В нашем обзоре новостей науки рассказываем о британском исследовании мобильных телефонов, новосибирских нанотрубках, экзопланетной астрономии и других открытиях ученых.
Британцы изучат, как мобильники влияют на развитие детей
В Великобритании пройдет исследование, посвященное влиянию мобильных телефонов и других подобных устройств связи на умственное развитие ребенка.
В исследовании, финансируемом государством и производящими эту технику фирмами, начиная с сентября будет изучаться развитие 2,5 тысяч двенадцатилетних детей: их когнитивные способности – память, внимание и способность к размышлению. Такое же исследование будет проведено в 2017 году.
Ученые говорят, что очень мало известно о том, как мобильные телефоны и другие устройства влияют на развитие детей. Всемирная организация здравоохранения считает исследования в этой области приоритетными. Участвовать в исследовании приглашены учащиеся примерно 160 школ в Лондоне и его окрестностях.
До сих пор основная часть исследований, связанная с использованием мобильных телефонов, была посвящена оценке риска возникновения раковой опухоли головного мозга у взрослых пользователей. Пока что никаких признаков подобной опасности не обнаружено.
Тем не менее, британский минздрав советует детям до 16 лет по возможности ограничить пользование мобильными телефонами.
Существует теория, согласно которой детский мозг менее защищен, поскольку он еще развивается. До сих пор исследования были посвящены влиянию мобильных телефонов на взрослых. Исследование, которое организует Имперский колледж Лондона, проверит это предположение, проанализировав использование детьми мобильных телефонов и планшетов с сотовой связью.
Дети в возрасте 11-12 лет представляют особый интерес для исследователей, поскольку в этом возрасте они начинают ходить в старшие классы школы, и у многих появляются мобильные телефоны. Младшим школьникам в Британии не разрешается ходить в школу с мобильным телефоном.
Руководитель группы исследователей доктор Мирейл Толедано говорит: «Сейчас советы родителям даются из предосторожности, а не на основе какого-либо свидетельства вредности этих устройств. У нас нет таких свидетельств».
«Мобильные телефоны — это новая технология, которая стала очень важной в нашей повседневной жизни. Поэтому проведение такого исследование необходимо, чтобы получить данные, на основании которых родители и их дети могли бы сделать информированный выбор», — считает Мирейл Толедано.
www.bbc.co.uk
Новосибирские нанотрубки в 6 раз увеличат мощность батарей для мобильников
Компания OCSiAl объявила о запуске в Технопарке новосибирского Академгородка производства углеродных нанотрубок, способных изменять свойства целого ряда промышленных материалов, включая компоненты литий-ионных батарей.
Как говорится в презентации проекта, компания запустила производство нанотрубок под брендом TUBALL мощностью до 10 т в год по цене 2 тыс. долл. за кг. Зарубежные конкуренты производят их по цене 25–100 тыс. долл. за кг.
Добавление в состав литий-ионных аккумуляторов для мобильников 0,01 % нанотрубок позволяет увеличить их разрядную мощность в шесть раз, скорость зарядки — вдвое, а число перезарядок — в полтора раза, говорится в материалах компании. Нанотрубки также обещают революцию в производстве материалов и композитов: например, добавление в полипропилен 0,05 % нанотрубок увеличивает его упругость на 50 %. Также материал позволяет резко увеличить долговечность автомобильных шин.
Производство стоимостью 30 млн долл. было создано «Роснано», частными инвесторами и группой физлиц, в числе которых красноярский миллиардер Юрий Коропачинский, ставший президентом компании, писал «Интерфакс». Технология производства нанотрубок была разработана Михаилом Предтеченским в новосибирском Институте теплофизики СО РАН, сказано в сообщении компании. Компания уже открыла офисы в калифорнийском Пало-Альто, в Сеуле, Лондоне и Берлине.
www.copah.info
Легко ли доказать существование жизни за пределами Земли?
Давайте честно: огромная доля интереса к экзопланетной астрономии основана на вопросе о том, есть ли среди десятков миллиардов планет Галактики нечто вроде нашей Земли, настоящий обитаемый мир. Может ли там возникнуть сложная жизнь, разум и сопутствующие им бедствия?
Точный ответ на этот вопрос изменил бы многое — и, в частности, наше отношение к самим себе. Но, похоже, в ближайшее время такого ответа может и не появиться.
Назовем вещи своими именами: если бы у нас были нужной зоркости космические телескопы и завтра они выявили бы следы активно ведущейся атомной войны — пусть даже за сотни световых лет от нас, это могло бы выглядеть как убедительное свидетельство существования внеземной жизни. Однако практически осуществимые сценарии не дают оснований надеяться на столь сильную «подсветку цели»: инопланетяне, если они существуют, почему-то не спешат устраивать длительные термоядерные войны для удобства наших астрономов. Учёные полагают, что нам следует искать сравнительно скромные по интенсивности следы: скажем, большие количества кислорода и водяных паров в атмосфере планет в зоне обитаемости, что-то подобное хлорофиллу, и так далее.
В то же время такой подход вызывает вопросы. Не раз замечалось, что современная земная жизнь и земная жизнь 2–3 млрд лет назад давали совсем разные следы, даже хлорофилл был разный! Да что там хлорофилл, ведь, по сути, не было насыщенной кислородом атмосферы. При этом общая биомасса тогда была крайне близка нынешней, то есть уже миллиарды лет назад жизнь на Земле цвела в общем не хуже, чем сегодня, — просто немного другая, отчего и следы давала иные. Наконец, в атмосферах ближайших к нам планет и спутников полно моментов, которые мы не в состоянии объяснить. Откуда на Титане углеводородные моря? Откуда на Венере сосуществующие сероводород и сернистый газ — то есть соединения, которые должны взаимно реагировать вплоть до полного исчезновения? Нам, по сути, точно неизвестно даже то, есть ли в атмосфере Марса метан или это всем лишь показалось… В таких условиях, когда мы точно не можем сказать, откуда тот или иной немыслимый компонент в атмосфере наших соседей по Солнечной, трудно ожидать безапелляционных заявлений вроде «этот газ — след жизни в системе Альфы Центавра».
Безжизненная землеподобная планета и её спутник (справа) могут так «сплюсовать» спектры своих атмосфер, что нельзя будет понять, где начинается метан Никанора Ивановича, а где заканчивается кислород Ивана Кузьмича. В итоге у астрономов может возникнуть ложный образ «второй Земли» (слева). (Иллюстрация Hanno Rein.)
Ханно Рейн, представляющий Университет Торонто (Канада), попытался окинуть проблему поиска следов жизни в экзопланетных атмосферах максимально холодным взглядом.
Он констатирует, что телескопы, вступающие в строй в ближайшие несколько лет, смогут проанализировать состав атмосфер экзопланет умеренных размеров — типа Земли. Конечно, сперва лишь в ближайших десятках световых лет от нас, но и это весомо. Однако, утверждает учёный, получить данные — лишь часть проблемы. Их интерпретация — вот что действительно непросто. Специалист подчёркивает: до сих пор научный мир предполагал, что если в атмосфере есть два компонента, скажем, окислитель и окисляемый им газ, которые должны реагировать друг с другом, то это выдаёт нам место, где жизнь может вмешиваться в геохимические процессы, постоянно пополняя копилку такой пары взаимоисключающих веществ.
Г-н Рейн приводит простейший пример такой пары: метан и кислород. Если их просто оставить в атмосфере, вскоре они превратятся в углекислый газ, и если бы не земная жизнь, именно так на нашей планете всё и случилось бы.
Увы, считают Ханно Рейн и его соавторы, поиск такой пары газов, выдающих присутствие жизни, способен увести нас с пути истинного. Любая далёкая экзопланета может иметь луну (или даже много лун), причём с собственной атмосферой. Между тем если свет родительской звезды пройдёт через атмосферу планеты и её спутника, то на Земле астрономы извлекут из него данные о двух наборах газов, причём таких, которые могут быть взаимоисключающими. Пример: представьте, что вокруг Земли крутился бы Титан. Свет Солнца прошёл бы через две атмосферы — его и земную, и гипотетические астрономы-инопланетяне радостно заключили бы, что у нас тут явно есть жизнь.
Исследователи попробовали смоделировать пару таких ситуаций. Вначале они провели модельный спектральный анализ атмосферы одиночной планеты, а затем и анализ света, пронзившего как газовую оболочку планеты, так и атмосферу её спутника. И немного предсказуемо получилось, что различить данные спектрального анализа в обоих случаях чрезвычайно сложно, чтобы не сказать — невозможно. Да ладно, заявите вы, какова вероятность того, что один и тот же луч света пройдёт через атмосферу огромной планеты и её скромного по размерам спутника? Увы, как ни мал такой шанс, пренебречь им невозможно: заявление «Жизнь вне Земли есть!» по-хорошему требует стопроцентной уверенности в его истинности.
Как замечает г-н Рейн, такую проблему можно решить, только если найти все луны экзопланеты. Однако при текущем уровне техники сделать это нельзя: земляне пока не зарегистрировали ни одной экзолуны! Более того, при нынешних технических возможностях вообще неясно, когда мы обретём такой уровень чувствительности.
Это красивый и одновременно остроумный сценарий ложного обнаружения следов внеземной жизни в атмосферах экзопланет. Любой из вас дополнит его кучей собственных схем. Скажем, легко представить, как покрытое азотно-водно-метановым льдом крупное тело вроде Тритона или Плутона из-за гравитационных воздействий больших планет оказывается близко к местному Солнцу, которое испаряет его льды, создавая временную, но довольно плотную азотную атмосферу, а ультрафиолет расщепляет молекулы воды на кислород и водород, причём последний улетает. Вместе с растаявшим метановым и углекислотным льдом всё это создаст картину кислородно-азотной атмосферы со следами метана — типичной ранней Земли с большим количеством заинтересованных в метане бактерий.
Думаете, нереально? Отнюдь: почти все астрономы уверены, что так называемые горячие юпитеры и даже тёплые нептуны из других планетных систем не образовались на близких к звезде орбитах, а мигрировали туда из отдалённых районов своих систем. Учитывая, что планеты-гиганты в нашей собственной системе имеют множество крупных спутников, миграция вышеописанного свойства для льдистых тел может быть обычным делом…
В общем, точные и убедительные свидетельства, выводимые из одного только состава экзопланетной атмосферы, действительно выглядят весьма малореальными: всегда можно подобрать такую интерпретацию спектрографических данных, которая будет свидетельствовать не в пользу возможности существования жизни вне Земли.
Вверху: Земля в архее в представлении художника. В это дивное время кислорода в воздухе почти не было, зато валового органического углерода (TOC, внизу) в осадочные породы попадало не меньше, чем в неогене с его многоклеточной жизнью. Вывод: даже если мы не найдём на какой-то экзопланете кислорода, уверенно сказать: «Там жизни нет!» не получится. (Иллюстрация T. Lyons.)
Что же, неужели всё так плохо? Авторы рассматриваемой работы, не стесняясь, пишут: «Мы показываем, что выявление биосферы на экзопланете может быть вне наших возможностей в обозримом будущем». Но мы не были бы так категоричны. Сами учёные замечают, что их расчёты относятся к планетам земных размеров, вращающихся у звёзд типа Солнца. А это типичный гелиоцентризм: большинство планет Вселенной, по всей видимости, крутятся вокруг куда более массовых красных карликов, где зона обитаемости много ближе к родительской звезде, чем у нас. Следовательно, сравнительные размеры и самой планеты, и её атмосферы на фоне местной звезды там будут существенно больше, а возможности для анализа химического состава — куда шире.
Кроме того, полагают г-н Рейн и Ко, если наблюдаемая планета будет ближе 10 парсек (32,6 светового года), то большие телескопы, размещённые в космосе, могут выявить данные по атмосфере именно планеты и отделить их от спектральных данных, касающихся экзолуны. Иными словами, если нам сильно повезёт, и тело, похожее на Землю по всем параметрам, окажется чрезвычайно близким к нашей системе (желательно в считанных световых годах), да ещё и у красного карлика, то надежда на однозначное определение признаков жизни есть. Есть!
Но это если не вспоминать о том, что следы взаимнореагирующих газов пока не удалось удачно интерпретировать даже на ближайшей к Земле планете…
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.
Подготовлено по материалам ScienceNOW.
compulenta.computerra.ru
Выбор партнера оказался связан с привлекательностью похожих генов
Американские ученые экспериментально подтвердили, что супруги генетически больше похожи друг на друга, чем случайно выбранные люди из одной и той же популяции. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
К настоящему моменту уже известен тот факт, что людям свойственно выбирать себе партнера с похожими характеристиками, учитывая его расу, возраст, телосложение, образование, уровень доходов и вероисповедание.Теперь ученые из Колорадского университета в Боулдере обнаружили, что люди чаще выбирают себе супруга с похожей ДНК. Понятно, что фенотипические (внешние) признаки обусловлены определенными генетическими компонентами, но новое исследование впервые в полной мере проанализировало сходства и различия в геноме людей.
Используя данные, полученные Национальным институтом по проблемам старения (NIA), Бенджамин Доминго (Benjamin Domingue) и его коллеги изучили однонуклеотидные полиморфизмы в геномах 825 белых американским пар.
Анализ показал, что в геномах супругов было меньше различий, чем между ДНК двух случайно выбранных участников исследования. Ученые оценили величину генетического сходства между людьми, изучив в целом 1,7 миллионов однонуклеотидных полиморфизмов в геноме каждого человека. Как оказалось, выбор партнера, продиктованный предпочтением генетически схожего генотипа (феномен позитивного ассортативного спаривания), составил примерно треть всех случаев.
В будущем эти данные могут помочь в разработке статистических моделей, которые используются для изучения генетических различий между человеческими популяциями, так как такие модели часто основаны на случайном спаривании и не учитывают ассортативный выбор партнера. Также полученные данные закладывают основу для дальнейших исследований, которые смогут показать, подтверждаются ли эти результаты среди людей других рас, предпочитают ли люди генетически похожих на себя друзей и в каких случаях различий в ДНК партнеров оказывается больше, чем сходства.
medportal.ru
Научная сенсация ставит под сомнение ряд положений традиционной теории эволюции
Ученые исследовали строение нервной системы гребневиков. Им удалось полностью расшифровать генетический код этих животных, иногда именуемых «морскими пришельцами». Специалисты выяснили, что в ходе эволюции у гребневиков сформировалась уникальная нервная система, не имеющая известных аналогов ни у каких других существ.
Считается, что у всех представителей царства животных нервная система развивалась по одному пути: от простейшей нервной сети до человеческого мозга. Однако, эволюция гребневиков, как выяснилось, шла иначе. В их организме нет ни генов, ответственных за образование нейронов, ни химических соединений, обеспечивающих передачу нервных импульсов, которые есть у всех остальных животных.
«Все, от медуз до человека, используют для связи нейронов одни и те же вещества, но только не древние гребневики», — пояснил руководитель группы Леонид Мороз. По мнению ученых из Флориды, их открытие должно привести к пересмотру всей классификации животных.
Кроме того, тот факт, что для образования нейронов и осуществления связи между ними могут применяться не только те вещества, которые использует организм человека, возможно, поможет найти лекарство от болезней Альцгеймера, Паркинсона и многих других.
scientificrussia.ru
17 миллионов цветов радуги – компьютерной кистью
Пару месяцев назад в одном интернет-состязании программистам-кодерам предложили написать простенький фрагмент компьютерной программы для создания оригинальных изображений, в которых каждый пиксель был бы нового цвета. Программисты могли задействовать до 16 777 216 цветов – это самое большее, на что способна 24-битная цветовая модель RGB. А всё потому, что цвет любого пикселя RGB определяется тем, как много он содержит в себе красного, зелёного и синего цвета. В 24-битном режиме все эти три цветовых канала имеют интенсивность в диапазоне от 0 до 255 (256 х 256 х 256= 16 777 216).
Конкурсные проекты были весьма разнообразны, но победителем был объявлен венгр Йожеф Феджес после того, как даже другие участники изумились рисунками, которые создала написанная им программа. Некоторые из них напоминали акварельные цветы, а автор назвал их «радужным дымом».
«Художества» Йожефа Феджеса
Программа Йожефа автоматически наносит цветные пиксели в соответствии с тем, насколько они похожи друг на друга по яркости и насыщенности. Для некоторых изображений цвет выбирается случайным образом, а затем помещается в наиболее подходящее место, то же самое проделывается и с другим цветом. В третьих образцах «радужного дыма» программа последовательно работает с каждой группой цветов: сначала своё место обретают все оттенки красного, потом – оранжевого и т.д.
Также можно определить то, каким способом изображение будет «расти», – решить, например, поместит ли программа один цвет рядом с другим, наиболее похожим на него, или окружит его несколькими цветами, более или менее схожими с ним.
«Поначалу я и не предполагал, что это будет в итоге выглядеть красиво: для меня, как для программиста, это был просто интересный вызов, – говорит Йожеф. – Я был крайне удивлён тому, насколько прекрасным может быть результат».
«Художества» Йожефа Феджеса
Хотя представленное изображение и способно впечатлить, на самом деле это – не оригинальный «кадр». Только полноразмерная, несжатая картинка в разрешении 4096 х 4096, созданная Феджесом, действительно содержит 16,8 миллионов цветов.
К тому же модель RGB не подходит для печати, да и не всякий экран монитора точно отображает цвета RGB. «Пока программа генерирует приятные рисунки, дисплей, который вы при этом используете, увы, не показывает все те цвета, которые есть, – говорит Салли Дэй из Университетского Колледжа в Лондоне, британский и ирландский директор Общества информационных дисплеев. – Некоторые дисплеи, использующие лазеры для отображения красного, зелёного и синего цветов, только разрабатываются – они смогут показать ещё более широкий диапазон. Своё применение они уже нашли в цифровом кинематографе, но ещё не доступны для телевизора или мобильного телефона».
«Художества» Йожефа Феджеса
И, несмотря на то, что 16,8 миллионов могут показаться внушительным количеством, человеческий глаз в состоянии воспринять намного больше дополнительных цветов, и все они находятся за пределами цветовой палитры RGB.
Цвета RGB составляют лишь небольшой треугольник внутри того, что известно как диаграмма CIE (Commission internationale de l’éclairage – в пер. с фр. яз. Международная комиссия по освещению): она показывает все цвета, которые человеческий глаз вообще способен увидеть.
Материал опубликован в журнале New Scientist Ruнка
strf.ru
