Новости науки. Конец октября 2022
- Земля исполняет перкуссионный индастриал. Ученые из Дании решили выяснить, как «звучит» магнитное поле нашей планеты. Для этого они взяли данные от спутников Европейского космического агентства Swarm, уже около девяти лет измеряющих магнитные сигналы ядра, мантии, коры и океанов, а также ионосферы и магнитосферы. Добавив еще несколько источников, исследователи преобразовали электромагнитные волны в звуковые и продемонстрировали «звучание» планеты. Похоже это на мягкий вариант ранних экспериментальных композиций немецкой группы Einstürzende Neubauten: как будто в очень ветреную погоду вместо музыкальных инструментов использовали шум строительного мусора. Грохот немного нервирует, но именно так звучит магнитное поле, от которого зависит наша жизнь, пояснили ученые. Металлические вкрапления неслучайны. Магнитное поле Земли подобно пузырю, защищающему планету от космического излучения и заряженных частиц, которые бомбардируют верхние слои атмосферы. При этом само поле генерируется «океаном» перегретого, вращающегося жидкого железа, составляющего внешнее ядро планеты. Одной «музыкальной» записью ученые не ограничились и создали в Копенгагене инсталляцию: они закопали более 30 громкоговорителей на площади в центре датской столицы, каждый динамик представлял свое место на Земле, композиция дополняется визуальной демонстрацией магнитного поля.
- Человеческий мозг способен на квантовые вычисления. Такое предположение сделали ученые из Дублина после того, как адаптировали идею, доказывающую существование квантовой гравитации, а также теорию квантовой запутанности к исследованию человеческого мозга. И они выдвинули гипотезу: квантовые процессы — часть когнитивных функций и самосознания человека. Для ее доказательства нужны междисциплинарные усилия ученого сообщества. И если выводы окажутся верными, они помогут лучше понимать работу мозга, лечить умственные расстройства, а также позволят разработать более передовые квантовые компьютеры, сообщает Phys.org. Когда вы берете известные квантовые системы, которые взаимодействуют с неизвестной системой, и когда известные запутываются, это значит, что неизвестная тоже должна быть квантовой, и ее можно уже измерить, говорит один из исследователей. В качестве известной системы ученые использовали протонные спины мозговой жидкости, которые можно измерять с помощью аппарата МРТ. В исследовании приняли участие 40 человек. Затем, при помощи особой конфигурации томографа, обнаружили сигналы, которые напоминают показания ЭЭГ, хотя для аппаратов МРТ это не свойственно. То есть, похоже, можно говорить о «запутанности» протонов в мозге. И если это действительно так, тогда стоит предположить, что от квантовых функций мозга зависят и эффективность кратковременной памяти, и самосознание. А, возможно, это объясняет, почему человек способен превосходить суперкомпьютеры в прогнозировании непредвиденных обстоятельств, принятии решений или обучении. Одновременно с этим еще одно исследование, проведенное американскими учеными, выявило ранее неизвестные механизмы нейропластичности. Во время обучения нейроны в головном мозге начинают передавать электрические сигналы по новым маршрутам, и со временем это приводит к изменениям физической структуры клеток и их связей. И долгое время ученые пытались выяснить, а что происходит между двумя этими этапами: как именно сигналы преобразуют саму «ткань» мозга. Разработали инструмент мониторинга для визуализации процессов в головном мозге, использовав специально помеченную аминокислоту, которую можно вводить в нейроны. И по мере того как клетки производили новые белки, новые структуры включали в себя эту помеченную аминокислоту. Такая технология позволяет измерить количество белков, вырабатываемых отдельными типами клеток мозга на фоне увеличения нейронной активности.
- Новый чип с помощью лазерного луча способен передать за секунду объем информации, вдвое превышающий весь интернет-трафик мира. Ученые из Дании и Швеции первыми продемонстрировали возможность передачи данных с огромной скоростью с помощью одиночного лазера. Они достигли скорости в 1,8 Пбит/с, что в два раза больше, чем совокупный глобальный интернет-трафик. Обычный домашний интернет ползет со скоростью несколько сотен мегабит в секунду. Возможно, кто-то может рассчитывать на 1 гигабит в секунду. И даже это будет в миллион раз медленнее, чем 1 петабит в секунду. Сообщается, что в будущей сети ESnet6, которую строит NASA для передачи колоссального объема научных и спутниковых данных, скорость будет меньше примерно в 20 раз, чем смогли обеспечить ученые из Скандинавии. Для эксперимента использовался единственный источник — оптический чип, преобразующий луч инфракрасного лазера для создания радужного спектра, состоящего из множества цветов. Таким образом, свет с одной длиной волны может использоваться для генерации множества — речь идет о нескольких сотнях волн с разными частотами. И каждый цвет (или частоту) можно выделить и использовать для «записи» данных. После чего все объединяется в единый луч, который легко передать по оптоволокну. При применении современного оборудования для передачи с такой скоростью такого объема данных потребовалось бы более тысячи лазеров, а ученые обошлись единственным источником. Кроме того, новый чип еще не достиг предела возможностей: судя по компьютерному моделированию, он может обеспечить 100 Пбит/с.
- Частичное солнечное затмение советуют посмотреть с помощью дуршлага. На всей территории Европейской части России и в Западной Сибири днем можно будет наблюдать частичное солнечное затмение — самое сильное вплоть до кольцеобразного затмения Солнца, которое ожидается 1 июня 2030 года. За ним можно следить в Москве: пик ожидается с 13:39, когда Солнце будет закрыто Луной максимум на 63%. Но больше всего Луна затмит Солнце для жителей Сургута и Екатеринбурга. Для наблюдения за затмением обычных солнечных очков недостаточно. Сообщается, что можно — с осторожностью — использовать сварочные стекла или рентгеновские снимки. А самый безопасный способ — создать проекцию. Для этого советуют использовать дуршлаг: поставьте его перед солнцем, и он начнет отбрасывать тень, создавая множество маленьких проекций солнечного диска.
- Photo by Alina Grubnyak on Unsplash.
