Второй признак жизни на Венере, новый орган в центре черепа человека. Главное на QWERTY №145
[музыка] Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал Qwerty. Меня зовут Владимир, и это выпуск самых интересных новостей науки предыдущей недели.
В этом ролике: где искать священный Грааль высокотемпературной сверхпроводимости, чем занимается новый обнаруженный орган в человеческом теле, какой второй вероятный признак жизни обнаружили на Венере, какой процесс позволил ученым измерить самый короткий промежуток времени, как сделать кожу как у хамелеона. Все подробности по ссылкам в описании.
Ну а лучшая новость предыдущего ролика - про то, что физики получили сверхпроводник при комнатной температуре. В комментариях просили не рассказывать управляющим компаниям про то, что физики считают комнатной температурой 15 градусов по Цельсию. Так что, конечно же, высокотемпературные сверхпроводники, то есть работающие при комнатных температурах, крайне важны.
Во-первых, тем, что исключаются потери в проводах из-за отсутствия сопротивления. В одном из экспериментов не затухающий электрический ток циркулировал по сверхпроводящему замкнутому кольцу два с половиной года. Потом, правда, забастовали рабочие на фабрике, прекратилось снабжение сверхпроводника жидким гелием, он нагрелся и потерял сверхпроводимость. Экономика, ах ты ж бессердечная, скрыта.
Во-вторых, важны тем, что из сверхпроводника вытесняется магнитное поле благодаря эффекту Мейснера. Именно поэтому над сверхпроводником левитирует магнит. Такойexperiment называют "гробом Магомета".
Уже сейчас сверхпроводящие материалы и компоненты встречаются в МРТ и аппаратах, использующих ядерный магнитный резонанс, в маглев-поездах на магнитной подушке и в токамаках реакторов ядерного синтеза. Даже в "четырех" будут сверхпроводящие магниты. Вот только для всех ныне существующих сверхпроводящих компонентов требуются температуры, куда более низкие, чем бывают даже на полюсе холода во имя Кони.
Поэтому расходы на поддержание сверхнизких температур пока что в основном перекрывает плюс от сверхпроводимости. Да, везде бессердечная экономика.
Ученые считают, что оптимальным кандидатом на высокотемпературный сверхпроводник будет вещество, которое обладает очень сильными связями и при этом сама по себе очень легкая. Самое легкое вещество - это, конечно же, водород. К тому же водородные связи одни из самых сильных, поэтому твердый металлический водород считают подходящим кандидатом.
Мы, кстати, недавно рассказывали, что в металлическом водороде должна быть максимально достижимая скорость звука. Но металлический водород с большим трудом получает в лабораториях, и впервые его сделали только в 2017 году. Вы, наверное, представляете, в каких количествах.
Правда, и сверхпроводящий материал из углерода, содержащего сероводород из предыдущего ролика, тоже получили в объеме всего лишь пиколитров. Поэтому-то физики работают над альтернативами металлическому водороду, комбинируя различные гибриды веществ, которые можно металлизировать в более низких давлениях, чем 4 миллиона атмосфер. Когда мы сделаем это, отыщем священный Грааль, мы сменим статус полупроводниковой цивилизации на сверхпроводниковую.
И как знать, возможно, решающее открытие будет принадлежать нынешнему школьнику, работающему над своим научным проектом. Поэтому, дорогой школьник, привет! У тебя есть идея исследовательского проекта, и ты готов к научным экспериментам? Тогда смотри до конца!
Меня зовут Владимир Сметанин, я руководитель олимпиадного центра в университете на Палец-Сердце города, которую мы построили специально для науки. Мы проводим конкурс научно-технических работ, а рост в котором ты участвуешь со своим проектом в одной из семи категорий: математика и информатика, робототехника, физика, химия, биология и науки об окружающей среде.
Ты получаешь экспертную оценку своей работы от научного сообщества. Мы подскажем, что нужно добавить, что убрать и даже как улучшить свой проект, чтобы им заинтересовались крупные компании. Ты прокачиваешь свои навыки в презентациях и публичных выступлениях, и самое главное: все финалисты получат шанс побороться за путевку на международную научную ярмарку, Реже Нерон Оси, которая ежегодно проходит в США.
Переходи на сайт, оставляй заявку и почувствуй себя настоящим ученым в окружении лидеров науки будущего.
А вот знаете, как-то немного грустно от того, что медики больше нечего открывать в человеческом теле. Нет, после 35, конечно, узнаешь о своем теле много нового, но в целом все органы помечены, измерены, классифицированы и внесены в анатомические атласы. Казалось бы, эпоха белых пятен позади.
Но нет, в 2018 году мы рассказывали, как был открыт новый человеческий орган — интерстиции. Вы можете пройти по подсказке. А на этой неделе оказалось, что мы не все знали про нашу носоглотку. Если посчитать известные крупные слюнные железы, то их будет три пары: околоушные, подчелюстные и подъязычные. Мелкие железы на слизистых оболочках не образующие скоплений — не в счет.
Один пациент проходил позитронно-эмиссионную томографию, совмещенную с компьютерной томографией, с использованием радиоактивного вещества. Нужно было подсветить рак, но в таких случаях обычно подсвечиваются не только опухоли, но и железы. И у пациентов отсветились, в том числе, те, которых в анатомических атласах не присутствовало.
В самой глубине носоглотки, за трудным валиком, обнаружилось четыре пары слюнных желез. Теперь их название — трубные железы. Само собой, ученые проверили наличие органов у других людей, мало ли что за человек XM попался. У сотни просканировали, и даже у двух скрытых пациентов трубные железы также присутствовали. Протоки в них пролегали, как и в остальных железах, все как положено.
Вот так повезло открыть новый орган. И медики задумались еще вот на чем: при радиотерапии слюнные железы часто страдают, их пытаются вывести из-под облучения, чтобы у пациента было менее дискомфортно. Глубокое расположение новых трубных желез в середине черепа должно помочь найти некоторые варианты, чтобы не облучать их.
После того, как в атмосфере Венеры обнаружили фас-фи́нн, вряд ли остался кто-то, кто не знает, что Венера, мягко скажем, не приспособлена для жизни из-за своего адского климата: 470 градусов по Цельсию, 90 атмосфер, ураганные ветры. Если бы об этом знали Стругацкие, Беляев и лет в свое время, мы бы никогда не получили страну багровых туч.
При этом, верхние слои атмосферы, в теории, условия подходят для существования бактериальных форм, типа земных экстремофилов, где-то на высоте 55 километров от поверхности как раз из-за стекли фас-фи́нн. Кстати, голландские ученые опровергли это открытие, заверяя, что его достоверность всего две сигмы. Они говорят, что пулковский астроном Кирилл Масленников уже подготовил свой комментарий.
Предлагаем ознакомиться с ним в нашей группе ВКонтакте или в канале в Телеграме. Да, фас-фи́нн — это не доказательство наличия жизни. Вариантов его возникновения может быть несколько.
Точно так же это не доказательство ее наличия — недавно обнаруженного в атмосфере Венеры глицина. При помощи все того же телескопа Алма глицин — это аминокислота, кирпичик белковой земной жизни. Его обнаружили в районе экватора и, так сказать, умеренных широт Венеры, на высоте примерно в 90 километров от поверхности. Причем, как на дневной, так и на ночной стороне карта распространения глицина примерно совпадает с участками распределения фас-фи́нна.
То есть мы имеем два намека на существование жизни, но ни в коем случае не доказательство. Ведь глицин может образовываться в ходе сложных химических реакций, в том числе таких, о которых мы еще даже представления не имеем. Для доказательства, думается, надо взять пробы и обнаружить в них венерианские бактерии.
И хорошо, что это произойдет не в 2020. Есть только миг, говорят, когда хотят сказать о скоротечности времени. Но это непростительно долго. Есть гораздо более мелкие промежутки времени.
Продвинутые зрители канала Qwerty наверняка помнят проценты секундные лазеры, продолжительность импульса в которых всего несколько десятков фемтосекунд. Это квадриллионная доля секунды, 10 в минус 15 степени, и это скорость протекания химических реакций. Но все равно долго.
Быстрее, чем химические реакции, протекают, например, процессы фото-ионизации, когда электроны покидают свои атомы под воздействием электромагнитного излучения. То есть атом поглощает фотон, передает энергию электрону, и тут устремляется свободное плавание, становясь независимой частицей.
Вот это время между поглощением фотона и испусканием электрона измеряется в нескольких десятках атто-секунд. Это уже квинтиллионная доля секунды, 10 в минус 18. Но представьте, что излучение настигло два атома одной молекулы в разное время — тогда испускание электронов произойдет с небольшой задержкой.
Вспоминая, как обычно по понедельникам, квантовую физику, испускание электронов — это волновой процесс. Соответственно, между двумя волнами, выпущенными в разное время, появляется некоторый сдвиг фаз. Учитывая размеры молекул и скорость распространения света, можно предположить, что этот сдвиг по времени укладывается в несколько сотен асепто-секунд.
Асепто-секунд — это одна секстильная доля секунды, 10 в минус двадцать первой степени. Но как же это измерить, чтобы теория сошлась с практикой? Схема экспериментальной установки включает в себя источник рентгеновского ионизирующего излучения и реакционный микроскоп. Он регистрировал, выпустились ли электроны, что происходило с протонами и как расположена молекула в пространстве, чтобы просчитать расстояние и направление эмиссии для каждого расположения молекул относительно луча.
В итоге появлялась интерференционная картина, из которой можно рассчитать сдвиг фаз и определить время между испусканием первого и второго электрона для молекулы водорода. Если излучение шло вдоль оси молекулы, это время составило 247 секто-секунд. Ученых несколько настораживает, что практически измеренные значения выше, чем теоретически, поэтому нужно либо дорабатывать модели, либо будут делать более точные эксперименты.
Но в любом случае новое измеренное время в четыре раза лучше предыдущего рекорда в одну атто-секунду. И задумайтесь: 247 секто-секунд так относится к одной секунде, как одна секунда относится к четырем возрастам Вселенной.
Чтобы что-то изменить цвет, это можно покрасить, это самый простой и распространенный вариант. Но изменение цвета влияет внутреннее пигментирование. Мои волосы никогда не были крашеными, но они вот типично коричневые, и когда-нибудь они поседеют.
Изменение цвета влияет на внутреннюю структуру поверхности. Вспомните, например, радужный шоколад, в котором перламутровые переливы обеспечивались некристаллической структурой. То же самое работает у некоторых птиц и насекомых.
А хамелеоны свою кожу перекрашивают, изменяя, как бы, ее натяжение, за счет чего в ней перри упорядочиваются ее кристаллы. Ученые решили использовать на на кристаллическую целлюлозу в прототипе материала, способного менять цвет в зависимости от растяжения, сжатия или изменения влажности.
Бонус тут в том, что это возобновляемый материал и не такой хрупкий, как те, которые использовались ранее. Наноцеллюлозу получили из хлопка, разносторонние весьма растения, затем ее смешали с акрилом, там поле этиленгликоля и подвергли воздействию ультрафиолета, чтобы возникла полимерная сетка.
Как видите, при изменении физической напряженности материала он меняет цвет в широких пределах. Удобно подсвечивать оттянутые коленки в трико. Но ученые посчитали, что и это может помочь в тайном письме, проявляющимся при изменении влажности.
Кому сейчас нужны тайны и физические письма в эпоху шифрования и россии мне неясно. Но ясно, что такая ткань помогла бы одинокому футбольному фанату случайно забредшему на территорию соперника. Так что в будущем еще один объект может получить статус умного — это искусственная кожа.
Ну что ж, а на этом сегодня все. Большое спасибо вам за просмотр! Оставляйте свое мнение в комментариях и переходите в наш телеграм-канал для того, чтобы проголосовать за самую интересную новость выпуска. Поделитесь этим выпуском со своими друзьями, поставьте лайк и не забудьте подписаться на Qwerty здесь, на Ютубе, в Инстаграме и Телеграме. И щелкните, пожалуйста, колокольчик.
До скорых встреч! Пока! [музыка]