nplus1

nplus1

Рассказываем про науку понятно и интересно
На Пикабу
поставил 816 плюсов и 60 минусов
отредактировал 3 поста
проголосовал за 3 редактирования
Награды:
5 лет на Пикабу
226К рейтинг 623 подписчика 16 подписок 716 постов 498 в горячем

Немного о науке пива (буквально)

Сегодня отмечается День пивопития. Так что поздравляем вас! И вот небольшая подборка новостей науки о пиве от нас. Физика и химия еще никогда не были так увлекательны.

Немного о науке пива (буквально) Исследования, Наука, Ученые, Химия, Физика, Археология, Пиво, Пивоварение, Научпоп, Эксперимент, Гифка, Длиннопост

Физики смоделировали то, как образуется пена при розливе пива стакана методом «снизу-вверх». Они также провели серию экспериментов и получили согласие с расчетами. Оказалось, на стабильность пены существенно влияет размер пузырьков На всё про всё ученым потребовалось 30 литров пшеничного светлого

Немного о науке пива (буквально) Исследования, Наука, Ученые, Химия, Физика, Археология, Пиво, Пивоварение, Научпоп, Эксперимент, Гифка, Длиннопост

Метод розлива «снизу-вверх» Оказывается это Интересно / Youtube

Вам когда-нибудь было любопытно, сколько пузырьков углекислого газа образуется в стакане пива? Вот французским ученым было. Они построили теоретическую модель формирования пузырьков и измеряли физико-химические параметры охлажденного лагера коммерческой марки. В бокале, который заполнен 250 миллилитрами лагера с пятипроцентным содержанием спирта, охлажденного до шести градусов Цельсия, образуется порядка сотен тысяч пузырьков CO2 при уровне жидкости около 10 сантиметров

Немного о науке пива (буквально) Исследования, Наука, Ученые, Химия, Физика, Археология, Пиво, Пивоварение, Научпоп, Эксперимент, Гифка, Длиннопост

Изображение микроскопических неровностей на поверхности стекла, которые помогают в формировании пузырьков. Длина масштабного отрезка — 100 микрометров Gérard Liger-Belair & Clara Cilindre / ACS Omega, 2021

Немного о науке пива (буквально) Исследования, Наука, Ученые, Химия, Физика, Археология, Пиво, Пивоварение, Научпоп, Эксперимент, Гифка, Длиннопост

Сравнение теоретических оценок полного числа пузырьков углекислого газа в пиве (синяя кривая) и шампанском (красная кривая) при схожих условиях в зависимости от критического радиуса кривизны газовых полостей. Gérard Liger-Belair & Clara Cilindre / ACS Ome

Биоинженер из Эквадора воссоздал пиво, варившееся францисканскими монахами еще в XVI веке. Для этого он изучил научную литературу, а также культивировал пекарские дрожжи, образец которых ему удалось найти в старинной бочке с пивоварни. Он потратил на это несколько лет своей жизни

Немного о науке пива (буквально) Исследования, Наука, Ученые, Химия, Физика, Археология, Пиво, Пивоварение, Научпоп, Эксперимент, Гифка, Длиннопост

Эквадорский биоинженер Хавьер Карвахаль

Больше 120 лет в Эрмитаже хранились трубочки-стержни из серебра и золота из одного из богатейших погребений раннего бронзового века, раскопанного на окраине Майкопа. Ученые долго спорили о назначении этих предметов: их называли и скипетрами, и частью складного балдахина. Повторное исследование показало, что это древнейшие сохранившиеся трубочки для питья. Похоже, их использовали больше пяти тысяч лет назад во время группового распития пива из общего сосуда в рамках погребального обряда

Немного о науке пива (буквально) Исследования, Наука, Ученые, Химия, Физика, Археология, Пиво, Пивоварение, Научпоп, Эксперимент, Гифка, Длиннопост

Viktor Trifonov et al. / Antiquity, 2022

Помните метод трех щелчков Джона Дориана? Так вот, он не работает. Ученые из Дании решили попросили у компании Carlsberg тысячу банок и начали экспериментировать. Оказалось, что постукивание не помогает бороться с пеной вне зависимости от встряхивания тары. Единственный работающий метод — это подождать, но сколько точно, ученые пока не могут сказать

Немного о науке пива (буквально) Исследования, Наука, Ученые, Химия, Физика, Археология, Пиво, Пивоварение, Научпоп, Эксперимент, Гифка, Длиннопост

Scrubs / NBC, 2001–2008

В отличие от шампанского или газированной воды, в только что разлитом пиве «Гиннес» пузырьки не всплывают, а оседают на дно в виде характерных «каскадов». Японские физики объяснили этот процесс и вывели критерии, по которым его можно предсказать. Оказалось, что формирование каскада запускает нестабильность потока пива около наклоненной части стакана, которая впоследствии разносится по всему объему гравитационными токами

Немного о науке пива (буквально) Исследования, Наука, Ученые, Химия, Физика, Археология, Пиво, Пивоварение, Научпоп, Эксперимент, Гифка, Длиннопост

Tomoaki Watamura et al. / Scientific Reports, 2019

Если бросить жареный арахис в пиво, через какое-то время зерна могут начать двигаться между дном и поверхностью, обретая и сбрасывая пузырьки газа. В аргентинских барах такой фокус называют «El bailecito del maní» — танец арахиса. Европейские физики исследовали этот феномен подробнее с помощью расчетов и эксперимента с одним литром лагера. Они выяснили, что танец происходит из-за поверхностных свойств арахиса, на которых образование пузырьков предпочтительнее, чем на стенках стакана

Немного о науке пива (буквально) Исследования, Наука, Ученые, Химия, Физика, Археология, Пиво, Пивоварение, Научпоп, Эксперимент, Гифка, Длиннопост

Luiz Pereira et al. / Royal Society Open Science, 2023

Скептически относитесь к проблемам глобального потепления? Возможно, это исследование изменит ваше мнение. Американские ученые спрогнозировали изменения в выращивании и использовании ячменя в условиях повышения температуры и выяснили, что объем ячменя значительно снизится уже к концу этого века. Это значит, что пива будут производить меньше, а стоить оно будет дороже

На этом все! Учитывая последнее исследование, советуем вам пользоваться моментом и отпраздновать сегодняшний день 🍻

Показать полностью 8

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5»

В начале июля этого года европейская тяжелая ракета-носитель «Ариан-5» совершила свой последний полет — спустя 27 лет эксплуатации ESA отправило ее на пенсию ради нового «Ариан-6». Вспоминаем наиболее примечательные пуски (и падения) одной из самых надежных ракет за всю историю космонавтики.

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

«Ариан-5» — универсальный грузовик, рассекавший по трассам между Землей и небом. Пилотируемые корабли ракета не возила — у Европы их банально не было, хотя ракета был сертифицирована под пилотируемые пуски. Так что «Ариан-5» тягала в небо спутники, межпланетные станции, космические телескопы и грузы для МКС. Ракету собирали в Европе, а летала она с космодрома Куру во Французской Гвиане.

Длина «Ариан-5» — 50,5 метра, диаметр — 5,4 метра. Взлетала она на двух твердотопливных ускорителях и основной криогенной ступени с кислородно-водородным двигателем Vulcain. Верхняя ступень поначалу работала на паре монометилгидразин — тетроксид азота (двигатель Aestus), а в последних модификациях на жидком кислороде и водороде (двигатель HM7B).

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

Схема устройства «Ариан-5» и возможные компоновки полезной нагрузки под головным обтекателем Arianespace

За 27 лет эксплуатации ракету неоднократно модернизировали — всего вариантов «Ариана-5» летало пять. Она могла вместить в себя два-три крупных спутника и до восьми вторичных грузов. Максимальная грузоподъемность составляла до двадцати тонн полезной нагрузки на низкую опорную орбиту и до десяти тонн — на геопереходную орбиту. Ракета совершила 117 полетов, из которых лишь пять были неудачными и, в основном, относились к первым полетам ракеты. Самая длинная серия успехов была с 2003 по 2017 год, тогда «Ариан-5» совершила 83 пуска подряд без сбоев

Полеты

1996: Сломать за 39 секунд

Разработка «Ариан-5» заняла десять лет, а свой первый полет она ушла 4 июня 1996 года. Полезной нагрузкой тогда были четыре спутника Cluster Европейского космического агентства (ESA), которые должны были изучать магнитосферу Земли. Но не изучили — на 39 секунде полета они вместе с ракетой превратились в огненный шар. Фейерверк над джунглями принес ESA убытки более чем на 370 миллионов долларов.

Расследование показало, что произошла одна из самых дорогих ошибок программного обеспечения в истории. Cистема управления полетом «Ариан-5» включала в себя инерционную навигационную платформу, программный модуль которой использовала ракета «Ариан-4». Так как траектория полета «Ариан-5» отличалась от траектории «Ариан-4», то когда значение горизонтального смещения платформы, связанное с горизонтальной скоростью ракеты, оказалось больше, чем заложенные в программу ограничения, модуль при попытке выравнивания платформы поймал ошибку переполнения переменной при преобразовании данных из 64-битного числа с плавающей запятой в 16-битное целое число.

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

ESA

Так как сбой был программный, а не аппаратный, вышли из строя и активная, и дублирующая навигационные системы, а бортовой компьютер скомандовал соплам двигателей сильно отклониться, из-за чего ракета разрушилась под аэродинамической нагрузкой, на которую ее конструкция рассчитана не была. Самое ироничное в этой истории — то, что для полета «Ариан-5» производившиеся операции были не нужны. Механизм выравнивания платформы в первые 50 секунд после активации режима полета был нужен для предыдущей версии ракеты в случае отмены старта прямо перед пуском.

1999: XMM-Newton

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

ESA-CNES-Arianespace / Photo Service Optique CSG

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

Общий вид телескопа XMM-Newton CERN

Европейская рентгеновская обсерватория XMM-Newton, оснащенная тремя рентгеновскими телескопами, была запущена на высокоэллиптическую околоземную орбиту при помощи «Ариан-5» в декабре 1999 года и работает до сих пор, вместо того чтобы выйти из строя за десять лет. Она наблюдает за далекими активными галактиками и квазарами, двойными звездными системами, белыми карликами, черными дырами и нейтронными звездами и за 23 года службы сделала огромное количество открытий: обнаружила рекордно массивное скопление галактик и кандидата в самую молодую массивную рентгеновскую двойную, помогла разобраться с природой рентгеновских сияний на Юпитере и получила самое четкое изображение самой большой ударной волны в скоплении галактик.

2003: SMART-1

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

ESA - CNES - Arianespace / Photo Service Optique Video CSG

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

Общий вид зонда SMART-1 ESA

Этот аппарат для исследований Луны был запущен в космос на «Ариане-5» 27 сентября 2003 года. Он занимался съемкой поверхности Луны и изучением ее химического состава. Однако важнее здесь то, что это был первый европейский аппарат в космосе, оснащенный электрореактивной двигательной установкой. На SMART-1 стоял ионный холловский двигатель на ксеноне, при помощи которого успешно долетел с околоземной орбиты на окололунную и проработал там один год.

2004: «Розетта»

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

ESA-CNES-Arianespace / Photo Service Optique CSG

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

Общий вид «Розетты» и «Филы», а также снимок ядра кометы Чурюмова — Герасименко ESA / ATG medialab; ESA / Rosetta / Navcam

Именно благодаря этой межпланетной станции мы в деталях рассмотрели ядро кометы 67P/Чурюмова — Герасименко. Путешествие «Розетты» началось в марте 2004 года на космодроме Куру, откуда станцию унесла в космос «Ариан-5». В августе 2014 года «Розетта» стала первым аппаратом, вышедшим на орбиту вокруг кометного ядра, а в ноябре того же года состоялась первая в истории мягкая посадка рукотворного аппарата «Филы» на комету. В общей сложности «Розетта» изучала комету чуть более двух лет, нашла на ней ксенон, иней, прекурсоры сахаров, высокомолекулярные органические вещества, необычные скалы, а также увидела смену окраски ядра и сияния в коме. А в конце миссии «Розетта» совершила жесткую посадку на ядро кометы, оставшись на нем навсегда.

2008: ATV

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

Старт «Ариан-5» c кораблем ATV «Жорж Леметр» ESA, Arianespace

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

Корабль ATV «Иоганн Кеплер» приближается к МКС NASA

ATV (Automated Transfer Vehicle) был единственным европейским автоматическим грузовиком для снабжения МКС. Всего было создано пять таких кораблей, все они летали в космос на «Ариане-5» в 2008–2015 годах. Грузоподъемность корабля и внутренний объем были больше, чем у российских «Прогрессов», американских Dragon или Cygnus или японского HTV — по сути, это был «самосвал», возивший на станцию оборудование и грузы для экипажа, воду, еду, кислород, топливо, а также корректировавший ее орбиту своими двигателями. После прекращения полетов ATV стал основой для разработки европейского сервисного модуля пилотируемого корабля Orion для возвращения людей на Луну по программе NASA «Артемида».

2009: «Гершель» и «Планк»

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

ESA, S. Corvaja

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

Обсерватория «Гершель» ESA

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

Обсерватория «Планк» ESA

14 мая 2009 года «Ариан-5» отправила ко второй точке Лагранжа в системе Земля — Солнце блистательную пару — инфракрасный телескоп «Гершель» и микроволновую и инфракрасную обсерваторию «Планк». «Гершель» оставался самой крупной инфракрасной обсерваторией до запуска «Джеймса Уэбба» и проработал четыре года, получив огромный объем данных, которые ученые обрабатывают до сих пор. Телескоп наблюдал за планетами, карликовыми планетами и малыми телами Солнечной системы, туманностями и областями звездообразования в Млечном Пути и далекими галактиками. Что касается «Планка», то обсерватория четыре года занималась исследованиями космического микроволнового фона: по ее данным астрономы составили детальные карты неба, а астрофизики уточнили модели Вселенной и сделали ряд других важных открытий.

2016-2018: Galileo

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

Старт «Ариан-5» с четырьмя спутниками группировки Galileo в июле 2018 года ESA - CNES - Arianespace / Photo Service Optique Video CSG

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

Схема распределения спутников системы Galileo на околоземных орбитах DLR

Galileo — это глобальная спутниковая навигационная система, подобная GPS или ГЛОНАСС. Ее первые аппараты появились на орбите в 2011 году, сейчас на средних околоземных орбитах их работает уже 24, и с 2020 года система начала отвечать на сигналы SOS. Половину из этих спутников вывела в космос «Ариан-5»: в ноябре 2016 года, декабре 2017 года и июле 2018 года.

2018: «БепиКоломбо»

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

ESA - CNES - Arianespace / Photo Service Optique Video CSG

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

Два научных зонда «БепиКоломбо» ESA

20 октября 2018 года «Ариан-5» доставила в космос второй в истории аппарат для исследования Меркурия, который состоит из европейского зонда MPO (Mercury Planetary Orbiter), японского MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter) и перелетного модуля MTM. Пока что «БепиКоломбо» совершает длинную череду гравитационных маневров у Земли, Венеры и Меркурия, а к своей финальной цели он прибудет в декабре 2025 года. О том, какие тайны Меркурия раскроет «БепиКоломбо», мы писали в материале «На Меркурий за водой».

2021: «Джеймс Уэбб»

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

NASA / Bill Ingalls

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

Общий вид «Джеймса Уэбба» в развернутом состоянии NASA / Adriana Manrique Gutierrez

Надежность «Ариан-5» к началу 20-х годов стала признанным достоинством европейской ракеты, поэтому именно ей NASA, ESA и CSA доверили в декабре 2021 года вывести в космос «жемчужину» среди телескопов — инфракрасную обсерваторию «Джеймс Уэбб». Сейчас она работает на гало-орбите вокруг второй точки Лагранжа в системе Солнце — Земля уже более года и подарила немало открытий — от самых далеких галактик и квазаров до портретов планет Солнечной системы и поисков атмосфер у землеподобных экзопланет.

2023: JUICE

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

ESA / M. Pédoussaut

Она улетела: самые примечательные пуски ракеты «Ариан-5» Астрономия, Космонавтика, Запуск ракеты, Esa, Космос, Ракета, Видео, YouTube, Длиннопост

Общий вид станции JUICE ESA

14 апреля 2023 года «Ариан-5» вывела в космос европейскую межпланетную станцию JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer), которая прибудет к системе Юпитера в середине 2031 года. Станция займется подробным изучением трех крупнейших спутников Юпитера: Европы, Ганимеда и Каллисто — да и четвертому галилеевому спутнику, Ио, JUICE тоже уделит внимание. Одна из основных целей миссии — определить наличие и свойства подповерхностных водных океанов на спутниках, об этом мы рассказывали в материале «Хожение за тремя океанами».

Показать полностью 21 1

Ученые разобрались, кто оставлял отметины в форме утюга на морском дне у берегов Новой Зеландии

Летом 2013 года у берегов Новой Зеландии дистанционно управляемый аппарат, исследовавший морское дно в районе подводного поднятия Чатем, запечатлел загадочные следы. Странные отметины, которые сняла камера устройства, представляют собой углубления в форме утюга в морском осадке на глубине 450-562 метра. В центре многих из таких отметин располагается более глубокая ямка. Позднее похожие отметины часто видели и на поднятии Чатем, и в соседнем подводном каньоне Каикоура.

Команда зоологов под руководством Даррена Стивенса (Darren W. Stevens) из Национального института водных и атмосферных исследований в Веллингтоне решила установить природу этих следов. Исследователи предположили, что их могли оставить кормившиеся у морского дна полорылы (Coelorinchus) — рыбы из семейства долгохвостовых (Macrouridae), которые охотились на беспозвоночных, прятавшихся в морском осадке. В таком случае каждая из отметин, напоминающих по форме утюг, может быть отпечатком удлиненной морды полорыла, а более глубокая ямка в ее центре — следом от выдвижного рта. Чтобы проверить эту идею, Стивенс и его коллеги, внимательно изучили снимки загадочных отметин, сделанные в 2013 году. Кроме того, они осмотрели головы трех видов полорылов, обитающих у берегов Новой Зеландии: C. aspercephalus, C. biclinozonalis и C. bollonsi.

Большинство следов оказались слишком неотчетливыми, чтобы с уверенностью сказать, какому именно виду они принадлежат. Тем не менее, Стивенс с соавторами не сомневаются, что почти все они оставлены тремя упомянутыми выше видами полорылов. А происхождение двух следов удалось установить до вида, наложив на их снимки изображения рыбьих голов. Один из них оставил полорыл C. aspercephalus с длиной тела 49,5 сантиметра, а второй — представитель вида C. biclinozonalis с длиной тела 53 сантиметра. Вероятно, полорылы C. bollonsi оставляют похожие метки, когда ищут в морском осадке червей-полихет, однако ни один из снимков следов с глубокими ямками не соответствовал форме рта этого вида. Скорее всего, это связано с тем, что обычно он живет на более значительных глубинах. При этом остальные виды долгохвостовых, которые встречаются на поднятии Чатем, не могли оставить запечатленные на снимка следы в форме утюга, поскольку слишком малы для этого либо имеют другую форму головы и расположение рта.

Ученые разобрались, кто оставлял отметины в форме утюга на морском дне у берегов Новой Зеландии Наука, Исследования, Ученые, Океан, Рыба, Книга животных, Научпоп, Видео, YouTube, Длиннопост

Следы в форме утюга на морском дне и, вероятно, оставившие их полорылы (Coelorinchus aspercephalus) (сверху) и (C. biclinozonalis) (снизу) Darren W. Stevens et al. / Deep-Sea Research Part I, 2023

Возможно, отметины с глубокой ямкой в центре появляются, когда полорылы охотятся на крупных полихет, живущих в трубках в морском осадке. Чтобы добраться до них, рыбы удаляют часть осадка, всасывая его выдвижным ртом и выбрасывая через жаберные полости. А отметины без ямок могут быть следами охоты на беспозвоночных, которые живут на поверхности субстрата, например, крабов и других ракообразных. Как бы то ни было, авторы предполагают, что, ориентируясь на характерные отметины, они смогут найти наиболее важные места кормления полорылов.

Показать полностью 1 1

1280 успешно размножающихся людей жило 930 тысяч лет назад

Человечество находилось на грани исчезновения в течение 117 тысяч лет. Между 930 и 813 тысячами лет назад количество успешно размножавшихся людей сократилось с 98130 до 1280 человек, то есть примерно в 77 раз. В результате генетическое разнообразие человечества сократилось примерно на 66 процентов

Мош глазами физика

Редкий концерт рок-группы, играющей в каком-либо из тяжелых стилей вроде хардкор-панка или хэви-метала, обходится без громкой и быстрой музыки, мерцающего освещения и употребления психотропных препаратов. Все это настраивает на то, чтобы выпустить энергию и получить свою дозу адреналина за счет физической активности. Слэм или мош — хаотический танец посреди толпы зрителей — как будто вполне закономерное следствие такого настроя.

Мош глазами физика Наука, Физика, Мош, Рок, Ученые, Исследования, Гифка, Длиннопост

ChaChaChaChiehya / YouTube

На самом деле слэм и мош — это не совсем одно и то же. Отличия включают в себя характер и направление движения, наличие или отсутствие танца, ударов и другие аспекты. Но границы понятий довольно размыты, и для простоты изложения мы будем использовать эти слова как синонимы, понимая под ними хаотическую толкучку.

Опросы показывают, что для одних слэм — это сублимация агрессии в безопасной форме, для других — способ выразить одобрение играющей группе. А третьи — считают, что такое поведение удовлетворяет потребность в безопасности и приобщении к группе, поскольку взрослые участники моша строго придерживаются этикета и учат правилам младших. В частности, мош строго доброволен: неформальные правила запрещают насильно затягивать в толпу танцующих того, кто этого не хочет. Правила предписывают помогать упавшим и уважать товарищей, объясняют, как выбрать одежду, чтобы был меньше риск упасть или поцарапать других фурнитурой.

Антропологи считают, что этикет моша схож с ритуалами племен Папуа Новой Гвинеи: в обоих случаях старшие обучают младших правильно танцевать под катарсическую музыку. Но когда физик смотрит на двигающихся в толпе людей, он скорее думает об их сходстве с атомами или молекулами в газе или в жидкости, чем о ритуальных практиках жителей Новой Гвинеи. Например, движение пешеходов довольно часто исследуют с помощью гидродинамических или сыпучих моделей.

Это работает, поскольку люди в движущейся толпе, независимо от того, спешат они на работу или убегают от опасности, не задействуют сложные системы принятия решений. Они могут быть погружены в свои мысли или наушники и идти «на автомате», могут стараться как можно быстрее покинуть опасное место. Их движением управляют простые мотивы, и поэтому понятно, как их моделировать. В этом смысле толпы людей мало отличаются от стада баранов.

Такие модели — не просто игра ума. С их помощью можно проектировать более удобные для перемещения города или снижать риск давки во время чрезвычайных ситуаций.

Но в отличие от путешествия на работу или бегства от опасности, мош ненаправлен. Мошерам никуда не надо. Их ничто не притягивает и ничто не отталкивает. Кроме того, мошпиты — так называются области на танцполе, где происходит мош — образуются на концертах спонтанно. В какой-то момент люди на танцполе самопроизвольно начинают толкаться. Иногда мош могут инициировать сами музыканты, но никогда нет явно выраженного лидера, который управляет мошем, указывая, кому как двигаться.

Впрочем, хаотическое движение мошеров может так же спонтанно приобрести менее беспорядочный характер. Например, иногда участники, не сговариваясь, начинают бегать по кругу, образуя сёрклпит (circle pit). Люди становятся похожи на стаи рыб (или роборыб), собирающихся в цилиндрические косяки.

Мош глазами физика Наука, Физика, Мош, Рок, Ученые, Исследования, Гифка, Длиннопост

Gfycat

Поэтому и модели, описывающие мош и слэм, должны принципиально отличаться от тех, которые традиционно используют для исследования толп. Исследовали ли физики мош? Мы вышли в интернет с таким вопросом.

Остывающие гуманоиды

Оказалось, что такое исследование было, но всего одно. Его первый автор, физик Джесси Сильверберг любил посещать рок-концерты во время обучения в аспирантуре в Корнеллском университете. В то время он активно интересовался вопросами механики и самоорганизации, и идея нового исследования пришла ему в голову во время наблюдения за пляшущими фанатами хэви-метала.

Вместе с коллегами он стал отсматривать видеоролики на YouTube с записями слэма, моша и других характерных танцпольных явлений и искать среди них те, которые легко обработать с помощью компьютерного зрения. Из сотни просмотренных роликов таких нашлось всего шесть штук.

Компьютер отследил перемещение каждого участника на видео и построил карту скоростей в зависимости от времени. Первое открытие, которое сделали физики, заключалось в том, что для слэма, в котором люди только толкаются, скорости участников подчинялись двумерному распределению Максвелла — Больцмана, тому самому, которое характеризует равновесные газы. Более того, каждому мошпиту удалось сопоставить температуру и посмотреть, как он остывает.

Мош глазами физика Наука, Физика, Мош, Рок, Ученые, Исследования, Гифка, Длиннопост

Распределение скоростей слэмящихся фанатов хорошо описывается функцией Максвелла — Больцмана. Во врезе показана динамика «температуры» в мошпите с момента начала моша Jesse L. Silverberg et al. / Physical Review Letters, 2013

Этот результат удивил физиков, ведь опыт исследования человеческих толп в экстремальных условиях показывает, что к ним неприменима равновесная статистика. Кроме того, люди на танцполе расположены гораздо плотнее, чем атомы или молекулы в типичном газе.

Чтобы понять, почему графики показывают то, что показывают, авторы промоделировали мош численно. Мошеры в этой модели в виде мягких кружочков толкались на двумерном танцполе. Человечки получили название «мобильных активных смоделированных гуманоидов» (mobile active simulated humanoid, сокращенно MASH).

Физики поделили всех MASH’еров на две группы: пассивных и активных, то есть слэмящихся. На активных участников — их авторы поместили в центр танцпола — действовали четыре силы: упругая сила отталкивания, сила тяги вдоль вектора своей скорости, группирующая сила, которая подстраивала скорость человечка под скорости соседей, и дополнительная случайная сила. Пассивные MASH’еры участвовали только в упругом отталкивании.

Моделирование показало, что исход симуляции зависит от баланса между тягой мошеров собраться в группу и столкновениями, разрушающими порядок. Когда столкновения происходили достаточно часто или с достаточно большой силой, мошпит напоминал колбу с газом. В противном же случае в толпе начинали образовываться вихри — сёрклпиты — и фанаты становились больше похожи на жидкость.

Мош глазами физика Наука, Физика, Мош, Рок, Ученые, Исследования, Гифка, Длиннопост

Самопроизвольное формирование сёрклпита в симуляции. Обратите внимание на самоорганизацию пассивных MASH’еров в упорядоченные решетки Jesse L. Silverberg et al. / Physical Review Letters, 2013

Другими словами, толпа испытывала фазовый переход между «газообразным» и «жидким» состоянием по мере того, как фактор коллективности доминировал над случайностью столкновений. Переход можно было заметить и по изменению статистики скоростей — равновесное больцмановское распределение превращалось в неравновесное, менялся и характер корреляции скоростей.

Примечательно, что симуляции с «жидким» исходом делились ровно пополам на две группы в зависимости от того, запускался ли сёрклпит по или против часовой стрелке. Анализ же видеороликов показал другую статистику: 95 процентов против и 5 процентов по часовой стрелке. По данным со своей небольшой выборки авторы предположили, что асимметрия не зависит от того, правосторонее или левостороннее движение на дорогах в стране, в которой проходил концерт, а вызвана разницей между левшами и правшами.

В ожидании пого

И все же стоит помнить: omnis comparatio claudicat — всякая аналогия хромает. К исследованию Сильверберга и его коллег это относится в полной мере. В первую очередь нужно сказать, что «температура» моша, которую выводят физики, — это просто статистический параметр, отличный от меры средней кинетической энергии, принятой в физике газов. Авторы никак не комментируют «остывание» мошпита, но из общих соображений можно утверждать, что этот процесс не следует интерпретировать как обмен энергией с неким резервуаром. На снижение «температуры» надо смотреть под бытовым углом: люди побесились и устали или им надоело — их скорость снизилась.

Авторы также не пытались сопоставить увиденное на Youtube с результатами моделирования. Да это, наверное, и невозможно в силу сложности людей как объекта исследования. В модели человечков присутствуют четыре силы, но не ясно, где в живых людях эти силы искать. Но главное физики сделали: описали статистику реальных мошеров и воспроизвели особенности этой статистики в модели.

Своим исследованием Сильверберг сотоварищи поделились на страницах журнала Physical Review Letters в 2013 году. К сожалению, за последующие десять лет новых серьезных исследований поведения слэмящихся на концертах не появилось. Например, без заботливого внимания уравнений остались такие формы поведения на танцполе как cтена смерти, пого, краудсерфинг и многое другое.

Хотя пользу такие работы принести бы могли. Наблюдение за мошем — это один из немногих способов этично исследовать экстремальное поведение толпы. Результаты исследований помогли бы уменьшить число жертв из-за давки или иных причин во время чрезвычайных ситуаций. Например, в 2006 году более 300 человек погибло из-за давки во время одного из ритуалов хаджа. Примечательно, что ритуал включает в себя хождение по кругу и этим напоминает сёрклпит.

Показать полностью 3

Глубоководный кальмар Grimalditeuthis bonplandi

Морские биологи из Института океанологии Шмидта запечатлели на видео глубоководного кальмара Grimalditeuthis bonplandi, который редко попадается на глаза ученым. Необычные кадры были получены во время экспедиции в район Галапагосских островов. В отличие от других кальмаров, у G. bonplandi ловчие щупальца слабые, лишены присосок и используются в качестве приманки для добычи

Швейцарские студенты установили мировой рекорд ускорения среди электромобилей

Гоночный электромобиль Mythen разогнался от нуля до ста километров в час за рекордные 0,956 секунды. Это более чем на треть лучше предыдущего рекорда в этой категории

Лауреаты Шнобелевской премии 2023 года

Можно ли сделать робота из мертвого паука? Что чувствует человек, когда повторяет одно слово много-много-много-много-много раз подряд? И зачем ученые облизывают камни? Авторы исследований, отвечающих на эти (и другие) животрепещущие вопросы, удостоились Шнобелевской премии 2023 года. Рассказываем о работах лауреатов.

Лауреаты Шнобелевской премии 2023 года Наука, Ученые, Шнобелевская премия, Научпоп, Исследования, Длиннопост

Химия и геология: зачем ученые лижут камни

Ян Заласевич (Jan Zalasiewicz), геолог и палеонтолог из Саутгемптонского университета, опубликовал в журнале Palaeontology Newsletter эссе с рассуждениями о том, зачем его коллеги облизывают камни. По словам ученого, еще в XVIII веке итальянский горный инженер и естествоиспытатель Джованни Ардуино определял горные породы на вкус. В те времена сложные инструменты и методики для анализа геологических отложений еще не появились, поэтому даже такой примитивный подход приносил специалистам пользу. А современные исследователи смачивают окаменелости и минералы языком, потому что на влажной поверхности проще рассмотреть их текстуру.

Лауреаты Шнобелевской премии 2023 года Наука, Ученые, Шнобелевская премия, Научпоп, Исследования, Длиннопост

Improbable Research / Youtube

Премию вручил нобелевский лауреат по физиологии и медицине за 1993 год Ричард Робертс (Richard Roberts). Он отметил, что химики, в отличие от геологов, не любят облизывать камни. А победитель, получая награду, не смог удержаться от того, чтобы лизнуть окаменевшего трилобита. Кстати, Ян Заласевич — не только ученый, но и автор нескольких научно-популярных книг. На русском языке вышла его работа «Земля после нас».

Литература: что чувствуют люди, когда повторяют слово много-много-много-много-много-много-много-много раз

Премия в области литературы досталась команде специалистов под руководством Криса Мулена (Chris Moulin) из Университета Гренобль-Альпы и Акиры О’Коннора (Akira O’Connor) из Сент-Эндрюсского университета. Исследователи изучали жамевю — состояние, при котором привычные вещи или понятия вдруг начинают казаться совершенно неизвестными или необычными. С ним сталкивался каждый из нас, когда произносил одно и то же слово так много раз подряд, что оно начинало казаться незнакомым.

Лауреаты Шнобелевской премии 2023 года Наука, Ученые, Шнобелевская премия, Научпоп, Исследования, Длиннопост

Improbable Research / Youtube

Ученые просили подопытных добровольцев много раз повторять одни и те же слова — например дверь, деньги или пить — и описывать свои ощущения. В результате две трети из них испытали жамевю. Оказалось, что в среднем слово начинает казаться незнакомым либо после тридцатого повторения, либо через одну минуту. При этом авторам не удалось выявить корреляции между чувством жамевю и возрастом участников или опытом психической диссоциации.

Награду победителям вручил Элвин Рот (Alvin Roth), лауреат Нобелевской премии по экономике 2012 года, который признался, что никогда прежде не слышал термин жамевю. Получив премию, Мулен и O’Коннор хором многократно произнесли слово the.

Инженерная механика: паук-некробот

Сотрудники Университета Райса Дэниел Престон (Daniel Preston) и Ти Фэй Яп (Te Faye Yap) вместе с коллегами удостоились Шнобелевской премии по инженерной механике. Исследователи провели эксперимент: они взяли мертвого паука-волка и превратили его в пневматический захват. Для этого исследователи ввели иглу в брюшко беспозвоночного и присоединили к ней шприц.

Лауреаты Шнобелевской премии 2023 года Наука, Ученые, Шнобелевская премия, Научпоп, Исследования, Длиннопост

Improbable Research / Youtube

Повышая и снижая давление внутри тела животного, они заставляли его конечности сжиматься и разжиматься. Это позволило поднять предметы, которые в 1,3 раза тяжелее и в 2,6 раза объемнее самого паука. Описание необычного устройства, которое авторы назвали некроботом, было опубликовано в журнале Advanced Science. Новость о нем можно прочитать и на нашем сайте.

Исследователи получили премию от Барри Шарплесса (Barry Sharpless), Нобелевского лауреата по химии за 2001 и 2022 годы. Вручая награду, он признался, что боится пауков.

Здравоохранение: диагностический унитаз

Премия в области общественного здравоохранения досталась команде исследователей под руководством Пак Сынмина (Seung-min Park) из Стэнфордского университета. Они разработали умный унитаз, который оснащен большим количеством датчиков, благодаря чему способен выявлять проблемы со здоровьем по цвету, скорости потока и объему мочи и консистенции кала. Кроме того, устройство умеет проводить биохимический анализ по десяти биомаркерам. А пользователей унитаз узнает по отпечатку пальца на кнопке смыва или сканируя задний проход. По словам создателей, это устройство было бы особенно полезным для людей, предрасположенных к некоторым видам рака и синдрому раздраженного кишечника.

Лауреаты Шнобелевской премии 2023 года Наука, Ученые, Шнобелевская премия, Научпоп, Исследования, Длиннопост

Improbable Research / Youtube

Пак получил приз от Ардема Патапутяна (Ardem Patapoutian), обладателя Нобелевской премии по физиологии за 2021 год (тот надел на церемонию футболку с изображением унитаза). Свежеиспеченный шнобелиат выразил надежду, что благодаря устройствам, подобным умному унитазу, здоровье людей можно будет отслеживать каждый раз, когда они идут в туалет. Он посвятил премию своему наставнику Сандживу Гамбиру, который скончался в 2020 году.

Коммуникации: дерепан модаз ыровогзар

Команда Адольфо Гарсиа (Adolfo García) из Университета Сан-Андрес в Буэнос-Айресе удостоилась премии в области коммуникаций за работу по изучению специалистов по говорению задом наперед. Эксперименты показали, что этим людям проще по сравнению со средним человеком произносить в обратном порядке отдельные слова и целые предложения длиной до двенадцати слов. Кроме того, у них оказалось лучше развито серое вещество головного мозга и области, отвечающие за фонологические и зрительные операции. При этом, судя по всему, нейрофизиологическая основа необычной способности у каждого испытуемого разная.

Лауреаты Шнобелевской премии 2023 года Наука, Ученые, Шнобелевская премия, Научпоп, Исследования, Длиннопост

Improbable Research / Youtube

Адольфо Гарсиа и его коллега Мария Хосе Торрес-Приорис (María José Torres-Prioris) из Университета Малаги получили приз от Эстер Дюфло (Esther Duflo), Нобелевской лауреатки 2019 года по экономике. Дюфло заметила, что в ее родной Франции есть богатая традиция произносить слова наоборот: например, в прошлом так поступали бунтовщики, а сейчас — молодежь. Гарсиа ответил, что в Аргентине, откуда он родом, искаженные подобным образом слова используются в тюремном жаргоне, а Торрес-Приорес упомянула город на Канарских островах, жители которого говорят задом наперед.

Медицина: подсчет волосков в ноздрях трупов

Кристина Фам (Christine Pham) из Калифорнийского университета вместе с коллегами решили выяснить, сколько волосков растет в каждой ноздре у человека. Это совсем не праздный вопрос: дело в том, что некоторые люди, страдающие от очаговой алопеции, теряют волоски в носу, что повышает их уязвимость к инфекциям и вызывающим аллергию частицам. Не обнаружив ответа в книгах по анатомии, Фам с коллегами решили изучить вопрос самостоятельно и подсчитали количество и длину волосков в ноздрях двадцати трупов из медицинской школы в Южной Калифорнии. Оказалось, что в левой ноздре в среднем 120 волосков, а в правой — 112 (а их длина составляет от 0,81 до 1,035 сантиметра). За эту самоотверженную работу исследователи удостоились Шнобелевской премии в области медицины.

Лауреаты Шнобелевской премии 2023 года Наука, Ученые, Шнобелевская премия, Научпоп, Исследования, Длиннопост

Improbable Research / Youtube

Награду вручил Эрик Маскин (Eric Maskin), лауреат Нобелевской премии по экономике за 2007 год. Он спросил у Фам, почему в левой ноздре волосков больше, чем в правой. Та ответила, что на самом деле различие в количестве волосков между ноздрями одного человека статистически недостоверно, так что можно считать, что их примерно поровну справа и слева.

Питание: электрические специи

Хомэи Миясита (Homei Miyashita) из Университета Мэйдзи и Хироми Накамура (Hiromi Nakamura) из Токийского университета получили премию в области питания за исследование, посвященное тому, как менять вкус напитков и блюд с помощью электрических трубочек для питья и палочек для еды. Ученые выяснили, что с помощью электрической стимуляции можно воздействовать на рецепторы на человеческом языке и вынуждать мозг думать, будто он ощущает различные вкусы. Этот принцип можно использовать, например, чтобы заставить пищу казаться более соленой и за счет этого сократить потребление соли.

Работа Мияситы и Накамуры была опубликована еще в 2011 году. За это время электрифицированные столовые приборы так и не вошли в нашу жизнь — зато появилось множество их прототипов разной степени причудливости. Например, мы рассказывали о кружке, которая передает вкус лимонада, и палочках для еды и миске, делающих еду соленой или кислой. Сам же Миясита несколько лет назад представил дисплей, позволяющий не только видеть выводимые на него объекты, но и чувствовать их вкус.

Лауреаты Шнобелевской премии 2023 года Наука, Ученые, Шнобелевская премия, Научпоп, Исследования, Длиннопост

Improbable Research / Youtube

Премию вручил Питер Доэрти (Peter Doherty), лауреат Нобелевской премии по физиологии 1996 года. А Миясита и Накамура продемонстрировали свои новые разработки: электрифицированные вилку, ложку и миску. Кроме того, они обсудили ощущение, которое возникает, когда полижешь батарейку.

Образование: наука скуки

Школьники и студенты часто скучают на уроках и лекциях, что отрицательно сказывается на их мотивации и успеваемости. Кристиан Чан (Christian Chan) из Гонконгского университета вместе с соавторами решили выяснить, какие факторы усиливают скуку при обучении. Опросив 437 школьников и 17 их учителей, исследователи пришли к выводу, что когда учитель скучает во время занятий, скука учащихся усиливается — и их мотивация падает. В другой работе Чан с соавторами продемонстрировали, что простого ожидания, что лекция будет скучной, достаточно, чтобы усилить вызываемую ей скуку. Эти исследования были удостоены премии в области образования.

Лауреаты Шнобелевской премии 2023 года Наука, Ученые, Шнобелевская премия, Научпоп, Исследования, Длиннопост

Improbable Research / Youtube

Премию вручал нобелевский лауреат по химии 2008 года Мартин Чалфи (Martin Chalfie). Он предложил делать вводные занятия университетских курсов как можно более скучными, чтобы сразу отсеивать немотивированных студентов. Однако Вейнард ван Тилбург (Wijnand Van Tilburg), один из новоиспеченных шнобелиатов, возразил, что в науке необходимы разные люди — и те, что не подвержены скуке, и те, что легко ей поддаются.

Психология: сколько прохожих присоединятся к зевакам

Премии в области психологии были удостоены Стэнли Милгрэм (Stanley Milgram), Леонард Бикман (Leonard Bickman) и Лоуренс Берковиц (Lawrence Berkowitz). Они получили награду за работу, опубликованную в далеком 1969 году. В ней исследователи экспериментально проверили, сколько прохожих, заметив одного или нескольких задравших наверх голову людей, остановятся и станут вместе с ними смотреть, например, на здание. Оказалось, что чем больше людей в изначальной группе, тем бóльшая вокруг них соберется толпа.

Лауреаты Шнобелевской премии 2023 года Наука, Ученые, Шнобелевская премия, Научпоп, Исследования, Длиннопост

Improbable Research / Youtube

Леонард Бикман получил премию от нобелевской лауреатки 2018 года по химии Фрэнсис Арнольд (Frances Arnold). Она сказала, что хотела бы повторить этот эксперимент со своими студентами, многие из которых слишком редко бывают на солнце.

Физика: нерестящиеся анчоусы перемешали океан

Шнобелевская премия по физике досталась группе ученых под руководством Бийето Фернандеса Кастро (Bieito Fernández Castro) из Саутгемптонского университета. Летом 2018 года исследователи оценивали турбулентность океана у северного побережья Испании. Они обнаружили, в ночные часы турбулентность усиливается в 10–100 раз — причем этот эффект нельзя было объяснить приливами или ветром. Потратив две недели на решение загадки, ученые пришли к выводу, что турбулентность порождают многочисленные стаи анчоусов, которые поднимаются к поверхности океана для нереста. Результаты исследования демонстрируют, что живые существа могут способствовать перемешиванию слоев воды в океане.

Лауреаты Шнобелевской премии 2023 года Наука, Ученые, Шнобелевская премия, Научпоп, Исследования, Длиннопост

Improbable Research / Youtube

Премию вручил лауреат Нобелевской премии по физике за 2001 год Вольфганг Кеттерле (Wolfgang Ketterle). Он выразил надежду, что благодаря этой награде у Кастро и его коллег не будет проблем с получением финансирования на новые исследования.

Показать полностью 10
Отличная работа, все прочитано!