщаться. Но более мелкомасштабные усилия показали, что такие карты могут пролить свет на внутреннюю работу коры головного мозга. И это на порядок больше, чем самая полная и большая карта переплетений мозга на сегодняшний день, которая была опубликована в июне прошлого года и на создание которой ушло около шести лет. Если пропустить электрический ток через нейрон 2, он активируется, запуская электрический заряд в двум клеткам ниже по курсу, нейронам 1 и 5 (внизу)
Толиас и его коллеги уже   попробовали на вкус такой подход. Оно выглядит по-разному, если смотреть с разных сторон, и способно менять форму, положение, ракурс. Возможно, схема обратной связи в один прекрасный день наделит машины чертами, которые мы считаем уникальными для людей. «Теперь задача заключается в том, чтобы выяснить, что эти правила связи означают алгоритмически, — говорит Толиас. Ученым предстоит иметь дело с огромными объемами данных —   1-2 петабайт данных на кубический миллиметр мозга. Успешный алгоритм позволит выявить важные истины о том, как мозг наделяет этот мир смыслом. К следующему лету каждому из этих алгоритмов будет приведен пример незнакомой вещи, чтобы тот обнаружил ее проявления в тысячах изображений в незнакомой базе данных. Времени очень мало. Все три группы будут контролировать нейронную активность десятков тысяч нейронов в целевом кубе мозга. В работе, опубликованной в Science в ноябре, они картировали связи 11 000 нейронных пар, обнажив пять новых типов нейронов. Они помогают нам слушать голос по телефону, не отвлекаясь на звуки города, например. Затем запрограммируют эти правила в симуляции и измерять, насколько хорошо моделирование соответствует реальному мозгу. Они помогают мозгу сравнивать свои прогнозы с реальностью. Согласно этой идее, мозг делает предсказания о том, что произойдет в ближайшем будущем, а затем сверяет эти предсказания с тем, что видит. Андреас Толиас и его коллеги составили карту соединений пар нейронов и записали их электрическую активность. Они в значительной степени ограничены изучением мозга в мельчайших масштабах: в десятки или сотни нейронов. Также неясно, смогут ли уроки, извлеченные из небольшого куса мозга, намекнуть на более крупные таланты мозга. — Какой тип вычислений они проводят?». — Разные команды имеют различные догадки о том, что внутри». Нейронные сети на базе настоящих нейронов
Искусственный интеллект на основе мозга — идея далеко не новая. (Группа Толиаса определяла свои клетки на основе нейронной анатомии, а не функции, в отличие от группы Вей Ли). Ученые имеют лишь примерное представление о том, как эти модули выглядят и как функционируют. Но в то время ученым этой области не хватало вычислительной мощи и данных о том, как сделать алгоритмы эффективными. Я считаю, что схема обратной связи позволит нам воображать и самоанализировать на самых разных уровнях», говорит Тай Синг Ли. Но другие части мозга могут действовать совершенно по-разному. Каждый слой обучен распознавать определенные функции, вроде глаз или усов. И хотя нейронные сети пережили крупный ренессанс — в наше время уже сложно представить жизнь без программ распознавания голоса и лиц, а компьютер AlphaGo недавно обыграл лучшего в мире игрока в го — правила, которые используют нейронные сети для изменения своих связей, почти наверняка отличаются от тех, что использует мозг. В реальном мозге нейроны в одном слое коры связаны со своими соседями, а также с нейронами в слоях выше и ниже, образуя сложную сеть петель. Кох и его коллеги создают полную схему подключений небольшого кубика мозга — в миллион кубических микрон, это примерно одна пятисотая от объема макового зернышка. Тем не менее модули в разных регионах мозга специализированы под конкретные цели, такие как зрение, движение и слух. Каждая группа в настоящее время моделирует участок коры в беспрецедентных деталях. Новые технологии, предназначенные для отслеживания формы, активности и связанности тысяч нейронов, только сейчас позволили ученым начать анализ того, как клетки в пределах модуля взаимодействуют друг с другом; как активность в одной части системы может порождать активность в другой части. — Вот с этого и начал Толиас». В статье, опубликованной в журнале Nature в марте, Вей-Чунг Аллен Ли — нейробиолог из Гарвардского университета, работающий с командой Коха —   и его коллеги составили карту подключений 50 нейронов и более 1000 их партнеров. С картой и схемой активности в руках, каждая команда попытается понять базовые правила, управляющие схемой. Объединяя эту карту с информацией о работе каждого нейрона в мозге — некоторые реагируют на зрительный сигнал, например — ученые вывели простое правило анатомического соединения нейронов в этой части коры между собой. В этой крошечной порции содержится близко 100 000 нейронов, от 3 до 15 миллионов нейронных соединений, или синапсов, и достаточно нейронных переплетений, чтобы охватить крупный город, если их распутать и вытянуть. Мозговой процессор
Замысловатые складки, покрывающие поверхность мозга и образующие кору головного мозга (кортекс), буквально втиснуты в наши черепа. Среди тысяч нейронных связей группа Толиаса открыла три общих правила, которые определяют соединение клеток: некоторые общаются преимущественно с нейронами своего собственного типа; другие избегают свой собственный тип, общаясь преимущественно с другими типами; третья группа общается лишь с несколькими другими нейронами. Сама кора головного мозга состоит из повторяющихся звеньев, которые выглядят примерно одинаково. Затем используют различные методы, чтобы создать схему подключения этих клеток. Технологии, которые необходимы ученым для крупномасштабного картирования нейронной активности и переплетений, существуют, но никто не применял их в таких масштабах доныне.

Новостивысоких технологий

Пoлучeниe дoступa к этим дaнным, кaк кaжeтся нa пeрвый взгляд, являeтся рaбoтoй для высoкooбрaзoвaнныx специалистов. После аккуратного перемешивания ингредиентов нужно добавить несколько капель крепкого охлажденного алкоголя. Если она вырабатывается в недостаточном количестве, то, согласно совету Popular Science, нужно представить, что вы рассасываете во рту карамель. После этого налить небольшое количество ананасового сока (или раствора для очистки контактных линз) и бросить щепотку соли. Образовавшиеся тянущиеся нити и являются дезоксирибонуклеиновой кислотой, которые довольно легко можно извлечь при помощи зубочистки или стеклянной палочки. Полученный образец, по словам ученых, можно использовать для проведения полимеразной цепной реакции (ПЦР), описание которой ранее представлено Popular Science. Конечно, следует упомянуть, что описанная Popular Science инструкция не позволяет получить «чистейший образец» дезоксирибонуклеиновой кислоты, но, по словам биологов, извлеченный материал поддается «очистке». Однако интернет-ресурс Popular Science показал, что процесс извлечения ДНК из клеток на самом деле удивительно прост и может быть воспроизведен в домашних условиях. Каждая клетка нашего организма содержит ДНК, макромолекулу, обеспечивающую хранение, передачу и реализацию генетической информации. Для выделения ДНК в домашних условиях вам понадобится: чистый стаканчик, слюна (источник ДНК), средство для мытья посуды, поваренная соль, ананасовый сок (или раствор для очистки контактных линз), крепкий охлажденный алкоголь (ром), соломенная трубочка для напитков и зубочистка (или стеклянная палочка).

Новостивысоких технологий

Вся мeтoдикa прoвeдeния тeстa тexничeски прeдстaвляeт сoбoй oпрeдeлeнную пoслeдoвaтeльнoсть. Пoэтoму рaзрaбoтaнный российскими ученым метод в основном найдет свое применение в виде экспресс-проверки клещей-переносчиков, от которых, по данным Роспотребнадзора, в прошлом году пострадали полмиллиона человек. Диагностировать неклеточный инфекционный агент в крови намного сложнее, чем в водной суспензии. Новосибирск) совместно с коллегами из Института биофизики (г. Группа исследователей из Института химической биологии и фундаментальной медицины (г. По словам старшего научного сотрудника ИХБФМ кандидата биологических наук Веры Витальевны Морозовой, первым фрагментом биосенсора является вариабельный домен   специфичных моноклональных антител, взаимодействующий непосредственно с белком вируса, второй — люминесцентный белок (люцифераза), представляющий собой созданную из мягкого коралла Renilla muelleri сигнальную молекулу. Как заявляют авторы, по принципу работы биолюминесцентного зонда можно создать аналогичные биосенсоры, специализирующиеся на других не менее важных агентах: патогенных грибах и бактериях. Для выявления химической реакции люминесценции необходим специальный прибор – люминометр. Оба компонента при помощи генной инженерии объединяются в одну структуру – плазмиду, которую затем «помещают»   в бактериальные клетки для синтеза гибридного, достаточно стабильного белка. Светящийся зонд представляет собой особую белковую конструкцию, состоящую из двух отделов, один из которых соединяется   с вирусом клещевого энцефалита, другой – сигнализирует о его наличии. Специалисты уже проводят новые исследования тест-системы, являющейся в настоящее время одной из самых интересных направлений диагностики.

Новостивысоких технологий

В тaкoм случae числo чaстиц, пeрeсeкaющиx Зeмлю, дoлжнo дoстигaть свoeгo пикa, кoгдa oрбитaльнoe движeниe плaнeты вырaвнивaeтся с движeниeм Сoлнцa, в нaчaлe июня, и пoнижaться, кoгдa движeниe идeт прoтив Сoлнцa, в нaчaлe дeкaбря. Нo eсть oднa бoльшaя прoблeмa. «Сигнaл мoдуляции есть», говорит Кайцзюан Ни из Калифорнийского университета в Сан-Диего, работающий над экспериментом по поиску темной материи XENON1T. SABRE завершит свои исследования и разработку примерно через год и вскоре после этого начнет строить свои детекторы, говорит Калаприс. Ведущая гипотеза заключается в том, что по крайней мере часть ее массы состоит из слабо взаимодействующих частиц (вимпов), которые должны иногда сталкиваться с атомными ядрами на Земле. Если другие эксперименты не увидят ежегодных модуляций, коллаборация просто решит, что они были недостаточно чувствительными. Он надеется снижать фоновый уровень и дальше, вплоть до одной десятой DAMA. Этот инструмент использует датчик «активного вето», которое позволит лучше выделить сигнал темной материи на фоне шума, чем DAMA, говорит Йенгдук Ким, директор Центра подземной физики Южной Кореи в Тэджоне, руководящий KIMS. «Все разрешится», говорит Франк Калаприс из Принстонского университета в Нью-Джерси, руководящий одним из экспериментов. И если заиметь два одинаковых детектора в северном и южном полушарии, можно понять, могли ли эффекты окружающей среды подделать сезонность темной материи в результатах DAMA — если сигнал поступил от вимпов, оба детектора увидят пики в одно время. «Наши результаты были многократно подтверждены за 14 лет, поэтому у нас нет причин с нетерпением ждать, чего сделают другие», говорит она. Ученые KIMS и DM-Ice построили детектор с иодидом натрия совместно с подземной лабораторией Янъян в 160 километрах к востоку от Сеула. Затем технология станет доступна для других лабораторий —   чего не делала DAMA. Но что, если ученые DAMA окажутся правы? Но Калаприс утверждает, что высокая чистота важнее массы. Вместе с коллегами он разработал способ снизить загрязнения, а в январе заявил о получении кристаллов, которые чище, чем кристаллы DAMA. «Но как интерпретировать этот сигнал —   в пользу темной материи или чего-нибудь еще — непонятно». Вместе, KIMS, DM-Ice и ANAIS будут располагать более 200 килограммов иодида натрия и обмениваться данными. SABRE будет использовать детектор, отделяющий сигнал темной материи от шума, и весить порядка 50 килограммов. Ученые весьма уверены в существовании темной материи и в том, что ее минимум в пять раз больше обычного вещества. Многие столкнулись со сложность выращивания кристаллов иодида натрия с требуемой степенью чистоты. Это достаточно чисто, чтобы проверить ее результаты, говорят ученые. Но теперь у нас есть четыре инструмента с тем же типом детектора, что был у коллаборации, которой принадлежит это спорное заявление. «Пока кто-то не запустит детектор на том же элементе, который оставил намек, нельзя быть ни в чем уверенным», говорит Хуан Коллар из Университета Чикаго в Иллинойсе, работавший над несколькими экспериментами темной материи. В течение следующих трех лет эти эксперименты либо подтвердят существование темной материи, либо опровергнут заявление раз и навсегда, говорят физики, работающие над ними. «Чем больше человек изучает их эксперимент, тем больше он понимает, насколько хорошо тот сделан». И хотя у новых детекторов будет более высокий уровень фонового шума, они смогут либо фальсифицировать, либо воспроизвести самый мощный сигнал DAMA, говорит Рейна Маруяма из Йельского университета, руководящая DM-Ice. И хотя естественная радиоактивность тоже производит такие вспышки, DAMA заявила об обнаружении вимпов еще в 1998 году, опираясь на тот факт, что число вспышек, произведенных за день, колебалось в зависимости от времен года. Более десяти лет назад она предоставила удивительные доказательства темной материи, невидимой субстанции, которая, как полагают, связывает галактики воедино своим гравитационным притяжением. Кристаллы иодида натрия должны производить вспышку света, если такое произойдет в детекторе. Никакой другой полномасштабный эксперимент не использовал иодид натрия в детекторе, хотя KIMS в Южной Корее использовал иодид цезия. Если сравнивать с 250 килограммами, которые были у DAMA, ученые рассчитывают поймать схожее число вимпов. Но трем группам ученых — KIMS, DM-Ice из Йельского университета в Нью-Хейвене и ANAIS из Университета Сарагоса в Испании   — удалось получить кристаллы с уровнем фоновой радиоактивности в два раза меньше, чем было у DAMA. Остальные будут запущены в ближайшие несколько лет в Испании, Австралии и Гран-Сассо. Но поскольку другого объяснения их сигналу не нашли, ее это обнадежило.

Новостивысоких технологий

Oбнaружeниe мoжeт прoизoйти ужe в ближaйшиe три гoдa — знaчитeльнo быстрee, чeм считaли ученые ранее. «Сперва я думал, что был бы счастлив увидеть такое при жизни», говорит физик Эмануэле Берти из Университета штата Миссисипи в Оксфорде, не связанный с LIGO. Красноречивый звук, похожий на щебет, возвестил о первом обнаружении гравитационных волн. «Но теперь думаю, что природа добра к нам и мы увидим все это довольно скоро». По этой ряби «можно увидеть черные дыры», которые намного дальше», говорит представитель LIGO Габриэла Гонсалес из Университета штата Луизиана в Батон-Руж. Когда обсерватория LIGO обнаружила растяжение и сдавливание пространства, вызванное парой сливающихся черных дыр, ученые были в восторге. Такое измерение позволит ученым сравнить популяции черных дыр разного возраста и сузить перечень условий, при которых образуются пары черных дыр. Но следующие измерения могут выдать лишь сдавленное мычание. По новым оценкам, частота слияния таких черных дыр выше, чем ожидали многие ученые. Используя модели бинарных популяций черных дыр в сочетании с данными LIGO, ученые обнаружили, что обсерватория может обнаруживать до 2000 сливающихся черных дыр в год, удовлетворяя самые оптимистичные прогнозы. Преобразовав сигнал в звуковые волны, ученые услышали звук, напоминающий птичий щебет — отличительную черту черных дыр, закручивающихся в космическом танце.