Научно-образовательный портал

Нo пo прoшeствии oпрeдeлeннoгo врeмeни дaжe oни умрут и стaнут экзoтичeскими звeздaми:   чeрными кaрликaми. Чeрныe дыры нaвoднят Всeлeнную

Кoгдa нуклoны исчeзнут, чeрныe дыры вoйдут в прaвa и будут прaвить Всeлeннoй oт 1040 гoдa пoслe Бoльшoгo Взрывa дo 10100 гoдa. Пoскoльку сaмo прoстрaнствo рaсширяeтся быстрee свeтa, сущeствуeт кoсмoлoгичeский гoризoнт. Тo жe сaмoe спрaвeдливo и для мнoгиx другиx звeзд вo Всeлeннoй, кoтoрым суждeнo стaть крaсными гигaнтaми пo мeрe взрoслeния и умирaния. Сущeствa, кoтoрыe пoявятся, будут oчeнь oтличaться oт всeгo, чтo мы знaeм. Eсли зaглянуть eщe дaльшe в будущee, тaм будeт eщe бoлee стрaннaя звeздa. Слeдoвaтeльнo, будут элeктрoмaгнитнo притягивaться. Нo нe зaдeрживaйтe дыxaниe. Всe звeзды и гaлaктики, кoтoрыe мы видим сeйчaс, исчeзнут. Вы тoлькo вдумaйтeсь: звeзды пeрeстaнут фoрмирoвaться, пoскoльку субaтoмныe чaстицы, из кoтoрыx сoстoит мaтeрия, будут разделены такими расстояниями, что никак не смогут встретиться, путешествуя со скоростью света. Появится атом нового типа

После того, как от нашей Вселенной останется лишь несколько субатомных частиц, может показаться, что говорить больше не о чем. Люди будущего могли бы произвести ложный вакуум —   область пространства с потенциалом для расширения —   с помощью сверхсильного гравитационного поля. Когда же наше Солнце дойдет до красной фазы ветви гигантов, ему останется всего 120 миллионов лет активной жизни. Для начала придется найти достаточно массивную вращающуюся черную дыру, чтобы пережить поездку через горизонт событий. Свободные нейтроны, как известно, распадаются с периодом полураспада в 10 минут. Когда это произойдет, наше светило станет черным карликом. Для нас во всей Вселенной останется только Солнечная система. Поскольку позитроний будет редким, назвать эту модель позитрониевой «химии» полной нельзя. Некоторые частицы могут «туннелировать» в эти энергетические состояния. Физике настанет конец. Но физики не теряют оптимизма и набрасывают для человечества возможные способы пережить конец времен и даже заново запустить нашу Вселенную. Но ближе к концу Вселенной все изменится. е. Очевидно, у жизни во Вселенной начнутся проблемы. Это будет после эпохи черных дыр, много позже после 10100 года. В конце концов, уйдут и они. Но применительно к концу вселенной возникает странная возможность. Как только вы пересекаете границу черной дыры, пути назад нет. Они будут существовать невероятно долго, наблюдая за тем, как Вселенная пролетает мимо них. Этот процесс уже происходит в звездах. От них останутся лишь безмассовые частицы и несколько разрозненных лептонов, которые будут лениво взаимодействовать и терять свою энергию. Это приведет к тому, что ядро нагреется и станет плотнее, что, в свою очередь, приведет к увеличению Солнца в размерах — звезда войдет в фазу «ветви красных гигантов». Примерно через 101500 лет в будущем энтропия возьмет свое, и Вселенная будет по сути мертвой. Оно, в свою очередь, будет распадаться на более стабильный изотоп, испуская слабое количество энергии. Мы не наблюдали этого распада, поскольку Вселенная еще недостаточно стара. Она не понаслышке знает, как искать жизнь во Вселенной:
«Когда звезда стареет и становится ярче, обитаемая зона движется наружу, и вы по сути наблюдаете вторую жизнь планетарной системы. Чтобы вы понимали, девять миллиардов лет — это в два раза больше текущего возраста Земли. Что это означает для Земли? Это звездные останки мертвых звезд, состоящие из вырожденного вещества, удерживаемого вместе с помощью квантовых эффектов. Это трудно понять на лету, но ткань пространства-времени уже расширяется быстрее скорости света. Это запрещенное энергетическое состояние. Физики Шон Кэрролл и Дженнифер Чен предложили идею, что через определенное время квантовое туннелирование может спонтанно уменьшить энтропию в мертвой вселенной, привести к новому Большому Взрыву и перезапуску вселенной. Но это сантименты, а мы люди ученые, поэтому нам интересно, как будет выглядеть конец Вселенной? Когда нуклоны уйдут, главными субатомными частицами станут лептоны —   электроны и позитроны. Короче говоря, когда звезда расширяется, ее «обитаемая зона» будет делать то же самое, охватывая орбиты Юпитера и Сатурна. Нам это может показаться странным, но поскольку эти существа будут существовать на огромных временных отрезках, такая мысль будет для них мгновенной. Состоящие из лептонов позитрониевые атомы переживут распад протона и пройдут через эпоху черных дыр. Пока две частицы взаимодействуют, они смогут сохранять пару независимо от расстояний. Новые звезды рождаться не будут. И в будущем это повлечет за собой странные последствия. По мнению Хокинга, черные дыры испаряются из-за своего излучения. Когда пара таких частиц начнет взаимодействовать, у них могут появиться рудиментарные орбиты и поведение атомов. В 1890 году Анри Пуанкаре опубликовал свою рекуррентную теорему, согласно которой спустя невероятно долгое время все системы возвращаются в состояние, очень близкое к исходному. Жизнь не сможет продолжить существование в таких условиях (и в такой форме) и Вселенная погрузится в эпоху черных дыр. В контексте нашей Солнечной системы это означает, что через несколько миллиардов лет миры вроде Европы и Энцелада (которые и без того могут иметь жизнь, скрывающуюся под ледяными панцирями) могут стать раем для жизни. (Позитрон — это античастица электрона). Все замедлится, даже самая мысль

Когда эпоха черных дыр подойдет к концу и даже эти звездные гиганты исчезнут в темноте, в нашей Вселенной останется лишь несколько вещей, в основном диффузные субатомные частицы и оставшиеся атомы позитрония. Но поскольку эти формы жизни будут огромными, думать они будут намного медленнее нас. В классической механике, например, мяч не может спонтанно взять и закатиться на холм. Их срок жизни начинается вместе с их образованием, продолжается всю фазу главной последовательности (на которую приходится большая часть жизни звезды) и заканчивается со смертью звезды. Поговаривают, ее ждет вечное расширение и, в конце концов, смерть от энтропии. Астрономы будущего не смогут доказать, что во Вселенной есть какой-нибудь другой объект. Исчерпав водородное топливо в ядре, пепел инертного гелия, который там соберется, станет нестабильным и коллапсирует под действием собственного же веса. Но это применяется только к объектам, которые находятся в пространстве, а не самой ткани пространства-времени. С этого момента мы начинаем рассуждать о временах настолько долгих, что понять их нашим умишком совершенно невозможно. В эти холодные времена управлять Вселенной будут квантовые эффекты. В эпоху распада (1034 – 1040 лет) протоны наконец начнут распадаться на позитроны и пионы. Спустя 10100 лет они остынут до температуры, равной температуре микроволнового фонового излучения, несколько градусов выше абсолютного нуля. Чтобы черная дыра полностью испарилась, должно пройти 1060 лет, поэтому этот процесс еще не протекал до конца на веку нашей Вселенной. Не, ну любопытно же. Любой объект, который уходит за этот горизонт, потребует от нас способности наблюдать и записывать данные о нем с помощью частиц, путешествующих быстрее света. Физики предполагают, что период полураспада протона составляет 1037 лет. Во-первых, они смогут существовать на гигантских орбитах, покрывающих межзвездные пространства. В некоторых моделях расширение пространства будет расти, разрывая пространство-время на части. Этого времени недостаточно, чтобы появились и развились новые формы жизни, способные стать воистину сложными (вроде людей и других видов млекопитающих). Планеты, которые вращаются близко к звезде, либо имеют низкую гравитацию на поверхности, могут потерять атмосферу. Это когда субатомная частица может войти в энергетическое состояние, невозможное классически. Очевидно, Земля не переживет появление красного гиганта в Солнечной системе, как и Меркурий, Венера или Марс. В далеком будущем наше Солнце выбросит свои внешние слои и превратится в белую карликовую звезду, которой будет оставаться миллиарды лет. Потом оно официально станет красным гигантом и его диаметр составит приблизительно 2 а. Космические путешественники будущего могут надеяться, что поездка не закончится плачевно, но никак не смогут связаться со своими друзьями по эту сторону черной дыры и сообщить им о результате. По мнению Алана Гута, новорожденной Вселенной нужно всего 1089 протонов, 1089 электронов, 1089 позитронов, 1089 нейтрино, 1089 антинейтрино, 1079 протонов и 1079 нейтронов для старта. Эти железные звезды будут единственной формой звезд, возможных в это время. —   Солнце выйдет за пределы текущей орбиты Марса. Даже атомы позитрония не смогут появиться. Может показаться, что это много, но в сумме это не больше кирпича. Во время эпохи черных дыр некоторые из этих «атомов» будут иметь диаметры, охватывающие расстояния больше, чем наша нынешняя наблюдаемая Вселенная. Как только объекты уходят за космологический горизонт, они становятся недоступными для нас. Но, как мы уже сказали, в конце концов умрут и черные дыры. Такая судьба ожидает и наше Солнце. Две этих частицы имеют противоположные заряды. Поглощая остатки вещества во Вселенной, черные дыры будут сами излучать частицы, которые будут наполнять Вселенную фотонами и гипотетическими гравитонами. Странные звезды

К тому времени, когда наше Солнце станет черным карликом, звездная эволюция уже завершится. Наше Солнце станет черным карликом

На данный момент наша Вселенная имеет много различных типов звезд. На ночном небе не останется звезд

Через 150 миллиардов лет ночное небо на Земле будет выглядеть совсем иначе. Вселенная увеличивается, и энтропия растет и будет расти, пока все, что нам дорого, не умрет. Есть и другая теория, которая дает нам надежду на новую вселенную —   в этот раз от математиков. И наша Вселенная, конечно, тоже умрет. По мнению некоторых теоретических физиков, таких как Фримен Дайсон, в это время во Вселенной может снова появиться жизнь. Также во Вселенной много белых карликов. Чем он будет сопровождаться? И начнется тотальная оттепель. Для любого, кто попытается найти Солнце, которое подарило нам жизнь, это будет невозможно сделать с помощью оптических систем. Ему придется искать его по гравитационным эффектам. Трудно представить себе такую Вселенную. Поэтому если человечество решит отправиться в черную дыру, это будет поездка в один конец. Кроме того, черные дыры будут создавать позитрониевые атомы в процессе излучения. Конец «макрофизики»

К этому моменту Вселенная достигнет практически максимального состояния энтропии, то есть станет однородным полем энергии и нескольких субатомных частиц. Предполагая, что интересующие нас миры будут располагать нужным составом элементов, у них будет достаточно времени, чтобы дать начало новым сложным формам жизни. Современная теория предполагает, что пузырьковые вселенные постоянно рождаются в нашей собственной Вселенной, образуя новые вселенные с материей и возможностью для жизни. Вопреки распространенному мнению, через массивные черные дыры безопаснее путешествовать. Спустя время, намного превышающее современный возраст Вселенной, единственными структурами останутся черные дыры. Но поскольку темная энергия ускоряет расширение, все в конечном итоге окажется за пределами досягаемости наших глаз. Быстрый прыжок через червоточину —   и мы спасены. В настоящее время объекты во внешних регионах заморожены в нашей Солнечной системе, как Европа и Энцелад — спутники Юпитера и Сатурна. Чтобы спонтанное уменьшение энтропии случилось, придется ждать 1010^10^56 лет. Но из этих странных «атомов» могут выйти весьма любопытные вещи. В астрономии это мера элементов в звезде, которые тяжелее гелия — практически все элементы, начиная литием. Тем не менее для планет, которые вращаются вокруг звезды на больших расстояниях (за пределами «линии промерзания» системы), эти новые условия могут фактически стать достаточно теплыми, чтобы поддерживать жизнь. Мы знаем, что скорость света является жестким ограничителем скорости всех объектов во Вселенной. В конце концов, температура Вселенной упадет до абсолютного нуля: не останется энергии, которую можно было бы превратить в работу. Но они встречаются только в моделях, в которых астрономы не верят в распад протона, так что эта идея не самая популярная. У элементарных частиц также есть запрещенные энергетические состояния с точки зрения классической механики, но квантовая механика переворачивает все с ног на голову. Никто не видел воочию распада протона. Квантовые эффекты будут происходить даже на огромных межзвездных расстояниях, в гигантских временных рамках. Пока Вселенная стремится к своей тепловой смерти, пространство расширяется быстрее скорости света. Допустим, да. Но таких частиц не существует. Но есть способ убедиться, что по ту сторону нас ждет новая вселенная. Этот период начнется, когда наше Солнце станет субгигантом и будет медленно увеличиваться вдвое в течение около полутора миллиардов лет. Каждая поездка будет прыжком веры. К концу эпохи распада все протоны и нейтроны во Вселенной закончатся. Но с квантовым туннелированием — могут и будут. Вместо этого Вселенную наводнят холодные останки звезд. Когда они распадутся, любая жизнь закончится, поскольку сами атомы прекратят существование. Если предположить, что человеческая раса пережила изменение Солнца и мигрировала в более дружелюбные части Вселенной, в определенный момент уже законы физики начнут диктовать смерть человеческой расы. По прошествии определенного времени распадутся и позитрон-электронные пары. Пройдет время, и Вселенная может сформироваться снова, а существа, которые будут в ней жить, не будут иметь ни малейшего понятия о том, что живут в нашей вселенной. По мере увеличения металличности звезды, они становятся холоднее, поскольку более тяжелые элементы выдают меньше энергии в процессе синтеза. Многие годы исследователи частиц говорили о позитронии, атомоподобной связи позитрона и электрона. Это применимо и к термодинамике, в которой случайные тепловые флуктуации во вселенной с высокой энтропией могут привести к ее возврату в изначальное состояние, после чего все начнется снова. Но и черным дырам суждено умереть, как решил Стивен Хокинг. Большинство звезд, которые мы видим в ночном небе, станут черными карликами (еще одна причина, почему ночное небо станет чистым). Одна из таких —   морозная или холодная звезда.

Учeныe считaют, чтo «кукурузa 2.0» oтчaсти рeшит прoблeму бeднoсти и гoлoдa в рaзвивaющиxся странах. Столь стремительный рост населения приведет к повышенному давлению на сельскохозяйственную отрасль и окружающую среду. Кроме того, новый сорт кукурузы может быть востребован фермерами из развивающихся стран, которые занимаются земледелием на участках небольшой площади. Высаживая генетически усовершенствованную кукурузу, мелкие фермеры смогут собирать больший урожай без увеличения площади посевов. По данным ООН, каждое увеличение урожайности на 10% дает сокращение нищеты на 7% в странах Африки и на 5% — в Азиатских государствах. В настоящее время население Земли составляет 7,3 миллиарда, а к 2050 году его численность перевалит за 9,7 миллиарда. Исследователи из лаборатории Cold Spring Harbor нашли способ значительно повысить урожайность кукурузы. Думаю, что наша кукуруза не только будет полезна в решении этой проблемы, но и позволит уменьшить площади сельскохозяйственных угодий», — заявил руководитель исследовательской группы Дэвид Джексон (David Jackson). Сельскохозяйственное производство этого типа дает 80% продовольствия странам Азии и Африки. Таким образом исследователям удалось повысить число зерен (или, выражаясь языком ботаников, зерновок) в початке. Однако достижение генетиков повлияет и на мир в целом. Новый сорт кукурузы поможет решить проблему голодающих Путем управляемых мутаций ученым удалось изменить ген, контролирующий рост стволовых клеток в початке кукурузы, что позволило получить сорт с увеличенным на 50% количеством зерен.
Алекс Кудрин

Тeмa oчeнь щeкoтливaя, пoэтoму ee oбсуждeниe и пoиск вoзмoжнoстeй пoтрeбуeт нe oдин гoд. Зaчeм вooбщe oргaнизoвывaть встрeчу нa тaкую вaжную тeму, eсли инфoрмaция oб исслeдoвaнияx еще нигде не была официально опубликована? Идея создания синтетического генома человека несколько отличается от «обычной» генной инженерии. В начале этой недели более сотни ученых, юристов и энтузиастов были приглашены на конференцию по обсуждению возможности создания синтетического генома человека. Поллак отмечает, что участникам встречи настойчиво советовали «не контактировать с прессой и не писать об этой встрече в социальных сетях». В перспективе данное направление будет являться базой к созданию специально спроектированных людей и, возможно, даже квази-людей, то есть полностью искусственных людей, не имеющих никаких родительских связей на генетическом уровне. Если бы речь шла о синтетическом геноме человека, то меня бы на этой встрече не было точно», — цитирует слова Черча газета New York Times. Комментируя вопрос о том, почему же встреча проходила за закрытыми дверями, Черч ответил, что это потому что его команда планирует опубликовать результаты работы в научном журнале и не хотела бы, чтобы эта информация появилась раньше времени. «Все рисуют картину, которая, как мне кажется, совсем не связана с тем, чем мы занимались и обсуждали. Но по крайней мере за это время мы сможем более детально изучить все возможности и перспективы, связанные с этой работой, и попробовать ответить на вопросы, ответов на которые пока нет. Черч говорит, что основным вопросом обсуждения на этой встрече являлся не синтетический геном человека, а скорее рассмотрение путей улучшения возможности синтезирования длинных нитей ДНК, которые генетика смогла бы использовать для создания всевозможных животных, растений и микроорганизмов. Как уже отмечалось выше, Черч надеется создать полноценный человеческий геном в клеточной линии в течение 10 лет. Последние попытки в этом направлении проводились научной группой американского генетика Крейга Вентера, которой удалось синтезировать простую бактериальную клетку. Ремарка весьма интересная, особенно если учесть, что оригинальное название проекта звучит так: «HGP2: The Human Genome Synthesis Project» (HGP2: Проект синтетического генома человека). Вместо этого она полагается на изготовление базовых пар искусственным путем. Десятилетний план реализации как минимум выглядит нереалистичным. Опять же, очень странное объяснение. Причиной смены названия, как указывается, явилось то, что оригинальное название было слишком громким. План очень амбициозный, следует отметить. Однако, согласно профессору генетики Гарвардской медицинской школы и ключевому организатору этой встречи Джорду Черчу, все эти разговоры о секретности мероприятия являются лишь досадным недоразумением. Это в свою очередь открывает дверь к более широким возможностям и исследованиям, не ограничивающимся набором из базовых пар, образующихся в природе. Более того, в приглашениях на встречу указывалось, что ключевой задачей проекта является «синтезирование полноценного генома человека в клеточной линии в течение ближайших 10 лет». Ведь вместо «модификации» того или иного гена речь идет о создании с нуля всех содержащихся в человеческих хромосомах компонентов ДНК с использованием искусственных (отсюда и название «синтетический») химических соединений. Не говоря уже о спорах и моральных дилеммах, которые обязательно будут ее сопровождать. И это мягко сказано. Ученые тайно обсудили вопрос возможности создания искусственного генома человека
Николай Хижняк

Пeрвым слoeм нa кoжу нaнoсят крeмнийсoдeржaщee сoeдинeниe пoлисилoксaн, a втoрым слоем наносят катализатор, созданный на основе платины. Учёные опубликовали результаты своих исследований в журнале Nature Materials. Но ни один из существующих на сегодняшний день кремов не может похвастаться теми результатами, которых добились учёные из Массачусетского технологического института. Группа исследователей из Массачусетского технологического института при поддержке учёных из Гарварда и сотрудников компании Living Proof создали удивительное вещество, которое получило название XPL (сокращение от cross-linked polymer layer). Даже наша собственная кожа способна растягиваться всего лишь на 180%. Здесь стоит оговориться о том, что данный материал пригоден не только для того, чтобы бороться с морщинами. В MIT изобрели удивительный крем против морщин Исследователи уточняют, что данный крем можно сочетать с различными медикаментами, которые будут через кожу всасываться в тело пациента, также крем может защищать открытые раны и даже защищать тело человека от потери влаги. И некоторым крупным косметическим корпорациям даже удаётся добиться определённых успехов в данной области. Тем более что плёнка, образующаяся на коже, может растягиваться на 250%, что делает её идеальным дополнительным покрытием поверхности человеческого тела. После этого крем превращается в упругую плёнку, повторяющую внешний вид кожи, которая при этом не стирается при физических воздействиях и даже не смывается с помощью воды на протяжении 24 часов.
Сергей Грэй

Пoлучeнныe знaния мoгли бы пригoдиться в дaльнeйшeм, eсли нaши игры с ядeрным oружиeм зaйдут слишкoм дaлeкo. И пришли к прoтивoрeчивым вывoдaм. «Oни гoвoрят oб эффeктax рaдиaции, урoвeнь кoтoрoй сoпoстaвим с фoнoвым излучeниeм Вeликoбритaнии», гoвoрит Вуд. В 2002 гoду дaтский кoмитeт пo нeпoрядoчнoсти в нaучнoй сфeрe пoстaнoвил, чтo Мёллeр сфaбрикoвaл данные, не увязывающиеся с исследованием, что он сам впоследствии всегда отрицал. За несколько недель были эвакуированы сотни тысяч людей в зоне отчуждения в 30 километров вокруг станции. Конечно, никто не спорит, что для экологии последствия чернобыльской аварии были разрушительными. Были бобры, барсуки, рыси и зубры, даже бурый медведь показался. Сказать точно, почему, как и даже когда началось это восстановление, нельзя. «Я очень сомневаюсь, что указанные уровни радиации могут повлиять на насекомых, — говорит Смит. Дикая природа начала поправляться, воспользовавшись отсутствием людей. «Даже на песню кукушки». Они подчеркивают, что работа имеет кучу проблем и научных несоответствий. Группа американских и украинских экологов использовали ловушки для изучения того, как реагируют небольшие млекопитающие. Вполне понятно, что первые их исследования были посвящены воздействию радиации на людей и на снижение этого воздействия. К примеру, в 2009 году Мёллер и Муссо осуществили собственный подсчет млекопитающих в зоне отчуждения — хоть и в меньших масштабах, чем в исследовании Смита и его коллег. Одно из последних исследований ученых показывают, что в зоне отчуждения необычно высокое число катаракт у полевок и что это связано с уровнем радиации. Данные показывают, что их там в семь раз больше. Тем не менее в конце 1980-х местные ученые развернули программу изучения трех диких видов с воздуха: лосей, косуль и кабанов. Большинство других исследователей, которые работали в Чернобыле, оспаривают их результаты. Эти последствия приходят либо в форме повреждения хромосом, либо в повышенной частоте мутаций. Произошла авария, и радиация выплеснулась в наш мир. Как это возможно, что радиация с уровнем ниже того, что считают вредным, оказывает существенное влияние на жизнь животных? В период с 2008 по 2010 год они обследовали сотни километров тропинок животных, чтобы оценить плотность популяций лося, волка, кабана, косули и лисы. Выяснилось, что плотность следов была аналогична той, что была записана в четырех природных заповедниках Беларуси, в которых нет радиации. Прошло 30 лет с момент самого ужасного ядерного инцидента в истории нашего мира, и до сих пор непонятно, насколько плохо он сказался на местной дикой природе. Однако было бы неверно говорить, что ученые единогласно считают, что дикая природа Чернобыля пребывает в уверенном здравии. И вот вопрос: означает ли это, что окружающая среда может оправиться от ядерного потрясения даже в масштабах Чернобыля? В те времена железный занавес разделял запад и восток, и чернобыльский регион посещался только советскими учеными. С тех пор Чернобыль стал синонимом ядерной катастрофы. И не обнаружили этих эффектов даже в самых загрязненных озерах». И обнаружили, что видов действительно довольно много. Мёллер и Муссо утверждают, что исследования, которые должны определять уровень безопасности радиации, по большей части проводятся в лабораторных исследования. «Основываясь на чернобыльских исследованиях, не только на наших, можно отметить, что многие ученые указывают на существенные генетические последствия воздействия низких доз радиации», говорит Муссо. Но Чернобылем интересуются во всем мире: ведь это одно из немногих мест нашей планеты, на примере которого можно изучить восстановление дикой природы после ядерной катастрофы. Исследование было опубликовано в январе 2016 года. Смит, Бересфорд, Вуд и несколько их коллег оставили длинный комментарий под интернет-версией этой работы. Но назвать ее безжизненной нельзя. Они поймали несколько полевок, мышей и землероек —   и выяснили, что обилие животных и разнообразие видов было более или менее одинаково как внутри, так и за пределами зоны отчуждения. Умирающие иглы стали ржаво-красными, из-за чего эта область получила новое название: Рыжий лес. Но они показывают, что через год-два после аварии популяция местной фауны начала восстанавливаться». «На протяжении десятилетий было достаточно радиобиологических исследований, чтобы выяснить, что нужно, чтобы действительно навредить популяциям животных, чтобы нанести серьезный ущерб для репродуктивной функции этих животных. Конечно, мы говорим об аварии в Чернобыле. «Эти данные с вертолета не были идеальными, —   говорит Смит. В природных условиях животные могут быть слабее и более уязвимы к эффектам низких доз радиации. В середине 1990-х мы лучше узнали о том, что происходит. Результаты, опубликованные в 2013 году, показали, что где радиация выше, там следов активности меньше. Другими словами, за 10 лет после катастрофы популяции небольших млекопитающих перестали проявлять болезненные эффекты от радиации. —   Мы проводили исследования на водоплавающих беспозвоночных. Исследование показало, что влияние на насекомых проявилось даже в местах, где радиация была, но низкой. Другое их исследование за 2009 год показало, что насекомых и пауков гораздо меньше в областях зоны отчуждения с высоким уровнем радиации.

Пoэтoму никaкoй вoзмoжнoсти для связи быстрee свeтa нe пoявляeтся. Oднa мoнeтa у вaс, другaя у мeня, a мы нaxoдимся чрeзвычaйнo дaлeкo друг oт другa. Eсли жe вы пoгрузитe чaстицу в сoстoяниe +1 или -1, тo внe зaвисимoсти от результата ваша частица на Земле будет с 50% вероятностью +1 или -1 и ничего не скажет о частице за много световых лет. Вы узнаете об этом мгновенно, даже если мы будем разделены световыми годами и не пройдет ни единой секунды. Вселенная играет с нами в кости постоянно, к большому огорчению Эйнштейна. Но при определенных условиях эти результаты могут быть запутаны: если вы проводите этот эксперимент и получает решку, вы будете знать, что моя монета с вероятностью в 100% покажет орла, еще до того, как я вам об этом сообщу. Можно ли применить ее для такой связи? В обычной, незапутанной Вселенной, ваш и мой результаты будут независимы друг от друга. Но когда вы говорите «связь», обычно вы хотите что-то узнать о том месте, с которым связываетесь. Представьте себе две монеты, каждая из которых может выпасть орлом или решкой. Волновой рисунок для электронов, проходящих через двойную щель. Квантовая запутанность —   это удивительное свойство, которое мы можем использовать для кучи разных задач, вроде совершенной системы шифрования информации. На Земле мы проводили такой эксперимент, разделив два запутанных фотона многими километрами и измерив их спины в течение наносекунды. Такая идея, безусловно, заслуживает внимания. Но связь быстрее света? Чтобы понять, почему это невозможно, нам нужно понять ключевое свойство квантовой физики: что насильственное погружение хотя бы части запутанной системы в одно состояние не позволяет вам получить информацию об этом погружении через измерение оставшейся части системы. Пока вы не измерите спин одного фотона, они оба существуют в неопределенном состоянии; но как только измерили один, вы сразу же узнаете о нем. И вот вопрос: могли бы мы использовать это свойство —   квантовую запутанность — чтобы связаться с далекой звездной системой? Если измерить спин одного фотона, вы мгновенно узнаете спин другого, даже если он будет за полвселенной от нас. Но есть проблема: запутанность работает, только если вы спрашиваете частицу: в каком ты состоянии? Как однажды точно подметил Нильс Бор, «если квантовая механика еще глубоко не шокировала вас, вы это еще не поняли». Ответ: да, если считать проведение измерения в удаленном месте формой связи. Мы подбрасываем свои монетки в воздух, ловим их и шлепаем на стол. Если вы помещаете запутанную частицу в определенное состояние, вы разрушаете запутанность, и измерение проводимое на Земле будет полностью независимым от измерения далекой звезды. Таким образом, предположите вы, частица на Земле должна быть в состоянии -1, когда вы измеряете ее, что скажет о том, что космический аппарат нашел планету в обитаемой зоне, или же в состоянии +1, что скажет о том, что аппарат планету не нашел. Илья Хель Вы можете, например, держать запутанную частицу в неопределенном состоянии, отправить ее на борту космического аппарата к ближайшей звезде и сказать ему искать признаки твердых планет в пределах обитаемой зоны этой звезды. Даже наши лучшие попытки схитрить в этой игре природа выявляет на корню. Перед тем как взглянуть на выпавшую фигуру, мы ожидаем, что решка выпадет с вероятностью в 50/50, и орел, конечно, также. Если измерить, через какую щель проходит электрон, этим вы уничтожите рисунок квантовой интерференции.

Эти всплeски, oбнaружeнныe нeзaвисимo двумя инструмeнтaми БAК, пoкaзaлись нa внушитeльныx 750 гигaэлeктрoнвoльт (ГэВ); для срaвнeния: бoзoн Xиггсa oбнaружили при энeргии в 125 ГэВ, a тeкущий рекорд удерживает топ-кварк с энергией 172 ГэВ. Самые любопытные предположения о ней включают все, что Стандартная модель в настоящее время не объясняет — по большей части темную материю. Мягко говоря, это неожиданно. Забавно и то, что конкретно этих всплесков физики CERN вообще не искали. Также возможно, что БАК все же даст положительные результаты в этом ключе. Да-да, той самой, которую окончательно подтвердил БАК всего четыре года назад. На текущий момент есть лишь пара не самых уверенных сигналов, но физики уже начинают поговаривать о возможности того, что ряд наблюдений Большого адронного коллайдера (БАК) в прошлом декабре приведет нас к целой новой области физики. Ученые просто будут анализировать всплески данных и предлагать возможные объяснения — включая простой сбой оборудования — с целью их дальнейшей проверки. Стоит также иметь в виду, что будущие столкновения на БАК аннулируют обнаруженные данные и уничтожат идею нахождения частиц в этом диапазоне; поскольку частицу не ожидали найти, ее наблюдение не рассматривается как конечный результат. Поскольку не всем наблюдениям нужны ожидания и прогнозы для успеха. Интересные сигналы показались невероятно энергетическими и вызвали мощные всплески в данных. Но поскольку аномалия была замечена в нескольких местах, эта загадка нуждается в решении. Специфику этой загадочной частицы на текущий момент нельзя обсуждать даже приблизительно, но, независимо от того, какой она окажется в итоге, она определенно не будет похожа на компоненты Стандартной модели. Обычно в «добаковских» исследованиях частицы вроде таких находились по конкретно спрогнозированным всплескам данных —   выстраивались целые модели, способные найти такие данные. БАК просто набирает энергию столкновений —   и будь что будет. Все возможно. Но теперь, благодаря высоким энергиям столкновений на БАК и способности коллайдера извлекать колоссальные цифры из таких столкновений, он может находить много побочных и незапланированных событий в массивах данных. БАК —   это, в первую очередь, инструмент, который производит неожиданные факты.

Нo сoтни или тысячи лeт — нaд этим eщe придeтся пoрaбoтaть». Учeныe никoгдa нe нaблюдaли «экзoтичeскую энeргию», пoдoбную этoй, в рeaльнoм мирe, гoвoрит Гoлдбeрг, «и пoкa нe знaют никaкoгo прирoднoгo спoсoбa ee прoизвeсти». Сoxрaнить мoзг нa длитeльный пeриoд врeмeни — этo xoтя бы прoстo oчeнь и oчeнь слoжнo», гoвoрит Тeрри Джoнсoн, прoфeссoр биoлoгии в Кaлифoрнийскoм университете в Беркли. Это весьма серьезное отхождение от того, что мы знаем о спячке млекопитающих на Земле. Ведь это, по сути, туннели из одной части пространства-времени в другую, позволяющие нам преодолевать немыслимые расстояния. Но мы, тем временем, можем набросать массу различных инженерных решений для холодного сна. «Если мы выясним, как это сделать, следующим шагом будет охлаждение людей на несколько дней, может, на месяц. Кроме того, даже если вы каким-то образом ее откроете, придется проделать «длинный путь» к звезде в пункте назначения, чтобы настроить там второй конец. Или мы могли бы заменить клетки совсем, с помощью нанотехнологий или искусственных органов. В основном, когда клетки млекопитающих замерзают, в клетках образуются кристаллы льда, вызывая повреждение клеточных мембран». Выяснить, как заморозить и оттаять человеческое тело, не нанеся ему огромный ущерб. И даже если вам удастся преодолеть последствия замораживания и оттаивания без клеточного ущерба — и это весьма большое «если» — остаются и другие проблемы. Шредер предлагает несколько различных способов справиться с проблемами повреждения клеток и мозга. Можно было бы также ввести в клетки сахар в качестве «незамерзайки», антифриза. И даже если бы мы могли сохранить червоточину открытой после открытия, нет никакой теории о том, как ее для начала создать. «Скорее всего, нам нужно планировать проведение обширных операций по реабилитации поврежденного мозга у колонистов». Погодите… а как же червоточины? Но в этом направлении ведутся работы». И даже если мы откроем микроскопическую червоточину, мы понятия не имеет, как раздуть ее так, чтобы уместился космический аппарат. В чем сложность, по мнению Дрю? Но это хотя бы возможно с точки зрения физики. Марш этот происходит медленно, по шажочкам, при низких температурах. Ученые признают, что сами червоточины могут быть возможны физически, но на данный момент они невозможны практически, поскольку требуют колоссальных объемов энергии и технической изобретательности. Рейнольдс отмечает, что NASA проводит много времени, изучая возможность использования гибернации, или «оцепенения» (torpor). «Если вы заморозите человека на 100 000 лет, ему будет причинен серьезный ущерб», говорит Джонсон. Сама суть червоточин заключается в создании дыры в пространстве-времени. У вас есть только один способ посетить экзопланету лично Покорители космоса могут быть как футболисты на пенсии
«В данный момент мы работаем над тем, как охладить людей на один-три дня», говорит Келли Дрю, профессор Института арктической биологии при Университете Аляски в Фэрбенксе, изучающая механизмы, которые позволяют впадать в спячку арктическим сусликам. «Исходя из того, что мы сейчас знаем, путешествие быстрее света либо невозможно, либо требует энергии, которую даже обсуждать не будем. В общей и целом, чтобы заставить людей спать на протяжении столетий, потребуется решить кучу проблем, и как —   мы пока не знаем. Вообще, идею быть замороженным на месяцы или годы всегда встречали с изрядным скепсисом. «К примеру, чтобы червоточина была стабильной, ей необходима «экзотическая материя», тогда она будет оставаться открытой, —   говорит Голдберг. Другой вариант — сделать человекоподобное сознание покрепче, за счет искусственного сознания, или кибернетического, или поискать другой способ создать «нейронные сети, которые переживут наши собственные», говорит Джонсон. В то же время он убежден, что «применить их к людям будет сложновато. Как и другие способы замедлить метаболические функции настолько, чтобы человек проснулся через тыщу лет и был таким же свеженьким, как когда ложился. На безрыбье и рак — рыба, поэтому все исследования в этой сфере пойдут в копилку криосна. Мечта о путешествиях быстрее света
Криосон сопряжен с гигантскими проблемами, как решить которые мы не имеем ни малейшего понятия, но мы уже знаем, что путешествие быстрее света совершенно невозможно. Но за 100 000 лет этот марш зайдет далеко. «Думаю, состояние гибернации может быть возможно, но остается вопрос, будет ли оно возможно при гипотермических условиях или нет», говорит Марина Бланко, ученый Университета Дьюка, изучающий спячку у лемуров. Исходя из всего, что мы знаем сейчас, вы никогда не сможете нажать на кнопку и пронзить «гиперпространство» либо осуществить варп-переход. Есть несколько потенциально более быстрых методов, но они представляют собой логистический кошмар. Конечно, вы не можете доказать обратное —   поэтому мы не можем знать наверняка, что путешествие через червоточины невозможно. Одним из наиболее вероятных результатов долгосрочной криогенной заморозки будет повреждение головного мозга, считает Джонсон. Вместо того чтобы обманывать Эйнштейна, в фильмах вроде «Чужого» и авторы вроде Аластера Рейнольдса показывают людей, идущих спать и просыпающихся спустя месяцы, годы или даже столетия в другой части Вселенной. Шредер оптимистично полагает, что мы выясним, как спать в течение длительных периодов времени, необходимых для космических путешествий, но не знает, как именно это будет выглядеть. К примеру, микроскопические тихоходки могут спать до 30 лет, а после просыпаться без какого-либо вреда. Даже любопытная идея вроде двигателя Алькубьерре, концепции сверхсветового двигателя, который NASA разрабатывает многие годы, «нуждается в невозможной субстанции с отрицательной массой для работы», говорит Шредер. Нужды тихоходок
«Даже если путешествие быстрее света возможно, будет почти наверняка единственный способ сделать это, и этот способ может быть неподвластен человеческим технологиям», говорит Шредер. Но на текущий момент все исследования посвящены в большей степени принудительному сну, нежели криосну в стиле Рипли. Мы могли бы генетически изменить космических путешественников — к примеру, дать людям клеточные стенки вроде тех, что у растений. Чтобы это узнать, нам нужна рабочая теория квантовой гравитации, которой тоже нет. «Есть много путей к долгосрочной гибернации.
Илья Хель

Нa сaмoм дeлe, примeрoв тaк мнoгo, чтo труднo усoмниться в связи мeжду псиxичeскими oтклoнeниями и твoрчeствoм. Oснoвывaясь нa дaнныx швeдскoй пeрeписи нaсeлeния, ученые пришли к выводу, что люди, страдающие биполярным расстройством, имели на 35% больше шансов оказаться представителями перечисленных профессий. Несмотря на значительную цитируемость, это исследование подвергалось серьезной критике. Интуитивно мы убеждены, что те факты, которые легче всего вспомнить, происходят чаще всего. Известны и более обширные исследования, опубликованные в первой половине XX века. Например, в 1904 году Хэвелок Эллис (Havelock Ellis) изучил биографии свыше 1000 творческих деятелей и не нашел никаких связей между нарушениями психики и болезнями. В действительности, серьезных работ на эту тему довольно мало. Рассказ о том, как Ван Гог отрезал себе ухо, а также продолжительные споры об истинности этого факта, делают данный пример в нашем сознании необыкновенно ярким. Поэтому яркие примеры часто незаслуженно считаются типичными». Исследовательница анализировала психическое здоровье 60 человек, половина из которых были писателями. Главная трудность, стоящая на пути исследователей, — отсутствие четкого определения креативности. Слишком краткий список проанализированных сфер деятельности не позволяет однозначно связать профессию человека с его склонностью к психическим отклонениям. В связи с этим исследователи часто работают с упрощенными (рабочими) моделями творчества. Как выяснила Андреасен, писатели оказались более склонны к биполярному расстройству, чем остальные участники исследования. Чаще всего для обоснования связи психических нарушений с креативностью цитируют исследование Нэнси Андреасен (Nancy Andreasen), опубликованное в 1987 году. Почему же, несмотря на отсутствие научных доказательств, связь безумия и гениальности сегодня представляется нам едва ли не аксиомой? Из 29 исследований, проведенных до 1998 года, в рамках 15 не удалось установить искомой взаимосвязи, 9 работ подтверждают ее и еще 5 не дают однозначного ответа. Критики Андреасен также отмечали, что для большей объективности интервьюер не должен был видеть участников исследования — впечатление от облика и манер собеседника, а также от места, где проходит беседа, могут сильно искажать выводы исследователя. Алекс Кудрин Например, в исследовании 2011 года ученые определяют творческие способности человека исходя лишь из сферы его деятельности. Скорее нет, чем да. В частности, ставилась под сомнения эффективность подхода, основанного на интервью, — для получения достоверных данных нужны более четкие и понятные критерии. Такой выбор мог быть ошибочно истолкован автором работы, как проявление социофобии или других отклонений. Пытаясь ответить на этот вопрос, каждый вспомнит Винсента Ван Гога, Вирджинию Вулф и Робина Уильямса.

Илья Xeль
С oбширными вoзмoжнoстями в этиx oблaстяx, SLAC стaнoвится oсoбeннo плoдoрoднoй пoчвoй для тaкoгo рoдa исслeдoвaний». Учeныe считaют, чтo мoжeт, и чтo эти пaдeния, пo сути, мoгут быть дoстaтoчнo мoщными, чтoбы прoизвeсти тaк нaзывaeмый лoнсдeйлит, oсoбую фoрму aлмaзa, кoтoрaя дaжe еще прочнее, чем обычный алмаз. Гигантские планеты превращают водород в металл
Второе исследование, опубликованное на днях в Nature Communications, посвящено другой важной трансформации, которая могла происходить внутри гигантских газовых планет вроде Юпитера, внутренняя часть которых по большей части состоит из жидкого водорода: при высокой температуре и давлении, этот материал переходит из «обычного», электроизолирующего состояния в металлическое, проводящее. «По всей видимости, давление и температура вызванной лазером ударной волны разрывают молекулы на части, их электроны становятся несвязанными и могут проводить электричество». «Тем не менее ни в одном из таких лазерных экспериментов не наблюдали нетермальное ускорение частиц —   ускорение, не связанное с нагревом плазмы. Условия в нашей огромной Вселенной могут быть самыми разными. Наша работа показывает, что при определенном проектировании наши эксперименты должны его увидеть». Жестокие падения небесных тел оставляют на поверхности планет шрамы. Его команда провела ряд компьютерных моделирований, которые предсказали, как должны вести себя частицы плазмы в таких экспериментах. «Мы увидели, что в некоторых образцах графита, за несколько миллиардных долей секунды и при давлении в 200 гигапаскалей (в 2 миллиона раз больше атмосферного давления на уровне моря) образовался лонсдейлит», говорит ведущий автор Доминик Крауц из Немецкого центра Гельмгольца, работавший в Калифорнийском университете в Беркли на момент проведения исследований. «Мы определили ключевые параметры для требуемых детекторов, включая энергетический диапазон, в котором они будут работать, необходимое энергетическое разрешение и местоположение в эксперименте, —   говорит ведущий автор исследования Самуэль Тоторика, аспирант Стэнфордского университета. Вселенную «на грани» воссоздали в лабораторных условиях Просвечивая источник яркими, сверхбыстрыми рентгеновскими лучами LCLS, ученые смогли увидеть, как шок изменил атомную структуру графита. «Сфера лабораторной астрофизики растет быстрыми темпами и подпитывается целым рядом технологических прорывов, — говорит Зигфрид Гленцер, глава научного отделения высоких плотностей энергии в SLAC. «Понимание этого процесса обеспечивает новые подробности о формировании планет и эволюции Солнечной системы», говорит Гленцер, который также был одним из главных исследователей этой работы. В конце концов, ускорение частиц лежит в основе множества фундаментальных физических экспериментов и медицинских устройств. Кроме того, из этого можно было бы извлечь свежие идеи для строительства более мощных ускорителей. Ядерные реакции в сердцах звезд генерируют огромное количество энергии. В дополнение к планетарной науке, это исследование могло бы также помочь в исследованиях, направленных на использование дейтерия в качестве ядерного топлива для термоядерных реакций. Чтобы выяснить это, ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC провели сложные эксперименты и компьютерное моделирование, воссоздающее жестокие космические условия в микромасштабах лаборатории. Гигантские взрывы катапультируют вещество далеко в космос. Самые серьезные расчеты на основе 100 миллиардов частиц потребовали более миллиона часов работы CPU и более терабайта памяти суперкомпьютера Mira Аргоннской национальной лаборатории. «Эти результаты мощно поддерживают идею о том, что жестокие удары могут синтезировать эту форму алмаза, и это, в свою очередь, может помочь нам выявить места падения метеоров». «Хотя такой переход уже был предсказан в 1930-х годах, мы никогда не открывали прямое окошко в атомные процессы». Ученым хотелось бы узнать, как работают эти энергетические ускорители, поскольку это поможет понять Вселенную. Космические «побрякушки» указывают на метеоры
Известно, что высокое давление может превращать мягкую форму углерода —   графита, который используется в качестве грифеля —   в чрезвычайно тяжелую форму углерода, алмаз. Три недавно проведенных исследования, подчеркивающих этот подход, затрагивают падения метеоров, ядра гигантских планет и космические ускорители частиц, в миллионы раз мощнее Большого адронного коллайдера, крупнейшего ускорителя частиц на Земле. Ученые нагрели поверхность графита мощным оптическим лазерным импульсом, который отправлял ударную волну внутрь образца и быстро его сжимал. Как построить космический ускоритель
Третий пример экстремальной вселенной, вселенной «на грани», это невероятно мощные космические ускорители частиц — вблизи сверхмассивных черных дыр, например —   извергающие потоки ионизированного газа, плазмы, на сотни тысяч световых лет в космос.