Исследования возможности квантовой передачи данных в космосе.
Прямо сейчас оформить подписку на квантовый интернет не получится, ни один провайдер вам такого не предложит. Но это только пока, ведь сейчас всё только начинается, поэтому сначала нужно просчитать все варианты, исследовать возможности и изучить риски, а уже затем приступать к серьёзным задачам. Именно так и поступили учёные из Национального университета Сингапура и университета Страйкленда, Великобритания, после чего объявили о начале экспериментальной части своей работы, которая развернётся в космосе.
Сингапурские учёные, заручившись поддержкой коллег из Великобритании, начали испытания технологий узлов квантовой спутниковой связи. Считается, что такая связь будет безопасной, позволит не только обмениваться зашифрованной информацией, но и поможет объединить будущие квантовые компьютеры в единую сеть. Начав испытания, исследователи собираются разместить на орбите Земли компактное устройство, оборудованное вычислительными компонентами, а также модулями, используемыми для обеспечения квантовой связи, после чего будут проводить замеры. Устройство называется SPEQS, и оно создаёт коррелированные фотоны, а затем их измеряет.
Александр Линг, глава команды сингапурского университета, занимающейся исследованиями в Центре квантовых технологий, сообщает, что до них никто таких исследований в космосе не проводил, поэтому можно считать их новаторскими. Другой специалист этого центра, профессор Артур Экерт, выдвинул идею использования запутанных частиц для криптографии и надеется, что Сингапур, являясь лидером в этой области, продолжит проводить исследования, выведя их на другой, глобальный уровень.
Локальные квантовые сети уже существуют, а главная проблема, над которой в данный момент трудится команда Александра Линга — решение предела расстояния. На данном этапе передача данных ограничена, а потери в передачах пока не решены, ведь расстояние до поверхности планеты очень большое. Даже если объединить передатчики с помощью сети спутников, сигналу всё ещё необходимо будет пройти через атмосферу и преодолеть расстояние в 10 километров.
Сейчас проходят испытания устройства-первопроходца, внутри которого упакован лазерный диод, зеркала, детекторы фотонов и ряд других необходимых компонентов, принимающих фотоны от лазера BluRay, а затем разбивающих их на две части. После этого происходит замер свойств пары. Всё это убрано в алюминиевый кейс и, как рассчитывают учёные, сможет без проблем пережить запуск и вывод на орбиту.
Предыдущее устройство команды уже собирались отправить в космос двумя годами ранее, но ракета-носитель взорвалась на старте, а сам спутник, содержащий измеритель, чуть позже был обнаружен на пляже целым и невредимым. Всё до сих пор работает.
Итогом своей работы исследователи видят единую квантовую сеть, объединяющую цепь спутников, находящихся на орбите Земли, и наземные станции, повсеместно принимающие сигналы из космоса. Учёные считают, что в будущем их работа может оказаться полезнее, если им удастся решить проблему с расстоянием и открыть возможности по передаче сигналов до других планет.
TEEGARDEN b. Максимально подобная Земле планета
С тех самых пор, как человек узнал о существовании иных миров, его мучает вопрос: пригодны ли они для жизни? Ученые обнаружили уже тысячи планет за пределами Солнечной Системы, однако большинство из них совсем не похожи на Землю. Тем не менее, среди множества разнообразных небесных тел, разбросанных по бескрайним просторам Вселенной, встречаются и максимально похожие на наш родной дом. Их согревают теплые лучи близкого светила, а на поверхности можно обнаружить обилие жидкой воды. И тем удивительнее становится тот факт, что один из таких миров долгие годы прятался совсем рядом с нами.
Возможно, самый поразительный факт
После очередного рабочего дня, огромного количества информации и новостей очень здорово порой бывает выехать за город, под ночное звездное небо. Поставив телескоп, где можно удобно расположиться в кресле с термосом, в тишине и прохладе. Смотреть на ночное звездное небо и думать о чем-то великом. Вспоминаются мысли, которые однажды озвучил Нил Деграсс Тайсон о самом поразительном факте во Вселенной.
Знаете, пожалуй самый поразительный факт о Вселенной - это понимание того, что атомы, являющиеся частью жизни на Земле и атомы, входящие в состав человеческого тела прослеживаются до раскаленных звезд. Эти звезды под высокой температурой и давлением соединили легкие элементы в тяжелые внутри себя. Большая часть этих звезд были не стабильны в свои последние годы. Они разрушались, вспыхивая ярчайшими вспышками, распространяя свои богатые недра по всей галактике.
Недра, содержащие углерод, азот, кислород и все фундаментальные компоненты жизни как таковой. Эти компоненты стали частью газовых облаков, которые то конденсировали, то разрушали, то создавали следующее поколение звездных систем с планетами. И многие такие планеты сейчас обладают этими компонентами для самостоятельной жизнедеятельности.
Поэтому когда я смотрю вверх в ночное небо я знаю что да, мы являемся частью этой Вселенной. Мы находимся в этой Вселенной. Но возможно, более важно, чем эти два факта - то, что Вселенная есть внутри нас. Я смотрю на звезды, когда размышляю над этим фактом.
Многие люди чувствуют себя крохотными перед таким большим количеством звезд, так как они маленькие, а Вселенная большая. Но я чувствую себя большим - я знаю точно, мои атомы пришли из тех звезд.
Существует уровень взаимосвязей. Именно этого мы хотим в жизни. Хотим чувствовать себя взаимосвязанными, важными. Мы хотим чувствовать себя участниками происходящих событий и случаев в нашей огромной Вселенной. Именно это и составляет нашу сущность, пока мы живы.
Ночь. Поле. Звезды.
Говорил ли Кеннеди, что советское образование — лучшее в мире?
Многие противники ЕГЭ и других нововведений XXI века часто цитируют Джона Кеннеди, который якобы признал первенство СССР в сфере образования. Мы проверили, действительно ли бывший президент США такое говорил.
(Спойлер для ЛЛ: буквально эту фразу он не говорил, но неоднократно лестно отзывался о советском образовании. Даже с пруфами. Даже слегка огребал за это)
При поиске ключевых слов фразы в Рунете поисковая система выдаёт множество вариаций фразы. Большинство авторов не указывают первоисточник, но некоторые всё-таки описывают обстоятельства, при которых Джон Кеннеди якобы сказал подобную фразу. Одно из самых ранних упоминаний о том, что Кеннеди якобы признал первенство советского образования, нам удалось найти в материале на ресурсе «Цензор.нет», опубликованном в 2008 году. Согласно изложенной там версии, Кеннеди якобы признал победу советского образования в 1961 году, после успешного полёта в космос Юрия Гагарина. Хотя смысл приведённого высказывания похож, дословная цитата всё же отличается от рассматриваемой нами фразы.
Источник: LiveJournal, пользователь evg_berg
В публикации 2012 года на портале «Возрождение. Золотой век» тоже утверждается, что фразу о советском образовании Кеннеди произнёс в 1961 году, хоть и несколько другую:
А в 2013 году лауреат Нобелевской премии по физике академик Жорес Алфёров утверждал, что Кеннеди произнёс слова о «космической гонке, выигранной за школьной партой» ещё в 1957 году — после запуска первого искусственного спутника. При этом Алфёров упомянул, что это сказали одновременно Эйзенхауэр (34-й президент США) и Кеннеди:
Самое раннее упоминание полной версии цитаты нам удалось найти в лекции российского историка Вардана Багдасаряна за ноябрь 2016 года. После этого выступления Багдасярян стал часто упоминать это высказывание в своих публикациях. И именно в такой формулировке цитата наиболее часто встречается в интернете у различных авторов.
Президент Джон Кеннеди и астронавт Джон Гленн-младший заглядывают внутрь космической капсулы Friendship 7 на мысе Канаверал, 1962 год. Сейчас этот комплекс НАСА носит имя «Космический центр Кеннеди». Источник: Президентская библиотека и музей Джона Ф. Кеннеди
Разброс формулировок и обстоятельств, при которых Кеннеди якобы произнёс эту фразу, вызывает сомнения в её правдоподобности. В наиболее полной коллекции речей, публикаций и указов этого американского лидера, доступных на сайте Президентской библиотеки и музея Джона Ф. Кеннеди, дословную цитату нам найти не удалось. Тем не менее Кеннеди действительно не раз говорил о роли советского образования в успехах СССР в космической области. Например, в сентябре 1960 года тогда ещё сенатор Джон Кеннеди сказал:
**Кличка Чекерс — отсылка к знаменитой речи Ричарда Никсона 1952 года. Тогда Никсона обвинили в принятии незаконных пожертвований на свою избирательную кампанию. В оправдание Никсон выступил с телевизионным обращением к избирателям, сказав, что не использовал ни цента в личных целях, и единственным личным подарком был кокер-спаниель по кличке Чекерс, подаренный ему одним из избирателей: «Мои дети обожают эту собаку, и я хочу заявить прямо сейчас: независимо от того, кто и что будет говорить, мы оставим Чекерса себе». Так речь вошла в историю как «Речь о Чекерсе».
Аналог шара, доставленного на Луну космическим аппаратом «Луна-2» в 1959 году. Источник: Музей космонавтики
В октябре 1960 года соперник Кеннеди на президентских выборах Ричард Никсон раскритиковал его за подобную оценку:
Отвечая на критику Никсона, Кеннеди пояснил, почему, по его мнению, американское образование уступает советскому:
Сотрудник НАСА рассказывает президенту Джону Кеннеди о работе Центра управления «Меркурий» на мысе Канаверал, 1962 год. Источник: Президентская библиотека и музей Джона Ф. Кеннеди
В 1958 году Кеннеди, говоря о холодной войне, сказал, что «борьба, в которой мы сейчас участвуем, будет выиграна или проиграна в классах Америки». Дальше Кеннеди привёл примеры различий в советской и американской системах, подчеркнув сильные стороны советского образования:
В заключение Кеннеди подвёл неутешительный итог:
А в 1963 году в Специальном послании Конгрессу на тему образования он опять привёл примеры, где СССР опережал не только США, но и остальные страны мира, и в конце добавил:
Таким образом, Кеннеди действительно признавал, что успехам в науке и космической области СССР обязан именно образованию. Тем не менее точной фразы, которую наиболее часто используют многие пользователи Рунета, Кеннеди не говорил.
Наш вердикт: большей частью правда
Ещё нас можно читать в Телеграме, в Фейсбуке и в Вконтакте
В сообществах отсутствуют спам, реклама и пропаганда чего-либо (за исключением здравого смысла).
Тайна «великого затемнения» Бетельгейзе раскрыта
Снимки с японского космического корабля Himawari-8 проливают свет на удивительное исчезновение красного сверхгиганта.
В конце 2019 года, всего за несколько месяцев до того, как пандемия COVID-19 охватила весь земной шар, большая часть мира вместо этого была озабочена красноватой, угасающей точкой света на расстоянии более 500 световых лет. Бетельгейзе, красный сверхгигант, легко узнаваемый как правое «плечо» созвездия Ориона, внезапно и загадочным образом потускнел более чем в два раза. Некоторые астрономы предположили, что она вот-вот взорвется как сверхновая — событие, которое, по другим прогнозам, произойдет в течение следующих 100 000 лет или около того. К началу февраля 2020 года, однако, затухание прекратилось, и в течение нескольких недель звезда вернулась к своей обычной яркости, что оставило исследователей с нерешенными вопросами об этом странном эпизоде, который они назвали «Великое затемнение».
Ответы постепенно появлялись из множества обсерваторий, уделяющих звезде пристальное внимание. Во-первых, группа исследователей, которые использовали космический телескоп Хаббл для наблюдения за Бетельгейзе до, во время и после события , сообщила , что массивный выброс горячего материала с поверхности звезды создал затемняющее облако пыли, которое привело к кажущемуся исчезновению. Затем другая команда, используя данные обсерватории Вэйхай в Китае, обнаружила, что температура Бетельгейзе резко упала во время Великого затемнения, по крайней мере, на 170 кельвинов .они пришли к выводу, что погружение не в пылевое облако, а в очень большое, относительно прохладное темное пятно должно было ненадолго образоваться на поверхности звезды. Наконец, еще одна команда использовала наблюдения с помощью Очень большого телескопа в Чили, чтобы сделать вывод , что оба сценария верны. В этой гибридной модели появление темного пятна в южном полушарии звезды привело к снижению температуры окружающей среды и выбросу пузыря горячего газа. Затем из этого ускользающего материала по мере его охлаждения сформировалось огромное пылевое облако, блокирующее звездный свет, что привело к Великому затемнению.
Туманность "Хобот слона" через любительский телескоп
Привет! Буду освежать вашу ленту снимками объектов глубокого космоса, сделанных с помощью телескопа на самодельной обсерватории. Тем более, что давно не писал и снимков накопилось достаточно 🙂
Можно конечно упрекнуть, что это уже никакое не любительское оборудование. Но тем не менее все, что использовалось - относится к классу любительских. Перед вами - "Хобот слона", да, я здесь сам не вижу никакого хобота, однако тому, кто ее так называл видимо виднее 😄
Туманность "Хобот слона" или IC 1396A - яркая часть эмиссионной туманности и молодого звёздного скопления IC 1396 в созвездии Цефея. По этому объекту обсерватория сделал самое большое количество кадров (231), получив 19 часов и 15 минут общей выдержки. При съемке таких объектов все решает суммарная выдержка. Чем она выше - тем больше деталей и меньше шума на конечной фотографии. Съемка объекта велась в течении нескольких ночей на протяжении 8 дней.
Телескоп: SW BK P2001 (200x1000 mm)
Гид-телескоп: SW Finder 9x50
Основная камера: ZWO ASI 1600mm
Гид-камера: ZWO ASI 120mm
Дополнительно: фокусер ZWO EAF, колесо + фильтры ZWO EFW
Обработка: Дмитрий Терещенко
Размеры крупнейших звезд, известных на сегодняшний день
Представьте какова их сила гравитации.
Путешествие к ближайшим звёздам
Вселенная полна самых разнообразных светил – от крошечных красных карликов до величественных голубых гигантов. Некоторые из них тускло мерцают в течение миллиардов лет, другие же сгорают практически мгновенно по космическим меркам.
Сегодня мы совершим путешествие к наиболее интересным из них, с каждым шагом все сильнее удаляясь от родной планеты. Этот путь длиной в тысячи световых лет начнется возле ближайшей к нам звезды – Солнца. Вместе с зондом «Паркер» мы коснемся его раскаленной короны и заглянем внутрь, в огненные недра светила. После этого, нам предстоит покинуть родную систему, чтобы сделать виток возле Альфы Центавра и посмотреть на ближайшие к Земле экзопланеты.
Отлетев немного дальше, мы познакомимся с сияющим Альтаиром, грандиозным Фомальгаутом и загадочным Арктуром, а следом совершим долгое путешествие в несколько сотен световых лет. Оно приведет нас к умирающей звезде Бетельгейзе, а затем - к красному гиганту CW Льва.
Напоследок же нас ожидает встреча с уникальным космическим объектом, раскаленным до невероятных температур. Мы увидим гигантское светило, что яростно пылает в 9,5 тыс. световых лет от Земли, испепеляя любого, кто осмелится приблизиться. Его называют WR102, и вполне вероятно, что это - самая горячая звезда в исследованной части Вселенной - настоящий огненный ад.
CW Льва. Предсмертно коллапсирующий красный гигант
Умирающее светило, доживающее последние мгновения своей звездной жизни… Кроваво-красный шар раскаленной плазмы, в агонии пронзающий протуберанцами холодный вакуум… Две могущественные силы ведут борьбу в его глубинах. Они то увеличивают звезду в десятки раз, то заставляют ее резко сжиматься, чтобы в следующий миг опять воспылать с новой силой. Одна из таких трансформаций станет для светила последней – однако, никто не способен точно предсказать этот момент. Подобную эпическую картину мог бы увидеть космический путешественник, приблизившись к CW Льва – пульсирующему красному гиганту, который вот уже тысячи лет яростно бьется в предсмертной агонии.
Сколько стоит самая дорогая космическая станция и с чего она начиналась
Все знают, что космос — это дорого, и как не пытайся его удешевить, мы не сможем сделать его по-настоящему доступным еще много лет. Поэтому давайте оставаться реалистами. Наверное, если спросить вас, какое творение человека в космосе оказалось самым дорогим, многие без сомнения назовут правильный ответ. Другие дадут более общий ответ, но в целом все равно будут правы. Самый дорогой космический объект на сегодняшний день — это всем нам знакомая Международная космическая станция или просто МКС. Это шедевр инженерной мысли и человеческой изобретательности. На этот проект было потрачено 100 миллиардов долларов. Даже если бы каждый житель планеты, включая младенцев и стариков, скинулись по 10 долларов, этого все равно не хватило бы на строительство такого монументального сооружения. Все началось в 1998 году и скоро проекту исполнится 25 лет. До этого момента еще около года, а пока давайте просто поговорим об этом творении — иначе его просто не назвать.
Только давайте еще раз осознаем стоимость проекта. На него уже потрачено около 100 миллиардов долларов. С нулями эта сумма выглядит так — 100 000 000 000. Если взять такую сумму деньгами в купюрах по 100 долларов, ее вес составит 1 000 тонн. Так, только чисто для понимания, добавим, что сама МКС весит в районе 430-440 тонн. То есть деньги, которые потрачены на ее создание, весят более чем в два раза больше самой станции.
А еще на 100 миллиардов можно купить примерно 300 000 суперкаров Макларен с ценой около 300 тысяч долларов (округлим, ведь в данном случае точность не так важна). В Чехии, Израиле, ОАЭ, Португалии и некоторых других странах продается меньше машин в год. Длина этого автомобиля составляет 4,6 метра. Представим пробку из таких машин, которые стоят на расстоянии 40 сантиметров друг от друга. Длина этой пробки составит 1500 километров (почти столько же от Москвы до Сочи или от Москвы до Минска и обратно). МКС находится на орбите на расстоянии чуть больше 400 километров, то есть ее удаление от поверхности Земли в 4 раза меньше нашей гипотетической пробки. Конечно, расчеты примерные, но суть этой огромной суммы вы поняли. Это так, из области занимательной математики и необычных фактов.
Работа на МКС
В центрах управления полетами по всему миру — в Хьюстоне, Королеве и Мюнхене — на гигантских экранах ежедневно разыгрывается реалити-шоу. Это самое скучное реалити-шоу, которое вы когда-либо видели. Здесь нет ничего, кроме медленно текущего и тщательно распланированного процесса функционирования станции.
В 2000 году МКС впервые стала постоянно обитаемой. Российские, американские, японские, канадские и европейские космонавты и астронавты жили и работали вместе на высоте 400 километров над Землей. Наверное, один из величайших триумфов МКС в том, что станция сделала космос рутинным и даже скучным.
Однако мы не должны воспринимать очевидный успех МКС, как нечто само собой разумеющееся, или представлять, что космические путешествия настолько просты, как кажется. И когда вы расследуете историю о том, как мы получили гигантскую орбитальную лабораторию, совершающую оборот вокруг планеты каждые 90 минут, вы понимаете, что факт создания МКС уже сам по себе является чудом.
Когда начали строить МКС
Первый сегмент был выведен на орбиту 20 ноября 1998 космическим аппаратом «Заря». А сама идея космической станции возникла более века назад. Это логический шаг для космических цивилизаций между разовыми миссиями на орбиту и более длительными миссиями на Луну и Марс. Когда в 1950-х годах наступила космическая эра, провидцы, вроде Вернера фон Брауна и Сергея Королева, разработали концепцию, которая предусматривала постоянно занятую орбитальную станцию в качестве плацдарма для путешествия в глубокий космос.
Первая в мире космическая станция
После первого удачного полета на Луну воротилы космоса решили, что станцию точно надо строить, но сделать это так быстро не получится, и эту часть гонки выиграл СССР, выведя на орбиту 19 апреля 1971 года станцию «Салют-1». Она и стала первой в мире космической станцией. Но для того, чтобы сэкономить на ее обеспечении (доставка космонавтов, грузов и оборудования), нужны были многоразовые корабли, так как летать надо было часто. Так и появились проекты шаттлов и «Бурана».
Так выглядела станция Салют-1
Всего два месяца понадобилось для того, чтобы экипаж из трех человек пришвартовался к «Салют-1» и поселился над Землей. Космонавты провели три недели, живя и работая в 20-метровом цилиндре, установив новый космический рекорд продолжительности полета. Хотя, наверное, это был первый случай, когда именно полетом это назвать было сложно.
29 июня трое космонавтов перешли на борт своего космического корабля «Союз» для возвращения на Землю. Но при входе в атмосферу Земли произошла трагедия. Вышел из строя клапан, который в итоге высосал воздух из спускаемой капсулы. Без скафандров экипаж погиб буквально за секунды. Но об этом никто не узнал до того момента, как наземная служба поддержки открыла люк космического корабля.
Первая космическая станция США
Американская программа космической станции состояла из огромных ракет «Сатурн-5» и современных космических капсул «Аполлон». По сути, все это собрали воедино и получили проект создания на орбите собственной станции.
Skylab был жизненно важен для поддержки возрождения интереса к более постоянной станции. Вместо того, чтобы проектировать каждый элемент, мы просто взяли то, что существовало, и превратили его во что-то, что вы могли бы использовать для другой цели— говорит Дэвид Бейкер, бывший инженер NASA, работавший надо программами «Аполлон», «Шаттл» и самой космической станции.
Эта станция позволяла находится в ней экипажу в течение трех месяцев, а внутри было все необходимое, включая душ.
Были построены две полноценные лаборатории Skylab, но запущена только одна. Вторая сегодня занимает почетное место в Смитсоновском музее авиации и космонавтики в Вашингтоне. Там можно даже зайти внутрь так и не запущенной лаборатории, почувствовав себя настоящим космонавтов. Простите, астронавтом. Это же США.
Внутри Skylab посетители музея могут заметить дизайн, который больше обязан научно-фантастическим представлениям о том, как должна выглядеть космическая станция, чем загроможденной реальности МКС. Может быть этим и вдохновлялся Илон Маск, создавая кабину своих Dragon?
В течение девяти месяцев в Skylab жили и работали три экипажа. Однако первая миссия должна была стать одной из самых сложных, которые когда-либо предпринимала NASA. Первопроходцам всегда непросто, тем более, когда надо решать конкретные проблемы, которые возникли на орбите.
Первый ремонт станции на орбите
Во время запуска Skylab 14 мая 1973 года защитный экран и одна из солнечных батарей на стороне лаборатории были срезаны, а другая солнечная батарея была развернута лишь частично. Космическая станция теряла энергию и опасно перегревалась. Когда через 11 дней первая команда во главе с Питом Конрадом, одним из тех, кто побывал на Луне, пришвартовалась, их первой задачей было спасти станцию.
Работая при температуре более 50 градусов Цельсия, им удалось развернуть наспех сшитый солнцезащитный козырек через шлюз. Через несколько дней во время импровизированного выхода в открытый космос Конрад и Джо Кервин освободили застрявшую солнечную батарею.
Питер Конрад — командир первого экипажа на Skylab
Спасение доказало возможность проведения ремонта в космосе — опыт, который впоследствии пригодился с телескопом «Хаббл» и космическими станциями «Мир» и МКС.
Космические станции Freedoom и Мир
В 80-е годы США готовят к запуску еще одну станцию — Freedom. Ее дизайн, безусловно, был амбициозным. Помимо лаборатории, жилых помещений и полностью оборудованного лазарета, модульная структура включала в себя ремонтную мастерскую спутников и была разработана так, чтобы служить плацдармом для дальнейших экспедиций на Луну или Марс.
С самого начала программа пошла не так хорошо, как предполагал занимавший тогда пост президента Рональд Рейган, активно продвигающий идею станции. В работе помогали Европа, Канада и Япония, но даже при этом проблем было много. Потребовалось около четырех лет только для того, чтобы согласовать окончательный вариант станции. У СССР на этом этапе дела обстояли немного лучше.
Несмотря на вложение более 8 миллиардов долларов, инженерам по сути было нечего предложить. А еще терялась основная политическая суть станции — доказать мощь западного мира перед СССР. Железный занавес стремительно рушился и доказывать уже было особенно нечего и некому.
Спасение космической отрасли России
Тем не менее, пока Freedoom погрязла в бюрократии, космические экипажи из разных стран уже несколько лет жили на станции «Мир». По сути это и была первая Международная космическая станция. Однако с окончательным распадом Советского Союза в декабре 1991 года российской космической отрасли остро не хватило денег. Экономика была в таком состоянии, что космическая программа страны могла полностью сойти на нет.
Тогда США решили во чтобы то ни стало сохранить космическую отрасль России. Не из благих побуждений, а исключительно ради выгоды. Так было проще продолжать двигаться дальше, не потеряв разработки и не уступив их третьим сторонам. Тогда было сделано много чего сомнительного, но партнерство получилось в некотором роде довольно выгодным.
Деньги в основном получала корпорация «Энергия», запустившая в космос первого мужчину и первую женщину, а так же построившая космическую станцию «Мир». Теперь это была частная компания и как никогда нуждалась в деньгах для работы. А порядок сумм, которые были нужны, мы с вами уже определили в начале статьи.
Сотрудничество России и США в космосе
Так российские космонавты начали летать на шаттлах, а американские — посетили станцию «Мир». 3 февраля 1994 года российский космонавт Сергей Крикалев присоединился к экипажу космического корабля «Дискавери» в восьмидневном орбитальном полете. Год спустя астронавт Норман Тагард на российском космическом корабле «Союз» провел 115 дней на «Мире», а 29 июня 1995 года шаттл «Атлантис» пристыковался к российской космической станции.
Вот только «Мир» тогда устаревала и надо было что-то делать. Был проект создания станции «Мир-2», но обе стороны согласились, что строить две станции («Мир-2» и «Freedoom») долго, дорого, сложно и бесперспективно — проще создать совместный проект. Так и поступили.
Так МКС стала по сути наследием «Мира», заставив американскую и российскую космическую космические отрасли работать вместе, несмотря на десятилетия напряженного противостояния. Опять же, сотрудничество не было благотворительным. У обеих сторон были свои конкретно обозначенные выгоды.
Однако слияние двух программ оказалось непростым. В США были люди, которые относились к России, как к младшим партнерам, проигравшим в холодной войне, и не принимали их более глубокие знания и опыт. Россия боролась с задержками, вызванными нехваткой денег и устаревающей из-за этого инфраструктурой.
Как страны договорились строить МКС
Другие страны, присоединившиеся к Freedom, но теперь оказавшиеся частью МКС, чувствовали себя неловко, когда их оттесняли на обочину ради дипломатической целесообразности. Тем не менее, представители 15 стран встретились в Вашингтоне, чтобы подписать соглашение о создании МКС: равноправное партнерство между странами в космосе. По крайней мере так предполагалось в теории. Рассуждать на тему того, получилось это или нет, оставляем вам.
Никто не говорил, что построить гигантскую 420-тонную конструкцию на высоте 400 километров над Землей, предназначенную для постоянного проживания людей, будет легко. Несколько команд в разных странах, говорящих на разных языках, должны были спроектировать и построить десятки тысяч компонентов, а также согласовать их друг с другом. Одно то, что американская инженерия использовала британские единицы измерения, а российские и европейские инженеры использовали метрическую систему, уже вносило немало проблем. При этом еще надо было избежать конфликтов, которые неизбежны, когда начинается дележка денег и славы.
После постройки секции МКС должны были последовательно запускаться и собираться на орбите. Так и делали, но трагедия с шаттлом «Колумбия» оказала сильное влияние на скорость работы. Впрочем, она продолжалась, и инженеры продолжали героически находить выход из затруднительных положений.
Первый экипаж на МКС
31 октября 2000 года первый постоянный экипаж стартовал на «Союзе» к свеженькой МКС — на этом этапе она представляла из себя не более чем дрейфующий в пустоте цилиндр. В феврале 2001 года к американской лаборатории Destiny добавилось еще шесть строительных предприятий. Темпы сборки нарастали, а космический шаттл играл решающую роль в доставке, позиционировании и соединении модулей. Вот тут и случилась беда с космическим кораблем «Колумбия», который развалился при входе в атмосферу, в результате чего погибли все семь астронавтов на борту, а программа «Шаттл» была заморожена. Это был сильный удар, учитывая то, что именно эти космические грузовики выполняли основную работу по доставке компонентов на орбиту.
Международный экипаж Колумбии, погибший при входе в атмосферу.
На этом этапе даже были разговоры о том, чтобы прекратить строительство МКС, но работы продолжились, а доставка компонентов и экипажей в полной мере начала осуществляться российскими космическими кораблями.
Станция была почти завершена. 24 февраля 2011 года астронавт Барратт совершил один из последних полетов шаттла — последний для «Дискавери». Несколько дней спустя он и итальянский астронавт Европейского космического агентства Паоло Несполи использовали манипулятор для перемещения последней основной секции МКС, модуля Леонардо. Он был установлен на свое место и работу над станцией можно было считать завершенной. Хотя бы временно.
Это было немного эмоционально. Я смог вытащить эту штуку из грузового отсека космического корабля с помощью канадского манипулятора, и было просто прекрасно видеть это в космосе с Землей внизу. Я подумал, что не хочу все испортить — говорит Барратт.
Сейчас на орбите живут и работают шесть человек. Считается, что там нет политики и все члены миссий нормально общаются друг с другом, но, как мы понимаем, в современных реалиях это возможно только на бумаге. Да и участие России в проекте МКС пока кажется довольно туманным. Тем не менее, нельзя не отметить дипломатическую роль МКС, которую она сыграла еще даже до своего создания.
Какое значение имела МКС в истории космоса
С точки зрения науки станция также успешна. Сейчас астронавты проводят большую часть своей рабочей недели в качестве технических специалистов на орбите, а исследования космической станции привели к публикации нескольких сотен научных статей.
Цена проекта, которую мы обозначили в начале, является примерной. За столько лет уже поменялась ценность денег, сложно подсчитать, какие именно расходы включать в смету, да и просто уже никто не вспомнит, что там было. Но 100 миллиардов долларов — это та цена, на которую можно ориентироваться. Это те деньги, которые заплатили страны, входящие в проект, включая Россию и США.
Сейчас никто не знает, как долго продлится работа станции, хотя, вероятно, еще лет 10 она будет работать на орбите. МКС сделана по принципу конструктора. А значит, можно менять ее модули и достраивать их. А значит, можно ждать еще что-нибудь интересное. Естественно, за кругленькую сумму.
Потребовалось более 50 лет, чтобы воплотить мечту о космической станции в реальность, но оно того стоило. Посмотрим, что будет со станцией дальше, но пока именно она является самым дорогим проектом в космосе, самой продвинутой станцией и символом покорения космоса. Покорения космоса всеми землянами, а не только двумя державами, которые пытались что-то доказать друг другу на заре освоения космоса.
В поисках темной материи (Veritasium)
Дерек побывал на золотодобывающей шахте под Мельбурном, на глубине один километр, где расположился очередной эксперимент по поиску доказательств существования темной материи. Про трудности, которые стоят перед учеными и инженерами, а также про устройство самого детектора.
IBM надеется создать квантовый компьютер с процессором на 4000+ кубитов к 2025 году
IBM поставила перед своим подразделением квантовых вычислений амбициозную цель — к 2025 году построить процессор с более чем с 4 тысячами кубитов.
Самым передовым процессором компании в настоящее время является 127-кубитный процессор IBM Eagle. Но уже к концу года производитель намеревается создать 433-кубитный процессор IBM Osprey. В следующем году компания планирует представить IBM Condor с более чем 1000 кубитами. Затем, к 2025 году, ИТ-гигант надеется разработать процессор на 4000+ кубитов, составленный из нескольких кластеров модульно масштабируемых процессоров. Об этом сообщает Себастьян Мосс (Sebastian Moss) — обозреватель портала Data Center Dynamics
На конференции Think генеральный директор IBM Арвинд Кришна (Arvind Krishna) заявил, что квантовый компьютер на 4000 кубитов будет способен выполнять ряд вычислений, для осуществления которых силами традиционного компьютера потребуется вычислительная машина размером почти с нашу планету.
Конкуренты стараются не отставать: Google к концу десятилетия стремится разработать квантовую систему с миллионом кубитов. А другой производитель — Rigetti Computing рассчитывает построить также 4000-кубитный компьютер, но к 2026 году.
Выйдут ли квантовые компьютеры да пределы лабораторий и доберутся ли до дата-центров — открытый вопрос, которому была посвящена отдельная статья. Основная проблема состоит в том, что квантовый компьютер сейчас окружен довольно громоздкой инфраструктурой, которую проблематично создать в условиях традиционного ЦОДа. Апробированные технологии квантовых вычислений требуют охлаждения основных компонентов почти до абсолютного нуля (-273 градусов Цельсия). Но если альтернативные технологии, например, на основе фотонов добьются успеха, то возможно квантовые вычисления будут доступны и в обычных условиях.
Материал подготовлен дата-центром ITSOFT.
Теория струн
Теория
Как наука предсказывает будущее
Life beyond - жизнь за пределами
На просторах ютуба натолкнулся на удивительную по своей содержательности трилогию, которая в ненавязчивой и очень сайфай-душевной манере поведает об открытиях и теориях всего человечества по поиску и определению внеземной жизни.
Делюсь прекрасной находкой с вами.Есть годные русские сабы.
P.S. мне, в каком то роде, этот цикл, вернул желание мечтать.P.P.S. хочется больше такого контента.
Заработал первый в Европе квантовый суперкомпьютер с более чем 5000 кубитами
Первый в Европе квантовый суперкомпьютер с более чем 5000 кубитами был запущен в Исследовательском центре Юлиха в Германии. Представители центра заявили, что это важная веха в развитии квантовых компьютеров в Европе.
Квантовый суперкомпьютер, созданный канадским поставщиком систем квантовых вычислений D-Wave, на сегодняшний день является самой мощной вычислительной машиной компании. Кроме того, этот продукт впервые установлен за пределами штаб-квартиры компании.
Этот квантовый суперкомпьютер предназначен для решения задач оптимизации и выборки. Преимущество метода квантового отжига состоит в том, что его системная стабильность намного выше, чем у метода квантовых вентилей. Благодаря этому квантовому суперкомпьютеру и квантовой системе D-Wave с удаленным облачным доступом, установленной в Исследовательском центре Юлиха, центр может участвовать в практическом применении квантовых вычислений на ранней стадии.
Квантовые суперкомпьютеры обещают произвести революцию в разработке лекарств, кибербезопасности и финансовом моделировании. Они также оптимизируют прогнозирование погоды и многие другие области, с которыми не справляются классические компьютеры.
Чтобы как можно скорее реализовать коммерческое применение квантовых вычислений, центр создал Юлихскую пользовательскую инфраструктуру для квантовых вычислений (JUNIQ). Это обеспечит удобный доступ к системам квантовых вычислений для различных групп пользователей в Европе. В будущем Юлихский исследовательский центр предоставит помещения для исследователей из Германии и других стран ЕС. Компании также получат доступ к JUNIQ, чтобы помочь им использовать квантовые суперкомпьютеры.
Наследственность и влияние среды обитания. Фильм СССР.1973г. Продолжительность: 16 мин. 30 сек
Модификация организма через изменение среды. Год выпуска: 1973Страна: "Центрнаучфильм" СССРЖанр: Учебный фильмНа конкретных примерах демонстрируется модификационная изменчивость. Дается понятие о норме реакции организма и границах нормы реакции. Рассматриваются растительные и животные организмы с широкой и узкой нормой реакции.#зависимость от наследственности #среда #ссср #фильм
Какие существуют гипотезы, объясняющие парадокс Ферми
В 1950 году в одном из кафетериев Лос-Аламосской национальной лаборатории в США встретились четверо ученых. Разговор был неформальным, за чашкой кофе мужчины обсуждали вопросы, которые выходили за рамки их научной деятельности. Один из ученых - физик-эмигрант из Италии Энрико Ферми, предложил своим коллегам подумать вот над чем: 1) наша Галактика довольна старая, и в ней находится огромное количество звезд и планет, некоторые из этих миров могут быть обитаемы. 2) Если где-нибудь во Вселенной существует высокоразвитая цивилизация, она должна была оставить хоть какой-то “след” в космосе. Тогда “почему мы не наблюдаем таких следов? Где эта инопланетная цивилизация? Может ее нет, и мы единственные разумные и технически продвинутые существа во Вселенной?”. Именно эти допущения легли в основу знаменитого парадокса Ферми, единого решения которого нет до сих пор.
В настоящий момент существует целая серия объяснений парадокса Ферми, но они представляют собой лишь гипотезы, о них мы и поговорим в этой статье.
Все объяснения ученых можно разделить на две группы: 1) инопланетян нет, и мы одиноки; 2) инопланетяне существуют, но по какой-то причине мы пока не вышли с ними на контакт.
Инопланетян не существует 1: Гипотеза “уникальной Земли”.
Гипотеза гласит, что жизнь на Земле, возможно, просто случайность, и во Вселенной планет, похожих на наш дом, может больше не быть.
Идею “уникальной Земли” предложили астроном Дональд Брауни и планетолог Питер Уорд. По мнению ученых, чтобы жизнь появилась на нашей планете, должно было совпасть огромное количество факторов: состав и плотность атмосферы, магнитное поле, температура, размер Земли, наклон оси вращения, умеренная вулканическая активность и многое другое. Все это вместе, по словам авторов гипотезы, создает уникальное благоприятное для жизни условие, планеты с подобными земными характеристиками, скорее всего, больше не встречаются.
Многие с этой гипотезой не согласны. Вселенная слишком велика, чтобы Земля в ней была единственной в своем роде.
По данным Европейского космического агентства, в наблюдаемой Вселенной существует около 1 000 000 000 000 000 000 000 000 звезд (10²² -10²⁴).
Пока точно никто не знает, сколько из этих звезд могли бы быть похожи на Солнце, и какое количество планет земного типа могло бы вращаться вокруг этих светил.
Ученые предполагают, что 5% из этих 10²⁴ звезд являются “братьями-близнецами” нашего светила (500 миллиардов миллиардов), и, по самым грубым оценкам, вокруг них может вращаться около 100 миллиардов миллиардов планет, похожих на Землю.
Инопланетян не существует 2: гипотеза “Великого фильтра”
Если Земля - не единственная планета, способная поддерживать жизнь, и при этом в космосе нет инопланетян, тогда во Вселенной происходит что-то очень мрачное.
В конце XX века астроном Робин Хенсон предложил гипотезу, получившую название “Великий фильтр”. Ее суть в следующем: жизнь всегда развивается до определенного рубежа, затем она идет на спад, ее уничтожает какая-то мощная, неизвестная науке сила (болезнь? ядерное оружие? или, может, что-то другое?). По мнению ученого, эта сила может полностью уничтожить цивилизацию или низвести ее до такого технического уровня, при котором инопланетяне не оставляют следов своей деятельности. Вот почему мы ни от кого так и не получили сигнал.
Проблема заключается в том, что нет способа узнать, где именно на временной шкале жизни находится этот “Великий фильтр”. Прошли ли уже через него люди, или, может, мы все еще находимся на пути к неизбежной гибели?
Есть два возможных сценария:
а) Мы уже прошли “Великий фильтр”.
Это самый оптимистический вариант. Может быть, мы настолько умны и уникальны, что каким-то образом нашли путь через “Великий фильтр”, в то время как инопланетяне потерпели неудачу.
К сожалению, невозможно точно знать, какой критический момент нашей истории являлся “фильтром”. Это могло произойти в самом начале жизни. Может быть, фильтр - это вообще сама вероятность жизни.
Или он мог быть переходом от одноклеточных к многоклеточным организмам. Или своего рода “эволюционным прыжком” от обезьян к разумным гоминидам.
б) “Великий фильтр” еще впереди.
В будущем наша планета может погибнуть в результате космической катастрофы, например, из-за падения астероида или гамма-всплесков, вызванных слиянием нейтронных звезд (двойной звездной системой или слиянием черных дыр). Или люди сами ускорят гибель Земли, изобретут технологию, способную за несколько секунд уничтожить все живое.
Давайте теперь рассмотрим объяснения парадокса Ферми, которые не отрицают существование “братьев по разуму”.
Инопланетяне существуют 1: их сигнал достиг Земли еще до того, как здесь появилась разумная жизнь.
Современные люди существуют только 200 000-300 000 лет. Это крошечный отрезок на 4,5 миллиардной полоске истории Земли.
Инопланетяне могли послать сигнал, когда наша планета была лишь расплавленным шаром или представляла собой “первичный бульон”, из которого потом могла возникнуть жизнь. А, может, они искали разумную жизнь в нашей системе во времена динозавров, то есть задолго до того, как появились люди.
Не получив ответа на свое “сообщение”, они потеряли интерес к Земле и продолжили свои поиски в другом направлении.
Инопланетяне существуют 2: Млечный Путь колонизирован, но до землян они еще не добрались.
Когда в XV веке европейцы высадились в Северной и Южной Америке, им потребовалось много времени, чтобы добраться до коренных американцев, живущих на западном побережье двух континентов.
Возможно, инопланетные цивилизации еще не достаточно далеко продвинулись в исследовании Галактики, чтобы наткнуться на нас.
Нечто подобное показано в саге “Звездные войны”, когда Люк Скайуокер находит обитаемую ледяную планету Хот.
Инопланетяне существуют 3: другие цивилизации процветают и им нет дела до нас.
Разумные инопланетяне могут оказаться очень продвинутыми в техническом плане, они нашли способ больше не зависеть от внешних ресурсов и энергии: создали виртуальный, автономный мир и перенесли туда свое сознание.
Инопланетяне настолько довольны своим миром, что им нет дела до далеких планет и иной формы жизни. Поэтому у них нет желания вступать с нами в контакт.
Инопланетяне существуют 4: сверхсильные и развитые цивилизации ведут охоту на более слабых, например, нас.
Некоторые специалисты утверждают, что самый лучший способ поиска инопланетян - пассивный: не отправлять сигнал в космос, а лишь “прослушивать” ночное небо. Объяснение простое: они боятся, что могут наткнуться на инопланетян-убийц, желающих уничтожить землян.
Возможно, цивилизация, которой удалось достичь “сверхразума”, заняла “трон правителя Вселенной” и уничтожает всех, кто попытается приблизиться к ее уровню.
Инопланетяне существуют 5: внеземные цивилизации пытаются с нами связаться, но у нас слишком слабые технологии, чтобы их услышать.
Инопланетяне пытаются с нами связаться, активно посылая сигналы в космос, но у нас нет необходимой аппаратуры, чтобы уловить их “голос”, а, возможно, эти сообщения посылаются на частотах, к которым у нас пока нет доступа.
Может быть продвинутые в технологическом плане инопланетяне, просто не хотят с нами общаться, так как мы не достигли нужного уровня интеллекта. Они ждут, пока мы догоним их и относятся к нам как к экспонату в зоопарке - “смотри, но не трогай”.
Инопланетяне существуют 6: они повсюду, но мы не замечаем их.
Мы можем жить в Матрице или в “виртуальной реальности”, которая создана лишь с одной целью: дать нам ложное представление, что мы одни во Вселенной. В эту программу не включены другие цивилизации, и поэтому мы вряд ли что-то обнаружим.
Есть еще одно мнение, оно гласит, что мы созданы сверхинтеллектуальной расой для эксперимента. Или, может быть, мы всего лишь одна большая компьютерная симуляция.
На данный момент парадокс Ферми не решаем. Многие ученые выдвигают разные предположения, но они остаются только гипотезами. Какой бы ни была реальность, рано или поздно мы все равно узнаем правду.
Подборка новостей науки за неделю: Психопаты. Инсулиновая помпа. Переборки печени. Кристалл времени. Марс без озёр
Каждую неделю мы собираем самые интересные новости науки. В этом выпуске: Сколько среди нас психопатов; Что за переборки есть в нашей печени; Что лучше - инъекции инсулина или искусственная поджелудочная; Что не так с подлёдными озёрами на Марсе и как сделали настоящий временной кристалл?
Содержание ролика:
01:19 Сколько психопатов в обществе?
03:19 Жидкой воды на Марсе всё же нет
05:10 В печени обнаружены “корабельные переборки”
06:58 Искусственная поджелудочная железа сработала лучше инъекций
08:50 Учёные создали временной кристалл на квантовом чипе
(все ссылки на пруфы и исследования под роликом на ютубе. Короткая текстовая версия ниже)
Сколько психопатов в обществе?
Субклиническая психопатия. Бессердечность, неспособность сопереживать, лживость, эгоцентричность, невозможность раскаяния и очень поверхностные эмоциональные реакции - вот то, что характеризует этот синдром. Чтобы понять, есть ли у человека психопатия чаще всего используют оценочный лист психопатии, за каждый из 20 пунктов можно набрать от нуля до 2 баллов. Если сумма больше 25, то можно принимать поздравления.
Есть вероятность, что психопатия некоторым даже помогает в карьере. Испанцы изучили данные 15 статей, посвященных психопатии и охвативших 11 тысяч человек, и представили результаты метаанализа.
В целом среди взрослого населения 4,5% психопатов, среди всего населения - почти 2%. Среди мужчин их больше - почти 8%, чем среди женщин - почти 3%. Если говорить о роде деятельности, то среди работающих в различных организациях психопатов почти 13%, примерно каждый 8ой, что не вызывает у меня абсолютно никакого удивления. Причем чаще других позиций психопаты являются директорами, юристами, менеджерами по продажам и ведущими в СМИ, хмм… мои подозрения верифицируются. Среди заключенных процент еще выше - 15-25% мужчин и 10-12% женщин. А вот, например, среди студентов их только 8%.
Жидкой воды на Марсе всё же нет
В октябре прошлого года мы рассказывали, что на Марсе почти что подтвердили существование подлёдных озёр с жидкой водой. Орбитальный аппарат Марс Экспресс прислал радиолокационные данные ещё в 2018 году, по ним выходило, что под ледяным панцирем на Южном полюсе существует некая гладкая поверхность, которая очень ярко отражает сигнал. Учёные решили, что это сеть из четырёх озёр с очень солёной водой, остающейся жидкой при минус 70 по Цельсию потому, это гипотеза, что ледяная шапка накрыла озёра тогда, когда они были ещё жидкими, и это уберегло их от замерзания.
Но после ещё более тщательного изучения данных, а также множества экспериментов в холодных лабораториях, всё же предпочтение отдали версии о том, что подо льдом находится - глина. А началось всё с целой конференции, которую собрали в Аргентине после выхода "озёрной" статьи. Гипотезу жидких озёр подвергли тестированию со всех сторон, выискивая "за" и "против". Может ли быть геотермальная активность? Какая концентрация перхлоратного рассола достаточна для удержания жидкого состояния? Разные команды изучили тысячи других радарных снимков и нашли похожие яркие отражения в тех областях, где вообще ничего не могло обеспечить жидкое состояние воды. А когда перешли к поиску материалов, способных дать похожее отражение на радаре, оказалось, что смектиты - разновидность глинистых слоистых минералов - дают как раз такое изображение, как минимум при исследовании в холодной лаборатории. Смектиты выглядят, как камень, но когда-то были сформированы при помощи воды.
Конечно, пока не пробурим, не узнаем. Но, кажется, что на этот раз жизни на Марсе опять не за что зацепиться.
В печени обнаружены корабельные переборки
Между печенью и пароходами есть определенное сходство.
Это переборки. Ученые из Сколтеха, Германии и Штатов обнаружили структуры, отвечающие за образование желчных каналов в печени. В теле множество каналов, это и сосуды, и кишечник. Они обычно формируются из эпителиальных клеток, повёрнутых внутрь канала своими апикальными, то есть внутренними, участками поверхности. А вот самые распространенные клетки печени, гепатоциты, образуют просветы, объединяя поверхности только с прилегающими соседними клетками. Это приводит к образованию очень узких каналов, формирующих 3Д-структуру. Ранее было непонятно, что заставляло гепатоциты вести себя иначе, чем холангиоциты - еще одни клетки печени, образующие гораздо более прямые и широкие каналы. Теперь же ученые обнаружили на апикальных поверхностях гепатоцитов выросты, которые образуют переборки, аналогичные ребрам жесткости в морских судах. Исследовав их под электронным микроскопом, они сделали вывод, что именно они отвечают за формирование желчных каналов. Есть и отличие от переборок в кораблях, клеточные переборки не перекрывают каналы полностью, формируя изолированные трюмы, а оставляют свободное место для протоков. Отвечает за такое поведение гепатоцитов ген Rab35, он достаточно изучен, но ранее не был замечен за таким поведением. Ученые рассчитывают найти практическое медицинское применение открытию, а пока что в основном восхищаются красоте природных структур, работающих по принципу человеческой инженерной мысли, обеспечивающей жёсткость высоконагруженных конструкций.
Ну точнее наоборот, наши структуры повторяют природные.
Искусственная поджелудочная железа сработала лучше инъекций
Некоторых людей эта железа подводит, она не справляется с выработкой инсулина, повышается уровень глюкозы в крови, ну и привет нарушение обмена веществ. Для исправления ситуации, кроме введения инсулина через инъекции, кстати чаще всего такой инсулин производят дрожжи и кишечная палочка, которым немного подправили геном, есть ещё вариант использования искусственной поджелудочной железы. По факту это простейшее устройство, состоящее из сенсора, измеряющего уровень глюкозы, и инсулиновой помпы, включающейся тогда, когда уровень глюкозы отклоняется от необходимого, и вводящей столько гормона, сколько нужно конкретному пациенту.
Совсем не новинка - в общем-то несколько лет на рынке, единственное - программное обеспечение у неё постоянно улучшается.
Конечно же прямой конкурент помпы - это инъекции, и наконец-то ученые пришли к тому, чтобы в экспериментах сравнить два эти метода. Участвовали в испытаниях 26 пациентов с диабетом второго типа. Часть из них 20 дней сидели на инъекциях, а затем 20 дней использовали помпу, а часть - наоборот начинали с помпы. Цель была удержать уровень глюкозы в крови - от 5,5 до 10 миллимоль на литр. В итоге в периоды, когда у пациентов работала помпа, уровень глюкозы соответствовал целевому в течение 53% времени, а во время стадии инъекций - всего в 38%. То есть помпа удерживала глюкозу в нужных рамках в среднем на 3,5 часа дольше. Да и низкий уровень глюкозы с помпой наблюдался реже.
У этих пациентов кроме этого была потребность в диализе. То есть если у таких сложных пациентов результат с искусственной поджелудочной был лучше, чем с инъекциями, то и у других пациентов с диабетом второго типа он должен быть хорошим. Клинические испытания уже запланированы.
Учёные создали временной кристалл на квантовом чипе
А теперь пару слов о том, что физики делают с новой формой материи - временными кристаллами.
Нет, не такими, как в Рик и Морти. Пока не такими.
Итак, физики создали временной кристалл внутри гугловского квантового компьютера, то есть сама микросхема с парой десятков кубитов и стала временным кристаллом.
О чём я вообще? Грубо говоря, временной кристалл это такая форма материи, которая постоянно и циклически поддерживает изменения своей структуры, находясь в общем в состоянии покоя и не требуя для этого какой-то энергии.
Обычные кристаллы повторяют свою кристаллическую решетку в пространстве. А временные - повторяют её в пространстве И времени. К машине времени, к сожалению, всё это тоже не имеет отношения. А вот навести суету со вторым законом термодинамики запросто может. Вот стакан с водой, вот кубик льда - получаем две разные температуры, но в итоге всё сбалансируется. Классика постоянного движения Вселенной навстречу энтропии, движения навстречу изменениям. Энтропия системы будет постоянной, если не будет процессов. Но так не бывает, звёзды взрываются, а мы в конце концов ещё дышим. Но временные кристаллы в теории могут поддерживать уровень энтропии даже при наличии процессов.
Но это немного далеко от нынешней точки. Сейчас главное, чтобы создаваемые кристаллы со временем не приходили к термодинамическому равновесию, иначе они не будут истинными временными.
В статье заявляют, что это получилось. Эксперимент с квантовым компьютером от Гугла позволил поддерживать постоянное циклическое изменение на атомном уровне вне зависимости от того, какие хаотические возмущения экспериментаторы создавали извне. Не совсем ясно, как это использовать практически, кроме квантовых компьютеров, но по крайней мере получилось создать стабильную неравновесную фазу и неравновесное вещество.
Подробнее о том, как этого всего добились - в источниках в описании под роликом на ютубе, боюсь запутать вас и запутаться самому.
Старение и бессмертие: взгляд биолога
Данная заметка написана по просьбе комментатора.
Когда я обучался в магистратуре, нам читал лекции профессор Валерий Степанович Тырнов, исследователь старения. Натура увлечённая, он рассказывал немало удивительного. Например, о том, что обнаружил на сыре штамм плесени, способный расти при отрицательных температурах, который содержит в морозилке, несмотря на протест жены. Профессор надеялся принять с этим штаммом участие в экспериментах, изучающих возможности терраформирования Марса. Ещё он рассуждал о внедрении в геном человека генов, отвечающих за фотосинтез, с целью получения «зелёных человечков», питающихся солнечным светом. Когда я сдавал экзамен профессору, у него уже отказывало зрение. В следующем семестре Валерий Степанович умер. Он пытался успеть победить старение, но не успел. Рассуждая вслух, Валерий Степанович говорил, что первый заметный признак старения у человека проявляется очень рано, зачастую – в подростковом возрасте. Это – кариес постоянных зубов.
Конечно, сегодняшняя заметка будет во многом философской. Таков уж предмет разговора. Начнём с того, являются ли старение и смерть универсальным законом природы, как то утверждает сказочница Урсула Ле Гуин.
Говоря о старении и естественной смерти, мы имеем в виду, прежде всего, многоклеточных животных. Среди одноклеточных и растений явления старения и смерти весьма размыты. Да, согласно новым научным данным, существует т.н. клональное старение штаммов микроорганизмов: для одних существует ограниченное количество делений митозом (бесполое размножение), для других биологические часы обнуляются лишь в одной из разделившихся половинок. Это т.н. репликативное старение. Многие исследователи говорят о хронологическом старении самих клеток простейших организмов. Но это лишь с одной стороны. С другой стороны, теоретически бессмертны растения, размножающиеся вегетативно. Кто может сказать, сколько лет существует традесканция, высаженная в горшок черенком, отделённым от традесканции из другого дома, и та, в свою очередь, когда-то была черенком… Это всё один и тот же геном, один и тот же индивидуум, с генетической точки зрения. В центре пустыни Мохаве произрастает King Clone – клональная колония креозотового куста (Larrea tridentata), возраст которой оценивается в 11700 лет.
Отдельно следует коснуться т.н. пренебрежимого старения. Это такая степень старения, когда практически невозможно установить корреляцию между возрастом и вероятностью смерти. Смерть наступает от случайных причин. Некоторые учёные считают, что понятие пренебрежимого старения применимо к людям, дожившим до 90-100 лет. Так, алеутский морской окунь (Sebastes aleutianus) живёт до 205 лет, моллюск исландская циприна (Arctica islandica) – 400 лет, коробчатая каролинская черепаха (Terrapene carolina) – 138 лет. Возраст антарктических губок Scolymastra joubini оценивается от 15 до 23 тыс. лет.
Наблюдения за гигантскими груперами (Epinephelus lanceolatus), длиной 2,5 м. и весом до 400 кг. (живут 100-120 лет) показали, что старые особи проигрывают конкуренцию молодым. Они менее поворотливы из-за огромных размеров, зачастую не имеют возможности спрятаться в пещеру. Но они не стареют. Они по-прежнему отлично видят малейшее шевеление усика креветки из-под дальнего камня. Они просто перерастают свою экологическую нишу.
Максимальная продолжительность жизни человека – 120 лет.
И всё же, главным свидетельством того, что старение и смерть не есть универсальные законы биологии, является бессмертие самой биосферы. Жизнь на Земле существует миллиарды лет. Клетки и их колонии (а многоклеточный организм в некотором смысле можно рассматривать как колонию клеток) эволюционируют, но процесс этот не прекращается, несмотря на клональное старение, случайности и прочее. Однако, к этому моменту мы вернёмся позже. Главное для нас здесь понять: старение и естественная смерть не являются универсальными законами биологии, а значит, у человечества есть надежда.
Теперь попробуем классифицировать современные теории старения. Во-первых, следует выделить 2 большие группы эволюционных теорий старения.
Первая группа – это эволюционные теории старения, полагающие старение и смерть эволюционным приобретением. Эти теории могут доставить некоторый психологический комфорт. Старение, согласно им – программа, приобретённая видом в процессе эволюции, и стоит только её вырубить…
Весьма популярны ныне теории, связанные с т.н. лимитом (пределом) Хейфлика. Такова теломерная теория Оловникова. В соматических клетках с диплоидным набором хромосом размеры теломер (участков ДНК на концах хромосом) с каждым делением клетки сокращаются, по причине отсутствия фермента теломеразы в клетке. Когда теломеры станут достаточно коротки, ДНК-полимераза потеряет способность реплицировать концы молекулы ДНК. Включается процесс апоптоза – запрограммированного саморазрушения клетки. Так, предельное число делений для клеток человеческого организма – 52 деления.
Клетки, в которых функционирует теломераза – бессмертны. Таковыми являются половые и раковые клетки. Полагается, что теломераза исчезла в соматических клетках не случайно, а для подавления опухолеобразования.
Линия клеток HeLa из раковой опухоли шейки матки пациентки по имени Генриетта Лакс, умершей в 1951 г, считается бессмертной. В декабре 1960 года клетки HeLa первыми полетели в советском спутнике. В 1968 г. на борту советского космического аппарата «Зонд-5» они облетели вокруг Луны. Эти клетки эволюционировали за прошедшие годы. Иногда они способны заражать культуры других клеток. Лен Ван Вален описал эти клетки как новый вид организмов – Helacyton gartleri, впрочем, обычно биологи не относятся к последнему всерьёз.
Вот почему, изучение голых землекопов (Heterocephalus glaber) входит в список 25-ти научных идей для продления жизни. Голые землекопы – грызуны, обитающие в полупустынях Кении, Эфиопии и Сомали. Живут колониями по 70-80 особей. Во главе колонии – матка, или королева, которая спаривается с 2-3 самцами. Прочие особи колонии – рабочие (как у общественных насекомых). Голым землекопам свойственна хладнокровность. Не чувствительны к боли и ожогам кислотой. Могут доживать до 31 года, что аномально для грызунов (мышь живёт около полутора лет). Не болеют раком. Длина теломер в клетке регулируется. Наносит вред полям батата.
Рассмотрим теперь теории, рассматривающие старение как следствие повреждения клеток. Это вторая группа теорий старения.
Действительно: в мире стареет всё. Изнашивается ботинок, точит вода камень, солнца превращаются в красные гиганты… Эта группа теорий старения рассматривает старение как результат отсутствия программы репарации и способна вызвать некоторый психологический дискомфорт. Ведь написать программу это совсем не то, что просто её удалить, не так ли?
Рассмотрим одну из таких теорий, т.н. теорию накопления мутаций. Согласно этой теории, предложенной Питером Медаваром в 1952 году, естественный отбор препятствует накоплению вредных мутаций, проявляющихся до возраста, достижение которого необходимо организму для реализации репродуктивных функций. Далее действие естественного отбора ослабевает, и накопившиеся вредные мутации, проявляющиеся после прохождения организмом репродуктивного цикла, обеспечивают феноменологию старения. Очевидно, что домовой мыши с быстрым метаболизмом, маленьким тельцем и быстрым репродуктивным циклом, долгая жизнь ни к чему, другое дело – огромный слон, которому необходимо выносить слонёнка. Не отвергая ценного наблюдения о существовании некоторой корреляции между длиной репродуктивного цикла и продолжительностью жизни, отметим, что на настоящий момент теория накопления мутаций остаётся гипотезой.
Гораздо ближе автору этих строк т.н. теория одноразовой сомы. Согласно этой теории, в процессе эволюции стоял вопрос об ограниченности ресурсов. Ресурсы могли быть потрачены на репарацию, а могли быть потрачены на другие функции. В итоге они были потрачены на репарацию (восстановление) ровно на столько, сколько необходимо для реализации репродуктивного цикла. Поскольку жизнь это эволюция нуклеиновых кислот… И природа любит оптимизацию: у полихет – множество параподий, у их потомков членистоногих число ног с повышением уровня организации сокращается. У речного рака 5 пар ходильных ног, у паука – 4, у насекомых – 3, а клопу водомерке для прыжков по воде достаточно 2 пары, 3-я пара передних лапок – специализирована. В целом, данный взгляд на эволюцию старения разделяется основной частью биологического сообщества.
Однако, эволюционные теории старения рассматривают этот процесс в самых общих чертах. Отдельной категорией следует отметить теории старения, рассматривающие конкретные механизмы старения. Одну такую теорию (связанную с пределом Хейфлика) мы уже рассмотрели. Другая подобная теория – свободнорадикальная теория старения. Она утверждает, что старение происходит из-за накопления в клетках повреждений, нанесённых свободными радикалами с течением времени. Свободными радикалами называются молекулы или атомы, содержащие один или несколько неспаренных электронов на внешнем электронном уровне. Очевидно, что в основе этой теории во многом лежит эмпирическое наблюдение: животные с интенсивным метаболизмом живут меньше, чем животные с медленным метаболизмом. Сравните землеройку и черепаху. Одна из модификаций свободнорадикальной теории – митохондриальная теория старения, отводящая ключевую роль в процессе таким органоидам клетки, как митохондрии. Вряд ли свободные радикалы являются единственной причиной старения, однако, не следует забывать, что данный подход предполагает возможность увеличения продолжительности жизни при соблюдении определённой диеты (низкокалорийной) и регулярных занятиях спортом.
Автор этих строк придерживается взгляда, что старение связано с множеством механизмов. По аналогии с ботинком: он стирается, и одновременно у него может отклеиваться подошва. Это т.н. системный подход к старению, разделяемый большинством биологов.
Человек мечтает о вечной молодости и бессмертии с тех пор, как осознал себя смертным. Николай Фёдоров, предтеча и вдохновитель Циолковского, мечтал о воскрешении в будущем всех, когда-либо живших, силами науки. Эта идея не так утопична, как может показаться на первый взгляд, если учесть, что человеческий разум трансформирует в природе всё, с чем не может смириться. Люди не могли смириться с тем, что не способны летать, и, в конце концов, создали летательные аппараты. Может ли человек смириться со смертью близких? Нет.
Однако, сейчас нас интересует лишь остановка старения: существует ли в природе радикальный механизм омоложения? Доктор биологических наук Николай Мушкамбаров считает, что таким механизмом является мейоз – процесс образования половых клеток, известный каждому из школьных учебников биологии.
И вот тут нам придётся вступить в область научной фантастики.
Механизм обнуления биологических часов существует, и этот механизм воспроизводится в процессе полового размножения. Однако, обновлённый организм отличается от исходных родительских, но главное – занимает отдельное, искривлённое по Вернадскому, пространство. Даже если мы говорим об эмбрионе в теле матери. Доктор Мушкамбаров рассуждает о возможности запустить необходимые для обновления процессы мейоза в соматических клетках, нужно только полностью определить гены, ответственные за разные аспекты мейоза. Конечно, Мушкамбаров, оговаривается, что пока речь идёт о фантастическом проекте.
Однако, будучи фантастом, я готов пойти в рассуждениях дальше. Что, если, при помощи генной инженерии, мы полностью перепрограммируем геном, и обновлённый организм будет, подобно плесени, постепенно прорастать в организме, подлежащем репарации? В конце концов, мы можем применить медицинские нанороботы, искусственный интеллект для замены изношенных органов. Было время, компьютер представлялся фантастикой. А теперь нейросети способны анимировать лица на фотографиях 150-летней давности… Конечно, нынешние технологии перед тем, что предполагается - деревянные счёты на фоне современного компьютера, но. Есть целое новое направление: синтетическая биология. Существует такое понятие, как синтетический морфогенез – контролируемое развитие органов, систем и частей тела организмов, посредством активации специфических молекулярных механизмов. Нужно лишь полностью выяснить механизмы, при помощи которых клетки самоорганизуются в сложные ткани. И если прописать в геном автоматическую программу… Вряд ли такой бессмертный человек может быть отнесён к одному из существующих надцарств живой природы: эукариоты, либо прокариоты. Такие самообновляющиеся существа следует будет выделить в отдельное надцарство… Да, я увлёкся фантастикой.
Однажды я беседовал обо всём этом со специалистом по старению (на тот момент – кандидат наук, преподаватель МГУ). Он отвечал, что его мысли движутся в том же направлении.
Тут возникнет множество этических противоречий. Подобная власть над биологической природой означает утрату смысла не только для таких понятий как возраст, пол, раса, внешний облик (всё это окажется легко трансформируемым в течение жизни), но и для привычных нам всем свойств человеческого организма (вспомните зелёных человечков профессора Тырнова, или человека-амфибию Беляева). Да, это философия трансгуманизма. Не цифровой трансгуманизм (киборгизация или оцифровывание человека, что мне неприятно), но биологический. Однако, прежде чем пугаться, задумайтесь над тем, что трансгуманистические преобразования начинаются ещё тогда, когда первобытный человек впервые применил зубный протез. Вопрос лишь в мере…
Вдумайтесь, как мало живёт человек. Если вы увлекаетесь историей, палеонтологией, фантастикой, следите за политическими событиями, вам должно быть знакомо это чувство: вы никогда не узнаете, что будет через двести, тысячу лет… Не увидите смены формаций, не увидите новой, посткайнозойской эры… Не узнаете, есть ли жизнь в пределах иных звёздных систем. При том, что можете свободно перемещаться в воображении сквозь тысячелетия и эоны в прошлое. Доживём ли? Я считаю, что шанс дожить до ощутимого продления срока жизни у нас есть, а там глядишь, и. Конечно, увеличение численности населения предполагает освоение дальнего космоса.
Фридрих Энгельс полагал свободу осознанной необходимостью и говорил о скачке из царства необходимости в царство свободы. Именно о таком прыжке в царство биологической свободы, при условии познания биологических необходимостей, идёт речь. Ещё буддистские философы мечтали остановить колесо Сансары, бесконечный круговорот рождений, страданий и смертей. Жизнь в древней Индии была настолько тяжела, что эта остановка мнилась мрачным для современного человека способом: уходом в абсолютное небытиё. Когда я однажды впервые воспроизвёл биуретовую реакцию на белок в лаборатории, то вдруг осознал, что в этом и заключается конечный смысл науки биологии: остановить колесо, и каждая установленная учёными реакция, позволяющая идентифицировать те, или иные биологические молекулы, подобная этой, окрашивающей содержимое пробирки в лиловый цвет, каждая новая формула, приближает человечество к этому часу. Майский ветер с запахом пыльцы врывался в раскрытое окно, хотел бы я вновь пережить эту гамму чувств…
В заключение отмечу вот что. Рыночная экономика не заинтересована в индивидуальной эволюции и бессмертии каждого. Подобно тому, как биологическая эволюция заинтересована лишь в продлении рода, она заинтересована в умножении прибыли. Подумайте об этом.