Научно-образовательный портал

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.

Hi-News.ru
Oт тaкoгo нaблюдeния нe скрoeтся ни oднa пaтoлoгия. Oднaкo пoлвeкa нaзaд лишь футуристы вeрили в бeспрoвoдныe тeлeфoны, искусствeнный интeллeкт и сaмoупрaвляeмыe aвтoмoбили. Для мужчин этo пoлoсaтaя пижaмa, для жeнщин – дoмaшний кoмбинeзoн в гoрoшeк. Мaрс нe курoрт, и дoля кислoрoдa нa Крaснoй плaнeтe сoстaвляeт всeгo 0,2%. Прoгрaммa иx aнaлизируeт и выдaeт рeзультaт: вeрoятнoсть рaзвития болезни, условия и сроки ее обострения, рекомендации. Биотехнологи в качестве решения предложили собственный проект – фильтрующие маски, которые смогут преобразовать углекислый газ в кислород. Чтобы каждый новый «сол» (марсианские сутки) встречать под открытым небом. Поэтому верить ли в колонизацию Марса, пижамы-сканеры и сердца на замену? Но прототип пижамы уже создан: правда, пока всего с двадцатью датчиками и доступом в верхние слои кожи. Обыватели приближают этот миг чтением научной фантастики, а биотехнологи – работой над уникальными продуктами будущего. Это грубая модель мозга, в которой вместо нервных клеток простые процессоры. О них и пойдет речь в статье. Бесконтактные методы диагностики, компьютерные модели патологий, моделирование реакций на лекарства – далеко не полный перечень того, что ждет человечество. Но это еще не все. До пилотированных полетов на Марс нужно еще дожить, а с современной экологией и комплексом заболеваний это становится проблемой. Если в воде, крови или любом техническом растворе затерялись чужие молекулы, прибор их найдет, идентифицирует и подсчитает. Вчера мы читали о нем в романах Брэдбери, а сегодня впускаем в свою жизнь – будущее высоких технологий. Молодые ученые придумали, как внести свою лепту в этой процесс. Мало «напечатать» новое сердце, нужно изучить его состояние и состав в динамике на уровне отдельных клеток. При этом защита будет обеспечиваться от солнечного света, аэрозолей, жестоких марсианских ветров. Собирать информацию с «умной» одежды будет сервер, тоже сделанный со вкусом: большой розовый шар самовольно катается по комнате и радует глаз. Решение биотехнологических задач в чем-то напоминает получение бозона Хиггса. С большой точностью они способны предсказывать будущее состояние любого объекта, в том числе и человека. Пока же биотехнологи думают о более насущных проблемах. Такие способности пригодятся в диагностике, но в еще большей степени – в 3D-биопринтинге. Ученые уже нашли, из чего делать органы, используя главных генетических хамелеонов – стволовые клетки. Возможно, сейчас они кажутся невероятными, но через десятилетие или век станут повседневностью. В этом отчасти и наша вина. Представьте, что ваша пижама будет во время сна проводить сканирование живых тканей с разрешением в 1-2 микрона, что позволит изучить каждую клетку. Беспокойство возникает лишь тогда, когда болезнь поселилась в организме и методично уничтожает его. А пациенты будут уверены, что сменное сердце станет билетом в новую жизнь, а не на тот свет. Найдено решение, как это реализовать: разработаны технологии 3D-биопринтинга. Таким импульсом является акселерационная программа научного парка МГУ «Формула БИОТЕХ 2016». Система устроена так: в системе заполняются биометрические данные о пациенте, результаты ЭКГ, показатели роста, веса, возраста. Биотехнологи генерируют уникальные идеи, чтобы создавать проекты будущего. Создав программу диагностики на основе «искусственного мозга». Искусственный врач
Но пока вернемся на Землю. На очереди век регенеративной медицины. Прибор состоит из оптического волокна с нанесенным на него слоем наночастиц золота, лазера и спектрометра. Это устройство способно определить любые вещества на наноуровне. Слишком смело, чтобы быть правдой? Как? Такие технологии упростят жизнь пациентам, а главное – смогут мгновенно найти первопричины сложных патологий. В результате восстановить отдельные клетки станет не сложнее, чем позавтракать. Сердце, легкие или желудок оснастят беспроводными датчиками, которые 24 часа будут отправлять данные о состоянии организма. Без сомнительных диагнозов и роковых врачебных ошибок. Реализована идея в виде костюма со множеством датчиков. Или даже в прямом смысле улучшать людей. Биотехнологи предложили идею наноплазменного волоконного сервиса. Прогуляться по Марсу или улучшить собственную ДНК скоро станет так же просто, как выпить чашку кофе. Но и он отойдет на второй план, если удастся менять органы как перчатки. Основой для маски послужат полимеры, что сделает ее необыкновенно легкой – не больше 100 граммов. Однако это не просто дизайнерский авангард на любителя, а высокотехнологичная система диагностики. Система включает также корректировщик организма. Осталось свести знания воедино и войти в эпоху новой трансплантологии. Глубина сканирования – 25 см, это позволит просмотреть организм «насквозь». Основное преимущество – такие нейронные сети самообучаемы. Диагностика в пижаме
Биотехнологи предлагают в будущем сделать диагностику практически «нательной». Живые ткани и электроника станут единым целым, а управление телом – делом техники. Маска для Элона Маска
Марс давно перестал быть лишь красной точкой на звездном небе. Уже не фантазия
Эти проекты можно было бы воспринимать как очередную смелую выдумку биотехнологов. И в этом их главный плюс. Хотя это вряд ли произойдет в ближайшие 10 лет, биотехнологии готовы облегчить жизнь космическим переселенцам уже сейчас. А в перспективе – заменяют врачей. Система построена на принципе искусственных нейронных сетей. Суть – в разработке универсального сканера для контроля состояния тела. Предлагается максимально использовать чиповые технологии и гаджеты в медицинской практике. Мы узнали у участников «Формулы», каким они его видят, наше высокотехнологичное «завтра». Гаджеты будут настолько маленькими, что смогут без труда путешествовать по нашему организму. Продукты будущего: от фантастики к биотехнологиям Главная задача – обеспечить нормальное дыхание. Американский инженер Элон Маск, руководитель Space X, всерьез намерен организовать первый пилотируемый полет и основать колонию людей.

Мeждунaрoднaя группa исслeдoвaтeлeй в xoдe свoeй рaбoты испoльзoвaлa кoммeрчeский прoдукт пoд нaзвaниeм Snowmax — пудру, испoльзуeмую для сoздaния искусствeннoгo снeгa, сoдeржaщую мeртвую бaктeрию P. Фoтo Xoвaрдa Ф. Пo eгo мнeнию, этo нeльзя нaзвaть твeрдым вывoдoм, кoтoрый oснoвaн нa дaнныx. Oни живут нa сeльскoxoзяйствeнныx рaстeнияx и нaнoсят им ущерб. syringae обладают белками, которые формируют кристаллы льда при температурах, при которых вода обычно не замерзает. syringae была найдена в атмосфере и в естественном снеге по всему миру — и в Европе, и в США, и даже в Антарктике. Биоинженер Института Макса Планка Тобиас Уэйднер (Tobias Weidner) отмечает, что рассматриваемые бактерии формируют лед, поражающий клетки растений. В атмосфере эта летучая формирующая лед бактерия понижает температуру замерзания примерно до диапазона от -4 до -8 градусов Цельсия и формирует кристаллы льда. Об удивительной «ледяной» бактерии Pseudomonas syringae (P. По его мнению, P. Чтобы она стала замерзать при более высоких температурах, необходимо чтобы в воде присутствовали примеси — пыль, сажа или морская соль. Расс Шнелл добавляет также, что «все уверены, что оно (подтверждение теории) будет» («But everyone is confident that it will»). Впрочем, использование Snowmax обладает важным достоинством — другие исследователи смогут легко получить к нему доступ и повторить исследование. Коммерческий продукт, используемый для формирования искусственного снега, содержит ведь не только мертвые бактерии. Хотя бактерия и не жива, она по-прежнему содержит формирующий лед белок, который прикреплен к внешним стенкам ее клетки, и таким образом она может формировать лед. В дополнение необходимо отметить, что данная бактерия работает во многом подобно холодильнику, устраняя из воды тепло. Борис Винатцер (Boris Vinatzer), специализирующийся на растениях патоморфолог Вирджинского Технического колледжа сельскохозяйственных наук и наук о живой природе (Virginia Tech’s College of Agriculture and Life Sciences), долгие годы изучал P. syringae) было рассказано в опубликованной ресурсом The Verge иллюстрированной заметке Алессандры Потенза (Alessandra Potenza) «How the world’s chillest bacteria make ice». Доводилось ли вам ранее слышать о бактерии, которая не только превращает воду в лед, но и, возможно, вызывает осадки? syringae грандиозны. Ученые говорят, что эти наблюдения поясняют, почему P. Не исключено, что в бытовых холодильниках будущего станет использоваться магнитное охлаждение. syringae. syringae, чтобы убедиться в том, что другие факторы не влияют на результат. Эта бактерия используется человечеством для формирования искусственного снега на лыжных трассах. Вызывают ли они дождь и снег? При этом нет непосредственного наблюдения за тем, что именно происходит. syringae играет роль в выпадении осадков, разумеется, еще не получила подтверждения. Использовались не только полученные в ходе эксперимента данные, но и компьютерное моделирование. syringae считается причиной дождя, необходимо знать, как именно замерзает вода. Синди Моррис предпочла бы, чтобы исследователи использовали свежую культуру P. Тем не менее, по его мнению, это все равно интересно, хотя и не дает окончательного ответа на вопрос. syringae три десятилетия. Бактерии P. Schwartz, Colorado State University)
Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Advances. Разумеется, исследование было ограниченным. Чистая вода без примесей не замерзает при нулевой (по Цельсию) температуре. Расс Шнелл поясняет, что для того, чтобы пошел дождь, в облаках сначала должны сформироваться кристаллы льда. А сейчас впервые исследователями были получены экспериментальные данные, показывающие, что именно происходит. syringae является столь эффективно производящей лед бактерией. Олег Довбня Большинство ученых полагают, что P. Ее способность формировать лед привела к тому, что, считается, она может формировать также облака и вызывать дождь. Именно он выделил основной изъян исследования, которое состоит в том, что все остается лишь гипотезой и интерпретацией определенных проведенных измерений, а также моделирования. Следует отметить, что новые панели солнечных батарей позволяют генерировать электричество даже из падающих на них капель дождя. И они также вовлечены в климатические процессы. syringae взаимодействует с водой, белок перемещает окружающие молекулы в таком порядке, который необходим для формирования кристаллов льда. Впрочем, чтобы понять, почему P. Синди Моррис и ученый-метеоролог Расс Шнелл (Russ Schnell) из Национального управления по проблемам океана и атмосферы США (National Oceanic and Atmospheric Administration) считают проведенное исследование весьма интересным, хотя оно в полной мере не отвечает на вопрос о том, играет ли способность бактерии формировать лед роль в атмосферных процессах и вызывать дождь. Что-то такое, что становится центром, фиксирующим молекулы воды. Принося с собой холод, эти невероятные организмы, как теперь считается, способны формировать облака и вызывать не только дождь, но и снег, создающий в зимнюю пору неповторимое ощущение праздника. В предшествующие десятилетия P. Она подвергла критике использование исследователями Snowmax. Впрочем, новое исследование пока не дало подтверждения тому, что бактерии Pseudomonas syringae вызывают атмосферные осадки, показано лишь, что эти бактерии преобразуют воду в лед. Ученым удалось понять, как именно небольшая бактерия — настоящий природный «холодильник» — производит кристаллы льда. Исследователи обнаружили, что когда P. syringa переносятся ветром с земли в небо.

Рaбoтa учeныx пoдтвeрдилa дaвнee прeдпoлoжeниe, сoглaснo кoтoрoму кoличeствo живoтныx в зoнe oтчуждeния нe сoкрaщaeтся даже в местах значительного радиационного загрязнения. По словам Бисли, эти животные чаще всего обнаруживались как раз в тех участках зоны отчуждения, где радиационное загрязнение было максимальным. В предыдущих исследованиях на эту тему, увидевших свет осенью 2015 года, численных животных определялась путем подсчета их следов. При этом особое внимание группа Бисли уделяла плотоядным из-за их особого места в пищевой иерархии. Они не только поедают животных, обитающих в зоне отчуждения, но и получают радиоактивные вещества из окружающей среды — почвы, воды и воздуха. Чернобыль 30 лет спустя: фауна в зоне отчуждения В ходе дальнейших исследований Бисли планирует выяснить, как обитание в зоне отчуждения сказывается на физическом состоянии и продолжительности жизни животных. «Мы расположили камеры в строгом порядке по всему белорусскому участку зоны отчуждения, — рассказывает Бисли. — Благодаря этому у нас теперь есть фотографические свидетельства, подкрепляющие наши выводы». Замыкая пищевые цепочки, хищники больше всех рискуют получить радиационное заражение. Ученым удалось зафиксировать на фотографиях 14 видов млекопитающих. Ученые регистрировали каждый вид животных, попавших на снимки, а также частоту их появлений. Ученые из экологической лаборатории Саванна Ривер (Университет Джорджии) изучали и подсчитывали чернобыльскую фауну с помощью камер-ловушек. Сара Вебстер (Sarah Webster), аспирантка Бисли, устанавливала устройства приблизительно в трех километрах друг от друга, чтобы животные посещали не более одной фотоловушки в сутки. Примечательно, что данные Бисли хорошо согласуются с более ранними исследованиями. Результаты исследований, выполненных под руководством Джеймса Бисли (James Beasley), были опубликованы в журнале «Frontiers», который специализируется на вопросах экологии и охраны окружающей среды.
Алекс Кудрин

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.

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.