Учёные ожидали, что с сокращением морского льда медведи будут терять массу.
С 1992 по 2019 годы исследователи из Норвежского полярного институтавзвесили и измерили770 взрослых особей, выявив рост индекса физического состояния (BCI) с ~0,5 до ~0,6 после 2000 года. За этот период число дней безо льда в регионе выросло почти на 100, или примерно на четыре дня в год.
Хотя лёд, служащий платформой для охоты на тюленей, сокращается, белые медведи, похоже, нашли способы адаптироваться.
Основная гипотеза заключается в том, что они стали чаще охотиться на наземную добычу – оленей и моржей, а также на тюленей.
Моржи находятся под охраной в Норвегии с 1950-х годов, олени – с 1933 года, что позволило им восстановить численность и стать новым источником жирной пищи для медведей. А тюленям доступно меньше льда, и они теперь более плотно концентрируются на меньших участках, облегчая охоту.
По данным Polar Bears International, белые медведи Шпицбергена были одними из самых подверженных охоте до введения международной защиты в 1970-х годах. Эксперты считают, что восстановление популяции, наряду с ростом числа моржей и оленей, временно улучшило состояние животных.
Всего в Арктике насчитывается 20 субпопуляций белых медведей. В западной части залива Гудзон (Канада), где живут самые изученные медведи, численность сокращается из‑за потепления.
Глобальная тенденция остаётся ясной: белым медведям необходим морской лёд для выживания. Набор веса у шпицбергенских особей – лишь временное явление. В конечном итоге сокращение льда заставит животных тратить больше энергии на поиск добычи, истощая жировые запасы.
Олени могут наносить лесам большой вред, и теперь есть ещё один оригинальный способ с этим справиться.
Ученые Фрайбургского университета нашли простой способ уменьшить ущерб, который олени причиняют молодым деревьям. Эксперимент проводился в лесах юго-восточной Германии на 11 участках: в каждом разместили по четыре зоны с запахами волка, рыси, коровы и воды (контрольный), высадив по 30 саженцев.
Фотоловушки фиксировали поведение благородных оленей и косуль: частоту и продолжительность посещений. Оказалось, что на зонах с запахом хищников, особенно рыси, олени бывали реже, проводили меньше времени и наносили меньший ущерб молодым деревьям по сравнению с контрольными участками.
Ученые предположили, что олени сильнее реагировали на запах рыси из-за её тактики засадного охотника – подкрадывания на близком расстоянии. Волки же только осваивали территорию, так что олени были с ними менее знакомы и реагировали слабее.
Это наблюдение ценно, поскольку чрезмерное повреждение растительности оленями остаётся серьёзной угрозой для восстановления лесов. Обычно борьба с этим требует значительных затрат.
И хотя в эксперименте были использованы концентрированные запахи: более заметные, чем в дикой природе, где следы хищников распределены неравномерно – тем не менее возвращение крупных хищников вполне может стать естественным и недорогим инструментом восстановления лесов.
Здравствуйте читатели! В предыдущих постах мы уже с Вами рассмотрели шесть Чудес Света и лишь про одно из них я вам еще не рассказал, про самое первое и древнее - про Пирамиду Хеопса. Но про нее я напишу немного позднее, а в данной статье мне бы хотелось рассказать про другой легендарный памятник античности, но который до наш дней увы не «дожил» - про Великую Александрийскую Библиотеку. Перед началом написания данного поста я был уверен, что информации по библиотеке «вагон и маленькая тележка», так как она является ровесником седьмому Чуду Света (Александрийский маяк). Про Александрийский маяк я уже выпускал пост и информации про него сохранилось много. Но вот про Библиотеку, к моему удивлению, информации практически нет. Я бы даже сказал, что информации про нее меньше, чем про легендарные Висячие Сады Семирамиды. Но все ее же существование в прошлом не стоит под вопросом, в отличие от садов. Нам точно известно, что она существовала, но вот как она выглядела и каким образом построена - остается на данный момент загадкой. Так что прошу присоединиться к моему небольшому расследованию по раскрытию этой величайшей тайны и погрузиться в те античные времена, когда соратник Александра Македонского Птолемей I Сотер стал правителем эллинистического Египта.
Предыстория
«Птолемей II изучает свиток папируса», картина Винченцо Камуччини (1771-1844)
После смерти Александра Македонского власть над эллинистическим Египтом получил его верный соратник и полководец - Птолемей I Сотер. В самом начале своего правления Птолемей перенес столицу из Мемфиса в Александрию. Он выбрал этот город не случайно, Александрия была идеально расположена на побережье Средиземного моря. Это позволяло Птолемею строить мощный флот и контролировать морские торговые пути, что было ключом к господству в Восточном Средиземноморье. И целью всей его жизни было сделать Александрию величайшим городом мира. Чтобы осуществить этот замысел Птолемей стал привлекать в город лучшие умы своего времени, для развития науки и создания выдающихся шедевров. Одним из таких творений стал знаменитый Александрийcкий Маяк, про который я уже писал. К сожалению строительство маяка завершилось уже после его смерти и воочию его лицезреть он не смог. Но осуществление своего другого замысла он все же дождался ( хоть и в конце своей жизни) - открытия первого в мире университета Мусейона (Храм Муз) вместе с Александрийской Библиотекой. Идея создания , согласно античным источникам, принадлежала все же не Птолемею, а философу и государственному деятелю Деметрию Фалерскому, который и предложил Птолемею создать в новой столице, центр знаний, который бы затмил собой всё, что существовало до этого.
Трагедия Деметрия Фалерского
Прежде чем продоолжить рассказ про Мусейон и Библиотеку, мне хочется рассказать о трагической судьбе идейного создателя данного комплекса сооружений.
Деметрий родился около 350 года до н.э. в Афинах. Он был учеником Теофраста, возглавлявшего Ликей Аристотеля. Но в отличие от многих философов, Деметрий сочетал любовь к мудрости с талантом государственного деятеля. В 317 году до н.э., после периода политической нестабильности, македонский правитель Кассандр, один из диадохов (бывших полководцев) Александра Македонского, назначил Деметрия эпимелетом (попечителем) Афин. Фактически он стал правителем города на целое десятилетие (317-307 гг. до н.э.). Этот период позже назовут «правлением философа».
Его правление было отмечено необычайным процветанием и масштабными реформами. Он провел законы против роскоши, регламентировал погребальные обряды, покровительствовал искусствам и, что символично, ввел в Афинах государственный культ Муз. Это прямо предвосхищало его будущую деятельность в Александрии. При нём Афины пережили экономический и культурный расцвет. Однако его власть опиралась на македонцев, и многие афиняне видели в нём марионетку чужеземцев. В 307 году до н.э. сын Антигона Одноглазого, Деметрий Полиоркет, осадил и взял Афины. Деметрий Фалерский был свергнут. Его статуи были низвергнуты, а против него был вынесен смертный приговор. Ему чудом удалось бежать из города. После нескольких лет скитаний он нашел приют при дворе другого диадоха - Птолемея I Сотера в Египте.
Именно в Александрии таланты Деметрия и нашли своё воплощение. Как я уже писал ранее, Птолемей I, стремясь укрепить престиж своей новой столицы, мечтал сделать её не только политическим, но и интеллектуальным центром мира. Деметрий, с его аристотелевским багажом и опытом управления, стал идеальным советником для этого. Именно Деметрий Фалерский убедил Птолемея основать не просто библиотеку, а целый Мусейон - научный центр и университет по образцу Аристотелевского Ликея, но в несравненно большем масштабе и с государственным финансированием. Деметрий, видевший в Афинах пользу от культа Муз, перенёс эту идею в Египет.
Ему приписывают разработку грандиозного плана по сбору «всех книг мира». До наших дней дошел исторический текст под названием «Письмо Аристея», который и подтверждает эти слова:
«Деметрий Фалерский, поставленный во главе царской библиотеки, получил большую сумму денег на то, чтобы собрать по мере возможности все книги в мире. Закупая их и снимая копии, он, насколько это от него зависело, исполнил замысел царя. Когда в моем присутствии ему был задан вопрос:« Сколько тысяч свитков уже собрано?», он ответил:« Более двухсот тысяч, о царь, но я приложу усилия к тому, чтобы в скором времени достать остальные и довести общий счет до пятисот тысяч».
«Письмо Аристея», параграф 8-9, Аристей (III в. до н. э)
Однако судьба снова оказалась неблагосклонна к Деметрию. После смерти Птолемея I в 283 году до н.э. на престол взошёл его сын, Птолемей II Филадельф. Новый царь, стремясь дистанцироваться от старой окружения отца и, возможно, опасаясь влиятельного философа, сослал Деметрия в Верхний Египет. По иронии судьбы, согласно одной из легенд, Деметрий умер от укуса змеи - символ мудрости и одновременно смерти в египетской мифологии.
Мусейон (Храм Муз)
«Афинская школа», фреска работы Рафаэля Санти (1483-1520г.)
Если Вы дошли до этого места уважаемый читатель, то хотелось бы прояснить один момент. В дальнейшем моем повествовании я больше буду затрагивать непосредственно Мусейон, а не Библиотеку. Отделять Библиотеку от Мусейона неправильно, так как это был единый комплекс. Такого же мнение придерживались и античные авторы, которых я тоже упомяну. И на мой взгляд немного несправедливо, что в историю вошла именно Библиотека, хотя она была лишь частью более грандиозного замысла.
А теперь давайте вернемся ко времени начала строительства Мусейона. Строительство началось еще при жизни Птолемея I, ориентировочно в 295-285 годов до н.э. Мусейон получился уникальным комплексом сооружений для античного мира. Он из себя представлял первый в истории государственный научно-исследовательский и образовательный центр, «прототип» современной Академии наук и университета в одном лице. В отличие от своего предшественника, школы Аристотеля в Афинах, Мусейон был масштабным государственным проектом, полностью финансируемым из царской казны. Он располагался в самом сердце царского квартала Брухейон и физически примыкал к дворцовому комплексу, что символизировало неразрывную связь власти и знания. До наших дней сохранились свидетельства античного автора Страбона (ок. 64 до н. э. - ок. 23 н. э.), который посещал Мусейон при жизни:
«Город (Александрия) имеет прекрасные священные участки, а также царские дворцы, которые составляют четверть или даже треть всей территории города. Подобно тому как всякий царь из любви к пышности обычно прибавлял какое-нибудь украшение к фамильным памятникам, так он воздвигал на собственные средства дворец вдобавок к уже построенным. Все дворцы тем не менее соединены друг с другом и с гаванью, даже те, которые расположены вне гавани. Мусей также является частью помещений царских дворцов; он имеет место для прогулок, «экседру» и большой дом, где находится общая столовая для ученых, состоящих при Мусее. Эта коллегия ученых имеет не только общее имущество, но и жреца — правителя Мусея, который прежде назначался царями, а теперь — Цезарем».
«География», Книга 17, глава 8, Страбон
Так же стоит упомянуть, что Мусейон не ограничивался лишь гуманитарными науками. Он был оснащён передовыми для своего времени исследовательскими объектами: обсерваторией для наблюдения за звёздами, лабораториями, анатомическим театром, где врачи вроде Герофила и Эрасистрата проводили вскрытия, что позволило сделать революционные открытия в медицине, а также ботаническим и зоологическим садами, где изучали флору и фауну со всего известного мира. Неотъемлемой частью этого «города учёных» была знаменитая Библиотека, которая изначально задумывалась как хранилище всех книг мира. Она обеспечивала исследователей уникальным материалом для работы - сотнями тысяч свитков, которые систематизировались, копировались и изучались прямо на месте.
Помимо основной библиотеки была и «Дочерняя» библиотека, которая располагалась в храме Сераписа. Введение культа Сераписа было гениальным политическим и культурным ходом Птолемеев: они создали бога, который был бы одинаково близок и понятен как коренному египетскому населению, так и греческим переселенцам. Серапис сочетал в себе черты египетских богов Осириса и Аписа (отсюда и имя Серапис) и греческих Зевса, Аида и Асклепия, олицетворяя собой плодородие, загробную жизнь и исцеление. Храм располагался на возвышенности в западной части города, в районе, называемом Ракотида. Решение о переносе части книг из Главной Библиотеки очевидно возникла тогда, когда когда фонды разрослись настолько, что потребовалось дополнительное пространство для книг. В отличие от Главной Библиотеки, которая была напрямую связана с научными исследованиями учёных Мусейона, библиотека храма Сераписа, по мнению историков, могла быть более публичной и содержать дубликаты текстов, а также книги, представлявшие общий интерес. Согласно описаниям античных авторов, таких как Аммиан Марцеллин (IV в. н.э.), это было колоссальное и невероятно красивое сооружение:
«В городе есть очень высокие храмы. Выделяется среди них Серапей. Моя речь бессильна описать его. Обширные, окруженный колоннадами дворы, статуи, дышащие жизнью, и множество других произведений искусства, все это украшает его настолько, что после Капитолия, которым увековечивает себя достославный Рим, ничего более великолепного не знает Вселенная. В этом храме были помещены книжные сокровища неоценимого достоинства. Но древние писатели единогласно свидетельствуют, что когда, во время Александрийской войны при диктаторе Цезаре, город подвергся разграблению, сгорело 700 тысяч томов, которые были собраны неусыпными трудами царей Птолемеев».
«Деяния», книга XXII, глава 16, параграф 12, Аммиан Марцеллин
Как же осуществлялось строительство Мусейона и Библиотеки? И как они выглядели?
«Александрийская библиотека», гравюра О. фон Корвена, XIX век
А вот эти вопросы и является самой большой загадкой. Ни один античный автор (по крайне мере я таковых не нашёл) не оставил ни малейшего внешнего описания столь грандиозного комплекса. Все они в своих трудах делали акцент на его роли и назначении, но не писали про архитектуру, строительство и внешний вид. И теперь мы вынужденно вступаем на тропу предположений.
Сам процесс строительства, вероятно, выглядел следующим образом. Сначала архитекторы, чьи имена история не сохранила, но которые предположительно были греками, возможно, из Афин или Малой Азии, разработали план в рамках общего ансамбля царского дворца. Они выбрали место в районе Брухейон, чтобы ученые были под рукой у царя. Площадку расчистили и выровняли. Основным строительным материалом служил местный известняк, который добывали в каменоломнях и на баржах доставляли к месту строительства. Для облицовки важных частей здания, например, колонн главного портика или полов, мог использоваться привозной мрамор, что подчеркивало статус постройки.
Основой конструкции были каменные стены, сложенные из тщательно подогнанных блоков. Возводили их с помощью деревянных кранов, лебедок и рычагов - стандартных для той эпохи инструментов. Главным архитектурным элементом, без сомнения, была колоннада. Просторные залы и внутренние дворы вероятно окружали ряды стройных колонн. Эти колонны несли на себе массивные каменные архитравы и образовывали галереи, где можно было укрыться от палящего солнца.
Крышу, скорее всего, делали из деревянных балок, поверх которых укладывали черепицу. Вот здесь таилась одна из главных опасностей для будущих свитков - вероятность возникновения пожара. Поэтому архитекторы, возможно, уже думали о мерах предосторожности, например о разделении хранилищ. Самое интересное - это внутреннее устройство, непосредственно для хранения свитков. Стены главных залов-библиотек не были гладкими. Их скорее всего прорезали многочисленные глубокие ниши (армарии). В этих нишах, как в отдельных сейфах, хранились корзины или деревянные сундуки со свитками. Каждая ниша, вероятно, имела маркировку, соответствующую общему каталогу. Для удобства ученых вдоль стен могли стоять длинные деревянные полки, а в центре залов - пюпитры и столы для чтения.
Особое внимание должно было уделяться микроклимату помещений. Папирусы боятся сырости. Поэтому здание, вероятно, располагали и ориентировали так, чтобы обеспечить хорошую вентиляцию, но защитить от морской влаги. Окна могли быть небольшими и расположенными высоко, чтобы прямой солнечный свет не выцветлял чернила.
Разрушение Мусейона и Великой Александрийской Библиотеки
«Пожар в Александрийской библиотеке», гравюра, 1876 год.
Первые серьёзные повреждения библиотека и, возможно, Мусейон понесли во время Александрийской войны 48-47 годов до н.э., когда Юлий Цезарь оказался в осаде в городе. Римские историки, такие как Сенека и позже Плутарх, сообщают, что во время боёв огонь перекинулся на портовые склады, где хранилось огромное количество свитков - по разным оценкам, от 40 до 70 тысяч. Хотя, вероятно, это были не основные фонды библиотеки в Брухейоне, а книги, подготовленные для экспорта или только что привезённые, утрата была колоссальной.
«Узнав о заговоре, Цезарь велел окружить стражей пиршественную залу. Потин был убит, Ахилле же удалось бежать к войску, и он начал против Цезаря продолжительную и тяжелую войну , в которой Цезарю пришлось с незначительными силами защищаться против населения огромного города (Александрии) и большой египетской армии. Прежде всего, он подвергся опасности остаться без воды, так как водопроводные каналы были засыпаны неприятелем. Затем, враги пытались отрезать его от кораблей. Цезарь принужден был отвратить опасность , устроив пожар, который, распространившись со стороны верфей, уничтожил огромную библиотеку.
«Сравнительные жизнеописания», глава 49, Плутарх
«Сорок тысяч книг сгорели в Александрии; пусть кто-нибудь воздаст им хвалу, как великолепному памятнику царского богатства, — как это сделал Тит Ливий, который и называет эту библиотеку выдающимся созданием вкуса и заботливости царей».
«О душевном спокойствии», глава 9, Сенек
Следующий тяжёлый удар пришёлся на III век нашей эры, период кризиса Римской империи. При императоре Аврелиане в 272-273 годах н.э. в Александрии шли ожесточённые бои во время подавления восстания царицы Зенобии. Основные сражения развернулись именно в районе Брухейона, где располагался царский дворец и Мусейон. Квартал был практически полностью разрушен, и есть все основания полагать, что именно тогда главная Библиотека и Мусейон как государственное учреждение прекратили своё существование. Учёные, вероятно, разбежались, а уцелевшие фонды могли быть частично перенесены в более безопасное место - в храм Сераписа, который уцелел.
«И вот, взяв Александрию, он (Аврелиан) обрушил на неё суровую кару, предал смерти всех мятежников, сколько их ни было, и разрушил до основания её укреплённую часть — Брухейон, который был отстроен и укреплён ещё при царе Тиберии. И не было никого, кто не оплакивал бы гибель этого прекраснейшего квартала города».
«История Августов», глава 32
Храм Сераписа, величественное сооружение на холме, стал последним оплотом античной учёности в Александрии. «Малая» библиотека и сам храм, как центр языческой культуры, просуществовали дольше всех. Однако их судьба была предрешена с превращением христианства в государственную религию Римской империи. Конец наступил в 391 году н.э., при императоре Феодосии I, который издал эдикт о запрете всех языческих культов. По наущению александрийского патриарха Феофила фанатичная толпа христиан взяла штурмом храм Сераписа. Храм был разграблен, знаменитая статуя бога Сераписа разбита на куски, а затем здание было сожжено и разрушено до основания. Библиотека, хранившаяся в его стенах, была безвозвратно утеряна в этом пламени.
«В то самое время подобное смятение произошло и в Александрии. Епископ Феофил хлопотал, - и царь издал повеление разрушить языческие храмы, а в Александрии попечение об этом деле возложил на Феофила. Опираясь на такое полномочие, Феофил употребил все, чтобы покрыть бесславием языческие таинства: он срыл капище митрийское, разрушил храм Сераписа, выставил на позорище кровавые митрийские мистерии и показал все смешные нелепости обрядов Сераписа и других богов, приказав носить по торжищу изображения Приапа. Видя это, александрийские язычники, а особенно люди, называвшиеся философами, не перенесли такого оскорбления и к прежним кровавым своим делам присовокупили еще большие; воспламененные одним чувством, все они, по сделанному условию, устремились на христиан и начали совершать убийства всякого рода. Тем же со своей стороны платили христиане, - и одно зло увеличивалось другим. Борьба продолжалась до тех пор, пока не прекратило ее пресыщение убийствами. В ней погибло несколько и язычников, но христиан весьма много, а раненых с обеих сторон было без числа. Язычники ужаснулись этого события, потому что страшились царского гнева. Поступив так самоуправно и утолив свою ярость убийствами, они скрывались, кто куда мог: многие убежали даже из Александрии и расселялись по разным городам»
«Церковная история», глава 16, Сократ Схоластик( ок. 380 - ок. 450 гг. н.э)
Вот так и заканчивается мое повествование о Мусейоне и Великой Александрийской Библиотеке. Надеюсь оно Вам показался интересным. В следующий раз я вам расскажу....
P.S Подписывайтесь, чтобы всегда быть в курсе интересных обзоров и событий. Ваша поддержка очень важна! И пишите в комментариях - по каким событиям вы бы хотели еще увидеть статьи)
01 октября 2025 г., Специалисты из израильского Университета Бар-Илан разработали метод отделения объектов от фона на видео без длительного обучения нейросетей и больших вычислительных затрат.
Работа размещена на сервере препринтов arXiv.
AP Photo/Business Wire
Предложенная учеными технология решает сложную задачу извлечения объектов из видео с сохранением таких элементов, как мех, волосы, листва, тени, отражения, дым или рябь на воде.
Существующие методы разделения видео на слои требуют обучения ИИ-моделей на миллионах размеченных примеров или применения ресурсоемких методов оптимизации.
Новый подход израильских ученых позволяет достичь сопоставимых результатов с существенно меньшими затратами времени.
Метод позволяет, например, извлечь лебедя, плывущего по озеру, вместе с его отражением и поместить в другой водоем, а само озеро без лебедя использовать как фон для другой сцены с естественными отражениями, тенями и движением волн.
В отличие от существующих решений модель, получившая название OmnimatteZero, не требует дорогостоящего контролируемого обучения или самообучающейся оптимизации.
OmnimatteZero
OmnimatteZero — это первый генеративный подход Omnimatte без обучения, использующий предварительно обученные модели диффузии видео для удаления объектов, извлечения и бесшовной композиции слоёв всего за 0,04 секунды на кадр (на графическом процессоре A100). Источник: Двир Самуэль и др.
OmnimatteZero позволяет удалять объекты и связанные с ними эффекты из видео без необходимости обучения, используя готовые модели диффузии видео. Автор: Двир Самуэль и др.
Вместо этого технология использует методы дополнения изображений, применяемые к статичным кадрам, и модули для отслеживания изменений во времени и пространстве.
Исследователи продемонстрировали, что объекты можно идентифицировать без обучения благодаря встроенному механизму самовнимания, связывающему области внутри кадров и между кадрами.
Разработка предназначена для редакторов видео, дизайнеров, рекламщиков и исследователей в области искусственного интеллекта. В будущем технология может стать доступной для повседневного использования, включая редактирование видео прямо на смартфоне.
Оказывается, у нас прекрасная школьная программа, где школьников учат всему-всему, да и университеты у нас тоже учат качественно, а также наши ученые трудятся тоже на высоком уровне, да только Нобелевских лауреатов у нас, фактически, нет!
Почему хотя бы раз в 2-3 года какой-нибудь российский ученый не получает Нобелевскую премию?
Тип: обзорная популярная статья Авторы: врач-рентгенолог Павел Жалковский Обложка: Photo by James McKenney on Unsplash
Введение: волшебные лучи, которые видят сквозь тело
Представьте, что у врачей есть специальные очки, позволяющие заглянуть внутрь человеческого тела без скальпеля и разрезов. Именно так работают рентгеновские аппараты и компьютерные томографы (КТ) — они используют невидимые глазу лучи, чтобы показать, что происходит у нас внутри.
Когда в 1895 году Вильгельм Рентген обнаружил загадочные "икс-лучи", он вряд ли представлял, насколько изменится медицина благодаря его открытию. Сегодня рентгеновские технологии — это сложные инженерные системы, сочетающие достижения физики, электроники и компьютерных технологий. Давайте подробно разберем, как работают эти аппараты, начиная с фундаментальных принципов и заканчивая современными разработками.
Когда вы приходите в поликлинику с подозрением на перелом или пневмонию, врач часто отправляет вас "на рентген". А если нужно рассмотреть проблему подробнее — "на КТ". В чем разница? Как эти аппараты устроены? И почему мы не видим рентгеновские лучи? Давайте разбираться по порядку.
Виды рентгеновских исследований
Существует три основных метода:
• Компьютерная томография (КТ) — серия рентгеновских изображений, из которых компьютер воссоздаёт трёхмерную модель тела.
• Флюороскопия — динамическое изображение в реальном времени (например, при операции).
Как получают "невидимые лучи"? Внутри каждого рентгеновского аппарата есть удивительное устройство — рентгеновская трубка. Это сердце всего аппарата. Представьте обычную лампочку, но с секретом: Внутри вакуумной колбы из боросиликатного стекла или металлокерамики находятся катод и анод, а также ротор/статор
Рис.1 (в коллаборации с chatgpt.com) Схема рентгеновской трубки
Рентген — фотокамера для органов
Катод (минус, отрицательно заряженный электрод) — вольфрамовая спираль, как в старых лампах накаливания, на которую нанесен слой из щелочноземельных элементов. Если быть точным, то две нити (малая и большая). По спирали пропускается электрический ток, она раскаляется до 2000°С и начинает "испарять" электроны.
Анод (плюс, положительно заряженный электрод) — массивный металлический (часто из вольфрама, Tпл=3422°C) или керамометаллический диск (часть, куда бьют электроны – обычно из молибдена или меди) который вращается с бешеной скоростью — до 10 000 оборотов в минуту! Почему так быстро? Потому что электроны бьют по нему с огромной энергией, и без вращения он бы просто расплавился (фиксированный анод применяется на стоматологических и передвижных устройствах).
Ускоряющее напряжение — между катодом и анодом создается разница потенциалов от 25 000 до 150 000 вольт! Представьте молнию в миниатюре — электроны разгоняются до огромных скоростей и врезаются в анод.
Итак, генерация излучения происходит в несколько этапов. Катод нагревается до 2000-2500°C, что вызывает термоэлектронную эмиссию, то есть создание облака электронов вокруг него. Затем подается высокое напряжение (25-150 кВ), которое заставляет электроны чрезвычайно быстро двигаться к аноду относительно тонким пучком 0,5-2мм и, в конечном счете, ударяться об анод в место, называемое фокусным пятном. Когда электроны врезаются в анод, происходит чудо физики:
•Тормозное излучение (90% лучей) — непрерывный спектр, образующийся при торможении электронов в поле ядра анода.
Представьте машину, резко тормозящую о стену. При столкновении выделяется энергия. Так и здесь — электроны резко тормозят, и их энергия превращается в рентгеновские лучи разных энергий. Электрон от нити накала проходит рядом с тяжелым ядром вещества анода, резко тормозит и меняет свое направление, в результате чего образуется квант рентгеновского излучения. При этом замедлившийся и изменивший направление электрон готов к новым взаимодействиям.
• Характеристическое излучение (10% лучей) — электрон выбивает другие электроны из внутренних оболочек атомов анода, меняет свою траекторию и замедляется. На освободившееся вакантное место из внутренней электронной оболочки переходит электрон с внешней оболочки с целью занять более энергетически выгодное положение. Это сопровождается испусканием рентгеновского излучения с характерным для материала анода линейчатым спектром энергий.
Рис.2 Схема формирования тормозного и характеристического излучения
Интересный факт: КПД процессов формирования рентгеновского излучения всего 1%! 99% энергии уходит в нагрев — поэтому анод и вращается, и охлаждается.
Рентгеновское излучение представляет собой электромагнитные волны с длиной волны от 0,01 до 10 нанометров, расположенные в спектре между ультрафиолетом и гамма-излучением. Их ключевые свойства:
Высокая проникающая способность
Способность ионизировать атомы
Невидимы для человеческого глаза
Распространяются прямолинейно
Заставляют флуоресцировать некоторые материалы
Рис.3 Знакомая всем из школьного кабинета физики шкала электромагнитных волн
Это первая часть, так как статья очень большая, если наберёт достаточно положительных реакций и лайков - выложу вторую часть и остальные статьи - я не знаю - нравится вам такое или нет.
Но вся статья, если лень ждать, есть на нашем сайте:
Японские физики из Университета Осаки объявили об открытии нового состояния квантовой материи. В ходе исследования они обнаружили в материале CeRhSn (церий-родий-олово) тяжёлые фермионы (тяжелые электроны), которые демонстрируют устойчивую квантовую запутанность при высоких температурах, что может ускорить создание нового поколения квантовых компьютеров.
CeRhSn вдоль оси c. Атомы церия, родия и олова обозначены средне-серым, чёрным и не закрашенным кружками соответственно.
Исследовательская группа под руководством доктора Шин-ичи Кимуры наблюдала, как электроны в сплаве церия, родия и олова взаимодействуют с магнитными полями, эффективно увеличивая свою массу в сотни раз.
Изображение тяжёлых электронов с квантовой запутанностью на CeRhSn. Автор: Такуто Накамура и Син-ичи Кимура
Эти «тяжелые» частицы оказались связаны квантовой запутанностью — ключевым ресурсом для квантовых вычислений. Уникальность открытия заключается в том, что этот эффект сохраняется при температурах, близких к комнатной, в то время как большинство существующих квантовых систем требуют охлаждения до абсолютного нуля.
(a) Кристаллическая структура CeRhSn. (b) Обратное время жизни, делённое на температуру, и планковское время как функция энергии фотона, делённой на температуру. (c) Динамический планковский масштабный график и теоретическая кривая.
Это открытие решает одну из главных инженерных проблем на пути к созданию практичных квантовых устройств, упрощая их конструкцию и снижая стоимость. Стабильная при высоких температурах запутанность открывает дорогу к разработке более надежных и масштабируемых квантовых процессоров, которые смогут решать задачи, недоступные классическим суперкомпьютерам.
Комментарий редакции: Хотя технология находится на ранней стадии и требует дальнейших исследований, работа японских ученых закладывает фундаментальную основу для будущих инноваций в области квантовых технологий и материаловедения.
Японские исследователи разработали метод крио-оптической микроскопии, позволяющий фиксировать живые клетки в строго заданный момент времени с точностью до ±10 миллисекунд. Уникальная техника даёт возможность рассматривать стремительные биологические процессы так, словно они остановлены на кадре высокого качества.
Учёные показали метод на сердечных клетках новорождённых крыс, замораживая распространение волн кальция — процессов, происходящих всего за доли секунды. Благодаря такой «паузе» биологи получают возможность в тысячекратном увеличении рассматривать события, которые ранее было невозможно зафиксировать.
В перспективе технология может применяться для изучения фолдинга белков, работы ферментов и других быстротекущих реакций. Интеграция метода с другими видами микроскопии открывает дорогу к созданию комплексных систем, способных раскрыть тайны клеточной жизни на принципиально новом уровне.