Новости науки

Тренды
Москва, 27.03.2017
«Русский репортер» №3 (420)

Вселенная

Темная история из прошлого

 050_rusrep_03-3.jpg Bob Goldstein, Vicky Madden/ UNC Chapel Hill/CC BY-SA 3.0
Bob Goldstein, Vicky Madden/ UNC Chapel Hill/CC BY-SA 3.0

Астрономы обнаружили шесть галактик, похожих на наш Млечный Путь, только моложе на 10 млрд лет, настолько далеко они находятся. Необычным в них оказалось соотношение барионной материи, из которой состоит привычный нам мир, и темной материи — таинственной субстанции, которая обладает массой, но не испускает света и других видов электромагнитного излучения и вообще не вступает в электромагнитные взаимодействия. По современным данным, Вселенная состоит лишь на 5% из барионов и на 27% из темной материи (все остальное — темная энергия, еще более таинственная субстанция). Но теперь астрономы обнаружили, что в древних галактиках на долю темной материи приходится совсем немного — не более 10%. Теперь перед учеными новая загадка: как произошел переход от древнего состояния галактик к современному и откуда взялось так много темной материи?

R. Genzel et al. // Nature, 15 March 2017

Планета

Снег, смог и арктический лед

 050_rusrep_03-2.jpg Mathias Apitz/CC BY-ND 2.0/flickr.com
Mathias Apitz/CC BY-ND 2.0/flickr.com

Зимой 2013 года города Восточно-Китайской равнины накрыл густой смог. До сих пор на этой территории введен «красный» уровень экологической опасности: в Пекине почти никогда не видно по-настоящему голубого неба, город задыхается. Воздушный апокалипсис в новостях приписывают выбросам фабрик, но, согласно новому исследованию, найден еще один виновник: глобальное потепление. Из-за сокращения арктического льда испаряется больше океанской воды. Это приводит к повышению влажности атмосферы и сильным снегопадам в Сибири. Снег отражает солнечную энергию, возвращая ее в космос и меняя структуру и силу муссона, который обычно рассеивал смог на севере Китая. Исследование показало, как непредсказуемы последствия изменение климата: мы ждем жары, а выпадает снег. Нам кажется, задыхается город — а душно всей планете.

Y. Zou et al. // Science Advances, 15 March 2017

Технологии

Война ботов

Современный интернет — экосистема ботов: они редактируют содержание статей, ведут аккаунты в социальных сетях, отвечают на вопросы в чатах. От примитивных программ закономерно ожидать простого и предсказуемого поведения. Однако исследование ботов Википедии обнаружило, что они годами воюют за содержание, многократно переправляя друг друга. При этом агрессивность взаимодействия зависит от языковой и культурной онлайн-среды. В немецкой версии Википедии обитают самые мирные боты: за 10 лет исправления в среднем вносились 24 раза. Британцы оказались злее — 105 правок за тот же период. Обнаружение сложных связей среди относительно «глупых» ботов важно учесть при разработке искусственного интеллекта. Конфликты между беспилотными автомобилями или в системах кибербезопасности нам точно не нужны.

C. Levis et al. // Science, March 2017

Гены

Тихоходки умеют превращаться в стекло

Заморозка и кипячение, чудовищные дозы радиации, даже космический вакуум не страшны крохотным, до 1,5 мм длиной, существам — тихоходкам, или «водяным медведям». Ученые из США выяснили, что необычайную выносливость тихоходкам обеспечивают уникальные гены, отвечающие за синтез внутренне разупорядоченных белков. Такие молекулы не имеют четкой структуры и при охлаждении принимают произвольную форму. Благодаря этому механизму в условиях тотального дефицита воды организм начинает вырабатывать своеобразное стекловидное вещество, защищающее клетки от повреждений. Гены тихоходок уже внедряются в геном простых организмов, таких как дрожжи и бактерии. Открытие поможет сохранять медикаменты и вакцины, а также повысить устойчивость растений к засухе.

T. C. Boothby et al. // Molecular Cell, 16 March 2017

 

Комментарий

«Последний бастион инертности пал»

 

Артем Оганов, кристаллограф, руководитель Лаборатории компьютерного дизайна материалов МФТИ 050_rusrep_03-1.jpg
Артем Оганов, кристаллограф, руководитель Лаборатории компьютерного дизайна материалов МФТИ

Ученые предсказали существование двух стабильных соединений самого инертного элемента периодической таблицы, гелия — Na2He и Na2HeO. Работа может быть очень важной для понимания химии планетных недр и звезд, где гелий играет ключевую роль.

— Долго считалось, что инертные газы не могут образовывать устойчивых химических соединений. Но начиная с 1930-х годов удалось найти соединения ксенона, криптона и аргона. Гелий же, второй по распространенности элемент во Вселенной, упорно не хотел вступать в химические реакции и образовывать соединения, в которых он участвовал бы в химической связи.

Молодой ученый Сяо Дун, который приехал ко мне в лабораторию из Китая, заинтересовался изучением химии при высоких давлениях. В таких условиях правила классической химии нарушаются удивительным образом, и природа этих изменений не всегда понятна. Часто соединения элементов, которые в норме не вступают в химическую реакцию, возникают под давлением, а необычные соединения с формулами, противоречащими традиционной химической интуиции, становятся устойчивыми. С помощью разработанного мной теоретического метода USPEX Сяо Дуну удалось получить совершенно удивительное соединение гелия с натрием, в котором гелий играет огромную химическую роль, но при этом напрямую связей гелий–натрий не образуется. Гелий полностью меняет электронную структуру вещества, которое из металла становится неметаллом. Предсказание Na2He было подтверждено экспериментально, а позже мы получили еще одно устойчивое соединение — Na2HeO.

Химия гелия уже не такая пустынная, как казалось недавно. Бывший председатель нобелевского комитета по химии профессор Лидин так прокомментировал нашу работу: «Последний бастион инертности пал».

Цифра

 050_rusrep_03-5.jpg

13 000 000 000 млрд лет — возраст древней галактики, которую астрономы недавно обнаружили с помощью телескопа ALMA, расположенного в Чили. Она сформировалась, когда Вселенная была очень молода — всего через 600 млн лет после Большого взрыва и через 200 млн лет после того, как зажглись первые звезды. В галактике нашли много межзвездной пыли, содержащей микроскопические частицы — предположительно кремния, углерода и алюминия. Эти элементы могли родиться только в недрах звезд, то есть первые звезды взорвались уже через 200 млн лет после рождения. Похоже, первые звезды были гигантскими: только самые крупные звезды живут так мало.

Схема

Где живут ученые

 050_rusrep_03-6.jpg

По данным «Доклада ЮНЕСКО по науке», на планете работает примерно 8 млн ученых, из них 400–500 тыс. — в России. Число ученых в мире стремительно растет (только с 2008-го по 2013-й их стало больше на 20%), а доля наших ученых в мировом научном сообществе снижается. По доле ученых среди населения всех обгоняет Израиль: среди каждой тысячи его жителей восемь ученых (в России — трое).

Фотография

Поляризованная микрофотография участка кожи кошки, показывающая волосы, усы-вибриссы, служащие кошке органами осязания, и их кровоснабжение. Капилляры окрашены черным, волоски и вибриссы – желтым цветом. Снимок стал одним из победителей на конкурсе фотографии в области биологии и медицины Wellcome Image Awards, итоги которого были подведены 15 марта. 051_rusrep_03-1.jpg  Well Come Image Awards 2017
Поляризованная микрофотография участка кожи кошки, показывающая волосы, усы-вибриссы, служащие кошке органами осязания, и их кровоснабжение. Капилляры окрашены черным, волоски и вибриссы – желтым цветом. Снимок стал одним из победителей на конкурсе фотографии в области биологии и медицины Wellcome Image Awards, итоги которого были подведены 15 марта.
Well Come Image Awards 2017

У партнеров

    Реклама