Доказательство существования черных дыр. Главное на QWERTY

[музыка] Всем привет! Вы смотрите научно-популярный канал QWERTY, а меня зовут Владимир. Мы представляем вам выпуск самых интересных новостей науки, прошедшей неделе.

И в этом ролике: тараканьи каратэ, новое слово в получении водородного топлива, связь между количеством нейронов и продолжительностью жизни и многое другое. Все подробности будут по ссылкам в описании.

А самую лучшую новость прошлого выпуска вы выбрали таковую про экстракцию CO2 из атмосферы. И, кстати, в комментариях вы интересовались устройством карбон-ловушки. Работа над карбон-ловушкой, так называемым экстрактором, началась еще в 2004 году, а в 2009 представили первый прототип. Установка использует так называемую технологию прямого захвата воздуха и представляет собой контейнеры с вентиляторами и сорбентами.

Вентиляторы снаружи контейнера помогают всасывать воздух, а затем в дело вступают процессы адсорбции и десорбции. Специальные фильтры с сорбентами насыщаются углекислым газом, а затем нагреваются до 100 градусов Цельсия. А на выходе получается чистый, незамутненный сжатый CO2, который можно хранить под землей, превращать в топливо или удобрение, как это делает, например, завод в Швейцарии.

До поставьте в теплице — это ещё одно применение, вдобавок к тому десятку, который я перечислил в предыдущем видео. Ловушки такой установки могут производить до миллиона тонн CO2 в год, что эквивалентно годовым выбросам 250 тысяч автомобилей. Кстати, вся эта движуха имеет связь с наградой в 25 миллионов долларов, которую Ричард Брэнсон учредил за коммерчески выгодный способ ликвидации парниковых газов из атмосферы Земли, но пока что еще не вручил.

Среди финалистов целых пять компаний предложили именно прямую экстракцию CO2 из атмосферы. Периодически в комментариях нам заявляют, что черных дыр не существует и это все фантазии Хокинга. Европейская южная обсерватория с помощью одного из инструментов телескопа Вильт под названием Gravity увидела, как вещество вращается вокруг черной дыры на скорости в 30 процентов от световой.

Как вам такой поворот? Это самые детальные наблюдения и самые близкие к черной дыре вещество, зафиксированное на сегодняшний день. И что приятно, это наша домашняя черная дыра Стрелец A*. Она находится в центре Млечного Пути, всего 26 тысяч световых лет от нас и её масса, не устаю повторять, около 4 миллионов солнечных масс.

Черная дыра инфракрасно излучает и вспыхивает за счет крайне быстрых электронов, вращающихся в её аккреционном диске, в той области, которая окружает точку невозврата — горизонт событий. Ещё не упали в черную дыру, но уже никогда из неё не выберутся. Изучение этой области дают очень много для понимания природы черных дыр.

Астрономы наблюдали движение облаков горячего, быстрого газа в самой внутренней зоне аккреционного диска. Три вспышки весной и летом 2018 года очень походили на предсказанные так называемые горячие пятна, которые образуются благодаря магнитным возмущениям в горячем газе, несущимся по орбите. Только исключительная чувствительность Gravity в режиме интерферометра позволила наблюдать такую феерию.

В принципе, четыре телескопа в Ялте, работая вместе, дают виртуальную апертуру в 130 метров — не маленькое такое зеркало. Ах да! И астрономы теперь, похоже, считают, что существование черной дыры в центре нашей галактики подтверждено.

Учёные из Теннесси, США, провели исследование, которое даёт определённые надежды небольшой части человечества. Они показали, что продолжительность жизни зависит не от характеристик тела, а от характеристик мозга. Считается, что крупные теплокровные животные с более медленным метаболизмом живут дольше, а срок жизни вида и его половое созревание биологи обычно сопоставляют именно с размером тела и метаболизмом.

Но новое исследование, опираясь на анализ 700 видов животных, говорит, что вклад этих характеристик ограничивается всего лишь 20-30 процентами. А вот основную часть вклада несут нейроны головного мозга. На 75 процентов именно их количество определяет продолжительность жизни птиц и млекопитающих, обезьян и даже тебя и меня, то есть человека, считающегося эволюционной странностью из-за необычно длинного срока жизни.

И правда, при прочих равных, птицы, и особенно попугай, певчие и врановые, самые яркие представители — это ворон, живут дольше, чем млекопитающие тех же размеров. А из млекопитающих приматы живут относительно дольше других при сопоставимых пропорциях массы тела, в том числе и люди значительно дольше.

Зато в свете этого исследования человек теряет свою эволюционную уникальность и живет ровно так долго, как ему указывает количество нейронов. И это заодно отлично объясняет, почему у людей настолько длинный период, из которого никто из нас не хочет выходить, период детства и отрочества. Нам надо обучить хорошенько все свои многочисленные нейроны, да и период полового созревания, поэтому откладывается на значительный срок.

И хотят точный механизм влияния количества нейронов на продолжительность жизни ещё только предстоит выяснить. Исследователи уверяют, что забота о мозге и тренировка его нейронов — залог долгой и счастливой жизни.

И улучшить производительность мозга и развить его функции вполне можно самостоятельно при помощи когнитивных онлайн-тренажеров и специализированных курсов. На платформе "Видео Онлайн Тренажер" и "Викиум" созданы, чтобы привести ваш мозг в порядок: 3 внимательность, реакцию, скорочтение, логику мышления вы нагружаете свой мозг, развиваете свои способности и создаете дополнительные связи между нейронами.

Для тестирования сервиса мне предоставили премиум-аккаунт, и вот уже две недели я каждый день ловлю себя на мысли, что мне хочется зайти и улучшить свой предыдущий результат. Игровая механика в действии! На Викиуме даже можно улучшить речевые навыки, пройти упражнения, которые помогут в изучении иностранных языков, и научиться контролировать свои и чужие эмоции.

Все онлайн-тренажеры разработаны совместно с учеными Центра тестирования при МГУ имени Ломоносова. Программа тренировок подбирается персонально с учётом ваших сильных и слабых сторон. Самые сложные для меня, как ни странно, это тренировки памяти и быстрого счета. Их я оставляю на сладкое.

В общем, с Викиум процесс развития мозга становится не только эффективным, но и интересным. Ссылку на сайт вы найдете в описании к нашему ролику. Вероятно, во время эволюционного процесса, лет где-то полтора миллиарда назад, произошло слияние древней примитивной клетки и бактерий.

Бактерии умели использовать кислород для окислительных процессов, а примитивные клетки — нет, и очень из-за этого страдали. Но слияние подарило им возможность воспользоваться всеми преимуществами окисления углеводов и вывело энергоэффективность и развитие клеток на новый уровень. В ответ клетки предоставляли бактериям все нужные вещества. Эти поглощенные бактерии постепенно делегировали все остальные функции внутрь клетки-хозяина.

Даже от ДНК им осталось лишь самая малость. Как вы уже догадались, они образовали новую органеллу у клетки — митохондрию. Это энергетическая станция клетки, которая даже может запасать энергию впрок, полноценная часть клетки, но всё же имеющая свой отдельный генетический аппарат и самостоятельно синтезирующая часть используемых в ней белков. Как конкретно произошел процесс слияния, никто не знает.

Много воды утекло, но учёные решили его воспроизвести. Для этого они предложили кишечной палочке поселиться внутри клеток дрожжей. Понятно, что ни та, ни другие не хотели этого делать по доброй воле, но учёные разве когда-нибудь кого-нибудь спрашивают? Раз у дрожжей уже есть митохондрии, как у нормальных эукариот, то их надо сломать, чтобы они ощутили потребность в новых. Так и сделали, а дрожжи с тех пор могли кое-как жить только в особой питательной среде.

Ну а кишечной палочке поломали механизм синтеза витамина B, а без него не вырастишь, только если совершенно случайно он не вырабатывается где-нибудь рядом, например, дрожжами. Но и этого мало, нужно ещё заставить кишечную палочку отдавать энергию. Поэтому ей приделали новый для кишечной палочки генетический механизм, который обеспечивал транспорт энергии через мембраны.

Для кучи её заставили светиться, чтобы просто знать, где она. И самым последним пунктом стало добавление особого белка, который предотвращал переваривание палочки дрожжами и был взят у патогенных бактерий. Обе команды посадили в среду, в которой по отдельности не выживал никто из них, и в результате образовались настоящие химеры. Вы видите кишечную палочку внутри дрожжевой клетки.

Эти химеры переживали несколько поколений и даже пересадки из среды в среду. Вот такой вот синтетический симбиоз, но на костылях. Конечно, руки чешутся поаплодировать. Учёные очень хотят эволюцию в пробирке и в будущем хотят увидеть, как сократится геном поглощённой кишечной палочки по аналогии с геномом митохондрий.

Эксперименты по использованию водорода в качестве автомобильного топлива начались ещё в начале 20 века, а первый автомобиль, работающий на водороде, сконструировала General Motors в 60-х годах. А в 1976 году в Советском Союзе гидролизной установкой был оснащен знаменитый 412 «Москвич». В восьмидесятом году на Олимпиаде в Москве микроавтобусы на водородном топливе обслуживали спортсменов на длинных дистанциях.

Водородное топливо идеально по всем параметрам: оно экологично, потому что после отработки превращается в воду, и постоянно возобновляемое, потому что запасы водорода — практически неисчерпаемы. Кроме того, водород содержит в три раза больше тепловой энергии на грамм веса, чем все известные ископаемые виды топлива. Плюс это самый лёгкий элемент, который даже в жидком состоянии в 14 раз легче воды.

В общем, вы поняли, преимущества от использования водородного топлива огромны. Но дальше экспериментов дело не пошло. Производство водорода требует расщепления воды на два атома водорода и один атом кислорода, а для этого придётся потратить больше энергии, чем в итоге можно получить, то есть это очень затратно.

Но учёные из Израиля впервые открыли новый химический механизм, который, в перспективе, позволит упростить процесс фотохимического производства водорода из воды. Правда, экспериментировали они не с простой водой, а с перекисью водорода. Интересующий их, в общем-то, известный процесс — это фотохимическое расщепление перекиси с помощью фотоэлектродов из оксида железа.

Но в ходе многолетних исследований учёные решили разделить реакцию фотоокисления на два участка, превратив линейный механизм в нелинейный. В результате одновременно образуются два участка реакции: первое — депротонирование перекиси водорода в щелочном растворе, в результате чего появляются радикалы, которые, в свою очередь, участвуют во второй соседней промежуточной реакции — фотоокисление воды.

Если вы химик и хотите лучше разобраться в процессе, то всё очень подробно расписано в статье. Она находится в открытом доступе, ссылка на неё в описании. Конечно, это исследование — это всего лишь первый шаг в решении проблемы получения водорода, но учёные уверены, что найденный открытый механизм укажет на новый метод, применяемый уже не к перекиси, а к самой воде, и в будущем мы всё-таки придём к получению самого экологичного вида топлива.

Жизнь — это сражение, и это не философское свечение, это самый настоящий факт. Представьте, что вы обычный американский таракан, и у вас есть естественные враги, от которых нужно защищаться, например, изумрудные тараканьи осы. Эти твари подкрадываются незаметно, прыгают таракану на спину, кусают его в грудь и в голову и впрыскивают нейротоксин, который превращает таракана в овощ.

Пока действует яд, таракан не в состоянии принимать никаких решений, а оса забирает его под белы рученьки и ведет в нору, где откладывает ему на брюшко яйца. А потом просто уходит, захлопнув дверь, то есть замуровывает выход. Когда вылупляются осиные личинки, стол уже накрыт, они просто съедают таракана заживо.

Однако часто исход жизни таракана зависит от того, какой путь он выбирает: путь непротивления или путь воина. Один из биологов решил провести необычное исследование с помощью высокоскоростной видеосъемки. Он изучал стратегию атаки ос и защиты тараканов. Он помещал в клетку по одной оси и по одному таракану.

В половине случаев тараканы не защищались от ос, поэтому большинство стали жертвами примерно за 11 секунд, и только некоторым удалось сбежать. Но в другой половине случаев таракан забирал каратэ, чтобы защититься от ос. Тараканы принимали боевую стойку и били осу одной из задних ног, отправляя её в локал. Также они кусали осу, сбрасывали с себя, если и удалось забраться на спину, и кололи шипами на ногах.

В этой группе воинов уже больше половины тараканов избегали атаки, а в оставшихся случаях осам требовалось целых две минуты, чтобы укусить свою жертву. Вот такая простая тараканья философия: сражайся, чтобы жить. Конечно же, это исследование направлено не совсем на каратэ, а на методы, которыми тараканы регистрируют приближение осы, но это уже совсем другая история.

Ну что ж, а на этом сегодня всё. Большое спасибо вам за просмотр! Оставляйте своё мнение в комментариях, делитесь этим видео со своими друзьями, ставьте ему лайк, если оно вам понравилось. Если вы ещё не подписались на QWERTY, то самое время это сделать и даже щелкнуть колокольчик. Также вы можете посетить нас в Instagram и Telegram.

Голосование за самую лучшую новость этого выпуска в подсказках. Они находятся сверху. И до скорых встреч! Пока! [музыка] А этот [музыка] вот [музыка]