hochk

пикабушник
пол: мужской
поставил 9451 плюс и 33 минуса
отредактировал 0 постов
проголосовал за 0 редактирований
10К рейтинг 112 подписчиков 293 комментария 21 пост 11 в "горячем"
1 награда
5 лет на Пикабу
6

Шнобелевская премия 2019

12 сентября, в Гарвардском университете США, прошла 29-я церемония вручения Шнобелевской премии, смешной награды, которая вручается ученым за, скажем так, весьма неодназначные научные открытия.


О том как прошла церемония и кто удостоился Шнобелевки, передает BBC.


Так, в номинации "Биология" победила международная группа исследователей из Сингапура, Китая, Австралии, Польши, США и Болгарии. Они выяснили, что намагниченные мертвые тараканы дольше сохраняют магнитные свойства, чем живые.


Шнобелевскую премию в номинации "Физика" получили двое ученых из Тайваня за исследование о том, почему вомбаты испражняются кубиками (вомбаты - это роющие норы травоядные животные, внешне напоминающие маленьких медведей или крупных хомяков, водятся в Австралии - Ред.). Это вторая премия ученых - первую они получили в 2015 году за исследование продолжительности мочеиспускания млекопитающих.


Премией в номинации "Медицина" наградили итальянского ученого за исследование, доказавшее, что пицца, приготовленная в Италии, снижает риск смерти от рака органов пищеварения.


В номинации "Медицинское образование" комитет отметил работу о том, как обучать студентов-медиков при помощи звуков для тренировки собак, к примеру цоканья языком.


Премию в номинации "Анатомия" вручили группе французских исследователей за изучение "температурной асимметрии мошонки у обнаженных и одетых мужчин". Ученые выяснили, что у одетых мужчин левое яичко теплее правого. Исследование проводилось на французских почтальонах.


В номинации "Химия" победу одержал японский ученый, посчитавший, что пятилетний ребенок ежедневно выделяет примерно пол-литра слюны. Исследование проводилось на собственных детях ученого.


Лауреатом премии в номинации "Инженерное дело" стал иранский ученый, запатентовавший аппарат для смены подгузников.


Премия в номинации "Экономика" досталась нидерландским ученым за исследование о том, банкноты какой страны лучше всего переносят болезнетворные бактерии - победила Румыния.


Лауреатами премии мира стали ученые из Великобритании и Сингапура, попытавшимся измерить удовольствие от почесывания зудящего места.


В номинации "Психология" отметили немецкого ученого, исследовавшего корреляцию между вставленной в рот ручкой и уровнем счастья.


Шнобелевскую премию вручает журнал "Анналы невероятных исследований". Ученым вручили 10 трлн зимбабвийских долларов времен гиперинфляции в стране (0,4 доллара США) и дипломы. Победителей награждают настоящие нобелевские лауреаты.


Взято отсюда https://strana.ua/news/222046-laureaty-shnobelevskoj-premii-...

Показать полностью
77

Сколько людей может жить на земле?

Всем привет. В одном из своих предыдущих постов, я освещал современные достижения науки в вопросах биологического бессмертия, и конечно возникли вопросы о перенаселении. Давайте попробуем разобраться какое население способно жить на планете земля, и так ли на самом деле страшно перенаселение. Сразу спойлер – гораздо страшней чем вам кажется. Для ленивых, как всегда, есть видео, там больше иконографии, а тех кому интересней читать прошу под кат.

Прямо скажу, что я не преследую цель кого-либо убедить или разубедить. И скажу сразу, я не верю в то, что американским фермерам платят дотации чтобы они не производили много пшена. Я просто основываюсь на фактах, если у вас имеются контрфакты, то буду рад пообщается в комментариях.

Когда говорят о перенаселении, то чаще всего первая возникающая мысль о недостатке пищи и пресной воды. Давайте для начала посмотрим на проблему с этой стороны. Земля на 75% покрыта водой. 2,5 % из этой воды пресная, 1,5% из общих запасов воды – в шапках Арктики/Антарктики, или в труднодоступных местах, например на вершине Гималаев в виде снега.

Итого людям остаётся 1% в виде доступной пресной голубой жидкости. На данный момент из него мы используем примерно половину

Сколько людей может жить на земле? Перенаселение, Длиннопост, Мультфильмы, Анимация, Исследования, Видео

В мае 19-го года население земли достигло 7,7 миллиардов человек, у четырёх из десяти нет доступа к достаточными количеству пресной воды. Многим из них не то, что помыться, даже пить порой не чего. В Африке вооружённые конфликты из-за воды – обычное дело. И проблема не ограничивается бедными странами, даже страны с достаточным уровнем дохода, такие как Мексика или Бразилия (ВВП Бразилии больше, чем Великобритании) испытывают недостаток пресной воды. Но всё же человечество использует порядка 50% доступной воды, а значит ещё есть куда двигаться.

С продуктами все немного сложнее. На данный момент мы вроде не голодаем, а вот Африка голодает. Проблема Африки не только в отсталости технологий, но и сельскохозяйственный потенциал почвы там слишком низок. По мнению специалистов Центра космических полетов имени Годдарда (NASA), на данный момент мы (человечество) обрабатываем почти всю доступную плодородную почву с высоким сельскохозяйственным потенциалом.

И опять же на первый взгляд ничего страшного. Ну не всю, а почти всю, а там ещё генетики поднапрягутся, новые кабачки придумают, освоят не столь плодородную почву и т.д. И всё же это не более чем размышления, но один профессор пошёл гораздо дальше. А именно – Уильям Рис стоял у истоков организации ныне известной как «Глобальная сеть следа» Global Footprint Network. Эта организация, основанная в 2003 году, занимается изучением соотношения потребления ресурсов и их возобновления в более чем в 200 странах. В том числе и в России. Данные собираются примерно из 15 000 источников информации для каждой страны. И вот до чего учёные додумались за это время.

В экологии существует понятие ассимилирующая способность. Оно обозначает размер популяции, которую может прокормить данная среда. Можно применить это понятие к человечеству в целом и планете земля целиком. Группа ученных во главе с профессором Уильямом Рисом, пришла к выводу что для человека ассимилирующая способность работает не так как для животных. Для начала это разные уровни потребления. Если бы люди на всей планете потребляли одинаковое количество ресурсов, то расчеты были бы проще, но мы этого не делаем. Но несмотря на это можно прикинуть такую величину как продуктивная биоёмкость земли. Сейчас расшифруем.

Мы с вами люди привыкли не только кушать и пить водичку. Нам нужно ещё очень много чего. Дерево для строительства и бумаги, хлопок для одежды, электроника для удобства, место куда я буду справлять нужду и выбрасывать мусор, и так далее. И для всего этого мне требуется пространство. Так вот биоёмкость земли – это такое количество ресурсов, которое сможет произвести и переработать планета. А если мы разделим биоёмкость на потребности среднего человека, то можем получить размер популяции

Уильям Рис подсчитал площадь необходимую среднему человеку для его обычной жизни. Это примерно 2,8 гектара. Эту величину он назвал глобальный гектар. Глобальный гектар — это ежегодный объем мирового биологического производства для использования человеком и усвоения человеческих отходов, приходящийся на гектар биологически продуктивных земель и рыбных запасов. И эта величина оказалась просто до жути разная для разных стран, так как жители разных стран потребляют различное количество ресурсов.

Так, например среднему жителю России для удовлетворения всех потребностей требуется 5,7 гектара. Для американца 8,22 Га, а для жителя Гаити всего 0,61.

Сколько людей может жить на земле? Перенаселение, Длиннопост, Мультфильмы, Анимация, Исследования, Видео

Итого, если землю заселить Гаитянцами, то получим максимальное население при текущем уровне технологий 20 млрд. человек. Чуть больше двух миллиардов Россиян, или полтора миллиарда американцев.


А как же с текущим населением и потреблением. И оказывается, что мы давно перешагнули пределы допустимого. Мы потребляем ресурсов больше, чем земля производит, загрязняем быстрее чем перерабатывает, ловим больше рыбы чем успевает вылупиться, выделяем углерода больше, чем деревья успевают превратить в кислород. Мы живём в долг. Мы берём в долг у планеты, постепенно превращая её во всё менее пригодную для жизни, тем самым снижая её биоёмкость, что только увеличивает скорость накопления долга. Это не фантастика, это уже наступило. По мнению глобальной сети следа в долг земляне начали жить примерно 1987-м году, это был первый год, когда отходов было произведено больше, чем земля способна переработать. С тех пор некоторые экологи отмечают день экологического долга. Символическая дата в году, когда мы полностью исчерпали ресурсы этого календарного года, и оставшуюся часть года будем жить в долг. Например, в 2019 году эта дата 29 июля. Так как этот пост выходит позже, то мы с вами весь остаток года живём в долг.


Давайте представим, что мы летим на космическом корабле, с источником энергии, которого хватит не на одну тысячу лет. Корабль рассчитан на экипаж из ста человек. Именно для этого количества спроектированы фермы гидропоники, система очистки воды и кислорода. Для экстренных случаев предусмотрены неприкосновенные запасы пищи и воды, а также резервуары под мусор и био-мусор, который не успевает переработаться в очистных станциях. И вот вместо 100 человек на корабле почему-то оказалось 177 человек. Понятно, что им тоже хочется кушать и какать. Продукты для них мы берём из неприкосновенных запасов, а результат их жизнедеятельности пакуем в резервуары. Рано или поздно наступит момент, когда запасы кончатся, а резервуары переполнятся. И что тогда? Капитан не может не видеть проблем. Но какие меры он предпримет, вот в чём главный вопрос.


Наша земля — это тоже космический корабль, и его продуктивность ограничена. При нынешнем среднем уровне потребления, производить и перерабатывать она может только для 4,4 млрд человек, а нас уже 7,7. Что в 1,77 раза выше, чем земля может себе позволить. Отсюда и пришло число членов экипажа 177.


За 7 минут, которые вы потратили на прочтение этого поста родилось примерно 257*7=1800 человек, а умерло 104 * 7 = 730, прирост в 153*7=1070 человек (первая цифра – среднее количество в минуту, семь – это семь минут чтения), которым нужно есть пить и справлять нужды за счёт площади земли, которой и так уже не хватает. Так что вопрос о предстоящем перенаселении в научном мире уже не стоит. Перенаселение уже наступило в 1987 году, когда земля перестала обеспечивать человечество способностью к переработке его отходов.


А теперь к интересностям. Мы с вами перенаселение не замечаем. Популяция стран постсоветского пространства в целом постепенно снижается, да и территории у нас хватает. Нам не нужно думать о перенаселении, а скорее наоборот, но так происходит не во всём мире. Самые интересные методы регулирования рождаемости проводились в странах с самым большим населением. Начнём с Китая.


В 1971 году, почти 50 назад, созрел и был введён в действие знаменитый закон одна семья – один ребёнок. Который действует по сей день. Хотя в настоящее время немного в более ослабленной форме. Штраф за второго ребёнка достигал колоссальной суммы примерно в 6 годовых заработков. Причины такого законы невероятно просты и ужасны – голод. По статистике, если бы не этот закон, в Китае жило бы на 400 млн. людей больше. Это примерно в 3 раза больше населения России.


Ещё более невероятные методики применялись в Индии. В 70-х годах, по всей стране устраивались «фестивали», в которых всем желающим делали вазэктомию, за небольшое вознаграждение. За неделю, в среднем, кастрировали более 80 000 тысяч человек. Но обычно на такое велись, только мужчины с большим количеством детей, тогда в индии начали применятся более строгие меры. Так в 77-ом году Индира Ганди запустила ужасную программу единого наказания за все преступления. К любому наказанию прибавлялось ещё одно – стерилизация. Кастрировали даже за проезд в общественном транспорте без билета. Благодаря этой программе, вазэктомии, только за 77-й год подверглись более 8 млн человек. Вот такие дела. А вы говорите перенаселение не страшная штука. Расскажите это индусам)))


На этом у меня всё. Спасибо что дочитали.

З.Ы. Извиняюсь за орфографию.

Я знаю что кастрация и вазэктомия - разные вещи. Но в рамках данного видео считаю их синонимами.

На втором скрине, легенда - это количество гектар плодородных земель требуемое для обычной жизни среднему гражданину страны.

Показать полностью 2
314

Поставь жизнь на паузу. Анабиоз и крионика.

Всем привет. Сегодня я хочу рассказать о достижениях в современных способах консервирования человеческой жизни. О прикладном анабиозе и крионике. Давайте рассмотрим, что это такое, и что с этим можно сделать уже сегодня. Для тех кому лень читать есть видео, а кому больше нравится читать - текст.

Само слово анабиоз – греческое, и означает не то, как переводится. Дословный перевод – воскрешение. Т.е. на греческом анабиоз совершил, например Иисус. Но современное значение - временное замедление или прекращение жизненных процессов в организме, под воздействием внешних факторов.

Анабиоз - явление довольно распространённое среди растений, бактерий, грибов и простейших. Например, бактерии покрываются защитной оболочкой – цистой. И могут выдерживать температуры близкие к абсолютному нулю (-250 С).

Очень близко к полному анабиозу подобрались некоторые рептилии, и самый яркий пример нам покажет обыкновенная лесная лягушка. В начале зимы у этой крутейшей твари печень начинает производить глюкозу в громадных количествах, а сердце разносить её по организму. Глюкоза пропитывает ткани рептилии, и не даёт воде в клетках обратится в кристаллы льда, а только в желе, в густой сироп. Но тело лягушки всё равно промерзает на сквозь. Она превращается в ледышку. Даже сердце перестаёт биться! Вы подумайте живая лягушка превращается в ледышку, а весной она оттаивает и её сердце запускается вновь! Для человека… да что там, для млекопитающих – такое кажется абсолютно недостигаемым результатом. Это и есть классический анабиоз.

Поставь жизнь на паузу. Анабиоз и крионика. Длиннопост, Крионика, Анабиоз, Мультфильмы, Видео

У млекопитающих есть другой механизм, называемый спячкой. При чём она тоже двух видов бывает. Например, медведи и ежи впадают в легкую, или как её ещё называют факультативную спячку. Она характерна незначительным снижением температуры тела, и сон может быть прерван при беспокойстве. Но есть и более крутой вариант непрерывная сезонная спячка. В её время метаболизм снижается гораздо больше, и температура тела практически перестаёт регулироваться. Она характерна для мелких грызунов или насекомых. Вообще говоря научно, медведи в спячку то и не впадают, у них просто глубокий и здоровый сон. Биологи часто спорят по этому поводу, и замедления метаболизма у медведя недостаточно для того, чтобы говорить о настоящей спячке. Температура его тела снижается с 37 до 31 градуса. И поднимается практически моментально после пробуждения. А, например земляные белки в дупле окоченивают до 2 градусов по цельсию. Как вы заметили млекопитающие, и в особенности их высшие представители не настолько круты, и могут лишь незначительно снижать свой метаболизм.


И все же, анабиоз – это не нечто чуждое животным. Это механизм, который юзали наши далёкие предки, а потому он не является чем-то противоестественным. Например, в 2005 году учёные из Питсбурга, откачали у собачек кровь, а вместо неё залили биологический антифриз при температуре около 10 градусов цельсия. Сердце подопытных переставало биться на три часа. А после кровь подогрели, залили обратно и завели сердце электрическим разрядом. Собачки 3 часа проводили у праотцов, а затем возвращались практически без повреждений головного мозга.


Примерно тоже самое сделали ученые из Бостона в 2006, только не с собачками, а со свиньями. Более 200 свиней приняли участие в их эксперименте, и скорее всего не по своей воли. Сперва свинье имитировали пулевое ранение, и сливали 50% крови, а затем в полевых условиях закачивали охлаждённый физраствор, так чтобы температура тела снизилась до 10 градусов цельсия, и после воскрешали.


А в 2014 году в Питсбурге подобные штуки стали проводить на людях. И вот в чем смысл. Человеку, который получил ранения и потерял много крови, закачивают холодный физраствор богатый солями. При этом происходит естественная консервация человеческих тканей, включая ткани мозга. При низких температурах естественным образом активируются древнейшие механизмы тканей организма, и питание клеток переключается с аэробного на анаэробный. О том что это такое я даже как то писал раньше. В двух словах – клеткам для жизни больше кислород не нужен. Мозг и ткани получают энергию и без него. Этой процедуры вполне хватает для того, чтобы человек с выключенным сердцем способен был вернутся с того света спустя несколько часов. Как раз достаточно чтобы доставить его в больницу и влить кровь.


Люди, кстати, порой сами способны впадать в анабиоз вез всякого вмешательства. Вот несколько примеров:


· 1999 год. Анна Бодженхолм, шведский радиолог, пробыла в ледяном озере подо льдом в течение 40 мин в состоянии гипотермии. Её температура тела снизилась до 13,7 °C. После реанимационных мер пришла в себя практически без повреждений головного мозга.


· 2001 год. Пауль Хинек, двухлетний ребёнок провалился в сугроб, температура тела снизилась до 64 °F (18 °C). Провел так несколько часов в состоянии гипотермии. Все функции организма восстановились полностью.


· 2006 год. Мицутака Утикоси, 35-летний японец, провел 24 дня без еды и воды, впав в состояние «спячки». Мужчина пропал в горах, когда его нашли, процесс обмена веществ в его организме практически остановился, пульс пропал, температура тела достигла 22 °C. Врачи предположили, что он впал в состояние гипотермии на ранней стадии. Функции его мозга восстановились на 100 %.


Это уже безусловно очень круто, но мы то с вами хотим большего! Мы хотим не временной консервации, а полного анабиоза, как у лягушек. Чтобы на Проксиму слетать, например, или на альфа центавру. Наиболее близко на данный момент к этому подобралась технология заморозки тела – крионика.


И вот она уже гораздо более чуждая для человека. У наших тканей совершенно нет механизмов для полной промарозки тела. Первая и наиболее очевидная проблема – это то, что вода, в отличии от большинства нормальных соединений, имеет дурацкое свойство при охлаждении не сжиматься, а расширятся. Из-за этого при заморозке ниже нуля, она превращается в микро-сосульки внутри клетки и рвёт тем самым оболочки последних.


Так что для успешного крио-анабиоза человека, нужно как минимум не превратить внутренности после разморозки в фарш. Для этого в тело вводится специальные вещества – называемые криопротектор, и после охлаждения жидкость в тканях переходит не в твёрдое, а стеклообразное состояние. Т.е у него нет ярко-выраженной кристаллической решётки.


Но всё же крионики постоянно чего-нибудь придумают, то червей заморозят, а потом разморозят. То микроскопических членистоногих на 30 лет спать укладывают с последующей успешной разморозкой. И самое интересное что крионики научились замораживать людей. Вот только размораживать пока не умеют.


А сейчас к вишенке на торте. В 2015 году учёным из Калифорнии Грегу Фахи и Роберту Макинтайру удалось нечто невообразимое. Они довели механизм крионизации мозгов до логического завершения. В двух словах о том что они сделали. Кролику под наркозом через сонные артерии начинали вводить криопротектор - фиксирующий раствор, после того как голова кролика была заполнена этой дрянью, её отделяли от тела, а циркулирующая жидкость постепенно охлаждалась до температуры -135 градусов цельсия. Установка по заморозке мозгов была построена таким образом что обращение крови и фиксирующего раствора в мозгу было непрерывно, а раствор перемешивался с помощью магнитного поля. Замороженная голова отправлялась в хранение. А после размораживалась по надобности. В общем говоря, хранение при должных условиях может продлеваться неограниченно долгое время. В эксперименте это было от нескольких часов до 4-х недель. После разморозки по мнению экспертов качество нейронных связей восстановилось идеально. Именно состояние нейронов и их связей длительное время было главной проблемой криоконсервации мозга. После эксперимент был проведён на более крупном животном – на свинье. Всего в эксперименте приняли участие 37 взрослых кроликов, и три свиньи. А в 2017-м году, группе учёных из Миннесоты удалось обратимо законсервировать часть сердца свиньи.


И даже после таких успехов к крионике относятся довольно прохладно. Быть может поэтому в 2016 году было создано открытое письмо в поддержку крионики. Под письмом подписались 69 учёных из ведущих университетов мира, включая MIT, Гарвард, Кембридж и НАСА. Так что уже сегодня вы вполне можете заморозить свои мозги или всё тело целиком и надеяться, что его когда-нибудь разморозят. С одной стороны, конечно, абсурдно замораживать себя живым, но современная криозаморозка действует иначе. После факта вашей биологической смерти, вас в кратчайшие сроки замораживают, в надежде что в обозримом будущем будут доступны технологии оживления и вечной жизни людей. Так что потенциальная возможность обрести бессмертие есть уже сейчас. Кстати, из всех компаний которые занимаются криозаморозкой только 5 в мире имеют собственные хранилища. Одно из таких есть в России.


Это всё что я вам хотел рассказать. Спасибо что дочитали)))

баянометр выдал статью 1000 сисек.

Показать полностью 1
-14

Парадоксы вселенной. Как заработать щелчком пальца?

Всем привет, сегодня я вам расскажу об одном интересном и мозговыносящем явлении, которое позволит вам повысить математическое ожидание в некоторых играх на 25% просто щелчком пальцев. И как бы не идиотски это звучало, но при некоторых условиях это должно работать. Для тех кому лень читать, как всегда есть видео (которое я бы и рекомендовал).

Прелесть эксперимента в том, что его довольно легко воссоздать. Итак, представим, что вы попали на телешоу, в котором ведущий предлагает вам две шкатулки и говорит, что в обеих лежат деньги, но в одной денег вдвое больше чем в другой. Вы открываете правую шкатулку и ведите внутри 10 000. И тут ведущий вам говорит: "хочешь открыть вторую коробку? Но при условии, ты обязательно заберёшь то, что внутри, а 10 000 оставишь." И тут у вас в голове сразу начинают прокручиваться варианты. И тут вы вроде вспоминаете что если предлагают, то нужно менять. То ли вспомнили парадокс Монти Холла, то ли про то, что нечто подобное смотрели в фильме «21».

И вы говорите: - Обожди Якубович, мне подумать нужно. Достаёте ручку и бумагу и начинаете размышлять примерно так: у меня на руках 10 000 рублей из правой шкатулки. Так как изначально в шкатулках лежат суммы, которые отличается друг от друга вдвое, то в левой шкатулке сумма либо вдвое меньшая 5 000, либо вдвое большая 20 000. И так как коробочку мы выбрали случайно, то и вероятность будет 50% на оба события. Так же вы вспоминаете про мат ожидание. Которое равно вероятность умноженной на значение. И начинаете писать M=P1*S1+P2*S2. Где Р1 и Р2 вероятность событий (они равны 50%), а S1 и S2, количество денег, которые мы можем заработать. Подставляем значение в формулу.

М=0,5*5000+0,5*20000=12500. Ага! Математическое ожидание больше, чем имеющаяся у нас сумма. И мы смело меняемся. Получив 25% к имеющийся сумме в виде мат ожидания.

Многие из вас скажут «что за бред, зачем мне виртуальные 25%. Фигня всё это». Но мат ожидание работает для множества испытаний. Допустим, что этот ведущий играет с вами в эту игру каждое утро, когда вы идёте на работу, например. А ещё он играет в неё с вашим коллегой – Игорем. И каждому из вас предлагает поменять шкатулку, после того как вы её открыли. Так как вы всё подсчитали, вы постоянно меняете коробочку, а Игорь думает, что он и так хорош. И никогда не меняет. В результате этого эксперимента, вы будете получать на 25% больше денег нежели Игорь. И это кажется совершенно абсурдно. Но давайте попросту посчитаем в экселе, он то всё выдержит. Ведь всего то нужно написать три формулы:

В ячейку А1 пишем «=СЛУЧМЕЖДУ(1;100)» – это, случайное число, от 1 до 100. Его мы получим, открыв первую шкатулку.

В ячейку B1 записываем «=СЛУЧМЕЖДУ(0;1)» – случайное между 0 и 1. Если 0, то во второй шкатулке будет денег вдвое меньше, если 1, то вдвое больше

В ячейку С1 запишем «=ЕСЛИ(B1=1;A1*2;A1/2)» ну а это то что будет во второй ячейке.

А теперь всё это растянем на 1000 ячеек вниз.

Парадоксы вселенной. Как заработать щелчком пальца? Парадокс Монти Холла, Математический парадокс, Длиннопост, Анимация, Мультфильмы, Видео

50448 – Это сумма которую выиграл Игорь, за 1000 игр. 60920 – сумма, которую выиграли вы, находясь в одинаковых начальных условиях, но совершив обмен. 1,21 – во сколько раз вы заработали денег больше, чем Игорь. В пределе это значение будет стремится к 1,25. Ну и 466 – именно столько раз из тысячи во второй шкатулке денег оказалось больше. Заметим, даже если чаще денег во второй шкатулке было меньше, то по итогу вы всё равно оказались в плюсе.


Если вы мне не верите на слово, то можете повторить эти расчеты в экселе самостоятельно.


Но мы с вами будем размышлять немного дальше. Вызывает после всего этого Эрнст нашего ведущего и говорит:


- Аркадич, что творится то?! Некий человек выигрывает на 25% больше денег чем остальные, уже на протяжении 1000 испытаний. В чем дело?! Быть может ты ему подыгрываешь?


На что ведущий отвечает:


- Я не подыгрываю, но он каждый раз просто выбирает «другую» шкатулку. Быть может в этом причина. И с этого момента ведущий не предлагает вам сменить шкатулку, после её открытия, и вы с Игорем начинаете выигрывать примерно одинаковую сумму.


И далее вы проворачиваете вот такой финт ушами. После того как утром ведущий предлагает вам выбрать коробку, вы мысленно заявляете: «я выбираю правую коробку!» так же вы для себя помечаете что в ней находится Х рублей. И с этим трудно поспорить, потому что в ней действительно может находиться такая сумма. И для подтверждения этого факта вы щёлкаете пальцами на руке «ЩЁЛК!». После этой сделки со вселенной вы определили сумму в правой шкатулке как Х, давайте прикинем сколько будет в левой М=0.5*0.5x+0.5*2X=1.25X (!!!). В левой теперь находиться бОльшая сумма. Потому что нам на самом деле и не обязательно открывать коробку. Мы же точно знаем, что будем совершать обмен, не важно от того какое там количество денег, сто рублей, миллион рублей или Х рублей.


В момент выбора вы снова щёлкаете пальцем и указываете на другую коробку. Вот и всё. Вы снова начали обходить Игоря.


Я назвал этот феномен «мысленный двущёлкательный эксперимент». Здравый смысл от нас улетел уже довольно давно. Мы ведь деньги зарабатываем щелчком пальцев. Но по формулам всё вроде сходится. А теперь давайте к самому интересному. Если после данного двущёлканья пальцами, вы и вправду будете зарабатывать больше Игоря, то просто шикарно, мы генерируем деньги щелчком пальцев. А если нет, то мы только что увидели коллапсирование волновой функции в мире математике. Ведь, по сути, факт открывания шкатулки ничего не значит. Мы в любом случае выберем «другую» шкатулку, но именно факт открытия позволяет реализоваться иксу в определённую сумму, и только после этого увеличит сумму в соседней шкатулке в 1,25 раз. Что очень уж похоже на коллапсирование волновой функции в мире квантов, и влияние наблюдателя на процесс.


И я не знаю, что из этого безумнее. Всё это звучит как полнейший бред.


Ну и тут, конечно, нам поможет только практические исследования. Вы можете попробовать вместе с коллегами или друзьями провести такой опыт. Один каждое утро будет выдумывать совершенно произвольное число, потом кидать монетку и, если выпадет орёл, то вторым числом будет вдвое большее, а если решка, то вдвое меньшее, а затем записывать эти числа на двух бумажках. А другой будет выбирать одну из бумажек вслепую ничем не щёлкая, третий сменит свой выбор после того как узнает сумму на бумажке, а четвёртый пускай щёлкает (он будет тёмной лошадкой). Конечно, результаты нужно записывать, хотя бы месяц, и затем посмотреть у кого денег больше))))


Ах да. Сразу я, конечно, не расскажу есть ли логическое объяснение у этого парадокса. Интрига))) Ваше мнение, очень интересно было бы услышать в комментах. Ведь я и сам могу трактовать этот парадокс неверно.

Показать полностью 1
2411

Можно ли жить вечно? Нобелевская за работу советского ученого о биологическом бессмертии.

Всем привет. «Вы хотели бы жить вечно?» Наверняка с этим вопросом к каждому из вас подходили опрятные люди в костюмах. Сегодня мы будем говорить не о них. Сегодня мы поговорим о бессмертии с научной точки зрения. Ведь безусловно работы в этом направлении ведутся. Как обычно вы можете почитать, а можете посмотреть. (как по мне видео таки лучше чем текст).

Речь пойдет не про модную ныне оцифровку разума, или сингулярность Курцвейла. А про самое нормальное биологическое не старение. Но для начала нужно разобраться почему мы стареем.

Для этого мы вернёмся в прошлое на 58 лет, в 1961-й год.

Профессор анатомии Калифорнийского университета Леонард Хейфлик подметил вот какую штуку: клетки многоклеточных не могут делится вечно. Спустя некоторое количество делений они начинают стареть, а спустя ещё несколько и вовсе умирают. Были проведены исследования множества клеток различных организмов, и конечно наиболее тщательно были изучены клетки человека. Оказывается, что для большинства наших тканей клетка может поделится максимум 52 раза, а после погибает. Это количество делений получило имя – предел Хейфлика. А объяснил, что же такое с клетками происходит советский учёный Алексей Матвеевич Оловников в 1971 году. Давайте попробуем разобраться что же там такое творится.

Для этого нам нужно знать несколько вещей. А именно, вся информация о нашем теле находится внутри каждой клетки организма в виде универсального биологического носителя информации называемого – ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). ДНК имеет чрезвычайно сложную структуру, и, как любой сложный, механизм имеет «слабые» точки. ДНК располагается в ядре клетки, и «упакована» в структуру называемой хромосома. Чтобы понять насколько ДНК громадная стоит подумать о том что если её вытянуть из хромосомы и развернуть, она будет длинной 2 метра! В процессе деления любой клетки происходит деление молекулы ДНК вдоль, и достраивание её до двух молекул практически идентичных начальной.

И вот тут начинается самое интересное. Молекулы не точно повторяют предыдущую. Они не могут разделиться прям вот совсем пополам. Дело в том, что их концевые участки не могут разъединиться. Они так спроектированы чтобы удержать, это громадную молекулу в стабильном состоянии. Т.е. концы молекулы сшиты намертво. Этот конец молекулы называется теломера. И при делении он не достраивается полностью, а просто рвётся и при каждом делении становится всё короче. При приближении к пределу Хейфлика, т.е. к 52 делениям для человека, клетка больше не может делится, ибо ДНК становится нестабильной, и в клетке включается регулируемый механизм программируемой клеточной гибели – апоптоз.

Данный феномен носит название концевой недорепликации и является одной из важнейших причин биологического старения.

Алексей не остановился на этом, а продолжил исследования, и спустя два года в 1973 предположил наличие особого фермента и механизма, способного запустить увеличение длинны теломеров при каждом делении. И он был обнаружен! В 1998 году американские исследователи подтвердили на опыте его теорию и смогли преодолеть предел Хейфлика для всех позвоночных, при помощи искусственного индуцирования (внедрения) в ДНК, специального участка РНК посредством генной инженерии. Фактически это сделано клеточную структуру бессмертной, т.е. способной к неограниченно долгому делению! Фермент, который активирует теломеры назвали теломеразой.

За это исследование группа американских ученых и получила нобелевскую в 2009 году. Стоит отметить, что труды нашего соотечественника, остались незамеченными, что вызвало бурную реакцию в научном сообществе. Сам Леонард Хейфлик отметил, что «проницательное предположение Оловникова получило экспериментальное подтверждение». А также неоднократные высказывания других учёных о том, что выдвинул теорию Оловников, а американцы лишь подтвердили её. Ну вот, например Эйнштейн предложил свою теорию относительности в 1915-м году, а первое её подтверждение состоялось в 1971-м году в эксперименте Ха́феле – Ки́тинга. Представьте, что нобелевскую получили бы экспериментаторы, а про Эйнштейна все забыли… Но нобелевский комитет своего решения не изменил.

А теперь к самому интересному. К практическому применению лекарства от старости. И сразу «да», вы можете прям сейчас купить теломемеразу, один грамм стоит порядка 4 000 000$.

К частностям. Один из наиболее очевидных признаков старости — сниженная активность клеток кожи. Предполагается, что лечение теломеразой сможет помочь избавиться по крайней мере от этой проблемы. Уже сейчас есть косметические средства, которые используют в своих продуктах теломеразу. Чтобы не забанили за рекламу, ссылки кому интересно могу дать в комментариях. В чистом виде её использовать нельзя, потому что теломераза быстро разлагается при взаимодействии с веществами, распространёнными в природе. Да и для хранения используются низкотемпературные холодильники. А потому теломеразосодержащие продукты выпускаются в кремах или в таблетках.

При изучении теломеров внезапно обнаружили механизм превращения клетки в раковую опухоль. Что же происходит? При достижении предела Хейфлика, не в каждой клетке запускается механизм самоуничтожения. Некоторые продолжают делится не смотря ни на что. Когда теломеров становится слишком мало, ДНК разрывается, из неё начинают высыпаться гены и отрываться очень нужные участки, но она все равно делится и делится. И тут клетка может либо погибнуть, либо концы ДНК вновь могут соединится, причем не обязательно в нужном месте. Например может соединиться оборванный конец одной хромосомы с другой. Иногда эти сумасшедшие, бесполезные клетки (а бесполезные они, потому что часть генов уже растеряли), могут само активировать теломеры и приобрести способность к вечной жизни – это называется рак. Организм принимает их за свои, и не борется с ними, а они в свою очередь только и делают что ошалело делятся и делятся.

В этом случае задача сводится к полностью противоположной, не активировать теломеры в здоровой клетке, а деактивировать теломеразу в больной. Экспериментальные препараты, воздействующие на активную теломеразу, тестируются на мышах, и некоторые уже перешли к клиническим испытаниям. А организация Geron Corporation и вовсе объявила что в настоящее время испытывает на людях (!!!) препараты, использующие ингибирование теломеразы различными способами.

Показать полностью
664

Как заработать 6 000 000 долларов решением задач?

Всем привет.


Если ты до сих пор гадаешь почему ты такой умный, но такой бедный, то этот пост для тебя. Ведь можно заработать 6 000 000 долларов, всего то за 6 задачек. Спеши, а то решит кто-то другой, одну уже решили. Но задачи эти не из цикла «только 2% людей могут решить их». Эти задачи вообще пока не могут решить. Сегодня мы попробуем понять о чём вообще эти задачи, и кто такой щедрый раздаёт за них по миллиону. Ну и как всегда пост имеет два формата, для тех кто любит читать, и для тех кто любит смотреть есть видео. Его я и рекомендовал бы в первую очередь.


Сперва немного истории для ввода в курс дела.


Некоторые люди, действительно парятся о том чтобы наука двигалась, и не потому что лично им с этого что то будет, просто они видят что от этого будет польза всему человечеству. И вот два таких Энтузиаста, а именно Лэндон Клэй и Артур Джеффи создали независимую организацию - математический институт Клэя. Ещё в 98-м году. Выдавали разные гранты многообещающим студентам, а в 2000-м и вообще, утвердили 7 задач и теорем, решение/доказательство или опровержение которых значительно продвинет современную науку. Назвали их задачами тысячелетия и за решение или опровержение каждой из них готовы отдать 1 000 000$. Вот об этих задачах мы и поговорим.


Одна из задач, а именно Гипотеза Пуанкаре получила решение. Её доказательство предоставил, ставший в одночасье известный на весь мир математик Григорий Перельман в 2010-м году. Он куда круче Киану Ривза, потому что тоже может быть грустным и в одних джинсах, оставаясь всемирно известным, но в отличии от Нео Григорий на самом деле избран. От денег он отказался. Объяснив это следующим образом:


«Я отказался. Вы знаете, у меня было очень много причин и в ту, и в другую сторону. Поэтому я так долго решал. Если говорить совсем коротко, то главная причина — это несогласие с организованным математическим сообществом. Мне не нравятся их решения, я считаю их несправедливыми. Я считаю, что вклад в решение этой задачи американского математика Гамильтона ничуть не меньше, чем мой»


Хотя стоит заметить что Ричард Гамильтон от своей премии не отказался, и получил её в 2011 году. Это была премия Шао, которую многие знают как «нобелевская премия востока». В общем Ричард всё же забрал свой миллион долларов.


Но давайте мы с вами вернёмся к оставшимся шести задачам.


Равенство классов P и PN.


Наверно самая простая для понимания задача из списка. Допустим у вас есть уравнение:


2*х^2-11*х+5=0. Что проще, решить уравнение или проверить является ли число 5,5 решением? Согласитесь, что напрашивается вывод, что проверить вроде проще. Подставил 5,5 да решай, а чтобы найти корни, ещё нужно вспоминать дискриминанты. А вы сможете доказать, что проверить действительно проще чем решить? Если сможете, то у меня для вас отличные новости миллион долларов ваш! Потому что именно это и требуется доказать. Или же напротив доказать то, что и решение, и проверка, в общем случае требует одинаковых трудозатрат.


Данная задача частично касается и раздела формальной логики. Предположим, что вам известно, что все тиали одинакового цвета. На какой вопрос вам будет проще найти ответ: «Тиали зелёные?» или «Какого цвета тиали?».


Гипотеза Ходжа.


Сформулирована была без малого 80 лет назад, до сих пор ни доказана, ни опровергнута. Давайте попробуем разобраться в чем её суть. Предположим что у нас есть некоторое сложное тело свойство которого нам нужно изучить. Давайте возьмём модульный дом, к примеру. И вы чтобы изучить свойства всего дома изучаете свойства его составляющих – готовых модулей. Их то изучить проще. А кто-то скажет, а давайте будем изучать не модули, а то из чего они состоят – кирпичи, их то изучить ещё проще. А потом кто-то захочет изучать свойства песчинок, из которых состоят кирпичи. И так далее. Вот это самое разложение изучаемого объекта на кусочки попроще, называется аппроксимацией. И смысл гипотезы Ходжа в том, до какого уровня можно аппроксимировать сложные многомерные объекты простыми, со всё более увеличивающейся размерностью.


Гипотеза Римана.


Ну тут всё просто, потому что речь идёт о простых числах. Помните такие верно? Это те, которые делятся без остатка только на себя и на единицу. Ну например 2,3,5,7,13 (единица не входит, ибо простое должно иметь два делителя). До сих пор не известно есть ли механизм их появления в числовой последовательности натуральных чисел, или они располагаются хаотично в этом мире, но точно доказано что количество простых чисел бесконечно, и вы не поверите, но доказал это Эвклид 2300 лет назад.


С тех пор все кому не лень пытались, вывести закономерность их появления, и если у вас получится, то вам никакая гипотеза Римана не нужна. Ваше имя навеки останется в ряду с Эйнштейном, Ньютоном и Аристотелем. Но нам слава и известность не нужна, мы хотим всего лишь 1 000 000$. Его дают за доказательство гипотезы Римана, общий смысл сводится к нахождению количества простых чисел на заданном отрезке. Ну вот, например сколько простых чисел от 0 до 10? 2,3,5,7 получаем 4 простых числа. Так вот Риман вывел функцию, которая может в том числе посчитать сколько простых чисел встречается на отрезке. Её то и нужно доказать или опровергнуть.


Теория Янга — Миллса


В целом это математическая модель, которая описывает то, к чему так остервенело рвался Эйнштейн, теорию единого поля, с одной помарочкой. Давайте немного подробней. В нашей вселенной существует 4 вида фундаментальных взаимодействий. Про гравитационное и электромагнитное, каждый хоть раз слышал. Их описывали Ньютон и Кулон. А вот сильное и слабое взаимодействие проявляют себя только на расстояниях сопоставимых с размерами атомов, или и того меньших. Поэтому мы про них так мало знаем. И никак пока не придумают формулу, которая все эти 4 взаимодействия собрала бы в кучу. Эйнштейн бился, Тесла бился, да никак.


И вот Янг Чжэньнин совместно с Робертом Миллсом в 1954 году нашли способ описать три из четырёх этих взаимодействий. Гравитационное в их описание не попадает. Сперва их описания не воспринимались в серьёз, но далее всё больше и больше практических наблюдений сходилось с их теорией. И теперь институт Клэя готов отдать 1 000 000$ за доказательство или опровержения их формул.


Уравнения Навье-Стокса.


На мой взгляд самая интересная задача тысячелетия. Для начала возьмём уравнения движения классической механики. Они позволяет совершенно точно сказать, где будет находится тело в следующий момент времени. Вот тоже самое сделали Анри Навье и Джордж Стокс для течения жидкостей и газов. Их уравнения позволяют точно сказать, как будет вести себя поток жидкости или газа в последующий момент времени. Они надёжны, проверены временем и выведены около 200 лет назад в 1822 году. Но вот какая с ними загвоздка, в теории эти уравнения могут «сломаться» (или нет). И вот что я имею в виду. При некоторых начальных условиях, теоретически возможна такая ситуация, в которой скорость одной из частиц, описываемых уравнением, станет бесконечной. Ну и это не есть гуд, ведь грош цена уравнениям, когда в них приходится на бесконечность умножать или делить. Так вот смысл задачи тысячелетия сводится к доказательству того, что уравнения навье-стокса никогда не «ломаются». Ну или наоборот, продемонстрировать ситуацию, в которой это произойдёт. Эту задачу кстати пытаются решить чаще остальных из задач тысячелетия. Так, например, в 2014 году преподаватель из казахского университета Мухтарбай Отелбаев, предложил решение, но оно оказалось неверным.


Гипотезе Бёрча — Свиннертон-Дайера.


Её даже выговорить сложно и, пожалуй, самая сложная для понимания. (рекомендую посмотреть видео))))


Гипотеза, утверждающая некоторые особенности из жизни эллиптических кривых (не путать с эллипсом). В общем случае, для рациональных чисел, эти кривые имеют вид:


y^2=x^3+ax+b. За исключением пары коэффициентов. Выглядят эти кривые как на рисунке чуть ниже:


Ну и математики для них понапридумывали разные правила. Например, правила сложения точек между собой, и сложения точки самой с собой. Геометрический смысл последнего в том, что к точке нужно провести касательную, а затем посмотреть, где эта касательная пересекает кривую. Если вовсе не пересекает, то говорят об особой точке – бесконечной. (К ней кстати тоже можно что-то прибавлять или отнимать, и в результате не получится бесконечная точка, такие вот странные там правила сложения).


И вот было замечено что у любой эллиптической кривой есть такие волшебные точки, которую если неоднократно складывать саму с собой, то в результате придём к циклу. Т.е. если изначально была точка Р, а в результате операции n*Р – бесконечность, то (n+1) *Р слова даст просто Р. Ну и всё начинается заново по циклу, такие волшебные точки называются точками кручения. Так же подмечено что любую точку на изначальной эллипсоидной кривой можно представить в виде ряда Р=А1*Р1+А2*Р2+…Аn*Рn+Q. Где Q точка кручения, Аn- целые числа, а всякие Р – это просто точки на кривой, но подобранные особым образом.


Это то, что доказано и изучено, а вот неизученным остался вопрос минимальной длинны этого ряда (она, кстати, называется рангом эллиптической кривой). Точно известно, что ранг конечной длинны, но неизвестно как эту длину вычислить. Вот тут и приходит на помощь гипотеза Бёрча — Свиннертон-Дайера, она как раз и говорит о том, как вычислить ранг эллиптической кривой. Но пока гипотеза ни доказана ни опровергнута.


Я ни слова ни сказал о практической стороне дела. Ну просто потому очень много придётся говорить. Ведь из всего списка нерешённых задач по математике, именно эти 6 имеют наибольшее значение, а потому за них и готовы платить по миллиону долларов просто люди с улицы.

Спасибо что дочитали до конца)))

Как заработать 6 000 000 долларов решением задач? Длиннопост, Познавательно, Задачи тысячелетия, Мультфильмы, Видео
Показать полностью 1
596

Двигатель стирлинга. 100 000 часов непрерывной работы.

Всем привет. Из своих личных наблюдений я заметил, что людей, знающих основы работы 4-ёх тактного двигателя внутреннего сгорания больше, чем людей, знающих принципы окислительных реакций в организме человека. Но почему-то о таком мастодонте двигательной индустрии как двигатель Стирлинга или двигатель внешнего сгорания, знает мало кто. Сегодня мы этот пробел и восполним. А для ленивых как всегда есть видео.

Для начала совсем немного истории. Патент на данный двигатель принадлежит Шотландскому священнику Роберту Стирлингу, и получил он его более двухсот лет назад в 1816-м году. Идея подобных двигателей была не нова. Но именно Стирлинг дополнил его особым приспособлением, которое сам называл «Эконом», а в современной литературе его обзывают «регенератор».

Идея сделать двигатель мучала Роберта из-за альтруистических побуждений. Ему было жалко рабочих, которые гибли словно мухи при взрывах распространённых на тот момент паровых двигателей. А взрывались они достаточно часто и сильно, да ещё и паром обжигали всех подряд. Вот такой был хороший дядечка. Ну а теперь давайте попробуем разобраться в принципе работы двигателя Стирлинга. (на этом моменте всё же порекомендовал бы посмотреть видео, там наверно понятней будет)

Для начала возьмём цилиндр схожий с консервной банкой, запаянный снизу, а сверху поместим в него плотно прилегающий поршень. Затем начнём этот цилиндр нагревать, огнём например. Температура воздуха повышается, давление растёт, и начинает толкать поршень вверх.

Казалось бы что всё хорошо, но мы понимаем, что для обеспечения цикличности работы, нужно воздух охладить и снова сжать. Поэтому поднимаясь, поршень оголяет место подальше от источника огня, в котором мы поставим вокруг цилиндра радиаторы.

Но вот загвоздка, Воздух циркулирует слишком медленно внутри цилиндра, и не хочет подниматься вверх сам по себе, чтобы там охладится. Для этого в двигателях Стирлинга, есть второй поршень. Он не герметично расположен внутри цилиндра, а его цель просто перемешать воздух.

Когда внешний поршень максимально оголяет радиаторы, внутренний поршень занимает полость внизу – поближе к источнику огня, заставляя воздух перемещаться к радиаторам и охлаждаться. После этого внешний поршень сжимает уже охлаждённый газ, а внутренний поршень поднимается и освобождает место у огня. Далее цикл повторяется.

Этот самый радиатор и есть придумка Стирлинга, которая называется регенератор.

В целом это всё. Остальное частности. Конечно, есть много других модификаций двигателя Стирлинга, но для понимания принципа его работы этого достаточно.

В XIX веке двигатель активно использовали, а труды Роберта продолжил его брат Джеймс Стирлинг. Создав в 1843 году, на заводе Philips двигатель мощностью в 200 лошадиных сил. Затем, к началу ХХ века, одеяло первенство перетянули окончательно и бесповоротно двигатели внутреннего сгорания, которыми мы с вами сейчас и пользуемся.

Но многие компании, в том числе Philips и General Motors, продолжали создавать как прототипы, так и действующие модели этих двигателей, а шведы так и вообще наладили их производство и все подводные лодки ВМФ Швеции оборудованы именно «стирлингами». Давайте попробуем разобраться, почему их забросили в начале века, и для чего к ним возвращаются вновь.

Почему на замену «стирлингам» пришли двигателя внутреннего сгорания понять нетрудно, просто на тот момент они были более экономичные и выдавали большую мощность. Но технологии не стояли на месте, выдумывались новые сплавы и материалы. Это положительно сказывалось на производительности двигателей. Но все как-то уже привыкли к ДВС, и не хотели возвращаться к «стирлингам».

А вот компания Philips решила вернуться, и с 40 годов прошлого века вела довольно активные разработки в этом направлении. Их двигатели были установлены в общественном транспорте в Швеции. Ну а теперь давайте посмотрим, чем же двигатель Стирлинга лучше, чем старый добрый ДВС.

1. Двигатель работает без вибрации. Точнее она есть но её амплитуда в современных моделях составляет меньше 0,0000038 м (3,8 мкм). Говорят, что трудно понять работает двигатель или нет, даже если прикоснутся к нему ладонью.

2. Современные «стирлинги» имеют потенциальный и практический КПД выше, чем ДВС. Да что там говорить, вы только представьте, современный бензиновый двигатель, имеет КПД, 20-25 процентов. Это значит, что из каждых 10 заправленных вами литров бензина, только 2 литра работают, остальные просто греют воздух. А Джеймс Стирлинг смог достигнуть фантастического КПД в 30% почти 200 лет назад, в 1834.

3. Двигатель имеет широкий диапазон изменения частоты вращения, что позволяет использовать более простую коробку передач. 2-3 передачи.

4. Практически отсутствует расход масла, необходимость в его замене появляется крайне редко.

5. Из-за того, что внутри двигателя ничего не взрывается, у него гораздо выше ресурс работы. Простота конструкции и отсутствие многих «нежных» узлов позволяет «стирлингу» обеспечить небывалый для других двигателей запас работоспособности в десятки и сотни тысяч часов непрерывной работы.

6. Двигатель неприхотлив, и не боится грязи, пыли или любых солей в воздухе.

7. Ну и конечно всеядность двигателя. От сушёного навоза до урана. Неважно что в него заправлять. Главное, чтобы температура у нагревателя была больше, чем у охладителя.

Так же отдельно отмечу такую вещь как экологичность двигателя. В «стирлингах» проще выжечь всё топливо, тогда как в ДВС, этого сделать нельзя, приходится использовать различного рода каталитические нейтрализаторы (автолюбители их называют катализаторы).

Ну и почему же тогда при всех этих невероятных достоинствах, мы все ещё до сих пор не используем «стирлинги», спросите вы. Ну, потому что у них, конечно, есть недостатки, куда же без них. Первый и наверно самый главный недостаток — это их цена. В производстве они дороже, чем испытанные практикой ДВС. Они большие – это ещё один недостаток. Никак пока не получается сделать миниатюрную модель, с хорошим КПД, и высокой мощностью. Да и вообще отношение килограмма массы двигателя к выдаваемой мощности пока оставляет желать лучшего.

Так же очень спорный момент конструкции двигателя. Дело в том, что простую, но работающую модель «стирлинга» можно собрать дома в прямом смысле слова из консервных банок и воздушных шариков. Разумеется, КПД такой модели никогда не приблизится к промышленной, но всё же простота поражает. С другой стороны, конкурентоспособная модель двигателя собирается из очень дорогих сплавов и материалов, да и сам процесс довольно трудозатратен. Вместо воздуха, например используют водород или гелий под давлением более 100 атм.

Ну и пару слов в формате «чуть не случилось». В 60-70-е годы национальный институт сердца США спонсировал исследовательские работы по созданию искусственного сердца, в виде миниатюрного двигателя Стирлинга. В качестве источника питания выступал радиоактивный изотоп, излучающий в основном альфа-частицы (самый безвредный вид радиации). Но в последствии проект свернули.

NASA, всё заявляет о том что разработали двигатель Стирлинга на изотопах плутония 238. Установка весом всего в 1,3 кг, способна работать несколько лет. Правда мощность этого прототипа постоянно меняется. В 2012 году они говорили о 140 ватах. Теперь только 80. В качестве основного источника питания этот двигатель не используется, а вот как дополнительный уже не раз бывал на орбите.

На этом у меня всё, спасибо что дочитали. Всем бобра.

Показать полностью
267

Для чего нам нужен кислород?

Всем привет. Каждый раз читая учебник биологии я всегда невероятно горд. Ведь то, о чем там написано есть внутри каждого из нас, самый крутой мозг, почти не убиваемая печень. Невероятные лёгкие. И конечно венец энергетики – митохондрии. О которых мы сегодня и поговорим, и узнаем, как эволюционно сложилось что нам для жизни требуется кислород и почему. А для ленивых есть видео.

Митохондрия – имеет сферическую форму, или форму зерна и находится внутри клетки - плавает по цитоплазме. Органические структуры подобные ей называются «Органеллами» - постоянные, жизненно необходимыми компоненты клетки. Размеры самых маленьких из них, примерно в сто раз меньше толщины человеческого волоса, а самых больших в 50. Даже в очках не рассмотреть. И начнём мы не с того, чем они занимаются, а с самого крутого факта о них. С теории о том, как они произошли.

Ещё в далёком 1867 году, больше чем 150 лет назад, великий советский биолог Андрей Фаминцын и не менее крутой Осип Баранецкий выдвинули теорию о том что некоторые бактерии и даже водоросли могут спокойно себе жить внутри клеток других организмов, и не только не паразитировать, но и приносить пользу. Позже это явление назвали Симбиогенез. А ещё позже выяснилось, что митохондрии так же являются симбионтами. Как же начался этот союз?

Вернёмся в прошлое примерно на 1,5 млрд лет назад. Из всех живущих на тот момент бактерий, мы обратим внимание на два вида, один технически совершенен и обладал технологией конвертации глюкозы и кислорода в энергию очень эффективно хотя и медленно (38 энергоячеек из одной молекулы глюкозы). А второй вид был большой и быстрый, но не умел конвертировать глюкозу так же хорошо (всего лишь две энергоячейки из молекулы) что за энергоячейки мы поговорим позже.

И вот первая бактерия съест кусочек сахара, и сидит спокойно, на месяц ей хватает. А вторым постоянно жрать хотелось, ибо неэффективно этот сахар перерабатывали. И вот вторые ели первых почём зря. Но однажды произошёл удивительный случай. Большая бактерия не просто съела маленькую, а съела и НЕ переварила. И они там на своём бактерианском языке договорились между собой, что если у большой будет оставаться лишний сахар, то она будет даже подкидывать маленькой. В общем задружились как Амур и Тимур.

Результат этой странной дружбы оказался настолько удачный, что у большой клетки оказалось достаточно энергии, ведь эффективность маленькой в 18 раз выше, чем у большой. Вот отсюда всё и пошло. Большим бактериям стало лень постоянно ловить маленьких, засовывать их внутрь себя и подкармливать, и они каким-то невероятным образом скрестили свои ДНК. Теперь это были не два отдельных организма, а единый. Молекула ДНК этого нового организма стала большей и ей теперь было неудобно болтаться в цитоплазме. Для неё выдели специальное место – ядро. И при делении такой клетки в ядре уже содержалась информация о митохондриях – тех самых маленьких бактериях, которых ранее все нещадно ели.

Новая особь стала настолько эффективной с эволюционной точки зрения, что она вытеснила практически все остальные виды. И сейчас начиная от амёбы и кончая человеком, почти всё живое содержит в своём геноме информацию о митохондриях. Стоит заметить, что полтора миллиарда лет назад, кислород был отравой похуже чем хлор для нас с вами. И те кто не стал пользоваться митохондриями – попросту отравились кислородом.

Но за миллионы лет симбиоза, митохондрия не утратила свою уникальность. И даже сейчас, в тех митохондриях что внутри вас, осталась действующая митохондриальная ДНК, которая может на своих же митохондриальных рибосомах, выращивать собственные белки! Это просто удивительно.

Ну а теперь, собственно, к тому, чем митохондрия занимается. Все мы знаем, что растения поглощают углекислый газ, и выделяют кислород, это очень распиаренная тема.

С точки зрения физико-химических реакций это выглядит вот так.

6CO2 + 6H2O --> 6C6H12O6 + 6O2

Вода и углекислый газ, под действие солнечного света, преобразуются в сахар, из которого затем растения извлекают энергию.

Вот митохондрии занимаются ровно противоположным. Глюкозу они разлагают в углекислый газ и энергию, поглощая при этом кислород. В супер упрощённой схеме это выглядит вот так:

38АДФ+ 6C6H12O6 + 6O2 --> 6CO2+6H2O + 38АТФ.

С одно стороны этого процесса в митохондрии поступают кислород, глюкоза и АДФ, а с другой выходят углекислый газ вода и АТФ. АДФ и АТФ можно сравнить с незаряженным аккумулятором и заряженным соответственно. И вот эти самые АТФ и есть то, что я назвал в начале текста «энергоячейками».

Давайте рассмотрим этот процесс немного подробней, он тоже очень интересный.

Вначале глюкоза распадается на молочную и пировиноградную кислоту. Этот процесс протекает без кислорода. Процессы в биологии без участия кислорода принято называть анаэробными.

А затем очень изящное и интересное решение эволюции. Природа подметила что кислоты можно превращать последовательно друг в друга, и замкнуть это в круговой цикл. В митохондриях поддерживается непрерывный круговорот превращения одних кислот в другие, в который извне поступают те продукты, которые нужно либо превратить в энергию, либо утилизировать. А на разных стадиях этих превращений выводится заряженная АТФ, да и в придачу полезные заготовки для разных ферментов. Этот невероятный танец превращений был впервые открыт и изучен немецким биохимиком Хансом Кребсом, за что он и получил нобелевскую в 1953, а сам этот процесс получил название «цикл Кребса».

Фактически внутри цикла Кребса происходит медленное и контролируемое сгорание сахара, вот как раз для этого «сгорания» нам требуется кислород. А сами процессы с участием кислорода называют аэробными.

А теперь интересный факт. Если кислорода в клетке нет, или его мало, то глюкоза будет разлагаться не полностью, а только до пировиноградной и молочной кислоты. Про последнюю наверно многие слышали, именно из-за неё болят мышцы после тренировок или сильных физических нагрузок. Так что дышите глубже на тренировках.

Это всё что я вам хотел сегодня рассказать.

Показать полностью
79

Как рождаются и умирают звёзды, и почему мы состоим из их трупов.

Привет. Сегодня я хочу вам рассказать почему же рождаются и горят звёзды.

А для ленивых как всегда есть видео.

Давайте с вами прямо сейчас вернёмся на 5 миллиардов лет назад, к тому времени, когда нашего солнца еще не было. Вместо него, на всю нашу солнечную систему было громадное облако водорода. Водород – это самой простой элемент в природе. Протон, вокруг которого крутиться электрон, вот и всё его строение. И вот это облако крутилось себе спокойно как тесто для пиццы, которое закрутили первородные силы во время большого взрыва. И понемногу, за тысячи и сотни тысяч лет, силы гравитации стягивали его всё больше и больше к центру. Как заварка, которую бросили в кружку и помешали. (хотя стоит заметить, что заварка скапливается в центре по другим причинам).

А вот теперь нам стоит отвлечься и узнать об одной из фундаментальных особенностей нашей вселенной, о ядерном синтезе. В прошлом видео я рассказывал вам о химических реакциях, если не видели, посмотрите обязательно. Теперь же речь пойдет о другом виде реакций, они проще по своей природе, но и гораздо менее привычны для нас, ведь на земле в естественных условиях не протекают.

Предположим, что ядро водорода – это теннисный мяч, если кидать один мячик в другой, то они будут попросту отскакивать друг от друга. Но если разогнать один из мячей, до очень высокой скорости, то при столкновении мячики превратятся в нечто новое, а именно в разорванный мяч внутри у которого другой мяч. Вот примерно так же с атомами водорода, только при столкновении на высоких скоростях они образуют не два испорченных мячика, а совершенно новый элемент – гелий. Стоит заметить, что для образования гелия требуется не два протона, а четыре, а сам процесс синтеза называется протон-протонным циклом.

И здесь невероятно важная ремарочка. Дело в том, что масса нового атома гелия меньше, чем сумма масс водорода его образовавших. Это называется крутым словосочетанием «дефект массы». А куда же девалась масса, спросите вы. А она превратилась в энергию. И энергию эту можно вычислить по знаменитой формуле E=mc2. Открытие которой приписывают Эйнштейну.

Давайте вернёмся к нашему протонному облаку. Протоны образовали уже довольно большой шар и на те, которые оказались внутри, очень давят своим весом те протоны, что снаружи. Такая куча мала. Со временем, давление внутри всё больше и больше растёт, повышается температура, а следовательно, и скорость, с которой мечутся из стороны в сторону оказавшиеся внутри протончики. И вот в один прекрасный момент, протон на который давили сильнее всего врезается в другой, и образует гелий. Как помним, при этом выделяется громадное количество энергии из-за дефекта масс. Эта энергия заставляет ближайшие протоны ускорится, и они в свою очередь тоже разгоняются до скоростей способных вызвать синтез. Это момент начала цепной реакции – момент рождения звезды.

Миллиарды протонов сталкиваются, образуя ядра гелия, выделяя энергию, заставляя всё новые и новые протоны разгонятся до невиданных скоростей и снова сливаться между собой. Ядро новой звезды превращается в раскалённый до бела естественный термоядерный реактор, на который снаружи давит слой в несколько сотен тысяч километров из более холодного водорода. Каждую секунду в нашем с вами солнце более 4 миллионов тонн водорода растворяются в небытие превращаясь в энергию. Не в гелий, а в чистую энергию!

Теперь наше солнце — это раскалённый шар, который естественным образом находится в равновесии. Солнце постоянно находится в борьбе нескольких видов взаимодействия. Гравитация пытается сжать звезду как можно сильнее к её центру масс. В то же время термоядерные реакции, пытаются разорвать её на куски. Жизнь звезды, это постоянная борьба между этими силами. Пока звезда молодая, и у неё много топлива в виде водорода, в её чреве постоянно происходит синтез гелия из этого водорода, и она успешно препятствует силам гравитации.

Но как вы понимаете бесконечно это продолжатся не может. Пройдут миллиарды лет, и водород кончится. Звезда погибнет. Есть несколько сценариев смерти звезды, рассмотрим самый яркий уход светила из жизни – взрыв сверхновой.

Когда водород в центе звезды подходит к концу звезда стареет, Её центральная часть - ядро, превращается в сгусток раскалённого гелия, по краям которого продолжает выгорать оставшийся водород. Но постепенно и он заканчивается, и звезду начинают мучать предсмертные конвульсии. Её термоядерных сил не хватает чтобы сдерживать гравитацию, которую она же и создаёт. В предсмертных муках звезда испускает свой последний, смертельный вопль - ослепительную вспышку. Она, больше не может противится гравитации и скукоживается в несколько тысяч раз. Звезда умерла...

Большая часть энергии, которой она обладала едино моментно высвобождается наружу. Происходит взрыв невероятно мощи. Что бы вы понимали, насколько он силён, замечу, что если в другой галактике произойдёт смерть такой звезды, то её светимость будет превосходить светимость целой галактики! Уход звезды из жизни подобным образом и называется взрыв сверхновой.

Во время такого взрыва, образуется большое количество, тяжёлых элементов, таких как железо, алюминий кремний и прочие, а затем они имеют особенность образовывать из себя планеты в других местах, как раз на одной из таких мы с вами и живём. И как говорил один физик "Я не знаю умер ли Иисус за меня, но я точно знаю, что для того, чтобы мое тело могло быть создано, погибли десятки звёзд".

Не все звёзды умирают так, наше с вами солнце закончит свою жизнь по другому сценарию. Предварительно поглотив Меркурий, Венеру и землю заодно.

Но не переживайте, это произойдёт очень нескоро. Наше с вами солнце ещё в самом расцвете сил. Его запасов водорода хватит не на один миллиард лет, если быть точным то примерно на 6 миллиардов.


Всё. Дальше можно не читать)))

В тексте и в видео я допустил ряд упрощений. И если ты всё же продолжаешь читать, значит тебе интересно что за упрощения.


Во первых, говорить что электрон "летает" не точно, термин "траектория" для электрона вообще не совсем корректен.

Говорить что звезда "горит", тоже не верно. Формально горение, это физико-химические реакции при которых выделяется тепло. В случае со звездой происходят реакции синтеза.

О протоне и я атоме водорода я говорю как об одном и том же. Это упрощение вполне допустимо для плазмы из которой состоят звёзды. И для объяснения механизмов зарождения звёзд уместно.

Первородные силы - такого термина нет в физики и космологии, просто не сог найти более подходящего слова.

Земля погибнет до того как у солнца закончится водород. По расчетам это произойдёт раньше чем через 6 миллиардов лет.

Я не утверждаю что моё описание истина в последней инстанции, оно более менее точно описывает процессы, и не предназначено как учебный материал, но и скатываться в бездну безумия я не предполагаю, если вы заметили на самом деле ошибки в моём изложении, то к конструктивной критике отношусь положительно.


Показать полностью
228

Почему атомы взаимодействуют между собой, или как работает химия.

Всем привет. В своё время меня просто поразило, когда я узнал, почему же атомы взаимодействуют между собой. Вот сегодня, я хочу с вами этим поделится.


Дело в том, что атомы несовершенны. И они, стремясь к гармонии, ищут того, с кем они это могут сделать. Звучит поразительно, но на деле всё так и есть, а теперь подробней.

Для начала давайте посмотрим, как устроен атом. Он довольно сильно похож на солнечную систему. Внутри у него массивное ядро, а вокруг летают относительно маленькие электроны. Поподробней рассмотрим самый простой атом во вселенной – атом водорода. Ядро у него в подавляющем большинстве случаев представляет обычный протон. Массивную положительно заряженную частицу. А электрончик заряжен отрицательно, вспомнив что разноимённо заряженные частицы притягиваются, понимаем почему электрон вокруг протона крутится, он попросту притягивается кулоновскими силами.


Теперь частности. Порой, это происходит довольно редко, в ядре водорода присутствует не только протон, но и ещё одна массивная частица – нейтрон. Она не имеет заряда, а имеет только массу, примерно такую же, как и протон. И мы получаем атом водорода, который весит вдвое больше, чем его собрат из первого примера, но обладает теми же химическими свойствами.

Такие атомы одно и того же элемента которые отличаются только массами называются крутым словом – изотоп. Обычно для них не придумывают отдельных названий, просто говорят уран 235 или уран 238. Но для водорода сделали исключения и все три его возможных изотопа имеют свои имена, протий – одинокий протон, дейтерий – протон + нейтрон, и тритий – протон + два нейтрона.


О том сколько и каких изотопов на нашей земле, мы можем примерно узнать из таблицы Менделеева, достаточно посмотреть на относительную атомную массу, которая написана рядышком с каждым элементом


Для водорода это 1,00794. Атомная масса чистого протона + электрон немного меньше. Разница получается от того, что в природе есть изотопы. Взяли миллион атомов взвесили их, но не в килограммах, а в относительных атомных массах, которая равна кстати 1/12 массы изотопа углерода С12, а потом результат разделили на миллион и получили 1,00794. Другими словами, это число сумма масс изотопов, умноженных на их процентное содержание на земле.


Теперь подробней об атомах. Электроны крутятся вокруг ядра, но не где захотят, а только на особых орбитах, которые называются энергетические орбитали. И вот здесь начинается самое интересное. Орбитали представляют собой концентрические сферы, т.е одна внутри другой, как матрёшки, а внутри есть ещё такая штука как подуровень. И у каждого подуровня есть максимальное количество атомов, которые он может уместить внутри, также есть определённые правила заполнения. Если атом имеет полностью завершённую внешнюю орбиталь, то он – совершенный. Ему вообще ничего не нужно, он и сам по себе крутой. Он вообще не будет участвовать в химических реакциях (ну или делает это крайне неохотно). В химии такие атомы называют – благородными, или инертными. Это, например гелий, неон аргон.


Остальным атомам, которые имеют незавершённые подуровни энергетических орбиталей, тоже хочется совершенства, и они начинают взаимодействовать друг с другом. Самый простой пример может нам показать атом тот же атом водорода, у которого вокруг ядра болтается одинокий электрон. Его внешняя энергетическая орбиталь может вместить два, а потому он несовершенен. И он ходит вокруг, ищет такого же бедолагу, с которым можно задружится. При встрече с другим атомом водорода, они соединяются. Их электроны теперь не принадлежат одному, а одновременно обоим атомам, и вроде теперь на энергетической орбитали каждого из них по два электрона. Они теперь счастливы. Они теперь не атомы, вместе они стали молекулой. Это молекула довольно гармонична и каждый атом участник обладает одинаковыми правами, потому что тянет к себе электрон с одинаковой силой. Такая связь атомов называется ковалентная неполярная.


Немного более сложный пример с атомом кислорода и водорода. Кислород имеет полностью заполненную внутреннюю орбиталь два из двух электронов, и не до конца заполненную внешнюю, шесть из восьми электронов. Чтобы стать полностью совершенным, ему либо нужно отобрать у кого-нибудь два электрона, либо раздать 6. Представьте если бы у нас издали указ, о том что квартиры дают тем семьям у кого либо два ребёнка либо 10. А у вас их 8, конечно проще взять ещё двух чем раздать своих шестерых. Поэтому атом кислорода начинает искать атомы водорода с одним ребёнком, и понятно, что ему нужно два таких атома. Втроём они образуют такую шведскую семью, в которой 10 детей - электронов. И снова три атома образуют новую молекулу, новое вещество, вы его конечно узнали — это вода. Теперь атом кислорода имеет 8 электронов на внешней орбитали, а каждый из атомов водорода по два. В этой молекуле не всё так радужно как в первом примере, дело в том что кислород гораздо сильнее тянет к себе электроны. Он такая яжмать, которая собирает электроны вокруг себя, а атомы водорода, приходят к ним только на выходные. Этот вид связи называется ковалентная полярная.

Я немного слукавил, говоря о том, что кислороду нужно раздать 6 электронов, я не упомянул о подуровнях. У него есть возможность отдать только два электрона чтобы получить завершённость подуровней. Но таких профитов как при полностью завершённой внешней орбитали он не получит, поэтому делает так крайне неохотно.


Ещё более жестокий пример, когда атому не хватает всего одного электрона на внешней орбитали и он хочет принять этот электрон очень сильно, а другой так же сильно хочет его отдать. В этом случае мы получаем ситуацию, когда один атом совсем отбирает электрон у другого, и два этих атома держатся друг около друга за счёт электромагнитных сил. В этом случае говорят о ионной связи. Самый яркий пример такой связи — это молекула обычной соли NaCl.


В целом желание атомов завершить свою орбиталь и образует всё многообразие химических реакций, дальше частности.


Не путайте химические реакции с реакциями синтеза или распада, при которых получаются не новые химические вещества, а новые элементы таблицы Менделеева. Об этом я обязательно расскажу ка нибудь в другой раз.

Показать полностью

Готовы принять вызов и засветиться в рекламе? Тогда поехали!

Готовы принять вызов и засветиться в рекламе? Тогда поехали!

Признайтесь, вы хоть раз, но заходили на Авито. Возможно, продавали старые книги, детские вещи или старинные, но совсем ненужные вам вазы или статуэтки. Когда звезды сходятся, покупка или продажа выходит крайне удачной. Как у наших героев.


1. @MorGott

Почти открыл свой магазин на Авито из детских вещей, из которых вырос его ребенок.


2. @Little.Bit

Привел с Авито третьего в их с женой уютное семейное гнездышко, и теперь они счастливы вместе.


3. @MadTillDead

Собралась с силами и продала на Авито все, что напоминало ей о бывшем.


4. @Real20071

Его жена доказала, что в декрете тоже есть заработок. Причем на любимом деле и Авито.


Своим удачным опытом они поделились в коротких роликах. Теперь ваша очередь!

Снимите видео об успешном опыте продажи, покупки или обмена на Авито, отправьте его нам и получите шанс показать свой ролик всей стране. Представьте, вы можете попасть в рекламу Авито! А еще выиграть один из пяти смартфонов Honor 20 PRO или квадрокоптер. Ну что, готовы принять вызов? Смотрите правила, подробности и ролики для вдохновения тут.

Отличная работа, все прочитано!