Рубрика: Исследования

В январе этого года в журнале Science была опубликована статья сотрудников Гарвардского университета Ранга Диаса и Исаака Сильверы, в которой сообщается о получении металлического водорода. Статья вызвала большой резонанс в СМИ, поскольку металлический водород был давней мечтой твердотельщиков. За комментариями мы обратились к директору Института физики высоких давлений академику РАН Вадиму Бражкину. Вопросы задавал Борис Штерн.

В 2016 году профессор Университета штата Миннесота (США) Михаил Шифман и Аркадий Вайнштейн, а также их коллега Натан Зайберг (Nathan Seiberg) из Института передовых исследований Принстонского университета стали лауреатами одной из высших наград в физике — медали Дирака. О своих исследованиях Михаил Аркадьевич Шифман рассказал Наталии Деминой.

К вечеру второго дня мы прибываем в Кейптаун. Для обычных туристов этот город начинается со знаменитого порта. Мы же посвящаем первый день поездке на мыс Доброй Надежды; по пути заезжаем посмотреть на колонию очковых пингвинов. А во второй день отправляемся в Кирстенбош — огромный ботанический сад у подножья знаменитой Столовой горы, очерчивающей контур мегаполиса. В саду можно найти более 7 тыс. видов цветковых растений. Среди них огромное количество — эндемики, т. е. растения, которые в естественных условиях можно найти только на данной территории. Местные жители относятся к их разнообразию как к национальному достоянию страны.

Мера приспособленности животного, его успеха — плодовитость. И мы ожидаем, что в сезон размножения животные все силы отдадут на выбор и завоевание полового партнера или партнеров. Научная литература переполнена сообщениями о том, как разные звери и птицы справляются с этой ответственной задачей. Однако наряду с этим ученые наблюдают и случаи нерационального полового поведения, в том числе репродуктивной интерференции, при которой самцы пытаются спариться с особью другого вида.

Сон необходим всем животным. Спят и птички в саду, и рыбки в пруду, и мышка за печкой. Именно мыши стали героями эксперимента, проведенного специалистами Цукубского университета (Япония) при участии японских и американских исследователей из других научных центров. Работой руководили Хиромаса Фунато и Масаси Янагисава. Исследователей интересовали молекулярные и клеточные механизмы, регулирующие состояния сна и бодрствования. Потребности во сне у разных людей (и животных) разные: кому-то достаточно немногих часов, другие спят по полдня. И у этих различий должна быть генетическая основа.

Как мы знаем из одного шедевра детской литературы, в Африку детям гулять категорически не рекомендуется… И взрослых там тоже есть, чем напугать. «Не страшно ли ехать в Южную Африку?» — задавали мне вопрос перед поездкой. Что отвечать на него, я не знаю: если мне и было страшно, то страшно интересно. Отматываю полгода назад. 2 сентября 2016 года. Утро бодрит; сегодня мы отправляемся из Йоханнесбурга в ботаническую экспедицию на юго-запад Южно-Африканской республики, в Западно-Капскую провинцию и ее главный город Кейптаун. Наша цель — собрать растения из семейства протейные (Proteáceae)…

Хорошо известно, что на Земле только полоса около экватора характеризуется отсутствием сезонных перемен в климате и погоде. Чем дальше от экватора, тем больше возрастают сезонные различия во внешних условиях жизни животных и растений. Кроме того, с увеличением географической широты уменьшается среднесуточная температура воздуха. Поэтому птицы, размножающиеся и растущие в северных широтах, испытывают дополнительные энергетические нагрузки, связанные с необходимостью поддерживать собственное существование, размножаться и расти при температурах ниже границы температурного оптимума.

В 2007 году было обнаружено одно из самых загадочных явлений в современной астрофизике: быстрые радиовсплески. Первый из них найден в архивных данных радиотелескопа «Паркс» — миллисекундный всплеск радиоизлучения высокой интенсивности, который имел очень сильную зависимость задержки сигнала от частоты. Эта зависимость называется мерой дисперсии, она возникает при распространении радиосигнала в космической межзвездной и межгалактической плазме и пропорциональна плотности электронного компонента, проинтегрированной вдоль луча зрения. Автор открытия Дункан Лоример предположил, что, скорее всего, источником был внегалактический объект, на расстоянии порядка сотен мегапарсеков. Через несколько лет радиоастрономы открыли аналогичные всплески с похожими свойствами, и стало ясно, что это целый класс новых астрономических явлений. Сейчас их известно около 20, и статистический анализ показывает, что число быстрых радиовсплесков в день по всему небу должно быть порядка нескольких тысяч!

Ежедневный путь на работу и обратно порой сказывается на здоровье серьезнее, чем сама трудовая деятельность. И проблема эта не вчера возникла, с ней сталкивались уже древние египтяне. К такому заключению пришла Энн Остин (Anne E. Austin), остеолог и египтолог Стэнфордского университета. Она изучает медицину и болезни людей античного мира и недавно опубликовала результаты исследований останков рабочих — резчиков и художников, украшавших гробницы в Долине Царей.

Собаки понимают больше, чем мы привыкли думать. И хотя владельцы барбосов и шариков знают об этом уже давно, неоспоримые доказательства найдены только сейчас. Ученые Будапештского университета (Венгрия) с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии исследовали, как собаки воспринимают человеческую речь. Оказывается, наши четвероногие друзья распознают речь так же, как и люди. Для понимания слов они используют левое полушарие, а для понимания интонации — правое, затем объединяют информацию. Результаты своей работы ученые опубликовали в журнале Science. О подробностях экспериментов корреспондент нашей газеты Инна Воробей узнавала у ведущего автора работы, сотрудника факультета этологии Будапештского университета и сотрудника проекта «Семейная собака» Аттилы Андикса.

Мужские копулятивные органы принадлежат к числу самых разнообразных структур в царстве животных. Основная их функция заключается в том, чтобы повышать эффективность оплодотворения, вводя сперму в женские половые пути. С этой задачей отлично справилась бы и простая трубка, однако морфология пенисов чрезвычайно сложна и видоспецифична. Они бывают длинными и очень короткими, гладкими и колючими, одиночными и двойными. А у многих видов млекопитающих пенисы содержат кость, которая называется бакулюм (os penis). Эти косточки также отличаются чрезвычайным разнообразием размеров и форм. Причины этого разнообразия непонятны, нет и единого мнения о функциях бакулюма.

Языки людей неоднозначны, многие слова в них имеют не одно, а несколько значений. Обычно мы улавливаем смысл исходя из контекста сказанного. У клеток свой язык, который они используют при синтезе белка. Это генетический код, состоящий из 64 нуклеотидных триплетов (кодонов), 61 из которых, смысловые, кодируют определенные аминокислоты, а три стоп-кодона вызывают завершение синтеза белковой молекулы (трансляции). Но кодоны, оказывается, могут иметь разный смысл, и, чтобы его понять, приходится, опять-таки, ориентироваться на контекст.

К долгожителям, перешагнувшим столетний рубеж, в наши дни уже привыкли. Да и в прошлом они встречались. В историю вошел английский крестьянин Томас Парр (1483–1635). Он дважды женился, в 80 лет и в 122 года, имел детей. Год рождения Парра, как и многих других долгожителей, документально не подтвержден, и официально самой старой жительницей планеты считают француженку Жанну Кальман, скончавшуюся в 1997 году в возрасте 122 лет. Возраст почтенный, что и говорить. Но предел ли это? И существует ли вообще этот предел?

В прошлом номере ТрВ-Наука речь шла о вкладе трех нобелевских лауреатов этого года по химии в создание наномашин. Сравнительно легко было объяснить суть достижений каждого лауреата, потому что вряд ли найдется человек, который не знает, что автомобиль — ездит, мотор — крутится, челнок — снует взад-вперед (потому и космический корабль, летающий туда-сюда, назвали шаттлом). Что делает компьютер, тоже все знают: говоря самыми общими словами, обрабатывает информацию. А вот как он это делает? И почему молекулярные наномашины уже есть, а молекулярный нанокомпьютер, о котором, так же как и о наномашинах, «дискутировал для забавы» больше 50 лет назад Ричард Фейнман, до сих пор еще не создан?

Утром 10 октября, накануне лекции академика РАН Андрея Анатольевича Зализняка о новонайденных берестяных грамотах, мы по просьбе научного журналиста Наталии Деминой озадачились вопросом, когда же началась эта традиция, и поймали себя на ощущении, что она была всегда. Вопрос был переадресован самому лектору, и оказалось, что наше ощущение отчасти справедливо. Сначала эти отчеты проходили на занятиях на семинаре Виктора Марковича Живова, но точную дату участники уже не очень уверенно называют сами: либо 1986, либо 1987 год. Получается, что уже тридцать лет (разве что с неизбежными пропусками в «тощие» годы, когда за сезон не было ни одной находки, но таких лет немного) по осени Москва привыкла слышать из первых уст подробности о жизни древних новгородцев, воплотившиеся в их деловой переписке.

Что делает человека человеком? На этот вопрос разные люди отвечают по-разному. По мнению многих сравнительных психологов, одной из главных черт, отличающих нас от животных, можно считать теорию разума — способность представлять, какой информацией располагают другие люди, что они думают и как себя поведут. Долгое время специалисты полагали, что теория разума свойственна только людям, однако многолетние исследования показали, что некоторые ее элементы присущи и человекообразным обезьянам.

В декабре 1959 года Ричард Фейнман на рождественском обеде Американского физического общества в Калифорнийском технологическом институте прочитал лекцию «Внизу полным-полно места: приглашение в новый мир физики». В этой лекции Фейнман фантазировал о возможности миниатюризации разных технических устройств. Сейчас, в эру нанотехнологий, эта лекция стала знаменитой, а тогда к идеям Фейнмана никто не отнесся всерьез. Но вот химики сделали то, о чем мечтал Фейнман. В 2016 году Нобелевскую премию по химии получили Жан-Пьер Соваж (Jean-Pierre Sauvage), Бернард Феринга (Bernard Feringa) и Фрезер Стоддарт (Fraser Stoddart) — «за дизайн и синтез молекулярных машин».

В Московском планетарии 30 сентября Клим Иванович Чурюмов, докт. физ. -мат. наук, директор Киевского планетария, выступил с лекцией о миссии «Розетты». Он рассказал о том, как люди изучали кометы и как в 1969 году он и Светлана Герасименко открыли комету 67P, к которой в 2004 году и была направлена «Розетта».

Зарянка (Erithacus rubecula) — одна из самых распространенных птиц в наших лесах и парках. Птица немногим меньше воробья: длина тела — 12,5–14 см, длина крыла — 67–77 мм, масса тела — 13–20 г. Окраска у зарянки очень яркая и запоминающаяся — ее малиновая грудка обычно хорошо заметна, особенно на солнце. Спина оливково-бурая, иногда с сероватым оттенком. Надхвостье с легким красновато-бурым оттенком. Лоб, уздечка, щеки, подбородок, горло и грудь желтовато-рыжие (оранжевые). Брюшная сторона белая, бока и подхвостье бурые, подкрылья сероватые. Маховые и рулевые перья темно-бурые. Клюв бурый. Ноги могут быть от светлого до чисто черного цвета.

Ежегодно на хлебокомбинатах и кондитерских фабриках Ленинградской области возникает одна и та же проблема — порча зерна. Причина — мельничная огневка. Эта бабочка-вредитель падка буквально на все продукты. Особые же условия на складах помогают сохраниться не только съестному, но и насекомым. Недавние исследования петербургских ученых из ИЭФБ РАН под руководством Оксаны Селицкой доказали эффективность массового отлова крылатых нахлебников с помощью синтетических половых феромонов.

В конце сентября в провинции Гуйчжоу провел первые пробные наблюдения радиотелескоп FAST — крупнейший в мире телескоп с заполненфной апертурой. Он занимает площадь, равную примерно 30 футбольным полям. Его диаметр 500 м, больше лишь РАТАН-600 в Карачаево-Черкесии (600 м). По словам Цянь Леи, исследователя из Национальной астрономической лаборатории (Китай), телескоп успешно зафиксировал сигнал от одного из пульсаров, расположенного в 1351 световом году от Земли.

Как-то раз я сказал студентам: «Как вы думаете, каково это — ходить по городу и на каждой крыше видеть то, что ты когда-то придумал?» Они призадумались. Не сильно греша против истины, про любую вещь можно сказать: это физика. Но чаще всего мы не видим признаков тех наук, которые стали основой процесса создания или процесса функционирования очередного гаджета. Как выразился Артур Кларк, всякая продвинутая технология неотличима от магии. Иногда это происходит потому, что внешний вид привычен и обыден, а что внутри коробки на колесах — вся цивилизация, от компьютеров до колонны крекинга, об этом мы не задумываемся. Коробочка и коробочка, спереди экран, сбоку кнопочка, снизу дырочка для наушников…

Африканские слоны — заложники своих драгоценных бивней, из-за них множество животных погибает от рук браконьеров. В 1989 году международная торговля слоновой костью была запрещена, но слонов продолжают убивать. В 2008 году браконьерство достигло беспрецедентного уровня, превышающего скорость роста популяции слонов. С 2010 по 2012 год браконьеры убили не менее 100 тыс. африканских слонов. Виной тому стремительно растущий спрос на слоновую кость, особенно в Китае и других азиатских странах.

Исследовательский реактор ITER на юге Франции, в Кадараше, — это очень дорогой многолетний проект. Его бюджет составляет около 20 млрд долл., а первую плазму получат в 2025 году. Сейчас идет изготовление и монтаж частей токамака, готова вакуумная камера. А ученые всё еще ищут решения проблем, без которых проект полностью не состоится. Их обсуждали на 43-й конференции по физике плазмы, прошедшей в июле в Бельгии под эгидой Европейского физического общества.

Спутник «Михайло Ломоносов» запущен 28 апреля 2016 года с нового российского космодрома «Восточный» на солнечно-синхронную орбиту высотой около 500 км и уже более четырех месяцев передает на Землю научную информацию. Об экспериментах, проводимых на спутнике, рассказывает Михаил Панасюк, докт. физ. -мат. наук, директор НИИЯФ МГУ, зав. отделом космических наук НИИЯФ МГУ, зав. кафедрой физики космоса физфака МГУ.

Встреча с совой, особенно крупной, мало кого может оставить равнодушным. Совы безошибочно узнаются по необычному для птиц облику — по большой голове, по большим же, смотрящим вперед глазам, окруженным лицевым диском, четко выделяющимся на фоне рыхлого оперения боков и верха головы, по бесшумному полету, по способности легко поворачивать голову на 300° и более… Бородатая неясыть принадлежит к наиболее крупным нашим совам, размах ее крыльев достигает полутора метров, однако вес невелик.

Не осталось никаких сомнений: у ближайшей к нам звезды Проксима Центавра есть планета массой не менее 1,3 массы Земли. Открытие сделано «дедовским» спектрометрическим методом, которым в 1995 году была обнаружена первая экзопланета у обычной звезды. Планету ловят по периодическому доплеровскому смещению линий звезды из-за ее вращения вокруг общего центра тяжести с планетой.

… неожиданно вечером 29 августа 2016 года в «Фейсбуке» и «ВКонтакте» коллеги и френды начали меня спрашивать, а что это за событие с внеземным сигналом, и прислали ссылки на западные и отечественные издания. После прочтения новостей о том, что на радиотелескопе РАТАН-600 в САО РАН получили сигнал внеземной цивилизации, стало понятно, что моему созерцательному спокойствию пришел конец, так как наступит завтра.

Животные умеют многое. Например, бутылконосые дельфины Tursiops sp., обитающие в Акульем заливе у берегов Австралии, отламывают куски губок и скребут ими по дну, вспугивая рыбу, которая затаилась в песке или между камней. С помощью эхолокации ее обнаружить нельзя, а выгнать из укрытия можно. Губкой скрести удобнее, она защищает рострум дельфина от повреждений. Эта методика охоты очень эффективна, но она не врожденная, ей нужно учиться.

Премия Дирака за 2016 год присуждена Аркадию Вайнштейну, Михаилу Шифману из Института теоретической физики имени Файна в Университете штата Миннесота и Натану Зайбергу (Nathan Seiberg) из Института передовых исследований Принстонского университета. Высокой наградой отмечены выдающиеся результаты в квантовой хромодинамике вне рамок теории возмущений и точные результаты в суперсимметричных теориях («to a better understanding of field theories in the non-perturbative regime and in particular for exact results in supersymmetric field theories»). Премия, безусловно, заслуженная. Что стоит за этими сухими формулировками?

Стрекозы — одни из самых древних насекомых: их предки появились на нашей планете около 350 млн лет назад, и за многомиллионолетнюю историю стрекозы практически не изменились. Но, даже не приобретя значительных усовершенствований в ходе эволюции, стрекоза представляет собой удивительное насекомое, практически идеального хищника. Считается, что именно стрекозы стали первыми животными, освоившими воздушное пространство.

Взгляните в окно на дом напротив. Наверняка его стены покрыты прыщами кондиционеров. Без них многие не представляют современное жилище, особенно летом. Наличие системы кондиционирования воздуха в офисах привело к тому, что частота респираторных заболеваний выросла вдвое по сравнению с помещениями с естественной вентиляцией. Респираторные заболевания — самые распространенные в мире. Американские дети болеют ими по 6–8 раз в год.

В начале лета известный меценат науки Юрий Мильнер и автор этого сообщения договорились о том, что «Троицкий вариант – Наука» станет одной из площадок общей дискуссии вокруг проекта «Звездный парус» (в оригинале «Starshot», но «звездный выстрел» по-русски звучит плохо). Технически это организовано как дискуссионный форум на английском языке, так что участие людей, не умеющих читать по-английски, практически невозможно. Зато, если участник читает, но плохо пишет по-английски, он может писать по-русски.

Большой медоуказчик (Indicator indicator), сравнительно некрупная африканская птица, давно является объектом внимания исследователей со всего мира. Недавно опубликованное исследование ученых из Кембриджского университета и Южной Африки иллюстрирует интересное явление — взаимовыгодное партнерство между медоуказчиковыми птицами и людьми.

Наше государство не устает удивлять своим отношением к науке и ученым. СМИ доносят до нас всё больше удивительных новостей, которые были бы очень забавны, если бы не были столь серьезны. Вот, например.

Черепаха — символ неспешности, защищенности и устойчивости, недаром в некоторых космогонических системах она держит на себе Землю, нередко даже со слонами. Все эти черты черепаха обрела благодаря костяному панцирю, удивительной структуре, не имеющей аналогов в современном животном мире. Вопрос о его происхождении не дает ученым покоя почти два века.