Научная среда – новости о науке и технике. Выпуск #26

• Черные дыры из темной энергии описали расширение Вселенной.
• Выявлен первый случай полного спонтанного исцеления от СПИДа.
• Археологи нашли руины деревни, где Иисус творил чудеса.
• Рассекречены документы об окончании Второй мировой.
• Neuralink: радужные перспективы или сомнительное будущее?
• Сахалин откажется от бензиновых и дизельных автомобилей.

Новости одной строкой

• Сахалин откажется от бензиновых и дизельных автомобилей. В течение 10 лет будет идти переход на электромобили и газовое топливо.
• Создан пинцет для захвата объекта меньше эритроцита, способный перемещать отдельные органические молекулы, не повреждая их. Это позволит больше узнать о молекуле ДНК, а также вовремя хватать вирусы "за руку".
• Российский метановый двигатель для ракет сделают к 2023 году. РД-0177 должен стать основой для ракет-носителей на смену кораблям "Союз-2".
• Физики Луис Анчордоки и Юджин Чудновский из Городского университета Нью-Йорка, выдвинули гипотезу, о том, что жизнь могла формироваться и развиваться внутри звезд.
• Тачскрин в автомобиле оказался грязнее (количество бактерий) общественного туалета. Что же тогда творится на экранах телефонов...
• "Уралвагонзавод" начал разработку боевых роботов.
• Биологи обучили пчел ассоциировать цвет искусственных цветов с вероятностью получения вкусной пищи. Оказалось, что насекомые способны корректировать свое поведение с учетом изменяющейся вероятности получения награды.
• Новая российская станция спутниковой связи Р-444-НМ в полтора раза меньше любых существующих аналогов и полностью умещается в наплечный рюкзак.
• Немецкие ученые смогли установить, что ключевую роль в формировании микробиоты младенцев играют алармины, получаемые вместе с молоком матери.
• Изображение нейронов головного мозга, полученное в технике конфокальной микрографии. Сами нейроны окрашены в желтый цвет.

Научная среда

Черные дыры из темной энергии описали расширение Вселенной

Астрофизики провели компьютерное моделирование движения универсальных объектов темной энергии. Ученые выяснили, что эти компактные образования, похожие на черные дыры, могут помочь объяснить темную энергию и согласуются при этом со всеми результатами наблюдений.

Еще в начале прошлого века физики предсказали, что Вселенная должна расширяться. Затем этот факт удалось проверить с помощью нескольких разных методов, среди которых измерение светимости цефеид и анализ интенсивности реликтового излучения. С момента появления теории о расширении Вселенной количество объяснений этого феномена росло с каждым годом.

Авторы новой работы обнаружили, что вращающийся слой вокруг каждого такого объекта в значительной степени определяет его движение и взаимодействие с «сородичами». Если внешние слои двух находящихся рядом объектов темной энергии вращаются медленно, то их объединение происходит быстрее, чем у черных дыр. Это происходит потому, что GEODE набирают массу в результате роста самой Вселенной.

Это исследование подтверждает положение о том, что GEODE могут решить объяснить феномен расширения Вселенной, оставаясь в гармонии с различными наблюдениями, полученными на сегодняшний день.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Представлен новый мозгоподобный компьютер

Китайские ученые сделали первый в стране мозгоподобный компьютер, с наибольшим в мире количеством нейронов. Этот показатель сопоставим с мозгом мыши.

Компьютер Darwin Mouse состоит из 792 мозгоподобных чипов второго поколения, поддерживающих 120 миллионов импульсных нейронов (около 150 000 нейронов на чип) и почти 100 миллиардов синапсов. Эти характеристики совпадают с количеством нейронов в мозге мыши. Компьютер размещен в корпусе, аналогичном тем, в которых установлены серверы высотой 1,6 метра и потребляет всего 350−500 Вт.

Китайские исследователи также создали специальную операционную систему под названием DarwinOS, которая должна обеспечить более эффективное управление и программирование для мозгоподобных компьютеров. Ученые говорят, что исследования будут продолжены, и в планах разработчиков из Чжэцзянского университета создание большого нейронного компьютера с мозгоподобными чипами.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Neuralink: радужные перспективы или сомнительное будущее?

Тем не менее в профессиональном сообществе ученых, занимающихся инвазивными нейроинтерфейсами, относятся к завялениям Илона Маска все еще с изрядной долей скепсиса, припоминая его слова, произнесенные пять лет назад, в которых он пообещал через четыре года объединить всех людей в единую сеть при помощи своего «нейрокружева». Мы попросили прокомментировать новый продукт Neuralink 0.9 Сергея Шишкина,руководителя группы нейрокогнитивных интерфейсов МЭГ-центра МГППУ и Василия Попкова, старшего научного сотрудника НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского, МГУ.

Но Маска тоже вдохновляет в первую очередь именно идея усиления работы мозга человека с помощью подключения к нему искусственного интеллекта. И я подозреваю, что нынешний темп движения и у компании Neuralink недостаточен для того, чтобы реализовать эту его мечту. Не говоря уже о том, что не существует – по крайней мере, на сегодняшний день – научных данных, доказывающих возможность существенного усиления функций мозга с помощью расширения канала взаимодействия между мозгом и машиной. Неизвестно, насколько велики адаптивные возможности мозга, которые могли бы позволить использовать слишком расширенный новый канал связи, и в особенности непонятно, сможет ли мозг справляться с неизбежными многочисленными ошибками, которые будут возникать в таком расширенном канале.

Мозг слишком сложен и пока что слишком мало изучен в сравнении с законами физики, знание которых нужно для строительства ракет и электромобилей. Я подозреваю, что Маск это слишком недооценивает, и Нейралинк может оказаться, увы, наименее успешным среди его проектов.

Первый аспект – фундаментальная наука. В данном аспекте огромного интереса Neuralink не представляет да и не должен, поскольку это не научный центр, а коммерческая компания, которая стремится произвести продукт. Даже в мозг человека чипы внедряют уже не первое десятилетие, не говоря о животных. В проекте Маска заложена крайне амбициозная фундаментальная цель слияния мозга и компьютера, для достижения которой понадобятся гигантские открытия в области работы сознания. Но пока результатов на эту тему показано не было, и вряд ли они скоро появятся.

Второй аспект – инженерный. Здесь проекту есть чем похвастаться, однако они опять же не пионеры области. Даже в 2012 году уже были пациенты с вживленными имплантами для управления протезами. Большинство моих коллег сходится на том, что пока самое интересное в разработках – это робот-хирург для имплантации электродов. Вышесказанное не значит, что Нейралинк не делает ничего полезного – то, что они не изобрели велосипед, не значит, что они не придумали и не усовершенствовали разные детали велосипеда своей фирмы.

Третий аспект – аспект биосовместимости. Последняя презентация, где демонстрировались свиньи, как раз находится в сфере моих знаний.

Ученые продемонстрировали свиней, в том числе и свинью с извлеченным устройством со словами, что «вот, можно извлечь, и все хорошо». Однако именно в этом месте кроется ахиллесова пята технологий нейроинтерфейсов – их биосовместимость. Если вкратце, то мозг реагирует на имплант как и на любое инородное тело: пытается его изолировать и уничтожить. Это приводит к образованию рубца вокруг импланта, а также гибели нейронов вокруг места имплантации в результате воспаления. Что в конечном счете ведет к потере сигнала от нейронов, а значит – бесполезности импланта, не говоря про повреждение мозга.

Для понимания сроков: в 2013 вышло исследование, где ретроспективно анализировали имплантацию матриц Юта (тоже нейроимпланты) 27 обезьянам (а не нескольким свиньям) в течении 17 лет. Менее чем за год половина устройств выходила из строя. Подобных работ довольно много, и результаты у них похожие.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Стабилизированные перовскитные солнечные модули сохраняют эффективность после 2000 часов работы

Японские и китайские химики предложили комплексный метод стабилизации перовскитных солнечных элементов. Они тщательно подобрали материалы для слоев элемента, а также добавки, которые предотвращают миграцию ионов между слоями. Все это позволило создать крупный образец (площадью 22,4 квадратных сантиметра), который сохранил высокую эффективность (86%) после 2000 часов работы. Такое увеличение стабильности — большой шаг вперед на пути к коммерческому использованию перовскитной солнечной энергетики.

Для реального использования нужны солнечные элементы площадью как минимум в десятки квадратных сантиметров — то есть в несколько сотен раз больше тех, которые изучаются в лабораториях. Такие элементы получают иначе — либо с использованием большого промышленного спин-коутера, либо с помощью так называемой прокатной (roll on) технологии, а синтез, как правило, проводится не в инертной атмосфере. Качество перовскитного слоя в таких ячейках хуже — кристаллиты меньше по размеру и более разупорядочены, концентрация различных дефектов выше, и даже состав перовскитного материала в центре пленки и на краях может быть не полностью одинаковым.

Чи и его коллеги сфокусировались на процессах, которые происходят на границах различных слоев: перовскитного и электрон-транспортного, перовскитного и дырочно-транспортного, и так далее.

Инкапсулированные элементы сохранили 90% своей эффективности после 1570 часов работы и 86% своей эффективности после 2000 часов работы. Авторы экстраполировали кривую дальше и оценили, что примерно за 2680 часов эффективность упадет до 80%, — именно этот порог часто используют для сравнения стабильности солнечных элементов из разных исследований. Правда корректность такой экстраполяции — вопрос открытый.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Рассекречены документы об окончании Второй мировой

К 75-летию окончания Второй мировой войны Министерство обороны Российской Федерации опубликовало в специальном разделе официального сайта ведомства рассекреченные документы и исторические артефакты, касающиеся этого события.

Минобороны РФ раскрыло журнал боевых действий войск I Дальневосточного фронта. Согласно документам, описывающим Маньчжурскую наступательную операцию, 8 августа Советский Союз заявил японскому правительству, что с 9 августа будет считать себя в состоянии войны с Японией. В период боевых действий советскими воинами был проявлен массовый героизм. «Многие повторяли подвиг Александра Матросова, закрывая собой амбразуры дотов при прорыве японских укреплённых районов», — утверждается в материале.

Из документов, описывающих Южно-Сахалинскую операцию, следует, что солдаты Красной Армии становились свидетелями фактов злодеяний в исполнении японских захватчиков. «В городе Ванемяо при отступлении японские оккупанты переоделись в форму красноармейцев, а затем открыли огонь по мирным жителям», — уточняется в документах. Кроме касающихся непосредственно проведения боевых действий документов, на сайте Минобороны РФ опубликованы наградные листы на героев-красноармейцев.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Изотоп вольфрама помог найти слабые места термоядерного реактора

Американские физики внедрили вольфрам-182 во внутреннюю стенку термоядерного реактора и смогли проследить, какие ее части разрушаются быстрее всего.

Термоядерные реакторы позволяют получать энергию из реакции слияния легких ядер, в результате которой образуются более тяжелые элементы. Однако для начала такой реакции требуется создать очень высокую плотность и температуру в среде. Самый перспективный вид термоядерного реактора — токамак — использует для этого мощные электромагниты и систему индукционного нагрева плазмы.

Но из-за высоких температур внутренняя оболочка реактора, созданная из тугоплавких металлов, таких как вольфрам, начинает испаряться. Из-за этого атомы составляющих ее металлов попадают в плазму, загрязняя ее и снижая время удержания. Чтобы справиться с этой проблемой, ученым необходимо знать слабые места внутренней оболочки камеры, чтобы укрепить их и не допустить попадания в плазму примесей.

Оказалось, что достаточно много этого элемента попадает в плазму из дальних частей реактора. Это объясняется появлением во время процесса локализованных краевых мод — явлений, похожих по своей природе на солнечные вспышки.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Выявлен первый случай полного спонтанного исцеления от СПИДа

За последние несколько лет наметился серьезный прогресс в изучении вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) и терапии вызываемого им заболевания (СПИДа). Было даже зафиксировано несколько случаев излечения, но только сейчас исследователи нашли человека, организм которого полностью исцелился сам, без «посторонней помощи».

С тех пор, как в 2007 году Тимоти Рэй Браун получил в ходе пересадки костного мозга от ВИЧ-резистентного донора иммунитет к этому вирусу, научное сообщество смогло добиться многого. Во‑первых, возможность лечить пациентов со СПИДом методом трансплантации кроветворящих органов от тех людей, которые по ряду причин невосприимчивы к возбудителю данной «чумы XXI века», была подтверждена еще раз — в марте 2019 года. А во-вторых методы терапии усовершенствовались до такой степени, что сообщения о предположительно выздоровевших ВИЧ-положительных людях стали поступать буквально каждые полгода.

Давно известно, что примерно полпроцента из более чем 35 миллионов носителей ВИЧ являются нон-прогрессорами — то есть в их организмах вирусная нагрузка долгое время не увеличивается, порой, на протяжении десятилетий. Полный список причин, по которым это происходит пока что остается загадкой. Например, точно известно, что у некоторой части популяции homo sapiens (до 10% в ряде регионов Земли) в геноме присутствуют мутации, проводящие к тому, что вирусу становится гораздо сложнее попасть в целевые клетки.

Новые данные одновременно и обнадеживают и обескураживают. Теперь ученые знают, что спонтанное выздоровление возможно, но в какую сторону «копать», чтобы понять его механизм, все равно неясно. Возможно, когда-нибудь им удастся «поймать» нон-прогрессора в момент сразу после попадания ВИЧ в организм, чтобы понять, каким особым образом его иммунная система реагирует на вирус.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Археологи нашли руины деревни, где Иисус творил чудеса

Согласно Библии, в Вифсаиде Галилейской Иисус накормил 5000 человек двумя рыбами и пятью буханками хлеба, исцелил слепого и ходил по воде. Деревушка «библейских чудес» также была родным домом учеников Иисуса: Петра, Андрея и Филиппа. Чтобы найти это место археологам понадобилось 32 года.

По словам ученых, археологический памятник Эт-Телль, расположенный на Голанских высотах недалеко от устья реки Иордан, является местом бывшей библейской деревни. В качестве доказательств археологи приводят труды римского историка Иосифа Флавия, который описывал расположение Вифсаиды. Он сообщает, что город находится на «нижних Голанах», недалеко от устья реки Иордан.

Еще один ключ к разгадке — это название «Вифсаида», которое переводится как «дом рыбалки/охоты». Археологи утверждают, что руины в Эт-Телль когда-то были известны как Зер, что также может быть расшифровано как «Цед», — еврейское слово, которое означает как охоту, так и рыбную ловлю. Однако здесь есть одна заминка, так как библейское описание Вифсаиды предполагает близость к воде. Руководитель исследований Рами Арав комментирует это так: «Галилейское море находится прямо в центре Сиро-африканского разлома и подвержено тектоническим сдвигам», а значит, береговая линия могла серьезно измениться из-за тектонических процессов. Несмотря на удаленность от моря на месте раскопок были найдены различные принадлежности для рыбалки.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Блокнот Исаака Ньютона 1661 года появился в галерее Google

В новой бесплатной онлайн-галерее теперь есть и другие редкие артефакты, предоставленные библиотекой Кембриджского университета.

Самый старый письменный артефакт библиотеки — шумерская глиняная табличка возрастом более 4 тысяч лет. Ее фотографию можно увеличить и различить мельчайшие детали, а подписи рядом расскажут увлекательные истории об экспонате.

Пока в коллекциях Google Arts and Culture, содержащих в общей сложности около 6 миллионов файлов, собрано более 140 изображений от Кембриджской библиотеки. Скорее всего, это число вскоре увеличится.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Оказалось, что щедрость продлевает жизнь

Получать подарки приятно, а дарить, как оказалось, — полезно! Новая научная работа говорит о том, что люди, которые чаще делятся, живут дольше. Исследователи из Германии и США обнаружили сильную зависимость между щедростью и средней продолжительностью жизни общества.

Новая работа была основана на необычном формате данных. Для своего исследования авторы впервые проанализировали безвозмездные выплаты в ряде стран, то есть они изучили переводы, как от государственных организаций, так и частные. Социальные пособия, пенсии, субсидии частным предпринимателям, а так же безвозмездная передача денег друг другу — все это попало под «микроскоп» ученых.

Вполне предсказуемо, что по итогам исследования оказалось, что Страны Африки к югу от Сахары, имеют самый низкий процент безвозмездного дохода и самый высокий уровень смертности среди всех изученных стран.

А вот во Франции и Японии показатели продолжительности жизни и безвозмездной передачи средств от человека к человеку самые высокие. Как показало исследование, жители этих государств в среднем отдают родственникам, друзьям или благотворительным организациям 68−69% от своих доходов за всю жизнь.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Научные видео

https://www.youtube.com/watch?v=iu1jsy80axA https://www.youtube.com/watch?v=_Yu4FieQ5pw https://www.youtube.com/watch?v=iqgNOcfBSTY

Основные источники:

• neuronovosti.ru
• popmech.ru
• nplus1.ru
• elementy.ru

Спасибо за внимание, и помните, что никогда не поздно "Учиться, учиться и еще раз учиться!"

Прошлый выпуск рубрики:

• Дневной сон оказался опасен для здоровья.
• Российские космические корабли будут самовосстанавливаться.
• Мед оказался эффективнее антибиотиков в борьбе с простудой.
• В лаборатории впервые достигнуто давление мертвой звезды.
• 178 терабит в секунду: новый рекорд скорости сети.
• Стимуляция мозга может избавить нас от отрицательных воспоминаний.
• Танк "Армата" (Т-14) могут принять на вооружение в конце 2020 года, и другие новости о разработках с выставки "Армия 2020".

Источник