пятница, 27 июня 2008 г.

Недостаток льда

Это кажется невероятным - впервые за всю историю человечества Северный полюс в этом году может полностью лишиться льда. И добраться туда можно будет на обыкновенной лодке.

Путешествие на шлюпке до самого Северного полюса по воде станет в этом году драматической иллюстрацией последствий глобального потепления. Ученые считают, что лед может полностью растаять уже этим летом. "С точки зрения науки Северный полюс всего лишь одна из многочисленных точек на глобусе, но она имеет огромное символическое значение. На Северном полюсе должен быть лед, а не вода", - говорит Макр Сериз из Национального центра исследований снега и льда в Колорадо.

Если прогнозы ученых сбудутся, то арктические нации, такие как Россия, Канада, США, Норвегия и Дания, смогут добывать нефть и другие природные ресурсы из месторождений, ранее являвшихся недосягаемыми из-за ледяного щита.

Полярные исследователи полагают, что шансы на полное исчезновение льда на Северном полюсе сегодня составляют 50 на 50, потому что формировавшийся много лет ледяной покров полностью растаял и сменился более тонким слоем, образованным за последний год.

Рон Линдсей из Университета Вашингтона в Сиэтле полагает, что все теперь зависит от погоды в Арктике, ветрового режима, количества и продолжительности солнечных дней. "Существует большая вероятность того, что весь лед на Северном полюсе растает, - говорит Линдсей. - Это вполне реально, но не гарантированно".

По информации The Independent.

среда, 25 июня 2008 г.

Без цифр

Лингвисты из Массачусетского технологического института США при изучении слабораспространенных языков малых народностей Южной и Латинской Америки обнаружили один уникальный язык, в которым нет такого понятия, как число. То есть в языке нет таких определений, как "один", "два", "три" и так далее.

При всей необычности языка, он является живым, то есть на нем общаются живующие сейчас люди. На сегодня носителями уникального языка Пираа являются чуть более 300 человек, проживающих в отдаленных северо-западных регионах Бразилии. По словам ведущего лингвиста и автора данного исследования профессора Эдварда Гибсона, носители языка Пираа не оперируют конкретными числами, вместо этого они употребляют всего две дефиниции, которые на русский можно приблизительно перевести как "несколько" и "много" (или "больше").

Ученые говорят, что впервые им пришлось столкнутся с языком, в котором в принципе нет точных количественных показателей для измерения чего-либо.

Профессор Гибсон отмечает, что очень часто ученые предполагают, что подсчет является врожденной частью процесса человеческого познания мира, однако здесь существует культура, которая в процессе эволюции не нашла для себя полезной выбор точных количественных показателей.

В научной статье, опубликованной в последнем номере специализированного издания Cognition, авторы исследования отмечают, что данное открытие показывает, что слова, обозначающие числа, были выработаны в процессе человеческой жизнедеятельности, однако неотъемлемой частью культуры эти определения могут и не являются.

Гибсон рассказывает, что интерес лингвистов язык Пираа привлек еще в 2004 году, однако тогда в процессе первичных исследований специалисты пришли к выводу, что в языке есть слова для обозначения понятий "один", "два" и "много". Теперь же, когда ученые попросили носителей языка проранжировать простые предметы от 1 до 10, то деление был предельно простым 1- 4 предмета носителями языка были отнесены к категории "несколько", все что больше этих показателей, было отнесено к категории "много".

"Исследователи решили добавить новое задание для носителей языка: они взяли 10 простых предметов и попросили посчитать их в обратном порядке. Носители Пираа применяли слово, ранее считавшееся определением понятия "два", для определения 5-6 предметов, а "один" - для просто счета в количестве от 1 до 4 предметов", - говорит Гибсон.

"Это натолкнуло специалистов на идею о том, что данные понятия вовсе не являются обозначение чисел, они просто означают приблизительные количества", - продолжает он.

Ученые выдвигают логическое объяснение такой системы "исчисления". Дело в том, что любые предметы в небольших количествах человек способен запомнить и без понятия цифр, соответственно, здесь носители Пираа просто полагаются на свою память, если предметов больше 5-6, то запомнить их количество с первого раза значительно сложнее и тут на помощь приходит простая дефиниция - "много".

суббота, 21 июня 2008 г.

Всего пара лет

Группа ученых из Дании, США и Японии смогла "прочесть" "записанную" в ледниковом покрове Гренландии историю последних крупных изменений климата Земли, произошедших в конце последнего оледенения. Исследователи установили, что резкие изменения климата могут происходить невероятно быстро - в течение нескольких лет.

Результаты исследования, полученные в рамках проекта бурения ледникового щита Гренландии NorthGRIP, опубликованы в сегодняшнем номере журнала Science.

Лагерь экспедиции в ГренландииЛедник Гренландии сформировался из снега, который выпадал год за годом, и постепенно под давлением вышележащих слоев превращался в лед. Каждый годовой слой льда раскрывает температуру и количество осадков, состав древней атмосферы и свидетельства времени и силы далеких ураганов, пожаров и извержений вулканов.

Бурение трехкилометровой толщи гренландского ледника может дать информацию о климате за последние 125 тысяч лет.

Последний ледниковый период в северном полушарии завершился резкими колебаниями температуры, которые включали два потепления, разделенные периодом похолодания.

Первое внезапное потепление произошло 14,7 тысячи лет назад. Температура в Гренландии увеличилась более чем на десять градусов, и в относительном мягком климате первые люди каменного века пришли в Северную Европу и Скандинавию. Однако 12,9 тысячи лет назад ледниковый период вернулся и окончательно завершился 11,7 тысячи лет назад.

"Кто-то нажал кнопку"

Авторы исследования заявляют, что глобальные и очень сильные климатические изменения - уровня температуры и влажности, циркуляции атмосферы - произошли в невероятно короткий срок, в течение всего лишь нескольких лет.

[-video:102368661-]"Мы проанализировали переход от последнего ледникового до нашего современного теплого межледникового периода, и убедились, что климатические изменения происходили так быстро, как будто кто-то нажал на кнопку", - говорит руководитель проекта, профессор Дорт Даль-Енсен (Dorthe Dahl-Jensen) из Центра изучения климата и ледников Института Нильса Бора Копенгагенского университета.

Другой соавтор статьи, Джим Уайт (Jim White), директор Института арктических и альпийских исследований университета Колорадо отмечает, что настолько высокая скорость изменений климата никогда прежде не фиксировалась.

"Такие быстрые климатические изменения вызовут большие трудности с адаптацией даже у современного общества. Знать, как эти события начинаются и происходят, - один из самых неотложных вопросов в изучении климата, в ответе на который мы нуждаемся", - говорит Уайт.

Ледники Гренландии - книга глобальных климатических перемен

Исследователи анализировали несколько ключевых компонентов годовых слоев льда - количество пыли, изотопный состав воды и кислорода. В частности, количество пыли, вмороженной в лед, позволяет судить о температуре - чем холоднее климат, тем больше пыли поднимается с земли в атмосферу и больше ее оседает на леднике.

Бурение ледника в ГренландииСоотношение изотопов кислорода, вмороженного в лед, также позволяет судить о температуре - высокое содержание кислорода-18 свидетельствует о более теплом климате. Ученые измеряли также долю одного из изотопов водорода - дейтерия, которая отражает температуру того места, где испарялась вода, затем выпала на ледниках в виде снега. Чем его больше, тем теплее был климат в месте, где формировались облака.

Ученые установили, что незадолго до начала резких климатических изменений начало меняться содержание пыли - в течение нескольких десятилетий оно снизилось до одной десятой от первоначальной доли.

Так как пыль, которая оседает в Гренландии, подымается в атмосферу с земли в Азии, исследователи пришли к выводу, что климатические изменения происходили сравнительно далеко от острова.

Снижение количества пыли, предшествовавшее обоим потеплениям, указывает на высокие температуры в тропиках и значительное увеличение количества осадков в Азии, отмечает Уайт.

Ученые полагают, что древнее потепление в тропиках вызвало большие и быстрые атмосферные изменения на экваторе, интенсификацию тихоокеанских муссонов, таяние льдов на севере Атлантического океана, повышение температуры и влажности в Гренландии и во всем северном полушарии.

"Хотя климатические изменения в конце ледникового периода видимо сильнее всего повлияли на северо-атлантический регион, наши измерения показывают, что они вызвали изменения в тропических районах. Мы также можем увидеть, что когда происходят резкие климатические изменения, циркуляция атмосферы фундаментально меняется ", - заключает Дорте.

Опасные симптомы

Анализ древних климатических изменений может быть критически важен для коррекции существующих математических моделей климата, в частности, благодаря ему можно определить признаки грядущих перемен.

"Мы знаем, что такие события будут происходить на Земле в будущем, но не знаем, когда именно", - говорит Уайт.

"Вопрос в том, сможем ли мы распознать опасные симптомы до того, как начнутся большие проблемы. Пока мы не ответим на эти вопросы, мы будем мчаться вслепую по узкой дороге, надеясь, что впереди нет резкого поворота", - подчеркивает ученый.

вторник, 17 июня 2008 г.

Рыбы могут летать под водой

Австралийских исследователей во главе с доктором Крисом Фултоном из Австралийского Национального Университета заинтересовали некоторые рыбки, обитающие на коралловых рифах. В основном ученых поразила скорость передвижения этих рыб и способность выживать в довольно быстрых водах у рифов.

Как оказалось, эти рыбы буквально летают в воде. Их плавники схожи с крыльями птиц по функциональной нагрузке.

«Мы исследовали рыб у Большого Барьерного Рифа, когда заметили, что в некоторых мелких местах живут практически исключительно несколько видов рыб. Когда мы рассмотрели их поближе, оказалось что у всех их есть одна особенность – плавики похожие на крылья» - говорит Фултон.

Такие плавники дают возможность скаровой рыбе, губану и рыбе-хирургу возможность буквально летать под водой используя движения плавников, напоминающие восьмерку.

«Большинство рыб работают плавниками так же как люди веслами. То есть создают поток лишь половину времени, вторая половина уходит на возвращение плавников в исходное положение. Эти же рыбки выписывают плавниками восьмерки, генерируя непрерывный поток. Они используют те же принципы и движения для плавания, что птицы для полета»

По-видимому, такая особенность позволяет рыбам выживать в быстрых течениях и турбулентных потоках у рифов.

Плывущие рыбы были засняты на скоростную видеокамеру и ученые приступили к детальному исследованию их движений. Возможно, в будущем эти исследования помогут создать более быстрые и маневренные батискафы для изучения жизни в морях и океанах.

И еще один интересный факт. Эти рыбки проплывают за секунду расстояние, в десять раз превышающее длину их тела. Для сравнения, олимпийские чемпионы пробегают за ту же секунду дистанцию лишь в 1,3 раза большую, нежели длина их тела. Да и то лишь на 50-метровках.

ABC Science

среда, 11 июня 2008 г.

Мамонты

Значительное открытие в области исследования мамонтов сделали учёные разных стран, изучив митохондриальную ДНК, извлечённую из волос древних животных.

Родственники слонов бродили по покрытым снегом равнинам Сибири примерно 40 тысяч лет назад. Ранее считалось, что все мамонты были одной группой животных.

Однако интернациональная команда учёных, которую возглавил Томас Гилберт (Thomas Gilbert) из университета Копенгагена (Københavns Universitet), расшифровала митохондриальную ДНК ещё пяти особей Mammuthus primigenius (итого на данный момент 18). А затем палеонтологи доказали, что на момент вымирания мамонты представляли собой две отдельные группы животных, у которых был один общий предок.

Два "ответвления" обитали в одно и то же время примерно в одних и тех же местах. Но одно из них, судя по всему, проживало на небольшой территории и вымерло раньше всех остальных.

Комок шерсти мамонта и его анализ в лаборатории центра древней генетики университета Копенгагена (фото Stephan Schuster, Penn State University).

Комок шерсти мамонта и его анализ в лаборатории центра древней генетики университета Копенгагена (фото Stephan Schuster, Penn State University).

Отметим, что у большинства животных, и в частности у мамонтов, митохондриальная ДНК передаётся по материнской линии. В ней отсутствуют данные об изменениях функций многих генов (в отличие от ДНК в ядре клетки). Но именно по этой причине её значительно проще использовать для идентификации отдельных групп животных.

Поначалу биологи, тщательно изучив мтДНК 18 особей, обнаружили, что имеют дело с двумя разными филогенетическими ветвями. Затем они посмотрели на карту местонахождения останков животных, после чего с помощью радиоуглеродного анализа установили, в какое время жили исследуемые особи мамонтов.

Учёным удалось выявить следующие различия: вторая малочисленная группа животных "охватывала" меньшие территории, оставаясь в основном в высоких арктических широтах, и при этом вымерла около 30-40 тысяч лет назад. В то же время первая просуществовала ещё 20 тысяч лет.

Места обнаружения останков мамонтов, из волос которых были извлечены целые митохондриальные ДНК. Более распространённая группа мамонтов показана синими ромбами. Красными кружками, как вы уже наверняка догадались, обозначена вторая малочисленная группа (иллюстрация Tomas Gilbert).

Места обнаружения останков мамонтов, из волос которых были извлечены целые митохондриальные ДНК. Более распространённая группа мамонтов показана синими ромбами. Красными кружками, как вы уже наверняка догадались, обозначена вторая малочисленная группа (иллюстрация Tomas Gilbert).

Первое различие пока неоспоримо (в будущем, возможно, найдут мамонтов, относящихся ко второй группе, и в других местах). А вот второе вполне можно подвергать сомнению, ведь данные радиоуглеродного анализа допускают огромную ошибку (в случае загрязнения образца) и говорить наверняка о времени существования животных нельзя.

Но и с "глобальными" выводами Гилберта и его коллег спешат согласиться далеко не все учёные.

"Ещё рано констатировать, что среди вымерших мамонтов присутствовали две группы, два подвида или даже вида. Так Генетики пока не в состоянии сопоставить расшифрованные данные и морфологию животных", — считает доктор Адриан Листер (Adrian Lister) из лондонского Музея естествознания (Natural History Museum).

Однако найденные различия всё же ставят перед научным сообществом новые важные вопросы. А биологи ещё раз отмечают важность нового метода извлечения мтДНК, которая раньше считалась не слишком важным источником генетической информации.

LiveScience также обращает внимание читателя на то, что внутри групп особи не отличались большим генетическим разнообразием. Это в свою очередь вполне могло стать одной из важнейших причин последующего вымирания мамонтов.

Подробный отчёт о проведённом исследовании опубликован в открытом доступе в журнале "Слушания национальной академии наук США" (PNAS).

суббота, 7 июня 2008 г.

На замену шестеренки

"Мы разработали и запатентовали альтернативу зубчатому колесу", — такая строчка в письме не могла нас не заинтересовать, и мы связались с его автором. Удивительно, но оказалось, что по профессии он — режиссёр и сценарист, по совместительству – автор рассказов в стиле гонзо, а по состоянию души – изобретатель. Потому далее о сценариях – ни слова.

Наш герой — Сурен Мкртчян (Suro Jr.). Совместно с профессором Андреем Романовым из ГКНПЦ им. М.В. Хруничева он изобрёл оригинальную передачу, способную заменить обычный набор шестерёнок.

В основе передачи — пара цилиндров со множеством выточенных ямок. В ямки одного из цилиндров помещены шарики. Далее всё просто — шарики, попадая в углубления соседнего цилиндра, передают усилие от одной детали к другой.

По словам Сурена, новая "зубчатая" передача (условно её всё-таки можно так называть) применима везде, где есть обычные передачи с зубьями: начиная от станкостроения и заканчивая часами и разводными мостами.

Мкртчян и Романов получили российский патент, но, конечно, хотели бы запатентовать новинку и в других странах. А самое интересное — изобретатели построили опытный образец передачи с шариками.

Первый рабочий прототип узла и рисунки из патента (фото и иллюстрации Сурен Мкртчян).

Первый рабочий прототип узла и рисунки из патента (фото и иллюстрации Сурен Мкртчян).

Правда, в силу некоторых обстоятельств, им не удалось полностью воплотить всё, что было задумано. Так, по первоначальному замыслу, шарики и лунки должны чередоваться на каждом из двух колёс. Однако и простая модель показала работоспособность идеи.

В патенте же описаны выполненные по тому же принципу самые различные вариации такой передачи (коническая, к примеру). Ведь расположение рядов шариков можно варьировать, как и форму удерживающего их "колеса".

Какой смысл в подобной замене?

Авторы изобретения отмечают, что "шариковые шестерни" проще в изготовлении и дешевле. Для них не нужны зуборезные станки. Достаточно насверлить отверстий в стальных цилиндрах да добавить шарики, сходные с теми, что работают в больших подшипниках.

А ещё такая передача не боится поломки "зуба" — если один из шариков выпадет из гнезда, весь механизм сможет работать как ни в чём не бывало. Ремонт также прост — вставить шарик обратно, и всё.

У нас сразу возник вопрос: как эти "зубья" крепятся? Не повылетают ли все сразу, особенно при высокой нагрузке?

Мкртчян пояснил, что шарики приклеены, но клей — не единственное, что крепко держит их на месте.

Дело в том, что под каждым шариком ещё есть лунка, в которой остаётся немножко воздуха. Клей работает как герметик, так что при попытке шарика выпасть разряжение удерживает его на месте ("Закон вантуза", — говорит Сурен).

По идее, выпуск таких необычных передач должен быть ещё и более экологичным. Ведь при нарезании зубьев у традиционных шестерёнок в стружку уходит немало металла. А ведь это — и материал, и энергия, потраченные впустую (фото Сурен Мкртчян).

По идее, выпуск таких необычных передач должен быть ещё и более экологичным. Ведь при нарезании зубьев у традиционных шестерёнок в стружку уходит немало металла. А ведь это — и материал, и энергия, потраченные впустую (фото Сурен Мкртчян).

Как рассказал изобретатель, масштабных испытаний прототипа не проводилось, поэтому о точной величине потерь на трение или об износостойкости такой системы (о чём мы сразу спросили Мкртчяна) говорить рано.

Тем не менее, полагаем, необычная передача вполне может в каких-то вариантах применения оказаться интереснее и удобнее простых шестерёнок.

Возможно, вы удивитесь, зачем выпускник ВГИКа, с блеском выступивший на ряде кинематографических конкурсов, занялся патентованием "нового колеса", кропотливым изготовлением первой модели...

Сурен приводит только один пример. Зато яркий.

В 1945 году писатель-фантаст Артур Кларк, тогда ещё только начинавший покорение сердец читателей, опубликовал... нет, не фантастический рассказ, а научную статью, в которой детально изложил идею размещения спутников связи на геостационарной орбите.

Пророчество писателя не просто сбылось — оно изменило мир. Но сам Кларк от этого ничего, кроме морального удовлетворения, не получил (у него не было даже патента). Позже он написал об этом фельетон — "Краткая предыстория спутников связи, или Как я на досуге потерял миллиард долларов".

вторник, 3 июня 2008 г.

Юпитер

В атмосфере Юпитера сформировалось уже третье по счету образование загадочной природы – так называемое Красное Пятно.

Полученные исследовательской группой под руководством профессора Калифорнийского университета в Беркли Имке де Патера (Imke de Pater) данные свидетельствуют о том, что активность процессов неясной природы в атмосфере Юпитера возрастает, а сами пятна или обусловленные ими процессы являются источниками, излучающими энергию в космическое пространство.

Большое Красное Пятно в Юпитере хорошо заметно даже в малые телескопы и наблюдается учеными уже на протяжении более чем трех с половиной столетий. Это свидетельствует об относительной стабильности образований такого рода. Однако с наступлением нового тысячелетия в атмосфере планеты-гиганта стали происходить необычные вещи.

В 2005 году одно из «белых» образований, известных с 1930-х годов, изменило свой цвет на отчетливо выраженный красноватый, став первым прецедентом такого рода в истории современной науки. Пятно, получившее название Малое Красное Пятно, существует до сих пор.

В 2008 году было зарегистрировано появление на Юпитере очередного, уже третьего по счету пятна красного цвета, получившего обозначение 2008 Oval 2.

По мнению ученых, о нарастающей интенсивности процессов, происходящих на Юпитере, свидетельствует также изменение характера облачного покрова вокруг Большого Красного Пятна – оно становится все более турбулентным.

По мнению специалиста в области гидродинамики, профессора Калифорнийского университета в Беркли Филиппа Маркуса (Philip S. Marcus), результаты новых наблюдений Юпитера подтверждают модель, согласно которой температура атмосферы планеты-гиганта изменяется примерно на 10 градусов Цельсия, становясь выше в экваториальных областях и ниже – в районе Южного полюса планеты.