Научная среда – новости о науке и технике. Выпуск #73

• Марсианские подледные озера оказались залежами глины.
• Коты не любят напрягаться. Ученые узнали, что кошки никогда не будут решать сложные задачи, если есть простое решение.
• На Большом адронном коллайдере открыт тетракварк с двойным очарованием.
• В модуле "Наука" на МКС начнут выращивать зелень.
• Почему птицы умные, если у их мозга нет коры?
• В Сибири найдены два пещерных львенка, сохранившихся в вечной мерзлоте.

Новости одной строкой

• Гольфстрим стремительно замедляется. Новое исследование, основанное на ряде индексов, подтверждает мнения, что критическое замедление неизбежно и может случиться в ближайшие десятилетия.
• Космическая лаборатория "Спектр-РГ" подтвердила происхождение Вселенной в результате Большого взрыва.
• Дети в США получают почти 70% всех калорий из продуктов, подвергнутых ультраобработке. Такие продукты связаны с диабетом, ожирением и другими серьезными заболеваниями.
• Исследование: у домашних коров мозг значительно меньше, чем у их диких предков. Почти на треть.
• В модуле "Наука" на МКС начнут выращивать зелень. Эксперимент называется "Витацикл-Т".
• В Млечном пути обнаружен новый спиральный рукав "Рогоз". Этот длинный завиток газа настолько большой, что астрономы склонны полагать, что это часть галактического спирального рукава, который до сих пор никто не замечал.

• Perseverance не сумел собрать пробы марсианского грунта, но попытки продолжаются.

Научная среда

Коты не любят напрягаться. Ученые узнали, что кошки никогда не будут решать сложные задачи, если есть простое решение

Ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе, США, доказали, что коты ненавидят перенапрягаться! Если кошке предоставить выбор между "бесплатной" едой и выполнением задания за еду, они никогда не будут прилагать лишних усилий! Скорее всего, это открытие вас совсем не удивит, однако ученые отмечают, что такая особенность котов действительно уникальна, так как большинство животных предпочитают "работать" ради своей пищи.

Существует целый ряд исследований, которые показывают, что большинство видов, включая птиц, грызунов, волков, приматов и даже жирафов, предпочитают подумать над получением пищи. Что удивительно, так это то, что из всех этих видов кошки, по-видимому, единственные, кто не проявляет склонности к определенной нагрузке.

Микель Дельгадо, ведущий автор работы, специалист по поведению кошек

В ходе исследования ученые изучали поведение 17 кошек. Животным предоставлялись головоломки с едой и свободные подносы с угощением. Головоломка позволяла кошкам видеть пищу, но требовала некоторых манипуляций, чтобы извлечь ее. Интересно, что у некоторых кошек, участвовавших в исследовании, даже был опыт решения аналогичных задач с едой.

Авторы работы отмечают, что дело не в том, что кошки ленивы. В рамках работы все коты носили специальные ошейники с трекерами активности. Исследование показало, что даже более активные кошки все равно выбирали "бесплатную" пищу.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Марсианские подледные озера оказались залежами глины

Планетологи пришли к выводу, что обнаруженные несколько лет назад подледные озера жидкой воды под южным полюсом Марса на самом деле могут являться гидратированными и холодными отложениями, богатыми глиной, в частности смектитом. Установить это помогли повторный анализ радарных данных аппарата Mars Express и лабораторные эксперименты.

На южном полюсе Марса существуют скопления слоистых отложений, богатых водяным льдом, толщиной в несколько километров. Считается, что они образовались за последние 10–100 миллионов лет и могут рассказать многое о климатической эволюции Марса. В 2018 году наблюдения радара MARSIS орбитального аппарата Mars Express показали, что под Южным плато на глубине 1,5 километра находятся несколько озер, которые могли образоваться из-за вулканической активности и, скорее всего, состоят из рассола на основе воды. Тем не менее интерпретация ярких областей на радарных изображениях, находящихся на границе раздела богатых льдом отложений и субстрата, до сих пор является предметом споров.

Исаак Смит (Isaac Smith) из Йоркского университета и его коллеги провели ряд лабораторных экспериментов и установили, что наблюдаемую на радарных снимках картину могут создавать гидратированные и холодные богатые глиной отложения.

Полную версию материала читайте по ссылке.

На Большом адронном коллайдере открыт тетракварк с двойным очарованием

Коллаборация LHCb, которая работает на Большом адронном коллайдере в Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN) и в которую входят и многие российские институты, объявила об открытии новой частицы – экзотического тетракварка. Этот адрон состоит из двух тяжелых c-кварков и легких анти-u- и анти-d-кварка. Экзотичность новой частицы заключается в том, что это первый открытый тетракварк с так называемым "двойным открытым очарованием": он включает в себя два очарованных кварка и ни одного анти-c-кварка. Все остальные экспериментально открытые тетракварки обладают либо "скрытым очарованием" (то есть имеют в своем составе равное количество c-кварков и их античастиц), либо "одинарным открытым очарованием" (то есть включают один очарованный кварк). Кроме того, частица является очень долгоживущей – время ее жизни на один–два порядка больше, чем у частиц с похожей массой.

Еще одно интересное свойство T+cc заключается в том, что этот тетракварк, как говорят физики, очень "рыхлый", то есть имеет низкую среднюю плотность: при массе чуть больше массы ядра атома гелия по размеру он оказался примерно равным ядру атома радия, которое в 50 раз тяжелее.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Почему птицы умные, если у их мозга нет коры?

За высшие умственные способности "отвечает" кора головного мозга. Благодаря ей млекопитающие заняли вершину пищевой цепи практически во всех экологических нишах и научились решать сложные задачи. У другого преуспевающего класса – у птиц – такой структуры нет, вместо коры у них уплотненный паллиум. Однако исследования врановых и попугаев показали, что их когнитивные способности находятся на одном уровне с приматами. Значит, сложная шестислойная кора млекопитающих не обязательна для развитого мышления. Но что выполняет ее функцию у птиц?

1. У птиц есть функциональный эквивалент PFC (префронтальной коры). Им оказалась nidopallium caudolaterale (NCL), это ассоциативная область в задней части переднего мозга птицы. Видимо, две эти структуры – впечатляющий случай конвергентной эволюции. Они обе возникли из паллиума и обеспечивают одинаковые когнитивные функции.

2. Кроме того, и мозг млекопитающих, и мозг птиц имеет модульное строение.

3. Строение птичьего паллиума оказалось сложнее, чем думали раньше. Сенсорные отделы паллиума по структуре – слои и колонки, как и кора млекопитающих.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Мозг птицы и млекопитающего. Слева передний мозг голубя, справа – хорька. Красная пунктирная линия изображает границу между паллиумом (вверху) и субпаллиумом (внизу). Обратите внимание на извилистую кору мозга хорька. У голубя нет ничего подобного.

Археологи нашли место прорыва крепостной стены библейского города Геф

Израильские археологи обнаружили вероятное место прорыва крепостных укреплений древнего филистимского города Геф, считающегося родиной мифического героя Голиафа. Ученые полагают, что десятиметровый отрезок крепостной стены разрушила армия арамейского царя Азаила, покорившая и разрушившая древний левантийский центр.

На протяжении многих лет исследователям не удавалось обнаружить места, где арамеи смогли прорваться через городскую стену. Работы у так называемых "водных ворот", то есть узкого прохода, использовавшегося для доступа к местному колодцу и небольшому сезонному ручью, протекавшему за пределами Гефа, дали результат. Руководивший раскопками профессор Арен Мейр (Aren Maeir) из Университета имени Бар-Илана отметил, что прорыв стены произошел именно здесь, так как это самая низкая часть города и место доступа к основному источнику воды.

Археологи отметили, что "водные ворота" были укреплены стенами толщиной более трех метров, сложенными из глинобитного кирпича на массивном каменном фундаменте. Существуют свидетельства того, что эти громадные укрепления, построенные в XI или X веке до нашей эры, были дополнительно усилены незадолго до разрушения Гефа, возможно, в ожидании нападения царя Азаила.

Полную версию материала читайте по ссылке.

В Сибири найдены два пещерных львенка, сохранившихся в вечной мерзлоте. Одному из них более 43 000 лет

В вечной мерзлоте в Сибири ученые обнаружили двух исключительно хорошо сохранившихся пещерных львят. Несмотря на то, что им десятки тысяч лет, у них сохранились даже усы! Животные находились на расстоянии 15 метров друг от друга и оказались самкой и самцом, ученые прозвали их Борисом и Спартой.

Вечная мерзлота – это идеальные условия для сохранения древней жизни. Только за последние несколько лет благодаря находкам в этих местах ученым удалось восстановить останки волков и их детенышей, ДНК мамонта возрастом в миллион лет и даже пробудить червей и другие микроорганизмы от тысячелетнего сна.

Спарта, вероятно, является самым хорошо сохранившимся животным ледникового периода из когда-либо найденных. У нее даже сохранились усы. Борис немного поврежден, но все еще довольно хорош.

Лав Дален

Исследователи рассказывают, что сейчас они ходят секвенировать весь геном Спарты, что может дать больше информации о пещерных львах, которые были распространены сразу на нескольких континентах в плейстоцене.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Что заставляет нас избавиться от лени и начать действовать

Люди, страдающие нарушениями психики, гораздо менее мотивированы и быстрее устают. Всему виной так называемая система вознаграждений, вшитая в мозг, она побуждает человека действовать при виде выгоды. Ученым наконец-то удалось понять, как она работает.

Что побуждает нас достигать больших целей или элементарно готовить ужин? Ответ скрыт в мозге и так называемой системе вознаграждений. Этот эволюционный механизм контролирует наши действия, мотивируя на их выполнение. У людей, страдающих депрессией, шизофренией или болезнью Паркинсона система вознаграждений нарушена, отчего они менее мотивированы и быстрее устают. Недавно японский доктор Юкико Хори из Национального института квантовой и радиологической науки и технологий вместе со своими коллегами провел исследование, которое ответило на некоторые из наиболее важных вопросов по этой системе, основанной на выгодах и затратах.

Исследователи систематически манипулировали двумя основными классами рецепторов дофамина D1R и D2R обезьян, вводя им специфические рецептор-связывающие молекулы, которые ослабляли их биологическое желание действовать. Затем ученые предложили животным выполнить задания за вознаграждение и с помощью позитронно-эмиссионной томографии стали измерять степень связывания или блокады рецепторов. Оказалось, что оба рецептора участвовали в мотивировании мозга делать разные упражнения из выгоды. Они также побуждали обезьян отдавать предпочтение быстрым и простым действиям за меньшее вознаграждение перед действиям сложнее за большее. Также стало ясно, что передача дофамина через D1R и D2R стимулирует мотивацию с помощью разных нейробиологических процессов, однако подтипы рецептора дополняют друг друга.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Астрономы нашли близкую к Солнцу планету-океан

Астрономы представили результаты исследований многопланетной системы L 98-59, которая находится в 35 световых годах от Солнца. Им удалось найти в ней две новые экзопланеты, а также определить, что в систему входит планета, обладающая большими запасами воды, и планета, расположенная в обитаемой зоне.

Ученые открыли четвертую экзопланету в системе, которая обладает минимальной массой 3,06 массы Земли и орбитальным периодом 12,79 земного дня. При этом планета оказалась не транзитной. Кроме того, в системе есть и пятая планета, обладающая минимальной массой 2,46 масс Земли и периодом обращения 23,15 земных дней. Эта планета находится в центре обитаемой зоны системы L 98-59.

Ученые отмечают, что система L 98-59 из-за своей структуры и близости к Солнцу является одной из основных целей для сравнительного изучения атмосфер скалистых планет внутри одной и той же системы. Ожидается, что в дальнейшем ее будут наблюдать космический телескоп "Джеймс Уэбб" и наземный телескоп ELT.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Секрет магнитного поля Луны: новое открытие

Магнитное поле просуществовало совсем недолго, что подсказали образцы пород, привезенные космонавтами миссий "Аполлон" со спутника нашей планеты. Вскоре после того, как Луна сформировалась около 4,5 миллиардов лет назад, она начала генерировать магнитное поле – защитную оболочку, которая отклоняет заряженные частицы Солнца. Анализ лунных горных пород показал, что лунное магнитное поле исчезло по крайней мере 4 миллиарда лет назад.

Намагниченные лунные камни, привезенные на Землю несколько десятилетий назад, были первой подсказкой того, что на Луне, возможно, когда-то была внутренняя динамо-машина, в которой кружились богатые железом расплавленные горные породы, создавая магнитное поле. Но как долго существовало магнитное поле Луны?

Сопоставив результаты исследования, ученые сделали вывод, что Луна не генерировала магнитное поле в течение как минимум 4 миллиардов лет. Намагничивание же кусочка стекла произошло из-за удара метеорита, который и сформировал стекло.

Идея того, что удар метеорита может вызвать сильное намагничивание горных пород, обсуждалась во многих научных исследованиях. Поскольку метеорит падает на поверхность Луны на огромной скорости, его удар частично ионизирует частицы поверхности, создавая густую намагниченную плазму. Стекло, двигаясь через плазму, приобрело такую сильную намагниченность.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Квантовую программу запустили на обычном компьютере

Физики нашли способ выполнения сложного алгоритма квантовых вычислений на традиционных компьютерах. Так ученые хотят "нащупать" предел возможностей классических вычислительных систем.

"Квантовое программное обеспечение", которое рассматривали ученые, известно как алгоритм квантовой приближенной оптимизации (QAOA). Он используется для решения классических задач оптимизации в математике – по сути, это способ выбора наилучшего решения задачи из множества возможных вариантов. В конечном счете этот алгоритм может помочь нам достичь "квантового превосходства" – момента, когда квантовый компьютер сможет выполнять задачи, неподвластные ни одному классическому суперкомпьютеру.

Новый подход основан на идее, что современные средства машинного обучения, например те, которые используются в обучении сложным играм, таким как го, также могут быть использованы для изучения и эмуляции внутренней работы квантового компьютера. Авторы нового исследования показали, что QAOA можно запустить на существующих квантовых компьютерах и смоделировать квантовые системы с хорошей точностью также на классическом компьютере. Однако это не означает, что все квантовые алгоритмы, которые могут быть запущены на ближайших квантовых процессорах, можно сэмулировать на классических устройствах.

Полную версию материала читайте по ссылке.

Научные видео

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:

• Квантовый процессор превратили во временной кристалл.
• В рамках теории струн получено описание Вселенной с реалистичным значением плотности темной энергии.
• Физики впервые увидели процесс Брейта–Уилера.
• Ученые объяснили, почему мы лучше запоминаем информацию, когда делаем перерывы в обучении.
• Физики намагнитили материал без внешнего поля.
• Более 8 часов в сидячем положении снижают уровень психологического благополучия.

Источник