Научная среда – новости о науке и технике. Выпуск #44

• Исследование показало: "злые" геймеры показывают худшие результаты в играх.
• Физики нашли свидетельство существования новой элементарной частицы.
• Ученые создали новую теорию роста снежинок.
• Даже редкие перекусы фастфудом могут "стереть" все положительные эффекты регулярного правильного питания.
• Фотография, как коронавирус может заражать нейроны.
• Использование электронных сигарет увеличивает риск курения табака в будущем в три раза.

Новости одной строкой

• Использование электронных сигарет увеличивает риск курения табака в будущем в три раза.
• Крупнейший гейзер Йеллоустонского парка под названием "Пароход" вступил в активную фазу, но о пробуждении супервулкана говорить пока не стоит.
• В 2021 году "Роскосмос" для всех пилотируемых полетов намерена использовать сверхбыструю схему доставки космонавтов на МКС в течение 3 часов после пуска.
• Космический зонд "Юнона" поймал FM-сигнал, исходящий от самой большой луны Юпитера – Ганимеда. Ученые уверены, что сигнал имеет "естественный" источник.
• Солнечная вспышка GWAC 181229A достигла своего пика менее чем за минуту, выделив 10^34 эрг энергии. Просматривая звездные каталоги, ученые обнаружили, что это был сверххолодный карлик в треть массы нашего Солнца. Ученые пока не могут объяснить этот неимоверный взрыв.
• Экспериментальное доказательство того, что коронавирус может заражать нейроны. На фотографии органоида человеческого мозга видны многочисленные умирающие клетки (зеленые), окружающие нейроны (серые), которые были инфицированы вирусом SARS-CoV-2 (красные).

Научная среда

Исследование показало: "злые" геймеры показывают худшие результаты в играх

Во многих странах киберспорт признан официальным видом спорта. Киберспортивные турниры собирают десятки тысяч зрителей, а победителям предлагаются денежные призы с шестью нулями. Именно поэтому многие команды нанимают специалистов для поддержания физического и психического здоровья киберспортсменов. Теперь ученые из Стэнфордского университета в США и Университета Адама Мицкевича в Польше решили выяснить, какое настроение позволяет игрокам показывать лучшие результаты в видеоиграх.

В исследовании, опубликованном в журнале Emotion, ученые попросили 241 мужчину в возрасте от 18 до 37 лет поиграть пять матчей в видеоигре FIFA 19. Перед каждым матчем добровольцам показывали короткие видеоролики, призванные вызвать определенным эмоции. К примеру, им показывали отрывок из кинофильма «Американская история X», где неонацист убивает чернокожего мужчину, чтобы вызвать гнев, а также клип с летних Олимпийских игр, чтобы вызвать вдохновение.

После этого добровольцы играли в FIFA 19 против компьютера со средним уровнем сложности. Удивительно, что худшие результаты показали игроки, которые были разгневаны. Хотя ранее считалось, что гнев дает дополнительную мотивацию во время игры.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Физики нашли свидетельство существования новой элементарной частицы

Исследователи из Принстонского университета обнаружили в изоляторе поведение, характерное для проводников. Предполагается, что объяснить этот феномен может новая элементарная частица, представляющая собой нейтрально заряженный фермион.

В новом исследовании физики из Принстонского университета впервые случайно обнаружили квантовые осцилляции в изоляторе. Об этом сообщает портал New Atlas. В своем исследовании авторы использовали дителлурид вольфрама (WTe2) – материал, который проявляет свойства проводника в трехмерной форме и становится изолятором при переходе в двумерную форму, которая по структуре напоминает графен. Авторы получили монослой дителлурида, поместили его в магнитное поле и наблюдали возникновение в нем квантовых осцилляций.

Современные теории не объясняют этот феномен, но исследователи выдвинули свою собственную гипотезу. Они предполагают, что вызывать такие колебания могут не электроны, а другие частицы, также относящиеся к классу фермионов. Согласно исследователям, так как в изоляторах не могут перемещаться заряженные частицы (иначе эти материалы уже не были бы изоляторами), значит, квантовые осцилляции должны обуславливать нейтральные фермионы. Из известных частиц кандидатов на эту роль физики не нашли, поэтому они предполагают существование новой квантовой частицы.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Графен помог создать запутанность в сверхпроводнике

Группа ученых из Финляндии, России, Китая и США продемонстрировала, что изменение разницы температур в графеновой системе можно использовать для генерации запутанных пар электронов в сверхпроводящих структурах.

Одной из самых многообещающих платформ для построения устройств для квантовых вычислений, шифрования и коммуникации считаются сверхпроводники. Они позволяют макроскопически управлять квантовыми параметрами системы, например, меняя магнитные поля, а из-за низкой температуры уровень шума в таких системах достаточно мал для квантовой обработки информации. Однако ученые все еще в поисках оптимального метода генерации запутанности в сверхпроводниках.

Чтобы провести термоэлектрические измерения, физики сконструировали устройство из двух термометров и резистивного нагревателя, изготовленного из монослоя графена. Термометры представляют собой джозефсоновские переходы сверхпроводник-графен-сверхпроводник, с помощью которых можно было измерять локальную температуру путем измерения проходящего тока. Резистивный нагреватель также состоял из графена и был электрически изолирован от остальной части устройства: тепло, которое было необходимо для разделения куперовской пары, передавалось через подложку.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Ученые создали новую теорию роста снежинок

Исследователи показали, что крошечные ледяные кристаллы вырастают благодаря динамическому взаимодействию между газовой, жидкой и твердой фазами, существующими одновременно.

Снежинки, которые, как известно, уникальны по своей форме, формируются за счет кристаллизации водяного пара из воздуха при низких температурах. В зависимости от влажности и температуры, снежинки могут приобретать различную форму. Различают 40 форм этих кристалликов, но до сих пор было неясно, как происходит их формирование на ранних стадиях.

Авторы нового исследования смоделировали процесс появления снежинок и обнаружили несколько деталей, которые до сих пор оставались неизвестными. В своей компьютерной модели физики учли одну важную деталь – микроскопический слой воды, который образуется на кристаллике льда на границе раздела с газообразной фазой.

Форма кристаллов льда диктуется темпами роста различных граней кристаллов. При низкой влажности снежинка растет главным образом благодаря "влетающим" в нее молекулам пара.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Астрономы обнаружили пять пульсаров-"пауков"

Астрономы обнаружили среди восьми миллисекундных пульсаров пять "пауков": у каждого из них есть маломассивные компаньоны, постепенно разрушающиеся под действием пульсарного ветра. Три пульсара отнесли к "черным вдовам", один – к "австралийским вдовам", а еще у одного обнаружили характерные для обоих классов "пауков" свойства. Новое исследование позволяет лучше изучить свойства подобных объектов, а также понять, как их искать в будущем.

Период вращения миллисекундных пульсаров составляет от одной до десяти миллисекунд, но то, как именно они достигают такой скорости вращения, до конца не известно. Согласно наиболее популярной версии, такие объекты начинают свою жизнь как пульсары с небольшими периодами вращения, но затем постепенно раскручиваются путем аккреции окружающей материи.

Международная группа астрономов под руководством Джулии Денева (Julia Deneva) из Университета Джорджа Мейсона в Фэрфаксе провела наблюдения восьми миллисекундных пульсаров в обсерватории Аресибо. Пять из них оказались "пауками": у них есть маломассивные компаньоны, которые находятся так близко к нейтронной звезде, что пульсарный ветер (поток заряженных частиц, разогнанных до околосветовых скоростей магнитным полем быстро вращающегося пульсара) буквально сдувает вещество с поверхности своего соседа, постепенно разрушая его.

Полную версию материала читайте по ссылке.

В юрском периоде полярные моря служили "яслями" для морских рептилий

В журнале Geological Magazine недавно вышла статья российских палеонтологов с описанием остатков морских рептилий из Якутии. Ископаемые кости были собраны еще полвека назад в отложениях ранней юры, которые вскрываются по обрывам реки Вилюй и охватывают интервал продолжительностью в 25 миллионов лет (190–175 млн лет назад). Коллекция состоит из 150 костных остатков. Почти все они — отдельные позвонки и кости конечностей. Наиболее целые находки: фрагмент позвоночного столба и остатки челюстей двух ихтиозавров.

Остатки морских рептилий первой половины юрского периода (201–174 млн лет назад) очень неравномерно представлены в разных регионах планеты. Почти все наши знания о них ограничены находками из Великобритании и Германии. Другие регионы дали лишь несколько экземпляров, причем в основном это всего лишь разрозненные и плохо сохранившиеся кости.

Палеогеографическая карта начала юрского периода. Звездочками отмечены местонахождения остатков морских рептилий. Полюса Земли обозначены крестиками. Красная звездочка возле северного полюса – якутские местонахождения. Климат этого времени для высоких широт пока изучен недостаточно хорошо, но считается, что он был достаточно прохладным.

Выполненное российскими палеонтологами тщательное исследование остатков морских рептилий выявило их большое таксономическое разнообразие. Оказалось, что приполярные моря юрского периода населяли несколько родов ихтиозавров, плиозавров и плезиозавров. Среди находок было много костей молодых рептилий, в том числе, возможно, принадлежащие новорожденным особям. Это позволяет предположить, что морские рептилии юрского периода использовали сибирские моря как ясли и приплывали туда летом для размножения.

В коллекции из Якутии оказались и остатки молодых плезиозавров. Судя по мелким размерам и плохому окостенению, возможно, что это кости даже младенческих особей. По словам одного из авторов статьи, Николая Зверькова, молодым особям принадлежит четверть найденных позвонков и примерно половина костей конечностей (шесть от молодых особей и семь от взрослых).

Полную версию материала читайте по ссылке.

Даже редкие перекусы фастфудом могут "стереть" все положительные эффекты регулярного правильного питания

Ученые из Медицинского центра Университета Раша в США заметили интересную закономерность. Если человек придерживается принципов средиземноморской диеты (большое количество свежих овощей и морепродуктов), то периодические перекусы фастфудом могут повлиять на скорость старения его мозга.

В ходе нового исследования ученые обследовали более 5 000 человек в возрасте старше 65 лет с 1993 по 2021 год. Работа проходила в несколько этапов, каждые три года участников просили пройти ряд тестов и заполонять анкету о своем питании.

В список продуктов средиземноморской диеты входили фрукты, овощи, бобовые, оливковое масло, рыба и злаки, а также умеренное потребление вина. К западной диете относились жареная пища, рафинированное зерно, сладости, красное и обработанное мясо, жирные молочные продукты и пицца.

После сбора данных исследователи изучали связь между показателями разных диет и когнитивных функций (эпизодическую память и скорость восприятия). Оказалось, что люди, которые более строго следили за своим питанием и придерживались принципов средиземноморской диеты, показали более медленное когнитивное снижение в течение всего исследования. А вот участники, которые зачастую соблазнялись на фастфуд, но при этом были сторонниками средиземноморской диеты, не испытывали положительного эффекта от такого питания, который был доказан ранее.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Беспилотный "Охотник" нанес бомбовый удар

Перспективный тяжелый ударный беспилотный летательный аппарат "Охотник" опробовали в борьбе с наземными целями.

Российский тяжелый беспилотный летательный аппарат (БПЛА) С-70 "Охотник" должен стать первым ударным беспилотником в российской армии. В качестве атакующего дрона новую отечественную разработку уже начали проверять – выяснилось, что стрельбы по наземным целям "Охотник" провел не в первый раз. Известно, что речь шла об атаке на наземную цель с помощью неуправляемых авиабомб калибра 500 килограммов, которые размещались внутри фюзеляжа.

Установленный на "Охотнике" новейший прицельно-навигационный комплекс позволяет применять свободнопадающие боеприпасы с точностью, приближающейся к высокоточному управляемому оружию. Цель была поражена с высокой точностью.

Напомним, БПЛА с турбореактивным двигателем серии АЛ-3 выполнен по схеме "летающее крыло" и отличается применением технологий, понижающих его заметность средствами радиолокационного обнаружения. "Охотник" оснащен средствами ведения оптико-электронной, радиотехнической и другой разведки, а также скрытым внутри корпуса вооружением.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Физики получили прямое подтверждение парадокса Клейна

Физики напрямую пронаблюдали туннелирование Клейна с помощью акустических волн, распространяющихся в гетероструктуре, сформированной из фононных кристаллов. Это было сделано впервые за почти сто лет с момента предсказания эффекта.

Парадокс Клейна – ситуация, при которой частицы, двигающиеся в релятивистском режиме, проходят через барьер определенной конфигурации со 100-процентной вероятностью, что невозможно ни в нерелятивистской квантовой механике, ни тем более в классической физике. Наблюдение этого парадокса в том виде, в котором он был изначально сформулирован в 1929 году Оскаром Клейном, столкнулось с трудностями, связанными с разгоном электронов до релятивистских скоростей и созданием нужного барьера.

Однако оказалось, что аналоги и того, и другого можно найти в новых материалах, а именно в графене и в топологических изоляторах. Однако в обоих случаях наблюдение эффекта Клейна было лишь косвенным. Чтобы закрыть это пробел, профессор Сян Чжан (Xue Jiang) из Гонконгского университета с коллегами сконструировали экспериментальную систему, в которой роль релятивистских частиц играют фононы, а барьер создается с помощью фононных кристаллов.

В результате авторы для каждой конфигурации обнаружили участки частот, для которых коэффициент пропускания действительно был близок к 100 процентам. Левее и правее этих диапазонов пропускание уменьшалось, причем это уменьшение было тем сильнее, чем сильнее проявлялась нелинейность фононных дисперсионных соотношений.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Научные видео

https://www.youtube.com/watch?v=lngT284h8lI https://www.youtube.com/watch?v=4Ssy4MawD0s https://www.youtube.com/watch?v=y1zyEPK5bQM

Основные источники:

• neuronovosti.ru
• popmech.ru
• nplus1.ru
• elementy.ru

Спасибо за внимание, и помните, что никогда не поздно "Учиться, учиться и еще раз учиться!"

Прошлый выпуск рубрики:

• Десятилетнее исследование показало, что жестокие видеоигры в детстве не приводят к агрессивному поведению.
• В 2021 году Земля вращается быстрее, чем когда-либо за последние 50 лет.
• Клетки сетчатки помогут избавиться от джет-лага.
• Волков испытали обонятельным зеркальным тестом.
• В Бразилии найден динозавр с гривой из перьев и кератиновыми "лентами" на плечах.

Источник