Британские учёные придумали лабиринт.

В прошлом посту я показал, что на самом деле, в природе, нет никакой связи между периметром и площадью фигуры. В качестве примера была снежинка Коха. Вроде пример надуманный - и всё это просто игры математиков. А вот нифига. В природе эти фракталы встречаются почти везде.

Глядя на фотку выше математик Майкл Брансли решил описать его математически (делать ему больше нечего что ли?) и, у него получилось(более-менее точно):

Та же береговая линия острова. Чем точнее будем вычислять периметр острова тем тоскливее нам будет (периметр таких фракталов обычно стремится к бесконечности).

Но у фракталов есть ещё одна характеристика - размерность.

Например у математической (а не ручкой поставленной) точки размерность равна нулю, у линии - единице, у плоскости двойке, у куба - тройке, а вот у сферы снова двойке (это Вам для разминки мозгов), в то время как у шара - привычная тройка.
Т.е. на линии мы можем взять точку отсчёта и обозначить положение на линии одной координатой, на плоскости уже двумя, у куба - три(ширина, высота и длина) и т.д.

А что же с размерностью у фракталов?

Думали-думали и придумали. Решилм использовать фрактальную размерность. Её начали использовать для определения сложных объектов (не обязательно бесконечных фракталов). Фообще слово фрактал (fractured) в математике означает "дробное". Определили енту величину как меру сложности подобных структур. Как оценить енту меру-то? Ведь математикам нужно конкретное число, а не то что один сказал - "просто", второй "сложно", третий "пойдёт"... Решили, что на определённом массштабе определяется количество отдельных элементов и как это число меняется при уменьшении массштаба.

Математически выглядит так:

• D — фрактальная размерность, показатель сложности и структуры объекта;
• log(N) — логарифм числа элементов, необходимых для покрытия фрактала. По мере уменьшения масштаба размер элементов уменьшается, а их количество увеличивается;
• log(S) — логарифм обратного масштаба (размера элементов). Чем меньше элемент, тем больше их требуется для покрытия всей структуры.

А формула простое соотношение D=log(N) / log(S).

Для той же снежинки Коха

Снежинка строится на отрезке, который делится на три равные части, затем на средней части создается «пик» в форме равностороннего треугольника без основания. В результате каждый исходный отрезок заменяется на 4 меньших, и так далее.
Получаем, что S = 3, N = 4, а размерность log(4) / log(3) ≈1.261859507...

Вот такие чудеса, вомбатяне, оказывается имеются и дробные размерности, причём в самой природе.

Привет, капибаре!

Меня зовут Lazolvo, мне 26 лет и я уже почти 9 лет варюсь в науке. Мое призвание - химик-исследователь (на деле, органик-грязевар, но это же не так пафосно звучит). На данный момент я являюсь младшим научным сотрудником одного из университетов нашей необъятной, а совсем скоро (где-то через год, если я не облажаюсь) я получу учёную степень и буду кандидатом химических наук. Это вам не хрен моржовый и не вредный х... кхем, не важно.

Химек собственной персоной с максимально пафосной рожей)

Чем же я занимаюсь на своей работе? В основном, варю и плачу, плачу и варю. Варю, потому что надо сварить, т.е. синтезировать объекты исследования, а плачу потому, что очень часто эти самые объекты исследования исследоваться не хотят и по той или иной причине дохнут, быстро и безболезненно, либо же имеют очень маленькие выходы (т.е. очень мало соединения получается), или же свойства их "плохие", т.е. трудные для описания ввиду тех или иных особенностей (естественно, плохие они только условно)

А зачем оно все нужно? Ну во-первых, потому что это круто! Я всегда знаю что-то такое, чего не знает вообще никто в мире, кроме меня, например. Каждый день в лабе я делаю какое-то новое открытие. Оно, конечно, не формата исследований нобелевских лауреатов, но открытие же! А во-вторых, любое хорошее исследование (за некоторыми исключениями) должно иметь прицел на какую-либо практическую ценность. Конкретно то направление, которым занимаюсь я (естественно, с моим научным руководителем и с моими студентами, но их здесь пока нет с:), направлено на создание соединений, которые будут избирательно уничтожать раковые клетки под действием света. И только раковые! Здоровые клетки убивать совсем ни к чему. Между прочим, очень удобная штука получается.

Работает оно примерно так. В человеческую тушку закачивают соединение. Оно циркулирует по тушке и накапливается в различных клетках, не только в раковых. Но, поскольку среда внутри раковых и здоровых клеток отличаются по своим физико-химическим свойствам, можно сделать так, чтобы соединение переключало свои свойства в зависимости от внешних условий. В раковых клетках оно "активно", в здоровых - нет. И вот когда на тушку попадет свет определенной длины волны - цвета, короче - в раковых клетках произойдет лютый ахтунг, выделятся активные формы кислорода и все сгорит к чертям собачьим. А в здоровых в это время... ничего не произойдёт. Примерно так работает фотодинамическая терапия раковых заболеваний. И никаких тебе разрезов, кровькишкираспи... В общем, очень мягкий метод, для которого мы и пытаемся создать новые соединения, которые прекрасно справлялись бы с этой задачей!

А вот примерно так выглядит раствор одного из очень интересных в этом контексте соединений

Или вот так) Кто знает, как они себя в организме поведут

Я немножко уже в сторону ухожу от сути поста, ведь этот пост, по своей сути, знакомство и предложение.

Я планирую сделать серию постов про то, каково быть исследователем и конкретно химиком-исследователем, попробую себя в научпоп формате. Соответственно, предлагаю вам написать в комментарии свои пожелания по тематике постов и я постараюсь их учесть. Это могут быть просто пожелания, могут быть вопросы, может быть что угодно. Пишите в комменты, подискутируем)

1. Сейчас число Пи вычесленно с точностью почти в 4 миллиарда знаков после запятой (продолжается уточняться)

2. В конце XIX века в США, штат Индиана, едва не был принят абсурдный закон, согласно которому значение числа пи на территории штата устанавливалось равным 3,2. Внёс его местный доктор Эдвард Гудвин и протолкнул закон потому как сенаторы практически все были его павциентами. И только математик Кларенс Уолдо, инспектировавший  Академию наук Индианы заметил это и тормознул принятие закона. Он и сейчас стоит в статусе "рассмотрения" (США в плане законодательства вообще кладезь юмора).

3. Иррациональность этого числа уже строго доказана математически, хотя доказательство ломало головы математикам очень и очень долго. Число Пи невозможно выразить конечным числом знаков/символов в любой системе исчисления

4. Это число долшое время не имело своего собственного имени. Только в XVIII веке стараниями европейских ученых Уильяма Джонса и Леонарда Эйлера. Причем греческая буква π была выбрана не случайно – с нее начинаются греческие слова “окружность” и “периметр”. А число пи, как известно, равно отношению длины окружности (периметра) к ее диаметру.

5. Самым древним летописным упоминаниям о числе пи уже около 4500–5000 лет. Некоторые ученые даже полагают, что библейская история про Вавилонскую башню вполне реальна, и это число использовалось при ее возведении, но из-за ошибок в расчетах башня обрушилась.

6. В 1988 году одна американская газета выпустила заметку о том, что правительство штата Алабама решило сократить число пи до трех. Это известие шокировало все научное сообщество, но вскоре выяснилось, что это был розыгрыш на 1 апреля.

Собрано с просторов тырнета, выбрано самое смешное или интересное.

Подвигло меня на написание сего опуса вот это: Самое большое число в мире, оно же - https://vombat.su/post/60955-samoe-bolshoe-chislo-v-mire

Собсвтенно говоря, начиная с первого класса и заканчивая шестым курсом института, мне казалось, что я неплохо понимаю в математике, все таки меньше пятерки у меня за все эти годы не было ни разу.

Я бы даже больше сказал: школу я закончил в 1975 году, а в институт поступил только в 1981 - просто не хотелось до этого, да и тогда не то что слишком уж захотелось - скорее, стало скучно...

И к экзаменам не готовился, и на математике мне попалась теорема не то синусов, не то косинусов, которую я не помнил совсем - помню, что что-то в треугольнике со сторонами и углами.

В результате пришлось ее сначала вывести по воспоминаниям, а потом - доказать. Экзаменатор, он же тогда - замдекана кафедры вышки, кажется, долго рассматривал мое доказательство, но придраться было не к чему.

Так я получил первую пятерку по математике в институте...

Но это я немного отвлекся.

Читаю всякую хрень, к математике отношения не имеющую, и вдруг там ГГ попадает на школьную олимпиаду по математике.

Стоит заметить, что я в олимпиадах не участвовал, их у нас в принципе не было, и я о них даже не слышал.

И были там приведены две задачки, для школьников, блин, и тут я понял, что не все у меня хорошо было с математикой...

Нет, вторая задачка была простая: имеется циферблат, как положено - стрелок две: часовая и минутная, но вот беда - они одинаковые.

Только ходят по "часовым" правилам.

И вопрос: сколько существует положений стрелок на  обычном, двенадцатичасовом циферблате, что нельзя однозначно определить время.

Ну, тут достаточно все просто, и, хоть там ответа не было, найти его - дело трех минут. Ну, старый уже, мозги плесневелые, в школьные времена быстрее бы нашел.

А вот первая задачка - я даже не уверен, что и в школьные времена решил бы, но хорошо, что там и решение было, хоть и намеками.

Короче: имеем сферу, 12% поверхности сферы закрашено черным цветом, требуется доказать, что существует такой, вписанный в данную сферу, прямоугольный параллелепипед, все вершины которого попадают на незакрашенную часть поверхности.

И вот эту задачку, если бы не подсказка - хрен бы я решил, мозги не те.

Да и в школьные годы, скорее всего, не решил бы - уж слишком непривычный метод, хотя и не выходящий за пределы знаний средней школы...

Даже не знаю - стоит ли решение приводить?

Ведь вомбатоматематикам неинтересно будет... :))

Сразу же найдутся люди, которые скажут что это "+∞",т.е. "плюс бесконечность".

А вот нифига подобного. Бесконечность в математике это понятие, концепция, а не какое-то конкретное число. С ней можно работать с точки зрения математического формализма, но невозможно определить точное значение (помните, назови целое число и прибавь к нему единичку - повторяй пока жив/существует_вселенная - так и познаешь что такое бесконечность).

Ну что же, будем разбираться с конкретными значениями больших чисел. Для начала возмём общепризнанную шкалу названий десятичных множителей (ну привыкли мы к десяти пальцам на руках, потому и система счисления десятичная):

Эти приставки стандартизированы по СИ, но мы-то понимаем, что числа могут быть намного боельше.

Естественно эти приставки не в полной мере удовлетворяют наши потребности. Та же физика (наука наблюдательная) запросто оперирует величинами, вроде 6,626 070 15⋅10^-34 кг·м2·с−1 (Дж·с) (постоянная Планка).

Конечно народ напридумывал другие величины, вроде:

• 100*10^78 - сто квинвигинтиллионов (не в системе СИ) — предполагаемое количество атомов в наблюдаемой Вселенной.
• У всех на слуху естественно googol - 10^100
• 10^170 - число позиций в китайской игре Го.
• Гуголплекс (от англ.googolplex) — число, равное 10^googol (десяти в степени googol), то есть 10^10^100

Ну да ладно. Пока я был в стадии сперматозоида (и то не факт) во всю работал выдающийся математик и программист Дональд Эрвин Кнут. (как же я гонялся за его трёхтомником "Исскуство программирования", но даже первый том был мне, студенту, не по карману). Он подумал, а действительно, как записывать о-о-о-чень большие числа. Числа, у которых показатель степени той же десятки не влезает в тетрадь. И придумал "стрелку Кнута":

"Возведение в степень. Если мы пишем 3^4, то имеем в виду, что число 3 мы умножаем на себя 4 раза. Получаем 81.Здесь в дело вступают стрелки Кнута. В этой нотации 3↑4 — это то же самое, что и 3^4. Самое интересное начинается, когда мы добавляем несколько стрелок подряд."

И далее

"Тетрация. Если мы пишем 3↑↑4, то имеем в виду, что число 3 мы возводим в степень себя же 4 − 1 раза. Для этого мы сначала возводим 3 в степень 3, получаем 27. Затем возводим 3 в степень 27, получаем 7 625 597 484 987. И наконец возводим 3 в степень 7 625 597 484 987 — получаем настолько большое число, что записать его привычным способом просто невозможно. Представьте, что мы заполнили всю наблюдаемую Вселенную песком и каждую секунду заменяем все эти песчинки новыми. Если мы будем заниматься этим в течение 10 миллионов лет, то общее количество песчинок, побывавших в нашей Вселенной-песочнице, и на одну миллионную не приблизится к числу 3↑↑4. Но и это не всё."

Т.е. мы можем описать таким образом реально гигантские числа в короткой записи.

В 1977 году американский математик-любитель Мартин Гарднер выпустил статью, в которой описал число Грэма. Что самое интересное, это число возникло не с потолка, а в результате решений в области теории Рамсея (жуть жуткая и мне непостижимая). Что самое интересное, это самое большое число, которое использовалось в к-либо научных работах вообще. Через стрелочки Кнута оно выражается так:

Не буду упоминать число Райо, т.к. суть этой формулировки я понять не в состоянии и тем более не смогу описать доступным языком, но определение формально чистое.

Исследователи из США придумали простой метод уменьшения статического электричества, вырабатываемого при измельчении целых кофейных зерен, что делает вкус и аромат кофе более насыщенным. Они также предложили конкретные рекомендации того, как этого добиться.

Кофе — один из самых любимых напитков огромного числа людей. Около трети его потребляется в странах-производителях, в частности в Бразилии и Индонезии. А вот крупнейшими потребителями — импортерами кофе остаются Евросоюз (особенно Германия, Италия и Франция), США, Япония, Россия, Канада, Южная Корея, Алжир, Австралия, Саудовская Аравия и Турция. Неудивительно, что бариста и просто искушенные ценители напитка находятся в вечном поиске сделать его вкуснее. Над той же задачей работают ученые.

На этот раз ею озаботились химики и физики из Университета штата Орегон. Их способ улучшить вкус и аромат напитка заключается в простом сбрызгивании кофейных зерен водой перед измельчением. Интересно, что многие опытные бариста давно интуитивно так делают. Но ученые смогли ответить на вопрос о том, какое количество воды можно назвать оптимальным для улучшения вкуса напитка, и объяснили физико-химические процессы: что именно происходит с кофейными зернами при смачивании их водой.

Секрет в том, что смачивание водой уменьшает статическое электричество, вырабатываемое во время измельчения целых кофейных зерен, которое в противном случае приводит к их слипанию (а заодно к засорению кофемолки). Измельчение зерен создает сильное трение, так как частицы трутся друг о друга и разрушаются. Этот процесс генерирует статическое электричество (разделение заряженных частиц) и похож на трение частиц пыли в вулканических шлейфах, когда образуется молния.

В распоряжении ученых были наборы кофейных зерен, которые отличались друг от друга по происхождению, времени обжарки и содержанию влаги. Некоторые из них исследователи обжаривали сами — в лаборатории. Затем помололи их и измерили статическое электричество в каждой порции зерен, а еще сравнили размер частиц и вкус готового напитка. Ученые показали, что большая часть статического электричества после помола возникает не столько из-за трения зерен друг о друга, сколько из-за их разрушения.

Наиболее сухие, сильно прожаренные зерна производили больше статического электричества, чем менее обжаренные. Авторы исследования предположили, что первые более хрупкие и разрушаются быстрее, чем вторые, которые сохраняют влагу. Поэтому ученые добавили немного воды перед помолом зерен. Это, как и ожидалось, снизило статическое электричество, а еще увеличило время приготовления кофе. Зато он стал крепче и ароматнее.

Чтобы добиться такого эффекта, исследователи посоветовали добавлять около 20 микролитров (один микролитр равен 0,001 миллилитру, то есть 20 микролитров — 0,02 миллилитра) воды на один грамм кофе или около половины миллилитра для обычной порции эспрессо.

Во время лабораторного эксперимента канадские биологи проявили неосторожность, благодаря чему узнали, что шмели куда менее уязвимы к экстремальным погодным условиям и более выносливы, чем считалось ранее.

В регионах с умеренным климатом живые организмы часто сталкиваются с неблагоприятными для них условиями, которые возникают в определенный промежуток времени (зима или засуха). Чтобы выжить в сложный период, многие животные научились приспосабливаться к сезонным изменениям.

У насекомых одна из наиболее распространенных стратегий выживания в суровый холод — диапауза. Это фаза покоя, когда замедляется обмен веществ, что позволяет насекомому долго оставаться без пищи. Во время этого состояния организмы практически не нуждаются в энергии, они не размножаются и почти не растут, но их жизнедеятельность продолжается, хоть и с гораздо более медленным протеканием обменных процессов.

Например, матки шмелей после спаривания роют небольшие гнезда под землей (на глубине до 15 сантиметров) и уходят туда «в спячку». Диапауза у них может продолжаться от шести до девяти месяцев. Эти матки — единственные особи, которые переживают зиму, в то время как старые матки, рабочие особи и самцы погибают, причем еще осенью. Такая подземная «зимовка» хоть и помогает насекомым спастись от холода, подвергает их воздействию различных стрессовых факторов, например паразитов, плесени, загрязнения почвы и подземных вод.

Чтобы лучше понять, как неблагоприятные климатические условия влияют на живые организмы, способные к диапаузе, группа канадских биологов  провела эксперимент с матками шмелей Bombus impatiens. Реакция пчелиных маток на внешние раздражители имеет первостепенное значение, поскольку от выживаемости этих насекомых зависит, появится ли новая колония на свет в будущем. Колонии у шмелей строят матки сразу после выхода из диапаузы.

Во время эксперимента одна из ученых случайно совершила действие, которое привело к затоплению водой трубки с землей, где находились четыре матки Bombus impatiens в состоянии спячки. Когда же через пару дней ученый поняла, что совершила оплошность, и слила воду, она с удивлением обнаружила, что насекомые выжили.

После этого биологи провели новый эксперимент, чтобы выяснить, могут ли матки шмелей в диапаузе пережить «наводнение». 

Исследователи взяли 143 матки, разделили их на группы (в каждой было от 17 до 21 матки), а затем поместили в пробирки, заполненные землей, и убрали в холодильник, чтобы искусственно ввести насекомых в состояние спячки. Потом биологи добавляли в пробирки водопроводную воду и оставляли в таком состоянии на восемь часов, сутки и семь суток, сохраняя при этом условия «зимовки». То есть группы насекомых подвергались различным временным испытаниям водой (кто-то восемь часов, кто-то сутки, кто-то неделю).

Когда же эксперимент завершился, ученые извлекли из воды матки шмелей и перенесли в новые пробирки с грунтом, а после хранили в холодильнике в течение восьми недель. Та группа насекомых, которая подвергалась наиболее продолжительному испытанию (ее оставили в воде на семь дней), показала неожиданные результаты. Из 21 матки выжили 17 — следовательно, выживаемость составила 81 процент.

Исследователи отметили, что такой чрезвычайно высокий уровень выживаемости существенно не отличается от выживаемости маток в реальных условиях, когда во время «спячки» насекомые не подвергаются воздействию воды. Ученые объяснили это тем, что когда у шмелей снижается скорость метаболизма, им не требуется много кислорода для поддержания жизни, достаточно того уровня, что хранится в их теле, пока они спят.

Древнеримский бетон - один из самых долговечных строительных материалов в истории человечества. Многие сооружения, возведенные римлянами более 2000 лет назад, сохранились до наших дней и продолжают поражать своей прочностью и устойчивостью к разрушению. Современные ученые уже давно пытаются разгадать секрет этого удивительного материала, чтобы использовать древние технологии для создания более долговечных и экологичных бетонов в наши дни. И вот, группе исследователей из Массачусетского технологического института, похоже, удалось приблизиться к разгадке этой тайны.

В статье, опубликованной в журнале Science Advances, ученые под руководством профессора Адмира Масича представили результаты детального анализа образцов древнеримского бетона, взятых из руин города Привернум недалеко от Рима. Используя современные методы микроскопии и спектроскопии, они смогли заглянуть вглубь структуры этого материала и обнаружить ключевые особенности, которые, вероятно, и обеспечивают его феноменальную долговечность.

Главным открытием стало обнаружение в составе бетона многочисленных включений извести размером с гальку, которые ученые назвали "известковыми комками". Эти комки представляют собой частицы негашеной извести (оксида кальция), которые, по мнению исследователей, специально добавлялись в бетонную смесь в процессе ее приготовления. Такая технология получила название "горячего смешивания".

EDS-карта (электронная микроскопия) образца древнеримского бетона. Богатые кальцием участки окрашены в красный цвет.

При обычном производстве бетона известь предварительно гасят водой, превращая ее в гидроксид кальция. Римляне же, вероятно, добавляли негашеную известь непосредственно в смесь с другими компонентами - вулканическим пеплом, песком и водой. При этом происходила бурная экзотермическая реакция гашения извести, что приводило к локальному повышению температуры до 60-100°C.

Такой "горячий" процесс смешивания имел несколько важных последствий. Во-первых, высокая температура ускоряла химические реакции между компонентами смеси, способствуя более быстрому схватыванию и набору прочности бетона. Во-вторых, из-за быстрого протекания реакции часть извести не успевала полностью прореагировать и оставалась в виде отдельных комков внутри затвердевшего бетона.

Именно эти известковые включения и стали, по мнению ученых, ключом к уникальной долговечности римского бетона. Дело в том, что они выполняют роль своеобразных "капсул самовосстановления" внутри материала. При образовании трещин или микроповреждений в структуре бетона в них может проникать вода. Растворяясь в воде, известковые комки высвобождают ионы кальция, которые вступают в реакцию с другими компонентами и образуют новые кристаллы, заполняющие возникшие пустоты.

Таким образом, римский бетон обладает способностью к самовосстановлению - он может самостоятельно "залечивать" возникающие в нем повреждения на протяжении многих веков. Это объясняет, почему древние сооружения смогли простоять так долго, несмотря на воздействие землетрясений, эрозии и других разрушительных факторов.

Сравнение образца древнеримского бетона (верний ряд) и современной реконструкции (средний ряд). Ниже приведены более подробные изображения известковых включений в современном образце, в том числе, демонстрирующие кристаллическую оболочку, образовавшуюся вокруг известкового комка во время реакции с водой.

Чтобы подтвердить свою гипотезу, исследователи провели серию экспериментов с современными бетонами, в которые добавляли негашеную известь по аналогии с римской технологией. Результаты оказались впечатляющими - такие образцы действительно продемонстрировали способность к самовосстановлению. После намеренного растрескивания и воздействия проточной воды, трещины шириной до 0,5 мм полностью затянулись новообразованными кристаллами в течение нескольких недель.

Пример затянувшейся трещины.

Это открытие может иметь огромное значение для современной строительной индустрии. Производство цемента - основного компонента бетона - является одним из крупнейших источников выбросов углекислого газа в атмосферу. На его долю приходится до 8% мировых выбросов парниковых газов. Если удастся создать бетон, способный к самовосстановлению, это позволит значительно увеличить срок службы зданий и сооружений, сократить потребность в ремонте и, как следствие, уменьшить негативное воздействие строительной отрасли на окружающую среду.

Однако исследователи подчеркивают, что простое добавление негашеной извести в современные бетонные смеси не решит всех проблем. Римский бетон был уникальным материалом, обладающим целым комплексом особенностей. Помимо извести, в его состав входил вулканический пепел, который вступал в реакцию с известью, образуя прочные алюмосиликатные соединения. Кроме того, сам процесс приготовления и укладки бетона у римлян, вероятно, существенно отличался от современных технологий.

Тем не менее, понимание принципов, лежащих в основе долговечности римского бетона, открывает новые перспективы для разработки инновационных строительных материалов. Ученые уже работают над созданием современных составов, вдохновленных римскими технологиями, которые могли бы сочетать в себе прочность, долговечность и способность к самовосстановлению.

Исследование древнеримского бетона - это не только попытка разгадать древнюю технологическую загадку, но и яркий пример того, как изучение исторического наследия может помочь в решении современных проблем. Древние римляне, не имея доступа к современным научным знаниям и технологиям, сумели методом проб и ошибок создать поистине революционный материал. Теперь, спустя тысячелетия, их опыт может помочь нам справиться с одним из главных вызовов нашего времени - необходимостью сделать строительную отрасль более устойчивой и экологичной.

Конечно, внедрение новых технологий в строительство - процесс небыстрый и сложный. Требуются дополнительные исследования, чтобы полностью понять все нюансы состава и структуры римского бетона, а также адаптировать древние технологии к современным требованиям безопасности и стандартам строительства. Необходимо также учитывать экономические аспекты - новые материалы должны быть не только эффективными, но и конкурентоспособными по стоимости.

Тем не менее, открытие, сделанное учеными из MIT, уже сейчас вызывает большой интерес в научном сообществе и строительной индустрии. Оно не только проливает свет на загадку древнеримских технологий, но и открывает новые горизонты в разработке современных строительных материалов. Возможно, в недалеком будущем мы увидим здания и сооружения, построенные из "умного" самовосстанавливающегося бетона, способного простоять века, подобно великим творениям древних римлян.

Это исследование также напоминает нам о важности междисциплинарного подхода в науке. Объединение знаний из области археологии, материаловедения, химии и инженерии позволило ученым взглянуть на древний материал с новой точки зрения и извлечь из него уроки, актуальные для решения современных проблем. Такой подход может быть плодотворным и в других областях, где изучение исторического опыта может привести к неожиданным и важным открытиям.

В конечном счете, история римского бетона - это история человеческой изобретательности и стремления к совершенству. Она показывает, что даже в отсутствие современных технологий, при наличии наблюдательности, упорства и творческого подхода, можно создавать поистине выдающиеся вещи. И сегодня, в эпоху стремительного научно-технического прогресса, мы все еще можем многому научиться у наших предков, чьи творения продолжают восхищать нас спустя тысячелетия.

Балаклава представляет собой маску с отверстиями для глаз и носа. Согревает лицо, так как защищает от встречного ветра.

Солдаты британской армии во время Крымской войны так сильно мёрзли под городом Балаклавой, что придумали вязаную шапку и назвали её в честь города.

Зима 1854—1855 года была очень холодной, а большая часть британских войск не получила вовремя зимнего обмундирования, жилья и питания.

Есть теория, что первые балаклавы были сделаны из носков, в которых делали прорези для глаз и рта.

Ее, естественно, используют в качестве тактической экипировки силовые структуры, полиция, спецслужбы. Маска позволит сохранить анонимность при выполнении тактических задач. Её надевают под военные каски и шлемы, применяют в снаряжении для военно-тактических игр.

Суть простая, как и во многих задачках, которые даже до сих пор не решены.

Задача для школьников полного цикла обучения (т.е. начальная школа (4 класса) и пр. отлетают). Скажу сразу - я бы хрен когда в жизни догадался до такого решения.

Суть задачи:

1. Есть числа - три двойки, обложить их математическими знаками так, что бы можно было получить любое натуральтное число !!!! ЛЮБОЕ, Карл!!!

2. Знаки должны быть доступными для изучения в общеобразовательной школе - не в ВУЗе и тп.

3. Решение должно быть универсальным - отсутствие ограничений или исключений.

Блин, я сам на олимпиадах бывал (на районной до 3 места дошёл (первое не взял никто)), но к такому извороту мозгов меня никто не готовил...

Смотрите и удивляйтесь выкрутасам логики "древней цивилизации"

Для многих людей, похоже, целью жизни является не умереть. И если бессмертие - ваша цель, то где лучше искать вдохновение, как не у "суперстолетних" долгожителей - тех, кто прожил более 110 лет. Почему им это удалось, когда большинство других не смогли? Питание? Гены? Отказ от социальных сетей? Согласно новому исследованию Оксфордского университета, долголетие сильно коррелирует с проживанием в бедных регионах с высоким уровнем преступности. Правда? Да, правда.

Исследование было проведено Солом Ньюманом, который внимательно изучил качество данных о суперстолетних долгожителях. Эта работа еще не прошла рецензирование, но то, что он обнаружил, очень удивительно и более чем немного тревожно.

Первый вывод, заставляющий поднять брови, получен из данных США. Ньюман сравнил распределение дат рождения в общей популяции с распределением среди предположительно сверхстарых людей. Статистические данные показывают, что люди очень преклонного возраста чаще всего рождаются первого или пятнадцатого числа месяца. Это наводит на мысль, что кто-то когда-то просто записал свое лучшее приблизительное предположение об их возрасте. Так что, возможно, долгожители просто выглядели старше, чем были на самом деле.

На следующем графике также видно, что количество зарегистрированных суперстолетних в США резко упало, почти на 80%, в какой-то момент, обозначенный здесь как 0.

Что тогда произошло? Может, американцы умерли со смеху от европейских модных тенденций?

Нет, падение произошло, когда в США ввели регистрацию новорожденных. Это подтверждает подозрение, что у большинства, если не у всех предыдущих суперстолетних, возраст в какой-то момент был неправильно записан.

В Италии регистрация новорожденных была введена раньше, но данные также содержат немало сюрпризов. Если разбить их по регионам, то количество долгожителей отрицательно коррелирует с уровнем выживаемости в среднем возрасте. Оно также отрицательно коррелирует с региональным валовым внутренним продуктом, который можно рассматривать как меру благосостояния.

Это означает, что чем хуже условия жизни для среднего итальянца в регионе, тем больше их, кажется, доживает до более высокого возраста. Автор говорит, что это "подтверждает гипотезу о том, что итальянские долгожители в значительной степени представляют собой набор ошибок и пенсионного мошенничества".

Во Франции тоже региональное количество сверхстарых людей коррелирует с бедностью и высоким уровнем преступности. Похожая история и в Англии. Там тоже достижение якобы высокого возраста более вероятно в бедных и проблемных регионах.

Очень показательный пример - Тауэр-Хэмлетс, район Лондона. 

В нем самое большое количество суперстолетних на душу населения в Англии. Также в нем самый высокий уровень бедности, самое высокое неравенство доходов и самый высокий уровень финансовых трудностей среди пожилых людей.

Самое показательное - в нем не только удивительно большое количество людей старше 110 лет, но и удивительно малое количество людей в возрастной группе чуть моложе. Это наводит на мысль, что некоторые выдавали себя за более старых, чем они есть на самом деле.

А как насчет всех японцев, которые якобы доживают до такого возраста благодаря употреблению овощей и рыбы?

Там тоже данные выглядят похоже. Соотношение суперстолетних в Японии коррелирует с бедностью, и, что очень показательно: чем больше денег регион тратит на социальное обеспечение пожилых людей, тем меньше в нем оказывается долгождителей. Опять же, это указывает на то, что многие возрастные рекорды обусловлены мошенничеством с социальными выплатами.

Все это не означает, что все суперстолетние - мошенники, но это означает, что исследования, которые были проведены об их якобы здоровом образе жизни, можно отправить в мусорную корзину науки. Это также означает, что ожидаемая продолжительность жизни человека гораздо сильнее детерминирована, чем мы думали ранее.

Действительно, недавнее исследование показало, что если экстраполировать прошлые данные, кажется, что мы достигаем плато средней продолжительности жизни около 100 лет. То есть, если не произойдет существенных медицинских прорывов, мы вряд ли сможем добиться больших успехов отсюда.

Проблема в том, что человеческое тело не эволюционировало для того, чтобы жить так долго, и очень трудно быстро изменить то, что эволюция создавала на протяжении сотен тысяч лет. Да, мы можем выращивать запасные части и пытаться заменять отказывающие органы, но это, я подозреваю, не даст нам слишком много.

Лично я думаю, что наш лучший шанс существенно увеличить продолжительность жизни - это симбиоз с долговечной электроникой, в котором мы экспортируем нашу когнитивную функцию на совершенно другую систему. Именно поэтому я думаю, что весь этот страх перед ИИ исчезнет, потому что это будем не мы против них, а мы с ними, создающие новый вид.

Пока это не произошло, возможно, нам стоит навести порядок в том беспорядке, которым являют собой научные публикации, боже мой!

Много лет вы просили рассказать о Теории всего Стивена Вольфрама. Я избегала этой темы, не понимая сути его работы. Недавно я осознала, что и сама часто не понимаю, что делаю. Честно говоря, когда я просматриваю новости, мне кажется, что никто не знает, что делает. Поэтому поделюсь своим пониманием его идей.

Вольфрам - известный математик и специалист по информатике, более всего известен как создатель программы Mathematica. Он стремится объяснить устройство мироздания через компьютерный код. Его теория всего переводит гипотезу симуляции на язык математики. Он ищет код, способный воспроизвести известную нам физику с гравитацией и частицами стандартной модели.

Вольфрам выделяется среди других теоретиков глубоким пониманием используемой математики. При этом физики почти не замечают его идеи. У меня есть предположение почему.

По его мнению, вселенная работает как компьютерная программа с простыми правилами, порождающими физические законы. А те в свою очередь определяют наблюдаемую реальность. Это усложненная версия клеточных автоматов, создающих двумерные узоры построчно. Узоры могут быть очень сложными. Возможно, четырехмерная версия объяснит всю вселенную. Такова суть идеи.

Я встречала Вольфрама на семинаре примерно 10 лет назад. Он представлял теорию всего группе физиков. Их реакцию можно описать как вежливый скептицизм - как если бы ваша тётка рассказала о том, что встретила Элвиса [Пресли, вероятно] в метро.

Я понимаю причины скептицизма. Идея физических законов как вычислений противоречит общей теории относительности Эйнштейна, причем существенно.

Любое вычисление происходит пошагово. Иначе это просто иная формулировка известных физических законов. У вычисления есть правило обновления состояний. В клеточных автоматах обновление идет построчно, с определенным шагом во времени и пространстве.

В своей книге 2002 года "Новый вид науки" Вольфрам говорит, что хочет описать пространство как сеть. Математики также называют их "графами". Оба эти термина, сети и графы, относятся к одному и тому же - это точки, соединённые линиями. Если описывать пространство таким образом, это своего рода дискретизация. Затем Вольфрам говорит, что законы физики - это правила обновления связей в сети. Это, по идее, может описывать как пространство, так и материю в нём.

Проблема не только в том, что теории Эйнштейна не используют графы - их нельзя даже приближенно описать графами. Промежутки в графе и шаги обновлений должны быть наблюдаемы. Но мы их не видим.

Возьмем фотон определенной длины волны. Длина волны обратно пропорциональна энергии. Какова энергия фотона?

Если вы не знаете ответа, то вы правы. У вопроса нет ответа. Энергия фотона зависит от того, как вы его наблюдаете. Предположим, вы наблюдаете фотон, скажем, зелёного цвета. Наблюдатель, движущийся к нему, увидит цвет смещённым в синюю область, то есть с более высокой энергией, а наблюдатель, движущийся от него, увидит его смещённым в красную область, то есть с меньшей энергией. Какова "реальная" энергия фотона? На этот вопрос нет ответа. Все эти энергии одинаково реальны. Энергия может быть сколь угодно высокой, а длина волны сколь угодно малой, или энергия может быть сколь угодно низкой, а длина волны сколь угодно большой.

Это происходит потому, что в теории Эйнштейна движение наблюдателя меняет само понимание того, что значит большое или маленькое, или что имеет высокую или низкую энергию.

В этом проблема дискретных подходов к пространству-времени. Если пространство описывается графом с минимальным расстоянием (планковской длиной), для движущегося наблюдателя эта структура окажется намного меньше. Это нарушает лоренц-инвариантность.

Нельзя аппроксимировать общую теорию относительности графом с сохранением симметрий. Можно пожертвовать симметриями, но отклонения всегда будут существенны для некоторого наблюдателя.

Это так раздражало меня, что я написала статью, в которой доказала, что это невозможно. Не существует сетевого подхода к пространству-времени, который был бы совместим с теориями Эйнштейна. Его просто нет. Теперь вы, возможно, понимаете, почему мне не нравились идеи Вольфрама.

Можно возразить: это хорошо, что нельзя воспроизвести общую теорию относительности, потому что тогда мы можем проверить эту идею. Да, и именно поэтому некоторые люди ищут небольшие отклонения от лоренц-симметрии и утверждают, что они проверяют гипотезу симуляции, что создаёт броские заголовки.

Проблема в том, что мы знаем: если серьёзно относиться к квантовой механике, даже малейшие отклонения от этой симметрии привели бы к наблюдаемым явлениям в физике частиц, а они давно исключены. Поэтому я осмеливаюсь сказать, что совершенно неудивительно, что эти эксперименты никогда не находят никаких отклонений от лоренц-симметрии.

На том семинаре 10 лет назад физики тоже указывали на проблему лоренц-симметрии: как согласовать теорию с наблюдениями.

И я думаю, что Вольфрам серьёзно отнёсся к критике. Потому что пару лет назад он опубликовал вместе с несколькими соавторами продолжение работы, в которой они пытались решить эту проблему.

Я прочитала её, когда она вышла, и собиралась рассказать о ней рассказать, но собитие как раз совпало с первыми ковидными локдаунами, и у меня были другие заботы - например, попытаться не сойти с ума.

Не помогло и то, что вместо обычной публикации PR-служба Вольфрама выпустила пресс-релиз о том, что он "возможно, нашел путь к фундаментальной теории физики, и она прекрасна". Отчасти поэтому физики игнорируют Вольфрама - он не следует научному этикету. Я не оправдываю, а объясняю  их реакцию: в основном закатывание глаз.

Новый подход Вольфрама использует гиперграфы - коллекции графов вместо одиночных графов для описания пространства-времени и частиц.

Точки в графах описывают пространство-время и материю. Связи в гиперграфах нефизические - у них нет длины, они показывают только отношения между точками. Отсутствие длины решает проблему разных наблюдателей. Умное решение.

В 2020 году я обсуждала это с Джонатаном Горардом из Wolfram Research, видимо, главным автором работы. 

Идея работоспособна, но не нова - это подход "причинных множеств" Рафаэля Соркина. 

В нем пространство-время - "множество" точек, и эти точки имеют причинные отношения, которые можно изобразить стрелками, тем самым получив граф. Данный подход сохраняет симметрии теории Эйнштейна.

Если посмотреть на то, чем они занимались после 2020 года, они исследовали связь гиперграфов Вольфрама с причинными множествами. Большая часть этих исследований, похоже, была проведена Джонатаном Горардом. Горард также изучал применение к общей теории относительности и устранение сингулярностей - чего не удавалось сделать в причинных множествах.

Теория всего? Пока нет. Во-первых, я не понимаю описание квантовой физики Вольфрама, мне оно кажется несвязным. Также есть много проблем с реализацией квантовой физики с помощью неквантового алгоритма, которые он не рассматривает.

И он не предоставил конкретики о том, как воспроизвести стандартную модель или элементарные частицы. Однако люди, работающие с причинными множествами, уже показали, что возможно поместить дискретизированную версию дифференциальных уравнений на эти графы, так что, может быть, это не так сложно, как кажется.

На сегодняшний день я честно считаю, что данная исследовательская весьма успешна, и я думаю, что физикам пора начать уделять ей немного больше внимания.

Рыба-попугай представляет собой одно из самых удивительных семейств морских рыб, чья жизнедеятельность оказывает колоссальное влияние на формирование тропических экосистем. Семейство скаровых, к которому относятся эти рыбы, насчитывает около 90 видов, распространенных в теплых водах Тихого, Индийского и Атлантического океанов.

Характерной особенностью рыб-попугаев является их необычное строение ротового аппарата. Многочисленные мелкие зубы этих рыб срастаются в прочные пластины, образуя структуру, внешне напоминающую клюв попугая. Именно эта анатомическая особенность и дала название всему семейству.

Размеры представителей варьируются от относительно небольших видов длиной 30-40 сантиметров до настоящих гигантов, достигающих полутора метров и веса в несколько десятков килограммов.

Образ жизни рыбы-попугая тесно связан с коралловыми рифами, которые служат для них и домом, и источником пищи. Основу рациона составляют микроскопические водоросли, растущие на поверхности кораллов. Чтобы добраться до этой пищи, рыба использует свой мощный клюв для соскабливания и откусывания фрагментов коралловой породы. Этот процесс сопровождается характерным хрустящим звуком, который становится неотъемлемой частью акустического ландшафта рифа.

Переваривание пищи у рыб-попугаев происходит весьма необычным образом. После того как откушенные кусочки коралла попадают в пищеварительную систему, специальные глоточные зубы измельчают твердый карбонат кальция до состояния мелкого порошка. Питательные вещества из водорослей усваиваются организмом, а неперевариваемые частицы коралла выводятся наружу в виде чистого белого песка.

Масштабы этого процесса поражают воображение. Одна крупная особь способна производить сотни килограммов песка ежегодно. Некоторые исследования показывают, что до тонны. Именно деятельность рыб-попугаев является основным источником формирования песчаных пляжей и целых атоллов в тропических регионах. По различным оценкам, от 70 до 85 процентов песка на пляжах таких мест, как Мальдивы, Багамы или Гавайские острова, прошло через пищеварительную систему этих рыб.

Биология размножения рыб-попугаев демонстрирует еще одну удивительную адаптацию. Большинство видов являются последовательными гермафродитами, то есть способны изменять свой пол в течение жизни. Практически все особи рождаются самками и имеют довольно скромную окраску, обычно в серовато-коричневых тонах, что помогает им маскироваться среди кораллов. По мере взросления и в зависимости от социальной структуры группы, наиболее доминантная самка может трансформироваться в самца.

Этот процесс сопровождается кардинальными изменениями внешнего вида. Превратившись в самца, рыба приобретает яркую окраску с преобладанием синих, зеленых, оранжевых и розовых цветов. Различия между самками и самцами настолько разительны, что долгое время ученые описывали их как отдельные виды, не подозревая об их родственной связи.

Поведение рыб-попугаев в ночное время демонстрирует еще одну поразительную адаптацию. С наступлением темноты многие виды начинают выделять специальную слизь, постепенно окутывая себя прозрачным коконом. На формирование такого защитного укрытия требуется от тридцати минут до часа. Исследователи считают, что этот слизистый кокон выполняет несколько защитных функций: маскирует запах спящей рыбы от ночных хищников и служит барьером против мелких паразитов.

Экологическая роль рыб-попугаев в коралловых экосистемах трудно переоценить. Поедая водоросли с поверхности кораллов, они предотвращают зарастание рифов и способствуют здоровому росту коралловых полипов, что поддерживает баланс всей рифовой экосистемы и способствует ее устойчивости к различным стрессовым факторам.

Однако в настоящее время популяции рыб-попугаев сталкиваются с серьезными угрозами. Чрезмерный промысел, особенно направленный на крупных ярко окрашенных самцов, нарушает естественную структуру популяций и снижает их репродуктивный потенциал. Деградация коралловых рифов вследствие изменения климата, загрязнения и других антропогенных факторов лишает этих рыб основного источника пищи и среды обитания.

Понимание важности рыб-попугаев для морских экосистем привело к введению охранных мер во многих регионах. Например, в некоторых странах Карибского бассейна действуют ограничения или полные запреты на вылов этих рыб. Такие меры направлены не только на сохранение самих популяций, но и на поддержание здоровья коралловых рифов, от которых зависит благополучие целых островных государств и прибрежных сообществ.

Ремейк моего исторически первого поста на Капибаре. Первого после "Тест - Тест" и прочих несодержательных. К сожалению, многие из нас потеряли свои первые посты в багах альфа-теста, однако жертвы должны были быть принесены.

Таксономия - увлекательная наука, изучающая родственные связи между различными живыми существами. Именно благодаря ей мы можем с полным основанием утверждать, что птицы являются динозаврами, несмотря на продолжающиеся дискуссии в некоторых онлайн-сообществах. Давайте же разберемся, почему птицы - это действительно динозавры, и как мы сами, по сути, являемся всего лишь глорифицированными двоякодышащими рыбами.

Термин "таксономия" обычно используется в качестве сокращения для линнеевской систематики, названной в честь великого шведского естествоиспытателя Карла Линнея и его эпохального труда "Systema Naturae", вышедшего в 1735 году. Основная идея Линнея заключалась в разделении всего многообразия природы на небольшие группы. Примечательно, что изначально он включал в свою систему даже минералы, но современные биологи постепенно отошли от этой практики, сосредоточившись на живых организмах. Тем не менее, многие элементы линнеевской таксономии, такие как бинарная номенклатура с родовыми и видовыми названиями (например, Velociraptor mongolensis, где Velociraptor - род, а mongolensis - видовой эпитет), используются и по сей день, создавая основу для работы современных систематиков.

Начнем с самого масштабного уровня - доменов, которые можно считать своего рода "супер-царствами". Бактерии и археи представляют собой отдельные домены одноклеточных организмов, в то время как все остальные знакомые нам живые существа, включая животных, растения и грибы, относятся к домену эукариот. Эти крупнейшие группы выделяются на основании фундаментальных различий в строении клеток. К примеру, отличительной чертой эукариот является наличие митохондрий - клеточных органелл, которые, согласно теории симбиогенеза, произошли от некогда независимых бактерий, поселившихся внутри других клеток в далеком прошлом.

Спускаясь на следующий уровень иерархии, мы приходим к царствам - скажем, царству животных, которое объединяет всех представителей животного мира, но исключает растения и грибы. При этом важно понимать, что, несмотря на все их разнообразие, животные остаются эукариотами и принадлежат к родительскому домену Eukaryota.

Продолжая двигаться вглубь систематики, мы можем обратить внимание на тип хордовых (Chordata) - группу, включающую в себя не только привычных нам позвоночных животных, но и их ближайших родственников, таких как оболочники и ланцетники. Хотя внешне эти существа могут показаться весьма далекими от позвоночных, их объединяет наличие четырех ключевых признаков, по крайней мере, на определенных стадиях жизненного цикла. Во-первых, это жаберные щели - отверстия в глотке, хорошо заметные у рыб и некоторых примитивных позвоночных вроде миног. Во-вторых, хорда - упругий стержень, обеспечивающий опору для тела и расположенный над кишечной трубкой. В-третьих, полая нервная трубка, представляющая собой зачаток центральной нервной системы. И наконец, в-четвертых - постанальный хвост, то есть хвостовой отдел тела, расположенный позади анального отверстия. Именно поэтому, кстати, рыбы испражняются не самым кончиком хвоста, в отличие от многих насекомых и других беспозвоночных. 

Важно отметить, что хордовые не обязательно сохраняют все эти признаки во взрослом состоянии. Так, у оболочников они проявляются только на личиночной стадии, после чего во многом утрачиваются, когда взрослые особи переходят к сидячему образу жизни и питанию путем фильтрации. Даже у высших позвоночных, таких как четвероногие (наземные позвоночные), хвост может редуцироваться в ходе эволюции. Мы, люди, и лягушки - хорошие тому примеры. Однако у эмбрионов и зародышей этих животных по-прежнему закладываются все ключевые хордовые структуры, указывая на их эволюционное происхождение.

Дальнейшее подразделение хордовых приводит нас к классам - скажем, к рептилиям, которых объединяет присутствие рогового покрова, сбрасываемого при линьке. У змей и ящериц этот процесс может быть довольно заметным, когда сразу отторгаются крупные фрагменты или даже целиком вся "рубашка" из ороговевшей кожи. А вот крокодилы и черепахи теряют роговые чешуи более равномерно и постепенно, по одной. Другой общей чертой рептилий является выделение в качестве конечного продукта азотистого обмена мочевой кислоты, а не мочевины. Связано это с необходимостью экономить воду в наземных условиях - не зря белые составляющие помета рептилий и птиц представляют собой как раз кристаллы мочевой кислоты.

И вот тут мы подходим к главной теме нашего разговора - птицам. Да-да, птицы определенно относятся к рептилиям, поскольку полностью соответствуют ключевым признакам данного класса. Их перья, состоящие из того же белка бета-кератина, что и чешуи рептилий, регулярно сменяются в процессе линьки. Продуктом азотистого обмена у птиц также служит мочевая кислота. Единственное существенное эволюционное новшество птиц по сравнению с другими рептилиями - это некоторые особенности строения черепа, но они носят скорее количественный, нежели качественный характер.

Итак, птицы - это рептилии. Но какие именно рептилии? Конечно же, динозавры! В пользу этого говорит множество признаков: от перфорированного вертлужного отверстия в тазовом поясе (уникальная особенность, свойственная как птицам, так и динозаврам) до таких деталей скелета, как вилочка (сросшиеся ключицы) и полые кости. При построении филогенетических схем родства между организмами ученые как раз и опираются на такие общие признаки, указывающие на происхождение от единого предка.

Возьмем, к примеру, ящериц. Для них характерен целый ряд уникальных особенностей: сбрасывание кожи крупными фрагментами или цельной "рубашкой", черепицеобразное наползание роговых чешуй (в отличие от обычного расположения у крокодилов), наличие небольшого отверстия в плечевой кости. Каждый из этих признаков по отдельности может встречаться и у других групп рептилий или даже у более далеких родственников. Но их уникальное сочетание однозначно указывает на то, что все ящерицы унаследовали данные черты от общего предкового вида и потому состоят в близком родстве.

Аналогичным образом на основании набора признаков можно выстраивать филогенетические деревья для самых неожиданных групп объектов. В качестве забавного примера давайте рассмотрим различные виды лепешек! Для 25 разновидностей этой выпечки, от мексиканских тортилий до индийских чапати, был составлен список ключевых параметров, учитывающий особенности ингредиентов, способа приготовления и конечных свойств продукта. Загрузив эти данные в специальную компьютерную программу для филогенетического анализа, можно получить наглядные эволюционные древа, отражающие родственные связи между лепешками. Конечно, в отличие от живых организмов, лепешки не эволюционируют и не наследуют свои признаки, но данный мысленный эксперимент прекрасно иллюстрирует саму суть работы современных систематиков.

Важно понимать, что реальные филогенетические деревья, построенные для живых существ, всегда содержат некоторую долю неопределенности. Любое из них представляет собой не конечную истину в последней инстанции, а научную гипотезу, основанную на анализе доступных признаков. Добавление новых данных или изменение акцентов при выборе ключевых особенностей организмов способно привести к перестройке дерева. Более того, зачастую ученым приходится работать не с самими организмами, а лишь с их окаменелыми фрагментами, что вносит дополнительные сложности в анализ. К счастью, постепенно развиваются методы тонкого статистического анализа, позволяющие находить наиболее обоснованные и устойчивые варианты филогенетических гипотез.

Отдельного упоминания заслуживает проблема биологической концепции вида. На первый взгляд может показаться, что палеонтологам в этом отношении живется намного проще, чем специалистам по современной флоре и фауне. В самом деле, если между двумя ископаемыми популяциями пролегают миллионы лет, то решение об их видовой самостоятельности напрашивается само собой. Однако в случае с рецентными организмами граница между видами зачастую оказывается весьма размытой, особенно когда мы имеем дело с близкородственными формами, способными давать плодовитое гибридное потомство. Великолепный пример таких генетически близких, но фенотипически контрастных групп - это славки, небольшие певчие птицы. Выраженные вариации окраски оперения в пределах данного комплекса видов определяются буквально несколькими генами. И хотя внешне эти птицы выглядят по-разному, они свободно скрещиваются между собой, производя потомков с промежуточными признаками. Так кого же из них считать самостоятельными видами? Однозначного ответа современная биология дать не может.

Таким образом, организмы не делятся на виды раз и навсегда данным от природы способом. Это люди проводят между ними границы, руководствуясь теми или иными соображениями. Поэтому любая классификация живого носит во многом условный характер и меняется со временем по мере развития науки. Яркий пример - судьба таксона Troodon, знаменитого динозавра, воспетого в популярных книгах и мультфильмах. Увы, на поверку оказалось, что род этот изначально описан исключительно по зубам, которые сами по себе мало что говорят о своих обладателях. И теперь палеонтологи предпочитают использовать название Stenonychosaurus для ящеротазовых динозавров данной группы, поскольку этот таксон, в отличие от проблематичного Troodon, основан на диагностичном костном материале.

Или вот еще один любопытный пример - знаменитый ужасный волк (Canis dirus), истребленный людьми в конце последнего ледникового периода. Традиционно этого гигантского хищника принято считать близким родственником серого волка из-за сходства в строении черепа и зубов. 

Однако недавний генетический анализ показал, что ужасные волки представляют собой глубоко обособленную линию псовых, довольно рано отделившуюся от общего ствола данного семейства. Получается, перед нами яркий случай конвергентной эволюции, при которой неродственные организмы независимо приобретают сходные приспособительные черты.

Подобные открытия наглядно демонстрируют, сколь непростым и захватывающим делом является реконструкция филогенетических связей между организмами. Это постоянный вызов для ума, требующий кропотливой работы и готовности пересматривать, казалось бы, незыблемые представления. Но именно так и развивается наука - через поиск истины, через проверку смелых гипотез и их постепенное уточнение.

И давайте никогда не забывать: какими бы разными ни казались нам живые существа, населяющие Землю, все мы произошли от единого корня и потому связаны незримыми, но неразрывными узами родства. Царственные секвойи и причудливые орхидеи, грозные львы и трудолюбивые муравьи, стремительные стрижи и мудрые дельфины - все мы одна большая семья, плоды многовекового эволюционного древа, корни которого уходят в глубины древнейших океанов. И осознание этого всеобщего родства способно, как мне кажется, сделать наш мир немного добрее и человечнее.

По материалам:

В ближайшие месяцы до сентября 2024 года ожидается весьма редкое астрономическое явление - вспышка новой звезды в системе T Coronae Borealis (T CrB), расположенной на расстоянии 3000 световых лет от Земли. Согласно прогнозам, система переживет вспышку новой, в результате чего ее яркость станет доступной для наблюдения невооруженным глазом. Столь нечастое событие, последний раз зафиксированное в 1946 году, временно повысит видимую яркость системы до уровня Полярной звезды, предоставив уникальную возможность для наблюдений.

Данное редкое небесное явление обещает осветить наши небеса в ближайшее время вспышкой новой звезды в системе T Coronae Borealis, что станет поистине беспрецедентным событием.

Обычно невидимая невооруженным глазом тусклая система звездной величины +10, как ожидается, вспыхнет до яркости величины +2, сравнимой с Полярной звездой Полярис. Столь драматическое увеличение яркости позволит наблюдать систему T Coronae Borealis на ночном небе примерно в течение недели, после чего она потускнеет, и ее следующее появление в подобном великолепии может не произойти еще 80 лет.

Возможность наблюдать вспышку новой в T Coronae Borealis представляет собой уникальную возможность для изучения, способную привлечь внимание не только специалистов в области астрофизики, но и всех любителей наблюдения ночного неба. Благодаря высокой яркости, даже жители городских районов, обычно страдающих от светового загрязнения, смогут увидеть это небесное явление.

Грядущая вспышка новой в системе T Coronae Borealis объясняется тем, что она является двойной системой, состоящей из белого карлика и красного гиганта. Уникальное взаимодействие между этими небесными телами приводит к накоплению вещества на поверхности белого карлика, в конечном итоге инициируя термоядерную реакцию, наблюдаемую с Земли как вспышка новой звезды.

Данное событие предоставляет редкую возможность наблюдения ночного неба и дает бесценные сведения о жизненных циклах звезд и управляющих ими процессах.

Джонатан Блейзек, доцент физики Северо-Восточного университета, подчеркивает важность подобных явлений как для любителей астрономии, так и для астрофизического сообщества. Он поясняет, что вспышка новой в системе T Coronae Borealis является наглядным примером переноса массы в двойных звездных системах, приводящего к взрывным результатам, процесса, имеющего центральное значение для понимания таких космических событий, как сверхновые.

Сверхновые, особенно типа 1а, играют ключевую роль в исследовании Вселенной, предоставляя стандартизированную меру яркости, помогающую в ее изучении.

"Эта повторяющаяся новая является одной из пяти в нашей галактике", - отмечает Лорен Перкинс из Центра космических полетов NASA Маршалл.

"Это происходит потому, что T Coronae Borealis представляет собой двойную систему, состоящую из белого карлика и красного гиганта. Звезды находятся достаточно близко друг к другу, чтобы по мере нестабильности красного гиганта, вызванной повышением температуры и давления, приводящей к выбросу его внешних слоев, белый карлик собирал это вещество на своей поверхности. В конечном итоге мелкая плотная атмосфера белого карлика нагревается настолько, что вызывает неконтролируемую термоядерную реакцию, которая и порождает наблюдаемую с Земли вспышку новой звезды".

https://watchers.news/2024/03/22/upcoming-nova-explosion-in-t-crb-star-system-offers-rare-night-sky-event/