PostHeaderIcon 1.Создана вакцина от кариеса.2.Телескоп Hubble…3.Ученые создали экзотические квантовые состояния системы.4.Как квантовая механика изменила наше представление о реальности.5.Фоновое «жужжание» космоса может указывать на скрытые черные дыры.6.NASA впервые проверит…7.Радиоизлучение пульсаров…

Создана вакцина от кариеса.

Все мы привыкли к вакцинам. В раннем детстве нам делают вакцины против дифтерии, кори, коклюша. Затем прививают от гепатита и других опасных заболеваний. Ежегодная вакцинация против гриппа поможет не болеть с наступлением холодов. Но ученые из Китая успешно протестировали еще одну вакцину, которая спасет от кариеса и визита к самому «страшному» врачу. Стоматологу. 
Согласно самой распространенной на данной момент теории, кариес возникает из-за воздействия микроорганизмов Streptococcus mutans, которые обитают в ротовой полости. Они вырабатывают молочную кислоту, которая приводит к образованию зубного камня, разрушению эмали и появлению кариозных полостей. Согласно сообщению журнала Scientific Reports, ученые Уханьского института вирусологии Академии наук Китая в ходе испытаний своей вакцины добились подавления этой микрофлоры, ответственной за развитие кариеса. 
Эксперименты по исследованию новой вакцины проводились на крысах. Основным компонентом вакцины является гибридный белок KF-rPAc. Он состоит из белка KF, который провоцирует иммунный ответ на белок rPAc. Последний является структурным элементом мембраны Streptococcus mutans. Таким образом, кариозные бактерии подвергаются более интенсивной атаке иммунной системы. В данный момент китайские ученые планируют следующий этап клинических испытаний с участием людей. 
Стоит заметить, что попытки создания вакцины против кариеса проводятся на протяжении более чем трех десятилетий. Ученые использовали самые разные подходы. К примеру, в одном из изысканий вакцина создавала защитное покрытие на поверхности зубов, которое препятствовало фиксации бактерий на их поверхности.

________________________________________________________________________

Телескоп Hubble обнаружил новый тип необычных космических объектов.

Астрономы Института Макса Планка с помощью легендарного телескопа Hubble обнаружили необычный космический объект — активный бинарный астероид, который получил имя Body 288P. 
Действительно, ничего подобного исследователям космоса ранее встречать не приходилось. Body 288P представляет собой одновременно два редких вида астероидов – бинарного, то есть состоящего из двух вращающихся друг относительно друга камней, и активного, который больше напоминает комету, оставляющую за собой характерный газово-пылевой шлейф. 
До этого отличие астероида от кометы не вызывало сомнений. Астероид – это крупный каменный или металлический фрагмент, в то время, как комета состоит из твердого ядра, окруженного газовым облаком. При приближении к Солнцу оно начинает светиться, формируя вышеупомянутый шлейф. 
Однако по мере изучения этих небесных тел, грань между ними постепенно размывается. Нередки случаи, когда астероиды, образуя облака пыли и газа, становятся похожими на кометы. Правда, в Солнечной системе их немного – около 20. Все они находятся в поясе астероидов между Марсом и Юпитером. 
Body 288P был обнаружен телескопом Hubble еще в 2011 году. Он тогда еще был активен, но в виду большой удаленности плохо различим. Все изменилось в сентябре 2016 года, когда астероид максимально приблизился к Солнцу, будучи на удалении от Земли в 200 млн. км. 
Астрономы смогли внимательнее рассмотреть освещенный Солнцем космический объект и обнаружили, что он состоит из нескольких фрагментов и имеет необычную конфигурацию. Большинство бинарных астероидов состоят из основного, более крупного фрагмента и его «спутника», что помельче. 
Body 288P состоит из примерно равных фрагментов диаметром около 1 км, но они находятся друг от друга гораздо дальше, чем «принято» у бинарных астероидов. При этом они быстро вращаются друг относительно друга на расстоянии около 100 км. 
По мнению ученых, Body 288P сформировался примерно 5000 лет назад в результате разлома на две части из-за быстрого вращения.

_________________________________________________________________________

Ученые создали экзотические квантовые состояния системы, состоящей из фотонов света.

Известно, что крошечные частицы света, фотоны, имеют неделимую природу. Однако, множество таких частиц света, если они сконцентрированы особым образом и находятся в соответствующих условиях, могут объединиться в один огромный суперфотон, внутри которого становится невозможным различить отдельные фотоны. Ученые называют такое образование фотонным конденсатом Бозе-Эйнштейна, и впервые в истории науки такой конденсат из фотонов был получен в 2010 году группой профессора Мартина Вайца из Института прикладной физики Боннского университета. 
После получения суперфотонов члены группы профессора Вайца начали проводить эксперименты с фотонным конденсатом Бозе-Эйнштейна. В их экспериментальной установке луч лазерного света был загнан в промежуток между двумя зеркалами. В этот промежуток был помещен специальный пигмент, который охладил фотоны света до такой степени, что они начали объединяться в один суперфотон. «В своих экспериментах мы создали оптические емкости и каналы разной формы, по которым мог течь фотонный конденсат Бозе-Эйнштейна» — рассказывает профессор Вайц. 
Затем исследователи прибегли к уловке, они добавили в состав охлаждающего пигмента полимерный материал, что сделало коэффициент преломления материала зависимым от температуры. Таким образом, изменяя температуру тончайшего нагревательного слоя, исследователи получили возможность изменять длину пути, который проходит свет с определенной длиной волны в промежутке между зеркалами. 
«При помощи изменений температуры разных участков полимера мы получили различные виды оптических впадин» — объясняет профессор Вайц. — «Эти впадины деформировали геометрию зеркал и в оптической среде образовались ловушки с низким уровнем потерь, в которые затекал фотонный конденсат Бозе-Эйнштейна». 
Исследователи сравнивают эти ловушки с двумя сообщающимися сосудами. Когда суперфотоны в обоих сосудах имели приблизительно одинаковый энергетический уровень, свет достаточно хорошо перетекал из одного сосуда в другой. При достаточной разнице в энергетике суперфотонов в этой квантовой системе возникали различные квантовые состояния света, в которых даже принимал участие эффект квантовой запутанности. 
«Все это является еще одним видом реализации оптических квантовых цепей, которые можно будет использовать в областях квантовых вычислений и коммуникаций» — рассказывает профессор Вайц. — «Созданная нами система является универсальной, при ее помощи мы можем манипулировать квантовым состоянием в широких пределах, влияя на принципы взаимодействия фотонов с материей. И это все может быть использовано не только в квантовых технологиях, к примеру, на подобных принципах мы можем создать мощные лазеры, предназначенные для тонких сварочных работ, и многое другое».

_________________________________________________________________________

Как квантовая механика изменила наше представление о реальности.

Квантовая механика представляет собой настоящий прорыв в науке, позволивший ученым объяснить многие явления на уровне атомов и субатомных частиц. И вовсе не удивительно, что столь динамично развивающаяся сфера знания оказала огромное влияние на современный образ реальности. Убедиться в этом вы можете, познакомившись с 17 примерами того, как квантовая механика изменила и продолжает менять наш взгляд на вселенную. 
1. Вселенная может являться голограммой. 
Одна из интерпретаций модели мира, обусловленная постулатами квантовой механики представляет собой идею того, что наша трехмерная вселенная – лишь голограмма. Сотрудники германо-британской обсерватории сообщают о вероятном обнаружении мелкой ряби в пространстве-времени, способной стать доказательством теории квантовой пикселизации. 
2. С улучшением технологий инновации становятся все менее точными. 
Вместе с продвижениями на поприще технологических разработок закономерно растет потребность в их точности. Погрешность различных приборов, таких как часы и термометры, можно отнести к явлению квантового шума. Этот шум препятствует получению идеальных измерений. Однако устранив данную помеху, можно создать технику с максимальной точностью показателей, подобную атомным часам или квантовым термометрам. 
3. Свет может управляться и концентрироваться для выполнения различных функций. 
Как это ни странно, лазер, открытие которого стало возможным благодаря квантовой механике, когда-то считался не имеющим никакого практического значения предметом. Однако вопреки такому мнению развитие сферы применения этой технологии обеспечило появление самых различных изобретений, начиная с проигрывателя компакт-дисков и заканчивая системами противоракетной обороны. 
4. Случайность может быть рассчитана и предсказана. 
По мнению ученых, с позиции квантовой механики ничто не может быть по-настоящему случайным. Имея исчерпывающую информацию о движении игральной кости, они смогли бы точно сымитировать бросок кубика и спрогнозировать заранее его исход. Создавая квантовый шум и измеряя его уровни, можно получать случайные числа, которые могут быть использованы для шифрования данных. 
5. При измерении объекты ведут себя по-разному. 
Копенгагенская интерпретация квантовой механики предполагает, что во время акта измерения частицы меняют свое поведение. Согласно данной концепции частицы имеют различные состояния, однако в момент наблюдения за ними они вынуждены принимать какое-то одно из них. Это может показаться странным, тем не менее подобная интерпретация подтверждается математической концепцией коллапса волновой функции. 
6. Существует более одной вселенной. 
Концепция Мультивселенной или существования множества всех возможных реальностей также является плодом различных интерпретаций квантовой физики. Доказательством ее могут стать данные с орбитальных обсерваторий, которые наблюдают за остаточными явлениями Большого Взрыва, а также математические модели, подразумевающие циклическую вселенную. 
7. Существует намного больше измерений. 
Порожденная квантовой механикой теория струн, в свою очередь, дала начало рассуждениям о вероятности (или же отсутствии таковой) существования нескольких измерений. По мнению исследователей, Вселенная содержит по меньшей мере 11 измерений, которые, по всей видимости, представляются не только возможным, но и необходимым условием функционирования теории струн. 
8. Геометрия драгоценного камня как новый взгляд на представления о квантовой физике. 
Физиками был обнаружен геометрический объект, подобный по форме многогранному драгоценному камню. Находка резко упрощает расчеты взаимодействия частиц и бросает вызов классическим научным представлениям о пространстве и времени как основных компонентах реальности. 
9. Могут быть найдены революционные способы транспортировки. 
Это больше не является предметом исключительно научной фантастики: материя может быть разобрана на частицы, которые после их транспортировки будут способны вновь восстановить прежний вид. Это стало возможным в опытах по передаче данных, а также крупных молекул, однако применение такой технологии к человеку в ближайшей перспективе пока не рассматривается. На сегодняшний день возможно отсканировать каждую молекулу в человеческом организме и собрать его в другом месте, но, согласно постулатам квантовой физики, объект изменяется под влиянием подобных действий. Таким образом, точная копия перемещаемого объекта не может быть воспроизведена. 
10. Электричество может применяться в медицине. 
Недавно ученые обнаружили крошечные полупроводниковые кристаллы, способные в ближайшем будущем стать основой прорыва в области медицины. Эти квантовые точки предположительно могут светиться под воздействием ультрафиолетового излучения. Если это так, их возможно будет прикреплять к раковым клеткам с целью локализации и уничтожения последних. 
11. Существует частица, которая придает массу даже мельчайшим формам материи. 
Ученые полагают, что бозон Хиггса, также известный под названием «божественная частица», способен придавать массу некоторым фундаментальным частицам, таким как электроны и глюоны. Обнаружив и изолировав бозон Хиггса, исследователи бы получили возможность понять, каким образом материя может быть сбалансирована с антиматерией и что на самом деле случилось с вселенной после Большого Взрыва. 
12. Свет может помогать распознавать хакерские действия. 
Чтобы обезопасить важную информацию от угрозы постороннего вмешательства, квантовая криптография разработала метод кодирования данных внутри отдельных частиц света или фотонов. Секрет метода заключается в наличие «ключа», состоящего из нулей и единиц, позволяющего программе выявить хакерское присутствие в реальном времени, пока тот пытается вскрыть засекреченные данные. 
13. Компьютеры могут работать быстрее, чем любые существующие сейчас цифровые приборы. 
Разработка квантовых компьютеров является прикладным направлением квантовой механики, способным произвести революцию в вычислительных технологиях. По сравнению с цифровыми компьютерами, которые кодируют данные в двоичной системе, квантовые компьютеры используют квантовые свойства для хранения данных и выполнения операций, в результате чего вычисления и алгоритмы могут осуществляться намного быстрее. 
14. Явление квантового туннелирования может быть использовано в отношении современных гаджетов 
В квантовой механике квантовое туннелирование описывается как процесс проникновения частицы сквозь барьер, который в норме она преодолеть не способна. Данное явление имеет важное значение для работы различных устройств, таких как выключатели, микросхемы флэш-памяти и USB-накопители. 
15. Жидкости могут бросать вызов силе тяжести.
Некоторые крупные системы способны демонстрировать эффекты квантовой механики, например, явление сверхтекучести. Это состояние вещества, в котором оно действует подобно жидкости с нулевой вязкостью, что позволяет ему самоперемещаться безотносительно к силе тяжести. В нынешних условиях наибольшее применение данный эффект нашел в создании современных холодильников и развитии спектроскопии. 
16. Турбулентность воздуха возможно регулировать. 
Бразильские ученые начали работать над созданием квантовой турбулентности в экстремально холодных условиях внутри лабораторной камеры, наполненной газом. Изучение турбулентности в контролируемой среде в конечном счете может привести ученых к получению способа управления ею. Таким образом, возможно, решится проблема нестабильности самолетов во время полета. 
17. Люди могут путешествовать во времени назад и вперед. 
Исследования в квантовой механике обеспечили условия для проведения экспериментов, касающихся возможности путешествовать из нашего мира в альтернативное время и пространство. По итогам опытов, осуществленных в 2010 году, ученые смогли определить, каким образом изолированный кусок металла оказывается способным двигаться и в то же самое время стоять. Это происходит благодаря возможностям квантовых частиц двигаться вперед и назад сквозь временной континуум. Данная особенность, вероятно, может в ближайшем будущем привести науку к созданию способов путешествия во времени.

__________________________________________________________________________

Фоновое «жужжание» космоса может указывать на скрытые черные дыры.

Глубокий космос не настолько безмолвен, как мы привыкли думать. Каждые несколько минут в нем происходит столкновение между двумя черными дырами. В результате этих катаклизмов в пространстве-времени расходятся волны, называемые гравитационными волнами. В новой работе ученые из университета Монаша, Австралия, разработали способ, помогающий «услышать» множество этих событий, создающих фоновый «шум». 
В 2015 г. учеными были впервые обнаружены гравитационные волны, идущие от пары сталкивающихся черных дыр, а в 2017 г. – гравитационные волны, испускаемые системой из двух нейтронных звезд. Гравитационные волны были впервые предсказаны Альбертом Эйнштейном в 1915 г. на основе его Общей теории относительности. К настоящему времени было подтверждено при помощи обсерваторий LIGO и Virgo уже шесть гравитационно-волновых событий. Однако согласно автору нового исследования доктору Эрику Фрейну (Eric Thrane) из Университета Монаша на самом деле во Вселенной каждый год происходит свыше 100000 гравитационно-волновых событий, яркость которых является слишком низкой для однозначной идентификации при помощи обсерваторий Virgo и LIGO. Гравитационные волны, идущие от этих столкновений, совместно создают гравитационно-волновой фон. В своей работе ученый со своими коллегами предлагает новый метод обнаружения этого шума, более чувствительный, по сравнению с существующими методами. 
В настоящее время исследователи готовятся применить разработанный ими алгоритм к реальным объектам, для чего им понадобятся вычислительные мощности нового суперкомпьютера под названием OzSTAR стоимостью 4 миллиона USD, который был введен в эксплуатацию в прошлом месяце в Технологическом университете Суинберна, Австралия. Источник: astronews.ru
________________________________________________________________________

NASA впервые проверит, как сперматозоиды человека ведут себя в космосе.

Экипаж Международной космической станции в скором времени приступит к не только довольно интересному, но и весьма важному с точки зрения перспектив космической колонизации эксперименту. Грузовик Dragon частной аэрокосмической компании SpaceX доставил на МКС замороженные запасы половых клеток человека. Задача эксперимента – проверка, как они поведут себя в условиях космоса. 
«Прошлые опыты на сперме быков и морских ежей показали, что половые клетки начинают двигаться раньше в невесомости, чем на Земле, но при этом они хуже или почти не сливаются с яйцеклетками. Это все может породить проблемы с зачатием детей в космосе», — цитирует слова представителя NASA портал Space.com
На сегодняшний момент одна из основных опасностей, стоящих на пути нашего превращения в «межпланетный вид», связана с высоким уровнем космической радиации. Специалисты отмечают, что самую большую угрозу это излучение несет для половых клеток, вынужденных проходить через несколько фаз делений, прежде чем они становятся готовыми для оплодотворения. 
Тем не менее более ранние опыты по размножению насекомых, рыб, морских ежей и других животных, которые проводились на борту МКС, показали, что ничто в принципе не препятствует продолжению рода в невесомости, однако на половых клетках приматов такие опыты не проводились. Вдобавок к этому, опыты по оценке жизнеспособности потомства не проводились в принципе из-за технической невозможности разводить сотни мышей или других животных на борту станции в один и тот же момент времени. 
Первые опыты на человеческих половых клетках начнутся на борту МКС в ближайшие дни и недели. Экипаж станции разморозит образцы спермы, выведенные недавно на орбиту, и отправит сперматозоиды в «свободное плавание». 
Сначала планируется обработать эти клетки двумя наборами сигнальных молекул, имитирующими химическую среду матки. Один из них заставит сперматозоиды самостоятельно двигаться, а второй – запустит цепочку реакций, предшествующих их слиянию с яйцеклеткой. Экипаж станции получит несколько десятков фотографий клеток, а затем заморозит их и отправит назад на Землю для последующего изучения. 
Эти эксперименты, как надеются биологи, помогут понять, есть ли различия в поведении человеческих и животных половых клеток при жизни в космосе, и укажут на то, насколько возможно «естественное» зачатие в невесомости. Источник: hi-news.ru
_________________________________________________________________________

Радиоизлучение пульсаров объяснили гравитационным расщеплением энергии электронов.

Ученые из ИТМО объяснили радиоволновое излучение пульсаров переходами электронов между уровнями энергии, возникающими из-за отталкивания заряженных частиц от двойного электрического слоя и гравитационного притяжения звезды. Статья опубликована в The Astrophysical Journal. 
Пульсары представляют собой быстро вращающиеся нейтронные звезды, которые обладают сильным магнитным полем и периодически испускают мощные импульсы электромагнитного излучения — начиная радиоволновым диапазоном и заканчивая жестким гамма-излучением. Механизмы генерации рентгеновского и гамма-излучения в изолированной нейтронной звезде изучены достаточно хорошо, однако общепринятой модели, объясняющей излучение пульсарами радиоволн, пока еще нет. Например, «антенный механизм» предполагает, что излучающие частицы находятся в небольших областях, размеры которых много меньше длины волны излучения; по другим теориям, излучение образуется в результате движения заряженных частиц вдоль искривленных линий напряженности магнитного поля или из-за комптоновского рассеяния в релятивистской плазме. Все предложенные механизмы полагаются на тот факт, что яркостная температура радиоизлучения значительно превосходит кинетическую энергию частиц нейтронной звезды. Это значит, что частицы излучают волны когерентно, то есть на одной и той же частоте. 
Группа ученых из Университета информационных технологий, механики и оптики предложила еще один механизм генерации радиоизлучения пульсарами, предполагающий, что расположенные над поверхностью звезды электроны переходят между возникающими в гравитационном поле уровнями энергии. По словам ученых, этот механизм хорошо согласуется с наблюдаемыми частотами радиоизлучения, приходящего от пульсаров. 
В рассмотренной учеными модели уровни энергии возникают по следующей причине. Из-за сильного гравитационного поля звезды окружающая ее плазма поляризуется — входящие в ее состав тяжелые ионы и легкие электроны «растаскиваются» в направлении, перпендикулярном поверхности. В результате в верхних слоях «атмосферы» пульсара возникает заряженный двойной электрический слой (electric double layer, EDL). С одной стороны, электроны отталкиваются от этого слоя. С другой стороны, они притягиваются гравитационным полем звезды. В конечном счете, получается, будто электроны попадают в эффективную потенциальную яму, в которой возникают связанные состояния. Расстояние между этими уровнями определяется ускорением свободного падения g и массой электрона m. При значении g = 2×10^14 сантиметров на секунду в квадрате, характерном для пульсаров, расстояние между двумя соседними уровнями составляет примерно 1,7×10^−6 электронвольт, что отвечает радиоизлучению на частоте около 400 мегагерц. Наконец, постоянство расстояния между уровнями обеспечивает когерентность излучения.
В то же время, магнитное поле пульсара должно влиять на электроны гораздо сильнее гравитационного, поскольку его напряженность может достигать 10^13 гаусс. Поэтому предложенный авторами статьи механизм может работать только около полюсов звезды, в которых и гравитационное, и практически однородное магнитное поле направлены перпендикулярно поверхности. Кроме того, необходимо, чтобы электрическое поле звезды было направленно параллельно поверхности звезды и не возмущало энергетические уровни. В этом случае «гравитационные» уровни энергии накладываются на уровни Ландау, расстояние между которыми значительно больше. Так, в типичных пульсарах переход между соседними уровнями Ландау отвечает рентгеновскому излучению с частотой около 3×10^19 герц. 
В результате электроны могут переходить не только между соседними гравитационными уровнями в рамках одного уровня Ландау, но и между гравитационными и магнитными уровнями одновременно. Первый тип переходов отвечает электро-дипольному излучению, направленному перпендикулярно направлению магнитного поля, второй тип — магнитно-дипольному, излучаемому вдоль оси звезды. Впрочем, второй тип излучения может возникать только в пульсарах со слабым магнитным полем (менее 10^11 гаусс), поскольку он требует высокой населенности уровней Ландау.
В начале января астрофизики показали, что быстрые радиовсплески от источника FRB121102 могли возникнуть в намагниченной среде вблизи вращающегося пульсара, связанного со сверхновой или расположенной вблизи массивной черной дырой и не связанного с катаклизмическими процессами. Подробнее о том, что такое быстрые радиовсплески и как ученые пытались разгадать тайну их происхождения, можно прочитать в блоге астрофизика Сергея Попова. Источник: nplus1.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