В колониях термитов Neocapritermes taracua из тропических лесов Французской Гвианы нет понятия спокойной старости. Когда челюсти пожилого рабочего стачиваются о твердую древесину и он больше не может приносить пользу на заготовках, общество не списывает его со счетов — эволюция выдает ветерану двухкомпонентную химическую мину и отправляет на передовую.

Челюсти на выброс и медные ранцы

В отличие от многих других насекомых, рабочие термиты этого вида во взрослом возрасте больше не линяют, а значит, их хитиновый экзоскелет и ротовой аппарат не обновляются. За годы работы жвала тупятся о почву и древесные волокна. Рабочий с «лысыми» челюстями тратит на сбор пищи вдвое больше времени, превращаясь для колонии в обузу.

В этот момент организм термита запускает процесс конверсии рабочего в камикадзе:

• На стыке груди и брюшка начинают расти два наружных кармана.

• В них откладываются голубоватые кристаллы особого белка, содержащего медь (по строению он близок к лакказе).

• Чем старше термит и чем сильнее изношены его челюсти, тем больше и тяжелее становится его «синий рюкзак». Молодые особи этого запаса не имеют вовсе.

Двухкомпонентный детонатор

В 2012 году группа европейских биологов решила выяснить, зачем старикам эта ноша. Оказалось, что синие кристаллы — лишь половина взрывного устройства:

1. Первый компонент: Внешние кристаллы меди на спине. В сухом виде они химически пассивны и безопасны для самого носителя.

2. Второй компонент: Жидкость из лабиальных (слюнных) желез, спрятанных внутри брюшка термита. В ней содержатся гидрохиноны.

Пока компоненты разделены стенкой тела, реакции нет. Но когда на гнездо нападают враги — в основном хищные муравьи, — молодые термиты отступают вглубь ходов спасать молодь и королеву. Навстречу агрессорам выдвигается батальон ветеранов с максимальным запасом синих кристаллов.

Автотизис в действии

Термит-пенсионер подпускает врагов вплотную, дает им облепить себя, а затем резко и изо всех сил сокращает мышцы брюшной стенки.

Давление мгновенно разрывает покровы тела в строго запрограммированном месте — прямо под синими карманами.

Фермент в кристаллах вступает в молниеносную каталитическую реакцию со слюнным секретом:

• Происходит микровзрыв с бурным окислением.

• Жидкость в доли секунды густеет, вспенивается и превращается в липкую, токсичную субстанцию, насыщенную едкими бензохинонами.

• Смесь выстреливает во все стороны, намертво склеивая лапки и усики нападающих муравьев и закупоривая их дыхательные пути (дыхальца).

Лабораторные тесты показали: попытки молодых термитов разорвать себя не наносят врагам практически никакого урона — их секрет без медных кристаллов не успевает затвердеть. Зато взрыв одного старого рабочего с полным «синим рюкзаком» гарантированно обездвиживает и убивает группу муравьев за считанные секунды ценой жизни одного изношенного организма.

Насчёт нейропластичности и формирования новых синаптических связей - полностью согласен.

Но существует проблема некоего перегиба в нашем образовании в область точных наук. Например, обязательное ЕГЭ по математике. Да, в своё время пошли на компромисс, разделив её на "базовый" и "профильный" уровни. Но тем не менее, практически на всех направлениях требуют именно математику "профиль". Вот по данным нейросетей.

1. Русский язык — 100% (обязателен для ВСЕХ специальностей, кроме творческих, где его иногда заменяют).
2. Математика (профиль) — ~85–90% (нужна для всех технических, экономических и IT-направлений).
3. Обществознание — ~70% (самый массовый выбор для гуманитариев, юристов и менеджеров).
4. Физика — ~40% (ключевой предмет для инженеров и физиков-техников).
5. Информатика — ~35% (стремительно растет из-за IT-бума, часто заменяет физику).
6. Биология — ~25% (нужна медикам, психологам и спортсменам).
7. История — ~20% (для юристов, политологов и историков).
8. Иностранный язык — ~15% (обязателен для лингвистов, часто как альтернатива для экономистов).
9. Химия — ~12% (только для медиков, химиков и технологов).
10. Литература — ~8% (для филологов, журналистов и актеров).

90% - то есть, по сути, "необязательность" профильной математики профанация. Что тянет за собой изменения в программе с упором на математику, так как подразумевается, что она, на профильном уровне, понадобится 9-ти выпускникам из 10. Тогда как гуманитариев по складу ума далеко не 10% в популяции.

Вот на своем примере - я в школе был весьма одарённым в области биологии и химии. Олимпиады, призовые места на общегосударственных и международных конкурсах, мне как "одаренному" стипендию с 9-го класса платили. В медицинский вуз я вне конкурса шел и имел в 11 классе стопку писем от деканов разных вузов с приглашением. ВНО (аналог ЕГЭ) по биологии сдал на 199 баллов из 200 возможных. Но вот как только в математике появилось больше букв, чем цифр - пиздец, это никак в голове не укладывалось. Но тогда (дело было в нулевые в тогда ещё Украине) математику можно было сдавать в школе и за меня эту работу буквально написали учителя. А если бы, условно говоря, я школу заканчивал сейчас - я или хер куда поступил, или, как минимум, был весьма ограничен в выборе места для учебы, там где математика не требуется.

Повторюсь - вообще не против математики в школах, но вот с распределение предметов ЕГЭ, конечно, у нас ситуация не очень здравая.

АВТОР: Рачек Илья Робертович

ДАТА: 02.09.2026 (финальная версия)

СТАТУС: Препринт, исследовательская программа

Аннотация

Предлагается феноменологическая замена барионной массы в дисковых галактиках на эффективную, где поправка пропорциональна логарифмическому моменту плотности относительно эмпирического порога \rho_0 . В отличие от предыдущих версий, \rho_0 не фиксируется на космологическом критическом значении, а извлекается из данных. Это приводит к отрицательной поправке в плотных балджах и положительной — в разреженных дисках, что естественно объясняет ослабление аномалии у ранних галактик. Подгонка по 175 объектам SPARC даёт глобальные параметры \alpha \approx 0.84 и \lg \rho_0 \approx -23.65 (в г/см³), снижая среднеквадратичную ошибку с 39 до 26 км/с. Сравнение с MOND показывает преимущество последней по AICc (разница 234), однако по BIC модель обходит NFW с индивидуальными гало. Полученный порог \rho_0 \approx 2.2\times10^{-24} г/см³ близок к условию гравитационной неустойчивости Тоомре, что может указывать на связь с процессами звездообразования. Модель остаётся феноменологической, но предлагает новый взгляд на природу аномалий вращения

1. Вступление

Кривые вращения галактик — одна из центральных проблем астрофизики. \Lambda CDM с NFW-гало кое-как описывает данные, но требует подгонки концентрации и массы под каждую галактику и часто даёт пересвет в центрах. MOND удивляет простотой: один параметр a_0 — и готово, но микрофизика MOND туманна, а морфологическая зависимость (разница между балджем и диском) остаётся загадкой.

Я пошёл другим путём. Вместо модификации ускорения я исследовал форму барионного профиля. Интуиция: если в гравитации есть нелокальные или энтропийные поправки, они должны зависеть от интеграла типа \int \rho \ln \rho . Ввожу в барионную массу множитель (1 + \alpha Q(r)) , где Q(r) — логарифмический момент плотности относительно шкалы \rho_0 .

Модель работает только для дисковых галактик в пределах оптического радиуса. Для скоплений она молчит — и это её главное ограничение.

2. Модель

2.1. Информационный параметр Q(r)

Для каждого радиуса я сферически усредняю барионную плотность (диск + балдж + газ) и вычисляю:

Q(r) = -\frac{1}{M_b(r)} \int_0^r \rho(r') \ln\left(\frac{\rho(r')}{\rho_0}\right) 4\pi r'^2 dr'.

Знак Q определяется отношением \rho к \rho_0 : в областях с \rho > \rho_0 поправка отрицательна; при \rho < \rho_0 — положительна. Это ключевое свойство: в центре балджа эффективная масса уменьшается, на периферии диска — возрастает.

Я проверил чувствительность к радиальному окну (экспоненциальное затухание вместо обрезания) — изменения параметров не превысили 5%, так что оставляю простой интегральный вариант.

2.2. Формула для скорости

Круговая скорость вычисляется по ньютоновской формуле с заменой M_b на M_b(1+\alpha Q) :

v^2(r) = \frac{G M_b(r)}{r} \bigl(1 + \alpha Q(r)\bigr).

При \alpha = 0 — чисто барионная модель. Подгонка даёт \alpha > 0 , так что на дисках скорость растёт, на балджах падает — именно то, что нужно.

2.3. Почему \rho_0 свободный

В прошлой версии я фиксировал \rho_0 = \rho_{\text{crit}} , и поправка была везде отрицательной. Освобождение этого параметра оказалось критическим. Теперь \rho_0 — второй глобальный параметр. Его значение \sim 10^{-24} г/см³ близко к типичной плотности диска на R_{25} , что выглядит интригующе.

3. Данные и методы

3.1. Выборка

Использованы все 175 галактик из SPARC (Lelli+2016). Для каждой восстановлена объёмная плотность барионов с разложением на диск (толщина 0.2 R_d ), балдж и HI. Масс-световые отношения для диска — по цвету [3.6]–[4.5] (McGaugh+2016), для балджа — 0.7 от дискового.

3.2. Подгонка

Минимизация по \chi^2 с учётом ошибок; дополнительно считал RMSE в км/с. Для NFW разрешал менять M/L , вириальную массу и концентрацию для каждой галактики отдельно (525 параметров) — это даёт гибкость, но BIC это не прощает. Поиск минимума — дифференциальная эволюция, затем MCMC для оценки неопределённостей.

3.3. Сравнение моделей

Использовал AICc и BIC. После исключения точек с ошибками > 50 км/с N \approx 6700 .

4. Результаты

4.1. Глобальные параметры

\alpha = 0.84 \pm 0.07, \quad \lg(\rho_0/[\text{г/см}^3]) = -23.65 \pm 0.25.

Параметры сильно скоррелированы (r = –0.87), что указывает на комбинацию \alpha \ln \rho_0 , но при фиксации \rho_0 \alpha меняется незначительно.

4.2. Качество подгонки

Модель Число параметров RMSE, км/с \chi^2 AICc BIC

Барионы ( \alpha=0 ) 0 39.2 12450 12452 12452

Наша модель 2 26.1 6830 6836 6848

MOND 1 24.3 6600 6602 6609

NFW (индивид. гало) 525 22.0 5120 5170 9745

Наша модель значительно лучше барионов. MOND лучше по RMSE и AICc, но уступает по объяснению морфологии. NFW проигрывает по BIC из-за переобучения.

4.3. Морфологическая зависимость

При \rho_0 \approx 2.2\times10^{-24} г/см³ балджи с плотностью \sim10^{-21} дают отрицательный Q , снижая скорость в центре. Внешние диски ( \rho \sim10^{-25} ) — положительный Q , увеличивая скорость. Галактики с массивным балджем показывают меньшую аномалию — это согласуется с данными.

4.4. Систематика

H_0 от 60 до 75 — \rho_0 меняется на 10%, что терпимо.

Без газа RMSE = 28.0, газ даёт улучшение ~10%.

Остатки не коррелируют с массой или типом (Спирмен < 0.1).

5. Обсуждение

5.1. Что такое \rho_0 ?

Полученное значение близко к порогу Тоомре ( \rho \approx \kappa^2 / (2\pi G) ). Это указывает на возможную связь с гравитационной неустойчивостью диска. Я не могу вывести это строго, но совпадение выглядит неслучайным.

5.2. Сравнение с MOND

По AICc MOND предпочтительнее ( \Delta = 234 ). Однако MOND требует внешнего поля для объяснения морфологии, а наша модель даёт её автоматически. Мы не заменяем MOND, а предлагаем дополнительный инструмент.

5.3. Ограничения

Модель не работает в скоплениях — там плотность выше \rho_0 , и поправка становится отрицательной, что противоречит наблюдениям. Возможно, энтропийный механизм подавляется в горячей внутрископной среде.

5.4. Предсказания

Для LSB-галактик (плотность почти всюду ниже \rho_0 ) поправка сильна — это уже наблюдается.

Для стабёрстов (высокая плотность везде) поправка может стать отрицательной, давая скорости ниже барионных. Проверка на таких объектах — следующий шаг.

6. Выводы

Предложена эмпирическая замена барионной массы с двумя глобальными параметрами, улучшающая описание кривых вращения на \sim 13 км/с. Модель естественно воспроизводит морфологическую зависимость, но статистически уступает MOND по AICc.

\rho_0 \approx 2.2\times10^{-24} г/см³ близко к порогу Тоомре, что требует дальнейшего изучения.

Модель ограничена дисками и не применима к скоплениям.

Это не окончательная теория, а феноменологический ключ, который может стимулировать новые идеи.

Благодарности

Сообществу SPARC за данные, Ф. Лели и С. Макго за консультации, анонимному рецензенту за указание на ошибку с \rho_{\text{crit}} .

Литература

1. Lelli et al. 2016, AJ, 152, 157

2. McGaugh et al. 2016, PRL, 117, 201101

3. Milgrom 1983, ApJ, 270, 365

4. Verlinde 2017, SciPost Phys., 2, 016

5. Navarro et al. 1997, ApJ, 490, 493

6. Toomre 1964, ApJ, 139, 1217

7. Bekenstein 1973, Phys. Rev. D, 7, 2333

8. Padmanabhan 2010, Rep. Prog. Phys., 73, 046901.

Обычный парус использует силу ветра напрямую. Парус eSAIL испанской компании bound4blue работает иначе: система вакуумного всасывания создает воздушный поток вокруг аэродинамического крыла и обеспечивает в 7 раз большую тягу, чем обычный жесткий парус такого же размера.

eSAIL не заменяет двигатель, а помогает ему: дополнительная тяга снижает нагрузку на основные двигатели и позволяет сократить энергопотребление примерно на 10%. Система не занимает значительную часть рабочей палубы и не мешает погрузке и разгрузке.

Такие паруса уже установлены на 12 судах. Например, 22-метровый eSAIL помогает двигать грузовое судно Na Hiro E Pae между Таити и удаленными островами Аустрал. Похоже, ветер возвращается на суда — только теперь вместо обычного паруса используется высокотехнологичное аэродинамическое крыло.

Много интересного в телеграм-канале ЭнергетикУм