Новости

Хотя межпланетный зонд «Кассини» прошлой осенью завершил свою многолетнюю работу и погиб в недрах Сатурна, собранная им информация продолжает приносить новые открытия. Ученые во главе с Фрэнком Постбергом (Frank Postberg) и Нозаиром Хаваджа (Nozair Khawaja) из Гейдельбергского университета рассказали о новых результатах анализа криогейзеров Энцелада. В выбросах частиц воды, аммиака и метана, прорывающихся из-под ледяного слоя, окружающего этот спутник Сатурна, теперь найдены сложные органические молекулы. Исследование описано в статье, опубликованной в журнале Nature, кратко о нем сообщает сайт Европейского космического агентства. Открытие повышает вероятность существование в подледном океане Энцелада форм жизни, аналогичных земным бактериям или археям.

«Кассини» и Энцелад
© NASA/JPL

Потоки водяного пара и других веществ, выбрасываемые в космическое пространство через разломы в ледяном покрове спутника, были открыты «Кассини» в 2004 году. Из высота достигает 250 километров. В 2015 году аппарат «Кассини» прошел на расстоянии всего лишь в 48 километров от поверхности Энцелада. Благодаря добытым в этот момент данным, удалось установить, что помимо воды, метана и аммиака в криовулканах Энцелада содержится как минимум 1,4 % молекулярного водорода и до 0,8 % углекислого газа. Ученые полагают, что водород может свидетельствовать о гидротермальной активности в океане Энцелада. В 2017 году при помощи наземного радиотелескопа Института миллиметровой радиоастрономии в окружающем спутник Сатурна Энцелад газовом облаке были выявлены молекулы метанола (CH₃OH).

Нынешнее исследование основано на данных, собранных инструментами CDA (Cosmic Dust Analyzer) и INMS (Ion and Neutral Mass Spectrometer), работавшими на «Кассини». Они анализировали состав выбросов Энцелада, а также кольца Сатурна E, которое состоит из выброшенных Энцеладом частиц. Полученные спектры указывают на наличие там органических молекул с массами до 200 единиц, содержащих атомы азота и кислорода (C₆H₅⁺, C₆H₇⁺, CH₂NH₂⁺, CH₂OH⁺, CH₃CHOH⁺). Предполагают, что внутри ледяных зерен могут находиться еще более сложные молекулы с молекулярной массой в тысячу единиц.

Источником этих молекул исследователи считают гидротермальную активность в глубинах подледного океана. Пузырьки выделяющихся газов поднимают с собой к поверхности органические молекулы. Там органика образует тонкую пленку на границе со слоем льда. Когда газовые пузырьки лопаются у поверхности, органические частицы могут, покрывшись тонким слоем водяного льда, попасть в выбросы вещества сквозь трещины в ледяном покрове.

Источник: polit .ru

 

 

РИА Новости. Перегрев ульев из-за глобального потепления вызовет массовую гибель пчел на всех континентах уже в ближайшие годы, заявили экологи в статье, опубликованной в журнале Functional Ecology.

© Jon Sullivan

«Если температуры на Земле вырастут так сильно, как это предсказывают климатологи, то пчелы окажутся на грани вымирания из-за того, что они упрутся в свои физиологические пределы. Пчелы полностью исчезнут в более теплых регионах своего ареала обитания. Подобная перспектива отрезвляет и пугает нас», — заявил Пол Карадонна из Северо-Западного университета в Эванстоне.

В последние годы ученые фиксируют стремительное сокращение численности домашних и диких пчел на всех континентах, кроме Антарктиды, где их не существует. За последние пять-десять лет популяции диких пчел сократились на 25-30 процентов, а численность домашних в США только за 2015 год уменьшилась вдвое.

Основными причинами массовой гибели пчел называют глобальное потепление, паразитические клещи из рода Varroa, которые распространяют вирусы, деформирующие крылья насекомых, пестициды и загадочный «синдром коллапса колоний», при развитии которого рабочие пчелы внезапно бросают матку и покидают улей.

Карадонна и его коллеги попытались узнать, какую роль во всех этих процессах может играть климат. Для этого они выточили из деревянных брусков несколько мини-ульев и установили их в одном из засушливых горных районов на территории штата Аризона, где сегодня исчезают последние колонии диких пчел-осмий (Osmia ribifloris), главных опылителей голубики.

Эти насекомые, в отличие от домашних, ведут одиночный образ жизни и редко встречаются с другими особями. Они строят свои гнезда внутри пней, раковин улиток, трещин в скалах и в других природных укромных уголках, где создают небольшие запасы пищи и откладывают яйца.

Экологи решили проверить, что произойдет, если температура внутри таких «инкубаторов» повысится или понизится в то время, когда личинки начинают расти. Для этого они выкрасили треть ульев в черный цвет, повысив температуру в них на несколько градусов, а другие оставили бесцветными или покрыли белой краской.

Эти изменения, как обнаружили исследователи, сильно повлияли на жизнь пчел в последующие два года. Насекомые, жившие в черных ульях, практически полностью вымерли — за первый год умерло 35 процентов, а за второй — свыше 70. С другой стороны — осмии, жившие в обычных или белых ульях, продолжали процветать и лишь один-два процента умерли до того, как они успели продолжить род.

Причиной массовой гибели пчел, как считает Карадонна, послужило то, что из-за повышенных температур внутри улья насекомые не могли полностью погрузиться в спячку. Поэтому они быстро сжигали запасы жира и просыпались весной ослабленными.

Пока этот феномен почти не влияет на жизнь пчел в природных ульях, однако ситуация может стать катастрофической в ближайшие годы, когда температура «черного» улья будет нормой для всей планеты.

Источник: РИА Новости

 

РИА Новости. Ученые из Орегонского университета науки и здоровья разработали препарат, который блокирует распространение четырех видов рака: молочной и предстательной желез, толстой кишки и легких. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

© Depositphotos / Vtanovski

При пероральном введении KBU2046 подавил метастазы и уменьшил разрушение кости. При этом ученые добились минимизации побочных эффектов и токсичности.

По словам доктора Раймонда Бергана, руководящего исследованием, принцип работы препарата заключается в изменении фосфорилирования белка HSP90β.

«Лекарство работает таким образом, что, связываясь с протеином, оно останавливает движения клеток, но не оказывает никакого побочного влияния на белок», — рассказал ученый.

Он добавил, у команды ушли годы, чтобы понять, как реализовать этот механизм. Берган считает, что это направление на данном этапе более перспективно, чем поиск лекарств от рака, так как при раннем диагнозе их препарат остановит размножение раковых клеток и спасет человеку жизнь.

В будущем ученый планирует добиться разрешения испытать препарат на людях.

Источник: РИА Новости

Генетик Элиссон Муотри (Alysson Muotri) из Школы медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего рассказал о ведущихся в его лаборатории экспериментов по выращиванию из клеточных культур мини-мозгов неандертальцев. Доклад об этой работе прозвучал на конференции Imagination and Human Evolution в Сан-Диего, о его содержании рассказывает сайт журнала Science. На данный момент это не попытки полного воспроизведения мозговой ткани неандертальца, клетки в эксперименте имеют лишь один неандертальский ген.

Выращенные исследователями органоиды
© J. Cohen/Science

Ранее единственной возможностью узнать строение мозга неандертальцев было изучение эндокранов – отпечатков борозд и извилин головного мозга на внутренней поверхности черепа. Теперь предлагается принципиально новый метод. Он стал возможным благодаря прогрессу в трех областях: выделении древней ДНК, редактировании генома и культивировании «миниорганов». Примитивные миниатюрные аналоги настоящих органов, выращиваемые из клеточных культур, за последние годы стали значительно совершеннее. Ученые смогли получить в лабораторных условиях аналоги сердца, почки, головного мозга, желудка, легких, сетчатки, толстого и тонкого кишечника. В них есть группы дифференцированных клеток, подобные тем, что имеются в полноразмерных органах. Подробнее о таких работах мы рассказывали в очерках «Органы из пробирки» и «Миниатюрные органы».

Группа под руководством Муотри вырастила из стволовых клеток с модифицированной ДНК, которая соответствовала ДНК неандертальцев, структуры размером с горошину, которые воспроизводили ткань коры головного мозга. По сравнению с аналогичными органоидами, где содержится ДНК современных людей, “неандертальские” минимозги имеют отличия как в форме, так и в структуре нейронных сетей.

Сейчас исследования Муотри и его коллег сосредоточенны на гене NOVA1, который грает роль в раннем развитии мозга у современных людей, а также связан с аутизмом и шизофренией. Аналогичный ген неандертальца отличается от него только одной парой нуклеотидных оснований. Муотри и его сотрудники берут клетки кожи «нейротипичного человека» (то есть человека без каких-либо известных генетических дефектов, связанных с неврологическими расстройствами), затем эти клетки превращают в плюрипотентные стволовые клетки. Используя метод редактирования генома CRISPR, они вносят изменения в ген NOVA1, соответствующие геному неандертальца. За несколько месяцев из клеток вырастают кортикальные мозговые органоиды (авторы работы прозвали их неандероидами). Сравнивая их с выращенными в аналогичных условиях органоидами с обычным геномом, исследователи заметили, что нейронные клетки с неандертальским геном NOVA1 быстрее мигрируют в пределах органоида. Отличается и внешняя форма органоидов: обычные почти сферические, “неандертальские” же похожи на попкорн.

Некоторые из обнаруженных различий совпадают с признаками, которые ранее Муотри наблюдал в мозге детей с аутизмом.

«Я не хочу, чтобы семьи пришли к выводу, будто бы я сравниваю аутичных детей с неандертальцами, но это важное наблюдение, – говорит Муотри. – У современных людей эти типы изменений связаны с отклонениями в развитии мозга, которые оказываются ключевыми для социализации. Если мы считаем, что это одно из наших преимуществ перед неандертальцами, это важно».

Источник: polit .ru

РИА Новости. Ученые впервые извлекли обрывки ДНК древних панд из останков возрастом в 20 тысяч лет и обнаружили, что в недавнем прошлом на юге Китая жил еще один вид этих медведей, полностью вымерших впоследствии. Их выводы опубликованы в журнале Current Biology.

© AP Photo / Xinhua, Chen Xie

«ДНК этой панды говорит нам о том, что она была близким, но не прямым родичем ее современных кузенов. При этом не была их предком и представляла собой отдельный вид со своей историей. Это говорит о том, что мы обязательно должны извлечь и изучить геномы других древних панд для понимания того, что «загнало» их в небольшой уголок Китая, где они сейчас живут», — рассказывает Цяомэй Фу (Qiaomei Fu) из Института палеонтологии и палеоантропологии КАН в Пекине.

Большие панды (Ailuropoda melanoleuca) являются единственными представителями семейства медвежьих, который питается исключительно растительной пищей. Как правило, в день для выживания панде нужно съесть около 30 килограммов бамбука, что вынуждает ее питаться практически круглосуточно.
Несмотря на их статус одной из главных «звезд» мира животных, ученые сегодня почти ничего не знают о том, где и когда жили предки панд, и как именно они перешли на полностью вегетарианскую диету.

Только недавно палеонтологи выяснили, что древнейшие «бамбуковые медведи» жили не в Азии, а на территории Европы, обнаружив их останки в Венгрии. Это в очередной раз заставило ученых задуматься – как панды оказались в Китае и почему они вымерли в других регионах мира?

Фу и ее коллеги сделали первый большой шаг к разгадке этой тайны, обнаружив обрывки древней ДНК в зубах и челюсти панды, чьи останки были недавно найдены в пещере Цычжуто на юго-востоке Китая, в районе Гуанси, в нескольких тысячах километров от «царства панд» в горах провинции Сычуань.

Эти останки, как отмечают ученые, попали в почву на дне пещеры примерно 22 тысячи лет назад. По этой причине палеонтологи не ожидали найти в них следы ДНК – обрывки генетического кода, как объясняет Фу, очень плохо сохраняются во влажных и жарких тропиках, и обычно они вымываются из зубов и костной ткани за мгновения по геологическим меркам.

В данном случае пессимистичные ожидания авторов открытия не оправдались. Им удалось найти обрывки и восстановить так называемую митохондриальную ДНК – особую часть генома, которая передается от матери к ее детям вместе с митохондриями, клеточными «энергостанциями». Мутации в ней накапливаются достаточно медленно, что позволяет использовать мтДНК для прослеживания родственных связей между индивидами и даже отдельными видами и родами животных.

Этот обрывок генома древней панды рассказал ученым много интересного — он был в целом похож на мтДНК ее современных родственников, но при этом он содержал в себе 18 уникальных мутаций, которых нет у ныне живущих бамбуковых медведей.

Это говорит о том, что панды из пещеры Цычжуто принадлежали к  родственному, но отдельному виду травоядных косолапых, который отделился от общего древа их эволюции примерно 183 тысячи лет назад. После этого их представители не контактировали с предками панд и двигались по своей собственной эволюционной траектории.

Открытие нового вида панд, как объясняет Фу, позволило ее команде уточнить время появления этих медведей. Как показывают их расчеты, они возникли примерно 12-10 миллионов лет назад, что совпадает с возрастом венгерского «дедушки» всех панд, Miomaci panonnicum, и его испанского «кузена» Kretzoiarctos beatrix.

Расшифровка других геномов древних медведей, как надеются генетики, поможет нам понять, почему панды из Цычжуто и их родичи, жившие в тропической части Китая, полностью вымерли, тогда как священные обитатели лесов Сычуаня продолжают существовать и по сей день.

Источник: РИА Новости

Один из самых невероятных аспектов квантовой механики можно объяснить не менее невероятной идеей о том, что причинная связь может идти как вперед во времени, так и вспять. Эйнштейновское «жуткое» действие на расстоянии теоретически может быть доказательством ретропричинности: как если бы у вас сегодня разболелся желудок из-за завтрашнего неудачного обеда.

© Funniefarm5 / Depositphotos

Два физика из США и Канады более подробно рассмотрели некоторые базовые предположения в квантовой теории и пришли к выводу: если мы не открыли, что время обязательно движется в одном направлении, то измерения, проведенные на частице, могут одинаково отразиться как на прошлом, так и на будущем.

Всем известно, что в квантовой механике немало странностей. Отчасти это обосновано тем, что на фундаментальном уровне частицы ведут себя не как бильярдные шары, катящиеся по столу, а скорее как мутное «облако вероятностей», перемещающихся по комнате. Это мутное облако обретает резкость, когда мы пытаемся измерить частицы. То есть мы в принципе можем только увидеть, как один белый шар забивает черный в угловую лузу, но никак не бесчисленное множество белых шаров, забивающих черные в каждую лузу.

Физики спорят, является ли это облако вероятностей чем-то — или же это просто удобное представление. В 2012 году ученый Хью Прайс утверждал, что если странные вероятности за квантовыми состояниями отражают что-то реальное, а время ничего не привязывает к одному направлению, то черный шар в облаке вероятностей теоретически может выкатиться из лузы и ударить белый.

«Критики возражают, что в классической физике есть полная временная симметрия, но отсутствует какая-либо видимая ретропричинность. Почему же квантовый мир должен отличаться?» — писал Прайс, перефразируя мысли большинства физиков.

Мэтью С. Лейфер из Чепменского университета в Калифорнии и Мэтью Ф. Пьюзи из Института теоретической физики «Периметр» в Онтарио также задались вопросом, может ли квантовый мир быть другим в отношении времени. Они заменили некоторые из предположений Прайса и применили свою новую модель к теореме Белла, имеющую сегодня большое значение в вопросах «жуткого» действия на расстоянии.

Джон Стюарт Белл говорил, что странные вещи, происходящие в квантовой механике, невозможно объяснить действиями поблизости: как если бы ничто заставило множество бильярдных шаров выбирать столь разные пути. На фундаментальном уровне все во Вселенной случайно.

Но что касается действий, совершающихся в другом месте… или времени? Может ли что-то издалека повлиять на это облако, не соприкасаясь с ним? Именно это Эйнштейн и называл «жутким».

Если две частицы связаны в какой-то точке пространства, измерение свойства одной из них моментально задает параметры другой, независимо от того, куда во Вселенной она переместилась.

Такую запутанность неоднократно тестировали в свете теоремы Белла, пытаясь выяснить, взаимодействуют ли частицы друг с другом каким-либо образом на местном уровне, несмотря на то, что это кажется расстоянием.

Но если причинность может быть обратной, это означало бы, что частица способна перенести действие своих измерений обратно во времени — к моменту запутывания, — воздействуя на своего «партнера». И никаких сообщений быстрее скорости света не нужно. Такую гипотезу выдвинули Лейфер и Пьюзи.

«Есть небольшая группа физиков и философов, считающих, что эту идею стоит развивать», — заявил Лейфер в интервью для Phys.org.

При помощи переформулировки нескольких базовых предположений исследователи разработали модель на основе теоремы Белла, где пространство и время поменяли местами. По их расчетам, если мы не можем показать, почему время обязательно всегда должно идти вперед, то мы сталкиваемся с некоторыми противоречиями.

 «Насколько мне известно, не существует общепринятой интерпретации квантовой теории, восстанавливающей ее целиком и использующей эту идею. Это скорее идея интерпретации на данный момент, так что, я считаю, другие физики вполне справедливо относятся к ней скептически и наш долг — конкретизировать ее», — говорит Лейфер.

Стоит заметить, что такое «путешествие» во времени не означает, что человек вернется назад и сознательно изменит настоящее. И ученые будущего также не смогут закодировать номера лотерейных билетов в запутанные электроны и отправить их себе в прошлое.

В любом случае идея чего-либо, перемещающегося назад во времени, вряд ли будет звучать привлекательно. Но будем откровенны: когда речь заходит о таком феномене, как квантовая запутанность, практически любое объяснение безумно.

Источник: naked-science .ru

Ученые из Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН совместно с коллегами из Канады (А. Смоляков), Великобритании (В. Федун, Г. Верт) и США (В. Хортон) разработали новую модель квазистационарных торнадо в солнечной короне. Она позволяет понять, за счет чего возможно образование таких устойчивых вихрей в солнечной короне, а также смоделировать их жизненный цикл, сообщает сайт института.

© NASA

Традиционно большой проблемой в физике Солнца является изучение механизмов переноса энергии от видимой поверхности звезды (фотосферы) в ее корону. Если фотосфера нагрета лишь до нескольких тысяч градусов по Цельсию, то корона — уже до более чем миллиона (отдельные части — до десяти миллионов градусов), и с увеличением расстояния эта температура повышается.

Из наблюдений ясно, что значительную роль в этом играют солнечные торнадо — крупные структуры из разогретой плазмы, образующие нечто, по внешнему виду отдаленно похожее на земные смерчи. Однако их природа обусловлена магнитными полями, а не взаимодействием потоков воздуха. Плазма солнечной короны состоит из ионизированных частиц и потому сравнительно электропроводна. Когда через нее проходят линии изменяющегося магнитного поля, плазма может начать двигаться, что и служит причиной появления солнечных торнадо.

Однако до недавнего времени существовали только самые общие представления о том, как именно образуются плазменные вихри такого рода. Авторы новой работы предложили новую модель, описывающую плазму, из которой формируются солнечные торнадо, упрощенным образом — как несжимаемый идеальный плазменный вихрь с «закрученными» (по спирали, из-за возмущений в солнечной магнитосфере) магнитными полями, текущими в соответствии с уравнениями равновесия магнитогидродинамики.

Согласно модели, стабильные солнечные торнадо образуются тогда, когда уравновешиваются два разнонаправленных компонента, влияющих на динамику вихрей. Внутренний радиальный поток стремится сделать торнадо узким и «стоячим». Второй поток, возникающий в плазме, вертикальный. Он «пытается» дать торнадо распространиться в стороны, «расширить» его. За счет того, что оба компонента уравновешивают друг друга, как раз и возникает стабильное (на протяжении часов и даже суток) солнечное торнадо.

Исследователи отмечают, что использованная ими модель заметно упрощена в сравнении с динамикой настоящих солнечных торнадо. Однако она ближе к описанию их поведения, чем все остальные до сих пор существовавшие модели, и поэтому может стать хорошей отправной точкой для их более детального симулирования. Такие симуляции чрезвычайно важны для понимания механизмов образования солнечного ветра — фактора, непосредственно влияющего на стабильность работы спутников и иных космических аппаратов в околоземном пространстве.

Источник: chrdk .ru

16 июня 1888 года родился физик Александр Фридман, который рано умер нелепой смертью, но успел заложить современные представления о Вселенной. О жизни и главной работе ученого.

Александр Фридман, 1916 год
© Public domain/Wikimedia Commons

Великий физик Альберт Эйнштейн, совершивший революцию в науке и перевернувший представления о природе, бывало, ошибался. Например, он скептически относился к квантовой механике и даже как-то раз в сердцах сказал по этому поводу, что Бог не играет в кости. Но величайшей своей ошибкой сам Эйнштейн считал идею о стационарной Вселенной. Мир виделся ему конечным и в целом неизменным — огромным пузырем с постоянным радиусом; не было момента, когда Вселенная родилась, и никогда она не умрет. Развеял это заблуждение 34-летний Александр Фридман, бывший военный летчик и исследователь земной атмосферы.

Социалисты на Марсе

Фридман родился в Санкт-Петербурге 16 июня 1888 года. Его отец сочинял музыку к балетам, которые ставили в городских театрах, мать преподавала игру на фортепьяно. У Фридмана, по его собственному свидетельству, не было способностей к музыке, хотя и в зрелом возрасте с удовольствием посещал консерваторию, где следил за выступлением музыкантов по партитуре.

Зато Александр проявил блестящие способности к математике и физике. Он стал одним из лучших учеников старейшей в России Второй Санкт-Петербургской гимназии на Казанской улице и еще гимназистом опубликовал вместе со школьным товарищем Яковом Тамаркиным статью о числах Бернулли в престижном журнале «Математические анналы» под редакцией знаменитого Давида Гильберта.

Помимо науки Фридман интересовался политикой: состоял в ЦК Северной социал-демократической организации средних школ Петербурга, размножал на примитивном гектографе революционные прокламации и хранил их — несколько анекдотическим образом — на Дворцовой набережной в доме деда, служившего при императорском дворе. Уже студентом как-то раз он пришел на встречу кружка, где обсуждали только что открытые «каналы» на Марсе. Собравшиеся услышали от него: «Каналы появились почти внезапно, во всяком случае, они построены очень скоро. Не свидетельствует ли это, что на Марсе уже социализм?»

Окончив гимназию с золотой медалью, Фридман поступил на математическое отделение физмата Санкт-Петербургского университета. Там он учился у знаменитого Владимира Стеклова, имя которого сегодня носит Математический институт РАН. Фридман был одним из любимых учеников Стеклова, но в аспирантуре, к удивлению учителя, предпочел «чистой» математике прикладные задачи изучения атмосферы и устроился на работу в филиал Главной физической обсерватории в Павловске.

Берегитесь Фридмана

Год спустя, когда началась Первая мировая война, снова преподнес сюрприз, попросившись добровольцем на фронт. «Явился неожиданно Фридман. Идет на войну в авиационную роту, командируется Главной физической обсерваторией», — написал Стеклов в дневнике в августе 1914 года. Сам Фридман объяснял свое решение желанием оказать «посильную помощь авиации», введя в практику аэрологические измерения.

Впрочем, посильная помощь не ограничилась кабинетной работой — Фридман участвовал в боевых вылетах. Когда русская армия осадила Перемышль, молодой метеоролог лично сбрасывал бомбы. Немец Генрих фон Фиккер, находившийся в городе, утверждал, что из всех снарядов только фридманский точно попал в цель. Что это был именно его самолет, удалось выяснить при встрече двух ученых в Германии в 1923 году.

Фридман прицеливался по таблицам, составленным с помощью собственного уравнения, где учитывалось сопротивление воздуха. «Сегодня летает Фридман», — предостерегали друг друга немецкие солдаты, если верить апокрифу. За фронтовые заслуги бомбометатель был награжден Георгиевским крестом, золотым оружием и орденом Святого Владимира с мечами и бантом.

«Жизнь» — сплошная потеря времени

Способности Фридмана оценили и за пределами академического сообщества. Сначала его направили в Киев преподавать в школе авиаторов, потом в Москву — организовывать первое в стране производство авиаприборов, затем в Пермь, где ученый не только читал лекции, но и вынужден был занять должность помощника ректора по хозяйственной части.

В письмах Стеклову Фридман жаловался, что ему «все время что-то поручают». Впрочем, несмотря на огромную загруженность, физик занимался наукой. «Нет, я невежда, я ничего не знаю, надо еще меньше спать, ничем посторонним не заниматься, так как вся эта так называемая жизнь — сплошная потеря времени», — сокрушался он.

В 1920 году Фридман наконец вернулся в вагоне-теплушке из Перми в Петроград, только-только приходящий в себя после Гражданской войны. Вероятно, в те 12 дней, что заняла дорога, он размышлял и о теории относительности Альберта Эйнштейна, тогда еще достаточно экзотической, особенно для российских ученых.

Фридман ознакомился с построениями Эйнштейна еще аспирантом в физическом кружке Пауля Эренфеста, а в Перми занялся поиском аксиом специальной теории относительности. После возвращения в Петербург он начал сотрудничать с Всеволодом Фредериксом, который рассказал ему об общей теории относительности. Вскоре Фридман сам стал учить студентов, а уже летом 1922 года был готов бросить вызов великому Эйнштейну.

И все-таки она расширяется

Представление Эйнштейна о стационарной Вселенной не согласовывалось с его же уравнениями, полученными в рамках общей теории относительности (точнее, такое устройство не было их устойчивым решением), но интуиции ученый доверял больше, чем математике. Эйнштейн решил: если умозрительная модель не соответствует формуле, нужно изменить не модель, а формулу.

Эйнштейн добавил в уравнение дополнительный член, космологическую постоянную. Получалось, что с ростом расстояния материя во Вселенной должна все сильнее сопротивляться гравитации. «С тех пор как я ввел этот параметр, меня не переставала мучить совесть, — писал много позже ученый. — Я никак не мог поверить, что такая уродливая штука может оказаться воплощенной в природе».

Фридман, наоборот, доверял математике больше, чем интуиции. По свидетельству физика Владимира Фока, он говорил: «Мое дело — указать возможные решения уравнений Эйнштейна, а там пусть физики делают с этими решениями, что хотят». Фридман оставил предположение о том, что издалека просторы Вселенной покажутся одинаковыми, откуда и в какую сторону ни посмотри, то есть, говоря научным языком, пространство однородно и изотропно. А гипотезу о неизменности Вселенной во времени Фридман отбросил. Оказалось, решения уравнений Эйнштейна, удовлетворяющие этим условиям, существуют и к тому же не требуют сомнительной космологической постоянной.

Предложенные Фридманом решения описывали Вселенную по-разному. В одном случае получалось, что в самом начале радиус мира был нулевым, но в ходе бесконечной эволюции постоянно возрастал; в другом — что в первое мгновение у мира все-таки был конечный радиус, но затем также происходило его бесконечное увеличение; наконец, в третьем случае радиус мира увеличивался от нуля, а в какой-то момент начинал обратно убывать. Из выкладок Фридмана следовало, что Вселенная может расширяться или пульсировать, но у нее точно есть начало, а может быть и конец — или много концов.

Индусское сказание

Таковы были строгие математические выводы, но Фридман отнесся к ним очень осторожно. Последний вариант пульсирующей Вселенной он называл сказанием индусской мифологии о периодах жизни. «Является возможным также говорить о сотворении мира «из ничего», но все это пока должно рассматривать как курьезные факты, не могущие быть солидно подтвержденными недостаточным астрономическим экспериментальным материалом», — писал Фридман в статье.

Научная работа Фридмана, которую сам автор в переписке скромно называл заметкой, была опубликована летом 1922 года в самом популярном и авторитетном физическом журнале того времени Zeitschrift für Physik. Реакция Альберта Эйнштейна, задетого выводами малоизвестного российского ученого, не заставила себя ждать. Уже 18 сентября в том же журнале вышел его ответ: немецкий физик в достаточно резких выражениях утверждал, что выводы Фридмана не имеют смысла, потому что основаны на ошибке в математических выкладках.

Наверное, дело было не в формулах — просто Эйнштейну очень хотелось, чтобы ошибка в них действительно была. Американский физик Джон Уилер позже рассказывал, что представление Фридмана о пульсирующей Вселенной Эйнштейн некоторое время считал слишком ужасающим, чтобы его принять.

Эйнштейн уехал на дачу

Узнав о критическом отзыве, Фридман написал Эйнштейну пространное письмо, в котором подробно объяснил, почему в его выкладках никакой ошибки нет. Он попросил немца, если тот сочтет доводы убедительными, поместить поправки к его высказыванию в том же журнале Zeitschrift für Physik.

Письмо, однако, Эйнштейн не получил, потому что отправился в продолжительное путешествие по миру — физик даже не смог присутствовать на вручении ему Нобелевской премии в декабре 1922 года. Эйнштейн вернулся в Берлин только в конце марта следующего года, но то ли не придал письму Фридмана значения, то ли оно попросту затерялось среди корреспонденции.

Спустя еще полтора месяца, в мае 1923 года в голландском Лейдене, куда Эйнштейн приехал на прощальную лекцию уходящего в отставку Лоренца, к новоиспеченному Нобелевскому лауреату обратился советский физик Юрий Крутков. Фридман попросил коллегу-теоретика стать посредником в деликатном деле, и Крутков теперь уже устно пересказал Эйнштейну содержание письма.

«Победил Эйнштейна в споре о Фридмане. Честь Петрограда спасена», — написал Крутков в дневнике 18 мая 1923 года. А через пять дней редакция Zeitschrift für Physik получила новую статью Эйнштейна о нестационарной Вселенной. «В предыдущей заметке я подверг критике названную выше работу. Однако моя критика, как я убедился по побуждению г-на Круткова из письма Фридмана, основывалась на ошибке в вычислениях. Я считаю результаты г-на Фридмана правильными и проливающими новый свет».

Вышедший победителем в этом принципиальном споре, важном для всего последующего развития космологии, Александр Фридман имел шансы лично встретиться с Эйнштейном. А августе-сентябре того же 1923 года российский ученый был в Берлине и писал оттуда в письме: «Моя командировка не ладится. Эйнштейн, например, уехал на дачу, и мне его повидать не удастся». Не состоялось личное знакомство и в следующем году, когда Фридман вновь приехал в Германию. Ученые так никогда и не встретились.

Наступает мертвая тишина

Летом 1925 года Фридман вернулся к основному занятию, изучению земной атмосферы, и отправился в исследовательский полет на аэростате, поднявшись на рекордную высоту 7400 метров. Потом он вспоминал: «Любопытны ощущения и переживания в облаках. Полная тишина, полный покой, ничего не видно, не знаешь, над какой местностью летишь. Ни тебя никто не видит, ни ты никого. Полная изолированность. Сначала, правда, доносятся с земли звуки «быта»: гудки паровозов, звонки, пение петухов, лай собак и т.п. Когда эти звуки слышишь, чувствуешь себя уютнее, но вскоре эти звуки пропадают. Наступает мертвая тишина».

Свидетельство ученого удивительным образом перекликается с впечатлениями Юрия Гагарина от первого космического полета. Как и Гагарин, Фридман приземлился на колхозном поле, только не в Саратовской, а в соседней Нижегородской области. К нему тоже вышли удивленные крестьяне. Подобно первому космонавту, физику пришлось прочитать зевакам небольшую лекцию, чтобы объяснить смысл своего полета.

Месяц спустя 37-летний Фридман отправился в свадебное путешествие по Крыму с молодой беременной женой. На обратном пути он купил на полустанке груши, съел их немытыми, а через две недели почувствовал недомогание. Это был брюшной тиф. 19 сентября 1925 года Фридмана не стало. По словам его врача, в предсмертном бреду ученый говорил о студентах, вспоминал полет на аэростате и пытался производить какие-то вычисления.

В 1929 году американский астроном Эдвин Хаббл — это в честь него назван телескоп NASA — обнаружил, что, чем больше расстояние от нас до другой галактики, тем быстрее она убегает еще дальше. Это стало тем самым «астрономическим материалом», на недостаток которого скромно ссылался в своей статье Фридман. Его гипотеза расширения Вселенной получила экспериментальное доказательство.

Позже модель Фридмана дорабатывали с учетом новых данных, и на ней до сих пор строятся научные представления об устройстве мира. Черные дыры, реликтовое излучение, темная материя и темная энергия, субатомные частицы — наблюдения, эксперименты и правдоподобные гипотезы согласуются с этой моделью. Что она не объясняет, так это существование людей. Как было не до мирских забот любопытному скромнику Фридману, так и Вселенной, раскинувшейся на десятки миллиардов световых лет, наверняка нет дела до нас. Зато у нее, судя по нелепой смерти талантливого ученого, есть мрачное чувство юмора.

Источник:  Сергей Немалевич ИТАР- ТАСС

 

РИА Новости. Польские археологи нашли в храме царицы Хатшепсут подтверждения того, что фараоны Нового Царства устраивали морские и сухопутные походы в Центральную или даже Южную Африку, сообщает пресс-служба Польской академии наук.

Изображение птицы-секретаря (голова в центре),
доставленной войсками царицы Хатшепсут из страны Пунт
© Jadwiga Iwaszczuk

«Нам удалось найти пока единственные рисунки птицы-секретаря, выбитые на стене во времена фараонов. Можно сказать, что эти пернатые были самыми редкими «сокровищами», которые войска «владык двух царств» привезли назад в Египет из легендарной страны Пунт», — рассказывает Филип Татерка (Filip Taterka), руководитель экспедиции в Дейр-эль-Бахри.

Как повествуют хроники античных времен, Древний Египет отправлял многочисленные военные и исследовательские экспедиции далеко за пределы своих границ. Его войска и путешественники проникали на территорию Ливии, Нубии и Синая, а корабли древних египтян, как считают некоторые историки, могли достичь мыса Доброй Надежды и изучить большую часть побережья Африки.

Одна из самых масштабных экспедиций такого рода была организована во времена правления царицы Хатшепсут, отправившей войско на территорию предположительно сказочно богатой и экзотичной страны, которую древние египтяне называли «Пунт», или «земля богов». Попав на ее территорию, египетский экспедиционный корпус наладил торговые отношения с ее обитателями, закупив черное дерево, благовония, шкуры и экзотических животных.

Несмотря на то что и предшественники, и наследники Хатшепсут неоднократно отправляли экспедиции в Пунт, до сих пор ученые не знают, где именно находилась эта страна. Судя по описанию внешности и традиций ее жителей, они были чистокровными африканцами, тогда как природа и география Пунта, описанная в хрониках фараонов, говорит о том, что эта страна находилась на Синайском полуострове, на берегу Красного моря.

Польские археологи нашли ответ на этот вопрос, проводя раскопки у стен погребального храма царицы Хатшепсут в Луксоре, где, как гласят легенды того времени, были высажены ростки миррового дерева, которые ей подарили правители Пунта.

На одной из стен этого храма ученым удалось найти серию рисунков, на которых изображены птицы-секретари (Sagittarius serpentarius), одна из современных «живых» икон африканских саванн. Эти пернатые, как объясняют археологи, живут только в центральной и южной части Африки и не встречаются на территории Синая и Аравийского полуострова.

«Мы уже находили фрагменты подобных изображений, однако они сохранились намного хуже этой находки. Мы думали, что на них были нарисованы простые цапли. Только когда мы нашли голову птицы-секретаря и попросили посмотреть на нее наших коллег-орнитологов из Южной Африки, мы поняли, как мы ошибались», — продолжает Татерка.

Соответственно, присутствие этой необычной птицы в списке сокровищ, доставленных войсками Хатшепсут из Пунта, говорит о том, что эта страна, скорее всего, находилась в Восточной или даже Южной Африке. Скорее всего, как считают сторонники «африканской» гипотезы, — на территории Эфиопии, Сомали или Судана, на чьем гербе, как шутит ученый, даже сегодня нарисована птица-секретарь.

Источник: РИА Новости

Отряд бесхвостых земноводных, куда сегодня входят лягушки и жабы, имеет большую эволюционную историю протяженностью свыше 200 миллионов лет. Однако их окаменелости встречаются крайне редко: уже в то время эти животные обитали в основном в пресных водоемах или в других влажных условиях, которые не способствуют сохранению останков.

До сих пор древнейшее свидетельство жизни лягушек во влажных лесах датировалось 66 миллионами лет назад, а старейшие образцы в янтаре — 40 миллионами лет назад. Однако недавняя статья, опубликованная в журнале Scientific Reports, устанавливает новый рекорд.

Один из образцов (слева) сохранил узнаваемые лягушачьи конечности,
другой (справа) — почти целый череп
©Lida Xing, Florida Natural History Museum

Стоит вспомнить, что 66 миллионов лет назад произошло Мел-палеогеновое вымирание, уничтожившее нелетавших динозавров и освободившее массу экологических ниш, которые ринулись заполнять выжившие организмы. Считается, что лягушки (как и млекопитающие) были в числе этих существ, выигравших от гибели конкурентов, и быстро менялись, осваивая новые доступные места обитания.

Находка, представленная Дэвидом Блэкберном (David Blackburn) и его коллегами из США и Китая, сохранила первые останки предка лягушки, дошедшие до нас еще из середины мелового периода — 99 миллионов лет назад. Вымерший вид получил название Electrorana limoae. Обнаружить его удалось среди знаменитых янтарей Мьянмы, которые донесли нам и другие уникальные останки той эпохи, включая хвостатых пауков и муравьев-вампиров.

Земноводное сохранилось замечательно, позволив ученым провести компьютерную томографию и получить трехмерную модель давно исчезнувшего животного, хотя основная часть его мягких тканей за прошедшее время уже разложилась. Ученые полагают, что Electrorana населяли влажные леса, хотя анатомически они близки к сегодняшним жабам-жерлянкам и жабам-повитухам, которые никак не являются тропическими.

Источник: naked-science .ru