Category: наука

Category was added automatically. Read all entries about "наука".

promo moris_levran december 22, 2014 02:45 8
Buy for 10 tokens
Византийская принцесса Анна – Великая княгиня Киевской Руси. В. Васнецов. "Крещение князя Владимира". В 1988 году в Советском Союзе отмечалась знаменательная дата – 1000-летие Крещения Руси. Минуло 26 лет, и сейчас можно рассмотреть подробнее эти события, поскольку к религии советская власть…
byzantine

Квантовая теория времени Джоан Ваккаро.


Физик Джоан Ваккаро (Joan Vaccaro) из Университета Гриффита в Австралии считает, что время во Вселенной и законы сохранения могли возникнуть из-за нарушения обратной временной симметрии Т-симметрии

По словам исследовательницы, она раскрыла механизм, из-за которого некоторые физические явления необратимы. Например, второе правило термодинамики запрещает передачу тепла от менее нагретого тела к более нагретому. В частности, физик обратила внимание на поведение мезонов — частиц, участвующих в сильном взаимодействии, которое отвечает за связи между кварками. Ранее эксперименты продемонстрировали, что при обращении времени превращение этих частиц в другие происходит с иной вероятностью.

Изучив поведение мезонов, Ваккаро пришла к выводу, что без нарушения Т-инвариантности во Вселенной могли бы происходить странные явления. Например, объекты перемещались бы во времени с той же легкостью, как и в пространстве. Появляясь в одной точке, они сразу бы исчезали. В таких условиях законы сохранения не смогли бы работать, говорит физик.

Следующим этапом исследования Ваккаро является теоретическая разработка экспериментов, которые должны будут проверить предсказания ее гипотезы.


Исследователи из Университета Гриффита, Национального института измерений и исследовательского института ANSTO попытаются измерить нарушения Т-симметрии у нейтрино. Эти частицы можно получить в ядерном реакторе, так что ученые установили двое очень точных атомных часов в реакторе OPAL в Сиднее. Их замысел заключается в том, что если часы рассинхронизируются, это станет доказательством замедления квантового времени, которое, в свою очередь, укажет на локальное нарушение Т-симметрии.

Экспериментаторы будут непрерывно собирать данные в течение полгода. И хотя ученые почти полностью убеждены, что результаты окажутся нулевыми, если все же свидетельства замедления времени будут обнаружены, это станет огромным прорывом в физике.

https://hightech.plus/2021/02/04/avstraliiskie-fiziki-provedut-eksperiment-po-kvantovomu-zamedleniyu-vremeni
byzantine

Детальный разбор видов антител.

byzantine

Феномен мертвой воды: почему погибли корабли Клеопатры


Необъяснимые прежде торможение и тряска полностью исправных кораблей в так называемой мертвой воде, наконец, получили научное объяснение. Когда корабль попадает в мертвые воды, путешествие встает на паузу. В лучшем случае, судно с полностью исправными двигателями замедлит ход, в худшем — остановится. Попутный ветер может выручить моряков, но даже с полными парусами корабль будет двигаться медленнее, чем должен.

Впервые феномен мертвой воды заметил норвежский исследователь Фритьоф Нансен в 1883 году. Отправившись на север Сибири, путешественник попал в зону, где его корабль замедлился настолько, что им сложно стало управлять. Нансен не скоро набрал нужную скорость, так и не поняв, что произошло.

В 1904 году шведский физик и океанограф Вагн Вальфрид Экман описал похожее явление. В своей лаборатории ученый поставил эксперимент с водой различной солености, как в той части Северного Ледовитого океана, где «забуксовал» ранее Нансен. Экман обнаружил, что на границе раздела слоев образуются механические волны. Когда дно корабля взаимодействует с этими волнами, они создают дополнительное сопротивление.

После открытия Экмана ученые поняли: феномен мертвой воды вызван различной плотностью слоев жидкости. Различия в плотности могут возникнуть из-за разной солености или температуры воды. Но в любом случае, у капитана корабля только два варианта. Он может с досадой наблюдать, как судно тащится с постоянной аномально низкой скоростью, что ощутил когда-то Нансен; либо стоять на капитанском мостике и покачиваться вслед за кораблем, испытывающем отрывистые волнения, открытые в лаборатории Экманом.

Понимая причину и виды феномена мертвой воды, ученые не знали механизм захвата кораблей в волновой плен. Лишь недавно физики, специалисты по механике жидкости и математики из Института естественных наук CNRS и Лаборатории математики и прикладных наук Университета Пуатье впервые описали это загадочное явление. С пресс-релизом исследования можно ознакомиться на сайте
CNRS

Команда ученых классифицировала волны, возникающие при контакте слоев жидкости различной плотности друг с другом, а затем провела моделирование перемещения корабля по математически описанным ранее волнам. Моделирование показало, что эффект мертвой воды возникает в том случае, когда волны образуют нечто вроде ленты конвейера. По этой «ленте» корабль едва заметно движется то вперед, то назад, что со стороны выглядит как замедление.

Эксперимент показал также, что нет принципиальных отличий между явлениями, которые наблюдали Нансен в 1883 и Экман в 1904. Колебания Экмана постепенно затухают, и корабль начинает двигаться медленно и с постоянной скоростью.

Работа ученых тут же породила новую гипотезу по одной из древнейших загадок человечества. До сих пор неизвестно, почему во время битвы при Акциуме (31 г. до н.э.) мощные корабли Клеопатры погибли, столкнувшись со слабым флотом Октавиана. Если предположить, что бухта Актия, где проходило сражение, была наполнена мертвыми водами, становится ясно, почему мощь кораблей Клеопатры не помогла правительнице. Трение обратно пропорционально скорости: чем сильнее тащишь по сопротивляющейся поверхности, тем больше она сопротивляется. Значит, слабые корабли Октавиана в мертвых водах могли быть маневреннее и быстрее, чем мощный флот царицы Египта.
https://www.popmech.ru/science/590743-temnaya-materiya-posylaet-strannye-signaly-neozhidannyy-eksperiment/
byzantine

Существование «предыдущей» Вселенной получило математическое подтверждение.


Хотя общая теория относительности Эйнштейна может объяснить массу астрофизических феноменов, некоторые аспекты свойств Вселенной она объяснить не может и их существование остается загадкой. Прибегнув к модели петлевой квантовой космологии, ученые из США дали ответ на две из трех загадок распределения реликтового излучения. А это, в свою очередь, подтверждает верность их базовой гипотезы о том, что наша Вселенная появилась в результате не «взрыва», а «отскока», то есть в результате коллапса какой-то «предыдущей» Вселенной.

Если окинуть весь космос взглядом, он будет казаться не совсем единообразным из-за неравномерного распределения галактик и темной материи, начало которому было положено еще реликтовым излучением, когда Вселенной было около 380 тысяч лет. Несколько лет назад была составлена температурная карта реликтового излучения Вселенной, на которой было отмечено несколько аномальных зон, которые современная физика не может понять и объяснить.

Воспользовавшись моделью петлевой квантовой космологии — математическим инструментом, объединяющим квантовую механику и теорию относительности — ученые из Пенсильванского университета разрешили две из трех этих аномалий, о которые спотыкается общая теория относительности (ОТО).

В частности, ОТО не может объяснить неравномерность распределения в пространстве галактик и темной материи.

Представьте себе ткань, из которой шьют рубашки. На первый взгляд, она кажется двумерной, но при более близком рассмотрении оказывается, что она сплетена из трехмерных нитей. Точно так же, — говорит первый автор работы, профессор Абхай Аштекар, директор Институт гравитации и космоса штата Пенсильвания, — и ткань пространства-времени нашей Вселенной состоит из переплетенных квантовых нитей. Учитывая эти нити, петлевая квантовая космология позволяет нам выйти за пределы континуума, описываемого общей теорией относительности, например, за пределы Большого взрыва, пишет Phys.org.

В прошлом исследователи из этой команды уже заменили идею сингулярности Большого взрыва на гипотезу Большого отскока. Она утверждает, что нынешняя расширяющаяся Вселенная возникает из стремительного сжатия, управляемого сложными эффектами квантовой гравитации, какой-то массы, видимо, предыдущей Вселенной. Ученые обнаружили, что все крупные структуры нашей Вселенной можно объяснить при помощи уравнений квантовых петель.

Теперь они пошли дальше и объяснили определенные аномалии в распределении реликтового излучения квантовыми флуктуациями. Речь идет о крайне малых величинах в планковской системе единиц — длина Планка примерно на 20 порядков меньше радиуса протона. Однако даже столь незначительная, казалось бы, коррекция расширения Вселенной позволяет устранить затруднения, которые раньше ставили космологов в тупик.

А тот факт, что расчеты физиков позволили в точности проследить появление мельчайших неоднородностей, фиксируемых на фоне сверхвысокочастотного реликтового космического излучения, прямо подтверждает и верность лежащей в основе этого математического аппарата модели Большого отскока.

В 2018 группа физиков-теоретиков опубликовала статью об открытии следов предыдущих Вселенных, скрытых в излучении, оставшемся от Большого взрыва. Авторы назвали их «точками Хокинга».
byzantine

Ученые: найден ключ к полному излечению диабета первого и второго типа.

Группа немецких исследователей обнаружила новый рецептор, ингибирующий инсулин. Воздействие на него приводит к возврату функциональности бета-клеток поджелудочной железы, в то время как применяемый сегодня инсулин просто справляется с симптомами диабета. Возможно, ученые нашли ключ к излечению диабета первого и второго типа.

Инсулинорезистентность бета-клеток поджелудочной железы вызывает сахарный диабет, а терапия, повышающая чувствительность этих клеток к инсулину, может защитить пациентов от дисфункции и потери бета-клеток поджелудочной железы. Открытие нового рецептора, ингибирующего инсулин — инцептора — дает ученым возможность разработки препаратов для излечения от диабета без побочных эффектов, которые сегодня возникают у пациентов на фоне регулярного приема инсулина. Выводы исследования опубликованы на сайте Центра Гельмгольца в Мюнхене.
Инсулин это не лекарство от диабета, а лечение симптомов, объясняют ученые, и ничего не изменилось для пациентов с сахарным диабетом за прошедший век. Сто лет назад открытие инсулина сделало болезнь более не смертельной, а хронической. Теперь ученые нашли способ для предотвращения гибели бета-клеток поджелудочной железы, который может привести к полному излечению.

Сначала команда обнаружила, что регуляция инцептора повышается при диабете, а при блокировке передачи сигналов инсулина может способствовать развитию резистентности к инсулину. Когда ученые подавили функцию инцептора в бета-клетках, то передача сигналов инсулина и функциональная масса клеток поджелудочной железы увеличилась. «Этот результат делает инцептор многообещающей мишенью для лечения первопричины сахарного диабета — дисфункции и гибели бета-клеток», — заявили авторы.
Они считают, что новая стратегия лечения может быть полезна для пациентов с диабетом обоих типов и в конечном итоге привести к полной ремиссии.

Между тем пока к ремиссии диабета у некоторых пациентов приводит только диета и регулярные физические нагрузки. В недавнем исследовании ученые подтвердили пользу низкоуглеводной диеты для диабетиков даже в течение короткого промежутка времени.

https://www.helmholtz-muenchen.de/en/aktuelles/latest-news/press-information-news/article/49182/index.html
byzantine

Физики продолжают шутить.

Психологическое тестирование физиков показало, что им кота Шредингера одновременно жалко и не жалко.

Один из физиков, стоявших у истоков советского атомного проекта, вспоминал, что как-то раз объяснял Лаврентию Павловичу Берия, курировавшему эту сферу, довольно сложный физический вопрос, связанный с работой:
- И тут я понял, что он понял, что я понял, что он не понял. И мне стало страшно...

У нас учился парень по имени Канат, казах по национальности. Физика. Контрольная. Раздали задания. Тишина. И вдруг начинается дикий ржачь! Задача начиналась так: "На столе лежит канат, его конец свисает со стола на 30 см".

За прошедшие 10 лет из России за границу на заработки выехало 5670
физиков, 1349 химиков, 986 биологов и ни одного гаишника.

- Послушайте, а вот если бы тонули физик и лирик, вы кого бы первого стали спасать, физика или лирика?
- Ну, если исполнение стихотворения лириком окажется лучше, чем рассказ физика про устройство атомного ядра, то и лирика!

Блондинка на вступительном экзамене:
- Ну подождите, мне нужно сконсервироваться!
- А действительно, попытайте-ка лучше счастье в консерватории... далась вам эта физика?

Физика для Новых Русских.
Закон Архимеда: тело, погруженное в воду, сначала выталкивает жидкость, а потом выдает, где спрятаны деньги и драгоценности.

Человечество до сих пор не бороздит просторы галактики только лишь потому, что чья-то жена однажды сказала: "Тебе твоя физика дороже меня".

Сколько нужно физиков-теоретиков чтобы вкрутить лампочку?
Ответ: два, один держит лампочку другой крутит Вселенную

Дело было в 60-х годах прошлого века. Группа физиков-ядерщиков из закрытого
НИИ поехала на Чёрное море. Все как один - доктора наук. Пошли на бережок, по пути купив несколько бутылок винца с такой пластмассовой крышкой, которую надо срезать ножом. Приходят на пляж, приготовились уже, и
- опаньки! А бутылки открывать нечем... Видят невдалеке дремлющего мужичка бомжеватого вида, спрашивают:
- Уважаемый, а у вас бутылочку открыть не найдётся чего-нибудь?
- Откроем, как не открыть! Спички есть?
Ему недоуменно протягивают коробок. Мужик зажигает спичку, нагревает пробку и срывает её, уже размякшую, со словами:
- Физику надо знать!
С группой отдыхающих была форменная истерика, а мужичку за науку вручили одну из бутылок.

- Подозрительных предметов нет?
- Физика.

На экзамене по физике профессор пытается вытянуть на положительную оценку нерадивого студента:
- Вы можете назвать фамилию хотя бы одного выдающегося физика?
- Конечно, вы - профессор.

Одного знакомого физика попросили помочь 15 летней девочке решить
подготовительные задачки по физике для поступления в Физмат школу.
И была там такая задачка:
Поезд едет со скоростью 36 км/ч, в него попадает пуля и пробивает обе
стенки вагона. Одно отверстие смещено относительно другого на 3 см, ширина
вагона 2,7 метра. Какова скорость пули? Он решил задачку- получилось 900 м/с,
Снизу он подписал — винтовка М16, патрон Ремингтон 0.223, расстояние выстрела
50 метров, калибр пули 5,56х45, масса пули 3.6 гр,

Отец проверяет дневник сына: физика - 2, химия - 2, история - 2, литература - 2, пение - 5.
- Господи, этот дебил ещё и поёт...

Проводят эксперимент на выживаемость. В запертые комнаты сажают инженера, физика и математика. перед каждым закрытый сундук с едой. Через пару недель открывают комнату инженера. Сундук открыт, инженер сыт, доволен жизнью.
Показывает гвоздь
— Вот, из гвоздя согнул отмычку, открыл замок.
Заходят к физику. Сундук разнесен в щепки, физик сыт, доволен. Показывает листок с расчетами:
— Вот рассчитал, где у сундука слабое место, стукнул, он и рассыпался.
Заходят к математику. Сундук закрыт, пол, стены, все исписано формулами.
На полу сидит злой, отощавший математик:
— Так, попробуем пойти от противного. Предположим, сундук открыт...

Физфаковец видит лежащего в канаве физтеха, читает на обложке выпавшей из портфеля "Ландау. Лифшиц. "Теория поля."". И говорит — Ну надо же! Агроном! А нажрался прямо как физик!"


byzantine

Ученые ТГУ нашли молекулу, запускающую утилизацию сахара при диабете 2 типа

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета вместе с зарубежными коллегами выявили особенности механизма переработки глюкозы при сахарном диабете 2 типа (СД2). В рамках проекта, поддержанного РНФ, исследователи искусственно сформировали СД2 у мышей. Впоследствии животные были подвергнуты физическим нагрузкам, которые привели к снижению уровня сахара в их организме. Молекулярно-генетический анализ, проведённый после эксперимента, помог выявить сигнальный путь, который задействован в переработке глюкозы в мышцах, сообщает пресс-служба ТГУ. Статья о результатах этого исследования вышла в высокорейтинговом журнале Frontiers in Physiology (Q1).

«Сахарный диабет 2 типа связан с неэффективным использованием инсулина организмом, – объясняет один из авторов статьи, заведующий кафедрой спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины ФФК ТГУ Леонид Капилевич. – СД2 более распространен, чем диабет первого типа, для которого характерен дефицит инсулина. Оба типа этого заболевания приводят к тяжёлым осложнениям, таким как слепота, почечная недостаточность, ампутация ног. СД2 сейчас корригируют с помощью непрерывной строгой диеты. Мы ищем способ «заставить» инсулин включаться в работу и утилизировать сахар, поступающий в мышцы. Недавно нам удалось выявить сигнальную молекулу, которая включает этот механизм».

В рамках проекта, поддержанного РНФ, исследователи провели длительный эксперимент. У нескольких групп мышей при помощи специфического питания была сформирована модель сахарного диабета второго типа. В итоге проявились все симптомы заболевания, нарушился процесс утилизации глюкозы, вес грызунов увеличился в 2,5 раза по сравнению с контрольной группой. После этого животных перевели на регулярные физические тренировки: каждый день мыши в течение часа бегали на специально созданном тренажере – дорожке, которая одновременно вмещает 10 мышей. Вместе с контрольными группами в эксперименте было задействовано 80 грызунов. Молекулярно-генетический анализ, проведённый после эксперимента, помог выявить сигнальный путь, который задействован в переработке глюкозы в мышцах.

«Уровень сахара в крови животных начал снижаться, то есть включился механизм потребления глюкозы: инсулин начал выполнять свою прямую функцию, – говорит Леонид Капилевич. – После этого был проведен молекулярно-генетический анализ биологических тканей. Мы искали различия у групп животных, задействованных в эксперименте. Параллельно исследования шли еще в двух научных центрах – Каролинском университете (Швеция), где работает руководитель нашего проекта Александр Чибалин, и Университете Любляны (Словения). Там исследования проводились на отдельных культурах клеток с помощью электрической стимуляции, что имитировало разные физические упражнения».

Учёные прослеживали молекулы сигнального пути, посредством которых информация от клеточного рецептора передается внутри клетки. В результате было установлено, что во включении механизма утилизации глюкозы задействован белок STAT 3, регулирующий запуск работы генов при внешнем воздействии. В данном случае он стимулирует продукцию белков-миокинов, которые, в свою очередь, способны влиять на метаболические процессы в клетке.

По словам Леонида Капилевича, поиски и изучение сигнальных молекул будут продолжены, поскольку в сигнальном пути их несколько десятков. Что касается практического применения новых знаний, то до создания новых препаратов, способных стимулировать продукцию нужных сигнальных молекул, пока далеко. Вместе с тем не исключено, что уже существуют препараты, способные влиять на найденный сигнальный путь. В таком случае уже разрешённый препарат можно будет использовать по новому назначению. Ответить на этот вопрос учёные смогут после проведения еще одного этапа исследований: специалисты намерены вычленить то звено сигнального пути, на которое необходимо оказывать точечное воздействие, чтобы запустить утилизацию глюкозы в организме пациента.

https://scientificrussia.ru/articles/uchenye-tgu-nashli-molekulu-zapuskayushchuyu-utilizatsiyu-sahara-pri-diabete-2-tipa
byzantine

Что общего между миром элементарных частиц, улиткой, ураганом и галактикой?


Галактика М51 Водоворот − спиральная галактика в созвездии Гончих Псов, взаимодействующая со своим спутником – галактикой NGC 5195.

Испокон веков целью математической науки было помочь людям узнать больше об окружающем мире, познать его закономерности и тайны. Математики, выделяя самые существенные черты того или иного наблюдаемого в природе явления, вводя числовые характеристики и связывая эмпирические данные с помощью различных математических зависимостей, тем самым составляют математическую модель явления. При составлении модели того или иного явления, достаточно часто обращаются именно к логарифмической функции. Одним из наиболее наглядных примеров такого обращения является логарифмическая спираль. Логарифмическая спираль, плоская кривая, описываемая точкой, движущейся по прямой, которая вращается около одной из своих точек О (полюса логарифмической спирали) так, что логарифм расстояния движущейся точки от полюса изменяется пропорционально углу поворота; логарифмическая спираль пересекает под постоянным углом a все прямые, выходящие из полюса. Первым учёным, открывшим эту удивительную кривую, был Рене Декарт (1638 г. ) Спираль в одну сторону развертывается до бесконечности, а вокруг полюса, напротив, закручивается, стремясь к нему, но не достигая. Так почему в качестве примера логарифмической зависимости в природе выбрали именно логарифмическую спираль? Cспособность логарифмической спирали оставаться неизменной при самых различных преобразованиях настолько поразила впервые изучавшего её Бернулли, что он назвал её spiral mirabilis (чудесная спираль). Он даже придавал её свойствам мистический смысл и завещал, чтобы на его надгробье изобразили эту спираль и написали: Eaten mutate , resurgo (преобразованная, возрождаюсь вновь). Иоганн Бернулли (27 июля 1667, Базель – 01 января 1748)

Надгробие Бернулли. По ошибке на его надгробие поместили архимедову спираль.

Логарифмическая спираль, несомненно, является спиралью, которая наиболее часто встречается в природе. Царство животных предоставляет нам примеры спиралей раковин улиток и моллюсков. Все эти формы указывают на природное явление: процесс накручивания связан с процессом роста. В самом деле, раковина улитки – это не больше, не меньше, чем конус, накрученный на себя. Рога жвачных животных тоже, но они к тому же витые. И хотя физические законы роста у разных видов различны, математические законы, которые управляют ими, одинаковы: все они имеют в основе геометрическую спираль, самоподобную кривую. Если мы внимательно посмотрим на рост раковин и рогов, то заметим еще одно любопытное свойство: рост происходит только на одном конце. И это свойство сохраняет форму полностью уникальную среди кривых в математике, форму логарифмической, или равноугольной спирали.


Галактики, штормы и ураганы дают впечатляющие примеры логарифмических спиралей. И наконец, в любом месте, где есть природное явление, в котором сочетаются расширение или сжатие с вращением, поневоле появляется логарифмическая спираль.

Шторм над Атлантическим океаном.

В растительном мире примеры еще более бросаются в глаза, потому что у растения может быть бесконечное число спиралей, а не только одна спираль у каждого. Расположение семечек в любом подсолнечнике, чешуек в любом ананасе, да и другие разнообразные виды растений, простые ромашки… дают нам настоящий парад переплетающихся спиралей. Если мы посмотрим сверху на любую сосновую шишку, увидим, что ее семена располагаются в виде большого числа спиралей. И это неслучайно. Это не совпадение. Семена расположены оптимально, т. е. максимально используют пространство, и эта оптимизация пространства достигается за счет расположения по спирали.

Если использовать логарифмическое преобразование точек на изображении галактики М 51 и развернуть его, то получится изображение рукавов с периодическим рисунком молодых звёзд (голубое свечение) и регионы звёздообразования (розовое свечение).


Так же спирали описывают треки заряженных частиц в пузырьковой камере


и рост цветной капусты

Просто красивая картинка.