Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Научная информация
Форум Общие вопросы развития сознания > Общедоступный > Полезные ссылки
Страницы: 1, 2, 3
---
Зрение наcтроили по звёздам.



"...Мриганка Шур и его коллеги из Массачусетского технологического института выяснили, что работу сосудов регулируют отнюдь не нейроны, а астроциты – звездчатые клетки нервной системы.

Они относятся к глиальным элементам – «поддерживающим» клеткам нервной системы, которые обеспечивают изоляцию, питание, деление «стволовых» элементов и рост, а как недавно выяснилось, даже частично берут на себя функции нейронов.

В частности – регулируют активность синапсов, по которым сигнал передаётся от одного нейрона к другому, отвечают за привыкание к морфину и опиатам, и, что немаловажно в «средней полосе», отвыкание от алкоголя.

Как отметил Джеймс Шуммерс, один из соавторов опубликованной в Science работы, астроциты электрически неактивны, поэтому от них просто не ожидали какой-либо быстрой реакции, характерной для нейронов. Двухфотонная микроскопия показала обратное.

Ученые исследовали активность зрительных нейронов в головном мозге хорька. Непосредственным объектом для изучения стали ионы кальция, выполняющие роль универсального переносчика сигналов внутри различных клеток: мышечных, нервных, обычных фибробластов кожи и железистого эпителия. Для этого ученые пометили тысячи клеток зеленым флуоресцирующим индикатором, яркость свечения которого существенно возрастает при увеличении концентрации кальция в клетках. А затем начали наблюдать, но уже через микроскоп.

В отличие от фМРТ, микроскопия отражает известные физические величины

,в данном случае – интенсивность и локализацию флуоресценции. В результате Шуммерс и Шур показали, что в ответ на зрительный стимул астроциты «активируются» не хуже, а главное – не намного медленней нейронов. Если пик концентрации кальция в последних приходился на 3 секунды, то в соседних астроцитах – на 7 секунд после сигнала. Авторы объясняют эту задержку временем, необходимым для выделения нейромедиатора или других ионов из нейронов и связывания их с рецепторами на звездчатых клетках.

Ученые не ограничились однотипным «засвечиванием», а использовали разнообразные зрительные сигналы, вызывающие возбуждение нейронов в разных участках коры. Во всех случаях рядом с серыми клеточками активировались астроциты.

Более того, звездчатые клетки даже превзошли нейроны в способности «подстраиваться» к сигналу, изменяя активность в ответ на стимул.

Поскольку умение регулировать, а иногда даже кардинально изменять реакцию нейронов уже доказано, то Шур не сомневается в том, что астроциты участвуют и в формировании изображения.

Тем более что в головном мозге их гораздо больше, чем самих нейронов – до 50% от общего количества клеток. Их сеть по распространённости не уступает серым клеточкам с такими же многочисленными межклеточными контактами, кроме того – слияниями и объединениями с формированием многоклеточных комплексов. В таком случае им вовсе не нужно электрическое поле для быстрого распространения сигнала – внутри клетки или комплекса с помощью «мессенджеров», один из которых – ионы кальция, информация распространяется не намного медленнее, чем по «нейронным проводам».

Учёным пока не удалось зарегистрировать сигнал активации астроцитов в других областях мозга, то есть неизвестно, передают ли они его по своим сетям независимо от нейронов..."

--------------

Астроциты

— клетки нейроглии. Совокупность астроцитов называется астроглией. Астроциты делятся на фиброзные (волокнистые) и плазматические. Фиброзные астроциты располагаются между телом нейрона и кровеносным сосудом, а плазматические — между нервными волокнами.

Их функции многообразны:

* Опорная и разграничительная функция — поддерживают нейроны и разделяют их своими телами на группы (компартменты). Эту функцию позволяет выполнять наличие плотных пучков микротрубочек в цитоплазме астроцитов.
* Трофическая функция — регулирование состава межклеточной жидкости, запас питательных веществ (гликоген). Астроциты также обеспечивают перемещение веществ от стенки капилляра до цитолеммы нейронов.
* Участие в росте нервной ткани-астроциты способны выделять вещества, распределение которых задает направление роста нейронов в период эмбрионального развития. Рост нейронов возможен как редкое исключение и во взрослом организме в обонятельном эпителии, где нервные клетки обновляются раз в 40 дней.
* Гомеостатическая функция — обратный захват медиаторов и ионов калия.Извлечение глутамата и ионов калия из синаптической щели после передачи сигнала между нейронами.
* Гематоэнцефалический барьер — защита нервной ткани от вредных веществ, способных проникнуть от кровеносной системы. Астроциты служат специфическим «шлюзом» между кровеносным руслом и нервной тканью, не допуская их прямого контакта.
* Модуляция кровотока и диаметра кровеносных сосудов — астроциты способны к генерации кальциевых сигналов в ответ на нейрональную активность. Астроглия участвует в контроле кровотока, регулирует высвобождение некоторых специфических веществ,
* Регуляция активности нейронов- астроглия способна высвобождать нейропередатчики.

В ответ на активацию нейронов астроциты способны выделять вазоактивные вещества(вещества способные расширять либо сокращать кровеносные сосуды) простогландины, оксид азота(NO), циклоксигеназу COX1 и другие. Механизм выделения этих веществ различен.

В течении длительного времени астроциты считались опорными клетками нейронов, обеспечивающими их питание и физическую поддержку. Последние исследования привели к созданию модели трехстороннего синапса (пресинаптический нейрон, астроцит, постсинаптический нейрон). Астроциты способны выделять нейромедиаторы АТФ, ГАБА, Серин и другие. Это позволяет им напрямую учавтвовать в процессе передачи и обработке информации в нервной ткани.

(Wikipedia)
---
Загадочная миссия "Феникса".



"...Планета замерзших рек

Американцы считают сенсацией обнаружение следов воды на Марсе. По моему мнению, настоящее научное открытие воды было еще в 1975 году, когда «Викинги» сфотографировали прекрасно сохранившуюся речную сеть с хорошо проявленными речными террасами. Это свидетельствовало об обилии воды и последовательном понижении базиса эрозии, то есть уровня, ниже которого реки не могут углублять свое русло. Нижний базис эрозии рек соответствует низко расположенным равнинам Марса, покрытым мощным слоем красного песка и песчаными дюнами километровой высоты. Видимо, под слоем песка скрываются глубоко промерзшие океаны Красной планеты.

Прекрасная сохранность речных долин указывает, что высохли эти реки совсем недавно, видимо, вследствие наступления резкого похолодания, сходного с ледниковым периодом на Земле. Поэтому обнаружение следов воды не выглядит сенсацией. Воды на Марсе очень много, просто она находится в форме льда. Удивительно другое: получив много лет назад действительно сенсационные данные с «Викингов», американские ученые не уделили им должного внимания. Ведь фотографии и химические анализы – это только первичная информация, которая приобретает значение лишь после ее осмысления. На самом деле уже тогда стало возможным расшифровать геологическую историю Марса и выявить свидетельства поистине трагических событий, произошедших на этой планете совсем недавно.

Американские ученые, как фантасты прошлого века, продолжают называть речные долины «каналами». Они сфотографировали грандиозные многокилометровые оползни на отвесных склонах ущелья Маринер, но словно не поняли, что это – свидетельство оттаивания мощной толщи рыхлых красноцветных песков, сцементированных льдом вечной мерзлоты. Увлеченные поиском «следов воды», американские ученые упустили из виду, что оползни в ущелье Маринер указывают на потепление климата Красной планеты и что этот процесс аналогичен глобальному потеплению Земли, который начался 18 тысяч лет назад с окончанием последнего ледникового периода.

Но если вечная мерзлота оттаивает на двух планетах одновременно, значит, причины потепления климата связаны с усилением излучения Солнца, а не с широко разрекламированными техногенными выбросами углекислоты и «парниковым эффектом».

Красный Марс

Другая настоящая и также не понятая американскими учеными сенсация – магнитность красноцветных песков, возникших за счет выветривания глубинных пород. Наличие оксидов железа предполагалось на Марсе и раньше, но никто не знал, что здесь распространен редкий на Земле минерал маггемит, красная магнитная окись железа (гамма-Fe2O3). И опять американские ученые не дали объяснения этому сенсационному факту, необычность которого в том, что при выветривании горных пород на Земле возникает не маггемит, а немагнитный гидроксид железа – минерал лимонит.

Искусственный маггемит – красную магнитную окись железа, носитель информации на магнитных лентах – получают на заводах, прокаливая гидроксид железа при 1000 градусов Цельсия. Нам удалось найти природный маггемит в больших количествах в Якутии, в зоне воздействия гигантского Попигайского метеоритного кратера, возникшего 35 миллионов лет назад. По нашему мнению, маггемит Якутии возник при ударе астероида. Соответственно, маггемитовые красные пески Марса возникли за счет прокаливания лимонитовых кор выветривания базальтов при ударах астероидов. Эти события оставили множество огромных взрывных кратеров.
Но красноцветные железистые коры выветривания возникают за счет глубинных пород лишь в том случае, если в атмосфере планеты присутствует свободный кислород в сочетании с водой. В свою очередь, кислород в атмосфере любой планеты – четкий индикатор наличия жизни и процесса фотосинтеза.

По нашим подсчетам, для того, чтобы Марс стал красным и базальты его поверхности «проржавели» за многие миллионы лет на глубину одного километра, потребовалось изъять из марсианской атмосферы 5000 триллионов тонн (!) свободного кислорода, что в четыре раза больше количества кислорода, содержащегося сейчас в атмосфере Земли. Такое огромное количество свободного кислорода в атмосфере Марса могла создать только жизнь. Напомню, что зеленый покров Земли создают 1200 триллионов тонн кислорода всего за 3700 лет, что по геологическим понятиям – срок ничтожный.

Как погибла жизнь на Марсе

Можно сказать: если черные базальты планеты с поверхности «проржавели» и превратились в мощные красноцветные коры выветривания, то жизнь на Марсе несомненно была! Она существовала миллиарды лет и явно была связана с фотосинтезом, то есть с растительностью. Иначе Марс не стал бы «Красной планетой». Следы жизни обязательно будут найдены. Вопрос надо ставить иначе: почему эта жизнь исчезла?

Суть нашей гипотезы в том, что спутники Марса Фобос и Деймос («Страх» и «Ужас») вращаются крайне близко к поверхности планеты. Например, Фобос, типичный астероид размером 25 км в длину и 21 км в ширину, находится на кольцевой орбите на расстоянии всего 5920 км от поверхности планеты. Он постепенно тормозится редкой атмосферой Марса и приближается к так называемому пределу Роша – расстоянию, при достижении которого спутник разрушается гравитационно-приливными силами и при наличии следов атмосферы падает на планету. Для Марса предел Роша находится на расстоянии 4900 км от его поверхности. Астрономы полагают, что через 40 миллионов лет Фобос опустится настолько, что тоже развалится на множество обломков и рухнет на Марс.

По нашему мнению, у Марса был третий спутник, который уже прошел через предел Роша и рассыпался на тысячи обломков, возможно, менее миллиона лет назад. О том, что катастрофа на Марсе произошла в геологическом смысле недавно, свидетельствуют свежие формы метеоритных кратеров и хорошо сохранившаяся речная сеть, не засыпанная мощными песчаными бурями, месяцами бушующими на Марсе. Для спутника – убийцы жизни мы предлагаем название Танатос («Смерть»). Танатос был заторможен мощной и богатой кислородом атмосферой Марса, распространявшейся на расстояние до 5000 км от его поверхности.

Обломки Танатоса рухнули на планету, создав многочисленные крупные метеоритные кратеры. Любопытно, что кратеры ориентированы на поверхности Марса, как следы пулеметных очередей: это значит, что на пределе Роша обломки Танатоса сформировали «рои», падавшие последовательно друг за другом. Страшная астероидная бомбардировка прокалила поверхность планеты и превратила немагнитный гидроксид железа в магнитный маггемит. Гидроксид железа часто сопровождается гидроксидом алюминия, который при прокаливании переходит в оксид алюминия, минерал корунд, который по твердости уступает лишь алмазу. Можно предсказать, что на Марсе будет найдена твердейшая горная порода «наждак», состоящая из зерен корунда.

Гравитационное поле Марса заметно слабее, чем у Земли. Поэтому плотная атмосфера Марса была легко сорвана с планеты и выброшена в космос в виде мощных потоков раскаленного газа и плазмы, в которых скорость движения атомов и ионов превосходит третью космическую скорость. Потеря атмосферы привела к резкому похолоданию – наступил ледниковый период, океаны и реки замерзли.

Однако в атмосфере Марса, состоящей на 95% из углекислоты, имеется озоновый слой и содержится 0,1% кислорода. Загадка заключается в том, что этот кислород может быть или реликтовым, или… это следы деятельности растительной жизни типа мхов и лишайников, сохранившейся на дне ущелья Маринер в экваториальной (наиболее теплой) части Марса. Именно сюда надо было бы сажать станцию для поиска марсианской жизни..." (Подчеркнуто СЛ)
---
Создан безупречный шар.



"...Как сообщает New Scientist, международная группа ученых разработала и создала эталон килограмма в виде шара кристаллического кремния, выполненного с недостижимой прежде точностью.

Идея создания эталона шара возникла как результат переосмысления принципов создания эталона массы - единственного на сегодняшний день эталона метрической системы мер и весов, определенного не через физические константы, но зафиксированного в виде материального предмета. В ситуации быстрого прогресса средств измерения такой метод определения эталона стал анахронизмом.

Выяснилось, что масса эталона килограмма, зафиксированного в виде гири из платины и иридия еще 120 лет назад и хранящегося в Париже, стала изменяться и уже заметно отличается от массы 40 его собственных копий, имеющихся в разных странах мира. Природа таких изменений, и факторы, их вызывающие, не вполне понятны, однако становится ясно, что эпоха материальных эталонов осталась в прошлом.

Международная группа ученых, объединившаяся в рамках проекта «Авогадро» (Avogadro project), предложила определить килограмм через определенное количество атомов кремния, его составляющих.

Выяснилось, что это – непростая задача. Для решения задачи потребовалось попутно создать сверхточные кремниевые сферы – промежуточный этап на пути создания физически корректного эталона массы.

Для определения массы килограмма через количество атомов, его составляющих, было решено сделать образец из монокристалла чистого моноизотопного кремния (Si-28) с массой, соответствующей массе имеющегося платино-иридиевого эталона, затем определить его пространственный объем, с помощью методов рентгеновской кристаллографии определить расстояние между атомами в кристаллической решетке и, тем самым, его плотность, и вывести из них количество атомов, содержащееся в эталоне.

Для упрощения процедуры измерений решено было сделать эталон в виде сферы.

В создании эталона были задействованы российские ученые – сверхчистый кремний для них был получен путем очистки его в центрифугах, ранее использовавшихся для разделения изотопов урана.

Затем сверхчистый кремний был отправлен в немецкий метрологический институт, в котором из этого кремния был выращен монокристалл. Наконец, он был превращен в сферу недостижимой прежде геометрической точности в австралийском центре сверхточной оптики.

Контроль качества поверхности шара осуществлялся посредством измерения расстояний между 60 тыс. пар точек с помощью оптического интерферометра.

В результате получился эталон массы килограмма, выполненный в виде кремниевого шара диаметром около 93,75 мм.

Качество его поверхности таково, что после увеличения шара до размеров шара земного размер шероховатости его поверхности не превосходил бы 12 – 15 мм (в реальном масштабе они не превышают 0,3 нм), а регулярные отклонения от геометрической сферы не превышали бы 2 – 3 м.

Измерения количества атомов в шаре, выполненные независимо тремя различными группами, позволили бы переопределить эталон массы и установить ошибку измерений.

Однако появится ли в результате новый эталон массы, пока неясно. Скептики утверждают, что, несмотря на очевидные технологические достижения, в данном случае один макрообъект в качестве эталона заменен другим, но суть подхода от этого не изменилась. Предполагается попытаться определить эталон килограмма через электромагнитное взаимодействие..."
---
Разработан квантовый протокол, защищающий поисковые запросы.



"...Итальянские и американские исследователи Витторио Джиованнетти (Vittorio Giovannetti), Сет Ллойд (Seth Lloyd) и Лоренцо Макконе (Lorenzo Maccone) предложили схему поиска в классической базе данных, обеспечивающую ее защиту от утечки лишней информации, а пользователя - от разглашения сведений о его поисковых запросах. Новый протокол под названием Quantum private queries (QPQ) описан в статье, опубликованной в Physical Review Letters.

Проблема защиты запросов пользователей баз данных стоит достаточно давно. Ее тривиальное решение заключается в предоставлении пользователю всей информации базы. Однако такой способ ставит под угрозу уже самого владельца базы данных, который может пострадать от утечки информации, не относящейся к запросу.

Найти эффективный метод защиты обеих сторон сложно, и ранее эта проблема не была решена в полной мере. Более того, с распространением технологий интернет-поиска она только усугубилась, проявившись, например, в нескольких громких скандалах, связанных с требованием силовых структур раскрывать поисковые запросы интернет-пользователей.

Новый квантовый протокол позволяет извлекать информацию из БД, не раскрывая запроса администратору базы; при этом информация, получаемая в одном запросе, ограничена по объему и не зависит от размера всей базы.

Основная идея, лежащая в основе протокола, такова: администратор возвращает не только ответ на запрос, но и сам оригинал запроса, не сохраняя у себя его копии, поскольку существует запрет квантового клонирования.

Запросы пользователя представляют собой квантовые состояния. Они посылаются администратору в произвольном порядке; в дополнение к запросам той или другой записи в базе данных, пользователь может обратиться с просьбой предоставить обе записи. Запрос при этом имеет вид квантовой суперпозиции разных запросов, его изменение является индикатором нарушения конфиденциальности. Ответ на этот запрос даст возможность узнать, был ли он прочитан администратором, который не имеет возможности отличить обычный запрос от проверочного..."
---
ДНК скрутили в тройную спираль.





"...Создана первая целиком искусственная ДНК, в которой привычные всем нуклеотиды заменены на не существовавшие прежде соединения. Их цепочки способны объединяться не только в двойную, но и в тройную спираль. Правда, что с ней делать, учёные пока не придумали.

Красота и мощь природного генетического аппарата, скрытые в двуцепочечной спирали ДНК, уже давно вдохновляли ученых на эксперименты по созданию искусственных молекул по образу и подобию материальной основы наследственности. Такие попытки осуществлялись уже не раз, так как простор для действия ученых довольно широк.

Во-первых, рукотворные изменения могут затронуть только так называемую скелетную часть ДНК, состоящую из молекул моносахарида дезоксирибозы, соединенных фосфодиэфирными мостиками. Такие синтетические эксперименты учёные уже проводили, что привело к созданию так называемых пептидных нуклеиновых кислот (ПНК), трео-фуранозильных нуклеиновых кислот (ТНК) и некоторых других аналогов. Однако эти изменения не затрагивают главных составных частей, из которых создана ДНК, азотистых оснований – аденина, цитозина, тимина, урацила и гуанина, так как целью подобных трансформаций было создание молекул, пригодных для применения в живых организмах – в исследованиях или для лечения генетических аномалий.

Другой стратегией создания искусственных ДНК является замена природных азотистых оснований на синтетические или добавление новых оснований, также способных вступать во взаимодействие по принципу комплементарности..."
---
Создан новый источник излучения для литографии в дальнем ультрафиолете.



"Новый источник излучения для использования в системах литографии в дальнем ультрафиолете (Extreme UltraViolet Lithography, EUVL), разработан в университете штата Калифорния в г. Сан-Диего (США) совместно с компанией Cymer.

Группа исследователей под руководством Марка Тиллака (Mark Tillack), подала патентную заявку на использование сделанного ими открытия, которое позволяет использовать в EUVL-системах импульсы СО2-лазера большой продолжительности.

В настоящее время используются EUVL-системы, где лазерное излучение на длине волны в области вакуумного ультрафиолета с ультракороткими импульсами направляется непосредственно на маску и через нее на кремниевую пластину. Подобные системы в перспективе позволят осуществить массовый переход в производстве микросхем на технологический процесс 32 нм. Однако стоимость их пока очень высока, а производительность недостаточна.

В процессе, разработанном калифорнийскими учеными, используется преобразование энергии излучения СО2 лазера в излучение в вакуумном ультрафиолете. Такой вариант существенно удешевит создание и эксплуатацию промышленных лазерных установок, к тому же эффективность использования излучения в этом случае также выше.

Д-р Тиллак считает, что использование нового источника для литографии позволит создавать модули флэш-памяти размером в 200 Гбайт, что в итоге приведет к постепенному вытеснению с рынка жестких дисков."
---
О мире, ursa minor и мировой пустоте.



"...В 2007 году, наблюдая за звездой Мира в созвездии Кита, известной вот уже четыре столетия, астрономы сделали поразительное открытие. Вслед за этим красным гигантом тянется хвост, наподобие кометного. Этот хвост, правда, хорошо заметен лишь в ультрафиолетовом диапазоне. Он простирается примерно на 13 световых лет, что в три раза превышает расстояние от Солнца до звезды Проксима Центавра. Ничего подобного астрономы еще не видели: "звезда-комета". Каждое десятилетие Мира теряет столько газообразного вещества, сколько весит Земля. За последние 30 тысяч лет — именно таков на сегодня возраст ее хвоста — из сброшенного ею вещества можно было бы создать не менее девяти таких планет, как Юпитер.
Имя этой звезды происходит от латинского слова, которое можно перевести, как "чудо". Мира и впрямь — неисчислимый кладезь чудес. Движется она не вдоль диска нашей Галактики, а поперек него. Скорость ее перемещений необычайно велика — около полумиллиона километров в час. Видимо, гравитационные поля тех звезд, мимо которых она пролетает, ее, как праща, ускоряют. При такой скорости полета она сильно сжимает и раскаляет газ впереди себя, и этот нагретый газ обтекает звезду, смешивается с выбрасываемым ею веществом и порождает непрерывно удлиняющийся хвост. Он так раскален, что светится ультрафиолетом, потому-то раньше, в телескопы обычного видения, его и не замечали. К тому же Мира, словно хамелеон, меняет свою окраску — через каждые 332 дня темнеет, а потом вновь разгорается. В тот момент, когда она достигает наибольшей яркости, светится в полторы тысячи раз сильнее. Иными словами, этот красный гигант изменяет свой блеск с десятой до второй звездной величины. Пульсации начались после выгорания в нем всего водорода, а затем гелия, и последующего раздувания, и сейчас знаменуют близкую смерть звезды. Через какое-то время (миллионы лет) Мира в последней вспышке сбросит с себя внешние слои вещества и превратится в белый карлик, окруженный пузырем так называемой планетарной туманности.

Своей близкой смертью Мира более всего и интересна ученым: ведь по ней они могут изучить, какое будущее ожидает наше родное Солнце.

Стоит добавить, что "спринтер-хамелеон" с хвостом кометы курсирует сейчас в 350 световых годах от Земли..."
Денис Липинский
Наблюдаемая Вселенная


Может ли быть наша Вселенная конечной и топологически сложной?
Какую форму имеет наша Вселенная?

Любые умозаключения о возможной форме нашей Вселенной должны опираться на реальные факты, полученные из астрономических наблюдений. Без этого даже самые красивые и правдоподобные гипотезы обречены на неудачу. Поэтому посмотрим, что говорят о Вселенной результаты наблюдений.

Прежде всего, заметим, что, в каком бы месте Вселенной мы ни находились, вокруг любой ее точки можно очертить сферу произвольного размера, содержащую внутри пространство Вселенной. Такое несколько искусственное построение говорит космологам, что пространство Вселенной представляет собой трехмерное многообразие (3-многообразие).

Сразу же возникает вопрос: а какое именно многообразие представляет нашу Вселенную? Математики давно установили, что их так много, что полного списка до сих пор не существует. Многолетние наблюдения показали, что Вселенная обладает рядом физических свойств, которые резко сокращают число возможных претендентов на ее форму. И одно из главных таких свойств топологии Вселенной - ее кривизна.


Денис Липинский
Естественный отбор не ведёт к совершенству

Математический анализ показал, что гипотетическая эволюция посредством естественного отбора – даже с теоретической точки зрения далеко не самый лучший способ эволюции.

Исследовательская группа Техасского университета в г. Остин под руководством докторов Мэтью Коупертвайта (Matthew Cowperthwaite) и Лорен Ансель Мейерс (Lauren Ancel Meyers), показала, что гипотетическая эволюция, основывающаяся на принципе естественного отбора, совсем не обязательно приводит к отбору действительно лучших форм жизни.
---
Алмазная «матрица» породила жизнь на Земле: новая гипотеза.



"...Исследовательская группа ученых из немецкого университета Ульма в составе Эндрю Зоммера (Andrei Sommer), Дань Чжу (Dan Zhu) и Ханс-Йорга Фехта (Hans-Joerg Fecht) опубликовала в журнале Crystal Growth&Design работу «Возникновение жизни на алмазах» (Genesis on Diamonds), в которой делается вывод о том, что именно алмазы могли стать той платформой, на которой зарождалась жизнь на Земле.

Исследование немецких ученых основывалось на теоретическом выводе, сделанном три десятилетия назад. В 1971 году известный венгерский ученый, лауреат Нобелевской премии по медицине 1937 года Альберт Чент-Георгиу (Albert Szent-Györgyi) в работе «Биология и патология воды» предсказал, что слои «кристаллизированной» воды на межфазных поверхностях (crystalline interfacial water layers) могут играть чрезвычайно важную роль в биологии и в теории эволюции. Тем не менее, этот эффект оставался до сих пор мало изученным.

Эту проблему удалось решить ученым из университета Ульма.

Им удалось экспериментально показать образование слоев воды на межфазных поверхностях искусственных и естественных алмазов при их гидрогенизации (обработке водородом). Показано, что при этом они, в частности, начинают проводить электрический ток.

На поверхности естественных алмазов слой кристаллизированной (crystalline) воды образуется при гидрогенизации даже при комнатных температурах. Алмазы являются хорошим проводником электричества, что может способствовать реализации эффективных механизмов синтеза органики.

Представление о том, что упорядоченные кристаллические структуры могли являться «матрицей», на которой «штамповались» первые живые организмы, способно привести к существенному пересмотру текущих представлений о гипотетическом процессе самозарождения жизни и до известной степени стереть грань между неорганическим и органическим миром..."
Денис Липинский
Сакральная физика

"...речь идёт о создании математизированной физической герменевтики – новой области знания, предметом изучения которой являются первоначала всего сущего, и, прежде всего, первоначала физики, математики, химии и биологии.
.... Игорь Евгеньевич [Тамм] в последний месяц своей жизни, умирая, лежа прикованный к дыхательному аппарату в своем кабинете, сказал мне: "Знаете, Юрий Иванович, в чём наша беда? Беда в том, что мы навязываем природе наш собственный человеческий язык. А законы природы написаны на некоем универсальном языке".
Я нашёл метод, как можно отбрасывать ненужные детали и оставлять самое главное. И этим самым главным и явилась физическая структура.
Для изучения микромира нужно было расщепить целое на части. И расщеплять как можно больше и детальнее, расщеплять всё дальше и дальше.
Но для того чтобы ответить на вопрос, что же лежит в основе Мира, нужно посмотреть на этот Мир как на единое целое. Необходимо целостное описание Мира. То есть отвлечься от деталей и увидеть целое.
Оказывается, с точностью до физической интерпретации все фундаментальные физические законы – законы механики, теории относительности, термодинамики, электродинамики, квантовой механики и даже статфизики, а также многие разделы чистой математики построены по одному и тому же проекту, по которому построены евклидова геометрия, геометрии Лобачевского и Римана и векторная алгебра. Другими словами, можно сказать, что вся физика может быть изложена на едином языке сакральной геометрии."



Видеозапись программы Гордона: Гордон. Сакральная физика.

Стенограмма

Страничка, посвященная Теории физических структур, о которой идет речь в передаче Гордона.
Здесь
Игорь Журкин
Извините, но не сдержался от того, чтобы не сообщить, что, на мой взгляд, описываемая в предыдущем сообщении Теория физических структур, является наиболее близким описанием, с точки зрения фундаментальной науки, всех изысканий, о которых мы тут говорим. Мне показалось, что взгляд на Мироздание со стороны этой теории, полностью согласуется с нашим взглядом, что дает повод для дальнейших размышлений.

http://www.ntv.ru/gordon/archive/15599

Цитата
Как выяснилось позже, суть любых фундаментальных физических законов состоит в объективном существовании абстрактных физических структур — особого рода отношений, в которых находятся идеальные «двойники» — прообразы объектов материальной действительности. В отличие от хорошо известных причинно-следственных связей, эти отношения имеют совершенно иную природу, описываются на том самом едином универсальном языке, о котором ранее говорил мне Тамм, и выражают наиболее адекватным образом идею целостности и всеединства особого Мира высшей реальности, тенью которого является видимый нами вещественный мир.
Игорь Журкин
Квантово-механическая интерпретация субъективного и объективного.
На мой взгляд, в этой статье имеются прямые параллели с вопросом о триединстве/трехмерности.
Любой факт конкретизации приводит к тому, что объективное становится субъективным, частным.
Но множество частных образуют объективное, целостное.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
---
Квантовая механика опровергла Эйнштейна.



"...Запутанные частицы отличаются от обычных тем, что ряд их характеристик находятся в зависимости между собой. Например, спин фотона может принимать всего два значения: единица и минус единица. Квантовая механика утверждает, что если одновременно измерить спины запутанных частиц, то один всегда окажется единицей, а другой - минус единицей. При этом теория не накладывает ограничение на скорость взаимодействия частиц и не объясняет его механизмы.

Ученые проводили следующий опыт. В исследовательском центре в Женеве создавалась пара запутанных фотонов. Они разделялись, и по оптоволоконным кабелям отправлялись в деревни Сатиньи (Satigny) и Жюсси (Jussy), расположенные на расстоянии 18 километров друг от друга. Специалисты в Сатини и Юсси измеряли параметры "полученных" фотонов.

Согласно теории относительности, скорость любого процесса в природе не превосходит скорости света, и за время измерения фотоны не успевают повлиять друг на друга. Запутанные фотоны должны вести себя как независимые частицы, но многочисленные измерения показали, что параметры все равно остаются взаимосвязаны. Ученым удалось подсчитать, что скорость взаимодействия между частицами должна превышать скорость света в 100 тысяч раз..."
---
Эффект полного внутреннего отражения: сенсация на "стыке двух наук".



"...Уроженец Одессы, выпускник Ленинградского университета 24-летний Георгий Гамов имел в 1928 году редчайшую в СССР профессию: физик-теоретик. В том году он приехал в Англию поработать у Резерфорда, и первооткрыватель атомного ядра предложил новичку "горячую" задачу. Было известно, что излучение, возникающее при радиоактивном распаде атомных ядер, содержит два типа частиц, которые Резерфорд назвал "альфа" и "бета". Известна была и природа этих излучений: в частности, в альфа-частице опознали ядро атома гелия, состоящее из двух нейтронов и двух протонов (название «протон» тоже предложил Резерфорд!); возник новый термин "альфа-распад". Однако в этой стройной картине появилась и тёмное пятнышко: покидая материнское ядро, альфа-частица должна преодолеть так называемый потенциальный барьер, созданный ядерными силами притяжения. А расчёты показывали, что работа частицы по преодолению барьера оказывалась больше, чем энергия самой частицы. Возникал парадокс: с точки зрения классической механики такое явление, нарушающее закон сохранения энергии, было невозможно, но оно наблюдалось!

Размышляя над парадоксом, российский теоретик обратил внимание на внешнее сходство недавно найденного уравнения, описывающего движение атомных объектов, — уравнения Шрёдингера и классического уравнения, описывающего прохождение света через неоднородную среду. Шрёдингер формально представлял движение атомного объекта с помощью особого типа волн — так называемых волновых функций. Пользуясь образным определением американского пионера статистической физики Д. Гиббса: "Математика есть искусство называть разные предметы одним именем", — можно было увидеть аналогию между проникновением альфа-частицы через потенциальный барьер и просачиванием световых волн через непрозрачный слой в режиме НПВО. От аналогии волновых уравнений оставался один шаг к аналогии решений — и этот шаг был сделан: появилась формула Гамова, выражающая, в нарушение привычной механики, экспоненциально малую, но конечную вероятность пролёта частицы сквозь барьер, то есть вероятность альфа-распада атомного ядра. Этот эффект закона сохранения энергии не нарушает. В определении импульса квантовой частицы ρ и координаты х всегда присутствуют неопределённости ∆ ρ и ∆ х, связанные с постоянной Планка ћ фундаментальным "принципом неопределённости" Гейзенберга: ∆ ρ∆ x ≥ ћ/2; при этом "неопределённость" импульса частицы, пролетающей сквозь барьер, допускает "неопределённость" координаты "за барьером". Следует подчеркнуть, что ввиду малости постоянной ћ эти рассуждения имеют смысл лишь для атомных (и меньших) масштабов.

Полученное выражение очень напоминало формулу для ослабления светового потока при НПВО. Сенсация!

Как сказали бы сегодня, сенсация возникла на "стыке двух наук" — оптики и той новой науки, для которой Макс Борн придумал название "квантовая механика". Триумфом стало и первое приложение идей квантовой механики к другой зарождающейся науке — ядерной физике.

После работы Гамова сформировалось новое понятие волновой физики — туннелирование. Понятие сразу прижилось, вместо качественных описаний типа "частичное проникновение волн" или "просачивание частиц" появилось целое семейство породнённых терминов — туннельная эмиссия и туннельный переход; в следующем поколении заговорили про туннельные диоды и туннельные микроскопы. Сам автор теории альфа-распада к своей пионерской работе больше не возвращался, его необыкновенная научная судьба только начиналась. Впереди было бегство из СССР в 1933 году, теория "горячей Вселенной", расшифровка генетического кода, работа в Университете Боулдера (США) в 11-этажной башне, названной потом в честь знаменитого одессита, так, увы, и не ставшего нобелевским лауреатом, "башней Гамова".

А теория альфа-распада, ответив на один вопрос, породила вскоре другой, не менее острый..."
---
Во Вселенной зафиксирована еще одна супер-вспышка



"...Астрономы по всему миру зафиксировали еще одну вспышку гамма-лучей, которая изначально произошла 19 марта и была направлена прямо на нашу планету. Первым вспышку обнаружил орбитальный аппарат Swift - 19 марта в 9:13 по московскому времени аппарат обнаружил мощный взрыв звезды в созвездии Волопаса.

Последовавшие за первичными признаками свидетельства стали уникальными. Вспышка оказалась такой мощности, что ее оптическое проявление можно было видеть с Земли буквально невооруженным глазом. Благодаря такой силе и вовремя приведенному в готовность оборудованию, вспышку удалось зафиксировать в беспрецедентной четкости.

После того, как орбитальные средства обнаружили всплеск, у наземных устройств и астрономов было около 30 минут до того, как мощные потоки гамма-лучей достигнут Земли. Астрономы говорят, что когда лучи достигли планеты, их скорость составляла 99,99995% скорости света, что говорит о том, что поток был направлен точно на Землю.

Далее российский орбитальный инструмент Конус "увидел" и саму супер-вспышку. Конус установлен на аппарате НАСА Wind и предназначен для спектрального анализа структуры подобных космических явлений. Одновременно с этим польские астрономы при помощи оптического телескопа в Чили визуально увидели взрыв.

"В следующие 15 секунд вспышка достигла такой яркости, что ее можно было увидеть в темном небе невооруженным глазом. Пиковая яркость достигла 5,3 единиц. Удивительно, но взорвавшаяся звезда была расположена на расстоянии 7,5 млрд световых лет от Земли", - говорит Джудит Рекусин, астроном из Университета штата Пеннсильвания.

Наиболее детальный визуальный анализ был сделан астрономической камерой Tortora, также расположенной на высокогорном плато в Чили и управляемой совместной командой ученых из России и Италии.

"Сразу же после яркого всплеска ультрафиолетовые и оптические камеры Swift буквально ослепли. После взрыва последовала полная тишина. Было очевидно, что произошла очень необычная вспышка", - говорит Нил Герелс из космического центра НАСА им Годдарда.

Специалисты отмечают, что гамма-всплески являются самыми яркими и мощными видами космического излучения. Большая их часть возникает в моменты гибели звезд - космическое тело начинает остывать и сжиматься, а достигнув критической массы взрывается под собственной тяжестью и центробежными силами. По-настоящему мощную и направленную на Землю вспышку удается зафиксировать в среднем раз в 7-10 лет..."
---
Первая 3D карта ветров Венеры.



"...Как известно, атмосфера Венеры, которая состоит в основном из углекислого газа, очень неспокойна - постоянно дуют ураганные ветры небывалой мощи. Несмотря на то, что по своим размерам вторая планета Солнечной системы очень близка к Земле, она весьма отлична и по многим другим своим параметрам - очень медленно вращается вокруг своей оси (делая один оборот за 224 земных дня), да к тому же еще и в противоположном направлении к вращению нашей планеты - то есть с востока на запад. И в смысле температуры там настоящий ад (470°С), при этом начисто отсутствуют океаны и тектоническая активность.

Одной из важнейших задач, которая стояла перед европейским аппаратом "Венера-Экспресс" (Venus Express), запущенным с Байконура в ноябре 2005 года, было изучение венерианских воздушных потоков. Теперь специалистам из Европейского космического агентства (ESA) на основе данных, собранных между апрелем 2006 года и июнем 2007 года, впервые удалось получить единую трехмерную карту атмосферных явлений "Утренней звезды" для обоих ее полушарий.

Нужно отметить, что зонд "Венера-Экспресс" не только считается самым совершенным аппаратом из всех, когда-либо посланных к Венере, - обладает уникальным набором предназначенных для изучения планетной атмосферы инструментов, например, спектрометром VIRTIS (Visual and Infrared Thermal Imaging Spectrometer), - но и сумел занять самую оптимальную для такой работы орбиту. Космический корабль способен "пронзать" своим острым взглядом плотные венерианские атмосферные слои, в том числе и ее совершенно непроницаемую для оптических приборов облачность, и поставлять на Землю информацию о глобальной картине всех масштабных турбулентных потоков. Самой высокой точки на своей орбите аппарат "Венера-Экспресс" достигает над южным полушарием планеты (приблизительно в 66 тысячах километров от поверхности), что позволяет его приборам получать в этот момент наиболее всеобъемлющую картинку.

"Мы сосредоточились в первую очередь на изучении облачности и ее смещений. Отслеживание передвижения облаков в течение длительных промежутков времени позволяет нам получить точное представление скорости ветров, которые ответственны за движение облаков и все атмосферные перемены", - поясняет Агустин Санчес-Лавега (Agustin Sánchez-Lavega) из испанского Университета Страны Басков (Universidad del País Vasco) в Бильбао, отвечавший за исследования 3D-структуры ветров в ходе первого года наблюдений посредством VIRTIS (публикация - "Variable winds on Venus mapped in three dimensions" - в журнале Geophysical Research Letters от 10 июля).

Облака позволяют "зондировать" атмосферу на высотах от 30 до 70 километров. Проследить за движением облаков на разных высотах можно только в том случае, если прибор в состоянии преодолеть завесу более высокой облачности. "VIRTIS использует различные диапазоны волн, что позволяет ему проникать сквозь слои облаков на самых разных высотах, - добавляет коллега и соавтор Санчеса-Лавега, Рикардо Уесо (Ricardo Hueso) из того же университета. - Мы изучили три атмосферных слоя и проследили за движением сотен облаков в каждом. Это никогда прежде не происходило на столь длительных временных и пространственных промежутках и со столь же многоволновым охватом".

Всего группа изучила 625 облаков на 66-километровой высоте, 662 - на 61-километровой, и 932 - на высоте 45-47-километров, как на дневной, так и на ночной сторонах планеты. Трем различным диапазонам высот соответствовали три длины волны - соответственно, 0,38, 0,98 и 1,74 микрона. Поведение отдельных облачных слоев отслеживалось на протяжении более чем нескольких месяцев. Между парами снимков, позволявших зафиксировать скорость движения воздушных масс и их направления (т.е. определить зональные и меридиональные скорости ветра), протекало от 20 до 74 минут. "Мы узнали, что между экватором и 50-55˚ южной широты скорость ветров наиболее изменчива - от 370 км/ч на высоте 66 км до приблизительно 210 км/ч на высотах в 45-47 км, - сказал Санчес-Лавега. - На широтах свыше 65˚ ситуация драматично меняется - в дело вступает обширная ураганоподобная структура в виде приполярного вихря. В этом случае все уровни облаков движутся примерно с одной и той же скоростью, независимо от высоты, с почти нулевой скоростью в самом центре вихря".

Еще Санчес-Лавега и его коллеги отмечают, что скорости зональных ветров (которые дуют параллельно линиям широты) сильно зависят от местного времени. Разность в количестве тепла, получаемого Венерой от Солнца по утрам и по вечерам, очевидным образом влияет и на общую атмосферную динамику, увеличивая мощь ветров к вечернему времени (суточные вариации скорости ветра в высоких широтах (свыше 50°) достигали порядка 10 м/с)..."

---
Пять нераскрытых тайн воды. (фото с сайта www.photosight.ru)



"...В старой доброй формуле H2O, казалось бы, не заключено никаких тайн. Но на самом деле вода – источник жизни и самая известная жидкость в мире – таит в себе множество загадок, неподвластных даже ученым. Пять самых известных "странностей" воды – перед вами.

1. Горячая вода замерзает быстрее холодной

Возьмем две емкости с водой: в один нальем горячую, а в другой - холодную воду. Поместим их в морозильную камеру. Емкость с горячей водой замерзнет быстрее, чем с холодной, хотя по логике вещей, первой должна была превратиться в лед емкость с холодной водой: ведь горячей надо сначала остыть до температуры холодной, а потом уже превращаться в лед, а холодной остывать не надо. Почему же так происходит?

В 1963 году ученик старших классов Эрасто Б. Мпемба заметил, что горячая смесь застывает в морозильной камере быстрее, чем холодная. Учитель физики, с которым юноша поделился открытием, поднял его на смех. К счастью, ученик оказался настырным и убедил учителя провести эксперимент, который и подтвердил его правоту. Теперь феномен горячей воды, замерзающей быстрее холодной, носит название "эффект Мпемба". Ученые так до конца и не понимают природу этого явления, объясняя его разницей в переохлаждении, испарении, формировании льда и т.д.

2. "Сверхохлаждение" предотвращает формирование льда

Все знают, что вода всегда превращается в лед при охлаждении ее до нуля градусов по Цельсию… за исключением тех случаев, когда этого не происходит! "Сверхохлаждение" – это склонность воды оставаться жидкой, даже будучи охлажденной до температуры ниже точки замерзания. Это явление становится возможным благодаря тому, что окружающая среда не содержит центров или ядер кристаллизации, которые могли бы спровоцировать образование кристаллов льда. Именно поэтому вода остается в жидкой форме, даже будучи охлажденной до температуры ниже нуля градусов по Цельсию. Когда процесс кристаллизации запускается, можно наблюдать, как "сверхохлажденная" вода в одно мгновение превращается в лед. Убедитесь сами - смотрите ролик на нашем сайте.

3. "Стекловидная" вода

Быстро, не задумываясь, скажите, сколько различных состояний есть у воды? Вы сказали, три? Твердое, жидкое, газообразное? А вот и нет. Ученые выделяют как минимум 5 состояний "жидкой" воды и 14 состояний льда. Помните разговор про сверхохлажденню воду? Так вот, что бы вы ни делали, при температуре -38 °C самая сверхохлажденная вода внезапно превратится в лед. А ВТО же произойдет при дальнейшем понижении температуры? При -120 °C лед становится тягучим, как патока, а при -135 °C и ниже он превращается в "стеклянную" или "стекловидную" воду – твердое вещество с отсутствием кристаллов.

4. Квантовое число воды

На молекулярном уровне воде есть чем удивить ученых. В 1995 году проводимый учеными эксперимент по рассеянию нейтронов дал неожиданный результат: было обнаружено, что нейтроны, направленные на молекулы воды, "видят" на 25% меньше протонов водорода. Оказалось, что на скорости одной аттосекунды (10 в минус 18 степени секунд) имеет место необычный квантовый эффект, и химическая формула воды из привычной Н2О превращается в Н1,5О!

Что такое одна аттосекунда, спросите вы? Это время, за которое свет проходит расстояние, сравнимое с размерами молекулы воды.

5. Есть ли у воды память?

Альтернативная официальной медицине гомеопатия утверждает, что слабый раствор лекарственного препарата может оказывать лечебный эффект на организм и сохранить свойства раствора первоначальной концентрации, даже если коэффициент разбавления настолько велик, что в растворе уже не остается ничего, кроме молекул воды. Приверженцы гомеопатии как метода лечения объясняют этот парадокс коцепцией под названием "память воды". В 2002 году международная группа ученых во главе с профессором Мэдлин Эннис из Королевского университета в Белфасте, ранее критиковавшая принципы гомеопатии, заявила о том, что ей удалось доказать реальность эффекта "памяти воды" Однако опыты, проведенные под наблюдением независимых экспертов, результатов не принесли. Дискуссия о феномене "памяти воды" продолжается..."
---
Солнце : Аномалии усугубляются.



"...Анализ собранной аппаратурой зонда Ulysses информации о динамике солнечной активности позволил сделать выводы, чреватые глубоким переосмыслением текущих научной теорий происходящих на светиле процессов.

Как сообщает пресс-служба NASA, анализ информации, собранной датчиком частиц солнечного ветра Swoops зонда Ulysses, позволил сделать вывод о непрерывном – начиная с середины 1990-х годов – "ослабевании" солнечного ветра. Более того – процесс этот начался, по всей видимости, гораздо раньше.

В настоящее время скорость солнечного ветра достигла абсолютного минимума по крайней мере за полвека – с тех пор, как начались непосредственные его исследования с использованием космических аппаратов.

Снижение скорости солнечного ветра за десятилетие относительно невелико – около 3%, однако оно является следствием снижения температуры и давления частиц солнечного ветра на 13% и 20% соответственно. Насколько длителен процесс и насколько далеко он зашел, сказать пока невозможно.

Охлаждение солнечного ветра сопровождается также снижением напряженности магнитного поля Солнца на треть за тот же период. Тем самым обострилась радиационная обстановка в Солнечной системе и в околоземном пространстве – плотность потока особо опасных протонов высоких энергий, приходящих из глубокого космоса, возросла примерно на 20%.

Аномальное снижение активности солнечного ветра дополняет картину трудно объяснимых аномалий в поведении самого светила. Уникальная активность светила в конце прошлого цикла сменилась ненормально длительным отсутствием пятен – показателя активности – на светиле.

Снижение числа пятен, вообще говоря, характерно для минимумов солнечной активности, однако на этот раз процесс слишком затянулся. Уже почти год на Солнце пятен практически не наблюдается вообще.

Очевидно, что масштаб происходящих на Солнце в настоящее время процессов выходит за рамки гипотезы их 11-летней цикличности..."
---
На Сатурне зафиксирован гигантский циклон.



"Астрономы обнаружили гигантский циклон, находящийся в атмосфере Сатурна прямо над северным полюсом планеты. Специалисты говорят, что в атмосфере этой планеты и раньше обнаруживались крупные циклоны, вихри и атмосферные воронки, но обнаруженный в последний раз аппаратом Кассини циклон по крайней мере в 10 раз больше всех своих предшественников.

Новые изображения были получены в инфракрасном спектре и на основе анализа этих данных ученые говорят, что на обоих полюсах Сатурна имеют место подобные гигантские циклоны. До сих пор считалось, что образование циклонов - это прерогатива и особенность южного полюса планеты.

"Эти по-настоящему массивные циклоны в сотни раз больше самых сильных ураганов на Земле. Десятки очень толстых и плотных облаков группируются и сворачиваются в плотные и огромные воронки. Очевидно, что в облаках в этот момент происходят мощнейшие грозовые разряды, а ветер, необходимый для создания такого эффекта должен быть колоссальной силы и скорости. Подобные штормы, скорее всего, являются двигателями погоды на большей части Сатурна", - говорит Кевина Бейнс, научный сотрудник миссии Кассини в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене (Калифорния).

В НАСА предполагают, что подобные супер-штормы формируются из-за тепла, генерируемого потоками конденсируемой воды в самых нижних слоях атмосферы. В итоге получается, что ураганы как-бы разогреваются и разгоняются снизу. Примерно также эти атмосферные явления зарождаются и в атмосфере нашей планеты.

В глубине атмосферы Сатурна растут давление и температура и водород, доля которого в структуре планеты доходит до 93%, постепенно переходит в жидкое состояние. На глубине около 30 000 км водород становится металлическим, а давление достигает около 3 миллионов атмосфер.

Однако в отличие от земных ураганов, которые "берут" воду для разогрева из океанов, а тепло из прогретого летнего воздуха, на Сатурне у циклонов нет воды в их основаниях. Штормы на этой планете привязаны к полюсам, где скапливается больше всего влаги в виде пара.

По оценкам аппарата Кассини, наблюдавшего за вращением атмосферной воронки на Сатурне, скорость движения облаков в циклоне достигала 530 км/час, что почти вдвое быстрее, чем рекордные по скорости ураганы на Земле. Ширина ураганной воронки превышает 4000 км, а облака в ней расположены в несколько рядов, причем скопость каждого из них различна. Толщина одного ряда облаков колеблется от 40 до 70 км.

По словам специалистов, еще со времен аппаратов Вояджер известно, что на Сатурне дуют самые сильные ветры в Солнечной системе, аппараты зарегистрировали скорости воздушных потоков 500 м/с. Ветры дуют, в основном, в восточном направлении (по направлению осевого вращения). Их сила ослабевает при удалении от экватора; при удалении от экватора появляются также и западные атмосферные течения. Ряд данных указывают, что ветры не ограничены слоем верхних облаков, они должны распространяться внутрь, по крайней мере, на 2 000 км. Кроме того, измерения Вояджера-2 показали, что ветры в южном и северном полушариях симметричны относительно экватора. Есть предположение, что симметричные потоки как-то связаны под слоем видимой атмосферы."
---
Проект AWARE: начато исследование феномена смерти



"Исследовательская группа ученых из Северной Америки и Европы приступает к реализации масштабного проекта AWARE (AWAreness during REsuscitation) – исследования феномена или феноменов, связанных с остановкой сердца или синхронных с ним.

Как сообщает Live Science, о начале реализации проекта AWARE было доложено на международном симпозиуме, проведенном под эгидой ООН 11 сентября 2008 года.

«В отличие от расхожих представлений, смерть не является моментальным событием, - поясняет доктор Сэм Парния (Sam Parnia) из британского университета Саутгэмптона. – Это процесс, начинающийся с прекращением сердцебиения, дыхательной функции легких и прекращением функционирования мозга. Совкупность этих факторов трактуется медиками как остановка сердца (cardiac arrest) , с биологической же точки зрения, это синоним клинической смерти».

По мнению инициаторов проекта AWARE, возможность получить достоверную информацию о проявлениях феномена смерти от лиц, побывавших в состоянии клинической смерти, но впоследствии возвращенных к жизни, предоставляет уникальную возможность исследовать стадии этого процесса – по крайней мере, начальные – и их проявления.

Согласно проведенным ранее исследованиям, от 10% до 20% перенесших клиническую смерть свидетельствуют о продолжении четкого мышления в этот период, а также о феноменах, в принципе несовместимых с текущими научными представлениями о жизни.

В частности, являются признанными фактами феномены "пробегания" картин предыдущей жизни, ощущение белого света, умиротворенности, возможность регистрации событий в реальном мире и даже визуального наблюдения за ними "со стороны".

Текущая европейская наука полагает смерть моментом прекращения жизни. В подавляющем большинстве традиционных культур смерть рассматривается как процесс качественной и многоэтапной метаморфозы."
---
Ученые нашли в человеке «зону ненависти»



"...Британские ученые из Университетского колледжа Лондона впервые идентифицировали участок мозга, который отвечает на ненависть и агрессию человека. Об этом сообщает РИА «Новости».
Профессоры Семир Зеки и Джон Ромайя уже на протяжении длительного времени изучают процессы в мозге в период романтической влюбленности. Но в ходе данного научного исследования специалисты решили также изучить и противоположные влюбленности чувства — ненависть и агрессию.
Оказалось, что в мозге зоны страха, опасности и угрозы не пересекаются с новой обнаруженной зоной ненависти и агрессии.
«Ненависть часто рассматривается как дурная страсть, которая должна быть смягчена, взята под контроль и искоренена. Однако для биологов ненависть так же интересна, как и любовь. Как и любовь, она часто выглядит иррациональной и может вести людей как к героическим, так и злым деяниям», – говорит Зеки.
По его словам, было изучено влияние ненависти, направленное на других людей. В эксперименте участвовали 17 добровольцев, активность мозга которых замерялась в тот момент, когда они рассматривали фотографии людей, которых ненавидят, либо просто знакомых.
В результате данного наблюдения, специалисты выделили участки мозга, которые связаны с чувством ненависти. Оказалось, что это структуры коры и подкорки мозга, связанные с агрессивным поведением и координацией движений. Кроме того, с чувством ненависти связаны также зоны лобных долей мозга, важные для способности предсказывать действия других людей."
---
Весовой ценз для примадонн



"...В начале сентября этого года стало известно об интересном и важном исследовании, выполненном двумя американскими астрономами. Его результаты скоро будут опубликованы в Записках Королевского астрономического общества (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, MNRAS). Статью представили Приямвада Натараджан (Priyamvada Natarajan), доцент физики и астрономии Йельского университета (Yale University), член Радклиффского института перспективных исследований (Radcliffe Institute for Advanced Study), и Изекиль Трейстер (Ezequiel Treister), постдок Гавайского университета (University of Hawaii).

Авторы исследования утверждают, что после достижения черной дырой своеобразного «потолка» приблизительно в десять миллиардов солнечных масс запускается механизм саморегуляции её дальнейшего роста. Основу публикации составляют данные наблюдений, но в то же время предлагается и определенная модель, на основании которой можно объяснить постепенное замедление, а потом и полное прекращение увеличения массы гигантских черных дыр.

По всей видимости, невозможность бесконечно наращивать массу обеспечивается интенсивным излучением от падающего в черную дыру вещества. По образному выражению штатного комментатора из журнала New Scientist, оно «продувает окрестности черной дыры, лишая её новой пищи». Идеи Натараджан и Трейстера исключительно важны для исследований по эволюции сверхмассивных галактик, происходящей, судя по всему, в неразрывной связи с эволюцией расположенных в их центральной части черных дыр.

Сама Натараджан считает, что обнаруженное ими явление представляет в совершенно новом свете значение этих экзотических космических объектов в эволюции Вселенной. «Давно уже накапливаются данные о той ключевой роли, которую черные дыры играют в процессе формирования галактик, — приводит ее слова пресс-релиз Йельского университета, — но теперь становится ясно: они подлинные примадонны этой космической оперы».

История изучения черных дыр — превратившихся в течение ХХ столетия из объекта размышлений физиков-теоретиков в предмет исследований наблюдательной астрономии — впечатляющий пример смены парадигм в естественных науках. Парадигму Ньютона, предполагавшую исследование в первую очередь неизменных во времени объектов Природы, окончательно и бесповоротно сменила эволюционная парадигма; мы с полным основанием можем называть её парадигмой Дарвина.

Черные дыры на земле и в небе

В последние годы термин «черная дыра» получил очень широкое признание в обыденной жизни, и его применяют порой в самых неожиданных значениях. И даже стало как-то постепенно забываться, что пришел он из космологии, где его впервые использовал один из самых известный астрофизиков ХХ века Джон Уилер (John Archibald Wheeler, 1911–2008). Именно так он обозвал этот экзотический космический объект в публичной лекции «Наша Вселенная: известное и неизвестное», прочитанной им в середине 60-х годов. До тех пор физики пользовались слишком наукообразным для ушей широкой публики словосочетанием «полностью гравитационно сколлапсировавшаяся звезда» (gravitationally completely collapsed star). Но уже к концу ХХ века черная дыра стала самым, пожалуй, популярным космологическим понятием. И это, по-видимому, не случайно: как заметил однажды Борис Стругацкий, «давным-давно, ещё в прошлом веке, мы перестали ждать от науки благотворных чудес — панацею, эликсир молодости, радикальное средство от облысения. Теперь в наших ожиданиях преобладают чудеса жестокие: бомба, рукотворная чума, черные дыры, в которые мы все провалимся».

Само представление о космическом теле, который в принципе нельзя увидеть, совсем не юное. Гипотетический космический объект, масса и гравитационное поле которого столь велики, что его не может покинуть даже свет, был впервые описан британским геологом и астрономом-любителем Джоном Митчеллом (John Michell, 1724–1793) в 1784 году в письме Генри Кавендишу (Henry Cavendish, 1731–1810). Текст письма был опубликован Лондонским Королевским Обществом (The Royal Society of London for the Improvement of Natural Knowledge).

Митчелл исходил из предположения, что сила тяготения действует на свет так же, как и на обычные массивные тела. Спустя некоторое время и Лаплас (Pierre-Simon Laplace, 1749–1827) выдвинул аналогичную идею и даже привел соответствующие вычисления в первом и втором издании своей «Системы мира», но исключил их из поздних изданий. После опытов Френеля (Augustin-Jean Fresnel, 1788–1827) восторжествовала волновая теория света, связывающая световые лучи с распространением колебаний в невесомом световом эфире. Силы тяготения на такую волну в принципе не могли повлиять.

Идея вернулась в физику только после появления в 1915 году релятивистской теории гравитации — общей теории относительности (ОТО) Альберта Эйнштейна (Albert Einstein, 1879–1955). Год спустя немецкий теоретик Карл Шварцшильд (Karl Schwarzschild, 1873–1916) легитимизировал идею «темной звезды» Митчелла и Лапласа, решив уравнения ОТО для сферически симметричного поля, создаваемого точечной массой. Шварцшильд, в частности, ввел понятие гравитационного радиуса — на орбите с таким радиусом первая космическая скорость равна скорости света. Никакая информация о том, что происходит внутри сферы Шварцшильда — сферы, радиус которой равен гравитационному, — не может покинуть её пределы, поэтому эту сферу называют также горизонтом событий.

Весьма важная для понимания процесса формирования черных дыр работа была опубликована в 1939 году Робертом Оппенгеймером (J. Robert Oppenheimer, 1904–1967). Она основывалась на представлении о гравитационном коллапсе звезд: когда реакции термоядерного синтеза заканчиваются и звезда остывает, она неизбежно начинает сжиматься под действием сил гравитации. Согласно расчетам Оппенгеймера, черная дыра при гравитационном коллапсе образуется лишь при условии, что масса коллапсирующей звезды превысит приблизительно три массы Солнца. По современным представлениям, коллапс заканчивается — в зависимости от массы звезды — образованием либо нейтронной звезды, либо черной дыры. Важным с точки зрения современной астрофизики отличием черной дыры от нейтронной звезды является отсутствие у первой твердой поверхности.

Но и после 1939 года черная дыра рассматривалась как занятная выдумка высоколобых теоретиков. Только в 1970-х Стивен Хокинг (Stephen William Hawking) и Роджер Пенроуз (Sir Roger Penrose) доказали, что при определенных условиях черные дыры действительно могут образовываться во Вселенной. Более того, оказалось, что черная дыра может испаряться. Одно из ключевых явлений, описываемых квантовой электродинамикой, — это поляризация вакуума. Принцип неопределенности не позволяет утверждать, что в вакууме ничего нет нигде и никогда — элементарные частицы могут самопроизвольно возникать и исчезать, даже если при этом нарушается закон сохранения энергии. Просто такие «всплески» должны быть очень короткими: тогда нарушение закона нельзя зафиксировать.

Хокинг показал, что гравитационное поле черной дыры (в особенности, очень маленькой черной дыры) не только очень сильное, но и очень переменное. И тогда даже очень маленькое расстояние, разделяющее родившиеся одновременно из вакуума частицу и античастицу, окажется достаточным, чтобы эти частицы не смогли больше исчезнуть. Точнее, одна из них исчезает в черной дыре, но вторая — покидает её, унося с собой некоторую энергию, а следовательно, и часть массы черной дыры. Эта работа Хокинга привела к тому, что образ черной дыры изменился кардинально: она перестала восприниматься как объект с неизменными во времени свойствами.

Реальная жизнь черных дыр

Квантовая теория черных дыр привела к тому, что в реальном их существовании больше почти никто не сомневался. У них появились все необходимые для жизни космического объекта атрибуты — масса, размер, температура, заряд, время жизни… Они могли возрастать и уменьшаться, их стали делить на разновидности от сверхмассивных, с массой от сотен тысяч до миллиардов солнечных масс, до квантовых микродыр, с массой в доли грамма.

Радиус черной дыры связан с её массой линейной зависимостью, а её температура, согласно Хокингу, обратно пропорциональна массе. К примеру, черная дыра с массой в пять масс солнца имеет температуру около 12 нК, что много меньше 2,7 К — температуры наполняющего космическое пространство реликтового излучения. Подобная «холодная» дыра получала бы больше энергии от окружающего её «горячего» пространства, нежели отдавала бы за счет хокинговского излучения. Для супермассивных дыр, температура которых исчезающее мала, пренебрежимо малым будет и процесс испарения, в то время как для квантовых черных дыр оно происходит с очень высокой интенсивностью.

Черная дыра не может жить вечно; для нее время жизни, согласно расчетам, прямо пропорционально кубу массы. При этом исчезновение квантовых микродыр с крайне малым временем жизни должно сопровождаться сильными вспышками гамма-излучения. Так, черная дыра весом с автомобиль (относящаяся к виду квантовых микродыр) испарилась бы в течение одной наносекунды, причем в процессе испарения её светимость в 200 раз превысила бы светимость Солнца. А черная дыра массой порядка 10–24 кг испарилась бы за время меньше 10–88 с. При всем том описывать поведение черных дыр такой массы мы сможем, лишь когда в распоряжении физиков появится теория квантовой гравитации, объединяющая квантовую механику и общую теорию относительности. Однако эта теория ещё не создана.

Добавим к этому, что, кроме температуры, у черной дыры есть только масса, заряд и момент импульса. Две черные звезды, у которых совпадают три последние характеристики, считаются неразличимыми. С другой стороны, исходная звезда, коллапс которой породил черную дыру, характеризуется огромным числом параметров. Исчезновение соответствующей информации в процессе формирования черной дыры не имеет адекватного объяснения; в астрофизике в связи с этим сформировалось понятие об «информационном парадоксе черной дыры» (black hole information loss paradox).

Из четырех видов черных дыр только те из них, чья масса не многократно превышает солнечную, образуются «классическим» путем, то есть в результате гравитационного коллапса. Наибольшее же внимание физиков в настоящее время привлекают процессы формирования и эволюции самых маленьких и самых больших черных дыр: квантовых и сверхмассивных. При этом в существовании сверхмассивных черных дыр убеждено большинство астрономов; что же касается квантовых микродыр, то, в соответствии с некоторым теоретическими моделями, они могут рождаться в результате флуктуаций гравитационного поля в момент Большого взрыва, а также при взаимодействии космических лучей с земной атмосферой. В 2008 году NASA запустила Гамма телескоп имени Энрико Ферми (Fermi Gamma-ray Space Telescope), одной из задач которого является как раз поиск возможных следов рентгеновских вспышек в результате исчезновения реликтовых микродыр. Теоретики не исключают также возникновения квантовых черных дыр в ходе экспериментов на Большом адронном коллайдере (LHC).

Что же касается сверхмассивных черных дыр, то они «вырастают» из черных дыр меньшей массы прежде всего в ходе их слияния со звездами. Увеличивать свою массу черная дыра может, поглощая, к примеру, газ соседней звезды. Такой процесс называют аккрецией. В процессе падения на звезду газ может закручиваться, и тогда вокруг черной дыры формируется так называемый аккреционный диск. Находящееся в диске вещество нагревается и излучает энергию в рентгеновском и гамма-диапазонах электромагнитного спектра.

Туманности и облака межзвездного газа для такого излучения практически прозрачны. Конечно, источники рентгеновского и гамма-излучения могут иметь и другую природу — прежде всего, нейтронные звезды. Но когда ультрарелятивистские частицы бомбардируют твердую поверхность, возникают нерегулярные рентгеновские и гамма-вспышки. Отсутствие таких вспышек в окрестности массивных и сверхплотных космических объектов позволяет с высокой степенью вероятности предположить, что мы имеем дело с черной дырой. Однако такого рода доказательства не всех удовлетворяют. Как отметил в интервью журналу «Popular Mechanics» профессор Гарвардского университета (Harvard University) Рамеш Нарайан (Ramesh Narayan), «нельзя не признать, что сейчас мы вынуждены довольствоваться негативными доказательствами существования черных дыр … Иначе говоря, мы полагаем наблюдаемые объекты дырами исключительно потому, что не можем разумно обосновать никакую другую гипотезу. Надеюсь, что следующим поколениям астрономов повезет несколько больше».

Беспредельная тяжесть

Подавляющее большинство астрономов убеждено, что сверхмассивные черные дыры расположены в центральной части всех больших галактик. Не является исключением и наша галактика Млечный Путь. Для проверки этой гипотезы активно используются телескопы на Гавайах и орбитальный телескоп Хаббла (Hubble Space Telescope). В январе 2008 года стало известно об открытии самой массивной из всех известных к настоящему времени черных дыр; её масса в 18 миллиардов раз превышает массу Солнца и по величине сравнима с массой небольшой галактики. Находится эта черная дыра на расстоянии 3,5 млрд световых лет от Земли.

Квазар OJ287 известен уже более ста лет. Раз в 11–12 лет он испускает две вспышки в оптическом диапазоне, разделенных относительно коротким промежутком времени. Гипотеза, что в ядре квазара находится двойная сверхмассивная черная дыра, дает прекрасное соответствие с наблюдаемой картиной и позволяет оценить массу входящих в систему черных дыр.

Как удается астрономам оценить массу столь удаленного от Земли объекта? Данные наблюдений позволяют с высокой степенью вероятности предположить, что в данном случае речь идет о системе из двух черных дыр, напоминающей двойную звезду. По эллиптической траектории и с периодом обращения 12 лет вокруг рассматриваемой сверхмассивной черной дыры обращается другая, меньшая по массе («всего лишь» 10 миллионов солнечных масс). Центральная черная дыра окружена при этом аккреционным диском; пересечение его дважды за период меньшей черной дырой сопровождается мощными выбросами рентгеновского излучения. Соответствующие вспышки регистрируются на Земле с помощью рентгеновских телескопов. Однако наиболее убедительным свидетельством справедливости модели «двойной черной дыры» стала прецессия орбиты.

Напомним, что одним из достижений ОТО было объяснение наблюдаемой астрономами прецессии перигелия Меркурия. Аналогично и орбита меньшей черной дыры, согласно ОТО, должна была также испытывать прецессию. Модельные расчеты показали, что в гравитационном поле большой черной дыры точка наибольшего сближения с нею малой черной дыры должна смещаться на 39° за период. Группа астрономов, руководимая Маури Валтоненом (Mauri Valtonen) из обсерватории Туорла (Tuorla Observatory) в Финляндии, проанализировав все наблюдавшиеся вспышки, измерила прецессию, что и дало возможность оценить массу дыры как 18 миллиардов солнечных масс. Заметим, такие же значения были получены в отношении масс ещё одной пары черных дыр.

Как это ни парадоксально, сам Валтонен сомневается в расчетах, утверждая, что они основываются на информации о скоростях, с которыми вблизи черных дыр движутся облака газа — в то время как остается не до конца выяснен вопрос о том, действительно ли эти облака вращаются вокруг дыры, или просто движутся в её окрестности.

Открытие финских астрономов неизбежно подводит нас к вопросу о том, существует ли в природе какое-либо ограничение на возможные значения масс черных дыр? Рассказывая об открытии Маури Валтонена, журнал New Scientist приводит реплику Крэйга Уилера (Craig Wheeler) из Техасского университета (University of Texas in Austin), считающего, что «теоретически верхний предел для роста черных дыр не существует».

Однако не все согласны со столь категоричным заявлением известного астрофизика. На сегодняшний день есть несколько исследовательских групп, которые надеются обнаружить механизм, ограничивающий рост сверхмассивных черных дыр. И вполне вероятно, что за публикацией Натараджан и Трейстера последуют другие, либо оспаривающие предложенную ими модель, либо предлагающие альтернативную."

Борис Булюбаш, 30.10.2008
Наташа Егорова
ПЛУТИНОСЫ, КЬЮБИУАНЫ И ДРУГИЕ ГОРЯЧИЕ И ХОЛОДНЫЕ ДИКАРИ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

.... Но когда в 1990-е годы астрономы направили туда новые мощные телескопы и, к своему удивлению, действительно обнаружили там множество небесных тел, обращающихся вокруг Солнца, они дали этому сборищу название "пояс Койпера". (Конечно, это было иронией судьбы, потому что Койпер-то отрицал, что подобные тела еще существуют.) С тех пор число объектов, обнаруженных в этом поясе, перевалило за тысячу (и астрономы думают, что их там сотни тысяч), а их удивительные свойства сделали пояс Койпера едва ли не самой загадочной частью Солнечной системы.

Начать с того, что там обнаружились тела, размер и масса которых были сравнимы с параметрами Плутона, до тех пор считавшегося "девятой планетой" (один из этих объектов, Эрида, оказался даже на целых 27 процентов массивнее Плутона). Стало очевидно, что Плутон является не одной из обычных планет, а просто ближайшим (и потому первым замеченным) объектом из этого огромного сообщества малых тел, имеющих общее происхождение и особенности.
---
Детектор CDF обнаружил явление, не поддающееся объяснению в рамках Стандартной модели.



"...Пытаясь разрешить одну давнюю загадку в физике элементарных частиц, экспериментаторы из коллаборации CDF обнаружили явление, которому они не смогли найти объяснения. Статистическая значимость этого эффекта очень высока. Если подтвердится, что это не артефакт аппаратуры, то можно будет говорить о первом ярком эффекте за пределами Стандартной модели.

Прежде чем приступать к подробному рассказу, стоит во избежание недоразумения подчеркнуть, что описываемое открытие сделано не на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе, а на американском протон-антипротонном коллайдере Тэватрон. Именно он остается пока самым мощным протонным коллайдером (мы писали о некоторых результатах его работы). Большой адронный коллайдер сейчас ожидает починки и приступит к работе не ранее весны 2009 года.

Вкратце: что же было обнаружено

31 октября в архиве электронных препринтов появилась статья коллаборации CDF, работающей на протон-антипротонном ускорителе Тэватрон, с заголовком «Изучение многомюонных событий в протон-антипротонных столкновениях с энергией 1,96 ТэВ». В этой статье говорится, что в ходе работы коллайдера было зарегистрировано много событий, обладающих очень необычными свойствами (о том, как проходят исследования на коллайдерах, читайте в статье Анатомия одной новости, или Как на самом деле физики изучают элементарные частицы).

Главным «действующим лицом» в этих событиях были мюоны — элементарные частицы из класса лептонов, к которому относится также и электрон. Лептоны отличаются тем, что они не чувствуют сильное ядерное взаимодействие, а взаимодействуют лишь через слабое или электромагнитное. Отсюда возникает характерная особенность мюонов — они довольно «неохотно» взаимодействуют с другими частицами. (К тому же мюоны в 200 раз тяжелее электронов, поэтому они плохо «сдвигаются» с места под действием электромагнитных сил, и из-за этого они очень мало ионизуют вещество, когда летят сквозь него; электроны же очень легкие, они электромагнитно взаимодействуют намного охотнее и быстро теряют энергию при движении сквозь среду, хотя заряд у мюона и электрона одинаков.) Поэтому мюоны способны пролететь сквозь многие метры вещества, тогда как электроны, протоны и другие частицы уже полностью поглощаются. И поэтому процессы, в результате которых рождается много мюонов, выглядят чрезвычайно странно. Ведь мюоны не могут просто так расплодиться, как например пи-мезоны в протонных столкновениях. Можно сказать, что у каждого мюона должна быть своя «причина» для рождения.

В обнаруженных коллаборацией CDF аномальных событиях как раз рождалось несколько мюонов. И странностей там было несколько. Прежде всего, один из зарегистрированных мюонов рождался не вблизи оси столкновения протонов, как это происходит обычно, а далеко от нее, иногда даже снаружи вакуумной трубы, по которой летают протонные сгустки. Такое могло бы произойти, если бы в протонных столкновениях рождалась нестабильная частица, которая пролетала несколько сантиметров и распадалась, породив мюон. Проблема только в том, что подходящая частица физикам неизвестна. Кроме того, часто такие «далекие» мюоны рождались не одиночными, а сразу по несколько штук. Получалось нечто типа «мюонной струи» — явление, совершенно невероятное с точки зрения Стандартной модели.

После тщательной проверки всех известных источников рождения мюонов и учета всех погрешностей экспериментаторы заявили, что обнаруженные события не могут быть объяснены известными им процессами. Конечно, скептик на это может возразить, что, скорее всего, тут проявился какой-то неучтенный артефакт сложнейшей аппаратуры или обработки данных. Но если причиной аномальных событий действительно являются какие-то новые частицы, то они будут гарантированно обладать совершенно нестандартными свойствами. Их обнаружение ознаменует собой открытие новой грани устройства нашего мира."

..."Дополнение от 3 ноября:

3 ноября в архиве е-принтов появилась еще одна статья (arXiv:0810.5370), посвященная изучению этих аномальных событий. Авторы этой статьи (тоже участники эксперимента CDF, но только те из них, которые непосредственно проводили анализ) предъявили один возможный вариант описания аномальных событий в терминах новых частиц. Им для этого потребовалось ввести три частицы с массами 3,6 ГэВ, 7,3 ГэВ и 15 ГэВ. В процессе адронного столкновения рождается пара тяжелых частиц, которые затем каскадно распадаются на более легкие, а самая легкая затем распадается на тау-лептон (которые потом в свою очередь порождает мюон) спустя примерно 20 пикосекунд. Это — чисто описательная работа; откуда берутся эти новые частицы, там не обсуждается."
---
Ученые сняли на видео мертвую воду



"...Исследователи из Италии и Франции сняли на видео так называемый эффект мертвой воды - явление, характерное для холодных морей. Мертвая вода при отсутствии видимых волн тормозит плывущий по ней корабль. Предыдущие исследования выявили причину необычного эффекта, а в данной работе его "подноготная" была показана наглядно. Посмотреть отрывки из видеозаписи можно здесь. Пре-принт статьи с полным вариантом видео доступен на сайте arxiv.org.
Впервые эффект мертвой воды был описан в 1893 году полярным исследователем Фритьофом Нансеном во время плавания по Баренцеву морю. Неожиданно на спокойной воде скорость движения корабля начала сильно замедляться. Было показано, что этот эффект проявляется, когда толща воды содержит несколько отличающихся по плотности слоев. В северных морях расслоение происходит из-за таяния ледников: менее плотная пресная вода оказывается поверх более плотной соленой.

Движение корабля способствует образованию волны во внутреннем слое. Постепенно амплитуда волн увеличивается, они нагоняют корабль и замедляют его движение. При этом поверхность верхнего слоя воды остается практически неподвижной.

Авторы данной работы экспериментально воспроизвели эффект мертвой воды. Они наполнили водой длинный резервуар с прозрачными стенками. Сначала ученые налили в резервуар два слоя воды разной плотности. В верхний слой был добавлен краситель. Исследователи запускали в резервуар игрушечную лодку. Исходно лодка передвигалась с постоянной скоростью (моторчик сматывал трос, закрепленный на лодке). Однако практически сразу после "отплытия" скорость перемещения лодки падала, а в некоторых случаях лодка полностью останавливалась.

На видеозаписи хорошо видно, как именно образуются волны и как происходит замедление движения лодки. Во второй серии экспериментов ученые повторили опыт, однако вода содержала три слоя (в естественных условиях в морях содержится еще больше слоев). Авторы работы показали, что эффект мертвой воды практически не изменился от увеличения числа слоев..."
---
Северный полюс Сатурна преподнес астрономам очередную загадку



"...Необычные полярные сияния зафиксированы космическим аппаратом «Кассини» на северном полюсе Сатурна.

Полярные сияния нового типа, обнаруженные на Сатурне, отличаются от сияний, наблюдаемых в полярных регионах Земли или Юпитера, и занимают значительную площадь внутри «кольца» полярных сияний на северном полюсе планеты.

Необычное явление удалось обнаружить с помощью инфракрасного спектрометра космического аппарата «Кассини», сообщает пресс-служба NASA. Данные были получены во время пролета аппарата над северным полюсом планеты. Площадь полярного сияния меняется со временем, и в течение примерно 45 минут сияние практически полностью исчезает.

Ранее снимок полярных сияний Сатурна в ультрафиолете был передан космическим телескопом Хаббла, однако ничего необычного внутри кольца сияний на северном полюсе зафиксировано не было.

По мнению специалистов NASA, опубликовавших статью об открытии в Nature, причина возникновения полярного сияния неизвестного типа кроется в еще не изученных особенностях магнитосферы Сатурна и механизмах взаимодействия солнечного ветра и его атмосферы.

Северный полюс Сатурна и раньше преподносил ученым загадки – в 2007 году NASA опубликовало изображения образования шестиугольной формы из облаков на северном полюсе Сатурна. В ходе очередного этапа исследований странного образования зонду «Кассини» удалось получить изображения внутренней области шестигранника с рекордным разрешением. Выяснилось, что сам шестиугольный объект жестко расположен на полюсе и неподвижен..."
---
Физическая непостоянная - Российский биолог оспорил Эйнштейна



"...Группа независимых российских исследователей провела эксперимент, результаты которого, по их мнению, опровергают современные представления о скорости света как физической постоянной в частности и теорию относительности в целом. Ученые к полученным результатам относятся скептически.
Опыт был проведен в Институте механики МГУ имени Ломоносова. Экспериментаторы использовали ртутную лампу высокого давления, из света которой с помощью интерференционных фильтров были выделены световые пучки - ультрафиолетовые, синие, зеленые и красные. «Мы измерили скорость их распространения, которая оказалась различной. Как меньше известной величины, так и больше, - заявил вчера глава группы Джабраил Базиев. - Это прямое доказательство, что скорость света никогда не была константой, одинаковой для всех видов лучей. Хотя именно на этом строится вся теория относительности».

В Институте механики МГУ корреспонденту «Газеты» подтвердили факт проведения эксперимента, но уточнили, что работа была неофициальной. «Мы просто предоставили им помещение и оборудование, - отметил сотрудник института. - Кроме того, наши сотрудники присутствовали при проведении опыта».

«Сейчас скорость света - одна из самых точных научных величин, она измерена с точностью до 11 знаков», - сказал корреспонденту «Газеты» ведущий научный сотрудник Института теоретической и экспериментальной физики Виктор Новиков (по решению XII Генеральной ассамблеи Международного союза по радиосвязи принято считать скорость света в вакууме равной 299792 ± 0,4 км/сек). По его словам, тот факт, что скорость света может быть разной, обсуждается научным сообществом не один год. «Это интересный вопрос, которым занимается множество высококвалифицированных ученых. Но их возможности на порядок выше, чем у группы Базиева, - заметил Новиков. - И результаты у них точнее в тысячи раз».

Доктор физико-математических наук Владимир Черный в свою очередь считает, что в науке «нет ничего всеобщего». Он напомнил, что эксперименты Майкельсона (физик, в 1923-1927 годах - президент Национальной академии наук США) по проверке скорости света «подвергаются критике много лет». «Даже если Базиев ошибается, отрицательный результат - это тоже результат», - резюмировал он..."
---
Квантовая смерть новых технологий - Павел Урушев




"...Еще недавно научные лаборатории рапортовали об очередных сериях удачных экспериментов с квантовыми технологиями, а перед человечеством открывались перспективы уникального квантового будущего. Но вся проделанная огромная работа в одночасье чуть не превратилась в «сизифов труд».

Состояние квантовой запутанности, предсказанное в 1964 году ирландским физиком Джоном Беллом, долгое время считалось базисом, на котором были построены все последующие эксперименты квантовой физики. Да, признавали ученые, у связей между квантами есть несколько узких мест, но они не играют существенной роли.

Это предположение оказалось ошибочно, когда физики Тин Ю и Джозеф Эберли опубликовали парадоксальные результаты своих исследований. Оказалось, что квантовая запутанность может прекратить свое существование мгновенно в любой момент времени. Обнаруженный феномен ставит под сомнение саму возможность построение квантового компьютера.

Классической физической системе из двух и более объектов не свойственно полное разрушение связей – сумма сил взаимодействия между элементами системы всегда стремиться к нулю, но никогда его не достигает. «Квантовая смерть» не подчиняется этим правилам – она моментально прекращает взаимодействие сил запутанности, бесповоротно разрушая связь между квантами (Выделено СЛ).

На практике эффект внезапной смерти квантовой запутанности (ESD) возникает при взаимодействии как минимум двух источников «электромагнитного шума» в окружающей среде. Каждый из источников по отдельности вызывает возмущения в запутанности квантов, но два сразу могут привести к незамедлительному запуску «квантовой смерти» (Выделено СЛ). В настоящее время не известно – какие сочетания «шумов» могут оказывать подобное влияние. Так как не существует способов нейтрализовать влияние «шумов», поскольку даже в абсолютном вакууме существуют энергетические вибрации.

До той поры, пока ESD остается еще одной квантовой тайной, большинство проводимых учеными опытов не могут претендовать на практическую реализацию. Только подробное изучение «квантовой смерти» позволит находить способы борьбы с ней и создавать столь сложные системы, как квантовый компьютер.

Вместе с тем, эксперименты с квантовыми состояниями продолжаются. Так неделю назад ученые из университета Мэриленда осуществили передачу квантовой информации на расстояние в один метр. Хотя подобные опыты проводились уже неоднократно, данный эксперимент был поставлен на установке, готовой к промышленному использованию, а показатель надежности доставки составил небывалые 90 процентов.

Как сообщает журнал «Science», большинство ученых склоняется к мысли, что квантовые опыты необходимо продолжать. Они уверены, что проблема «квантовой смерти» будет разрешена в обозримом будущем, а значит, любые теории сегодняшнего дня могут найти применение в будущем..."
---
Создание нового фотодетектора Intel означает создание в ближайшие несколько лет фотопроцессоров для массового рынка.



"...Исследователи из корпорации Intel заявили о значительном прорыве в области кремниевой фотоники — технологии, позволяющей передавать данные внутри полупроводниковых чипов при помощи импульсов света. В современных микросхемах передача информации осуществляется по соединениям, предлагающим существенно более низкую скорость.
В статье, опубликованной в журнале Nature Photonics, описывается новый потоковый фотодетектор (APD — Avalanche Photodetector), предназначенный для улавливания потока световых импульсов и последующего усиления сигнала в микроэлектронных устройствах.

Детектор создан на базе кремниевых компонентов, и это является его главным преимуществом. Другие аналогичные разработки подразумевают использование иных конструктивных материалов, например, соединения индия и фосфора. Такие соединения существенно дороже, что представляет собой барьер на пути запуска технологии в массовое производство. Новый фотодетектор, созданный из кремниевых компонентов, дешевле в изготовлении и, более того, имеет в несколько раз более высокую производительность.

Датчик представляет собой крошечное устройство, способное улавливать пульсации света, преобразовывая их в электрические сигналы. В отличие от других сенсоров, получающих один фотон и конвертирующих его в один электрон, APD может усиливать полученный сигнал многократно. Так, ключевая характеристика сенсора APD — усиленная полоса пропускания (gain bandwidth, произведение коэффициента усиления детектора на величину его полосы пропускания) — равна 340 ГГц, что примерно в три раза больше в сравнении с другими детекторами. Современные детекторы света имеют gain bandwidth равную 120 ГГц.

По словам главного технического директора Intel Джастина Раттнера (Justin Rattner), кремниевая фотоника может появиться на массовом рынке в 2010 г.
Особенностью APD является то, что его коэффициент усиления и ширина полосы могут пропорционально варьироваться, что открывает некоторые интересные возможности. Например, датчик можно настроить либо на экономную работу, либо на передачу битов на максимально длинную дистанцию. В Intel продемонстрировали возможность создания оптических связей со скоростью передачи 40 Гбит/с и еще выше.

Основная цель, которую преследует фотоника, — замена традиционных металлических соединений в чипах на световые волноводы для того, чтобы передавать информацию в десятки раз быстрее. При сохранении тенденции увеличения числа ядер в процессорах, технология передачи информации с помощью света является критически важной, решающей проблему «узкого горлышка», когда производительность ядер превышает производительность каналов передачи данных.

В течение нескольких последних лет возможные пути коммерциализации фототехнологии исследовала не только Intel, но и IBM. Выступая на конференции Intel Developer Forum в августе, главный технический директора Intel Джастин Раттнер (Justin Rattner) заявил, что кремниевая фотоника может появиться в массовых продуктах уже в 2010 г. Он добавил, что согласно его видению технология должна появиться сначала в процессорах для настольных ПК, а уже затем — для серверов. Это бы указало на то, что фотоника готова к использованию на массовом рынке, в потребительских товарах.

В разработке нового фотодетектора принимали участие: Агентство передовых оборонных исследовательских проектов США (DARPA), ученые из нескольких американских университетов, а также компания Numonyx, созданная Intel и STMicroelectronics в 2008 г.

Intel ведет разработку и еще одной интересной технологии под названием WISP, которая позволит создавать полностью автономные чипы, не подключаемые к каким-либо источникам электрической энергии, в которых отсутствуют аккумуляторные батареи. Микрочипы смогут заряжать себя сами, черпая энергию из окружающей среды — извлекая ее из перепадов температур, трения, радиоволн и так далее. Об этом на прошедшей в выходные пресс-конференции в Сан-Франциско рассказал Джастин Раттнер. По его словам, после установки таких систем можно будет забыть об их обслуживании (выделено СЛ).

Это могут быть датчики пожара, движения, термометры, измерители кровеносного давления в теле пациента, передающие информацию по беспроводной связи, — вариантов применения бесчисленное множество. В теории возможно масштабирование автономного датчика до молекулярного уровня. Такие микросистемы смогут, например, обнаруживать проникновение вируса в воздух или другую среду..."
Галина Бельская
Кривой луч зажигает плазму и большие надежды

"Гнутся" лучи Эйри (одномерный луч со шлейфом в одной плоскости) потому, что на деле состоят из целой комбинации волн: одна — ведущая волна, несёт большую часть интенсивности общего луча. Другие — более слабые, "завершающие" волны, и каждая отстаёт от предыдущей на половину длины волны. "Завершающих волн" очень много, а интенсивность каждой из них падает по мере отдаления от главной волны.

Все эти составляющие влияют друг на друга так, что ведущая волна искривляется в одну сторону, а хвостовые волны — в противоположную. При этом луч Эйри практически не испытывает дифракции, то есть он не рассеивается по мере отдаления от источника даже на таком расстоянии, на котором обычный лазерный луч уже ощутимо увеличил бы своё сечение.


Первый луч Эйри, созданный Кристодоулидесом, Сивилоглоу и их коллегами в 2007-м, на 35-сантиметровом пути отклонялся на 1 миллиметр. Вверху показана компьютерная симуляция такого кривого луча, на которой хорошо видны "хвостовые" волны, уходящие в противоположную от "главной артерии" сторону.

Интересно, что после создания одномерного луча Эйри (то есть со шлейфом в одной плоскости) физики тут же сотворили двухмерный луч, в котором присутствовало два пакета вторичных волн, уходящих в двух перпендикулярных плоскостях. В сумме эти пакеты вызывали отклонение главной волны по диагонали (нижний рисунок – поперечное сечение, и врезка – трёхмерная модель пучка, показывающая интенсивность его исходных лучиков) (иллюстрации Georgios Siviloglou, et al.).


Схема опыта британцев по транспортировке микрочастиц за угол при помощи луча Эйри (иллюстрация с сайта physorg.com)

Луч Эйри даже через непрозрачные препятствия может проникать, лишь бы вторичный шлейф проходил в стороне. Главный пучок при этом бесследно гибнет. Но армия "поддерживающих" его потоков мгновенно восстанавливает главную волну сразу за препятствием, из-за чего кажется, что для луча Эйри оно прозрачно.
Галина Бельская
Открыта боковая отталкивающая сила света



В прошлом году Тан и его коллеги скомбинировали наномеханику и нанофотонику, впервые построив устройство, в котором для контроля положения компонентов применялась боковая (перпендикулярная лучу) сила воздействия со стороны света.

Это взаимодействие электромагнитных волн и оптической системы не следует путать с давно известным фронтальным давлением света, падающего на поверхность того или иного тела.

Теперь та же группа исследователей построила микроскопическое устройство, в котором добилась проявления, как силы притяжения, так и силы отталкивания между соседними световыми пучками, пойманными внутри волноводов. Причём физики нашли способ регулировать эти силы по своему желанию.



a – так выглядит новое устройство, созданное Таном; b – сердцевина схемы при более крупном увеличении (на левом кадре она обведена красной рамкой) (фото Mo Li et al.).

Для проявления этой новой силы учёные разделили луч инфракрасного лазера на два отдельных потока, проходящих по кремниевым нановолноводам, отличным по длине. После завершения такой петли эти волноводы подходили вплотную друг к другу (расстояние в ряде опытов менялось). В этот момент два бегущих рядом пучка оказывались со смещёнными друг относительно друга фазами.

В зависимости от величины этого сдвига, выяснили экспериментаторы, и меняется (по величине и знаку) боковая сила взаимодействия этих пучков, которую они передают на удерживающие их волноводы. И хотя сила была мала (порядка нескольких пиконьютонов), её удалось измерить и выявить закономерности: открытая сила зависела и от сдвига фаз, и от мощности излучения, и от расстояния между нановолноводами.



a – схема двух волноводов, подвешенных над полостью (чтобы они могли изгибаться под действием света); b – зависимость силы (пН/мкм.мВт) от расстояния между волноводами (нм) и сдвигом фаз; c – амплитуда и знак боковой силы в зависимости от разности фаз при расстоянии между световыми лучами в 400 нм; d – картина распределения притягивающих и отталкивающих сил в зависимости от разности фаз двух лучей и дистанции между волноводами. В последних двух случаях шкалы силы также размечены в пН/мкм.мВт. На всех графиках и рисунках красным отмечено действие сил притяжения, синим – отталкивания (иллюстрации Mo Li et al.).

Игорь Журкин
ГЕНОМНЫЙ КЛЮЧ К ПРОБЛЕМЕ ПРОИСХОЖДЕНИЯ НАРОДОВ

ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
том 73, № 7, с. 614-621 (2003)
ЭТНОГЕНОМИКА И ГЕНЕТИЧЕСКАЯ
ИСТОРИЯ НАРОДОВ ВОСТОЧНОЙ ЕВРОПЫ

Э. К. Хуснутдинова


Первым приложением ДНК-маркеров к проблеме происхождения и расселения человечества стали выполненные Канном с коллегами исследования митохондриальной ДНК представителей различных рас - африканцев, европейцев, азиатов, австралийцев и жителей Новой Гвинеи. По количеству замен нуклеотидов в мтДНК была определена степень родства различных групп людей и построено эволюционное древо человечества (рис. 1). Самая ранняя точка ветвления на древе отделяет от остальных людей группу африканцев, что указывает на африканское происхождение Homo sapiens. Именно в Южной Африке найдены самые древние мутации у бушменов и готтентотов и зарегистрировано самое высокое разнообразие мтДНК.


Рис. 1. Эволюционное древо человечества.
Числа соответствуют количеству исследованных популяций;
проценты - уровню внутрипопуляционного разнообразия,
оно самое высокое (0.6%) в африканских популяциях и самое низкое (0.2%) - в европейских

Митохондриальные ДНК у населения других континентов менее разнообразны, и сравнение их с мтДНК аборигенов Южной Африки показало, что они возникли как мутационные изменения африканских типов после того, как человечество распространилось за пределы этого континента. Второй вывод касался времени коалесценции (расхождения) митохондриальной ДНК. По дате отделения ветви шимпанзе (5-7 млн. лет назад), приняв темп мутационной дивергенции равным 2-4% за 1 млн. лет, Канн с коллегами вычислили время существования последней предковой мтДНК, общей для всех ныне живущих людей, - примерно 185 тыс. лет назад.

Последующие работы подтвердили африканские корни древа мтДНК современного человечества, хотя и остаются еще отдельные спорные моменты. По незавивимым оценкам нескольких групп исследователей, "митохондриальная Ева" жила в период резкого сокращения численности наших предков (до 10 тыс.), вызванного, по-видимому, изменениями климата, - 185 тыс. лет назад. Именно этот период считают временем появления Homo sapiens как биологического вида. Сравнительное исследование митохондриальной ДНК разных популяций современных людей позволило выдвинуть предположение, что еще до выхода из Африки (около 60-70 тыс. лет назад) предковая популяция разделилась по крайней мере на три группы, давшие начало трем расам - африканской, монголоидной и европеоидной [1].

Вскоре были построены генеалогические древа по данным изучения ДНК Y-хромосомы [2]. Исследование небольшого участка Y-хромосомы свидетельствует о возможно гораздо более позднем происхождении "Y-хромосомного Адама" - 140-175 тыс. лет назад. Результаты всех исследований указывают на его африканское происхождение. Различия между оценками, базирующимися на мтДНК и Y-хромосоме, могут быть объяснены как несходством демографической истории популяций по мужской и женской линиям, различным поведением женщин и мужчин при переселениях, завоеваниях и колонизациях, так и различиями самих геномов, например, в интенсивности отбора вариантов мтДНК и Y-хромосомы.

Гипотезу африканского происхождения современного человека подтверждает и наибольший уровень наследственного разнообразия в Африке по сравнению с другими континентами, а также малые различия между популяциями (на долю межпопуляционного разнообразия приходится 10-15% геномной вариабельности), что отражает недавнее происхождение биологического вида [3]. В целом массив геномных данных наиболее соответствует гипотезе недавнего африканского происхождения современного человека и доказывает справедливость монофилетической гипотезы. В то же время генетические данные не являются исчерпывающим и бесспорным доказательством этой гипотезы.

На основе распределения у разных народов частот различных мутаций в Y-хромосоме и мтДНК составлена карта расселения людей с африканской прародины [4]. Первые волны расселения человека современного типа прошли из Африки через Азию в Австралию и Европу. Удивительно, что время расселения человека по разным континентам соответствует датировке сделанных на этих континентах археологических находок. Например, появление человека в Австралии и Новой Гвинее датируется 50-60 тыс. лет назад, согласно генетическим данным. То же самое время показывает анализ изотопного состава химических элементов в археологических находках. В Центральной и Юго-Восточной Азии люди появились примерно 70 тыс. лет назад. Заселение Европы произошло позже, около 35-40 тыс. лет назад. Наиболее спорны оценки времени заселения Америки. Люди появились там гораздо позже, чем на других континентах, потому что нужно было пересечь Сибирь, добраться до Чукотки и воспользоваться тем моментом, когда уровень моря в период оледенения позволял перейти нынешний Берингов пролив. Случилось это в промежуток времени от 15 до 35 тыс. лет назад. Позже, под натиском ледника, палеолитические европейцы несколько раз отступали на юг и юго-восток, возможно, даже возвращались обратно в Африку, о чем свидетельствуют результаты исследования гаплотипов Y-хромосомы в популяциях Африки [5]. Сравнивая спектр мутаций в ДНК современных европейцев и их азиатских соседей, удалось установить, что 10-20% генов было привнесено в Европу неолитическими переселенцами с Ближнего Востока около 10 тыс. лет назад. Вместе с ними в Европе появилось земледелие.

Разные расы и народы возникли после разделения предковых популяций. Эволюция вновь образовавшихся популяционных групп шла независимо. В каждой из них накапливались свои мутации, увеличивалась генетическая дистанция между группами. Сообщества приспосабливались к климатическим и географическим условиям, типу питания. В изолированных группах независимо протекала эволюция языка и культуры.

На формирование современных народов влияли не только процессы разделения популяций, поскольку народы могут образовываться при смешении нескольких исходных сообществ с разной расовой и языковой принадлежностью. Тогда возникает генетически разнородная этническая общность, но с единым типом культуры и общим языком. В связи с этим все большую актуальность приобретает изучение генетической истории популяций отдельных регионов, расово-этнических групп, генетической родословной современных этносов.

Статья целиком
Игорь Журкин
На ту же тему - происхождение человека.
Беседа с Гордоном.

Генетическая история человечества – 04.03.03(хр.00:51:18)

Участники:
Эльза Хуснутдинова – доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент АН Башкортостана
Лев Животовский – доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник Института общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН

Александр Гордон: Доброй ночи. Я вот обратил внимание, что каждому из тех, с кем я разговаривал, близок смысл выражения, что каждый человек носит в себе мир. Разумеется, приятно осознавать этаким вместилищем миров именно себя. Но сегодня мы поговорим о том, что, действительно, каждый человек и все человечество в целом носит в себе мир, и даже миры, реально существовавшие, мало того, необходимо существовавшие для нашей жизни сегодня.

Лев Животовский: Сегодня мы будем говорить о генетической истории и об эволюционной истории человека. И в начале пару общих слов об эволюции вообще. Мы помним со школы, что эволюция живых существ представляется в виде дерева с мощным стволом, которое росло, потом появлялись ветви большие, от этих ветвей меньшие ветви, потом веточки и так далее. И вот на сегодня мы имеем такую пышную крону, одна из многочисленных веточек которой и есть человек. Мы не были свидетелями эволюции. Мы не знаем, как это эволюционное дерево росло, и поэтому, изучая его, мы как бы проецируем в обратную сторону наши знания существующих сейчас видов. Мы строим так называемые филогенетические деревья, основываясь на близости или несхожести ныне существующих видов по морфологическим признакам, физиологическим особенностям, по каким-то анатомическим строениям, ну, и, конечно, основываясь на археологических находках. Близкие по морфофизиологическим признакам организмы мы группируем в одни ветви, другие сходные организмы в другие ветви, а потом, как бы ретроспективно идем назад во времени и строим филогенетическое древо. Его мы и трактуем как эволюционное дерево. Достижение генетики заключается в том, что генетика помогает нам в описании такого эволюционного дерева и в понимании эволюции. Дело в том, что эволюция – это, прежде всего, изменение ДНК, не полностью, но во многом. Это такие точковые изменения. Известно, что ДНК состоит из последовательности нуклеотидов, где один нуклеотид может быть заменен на другой. Таковы элементарные изменения. Группа ДНК образует хромосомы, хромосомы могут изменяться: какая-то часть, скажем, исчезать или, наоборот, добавляться, хромосомы могут сливаться. Вот так, генетически, идет преобразование наследственной информации, и поэтому генетика уже внесла свое слово в новое понимание того, как эволюция происходит. Правильно ли, что филогенетическое древо построено по морфологическим и физиологическим признакам? Действительно, оказалось, что соответствие очень большое, поэтому далекие виды на этом филогенетическом древе далеки друг от друга и по генетическим признакам – по ДНК. Если мы, скажем, возьмем человека и сравним его, допустим, с червем, то, окажется, что по ДНК они очень далеки друг от друга. А, скажем, если сравним с кошкой или собакой, то выясниться, что мы гораздо более близки по ДНК друг к другу. Мы и на филогенетическом древе близки. Если мы пойдем по этому филогенетическому древу дальше, то в классе млекопитающих мы доберемся до веточки приматов. На этой веточке приматов мы увидим, что есть обезьяны низшие и есть обезьяны высшие. А вот веточка – человек, и если мы пойдем по этой веточке, то увидим, что даже чисто зрительное сходство увеличивается. Оказывается, что по ДНК мы становимся все больше и больше похожи. Насколько похожи? Генетика позволяет ответить на этот вопрос. Если мы возьмем ДНК шимпанзе и ДНК человека и сопоставим их друг с другом, то, окажется, что мы близки не только внешне, а мы близки и по ДНК. В среднем, мы отличаемся только одним из ста нуклеотидов. То есть, если мы возьмем длинную цепочку из нуклеотидов, то, скажем, тысяча нуклеотидов у нас и у шимпанзе будут идентичны, а тысяча первая будет отличаться. Или, например, если десять похожи, то одиннадцатый будет отличаться. В среднем каждый сотый нуклеотид отличается, значит, мы на 99 процентов генетически тождественны шимпанзе, то есть очень близки.
А теперь давайте перейдем, собственно, к человеку. Вот возьмем разных людей, будь то аборигены Америки или Океании, или возьмем человека из Европы и сравним их. Кажется, что они очень разные. Нам кажется, что мы очень разные, но на самом деле мы очень похожи. Давайте вспомним фильм "Мимино": там есть два главных героя, которые абсолютно разные, один из них грузин, другой – армянин. Они входят в лифт, и туда же входит делегация японцев. Потом все они вместе выходят из лифта, и один японец говорит другому: "Ну, надо же, эти русские все на одно лицо, их не отличить". Если хотя бы чуть-чуть взглянуть на нас со стороны, то выяснится, что мы очень похожи, хотя нам кажется, что мы принципиально разные. А какую объективную характеристику нам может дать взгляд со стороны? Это анализ ДНК. И вот если мы сравним ДНК от разных людей, то увидим, что мы отличаемся друг от друга только на одну десятую процента. То есть, только каждый тысячный нуклеотид у нас разный, а 999, в среднем, одинаковые. И более того, если мы посмотрим по ДНК на все генетическое разнообразие у людей, у самых разных представителей, то окажется, что этих различий гораздо меньше, чем различий между особями шимпанзе в одном и том же стаде.

А. Г. То есть, у шимпанзе больший набор нуклеотидов?

Л. Ж. Они отличаются друг от друга сильнее, чем мы, люди, друг от друга. То есть люди действительно очень похожи.

А. Г. Ну, тогда, извините, есть вопрос. А кто больше различается между собой, представители одной расы или разных рас?

Л. Ж. Мы чуть позже об этом поговорим, но различия не такие уж сильные, как, скажем, это могло бы показаться по ДНК. Мы не очень отличаемся друг от друга: все люди генетические братья и сестры. Такая близость и в то же время какое-то различие возможны потому, что наши ДНК содержат, примерно, три миллиарда нуклеотидов. Каждый тысячный составляет разницу, так что получается, что где-то три миллиона нуклеотидов у нас разные. Правда, большинство из них, скорее всего, падает на молчащие участки ДНК, а гены у нас, в принципе, во многом одинаковые. Если мы возьмем молекулу гемоглобина, а это важная молекула, потому что она переносит кислород из легких в клетки организма, и если мы сравним всех людей, то окажется, что у нас абсолютно одинаковые молекулы гемоглобина. Малейшее изменение, например не та аминокислота, а она кодируется набором нуклеотидов, и это уже заболевание. Почти идентичен гемоглобин у нас и у гориллы, допустим, буквально единичное различие. То есть мы действительно очень схожи. Так вот, люди еще более схожи между собой. Но тогда откуда взялось это, так сказать, маленькое различие, и достаточно ли его, чтобы выявить какие-то эволюционные события в пределах рода "гомо сапиенс", к которому мы все принадлежим?

Эльза Хуснутдинова: Ну, действительно, откуда у нас такие различия и кто вообще наш предок? Этот извечный вопрос и до сих пор остается очень спорным. До последнего времени палеоантропологи считали, что древнейшим предком современного человека является афарский австралопитек, который жил, примерно, 3-4 миллиона лет назад. И к этому же виду относится знаменитая Люси, костные останки которой были найдены в 70-х годах в Эфиопии. Ну, и в последнее время палеоантропологи считают, что древнейшим прародителем современного человека является другой вид австралопитека, а именно австралопитек рамидус. Костные останки австралопитека рамидуса тоже были найдены в Эфиопии, а возраст этих костных останков составляет уже где-то четыре с половиной миллиона лет. Первый представитель рода гомо появился где-то два миллиона лет назад, и это был человек умелый. Костные останки этого гомо хабилис были обнаружены в Африке. Потом человека умелого заменил гомо эректус, или человек прямоходящий. Считается, что человек прямоходящий жил где-то миллион семьсот тысяч лет назад, а костные останки гомо эректус были найдены и в Африке, и в Азии. К этому виду относится, например, всем известный финантроп, или пекинский человек, а также питекантроп, или яванский человек. В то же время были найдены костные останки, возраст которых составляет 250 тысяч лет. То есть считается, что эти люди очень долго жили. А первый представитель вида гомо сапиенс, к которому мы принадлежим, появился где-то 500 тысяч лет назад, и его назвали архаичный гомо сапиенс. Костные останки архаичного гомо сапиенса были обнаружены и в Африке, и в Европе, и в Азии. И поэтому возникает вопрос: где же точно возник предок современного человека? Где же возник современный человек? В настоящее время существуют две основные конкурирующие гипотезы: это мультирегиональная гипотеза и монофилетическая гипотеза. Согласно мультирегиональной гипотезе, люди разных рас имеют различное происхождение. Данная гипотеза основана на представлении о параллельной, непрерывной эволюции местных континентальных разновидностей у гомо эректус, что, в конечном итоге, через стадию архаичных людей привело к возникновению современных рас человека. Считается, что все предковые популяции составляли единую популяционную систему и обменивались между собой генами. А согласно другой гипотезе, монофилетической, все люди имеют общее происхождение. Утверждается, что современный человек разумный и архаичный гомо сапиенс это совершенно разные виды. То есть считается, что появление современного человека это результат возникновения новой эволюционной линии. В принципе, сторонники обеих этих гипотез расходятся в одном, а именно в уточнении места происхождения человека. Большинство палеоантропологов считают, что человек произошел в Африке, но в то же время их мнения расходятся по вопросу о времени возникновения современного человека. Согласно мультирегиональной гипотезе, современный человек возник где-то миллион семьсот тысяч лет назад, а согласно монофилетической гипотезе, человек это новый вид и появился совсем недавно, около 500 тысяч лет назад. Но, в конце концов, антропологи и археологи не смогли поставить убедительную точку в этом полувековом споре. Коренной перелом в ход этой дискуссии внесли молекулярные генетики, благодаря открытию полиморфизма ДНК. Для восстановления истории происхождения человека, молекулярные генетики проводят исследования различий между геномами представителей разных рас и народов. Путем сравнения двух родственных генетических текстов и по числу различий между ними, можно датировать время появления последней предковой мутации и тем самым установить время существования общего предка популяции.

Л. Ж. Ну, наверное, сейчас стоит сказать несколько слов о тех генетических признаках и методах, которыми генетики пользуются для того, чтобы изучить эволюцию человека, изучить дивергенцию рас и их распространение на другие континенты. Как получается, что монофилетическая гипотеза возникновения человека в Африке более предпочтительна с точки зрения генетики, чем межрегиональная?

А. Г. Более предпочтительна или исключительно только она имеет под собой основание?

Л. Ж. Ну, вы знаете, все данные, которые сейчас генетики получают, непротиворечиво объясняются монофилетической гипотезой о происхождении человека в Африке. Конечно, отвечая на ваш вопрос, можно заметить, что наука, собственно, ничего не объясняет. Хоть я и являюсь представителем науки, но я сделаю такое философское заключение: наука ничего не объясняет, наука находит факты и описывает их путем построения теорий, гипотез. Поскольку же одни и те же факты могут описываться разными гипотезами, значит, могут быть высказаны сразу несколько гипотез. Новые факты могут опровергнуть одну гипотезу и не укладываться в нее, могут не укладываться во вторую, но при этом может возникнуть третья гипотеза. Наши две основные гипотезы, с вариациями, существуют уже давно, как минимум, с начала 20-го века. Генетические данные, которые мы имеем сейчас, лучше всего ложатся в гипотезу африканского происхождения человека, хотя совершенно не исключено, что какая-то часть мультирегиональной гипотезы может быть тоже справедлива. Какие-то генетические остатки еще могут находиться, но это дело будущего.

А. Г. Я хочу подвести маленький промежуточный итог. Значит, работы генетиков подтверждают гипотезу Ноева ковчега, а мы знаем, что есть гипотеза канделябра и Ноева ковчега. Все человечество в его сегодняшнем разнообразии произошло от одной небольшой популяции, которая находилась в Африке. Тем не менее, есть какие-то факты, которые могут воодушевить тех людей, которые предпочитают думать все-таки больше о канделябре, чем о единой ветке. Дело в том, что в прессе, которая очень легковерна, в последнее время появляются только сообщения о том, что генетики доказали, будто все человечество происходит от митохондриальной Евы, может быть даже и не понимая значение этого слова, "митохондриальная". Вот я и хочу попытаться разобраться, насколько у нас есть основания делать именно такие заключения, а не какие-то другие.

Л. Ж. Да, при этом, когда произносят такую фразу, слово "митохондриальная" забывают вообще, якобы была одна Ева, и вот от этой одной Евы все и произошло. Слово "митохондриальная" опускать нельзя, если знать, что такое Ева в данном случае. Но сначала нужно немножечко рассказать о генетических признаках, чтобы понять, что же такое митохондриальная Ева.
Вот у нас есть клетка. Изучаются несколько типов ДНК, которые по-своему могут помочь в распознании эволюции человека. Есть ДНК ядерная, это ДНК хромосом, и есть ДНК внеядерная, это ДНК находящийся в митохондриях. Изучаются и та ДНК, и эта ДНК. В ядерной ДНК важное значение в исследованиях последних лет приобрело изучение Y-хромосомы, потому что она наследуется по отцовской линии и по ней можно проследить миграции мужской части населения. Это внесло очень важный вклад в эволюцию популяции человека. Особенно большой фон такой миграции проявился 500-600 лет назад, когда в плаванье под парусами отправлялись мужчины, которые оставляли генетические следы во всех уголках земного шара. И сейчас, изучая генетические ветви Y-хромосомы, мы можем проследить пути той части генов, которые привнесли мужчины с собой, защищая те или иные земли.

А. Г. Где Колумб наследил, грубо говоря.

Л. Ж. Да. Митохондриальная ДНК наследуется по материнской линии. Здесь мы можем проследить миграцию и, вообще, судьбу популяций с материнской стороны. Изучение аутосомных ДНК позволяет сверять комбинативную изменчивость, одновременно привносимую и с отцовской, и с материнской стороны. Ну, а как это возможно методически? Выделяется, скажем, определенный фрагмент ДНК, и с помощью современных методов, скажем, методов цепной реакции, этот фрагментик можно выделить и размножить. Он окаймляется с краев так называемыми праймерами. И вот мы можем его выделить у одного человека, у второго и третьего.

А. Г. Тот же самый участок.

Л. Ж. Да, этими же праймерами. Различие между разными людьми может быть либо в длине этого фрагмента, за счет того, что когда-то произошла вставка или, наоборот, делеция, т.е. уменьшение этого размера. Или, скажем, размер может не измениться, но за счет мутации может измениться состав этого фрагмента ДНК, когда один нуклеотид заменится на другой. Это тоже мутационное, эволюционное событие, и поэтому, скажем, если мы имеем различие по длине фрагмента, то следует уже после цепной реакции фрагментики пропустить через так называемый гель. Гель – это такое плотное желе, и оно представляет собой решетку, через которую фрагменты ДНК проходят и, если это короткий фрагмент, легко преодолевают ее. Дальше они продвигаются под действием электрического поля, приложенного к этому гелю. Длинный фрагмент продвигается дольше и как бы застывает. В конце, после этого процесса электрофореза ДНК, мы видим две полоски у данного человека по данному фрагменту. Это значит, что вот этот фрагментик он получил от одного родителя, а другой фрагментик от другого родителя. Это и есть его генотип по данному локусу, месту, элементу. У другого человека эти фрагментики могут быть другой длины, и поэтому мы видим его отличие от первого. У третьего человека оба фрагмента могут быть одинаковой длины. Мы видим, что одни фрагменты отличаются, а какие-то могут совпадать и вот, изучая много фрагментов, мы можем много таких различий найти по размеру фрагмента. Как правило, это происходит, когда мы изучаем ядерные ДНК, но не только. А вот, скажем, когда мы изучаем митохондриальную ДНК, там используются тоже разные методы и в том числе методы, основанные на сопоставлении состава ДНК. Скажем, фрагмент такой-то может быть одинаковой длины, но вот нуклеотидный состав у него разный. В таком случае проводят секвенирование и смотрят, как они отличаются друг от друга. Вот такими методами современная генетика может изучать тысячи фрагментов ДНК. И хотя по одним параметрам многие люди могут быть одинаковые, под другим они могут отличаться. Такой генотипический портрет человека можно получить по очень многим характеристикам.

А. Г. Но информация будет тем достовернее, чем больше маркеров?

Л. Ж. Конечно. Когда мы устанавливаем личность по отпечаткам пальцев, даже если это человек уникальный, практически стопроцентно мы можем его идентифицировать, если у нас есть все десять пальцев, хорошо отпечатанные. Когда мы изучаем узоры только на одном пальце или только часть узора, у нас больше возможности спутать и ошибиться. Также и с ДНК, когда мы набираем много фрагментов, мы имеем большую индивидуализацию. Современные исследования вводят в программы своих анализов тысячи таких фрагментов, и это используется, скажем, при выявлении болезней. Когда смотрят, как болезнь возникла и как в родословной или в популяции она себя ведет, то обращают внимание на то, как сопряженные фрагменты меняются. Таким образом, можно картировать, то есть найти то место на хромосоме, где находится ген, который поломался, который вызывает болезнь, а как лечить дальше это уже, так сказать, следующий этап. В эволюционных исследованиях мы также можем изучить множество фрагментов.

А. Г. Но вот имея такую генетическую картину современного человечества, какой метод мы можем применить для того, чтобы пойти эволюционно назад, чтобы понять, как эти все индивидуумы сходятся в одном этносе?

Л. Ж. Исторически первое исследование такого рода было проведено с использованием митохондриальных ДНК. Ученые взяли выборку от аборигенов Африки, Азии, Европы, Америки и в этой, поначалу небольшой выборке, сравнивая митохондриальные ДНК разных индивидов друг с другом, обнаружили, что разнообразие митохондриальных ДНК выше всего в Африке. А поскольку мы знаем, что мутационные события могут изменять тип митохондриальной ДНК и мы знаем, как он может меняться, то, следовательно, мы можем сказать, какие типы от каких могли произойти мутационно. А зная тонко мутационный процесс, мы можем определить, когда это могло произойти.

А. Г. Грубо говоря, у тех людей, у которых брали анализ ДНК в Африке и обнаружили гораздо большую вариативность, было больше времени на то, чтобы накопить эти изменения.

Л. Ж. Правильно. Более того, там нашли такие типы митохондриальных ДНК, а потом и по другим маркерам тоже, по Y-хромосоме и по аутосомным, которые были опознаны как древние. Остальные типы митохондриальных ДНК, на других континентах, были менее разнообразны, и видно, что часть из них возникла уже потом, когда человечество мигрировало из Африки. И вот на картинке мы можем видеть митохондриальное дерево, растущее прямо из Африки. Это та самая первая картинка, полученная по митохондриальной ДНК, которая подтверждала именно гипотезу африканского происхождения.

А. Г. Строго говоря, можно утверждать, что генетикам удалось доказать происхождение женщины в Африке?

Л. Ж. Да, по митохондриальным ДНК. Но потом они изучали Y-хромосомы, и оказалось, что и мужчины происходят из Африки. Они встретились и познакомились все-таки в Африке.

А. Г. И когда это великое событие случилось?

Э. Х. Благодаря исследованиям митохондриальной ДНК, можно установить не только то, что человек произошел из Африки, но и когда, то есть установить время его происхождения. Время появления митохондриальной праматери человечества было установлено благодаря сравнительному изучению митохондриальной ДНК шимпанзе и современного человека. То есть зная время разделения двух ветвей шимпанзе и современного человека, а это, примерно, 5-7 миллионов лет, зная темп мутационной дивергенции, это где-то 2-4 процента за миллион лет.

А. Г. А он этот темп постоянный или он зависит от внешних условий?

Э. Х. Конечно, он считается постоянным, хотя для разных участков генома он может быть разный. Сейчас мы говорим только об одном участке митохондриальной ДНК. И вот зная все показатели, было вычислено время существования последней предковой последовательности митохондриальной ДНК. Считается, что прошло 185 тысяч или 200 тысяч лет.

А. Г. Вот здесь, извините, у меня вопрос, который я не могу не задать, потому что начинают мозги плавиться. Когда мы говорим о митохондриальной Еве, мы же не имеем в виду особь?

Э. Х. Нет, конечно. Мы говорим о митохондриальной ДНК.

А. Г. Да, то есть это возникновение путем эволюции целой популяции особей со сходными признаками, которые в процессе отбора закреплялись и о которых мы можем судить, когда и где они появились. Это важно, потому что когда говорят о Еве и предполагают Адама, это древо вдруг превращается в один листик. Начинают утверждать, что вот от какого-то конкретного предка в первом поколении произошел какой-то другой и от него уже пошло все человечество. Вот этот период превращения одного предка в другого предка, более близкого к нам, каков он?

Э. Х. Считается, что митохондриальная Ева жила в период резкого сокращения численности наших предков, где-то до десяти тысяч особей. То есть, именно это время прохождения через бутылочное горлышко, через сокращение, является временем появления гомо сапиенс, как биологического вида. То есть, это, примерно, 10-20 тысяч.

А. Г. Вариативность была резко снижена из-за сокращения популяции.

Э. Х. В связи с изменением климата. Это уже не раз происходило в истории человечества.

А. Г. То есть, грубо говоря, если бы произошло другое генетическое событие, мы бы сейчас говорили с вами на совершенно на другом языке, если вообще имели способность говорить. Понятно?

Э. Х. Кроме того, изучая митохондриальную ДНК различных представителей, то есть разных популяций, было высказано предположение, что еще до выхода из Африки предковая популяция разделилась на три группы, давшие начало трем современным расам – африканской, европеоидной и монголоидной. И считается, что это произошло где-то 60-70 тысяч лет назад.

А. Г. Тут есть некое совмещение двух теорий. От одного предка в Африке, но три ветви, которые дали три расы.

Э. Х. Дополнительные сведения о происхождении человека были получены при сравнении генетических текстов митохондриальной ДНК неандертальцев и современного человека. Ученым удалось прочитать генетических тексты митохондриальной ДНК костных останков двух неандертальцев. Костные останки первого неандертальца были найдены в Фельдховерской пещере в Германии. Чуть позже был прочитан генетический текст митохондриальной ДНК неандертальского ребенка, который был найден на Северном Кавказе в Межмайской пещере. И вот при сравнении митохондриальной ДНК современного человека и неандертальца были найдены очень большие различия. Так, например, митохондриальная ДНК неандертальца отличается от митохондриальной ДНК современного человека, примерно, по 27 позициям из 370. То есть, мы берем какой-то участок ДНК, например, 400 пар нуклеотидов, и вот 27 нуклеотидов отличаются из этих 370.

А. Г. И это дает нам очень отдаленного общего предка.

Э. Х. Да. А вот если сравнить генетические тексты современного человека, его митохондриальную ДНК, то там отличие только по восьми нуклеотидам, то есть, по восьми позициям.

А. Г. А метисация?

Э. Х. Считается, что метисация не происходила между человеком и неандертальцем.

А. Г. Ну, какие-то переходные формы антропологи же находили?

Э. Х. Нет, считается, что это совершенно отдельные ветви, и эволюция неандертальского человека и современного человека шли независимо друг от друга.

А. Г. Да, но в нас нет генов неандертальцев?

Э. Х. Неизвестно, но в то же время существует несколько теорий по этому поводу. Все-таки считается, что метисации не было.

А. Г. Но, все-таки, длительное сосуществование в достаточно ограниченном регионе?

Э. Х. Возможно. И вот, изучая различия в генетических текстах митохондриальной ДНК неандертальца и современного человека, была установлена дата разделения этих двух ветвей. Это произошло, примерно, 500 тысяч лет назад, а, приблизительно, 300 тысяч лет назад произошло окончательное разделение двух ветвей – неандертальца и современного человека. Затем считается, что неандертальцы расселились по Европе и Азии, а затем, чуть позже, были вытеснены человеком современного типа, который вышел на 200 тысяч лет позже из Африки. И, наконец, где-то 28-35 тысяч лет назад неандертальцы вымерли. Почему это произошло, в общем-то, пока не понятно. Может быть, они не выдержали конкуренции с человеком, а может быть, на это были иные причины. Это нам еще предстоит разгадать.

А. Г. У меня возник вот какой вопрос прежде, чем вы продолжите. Раз уж мы, так или иначе, идем по этому дереву вниз, от кроны к стволу и корням, возможно ли, зная разнообразие вариаций ДНК современного человека, зная какие мутации происходили, восстановить морфологические признаки общего предка всех трех рас? Того самого первого гомо сапиенс, который появился в Африке около 300 тысяч лет назад. Такую генную реконструкцию возможно совершить?

Л. Ж. Морфологическую нет. Потому что нет прямого соответствия между той последовательностью ДНК, которую мы защищаем, и морфологией и физиологией.

Э. Х. Мы пока не знаем, за что эти гены или мутации отвечают.

Л. Ж. Как если бы у нас была книга, где мы читаем буквы, сопоставляем буквы, а смысл этих букв нам не понятен.

Э. Х. Получается как на непонятном иностранном языке.

А. Г. То есть как только пресловутый геном человека будет не просто расшифрован, но и объяснен, появится возможность, продвигаясь по этому дереву назад, восстановить не только предка человека и его фенооблик, морфологические особенности, но и, более того, восстановить предков всех существующих млекопитающих, птиц.

Л. Ж. Во-первых, если это и возможно, то очень не скоро.

А. Г. Ну, это понятно.

Л. Ж. Но поскольку в облике участвуют не только гены, а еще и среда, то мы тут должны еще долго думать, как же все это соединить да еще и прогнозировать.

Э. Х. Надо еще понять, как взаимодействуют гены и среда.

А. Г. Еще один вопрос прежде, чем вы продолжите. Получается, что современные африканцы имели больше времени на биологическую эволюцию, если именно там находят древние остатки ДНК, не свойственные мутациям европейского человека. Означает ли это, что биологическая эволюция гомо сапиенс должна происходить в том же направлении, в котором она происходила в Африке, поскольку у них было больше времени на накопление генетических событий?

Л. Ж. Если вы имеете в виду эволюцию адаптивную, то это совсем другой вопрос. Потому что мы сейчас говорим об изучении эволюции человека на основе генетических маркеров, которые, в основном, прямое отношение к адаптивной эволюции не имеют. Действительно, они маркируют эволюционный путь, и мы смотрим, что вот так произошло, так они изменились. А вопросы адаптации и приспособления к той или иной среде, к социальной или просто косной, это совсем другой вопрос. Мы хотели кратко его коснуться в конце.

А. Г. Пожалуйста, не буду нарушать ваши планы.

Л. Ж. Я хотел бы сказать пару слов о митохондриальной Еве еще раз. Действительно, сейчас все ученые согласны с тем, что современное человечество произошло от изначально небольшой группы особей, в несколько тысяч. С этим, в принципе, согласны все. Но когда начинают говорить о митохондриальной Еве, возникает чувство, что эта Ева одна. В чем же тут соответствие? Допустим, у нас было пять тысяч женщин, пять тысяч мужчин, итого десять тысяч особей в прапопуляции вообще. Они все участвовали в этой репродукции, у кого-то было больше детей, у кого-то меньше. И каждый имел свою митохондриальную ДНК от матери, но она была не очень разнообразная, потому что численность была малая. Далее, какая-то мать имела больше детей, а другая меньше, значит, в следующем поколении ее тип будет превышать остальные. Получается как бы стохастический процесс, где одни типы могут увеличиваться в численности ДНК, другие уменьшаться. Дальше они мутируют, то есть меняются. Так вот, если мы возьмем все нынешние ДНК, то окажется, что они сходятся к изначальному типу одной из этих женщин.

А. Г. Победительницы.

Л. Ж. Да. Но это не значит, что остальные не внесли свой вклад в генофонд. Они его внесли, и поэтому у нас есть не только митохондриальная ДНК, но у нас есть и ядерный геном, у нас есть аутосомные гены, где комбинируется вся наследственность. То есть они все внесли в нашу эволюцию вклад.

А. Г. Но прослеживаем мы это по митохондриальному методу?

Л. Ж. Да. За счет того, что у нас сегодня митохондриальность идет по материнской линии, создается впечатление, и так оно действительно есть, что все произошли от одного митотипа. Но это не значит, что в основании всех наших нынешних популяций была только одна женщина.

А. Г. Это понятно, это мы уточнили.

Л. Ж. Что нам дает изучение генетических маркеров популяции, как нам это помогло в понимании того, как происходила эволюция? Я опять обращусь к митохондриальной ДНК. Скажем, вот у нас есть фрагмент митохондриальной ДНК. В следующем поколении, когда мать передает его своей дочери, может произойти мутация, и если мы сопоставим эти два ДНК, то мы можем обнаружить в одном месте изменения. Тот тоже может, в свою очередь, смутировать при передаче своим потомкам и так далее. Поэтому, сопоставляя митохондриальную ДНК людей из разных континентов и зная эти мутационные переходы, зная темпы мутирования, можно сказать, откуда они двигались географически и когда это происходило. И поэтому, изучая людей современных, живущих в Африке, в той же Океании, в Европе, в Северной, Южной Америке...

А. Г. Мы можем узнать основные пути миграции.

Л. Ж. Да. Мы можем определить время, когда эти миграции произошли. И оказывается, что они, в общем, находятся в каком-то соответствии с теми археологическими находками, которые были сделаны или сейчас делаются. Скажем, оценка времени появления человека в Океании это Австралия, Новая Гвинея примерно 50-60 тысяч лет назад. Археологические находки говорят примерно о том же. В Европе это произошло позже, около 35-40 тысяч лет назад. В Азии, в Центральной Азии, в Юго-Восточной Азии где-то 70 тысяч лет назад. В Америке гораздо позже, потому что нужно было пройти через Сибирь, добраться до Чукотки и воспользоваться тем моментом, когда можно было перейти, примерно от 15 до 35 тысяч лет назад. Вот такие оценки, которые позволяет сейчас сделать изучение не только митохондриальной ДНК, но и Y-хромосомы. В целом они находятся в соответствии друг с другом так же, как и изучение аутосомных маркеров.
Недавно мы исследовали около полусотни популяций мира, с разных континентов, по нескольким сотням аутосомных маркеров для того, чтобы понять эту комбинативную изменчивость. Было показано, что разделение начинается уже внутри Африки между разными популяциями и предками, которые привели, скажем, к нынешним пигмеям и ветвям, которые ведут к нынешним популяциям банту. 70-150 тысяч лет назад началась такая дифференциация внутри Африки. А потом, через десять тысяч лет, началась дифференциация на ветви, ведущие вне Африки, и уже затем, в течение достаточно короткого времени, появились ветви, ведущие в Океанию, в Европу, в Америку. Более того, изучение этих нескольких сотен аутосомных маркеров позволило нам построить такую как бы плоскую сеть, которая показывает, что популяции генетически друг от друга отличаются и мы можем их идентифицировать. Почему? А потому, например, что вот шла миграция, пришла группа людей куда-то в Юго-Восточную Азию, допустим, осела там, они образовали популяцию, она там жила сколько то поколений, потом одни ушли из нее и мигрировали дальше. Те же, кто остался со своей, так сказать, общей историей, с общими предками, генетически более сходны, чем на других континентах, куда ушли другие. Поэтому один народ от другого отличается генетически не потому, что вот они такие, а потому, что внутри себя они близки по прошлым родственным связям.

А. Г. Теперь вопрос, который мы задаем всем приходящим в студию на этой неделе. Судя по тем диаграммам, которые мы видели, за исключением Сибири и Дальнего Востока, в Россию так никто и не пришел. Так вот кто же сегодня населяет Россию?

Э. Х. Был проведен анализ, для выявления доли европеоидного и монголоидного компонента в митохондриальном генофонде различных народов, во-первых, Волго-Уральского региона, а также народов, населяющих Европу и Азию, начиная от Турции и кончая Якутией. Результаты показали, что женщины из Турции наиболее европеоидны: у них 95 процентов европеоидного компонента, то есть они получили 95 процентов европеоидных линий.

А. Г. То есть это те, кто пришел в Европу, а потом откатился назад?

Э. Х. Да. А самыми монголоидными оказались женщины у якутов и долган. У них примерно 95-98 процентов монголоидных линий. А вот популяции, которые живут на границе между Европой и Азией это народы Волго-Уральского региона, узбеки, казахи занимают как бы промежуточное положение. То есть у них примерно 50 на 50 процентов монголоидного и европеоидного компонента. Так как они живут на границе между Европой и Азией, то следы столкновения европеоидной и монголоидной расы сохранили гены проживающих здесь народов.

А. Г. Ну, а славяне-то, славяне?

Э.Х Славяне. Тут очень интересно было бы показать, конечно, медианную сеть, как представлена медианная сеть русских, проживающих в Курской и Рязанской области, и русских, проживающих в Башкортостане. Оказывается, что русские из разных областей России сильно отличаются. Если, например, русские из Рязанской и Курской областей имеют только 3-2 процентов монголоидных линий, то русские, проживающие в Башкортостане, имеют уже 10-12 процентов монголоидных линий.

А. Г. Это за счет ассимиляции?

Э. Х. Скорее за счет метисации с народами, которые проживают именно в этом Волго-Уральском регионе. Изучая митохондриальную ДНК, мы смогли рассчитать время расселения народов Волго-Уральского региона на данной территории. Это произошло, примерно, 49 тысяч лет назад. И это, в общем, соответствует времени расселения современного человека на европейском континенте в эпоху верхнего палеолита. И такие же исследования были, в общем-то, проведены и по Y-хромосоме. Время также совпадает. То есть мужчины и женщины появились в одно и то же время на данной территории.

А. Г. К вопросу об исконно русских территориях, еще вопрос, последний. Если взять мое ДНК на анализ, то можно в данном конкретном случае говорить о том же самом проценте? Кто я, другими словами?

Э. Х. Если говорить о вашей ДНК, то мы можем только посмотреть, допустим, какие у вас есть монголоидные линии, какие европеоидные линии, а сказать точно, к какой национальности вы принадлежите – это пока невозможно. Потому что, в принципе, например, у русских есть линии, которые характерны и для марийцев, и для коми, и для мордвы, и для башкир. Все эти результаты показывают глубокое родство народов, говорящих на самых разных языках, придерживающихся самых разных религий и вообще отличающихся традициями. То есть определить, какой вы национальности – невозможно. Мы только можем сказать, кто вы – европеоид или монголоид.

А. Г. Понятно. Спасибо большое.

Игорь Журкин
... В июле 1962 года в немецком журнале "Дас Вегетарише Универзум" ("Вегетарианская Вселенная"), была опубликована заметка, в которой, сообщалось следующее:

"На границе между Тибетом и Китаем возвышается хребет Баян-Хара-Ула. В пещерах этого хребта еще в 1937 году (по другим данным - в январе 1938) были найдены очень странные таблички с письменами. Люди, о которых китайские ученые имеют самое смутное представление, несколько тысяч лет тому назад с помощью каких-то абсолютно неизвестных орудий вырезали из чрезвычайно твердого гранита диски в форме грампластинок. 716 каменных дисков, найденных к настоящему времени в пещерах Баян-Хара-Ула, как и граммофонные диски, имеют в центре отверстие. От него по спирали к внешнему краю тянется двойная бороздка. Разумеется, это не звуковая дорожка, а письмо - самое необычное из тех, что когда-либо находили в Китае, да, пожалуй, и во всем мире. Более двух десятков лет потребовалось археологам и филологам для того, чтобы расшифровать письменные дорожки.

Их содержание настолько удивительно, что Академия древней истории в Пекине поначалу даже отказывалась публиковать научный отчет профессора Цум Умнуя. Ибо археолог Цум Умнуй вместе с четырьмя своими коллегами пришел к выводу: "Бороздчатое письмо сообщает о летательных аппаратах, существовавших, согласно надписям на дисках, 12000 лет тому назад". В одном месте текста говорится буквально следующее: "Дропа спустились с облаков на своих планерах. Десять раз до восхода солнца мужчины, женщины и дети народа хам прятались в пещерах. Затем они поняли знаки и увидели, что на сей раз дропа прибыли с мирными намерениями". Можно, конечно, предположить, что тысячелетия назад какой-нибудь грамотей из племени хам позволил себе пошутить или что его сообщение о "летательных аппаратах" основано на мифологии. Но как тогда быть с содержанием других записей, которые являют собой форменный плач народа хам по поводу того, что его собственный "воздушный флот" разбился в труднодоступной горной местности и нет никакой возможности построить новый?
...
http://lah.ru/fotoarh/oskolki/niob.htm

Игорь Журкин
Загадочные воронки
За последние 15 лет в центральных районах европейской части России отмечены многочисленные случаи формирования воронок. Среди них выделяются два типа: взрывные и провальные.
Процессы, сопровождающие появление взрывных воронок, иногда бывают весьма впечатляющими. 12 апреля 1991 года в 400-х метрах от границы города Сасово (юго-восток Рязанской области) произошел сильный взрыв, в результате которого в половине города были выбиты окна и двери. По мнению специалистов, такое воздействие ударной волны на город мог вызвать взрыв как минимум нескольких десятков тонн тротила. Однако не было обнаружено никаких следов взрывчатых веществ. Диаметр образовавшейся воронки №1 – 28 метров, глубина – 4 метра.
В июне 1992 года, в 7 км к северу от Сасово, на засеянном кукурузном поле была обнаружена еще одна (№2) взрывная воронка (диаметр – 15 м, глубина – 4 м), при этом взрыва никто не слышал (но когда сеяли, ее еще не было). Взрывной характер установлен по кольцевому выбросу, обрамляющему воронку в виде валика. Кроме того, по свидетельствам очевидцев, наблюдавших воронку в свежем виде, вокруг были разбросаны куски - глыбы грунта.
http://hydrogen-future.com/page-id-6.html

А вообще, эта статья представляет определенный интерес в рамках гипотезы о гидридном характере ядра Земли, и связанной с этим гипотезы о расширающейся планете.
Более подробно об этом написано в сравнительно доступной форме в книге:
http://hydrogen-future.com/images/Nasha%20...rin,%202005.pdf
Или кратко - в фильме:


В связи с этим, еще одна интересная цитата от туда же:
О ближайшем будущем, но уже «геологическом»
В рамках «Гипотезы Изначально Гидридной Земли» региональная водородная аномалия является ранним симптомом (свидетельством) подготовки Русской платформы к излияниям плато-базальтов (траппов). Надо сказать, что наша платформа – единственная среди древних платформ, где еще не проявился трапповый магматизм, на остальных он широко проявился в мезозое и палеогене. Это явление хорошо изучено, и в нем поражают: полное отсутствие предварительной тектонической и геотермальной активности, внезапное начало и гигантские объемы излившейся лавы. Это не обычный вулканизм, это “flood-basalts” – в буквальном переводе «затопляющие базальты» («flood» - в переводе с английского – наводнение, всемирный потоп, половодье). В Индии на плато Декан этими базальтами залито 650 000 км2, у нас на Восточно-Сибирской платформе их еще больше. Процесс этот многостадийный, но удивляют объемы одноактных извержений – они могут заливать (за раз) тысячи квадратных километров (к примеру, всю Москву за один раз). Утешает (и успокаивает) одно: излияния плато-базальтов - это геологическое будущее, и до него могут пройти миллионы лет. Но этих миллионов может и не быть – ведь региональная водородная аномалия уже существует. И не дай Бог, если она к тому же «сидит» на территории, под которой окажется выступ астеносферы (но вроде бы именно это и намечается).
Однако о начале явления “flood-basalts” планета должна будет послать четкий сигнал, который невозможно будет не заметить (о его природе пока говорить не будем). И мы опасаемся, что после этого сигнала у нас останется мало времени для эвакуации, возможно, несколько лет, но, может быть, только месяцы. Пока этого сигнала еще не было.

Ссылка на картинку в google map, иллюстрирующую реальный процесс, описываемый в статье, и объясняемый в книге

Ну, и до полноты впечатлений - "стоны Земли". За пару прошедших месяцев на ютубе появились десятки роликов с записями шума, оглушительного рева, трубных звуков исходящих с неба или из-под земли. Подобные необъяснимые звуки записывали и раньше, но сейчас это уже даже и не удивляет новизной. Записи делают в США, Венгрии, Англии, Германии, Дании, Голландии, Аргентине, Коста-Рике, в Украине и в Новой Зеландии - по всему миру. Их в последнее время очень много. Поэтому я не стану здесь вас утомлять десятками скопипащенных примеров - вы их легко найдете в сети.
Вот один из них, весьма впечатляющий:
Игорь Журкин







Игорь Журкин
Химикат из бассейнов сшил из ДНК трехцепочечную спираль

Группа ученых из университета Макгилла создала новый тип тройной спирали ДНК, используя для этого вещество, которое применяется в бассейнах для дезинфекции. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Chemistry.

Исследователи решили проверить, возможно ли использовать циануровую кислоту, которая применяется для стабилизации хлора в бассейнах, для создания новых структур из нуклеиновых кислот. Используя простой и недорогой метод, ученые смогли получить триплекс — тройную спираль из цепочек нуклеиновых кислот, обогащенных азотистым основанием аденином.

Для получения трехцепочечной спирали ученые отжигали адениловые цепочки с циануровой кислотой при 50 градусах Цельсия в присутствии раствора хлорида натрия. Полученную структуру исследовали с помощью атомно-силовой и ультрафиолетовой микроскопии. Оказалось, что при отжигании происходит образование спиральных нитей длиной в 2 нанометра, которые состоят из трех нуклеиновых цепочек, соединенных молекулами циануровой кислоты.

Поперечное строение тройной спирали.
Nicole Avakyan et al. / Nature Chemistry

Строение молекулы циануроновой кислоты позволяет ей образовывать водородные связи, наподобие тех, что комплементарно связывают аденин и тимин. Отличие циануровой кислоты от тимина в том, что она способна связывать несколько молекул аденина, образуя из нуклеотидов сложные структуры. При этом образование тройной спирали происходило с одинаковой легкостью как из цепочек ДНК, так и из РНК и пептидо-нуклеиновых кислот, у которых остатки фосфорной кислоты заменены на амиды.
Авторы статьи уверены, что простота синтеза тройной спирали с помощью циануровой кислоты поможет разработать методы дешевого производства наноматериалов на основе ДНК и других нуклеиновых кислот. Ранее ученые из Университета Аризоны показали, что использование более двух цепочек ДНК, объединенных в спираль, позволяет получить различные многогранные фигуры. Такие наноструктуры в будущем могут найти широкое применение в терапевтических и биотехнологических целях.

Александр Еникеев
https://nplus1.ru/news/2016/03/02/stop-argentine-ants

D. Zukauskas
Вячеслав Тарантул: геномы людей различаются всего на 0,1%

Abramova Anna
Интересна лекция о чёрных дырах и чёрном веществе.
К вопросу о том чем могут быть заполнены "дыры" в прострастве.

https://youtu.be/ZeczPihkp10
Abramova Anna
Чаще смотрите на целостное Мироздание.

https://youtu.be/DRw7jwe6XxU
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Русская версия IP.Board © 2001-2024 IPS, Inc.