Последняя работа Стивена Хокинга, крылья уховёртки и пиво без хмеля. Новости на QWERTY
[музыка]
Всем привет! Меня зовут Владимир, вы смотрите научно-популярный канал QWERTY, и это выпуск самых интересных новостей науки прошедшей неделе.
В этом ролике: оригами из крыльев уховертки, пиво без хмеля, последняя работа Стивена Хокинга, а также Белевская премия и многое другое. Все подробности будут по ссылкам в описании, а если вам мало этих новостей, то добро пожаловать в наш телеграм-канал.
На этой неделе стало известно имя лауреата Нобелевской премии. Это как Нобелевская премия, только для mathematicians. Премию присудили Роберт Лэнгдон. Не путайте с Робертом Лэнга, того вообще не существует. Роберт Лэнгдон создал чрезвычайно обширную программу соответствия между очень разными областями математики. Его работы показали, что теория чисел и теории представлений могут быть тесно связаны. Программа Лэнгли, как следствие, из нее так всеобъемлющи, что даже он сам не понимает всех работ в этой области.
А между прочим, за последние 20 лет уже трое ученых получали престижные премии за работу над его программой, и до награды вручит сам король Норвегии.
Оригами — это искусство складывания фигурок из бумаги, которая ценна не только для японцев или мастеров хендмейда, зарабатывающих на мастер-классах, но и для разработчиков роботов. Компактная конструкция может в нужный момент развернуться в какую-нибудь икебану, но для развертывания и поддержания в разложенном состоянии обычно требуется привод.
Инженеры из Цюриха посмотрели интересную идею уховерток. Ох, как же мы боялись в детстве, что эти жутковатого вида насекомые залезут в ухо. Их крылья гениально разделены на множество продольных сегментов, а на стыках они скреплены эластичным белком.
В развернутом состоянии он растягивается, работает как пружина, а в центре крыла есть особый запорный механизм, обеспечивающий только два положения: закрыта и раскрыта. Круто то, что уховертка напрягается только для того, чтобы раскрыть крыло, а дальше она сама поддерживается в заблокированном состоянии. Чтобы закрыть крыло, нужно преодолеть сопротивление блокирующего механизма, и в сложенном виде она в целых десять раз компактнее.
Оцифровать крыло инженеры создали подобные конструкции. Конечно, это не выглядит как православное оригами, но да здравствует математика и эластичные перемычки — сложить их все же можно. Для создания всего этого использовали, конечно же, многокомпонентную 3D печать. Опечатать конструкции можно хоть уже в сложенном состоянии.
Вот, например, 4-сегментный квадрат. Его сегменты соединены пружинистым эластичным материалом. Из стабильного плоского положения начинает стремиться сложиться за счет пружин. Как только между сегментами появляется угол, изменение в его форме позволяет создавать, например, захват, который имеет два стабильных положения, а удерживать предметы способен без приложения энергии.
Вы спросите: а где же крыло? Вот примерно так выглядит прототип искусственного крыла, прям как у живой уховертки. Все для того чтобы энергозатраты и стоимость были минимальны, а эффективность роботов на высоте.
И очень много сфер применения в космосе. Обычные бытовые процессы выполняются нами настолько на автомате, что мы даже не задумываемся о физическом смысле происходящего.
Вот что происходит во время полоскания белья: грязь вымывается. Правда, как обычные люди стирают? Сначала работает стиральный порошок: он как бы отрывает частички грязи от ткани и связывает их с активным веществом. Чем лучше химической формулы порошка, тем эффективнее процесс. А затем все эти новообразования нужно удалить с помощью воды. Чем быстрее частички грязи попадают из тканевых дебрей в поток чистой воды, тем лучше.
Но дело не в скорости потока воды и не в диффузии. Если бы из мельчайших тут очков тканей из замкнутых пространств микроволокон грязь удалялась бы только с помощью диффузии, мы выполоскали часами. Там просто не хватает мощности потока, но наши стиралки справляются быстрее. Ученые выяснили, что при условиях низких скоростей потоков жидкости главную роль при полоскании играет эффект диффузии фариза, то есть движение частиц в жидкости под воздействием градиентов концентрации растворённых в ней веществ.
Звучит страшно, но смысл в перепаде силы загрязнения от мыльной воды к чистой. Экспериментировали с полосками в разных вариациях на искусственных тканях с микро каналами, всякими раскрашенными микрочастицами для имитации грязи, либо мыльной, либо чистой воде. Дождаться выброса грязи, которая была захвачена веществами мыльной воды из тканей при полоскании в такой же мыльной воде за счет броуновского движения просто нереально, а с чистой водой элементарно.
Да, даже на обычных грязных тряпках видно, что при полоскании в мыльной воде грязь остаётся на месте. Диффузия фареза возникает при разности концентрации поверхностно-активных веществ порошка в микро каналах и в основном потоке воды. Вокруг частицы грязи искажается электрическое поле, и её просто вытаскивает туда, где концентрация порошка меньше. Процесс в два раза эффективнее, чем простое перемещение в потоке жидкости. Вот такое физическое объяснение ученые нашли полоскания в чистой воде.
Электричество и концентрация вещества могут быть. Стиралки более эффективные придумают.
Что нужно для хорошего пива? Солод, вода, дрожжи и хмель. Хмель — это горечь пива, его аромат. Есть много сортов хмеля, но даже в рамках одного сорта разные урожаи могут давать разную концентрацию эфирных масел, что влияет на конечный результат. А если ты не можешь добиться одинакового результата от партии к партии, то это уже крафтовый пьет.
Основные ароматические вещества хмеля, которые влияют на пиво, по крайней мере важные для штатовских сортов — это гераниол и или на ул. Хмель добавляют на стадии брожения, это называется охмеление. Пиво и биоинженеры подумали: а что если выработка этих веществ поручить дрожжам? Тогда можно добиться стандартизации и удешевления.
В геном дрожжей с помощью упомянутой нами тысячи раз CRISPR CAS9 встроили гены ферментов синтеза гераниол и и или на Ola. Причем не просто встроили, а так, чтобы они срабатывали в нужный момент и нужным способом, то есть научились регулировать экспрессию этих генов. Забавно то, что в хмеле такие ферменты обнаружены не были, поэтому гены ферментов для дрожжей брали из мяты и базилика — тоже знаете ли ароматные растения.
Подредактировали также и гены собственных дрожжевых ферментов для запуска синтеза. Экспериментальное возлияние с опытным безхмельным пивом и обычным американским пивом показала, что хмель одного сорта из разных фирм дает разницу во вкусе за счет концентрации вот тех самых веществ. А модифицированная пиво показала более стабильный результат.
Ну а напоследок дегустаторов опаивали по двойному слепому методу американским элем по рецепту сухого охмеления, когда хмель добавляют на стадии брожения. И вот этим самым, где хмель не добавляли вообще, разницы особой не обнаружили, а хмельной аромат явно был. Хмель, конечно же, может добавлять нюансы не только за счет гераниол и или на Ola, но потенциал трассе, по-видимому, просто бесконечен. И до смерти его добавляют в любом случае на стадии приготовления сусла для горечь и безхмельного аромата.
Последняя работа Стивена Хокинга была опубликована 4 марта, за 10 дней до его смерти. Конечно же, она не могла оказаться обычной или рядовой. Она посвящена существованию мультивселенной, огромному количеству миров, как похожих, так и совершенно не похожих на наш, и гипотетической возможности их регистрации.
В каждом из миров основные физические законы задаются набором констант. Где-то из этих констант не смогли образоваться звезды, где-то жизнь звезд слишком коротка, где-то нет условий для существования жизни. Над статьей Хокинг работал совместно с бельгийцем Томасом Герцогом, и по большей части они считали, что иные вселенные не очень-то разнообразны.
Вместе они создали гипотетическую модель — двумерную голограмму, вечно расширяющуюся в мультивселенной. Они хотели узнать, как эти параллельные миры могут влиять на наш. Зловещая интрига в том, что в статье указывается, что следы образования множества параллельных миров можно прочесть в микроволновом фоновом излучении вселенной. Они запечатлелись в нём в первые секунды после Большого взрыва.
До взрывов то было вероятно множество. Если хоть что-то из этих предположений подтвердится в будущем, это будет настоящий прорыв. Тогда Хокинг абсолютно точно был бы достоин Нобелевской премии, которой так часто от него ускользала, но где-то в параллельной вселенной он таки дожил до её вручения.
На прошлой неделе весь мир облетела новость: беспилотник Uber насмерть сбил человека. Это первое ДТП с участием беспилотника со смертельным исходом. Uber сразу же прекратил испытания во всех городах своего присутствия. Полиция начала проверку. Авария произошла 18 марта в американском городе Темпа около 10 часов вечера. До столкновения женщина шла по разделительной полосе с загруженным велосипедом, а потом внезапно начала переходить дорогу в неположенном месте.
Полиция уже проанализировала записи и заявила, что автомобиль, движущийся в режиме беспилотного управления, и водитель-оператор, находящийся в тот момент в салоне, не виноваты. Событие привлекло к себе пристальное внимание. Сейчас во многих городах мира проходят испытания беспилотного транспорта, и вопрос безопасности на дорогах общего пользования — это приоритет номер один.
Системы беспилотников все ещё несовершенны, поэтому законодательство некоторых штатов говорит, что соло не обязательно должен находиться оператор, готовый в любой момент перехватить управление. В среднем по внутренним отчетам самой Uber водители берут управление в свои руки каждые одну целую 2 десятых километра езды. Но в то же время сами разработчики отмечают, что операторы быстро привыкают к безделью и не следят за дорогой, а иногда даже спят за рулем.
Из-за этого некоторые компании, например, Ford и другие, сразу же начали разрабатывать автомобили 4 уровня автономного вождения, при котором беспилотники не нуждаются в подстраховке со стороны человека. Тем временем Россия тоже присоединяется к испытаниям беспилотного транспорта. Весной-летом 18 года по российским дорогам пройдут первые заезды беспилотных грузовиков проекта «Караван». Их разработкой занимается КамАЗ совместно с компаниями Тракторный комбинат и Текнолоджис, а с финскими дорожниками.
Еда для испытаний готовится, введут ли специальная трасса. Национальная выборная комиссия Сьерра-Леона опровергла информацию о том, что первый тур президентских выборов, о котором мы говорили в прошлом выпуске, прошел с использованием блокчейн.
Выборы прошли с использованием традиционных технологий, говорится в твиттере выборной комиссии. В середине марта стартап «Агора» распространил информацию, что все районы прошел первый тур выборов с использованием разработки стартапа на основе блокчейн.
Такая «вкусная» информация оказалась дезинформацией. Сьерра-Леона сообщила, что при подсчете голосов использовалась по его собственной разработки, написанной AJ в 2012 году, а «Агора» всего лишь проводила экзитполы в двух районах и заносила результаты в блокчейн. Видимо, стартап решил отхватить славы и повысить узнаваемость бренда, поэтому и запустил такую утку, они там токены выпускать собрались.
Обычно для наблюдения за морскими обитателями исследователи сами спускаются на небольшую глубину с камерами и другими приборами и самостоятельно запечатлевают поведение рыб. Но, как справедливо отмечают ученые, в присутствии человека поведение рыб может отличаться от их естественного поведения.
Для решения этой проблемы уже давно разрабатываются различные робототехнические штуки, похожие на рыб и не отпугивающие их, но, к сожалению, вода создает множество ограничений, так как она глушит радиосигнал. Для подключения роботов необходимо использовать кабель, а из использования винтов и водометных двигателей в конструкции роботы создают шум и турбулентность, что явно не способствует гармонии в рыбьем царстве.
Команда из Массачусетского технологического института разработала Robar II — БУ, который заметно отличается от аналогов. Во-первых, она выглядит и двигается как настоящая рыба благодаря гидравлическому хвосту, состоящему из двух камер. При движении насос падает в воду, ту в одну камеру, то в другую. Из-за этого хвост начинает изгибаться то в одну сторону, то в другую, и таким образом Robar-рыба может плыть.
Во-вторых, у робота есть два горизонтальных плавника и модули контроля плавучести. В-третьих, инженеры не поскупились и раскошелились на хорошую камеру с широкоугольным объективом, установив её на носовую часть Robar-рыбы, а вместо радиосигнала используются акустические импульсы, которые передаются от пульта управления к Robar-рыбе и обратно с помощью гидрофонов.
Разработку уже протестировали на коралловом рифе близ острова Фиджи на глубине 18 метров. По словам исследователей, Robar-рыба смогла приблизиться к настоящим рыбам на расстояние меньше метра, при этом не напугав их, так что теперь океанологи смогут всласть налюбоваться рыбами в естественной среде обитания. Главное, чтобы Robar-рыбу не съел какой-нибудь хищник.
Ну а на этом сегодня всё! Большое спасибо вам за просмотр. Если вам понравился этот ролик, то ставьте ему лайк и напишите своё мнение о нём в комментариях. Не забывайте подписаться на канал и заценить нас в Instagram и Telegram.
До скорых встреч! Пока! [музыка]