Наука

Простите, что врываемся в ваш сон, но у нас новая научная сказка — как подарить снежинку. Жил-был такой Иоганн Кеплер, астроном, императорский математик в Праге. Ему 39 лет, и он не сказать, чтобы очень богат. В давние-стародавние времена, аж в 1611 году, ему было нечего подарить другу на новый год. А там не простой друг, а целый Иоганн Маттеус Вакгер фон Вакенфельс — имперский советник при дворе Рудольфа II и покровитель учёных. Вариант, как обычно, просто книгу, почему-то не канал. Возможно, потому что денег у Кеплера не было на тот момент вообще, а книги стоили как сейчас оперативная память. Маттеус, если что, как-то сказал, что дарить ему ничего не надо. Кеплер провёл большую работу по тому, что в мире есть самое похожее на "ничего". Думал про пылинки по Архимеду, у которого в одном маковом зерне помещается десять тысяч штук, думал про искры огня, думал про ветер и дым, думал про клеща (но он двигается, а значит, у него есть душа — а это уже не "ничего"). А потом натолкнулся на снежинку. Вещь меньше капли, падает с неба и похожа на звёзды. Да и фраза классная получалась: «Ты просил подарить тебе Ничто (Nix)? Держи снежинку (nix)!» Жила-была снежинка — очень непонятная штука. Вроде просто вода, а почему-то вот такая красивая и сложной формы. И никто не понимал, почему она вообще такой формы и как вообще существует. Просто снежинка издевалась над всей наукой своим существованием. Каждый снегопад учёные могли бы сходить с ума, но они привыкли. Дальше Кеплер написал научную работу на 24 листах о том, почему они всегда с 6 пушистыми лучами. И никогда не пятиугольные или семиугольные! Вот, говорит, пчёлы строят соты. А можно построить тело из одних только ромбов? Да! Потом он перешёл к плодам граната — там упаковка зёрен тоже похожая. Дальше он засыпал мягкие шарики в банки и давил, и получались как раз похожие формы. Там же он заложил основы методов плотной упаковки. Ну и мимоходом в новогоднем подарке Кеплер сформулировал задачу, на которую у математики потом ушло почти 400 лет. Сводится она к тому, как сложить пушечные ядра на палубе, чтобы они заняли меньше всего места? Кеплер на глаз сказал, что пирамидкой как фрукты на рынке. А дальше доказательство получили аж в 1998, а окончательно проверили только в 2017! Маттеус был в абсолютном восторге. Это был один из лучших подарков в жизни. Он догадывался, что мир состоит из маленьких частиц, но обосновать эту ересь тогда никто не мог, а тут прям новые точки зрения, как это может быть. Он профинансировал печать книги "Новогодний подарок, или О шестиугольном снеге", чтобы другие учёные тоже могли почитать и порадоваться. Работа стала базовой идеей кристаллографии, к которой позже пришли Гук, Гюйгенс, Гаюи и Браве. Кеплер дошёл до места, где дальше уже не знает и передал эстафету другим. Эстафету принимали многие. Например, в конце XIX века 15-летний деревенский парень Уилсон Бентли выпросил у мамы микроскоп. Потом уговорил отца купить ему тяжёлую камеру и первым в мире сфотографировал снежинку. «Они прекрасны, и никто этого не видит» — дальше он стал одержим снежинками, сделал больше 5 тысяч снимков, потратил на это всю жизнь и все сбережения. Так и не женился, потому что жена бы отвлекала. Он узнал, что двух одинаковых снежинок нет. Умер Уилсон от воспаления легких, потому что прошёл 10 километров через метель, чтобы найти новые снежинки. В 1930-х японский физик Ушибу Ногами Укитиро Накая вырастил их в лаборатории. Тогда никто не понимал, какие нужны условия, чтобы снежинка получилась именно красивой штукой, а не кирпичом. Сначала росло всё, что угодно, кроме снежинок — пластинки, столбики, иглы, ветвистые пластинки, но наконец-то даже звёздочки. Звёздочки было получить тяжелее всего, там куча важных условий. В честь Накаи в Японии потом открыли музей. -- Вступайте в ряды Фурье! | Лучшие посты Анатомия снежной бабы становится все более детальной по мере взросления ребёнка.

⚗️Графен из кухонного блендера, газеты и старого телефона Есть в этом что-то восхитительно нелепое. «Материал будущего», в разы прочнее стали, легче бумаги и алюминия, отличный проводник и, оказывается, его можно извлечь с помощью кухонной техники. Обычно жидкий графен делают из очищенного графита (того самого, что в грифеле карандаша), специальных растворителей и сверхчистой воды, в тщательно контролируемых условиях. Учёные из Дублинского городского университета задались вопросом: сколько сложности можно выкинуть из процесса, прежде чем всё сломается? Начнём с сырья. Внутри смартфонов и ноутбуков стоят тонкие листы графита, именно они растаскивают тепло от компонентов. Когда устройство умирает, листы отправляются в электронный мусор. А химически это по-прежнему графит. Графит это множество слоёв углерода, сложенных как колода карт, каждый толщиной в один атом. Отдельная «карта» и есть графен. Задача — разлепить колоду, не порвав листы. Метод называется жидкофазная эксфолиация: графит кладут в жидкость и подводят энергию, чтобы слои разошлись. Вместо дорогого процесса взяли обычный блендер, а неразбившиеся комки отсеяли кухонным ситом. Дальше вылезла главная беда: разделённые листы норовят слипнуться обратно. Тут в дело пошла макулатура. Газета богата целлюлозой — её отмыли, размягчили в водопроводной воде и взбили в волокнистую жижу. Волокна встали временным барьером между свежеразделёнными листами. Для основной части экспериментов брали коммерческий графитовый теплораспределитель — в одном телефоне его слишком мало. Но выброшенный смартфон всё-таки разобрали и графит извлекли: на полное исследование не хватило, а вот показать, что материал прямо из электронного мусора тоже расслаивается на тонкие углеродные листы, вышло. Доказать, что получился именно графен, без лабораторного оборудования не удалось бы. Ирония в том, что сложным оказался только этап проверки. И это, пожалуй, главный результат: школа или маленькая исследовательская группа могут сделать материал у себя, а к университету обратиться уже за измерениями. @droidergram

☄️ Учёные выяснили, как космические камни становятся метеоритами Исследователи института SETI и NASA проанализировали 75 падений метеоритов, снятых на видео, и разделили их путь через атмосферу на 7 этапов.

⬇️ Перед камнем образуется ударная волна — он начинает светиться и становится метеором. ⬇️ По мере снижения воздух уплотняется, метеор разгорается ярче. ⬇️ Начинается активное плавление, и метеор превращается в яркий болид. ⬇️ Поток воздуха срывает расплавленное вещество, капли продолжают испаряться уже позади камня ⬇️ Нарастающее давление раскалывает камень, от него откалываются фрагменты. ⬇️ Камень замедляется, обломки могут двигаться за основной частью. При разрушении задней части фрагменты разлетаются шире. ⏺ Обломки замедляются и перестают светиться, на поверхности остаётся тёмная корка.

Прошла неделя, и что я узнал? Во-первых, я убился составлять бюджет. В прошлых грантах бюджет был сильно меньше, и можно было не заморачиваться так сильно: накидал общих вещей и норм. Здесь же основная проблема — денег не хватает! То есть, грант на 1.5М€ + еще немного, если очень попросить. Но как только начинаешь добавлять зарплаты аспирантов, эти 1.5 ляма пропадают мгновенно. А ведь надо еще оборудование, да еще так, чтоб было понято, что это не абы какой проект, а ого-го, сложное! А потом еще надо учесть, что оборудование будут продолжать использовать после окончания гранта, так что эти деньги придется частично вернуть (точнее, учесть в бюжете). Во-вторых, много бумажек: нужно соглашение с универом, соглашение с институтом, коммерческие предложения на оборудование, куча каких-то форм, бррр. В-третьих, надо написать саму идею эксперимента, да не просто так, а чтобы было понятно, зачем мне столько людей и оборудования. Чтоб план был подробно расписан (Гант-чарты!!!)...Более того, сама заявка состоит из двух частей: для не-экспертов (первая часть ревью) и для специалистов (вторая часть ревью). Они частично перекрываются, но должны быть совсем в разном стиле написаны. Пока я, правда, пытаюсь проработать детали рабочего плана и конкретные цели, но через неделю сяду плотно за написание. Еще оказалось, что мало того, что в этом году будет сильно выше конкуренция из-за измененных правил, так еще и в следующем году этот грант выдавать не будут, так что все рванут писать в этом. А сроки тоже веселые: при подаче в октябре я в лучшем случае получу деньги где-то в ноябре через год. А узнаю о результатах в сентябре следующего года. Короче, жуть! #ERC

Профессиональный спорт вреден для здоровья? Если да, то какой? Написал на втором канале про то, как американским футболистам из NFL массово отбивают мозги. В комментах там многие пишут «дак общеизвестно же, что профессиональный спорт вреден для здоровья!»

На самом деле, в такой формулировке с этим тезисом согласиться сложно. Если брать в среднем – то профессиональные спортсмены живут значимо дольше обычных людей, это вполне неплохо доказано.

А вот по поводу детальной разбивки на разные конкретные виды спорта – тут уже гораздо меньше всеобъемлющих годных исследований. Но, к примеру, вот тут попытались собрать данные по 95 тысячам самых разных проф. спортсменов со всего мира и сравнить их продолжительность жизни с людьми того же пола, возраста и происхождения. Дизайн исследования не идеальный, но хотя бы по количеству неплохую базу собрали. Из интересных выводов для спортсменов-мужчин: 🐌 Самые долгожители – почему-то прыгуны с шестом и гимнасты, у них в среднем +8 с гаком лет к обычным людям. 🐌 Фехтовальщики и «ракетные» виды спорта (которые с ракеткой, а не то, что вы подумали) тоже норм, около +6 лет. 🐌 Спортивная ходьба (мой личный фаворит) тоже находится в топе с +5,7 лет. Даже бегунов обогнали, у этих всего +4,4 в среднем! 🐌 Околонулевой средний эффект на продолжительность жизни имеют пинг-понгисты, кёрлингисты, борцухи, и футболисты (причем, любые – и наши европейские соккеристы, и американские футболлеры). 🐌 Сильнее всего страдают от своей спортивной карьеры сумоисты – теряют почти 10 лет жизни (это предсказуемо). На втором месте, как ни странно, воллейболисты с потерей 5,4 лет. Интересно, в чем тут соль? Воллейболисты, чё с вами там такого страшного делают?? 🐌 По женщинам-спортсменкам там насобирали сильно меньше данных: и категорий меньше, и доверительные интервалы вышли гораздо шире. Из этих данных получилось, что кроме гольфа и «ракеточных» видов, профессиональный спорт женщинам в среднем скорее сокращает жизнь, увы. Хуже всего почему-то вышло с баскетболом (минус 6 лет) – но, я думаю, это только потому, что сумо среди женщин не очень популярно…

От радиоуправления до искусственного интеллекта: как марсоходы учились ездить самостоятельно Sojourner в 1997 году полз к цели короткими отрезками. Проедет примерно один оборот колеса, остановится, посветит перед собой пятью лазерами, посмотрит двумя камерами, не сместились ли полосы света на камне или яме, и только потом двинется дальше. Восьмибитный процессор на 2 МГц сложнее не потянул бы, так что маршрут ему по-прежнему задавали с Земли, а сам он умел лишь объехать булыжник прямо под колёсами. Дальше роверы «учились». Spirit и Opportunity строили трёхмерную карту и выбирали дугу из полусотни вариантов, Curiosity замирал на обработку снимков почти на минуту. А Perseverance едет и в это же время считает, куда свернуть дальше, режим этот в NASA зовут thinking while driving. К концу 2025 года больше 90% пути он прошёл сам, а в декабре маршрут ему впервые размечал генеративный ИИ. Проследим, как за 24 года ровер дорос от остановки через каждый оборот колеса до мысли на ходу.

❓ Какие животные лучше всего перенесут межпланетные перелёты? Учёные ИМБП РАН создали комплекс, имитирующий радиацию и невесомость. Специалисты провели испытания на крысах и макаках‑резусах. 🐁 Крысы с «тормозным» типом нервной деятельности лучше сохраняли выученные навыки, а возбудимые особи быстрее обучались, но и быстрее забывали освоенное. 🐵 Обезьяны выполняли компьютерные игровые задания. Их поведение тоже зависело от типа нервной деятельности:

⏺Сангвиники почти не теряли продуктивность даже в стрессовых условиях. ⏺Холерики хоть и начинали играть активнее, но успешность падала до 30–40%. ⏺Флегматики постепенно сокращали число попыток, иногда совсем переставали играть. ⏺Меланхолики отказывались и от тестов, и от дальнейшего обучения.

Учёные предложили учитывать темперамент при отборе экипажей для дальних полетов и отдавать предпочтение более уравновешенным кандидатам.

Витамин C от простуды не спасает. И виноват нобелевский лауреат Лайнус Полинг был выдающимся учёным: Нобелевская премия по химии 1954 года за работы о химических связях и Нобелевская премия мира 1962-го за кампанию против ядерных испытаний. Диетологом или инфекционистом он при этом не был. Что не помешало ему в 1970-м выпустить книгу о витамине C и простуде, порекомендовав 1000–2000 мг в день, а для профилактики — ещё больше. Продажи витамина взлетели, и привычка держится по сей день. На чём строились рекомендации? На плацебо-контролируемом исследовании (ссылки на все исследования тут) детей в лыжном лагере в швейцарских Альпах, к которому позже добавились ещё четыре работы. Разбор его интерпретации показал математические ошибки, опору на четыре низкокачественных испытания и чрезмерный акцент на том самом детском исследовании. Теперь нормальные данные. Мета-анализ 2023 года объединил десять плацебо-контролируемых испытаний: 2736 здоровых людей — взрослые, дети и спортсмены, — принимавших не меньше 1000 мг в день регулярно, а не только во время болезни. Тяжёлых симптомов стало на 15% меньше, но измеряли это через число дней «взаперти дома», и сами авторы назвали такой показатель ограничением. На длительность лёгких симптомов витамин не повлиял никак. Мета-анализ 2013 года с дозами около 200 мг в день не нашёл снижения числа простуд в общей популяции. Исключение — спортсмены и военные. Тяжесть симптомов у детей и взрослых снижалась на 8–14%. Видимо, регулярный приём укорачивает тяжёлые симптомы примерно на 10%: пять дней превращаются в пять дней минус двенадцать часов, сутки — в сутки минус два с половиной часа. А начать глотать витамин в первый день простуды бесполезно: работает только регулярный приём заранее. А вот постоянные высокие дозы авторы связывают с проблемами ЖКТ, риском камней в почках из-за оксалатов, усиленным всасыванием железа и взаимодействием с лучевой терапией, химиотерапией и статинами. @vselennayaplus

У Дерека Парфита есть такой мысленный эксперимент. Телепорт сканирует тебя на Земле, уничтожает и собирает точную копию на Марсе. Но в момент твоего сканирования он сломался, тебя не уничтожило, и твоя копия гуляет по Марсу и выходит с тобой на связь Зато сканер повредил сердце, и жить осталось пару дней. Вопрос: это ты сейчас умираешь на Земле или ты уже спокойно живёшь на Марсе? По форме это корабль Тесея, только мясной по наполнению. Корабль чинят доска за доской, через какое-то время ни одной старой не осталось, и непонятно, тот же это корабль или уже другой. У парадокса есть изящное решение. Корабль - рукотворная вещь, и вопрос о его тождестве определяется человеческой интенцией. Пока афиняне продолжают чинить именно корабль Тесея, воспринимают замену досок как его ремонт, а не строительство нового корабля, это и будет тот же корабль. Здесь нет какого-то дополнительного физического факта, который скрыт в досках. Что если решать парадокс телепорта тем же способом? Общество может договориться, что человек на Марсе - это ты. Он получит твой паспорт, долги, семью, имущество. Для всех остальных вокруг этого уже достаточно. Но не для тебя на Земле. Кораблю Тесея безразлично, считают его тем же кораблём или новым. Тебе - нет. Ты хочешь знать не кем тебя будут считать, а что произойдёт с тобой. Проснёшься ли ты на Марсе или через два дня умрёшь на Земле. И кажется, что у этого вопроса должен быть ответ независимо от любых договорённостей. У самого Парфита есть аргумент. Допустим, личная идентичность держится на непрерывности психики. Ты - это тот будущий человек, который помнит твою жизнь, сохраняет твой характер, намерения и продолжает твои дела. Пока это продолжение одно, всё выглядит тип топ. Именно это происходит в исправном телепорте, но в сломанном телепорте продолжений уже два. У обоих твоя память, твой характер и твои планы. Назвать обоих тобой трудно, поэтому приходится вводить дополнительное условие. Будущий человек считается тобой только в том случае, если такого продолжения не возникло больше нигде. И здесь начинается проблема. Получается, что ответ на вопрос "выжил ты или нет" зависит не только от того, что произошло с тобой, но и от существования второго человека где-то на Марсе. Если копия есть - это один ответ. Если по дороге она случайно погибла - другой. Хотя с человеком на Земле в обоих случаях произошло ровно одно и то же. Значит, сама постановка вопроса, скорее всего, требует от мира дополнительного аргумента. Мы как будто предполагаем, что поверх тела, памяти, характера и непрерывности опыта существует ещё что-то, что делает одного человека "настоящим тобой". Какая-то скрытая "метка" идентичности, которая должна быть у одной из версий тебя. Но если такой метки нет, вопрос "кто из них настоящий?" теряет смысл. Остаются два человека, каждый из которых одинаково хорошо продолжает тебя психологически. Искать среди них единственного носителя "истинного я" тогда примерно так же бессмысленно, как искать под новыми досками настоящий корабль Тесея. Сам Парфит приходит к выводу, что важно не то, остаёшься ли ты тем же человеком (personal identity), а можно ли провести строгую границу между "это всё ещё я" и "это уже другой человек". Насколько сохраняются психологические связи - память, характер, намерения, привязанности, проекты. В случае с телепортом они сохраняются сразу в двух людях. Телепорт здесь просто удобный способ довести проблему до предела. В обычной жизни происходит то же самое, только гораздо медленнее и незаметнее. Человек через тридцать лет будет связан с сегодняшним тобой непрерывной биографией, но психологически может отличаться очень сильно. Часть воспоминаний исчезнет, характер изменится, нынешние убеждения покажутся ему наивными. В итоге связь между тобой сейчас и тобой через тридцать лет может быть слабее, чем между тобой и марсианской копией через минуту после сканирования.

Страсти вокруг протона: откуда берётся его спин и почему материя может оказаться не вечной Протон рисуют аккуратным шариком со знаком «плюс» на первом же занятии по физике. Он есть в каждом атоме водорода, из него сложены ядра обычной материи, привычнее частицы не найти. И ровно про эту частицу физики за столетие не смогли ответить на два вопроса, которые звучат до смешного просто. Живёт ли протон вечно? Распада никто ни разу не видел, а для одного возможного сценария нижняя граница жизни уже превышает возраст Вселенной в триллион триллионов раз. Откуда у него спин? Три кварка внутри казались очевидным ответом, пока эксперимент не показал, что они дают лишь около трети. Выясним, что прячется за самой знакомой частицей материи.

«Как я четыре года исследовал плазменные бублики в стеклянных колбах» Литровая колба, внутри горизонтально висит светящееся кольцо. Оно само плавает по объёму, отзывается на поднесённую руку, реагирует на магнит и временами выдаёт спецэффекты редкой красоты. В колбу при этом не входит ни один провод. Половина зрителей первым делом спрашивает про термояд, хотя это не токамак и не реактор из фантастики. За кольцом стоят четыре года работы и почти вся таблица Менделеева, которую автор перебирает по щепотке прямо в колбе. Одни элементы светятся годами, другие красивы, но с таймером, а цинк, олово, свинец и магний затягивают стекло зеркально-чёрным за три минуты. Разберёмся, как катушка снаружи заставляет газ гореть кольцом.