PostHeaderIcon 1.Водород будут добывать.2.Ученые нашли способ ускорить интернет.3.Как соотносятся мозг и разум?4.Вирусы — не угроза, а источник новых генов.5.Ученые раскрыли секрет взрывов метеоритов в атмосфере Земли.6.Японские ученые создали «неубиваемое» стекло. 

Водород будут добывать в открытом океане за счет энергии Солнца. 

Солнечная энергия и водород — экологически чистые источники энергии, которые теоретически могут обеспечить все энергетические потребности человечества. Однако у этих источников есть свои проблемы и ограничения. Команда исследователей из Колумбийской школы инженерных и прикладных наук (США) предлагает метод, который позволит соединить преимущества солнечной энергии и водорода. 
В настоящее время производство водородного топлива нельзя назвать экологически чистым, ведь основным методом является конверсия паров метана — процесс, при котором в атмосферу выделяется углекислый газ. В то же время электролиз воды — расщепление на кислород и водород под воздействием электричества — является углеродно-нейтральным. Исследователи решили использовать для электролиза солнечную энергию. 
Команда под руководством профессора Даниэля Эспозито разработала электролитическое устройство с фотогальваническим питанием, которое может работать как автономная платформа, плавая в открытом море. Установка немного напоминает глубоководные нефтяные платформы, но вместо углеводородов она качает морскую воду, из которой производят водород за счет энергии солнца. 
Ключевым новшеством является способ разделения водорода и кислорода, образующихся при электролизе. В современных установках для этого применяются дорогие мембраны. Исследователи предложили иной метод, основанный на плавучести пузырьков газа в воде. Специальный электрод, покрытый катализатором только с одной стороны, отделяет и собирает газы без активной перекачки электролитов. Когда пузырьки газа на его поверхности становятся достаточно большими, они отсоединяются и всплывают в верхние камеры для сбора. Чистота произведенного водорода составляет 99%. 
Отказ от мембраны не только удешевляет устройство, но и увеличивает срок его службы, ведь эта часть устройства чувствительна к загрязнениям и легко разрушается. В условиях морских вод, содержащих примеси и микроорганизмы, электролизное устройство с мембраной было бы неприменимо. Низкая стоимость и долговечность системы делают ее перспективной для промышленного внедрения. В дальнейшем можно будет строить целые океанские заводы по производству водорода из солнечного света и морской воды. Такие установки не занимали бы сельскохозяйственные земли и не провоцировали бы дефицит пресной воды. Произведенное топливо было бы возможно хранить на станциях или подавать на берег по трубопроводу.
Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе представили устройство, способное одновременно вырабатывать водородное топливо и электроэнергию. Новая система максимально экологична и недорога, поскольку использует энергию Солнца. Источник: hightech.fm

______________________________________________________________________________________________

Ученые нашли способ ускорить интернет до 1000 ГБ без удорожания услуг.

Ученые обнаружили технологию, которая в теории может ускорить интернет до нескольких терабайт в секунду, и без существенного увеличения стоимости услуг
Большинство провайдеров предоставляют возможность подключить оптические каналы связи прямо в квартиру. Однако данную ситуацию тормозит высокая стоимость и энергозатраты на оптические линии связи.
Суть в том, что на линиях часто возникают препятствия, а для их устранения приходится использовать принцип оптоэлектронной регенерации – оптические сигналы преобразуются в электрические посредством простых фотодетекторов, преобразуются, а потом конвертируются обратно в оптические с помощью лазеров и электро-оптических модуляторов, после чего передаются дальше.
И вот исследование ученых из Университета Техаса в Арлингтоне и Университета Вермонта, похоже, способно решить эту проблему. Открытие группы ученых под руководством Михаила Васильева в Университете Техаса в Арлингтоне и Университете Вермонта свидетельствует о том, что множество лучей проводят автоматическую корректировку собственной формы, не влияя друг на друга.
Это позволяет одному устройству одновременно обрабатывать несколько лучей, не превращая их в электрическую форму. Проще говоря, устраняется сразу несколько устройств-посредников, а это дает больше надежности и теоретическую скорость до нескольких Тбит/сек.
Этот эффект фазовой модуляции (или самомодуляции) достигается, когда частотные составляющие одного канала спектрального уплотнения двигаются с одинаковой скоростью.
Такой эффект был достигнут, когда ученые разделили оптическую среду на несколько коротких отрезков, разделенных фильтрами и получили среду, в которой скорости частотных составляющих одинаковы. Учитывая, что разные каналы движутся с разной скоростью, а это существенно снижает взаимодействие между каналами.
«Этот эксперимент открывает возможности увеличить число каналов до сотни и выше без повышения стоимости и внутри устройства размером с книгу», — говорит Васильев.

_____________________________________________________________________________________________

Как соотносятся мозг и разум? 

Два главных вопроса, которые стоят сегодня перед человечеством — как устроена вселенная и как возникает сознание. Над первым бьются математика и физика, доказывая практическую актуальность своих теорий. А есть ли теория у науки о мозге? 
Когнитивная наука — это междисциплинарная среда, которая включает нейронауку, психологию, философию, искусственный интеллект и другие смежные направления, изучающие мозг и разум. Когнитивные технологии обещают фантастическое будущее, в котором человек изменится как биологический вид. Возможно, открытия в этой области ознаменуют начало новой эпохи, подобной Ренессансу, только ещё более масштабному. 
Но пока спустимся на землю, где в июне прошла седьмая международная конференция по когнитивной науке. Нас интересует доклад нейрофизиолога Константина Владимировича Анохина, который рассуждал на тему создания фундаментальной теории мозга и разума. Задача этой теории — выяснить, как же относятся друг к другу мозг и разум. Их соотношение — это целый набор «одновременностей». Одновременно происходят психологические, физиологические, биохимические, молекулярно-биологические, информационные, энергетические, биофизические процессы. В новой теории все эти свойства должны согласовываться. 
Однако для того, чтобы понять значимость разработки фундаментального междисциплинарного подхода, нужно сперва составить общую картину того, как поэтапно эволюционировали взгляды на проблему отношения психического и физического. 
1. «Наивный здравый смысл».
Сперва люди умудрялись видеть душу в самых разных вещах. Например, в древней Месопотамии органом мудрости считалось ухо. А сердце и по сей день метафорически воспринимают как вместилище чувственных переживаний. Один из великих философов полагал, что в мозгу существуют «животные духи», которые бегают от одной мышцы к другой, составляя телесный принцип движения. Этим человеком был Рене Декарт. А позже нейронаука откроет процесс, в некотором смысле эквивалентный «бегающим духам» — синаптическую передачу. 
Трудно представить время, когда люди имели бы столько социальных функций, как сегодня. Но вместе с ними появлялись и новые психологические явления, которые нужно было классифицировать. Аристотель долго думал, но всё-таки разделил психические процессы на ощущение, восприятие, внимание, и ряд других. Позже нашлись те, кто вообще свел все многообразие чувств к желанию, удовольствию и неудовольствию. Попытки собрать в одном месте все психологические явления привели к созданию интроспективной психологии. 
2. Умозрительный этап.
Таким образом, проблема соотношения мозга и разума обзавелась психологическими решениями: учёные проводили исследования при помощи внутреннего наблюдения психологических процессов. Мы тоже можем наблюдать за тем, как в нас зарождается поведение, как принимаются решения в нестандартных ситуациях: например, когда мы решаем объехать «пробку». Позже это поведение анализируется и оценивается. 
Очевидно, что самонаблюдение доступно каждому. 
Например, Гербур Спенсер имел всего лишь общие представления о физическом функционировании нервной системы, но был мастером интроспекции и ставил мысленные эксперименты. Подобная работа все-таки не увела исследователя от понимания одной очень важной вещи: существует только одна реальность, которая проявляется как с субъективной, так и с объективной стороны. На этом этапе учёные выделяли разум, эмоции, память, волю, восприятие, ощущение. Одним из самых больших достижений стало осознание эволюционного характера развития психики. Кстати, Спенсер, внесший значительный вклад в науку, предпочел обучению в Кембридже самообразование — и есть основания полагать, что это не просто любопытное совпадение. 
3. Клинический этап.
Во второй половине XIX века нашей проблемой занимались преимущественно физиологи и клиницисты. Дело в том, что интроспективная психология часто не видела большого смысла в том, чтобы изучать взаимосвязь души и мозга. Считалось, что разум можно изучать отдельно от физиологии. 
Иногда случалось так, что человек получал травму мозга, которая меняла его поведение. Клиницисты изучали, каким образом связаны эти два явления. Именно с этих позиций критиковалась интроспективная психология. Ученые-физиологи смогли открыть и назвать различные структуры головного мозга — например, центры речи, слуха, зрения, движений и многие другие. Вы наверняка слышали о случаях, когда люди с повреждённым мозгом живут полноценной жизнью. Но всё-таки гораздо чаще нарушения в тех или иных областях приводят к потере какой-либо психической функции. 
«Психическое явление никогда не существует само по себе, оно всегда является только внутренне необходимым моментом более сложного психофизиологического процесса» 
— Л.С. Выготский 
В это же время Иван Павлов первым начал экспериментировать на здоровых животных. Основной процесс, который регистрировался в его лаборатории — это слюнотечение, а участниками этих известных экспериментов были собаки. Этот процесс есть реакция на условный и безусловный стимул, или рефлекс. 
Если я пролью на вас горячий кофе, то вы почувствуете боль и сделаете резкое движение назад — это безусловный рефлекс. 
Но если я каждый день буду лить на вас горячий кофе, то вы научитесь новому поведению — это условный рефлекс. То есть, теперь вы не только реагируете на раздражитель, но и умеете его предотвратить. Например, избегать встречи со мной в то время суток, когда я проливал на вас кофе. 
Рефлекс пришел из философии все того же Декарта и был признан основой нервной деятельности. Благодаря труду физиологов и неврологов было описано много клинически важных рефлексов. Они использовались для диагностики поражений отделов нервной системы и помощи больным. Научное заблуждение на данном этапе состояло в том, что психологические понятия заменялись на физиологические. Сегодня не только стимул, а даже понятие «инстинкт» используют в научном сообществе с осторожностью. 
4. Сопоставляющий подход и смелая альтернатива.
Вскоре учёные поставили перед собой новую задачу: исследовать механизм психических процессов, обнаруживая связь между регистрируемой активностью мозга и поведением. Активность мозга изучается при помощи специального устройства — ЭЭГ. Исследователи наблюдали за тем, какие участки мозга активируются, к примеру, при речевой деятельности. Сопоставляли данные и делали определенные выводы. Технологии совершили прорыв в XXI веке, но принцип сопоставления не изменился. 
Некоторые исследователи сделали вывод, что рефлексы не подходят для изучения сложного поведения. 
Представьте, как собака чешет ухо. Как описать такое поведение внешним наблюдением? В терминах учения о рефлексах можно было бы назвать такое поведение «чесательным рефлексом». Раздражение в области уха устраняется «чесательным» движением. В действительности же собака задействует в этом движении весь организм, чтобы достичь полезного результата. 
На основании этого Пётр Кузьмич Анохин разаботал теорию функциональных систем (ТФС). Её суть в том, что в основе поведения лежат качественно-специфические системные процессы, которые могут рассматриваться одновременно и как психические, и как физиологические. Мы отмечали выше, сколько «одновременностей» составляют работу мозга. В этой теории многое согласуется, и она стала альтернативой методу сопоставления. Развитие отношений между учением о рефлексах и системным подходом — это захватывающая история. 
В ТФС поведение рассматривается через поведенческий акт, который определяется как отношение целостного организма и окружающей среды. 
Когда вы ведёте машину, ваше поведение — это не набор простых рефлексов. Это процесс, который затрагивает элементы всего организма, образуя целостную функциональную систему. Поведение — это континуум актов, в которых активируется функциональная система. В итоге вы доезжаете до ближайшего парка отдыха, тем самым реализуя функцию этой психической системы и достигая полезного результата. 
«В неокортекс всё происходит одновременно, так что в этих процессах нет ни начала, ни конца» — Рэй Курцвейл /«Эволюция разума». 
В то время, как и сейчас, не было возможности изучать активность мозга животного в естественной среде, но с этой проблемой великолепно справлялся Конрад Лоренц в своих экспериментах с гусями. 
Коррелятивный (сопоставляющий) подход остается самым популярным и в сегодняшней нейронауке. Недавно была опубликована работа ведущих исследователей нервных коррелятов сознания во главе с Кристофом Кохом, в котором учёные делают вывод о том, что, изучая отдельные структуры мозга, решить «трудную проблему сознания» невозможно. Просто потому, что сознания нет ни в одной структуре мозга. 
5. Системный подход и фундаментальная теория.
Системный подход ещё в прошлом веке утверждал, что любая функция мозга осуществляется не локальными структурами, а системами таких структур. С этим соглашались многие учёные всего мира, — например, Вернон Маунткасл, описавший модульную организацию коры мозга, или Александр Лурия, основатель отечественной нейропсихологии. 
Сегодня наука о мозге располагает фантастическим набором исследовательских средств, которые позволяют ей отказаться от тупиковых метафор. 
Например, что мозг и разум — это компьютер, голографическая установка или божественный дар. Современная наука использует знания и подходы всех рассмотренных этапов. Например, очень скоро мы исполним заветную мечту исследователей сопоставляющего этапа и сможем регистрировать активность мозга средствами носимого ЭЭГ. 
Логически возникает необходимость в фундаментальной теории мозга и разума, как когда-то возникла необходимость междисциплинарного объединения наук. Возникновение гиперсетевой модели мозга основано на опыте предыдущих достижений в системном подходе. Любой мозг — это сеть. Любой разум — это сеть. Их соотношение — это гиперсеть, которая может быть формально описана. На Newtonew уже рассказывали о коннектоме и когнитоме в одной очень интересной статье. Фундаментальная теория должна ответить на вопрос «что есть любой мозг?» 
МиР (мозг и разум) в ожидании гения.
Мы рассмотрели пять логически несовместимых подходов к тому, как можно представить и изучать соотношение мозга и разума. Каждый из них на определённом этапе был большим достижением. Исследование нервных коррелятов сознания по-прежнему ежегодно порождает тысячи научных работ. Но нам требуются решения иного качества, которые ещё ждут своих открывателей. 
«По мысли Канта, с нами природа поступила как мачеха, потому что, дав нам моральное сознание, она одновременно лишила нас возможности иметь его познанным и доказанным» 
— Мераб Мамардашвили. 
Когда нам удастся понять соотношение мозга и разума, мы встанем перед выбором. Направить наши знания на социокультурные задачи человечества — или создать искусственный аналог человека и смотреть, станет ли он мириться с нашими недостатками? 
Мы сможем усилить свои интеллектуальные способности, лучше обучать своих детей и понять природу творчества. Исследования мозга и разума — дорога с множеством опасностей. Но мы уже слишком долго разглядываем этот ящик Пандоры, чтобы просто отложить его в сторону. Источник: newtonew.com

_____________________________________________________________________________________________

Вирусы — не угроза, а источник новых генов.

Один и тот же вирус в течение своего жизненного цикла может заражать очень разные организмы — например, подобно вирусу Зика, комаров и людей. Также вирусы способны перескакивать с одних живых существ на других, как в случае птичьего гриппа. Тем не менее, некоторые организмы считались до сих пор слишком далекими родственниками, чтобы их могли поражать одни и те же внутриклеточные паразиты.
До сих пор не было известно ни одного вируса, общего для людей и бактерий. Это имеет смысл с точки зрения эволюции, ведь вирусы обычно приспосабливаются к конкретному организму и особенностям его клеток, химическим и генетическим. Тем не менее, исследователи полагали, что им удастся обнаружить факты, существования вирусов в клетках представителей разных доменов — высших иерархических уровней жизни. Дело в том, что внутриклеточные паразиты не обязательно вызывают симптомы, связанные с инфекцией, а могут просто вставлять свою ДНК в гены хозяина без негативных последствий для него.
Этот механизм может приводить к обмену генами между неродственными организмами — так называемому горизонтальному переносу генов. Чтобы понять, какими генами обменялись вирусы и представители клеточных форм жизни, ученые изучили структуру их белков. Удивительным итогом стало обнаружение признаков вирусного переноса генов не только между их традиционными хозяевами, но и между совершенно неожиданными организмами из разных доменов. Например, между бактериями с одной стороны и растениями и животными с другой.
Это говорит о том, что вирусы могут переносить гены в организмы, которые совершенно не похожи на их привычных хозяев. Масштаб их взаимодействия с клеточными формами жизни и роль в их эволюции были очень недооценены — как оказалось, вирусы следует рассматривать не только как угрозу, но и как источник новых генов. Также исследователи не ожидали обнаружить так много общих белковых структур у вирусов и их хозяев. Эти белки могут быть свидетельством происхождения вирусов от примитивных одноклеточных.
Биологам обычно приходится исследовать эволюцию ретроспективно, изучая уже существующие виды и их гены. Однако порой удачное стечение обстоятельств позволяет заглянуть в эволюционный механизм прямо во время его активной работы. Так, орнитологам удалось понаблюдать за тем, как новый вид птиц появился прямо у них на глазах. Источник: hightech.fm
________________________________________________________________________________________________

Ученые раскрыли секрет взрывов метеоритов в атмосфере Земли.

Материя метеоритов взаимодействует с областями высокого и низкого давления в окружающем их воздухе.
Ученые заявили о том, что небольшие метеориты взрываются в атмосфере Земли из-за особого взаимодействия их материи с областями высокого и низкого давления в окружающем их воздухе. Выводы исследователей были опубликованы в журнале Meteoritics & Planetary Science.
Земля практически постоянно бомбардируется небольшими фрагментами астероидов, подавляющее большинство которых сгорает в атмосфере и остается невидимыми для большинства жителей планеты. Лишь в некоторых крайне редких случаях, от одного до пяти раз в столетие, небесные гости оказываются достаточно большими для того, чтобы проникнуть в нижние слои атмосферы.
Последним подобным объектом был знаменитый Челябинский метеорит весом в несколько тысяч тонн, взорвавшийся в утреннем небе над Уралом в феврале 2013 года. Ударная волна, возникшая во время последних мгновений его жизни, выбила окна в нескольких тысячах зданиях и нанесла ранения различной степени тяжести 110 жителям области.
В ходе исследования ученые попытались определить почему этот метеорит оставил столь мало следов – примерно 80% его материи бесследно исчезло после его вхождения в атмосферу, что заставило ученых искать объяснения того, как она могла так быстро испариться.
Для ответа на этот вопрос американские планетологи создали компьютерную модель Челябинского метеорита, которая очень детально просчитывала то, как материя небесного тела взаимодействует с атмосферой Земли. По словам ученых, другие компьютерные симуляции выдают усредненные значения и не учитывают то, как может отличаться взаимодействие воздуха с породами метеорита на его передней и задней кромке.
Оказалось, что наличие даже небольшого количества трещин и пор внутри небесного камня приводило к тому, что он в буквальном смысле взрывался. По словам планетологов, это происходило по той причине, что внутрь метеорита начинал проникать воздух, накачиваемый туда благодаря высокой разнице давлений.
Подобная накачка резко уменьшает прочность метеорита, в результате чего он начинает крошиться и распадаться на части, которые сгорают быстрее, чем цельный кусок горных пород той же массы и размеров.
_______________________________________________________________________________________________

Японские ученые создали «неубиваемое» стекло. 

Пожалуй, одной из самой распространенных поломок, связанных со смартфонами, является треснувший в результате сильного удара или падения экран. Инженеры долгие годы пытаются решить эту проблему, разрабатывая все новые и новые защитные покрытия и более прочные стекловидные сплавы, но полностью избавиться от появления трещин или царапин в итоге все равно не удается. Тем не менее некоторую надежду дает новая разработка японских ученых. 
Профессор Такузо Айда и его команда из Токийского университета при разработке нового типа клейкого вещества в итоге разработали стекловидный сплав, обладающий свойством самовосстановления при оказываемом на него давлении. Концепция стекла, имеющего свойство восстанавливаться, на самом деле не нова, однако разработка японских ученых выглядит на фоне остальных настоящим шагом вперед. Материал создан на основе синтетических полимеров. Для полного восстановления структуры стекла на его основе требуется порядка шести часов, однако восстановительный эффект наблюдается уже через несколько минут. 
Обновленный материал становится таким же прочным, как и был раньше, и способен выдерживать нагрузки. Ученые считают, что подобный эффект достигается благодаря тому, что разделенные молекулы полимера или полимочевины стремятся вернуться к исходному состоянию.
Более ранние разработки самовосстанавливающегося стекла показывали возможность восстановления лишь поверхностных и неглубоких царапин. Новый же материал может фактически заново собираться после полного разрушения его структуры, например, при переломе. Такая особенность, безусловно, могла бы найти применение в самых разных практических сферах. Вполне возможно, и при производстве стеклянных панелей для различной электроники, в том числе и смартфонов. Правда, японские ученые пока не прокомментировали, можно ли и планируют ли они данный материал коммерциализировать. Источник: hi-news.ru

 

 

Комментарии запрещены.

Мой электронный адрес

Если кто хочет со мной связаться, или есть какие то предложение, информации. Об пожеланиях, ошибках и.т.д.. Пишите, вот моя электронная почта:
alavka907@gmail.com

Свежие записи
Октябрь 2018
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Сен    
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031  
Архивы

Октябрь 2018
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Сен    
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031