Статьи журнала

«Призрак бродит по Европе…», эта фраза известна всем. C распадом СССР призрак был надежно закопан, замурован и засыпан. Но вот открываем номер журнала «Nature» и читаем такие интересные предложения...

Световые волны атомов стронция или иттербия позволяют точнее отмерять временные интервалы, чем микроволновое излучение цезия, которое пока служит стандартом для измерения времени. К 2030 году при переходе на световой стандарт времени человечеству придется найти способы синхронизировать часы по всей Земле и в ближайшем космосе. Очередной шаг к дальней сверке часов сделали китайские физики. С помощью переданного по воздуху лазерного излучения они смогли синхронизировать двое часов на расстоянии в 113 километров, что в семь раз больше предыдущего рекорда.

Вопрос о том, почему медведи непринужденно передвигаются по заснеженному льду, решила прояснить мультидисциплинарная команда исследователей. В сканирующем электронном микроскопе они изучали медвежьи лапы и их реплики. На подушечках лап есть кожные выросты в форме сосков размерами от миллиметра до его долей. Ученые построили характеристики шероховатости кожи в интервале от долей микрона до миллиметров. У белых медведей по сравнению с близкими родственниками соски в 1,2–1,5 раза длиннее. Модели подушечек с разной шероховатостью отпечатали на полимерах и протестировали их сцепление с заснеженным льдом.

Графен знаменит своими приложениями, однако этот двумерный слой атомов графита легко разрушить. Австралийские ученые предложили пассивировать графен очень тонкой пленкой оксида галлия со структурой стекла. При температуре чуть выше комнатной пленками в сотню атомных слоев удавалось покрывать около квадратного сантиметра графена. Простота процесса пассивации дает возможность встроить его в современные технологии производства электронных приборов. Интересно, что оксид галлия не только защищает пленку графена, но и улучшает ее электронные характеристики, поскольку обладает хорошими диэлектрическими свойствами.

В теле человека постоянно присутствуют тысячи различных молекул, так называемых метаболитов, которые сложно идентифицировать простыми химическими методами, например анализами крови. Европейские ученые для их определения применили жидкостную хроматографию, масс-спектрометрию и искусственный интеллект, тренированный на данных десятков лабораторий мира. Работа обходит ограничения на прямое сравнение сведений разных источников. Свести предназначенную для тренировки ИИ информацию в единую базу ученым позволил тот факт, что последовательность разделенных фаз остается постоянной на разных приборах.

В конце прошлого года о своем успехе в термоядерном лазерном синтезе объявили ученые лаборатории им. Лоуренса в городе Ливермор. Для этих целей здесь построена самая большая в мире установка. Лазерный импульс сжимает миллиметровую в диаметре мишень с горючим до давлений 300 миллиардов атмосфер и разогревает ее до 100 миллионов градусов. Сообщается, что физики добились полуторакратного превышения выходной энергии над вложенной (3,15 против 2,05 МДж), но из-за неожиданно большого выхода энергии часть оборудования вышла из строя.

Все-таки колоссальную работу проделали наши далекие предки! Каждое растение, каждую его часть нужно было изучить и разобраться, что вредно, что полезно. И дознались они, что мелкие черные семена красивого голубого цветочка обладают целебной силой. Много тысячелетий спустя Карл Линней, описывая это растение, назвал его Nigella sativa (нигелла посевная). Она относится к семейству лютиковых. Известно около 25 видов, некоторые из них выращивают в декоративных целях, а в качестве лекарственного растения используют нигеллу посевную.

Группа ученых Принстонского университета провела эксперименты по языковому обучению робота-руки, вернее идентичной ему компьютерной модели. В качестве источника информации для манипулятора инженеры взяли описания инструментов, которые на основе данных Интернета генерирует лингвистическая модель GPT-3, появившаяся в открытом доступе в 2020 году. В большинстве случаев текстовая информация давала роботу-руке значительные практические преимущества. Исследование открывает новое направление, приложения которого безграничны.

Нейронные сети помогают понизить неопределенность данных научного эксперимента и представлять их в удобном для анализа виде. Это недавно продемонстрировали немецкие физики, измерившие параметры излучения лазера на свободных электронах, которые сильно меняются от импульса к импульсу. Ученые разработали программу, сжимающую набор данных и удаляющую из них шум. Это возможно потому, что сеть представляет собой комбинацию двух сетей. Первая сжимает данные, вторая – восстанавливает.

Группа ученых Гарвардского университета разработала математическую модель коллективного поведения черных муравьев-плотников и с помощью роботов проверила ее экспериментально. Для этого инженеры построили несколько муравьев-роботов, силу взаимодействия которых можно было регулировать. Меняя ее, исследователи генерировали предсказанные теорией режимы поведения, в частности, модифицировали скорость преодоления препятствий. Модель оказалась очень гибкой. Ее простые алгоритмы очень устойчивы к ошибкам и сбоям. Ее легко масштабировать на десятки и сотни роботов, использующих разные способы коммуникации.

Машущий полет рукотворных механизмов уже не новость. Инженеры из Севильского университета создали автономный орнитоптер весом в 700 грамм и оснастили его специальными когтями, которые позволили ему садиться на горизонтальный стержень. С выбором цели бортовому компьютеру пока помогает наземная система слежения. Режим касания отработан настолько точно, что робот после него не раскачивается и не теряет энергию. Безопасная посадка обеспечит дальний полет орнитоптерам, которые быстро исчерпывают заряд аккумуляторов.

Немецкие ученые предложили использовать коммерческий дрон весом всего 0,9кг для оперативного анализа вулканических газов. Он оборудован сенсором диоксида серы, управляется по радиоканалу и передает по нему данные о концентрации газа. По ней вулканологи смогут судить о вероятности извержений. Портативный коптер способен взлететь даже с ладони. Оператор сможет запускать его из труднодоступных точек вблизи вулкана.

В Саратове исследовательская группа под руководством Оксаны Валерьевны Семячкиной-Глушковской открыла новую макроструктуру в мозге — лимфатические сосуды. Не крошечный нейрон, а целые сосуды! Это настоящая сенсация.

Реакции, катализируемые гамма-излучением, могут производить аминокислоты. Возможно, этот процесс внес свой вклад в возникновение жизни на Земле.

Может ли человек противостоять лесным пожарам? Оказывается — да. Искусством сдерживания лесных пожаров в совершенстве владели индейцы племен навахо и апачи.

Представления о том, что мерзлота вечная, уже не соответствуют действительности. В течение десяти лет специалисты замеряли температуру мерзлоты на глубине более 10 м. и выяснили, что в половине из 123-х скважин потеплело, а в пяти из них температура поднялась выше 0°C, то есть мерзлота начала таять.