Научная среда – новости о науке и технике. Выпуск #36

• Вакцина "Спутник V" продемонстрировала 92% эффективность по итогам третьей фазы клинических испытаний.
• Межгалактический газ становится горячее с течением времени.
• Вулкан на службе нейронаук: обнаружены 2000-летние нейроны человеческого мозга.
• "Пятое состояние материи" превратили в сверхпроводник.
• Как размер строки влияет на скорость чтения.
• Главный магнит для детектора коллайдера NICA привезли в Дубну.

Новости одной строкой

• Вакцина против SARS-CoV-2 на основе аденовирусных векторов человека, "Спутник V", продемонстрировала 92% эффективность по итогам третьей фазы клинических испытаний. В ходе исследований была проведена оценка эффективности среди более 16 000 добровольцев, через 21 день после получения первой дозы вакцины или плацебо.
• Перспективный российский многофункциональный истребитель пятого поколения Су-57 начнут поставлять в армию до конца текущего года и продолжат серийный выпуск самолета в 2021 году.
• Конструкторское бюро химического машиностроения имени Исаева приступило к разработке двигателя для демонстратора многоразовой ракеты "Крыло-СВ".
• Глубоководные аппараты для спасения в Арктике создадут в России.
• Научно доказано: газированная и холодная вода лучше утоляют чувство жажды, чем тёплая и негазированная. Речь именно об утолении чувства жажды.
• Украинское конструкторское бюро "Луч" провело презентацию прототипа нового ударного беспилотного летательного аппарата "Сокол-300" собственной разработки.

https://www.youtube.com/watch?v=qmbcqxLmYxs

Научная среда

Вулкан на службе нейронаук: обнаружены 2000-летние нейроны человеческого мозга

Как можно проникнуть в мозг человека, жившего столетия назад? Не было бы счастья, да несчастье помогло. Итальянские исследователи изучили дендриты нервных клеток человека, погибшего во время извержения Везувия в 79 г. до н.э.

Извержение Везувия около 2000 лет назад привело к гибели тысяч людей, похоронив их под грудой пепла и обломками пород. Среди них оказался молодой житель Геркуланума – древнеримского города, полностью уничтоженного извержением вулкана. После катастрофы горячий пепел быстро остыл, превратив ткани мозга погибшего в стеклообразную массу – в этом причина отличной сохранности образца. Протеомические и масс-спектрометрические исследования подтвердили, что это ткани человеческого мозга.

Этот темный блестящий объект – ткань мозга, похороненная под пеплом Везувия. Авторы исследования считают, что обнаруженные ткани – самый древний образец отлично сохранившейся нервной ткани из человеческого головного и спинного мозга.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Физикам удалось преодолеть дифракционный предел в независимом управлении спиновыми кубитами

Физики научились управлять спиновыми кубитами, расстояние между которыми не превышает дифракционный предел. Они использовали оптическое и микроволновое излучение для измерения состояния кубитов и научились ими управлять с помощью переменного эффекта Штарка.

Одна из возможных реализаций кубита – использование спиновых дефектов в кристаллах. Наличие дефектов всегда говорит о нарушении кристаллической структуры твердого тела.

В настоящее время один из самых популярных материалов для реализации спиновых кубитов – алмаз с азотными вакансиями. Как и любые кубиты на дефектах, они отличаются стабильностью, особенно в сравнении с другими платформами для квантовых вычислений (на нейтральных атомах или ионах, например). Однако для реализации сложных логических операций необходимо, чтобы дефекты-кубиты сильно взаимодействовали друг с другом. Технически это означает, что они должны располагаться очень близко. Такую структуру сложно не только реализовать, но и исследовать.

Ученые из Принстонского университета под руководством Джефа Томпсона (Jeff D. Thompson) на примере ионов эрбия в кристалле иттриевого ортосиликата показали, что можно управлять и измерять даже очень близкорасположенные кубиты.

Для дальнейших работ и создания более масштабных и сложных вычислителей авторы планируют использовать другой материал в качестве кристалла и совершенствовать технологию изготовления структур.

Несмотря на то, что по масштабности исследований спиновые кубиты уступают вычислителям на нейтральных атомах, ионах или сверхпроводниках, они продолжают показывать новые интересные результаты. Из-за удобства интеграции систем на кристаллических дефектах физикам удалось собрать 128-кубитный чип на фотонной интегральной схеме.

Полную версию материала читайте по ссылке.

250 новых видов за 5 лет: ученые МГУ создали "Ноев ковчег"

Создание национального банка-депозитария живых систем позволило российским специалистам сделать научные открытия. В 2014 году Московский государственный университет (МГУ) им. Ломоносова и Российский научный фонд начали совместную работу по формированию национального банка-депозитария живых систем "Ноев ковчег". В ходе проекта ученым МГУ удалось сделать и несколько важных открытий.

Мы осуществили важный, не имеющий аналогов в мире проект, назвали его "Ноев ковчег". Задача проекта состояла в том, чтобы создать банк клеточного материала всего живого, что есть и было на Земле. Это грандиозная задача, в течение примерно пяти лет около 300 ученых МГУ работали в этом проекте. В результате открыто и зафиксировано более миллиона образцов – созданы почти 70 коллекций. Что удивительно, нашими учеными открыто более 250 новых видов живых существ на Земле, ранее они не были открыты и описаны. Прорывные медико-биологические исследования являются приоритетом МГУ.

В 2017 году в МГУ в ходе проекта «Ноев ковчег» появился криобанк, рассчитанный на 50 000 образцов, которые будут храниться в парах жидкого азота при температуре −180°C. Это хранилище биоматериалов стало вторым в России после криобанка ИФР РАН.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Межгалактический газ становится горячее с течением времени

Астрономы проанализировали, как изменялась температура межгалактического газа на протяжении 10 миллиардов лет. Оказалось, что за это время температура газа возросла в 10 раз.

Согласно современным теоретическим представлениям, с развитием Вселенной гравитационные силы начинают все сильнее стягивать темную материю и газ, в результате чего образуются галактики и скопления галактик. Увеличение плотности межзвездной среды влечет за собой формирование корон вокруг галактик. Эти короны наполнены газом, который с ростом плотности внутригалактического вещества разогревается до все более высоких температур.

Астрономы впервые смогли оценить изменение температуры газа в коронах галактик на протяжении 10 миллиардов лет эволюции Вселенной. С помощью новой методики ученые подтвердили, что Вселенная становится все горячее с течением времени из-за увеличения гравитационного притяжения в галактиках и скоплениях галактик. Согласно выводам исследователей, межгалактический газ, скорее всего, продолжит нагреваться и дальше.

В результате анализа ученые смогли измерить температуру газа в коронах галактик различного возраста. Оказалось, что за 10 миллиардов лет она выросла с 200 тысяч кельвинов до 2 миллионов.

Полную версию материала читайте по ссылке.

"Пятое состояние материи" превратили в сверхпроводник

Сверхпроводники – материалы, в которых электричество течет без какого-либо сопротивления – могут быть чрезвычайно полезны для будущей электроники. Инженерам Токийского университета впервые в истории удалось создать сверхпроводник из необычного состояния вещества, называемого конденсатом Бозе-Эйнштейна (БЭК).

Конденсаты Бозе-Эйнштейна, иногда называемые «пятым состоянием материи» после твердых тел, жидкостей, газов и плазмы, возникают при охлаждении газа бозонов почти до самой низкой из возможных температур. Эксперименты показали, что в этот момент квантовые явления могут наблюдаться не только на уровне квантовых частиц, но и на макроуровне. Ученые использовали БЭК в качестве отправной точки для создания многих экзотических состояний материи, таких как сверхтвердые тела, экситоний, квантовая шаровая молния или жидкости с отрицательной массой.

БЭК – это уникальное состояние вещества, поскольку оно состоит не из частиц, а из волн. По мере того, как атомы некоторых материалов охлаждаются почти до абсолютного нуля, они буквально "размазываются" в пространстве. Это размытие увеличивается до тех пор, пока атомы – теперь больше похожие на волны, чем на частицы – не перекрываются и становятся уже неотличимыми друг от друга. Получающаяся в результате материя ведет себя как единое целое с новыми свойствами, которых не хватало предыдущим твердым, жидким или газообразным состояниям.

На практике это открытие углубляет наше понимание самих основ сверхпроводимости и в будущем поможет ученым создать более совершенные сверхпроводники. Это, в свою очередь, может привести к появлению гораздо более быстрой и эффективной электроники нового поколения.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Virgin Hyperloop впервые провела пассажирские тесты

Virgin Hyperloop объявила, что она успешно провела свои первые пассажирские испытания капсулы вакуумного поезда. Необычный вид транспорта разогнался до 160 километров в час.

За 15 секунд они смогли преодолеть расстояние в 500 метров.

Полную версию материала читайте по ссылке.

https://www.youtube.com/watch?v=xKvbSboQ5_g

Как размер строки влияет на скорость чтения

Американские ученые провели эксперимент и выяснили, что количество слов в строке текста может отрицательно влиять на скорость чтения.

Психологи провели эксперимент, в котором попросили 40 студентов средним возрастом 21 год с нормальным зрением прочитать отрывки из известных сказок на одном из трех типов устройств: ноутбуках, планшетах и смартфонах. Кроме того, в исследовании участвовали десять пожилых человек средним возрастом 58 лет с ослабленным зрением. Размер текста варьировался, шрифт был Times New Roman или Courier, а каждая сессия чтения рассчитывалась на время.

В итоге ученые обнаружили, что чем меньше слов отображалось в строке, тем медленнее читали добровольцы. Как оказалось, для чтения со скоростью в 80% от нормальной нужно, чтобы в строке было не менее 13 слов, а людям с плохим зрением – как минимум восемь. Некоторые свойства текста, не связанные со зрением читателя, способны накладывать ограничения, отмечают психологи.

Полную версию материала читайте по ссылке.

"Армату" заменит беспилотник с уникальной пушкой

Российский танк нового поколения будет беспилотным и получит оружие, которого нет ни у одной другой бронемашины.

Как сообщает еженедельник "Звезда", новый танк окажется беспилотным и получит оружие на новых физических принципах. Предполагается, что бронемашину оснастят электротермохимической пушкой (ЭТХП). Особенностью такого орудия станет предварительный разогрев метательного вещества в теплообменнике с подачей его под высоким давлением в ствол пушки, что позволит, после превращения его в плазму с помощью электроэнергии, обеспечить более плавную кривую давления в канале ствола и повысить начальную скорость снаряда почти до 4 500 м/с.

Второй "фишкой" нового танка должен быть отказ от экипажа – управлять бронемашиной вместо живых солдат станет искусственный интеллект. При этом, как отмечают в издании, сохранится возможность контроля танка и человеком, но дистанционно. Отметим, что ту же "Армату" в России уже испытывали в полностью беспилотном режиме, но никакой информации об итогах таких тестов публично не сообщали.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Египтологи разгадали тайну мумий, найденных еще в 1615 году

В 1615 году в некрополе Саккара в Египте были найдены необычные гробницы. В отличие от других мумий, которых хоронили в гробах, найденные мумии лежали на деревянной доске, а их тела были завернуты в ткань и саван, который был покрыт гипсом и лепниной с портретами усопших. Спустя 400 лет ученым наконец-то удалось заглянуть внутрь и узнать, кто же завернут в эти ткани.

Мумии были обнаружены итальянским исследователем Пьетро делла Валле в 1615 году. Две из них он забрал с собой, а третью оставил в Египте, где она до сих пор является музейным экспонатом. Судьба мумий, привезенных в Европу, оказалась не такой простой. За 400 лет они сменили множество владельцев и сильно истрепались. В конце концов мумии попали в Дрезденскую государственную коллекцию произведений искусства в Германии, где в конце 1980-х годов их подвергли рентгенографии, которая, увы, не смогла показать много.

Компьютерная томография (КТ), которую провели совсем недавно, оказалась более «продуктивным» методом. КТ показала, что тела принадлежали мужчине (25 – 30 лет), женщине (30 – 40 лет) и юной девушке (17 – 19 лет), которые предположительно умерли в поздний римский период (30 год до н. э. – 395 год н. э.). Все трое были погребены с личными предметами. Интересно, что одна из мумий была погребена без извлечения внутренних органов.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Главный магнит для детектора коллайдера NICA привезли в Дубну

Сверхпроводящий магнит для одного из двух главных детекторов российского коллайдера NICA – детектора MPD – доставили на место работы, сообщил представитель Объединенного института ядерных исследований, где строят коллайдер. Стальной вакуумный цилиндрический криостат диаметром более пяти метров со сверхпроводящим соленоидом внутри больше месяца везли морем из Италии, потом на барже по рекам России. Как ожидается, детектор будет собран и готов к работе в 2022 году.

Коллайдер NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility) заложили в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне в 2016 году. В ускорителе будут сталкиваться не протоны, как в Большом адронном коллайдере, а пучки тяжелых ионов. Главная задача установки – исследование кварк-глюонной плазмы, экстремального состояния вещества, где кварки и глюоны, из которых состоят протоны и нейтроны, могут находиться в свободном состоянии. Как предполагают ученые, кварк-глюонная плазма существовала в первые мгновения после Большого взрыва.

Сверхпроводящий магнит будет работать при температуре жидкого гелия – около четырех кельвинов, его главная задача – обеспечить однородное магнитное поле, ориентированное точно по оси детектора MPD. Магнитные силовые линии внутри детектора должны быть идеально «ровными» (поперечная компонента магнитного поля не должна превышать тысячных долей осевой): только так можно обеспечить достаточную точность элементов, которые будут фиксировать частицы, возникающие при столкновении тяжелых ионов.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Научные видео

https://www.youtube.com/watch?v=4XgES8FPq60 https://www.youtube.com/watch?v=UgINyHmb50A https://www.youtube.com/watch?v=KPy3cTz4PPA

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:

• В центре редчайшей галактики нашли уникальную черную дыру.
• Молекулярные механизмы формирования памяти.
• Новая теория темной энергии объяснила расширение Вселенной.
• Новое устройство передаст голограмму человека во время звонка.
• Ошибка 3D-принтера создала материалы нового поколения.

Источник