Сомнения в реальности бытия и неизвестный объект на орбите Меркурия. Главное на QWERTY №77
[музыка] Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал Qwerty, а меня зовут Владимир. Мы представляем вам выпуск самых интересных новостей науки прошедшей недели.
Из этого ролика вы узнаете о том, что во внутренней части солнечной системы обнаружили неизвестный ранний объект; о том, что физики начинают сомневаться в объективности существующей реальности; и о том, что ученые смогли заснять работающие нейроны в движущемся организме новым методом.
Все подробности и ссылки на статьи будут в описании. Как бы многим комментаторам мне хотелось, чтобы я подробней рассказал про блуждающий анус морского гребневика, а все же лучше новостью прошлого выпуска вы выбрали новость про излечение от ВИЧ. Кстати, видимо, борьба в голосовании развернулась нешуточная, потому что количество проголосовавших было рекордным.
Итак, давайте разберемся, что же происходило в организмах берлинского, лондонского и сидорского пациентов, которые вылечились от ВИЧ после того, как им пересадили костный мозг от доноров, у которых наблюдалась мутация, которая делала их устойчивыми к этому вирусу. В них запустился почти что процесс естественного отбора.
Костный мозг, клетки которого обладают геном CCR5 с мутацией, начинает производить лейкоциты, к которым ВИЧ не может прикрепиться. Этих лейкоцитов становится все больше, но вирус продолжает атаковать старые лейкоциты и заставлять их производить копии ВИЧ. Напомню, что свой собственный костный мозг у пациента угнетается и больше не производит белые клетки. Новых лейкоцитов постепенно становится все больше, а старых все меньше.
В итоге вирусу просто больше никого заражать, ему не хватает ресурсов для репликации. Организм очищен от ВИЧ. Если все так просто, то почему же с 2007 года только два новых случая излечения от ВИЧ? Ответить сложно. Возможно, подбор совместимого донора настолько труден, что подходящий донор, да еще и с нужной мутацией, больше похож на единорога.
А может быть, процесс восстановления иммунитета после операции протекает с осложнениями. В любом случае, было бы гораздо лучше, если бы донором выступал сам пациент. Например, два года назад предлагали такую концепцию: у пациента берется костный мозг, в лаборатории его клетки редактируются методами генной инженерии, внося нужную корректировку в ген CCR5.
Затем костный мозг внутри организма угнетается, а отредактированный пересаживается. Вуаля, запускается процесс избавления от ВИЧ! Хотя от компании, которая предложила этот проект, нет никаких вестей о прогрессе, сам принцип такого редактирования научным сообществом принимается. Основным его плюсом отмечают то, что он не изменяет наследственность человека.
То есть все корректировки, как бы они там не прошли, не будут переданы потомкам пациента. Эта предосторожность ставится во главу угла при обсуждении всяких там мораторов на запрет редактирования генома человека.
Нам, как жителям солнечной системы, определенно есть чем гордиться. Например, Сатурном с его потрясающими кольцами или Ураном, лежащим на боку. Но иногда самые непримечательные объекты преподносят сюрпризы. Астрономы выяснили, что Меркурий удерживает на своей орбите пылевое кольцо, а Венера – на своей.
Возможно, еще и астероиды, пыль и обломки, оставшиеся после образования солнечной системы. Обычно скапливаются в определенных, если можно так сказать, гравитационных углах вокруг Солнца. Например, у Земли есть свое пылевое кольцо, растянутое вдоль орбиты. Казалось, что все такие места должны быть уже известны, но нет!
С помощью данных пары спутников Стерео, которые ведут наблюдение за Солнцем, группа астрономов обнаружила кольцо пыли у Меркурия. С помощью моделей, описывающих движение пыли в окрестностях Солнца и точно учитывая вклад отраженного ею излучения, они вычислили, что на протяжении всей орбиты Меркурий удерживает кольцо пыли шириной, достигающей почти 5 тысяч километров.
Меркурий – планета маленькая, находится близко к Солнцу, поэтому никто и не мог предположить, что у него есть своя достопримечательность! Плотность кольца на 5 процентов выше, чем окружающее его пространство. И если бы я был космическим циником, то я бы сказал, что это на 5 процентов плотнее, чем почти что ничто, но это однозначно новинка.
Другая группа астрономов из NASA изучала пылевое кольцо Венеры, которое значительно больше, чем у Меркурия: 25 миллионов километров в высоту и 9 миллионов километров в ширину. А его плотность на 10 процентов выше, чем окружающее пространство. Они использовали данные из архива космического зонда Гелиос 2007 года и данные спутников Стерео 2013 года.
Кольцо Венеры известно с 2007 года, но дело не в этом. Пылевое кольцо Земли образовалось из-за того, что астероиды между Марсом и Юпитером сталкиваются и крошат; эта пыль притягивается к Солнцу. Но когда она доходит до орбиты Земли, то своей гравитацией захватывает её.
Можно было бы предположить, что пылевое кольцо Венеры сформировалось также, но моделирование показало, что пыль от пояса астероидов никак не может пробиться за пределы земной орбиты и примкнуть к орбите Венеры. Тогда ученые стали искать варианты и предположили, что на орбите Венеры прячутся не обнаруженные ранее астероиды, оставшиеся там с момента ее образования, и именно они являются источником вещества для пылевого кольца.
При моделировании выяснилось, что если на заре формирования солнечной системы на орбите Венеры находилось хотя бы 10 тысяч астероидов, то сейчас их число должно составлять примерно восемь сотен. Теперь эти исключительно теоретические выкладки надо как-то доказать телескопами и подружить эти две группы астрономов, чтобы они выяснили источник происхождения пылевого кольца Меркурия и Венеры.
Физики поставили эксперименты, результаты которых, если постараться, можно интерпретировать как то, что разные наблюдатели, глядя на один и тот же процесс, могут воспринимать разные реальности. А мне почему-то вспоминается Левинская книга "Чапаев и пустота", в которой оба мира, в которых живет главный герой, похоже, вообще нереальны.
Добиться такого эффекта помогло, конечно же, самое загадочное ответвление физики – квантовая физика. И все начинается с парадокса Вигнера. Это нобелевский лауреат, который когда-то поставил один мысленный эксперимент. Суть в том, что два человека открывают ящик с котом Шредингера, который, как известно, ни жив, ни мертв, то есть находится в суперпозиции, пока на него не посмотрит.
Жизненный статус кота выбирает наблюдатель путем наблюдения. В этот момент волновая функция коллапсирует либо в жив, либо в мертвом. Но что, если два наблюдателя, грубо говоря, посмотрели по-разному? Кто из них прав? Коллапсирует функция. Виктор пошел еще дальше и попросил своего друга посмотреть, что там с этим несчастным котом, и уже сказать ему результат.
И здесь все еще хуже, потому что надо понимать: а что происходило с кошкой после того, как друг её наблюдал, но до того, как он сказал об этом? Видно ведь, именно видно актуализирует реальность. Следующий мысленный эксперимент Виктор проводил с поляризованными фотонами и говорил, что во время наблюдения за ними для его друга и его самого возникали разные альтернативные реальности.
В одной реальности друга после акта наблюдения фотоны были в одном из двух состояний поляризации, а в другой – Вигнера, фотон и сам результат наблюдения находились в суперпозиции. Если Вигнер не был знаком с этими результатами, все бы осталось на словах, если бы не оказалось, что это можно попробовать в лаборатории.
Сделали лазерную установку системы расщепления лучей и заставили ее стрелять сериями из шести запутанных фотонов. За фотонами посадили наблюдать не нереально людей, а детекторы. Создались две альтернативные реальности, по одной — для Вигнера, по другой — для его друга.
В остальном все то же самое. Датчик друга измеряет поляризацию и молчит, а затем датчик Вигнера и измеряет интерференцию фотонов, чтобы понять, вел ли измерение друга фотон в суперпозиции. В реальности получилось две непримиримые. То есть, возможно, объективной реальности вообще не существует.
Но чтобы не сойти с ума, можно допустить, что наблюдатели могут наблюдать так, как им заблагорассудится, или что две реальности где-то дальше сольются в одну фундаментальную. Но все это говорит о том, что свобода воли может оказаться просто пшиком.
А тут еще и нейрофизиологи подлили масла в идее о сыре, психозах, фатализме и прочей нереальности бытия. Они поставили эксперимент, в котором выбор между двумя альтернативами фиксировался в мозге у человека за целых 11 секунд до того, как он сам это осознавал.
Здоровым людям предлагали выбрать одну из двух картинок и сразу нажать на кнопку, а процесс фиксировали томографом. По активности нейронов ученые предсказывали выбор человека задолго до того, как он сообщал о нем. Если раньше в подобных экспериментах удавалось угадать выбор человека секунд за 8-10 до того, как он его сделал, то сейчас, с новыми методами, за целых 11 секунд.
Свобода воли... Ну или физики что-то там не учли, и природа нашла лазейки в этих экспериментах и все испортила. Макросъемка живых объектов становится все более совершенной, и о самых крутых разработках мы стараемся вам рассказывать.
В тридцать шестом выпуске 11 месяцев назад мы рассказывали о совмещении методом микроскопии светового листа с возможностями адаптивной оптики. Чего только стоили забеги иммунных клеток во внутреннем ухе эмбрионы рыбки. А в этом выпуске мы расскажем об оптическом микроскопе "Ски". Его принцип работы базируется на модернизированной технологии оптической плоскостной микроскопии.
Он позволяет проводить трехмерную высокоскоростную съемку внутренностей из живых перемещающихся объектов. Скорость съемки превышает скорость лазерных микроскопов. В новом исследовании "Ски" раскрывает работу нервной системы в беспрецедентных деталях. Сам прибор не совсем новинка, 2015 года разработки.
Но недавно, благодаря этому чуду техники, американским биологам удалось рассмотреть движение нейронов внутри тела движущейся личинки дрозофилы — идеального модельного организма для подобных исследований. Ученые наблюдали за тем, как проприоцептивные нейроны реагируют на изменение положения тела личинки во время ползания.
Вообще, проприоцептивные нейроны реагируют на изменение состояния мышц и отвечают за определение положения частей тела в пространстве и относительно друг друга. Ранее как следует рассмотреть работу нейронов объекта, тем более в движении, не удавалось из-за несовершенства техники. Нужно было ограничивать движение объекта, замедлять его.
Но сейчас ученым удалось снять кино и отследить активность нейронов, и в итоге наглядно убедиться в том, что положение каждого нейрона и крепкие делали их чувствительными к изменению формы тела. Нейронный сигнал удалось упорядочить, и тогда стало ясно, что они отражали движение каждой части тела.
Интересно то, что каждая клетка отвечает за разные функции. Например, некоторые нейроны реагировали на сокращение мышц, а некоторые – на растяжение. Ранее ученые думали, что работа проприоцептивных нейронов избыточна, потому что при отключении родов движение личинки замедлялось, но не останавливалось совсем.
Но благодаря новому исследованию удалось выяснить, что каждый нейрон имеет свою функцию, и благодаря этому организм движется как единое целое. Более подробно можно прочитать на ней Расаян с Мьюз, правда, на английском языке, но оно того стоит.
Ну что ж, а на этом сегодня все. Большое спасибо вам за просмотр! Проголосовать за новость выпуска вы можете в подсказках к этому видео. Ставьте лайк, если вам понравилось, пишите свое мнение в комментариях и делитесь роликом со своими друзьями. Не забывайте подписаться на курорте здесь на YouTube, в Instagram и Telegram, и до скорых встреч! Пока! [музыка] Дебаты [музыка]