✅ Как нейросеть исправила давние ошибки

Нейросеть принимает на вход траектории частиц из экспериментов и предсказывает величину сил взаимодействия между ними, внешних воздействий и коэффициенты затухания сил.

Выводы модели опровергли одно из основных допущений в сегодняшней теории плазмы — что заряд частицы зависит только от ее массы. Выяснилось, что на него влияет также давление в плазме и температура.

Второе распространенное заблуждение касалось силы взаимодействия между частицами: считалось, что ее затухание зависит только от расстояния. Но нейросеть показала, что вклад вносит и размер самих частиц, что ранние экспериментальные модели игнорировали.

⏩ Какие открытия сделал ИИ

ИИ раскрыл точные характеристики так называемых несимметричных сил в пылевой плазме. Алгоритм установил, что когда одна частица притягивает следующую, то ведомая частица, наоборот, отталкивает первую. Такой тип взаимодействий впервые смоделировали с точностью выше 99%.

Это открытие демонстрирует, что ИИ может выявлять скрытые законы даже в хаотичных физических системах. Ученые планируют применить новые методы и для исследования других теорий.

Эти рекомендации основаны по большей части на многолетних наблюдениях садоводов и агрономов, которые обнаружили некоторую закономерность. В новолуние и на растущей Луне лучше растут надземные части саженцев – листья, стебли, плоды, а на убывающей – клубни и луковицы. Считается, что в первом случае во время прилива грунтовая вода поднимается вверх, становясь более доступной для «вершков», а во втором случае, наоборот, опускается вниз, поступая только к «корешкам».

Влияние Луны на почву

– Гравитационное притяжение Луны воздействует на воду в океанах. Спутник притягивает ее, создавая огромную волну на стороне Земли, которая к ней повернута. Одновременно на противоположной части планеты из-за ее вращения возникает вторая такая же. Когда волны оказываются у берега, наступает прилив, а когда вода уходит назад – отлив, – объясняет старший преподаватель кафедры «Общая физика» ПНИПУ Нина Любимова. 

Такие же колебания происходят в грунтовых водах почвы. Но они примерно в 50 раз менее интенсивные, чем приливы в открытых морских бассейнах. Так, например, в заливе Фанди, омывающем побережья Канады и США и относящемся к Атлантическому океану, уровень воды может подниматься и опускаться на уровень до 18 метров, тогда как даже в самых рыхлых, пористых почвах (песчаных, торфяных) – максимум на 1,5 метра.

– Это связано с тем, что расстояние между молекулами твердых веществ меньше, чем в жидких. За счет этого они прочнее связаны друг с другом, и гравитации Луны сложнее изменить их положение, – продолжает эксперт Пермского Политеха.

Цветение некоторых растений зависит от фазы Луны

Ассистент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ Евгения Гладких рассказала, что некоторые растения и водоросли могут синхронизировать свою активность с фазами спутника Земли. Так, цветение кустарника эфедры и кактуса цереус скалистый начинается, когда Луна становится полной. В такие ночи особенно активными становятся специфические опылители – летучие мыши и мотыльки – их привлекает яркий свет. А зеленые, бурые и красные водоросли наоборот выпускают споры в новолуние, когда темнота защищает нежные клетки от ультрафиолетового излучения, а приливные течения помогают рассеивать потомство.

Это становится возможным благодаря фоторецепторам этих растений, улавливающим малейшие изменения лунного света. А также циркадным ритмам, которые синхронизируются с приливами через колебания влажности и давления. Такой необычный механизм – результат миллионов лет эволюции в трудных условиях для повышения шансов на размножение.

– У других растений, которые опыляются с помощью пчел или ветра, нет необходимости в адаптации к таким сложных процессам. Так что на цветение садовых и огородных культур фазы Луны не влияют, – добавляет ученая ПНИПУ.

Нужно ли в новолуние и полнолуние избегать любых работ с растениями

В основном такие советы связаны с поверьем, что в эти периоды растения особенно уязвимы. В новолуние замедлено движение жидкости в корнях и побегах, в полнолуние нарушен баланс жидкости, и ткани могут быть слишком чувствительными к обработке пестицидами. Но это лишь примеры многочисленных примет – научных объяснений и доказательств описанных явлений нет.

– С другой стороны, для некоторых культур, например, картофеля, капусты, риса, посев в полнолуние наоборот оказывает положительный эффект. В этом случае период раннего развития растения придется на убывающую Луну – время, когда яркого света уже нет. Это защитит еще хрупкий, развивающийся побег от ночных вредителей, пик активности которых приходится на период наибольшей освещенности земель спутником Земли. Например, колорадские жуки увеличивают свою пищевую активность в среднем на 20%, а некоторые виды бабочек начинают мигрировать за два дня до полнолуния, – делится Евгения Гладких.

Мифы о влиянии Луны

Лунные циклы, их влияние на нашу жизнь и, в частности, на урожай обросли множеством легенд. Большое количество гипотез, возникших в результате многолетних наблюдений, пока что остаются всего лишь удачными совпадениями.

– Так, например, нет убедительных доказательств, того, что в определенные фазы спутника Земли растения лучше усваивают питательные вещества из удобрений. Хотя обычно составители календарей для садоводов советуют применять органические и азотные подкормки на растущей, а калийные и фосфорные – на убывающей Луне. На самом деле для выбора минеральных добавок гораздо эффективнее будет обратиться к базовым агрономическим рекомендациям: учитывать состояние почвы, тип культуры, степень ее развития, – советует Евгения Гладких.

Зачастую в календарях для садоводов советуют пропалывать сорняки в убывающую Луну, чтобы избавиться от них навсегда. На самом деле ни скорость роста их корней, ни способность к размножению не меняются в зависимости от цикла освещенности спутника Земли. Более того, многие сорняки, например, мокрица, могут прорастать в любое время при подходящих условиях. Поэтому единственный надежный способ избавиться от них — тщательная механическая прополка с полным удалением подземных частей или использование химикатов, а не выбор «правильного» дня по календарю.

Эксперт ПНИПУ также развеяла миф о том, что лунный свет способен поддерживать фотосинтез. Его яркость в десятки тысяч раз слабее солнечного, поэтому растения не могут использовать его для выработки энергии. Однако это слабое освещение абсолютно безвредно как для культурных, так и для дикорастущих видов. В отличие от искусственной ночной подсветки, которая может нарушать биоритмы растений, естественный лунный свет настолько тусклый, что не влияет на процессы роста.

Стоит ли опираться на лунный календарь

Оба эксперта Пермского Политеха согласились в том, что на урожайность в первую очередь влияют состояние почвы (содержание в ней гумуса, азота, фосфора, калия, микроэлементов, ее кислотность и засоленность) и такие климатические факторы как температура, влажность, солнечный свет. Кроме этого, важно качество самих семян, частота обработки земли, наличие удобрений. Необходимым для хорошего урожая является также оптимальный режим увлажнения и полива. А такие факторы, как фазы Луны и геомагнитная активность считаются второстепенными, так как имеют мало научных подтверждений их влияния на рост растений.

Так что лунный календарь может стать удобным дополнением для дачников. Он поможет не забыть провести те или иные работы в огороде, а в некоторых случаях поможет процессу размножения растений. Но сажать семена в сухую песчаную почву в надежде на то, что определенная фаза Луны спасет ситуацию, конечно, будет бесполезно.

Какие работы нужно провести в сентябре вне зависимости от лунного календаря

Сентябрь – это отличное время, чтобы собрать урожай и подготовить свой сад или огород к зиме. До заморозков нужно собрать поздние сорта яблок, выкопать корнеплоды, срезать тыкву, кабачки и капусту. Можно посадить холодостойкие растения, такие как лук, чеснок, редис, морковь, – они успеют укорениться, но не прорастут. Также это отличный способ защитить почву от эрозии, ведь их корни и зелень будут удерживать землю от выветривания и вымывания до следующего сезона.

Евгения Гладких рекомендует посадить на освободившихся грядках сидераты – быстрорастущие культуры, например, горчицу, клевер или рожь, которые специально выращивают и затем закапывают в почву, чтобы обогатить ее питательными веществами и улучшить структуру почвы и предотвратить развитие сорняков.

Также стоит поухаживать за кустарниками и деревьями – провести санитарную обрезку, очистить теплицы.

– В сентябре не рекомендуется вносить азотные удобрения. Растения в осенний период должны готовиться к зиме, а не накапливать зеленую массу, а именно этому и поспособствует внесение таких добавок, – советует ученая ПНИПУ.

Стартап Realta разрабатывает “волшебный” реактор

Американская компания Realta Fusion планирует создать термоядерный реактор в форме... бутылки. И нет, это не фантастика, а реальный проект, профинансированный на $36 миллионов. Цель — произвести чистую энергию дешевле, чем природный газ.

В основе лежит технология магнитного зеркала:

перегретая плазма удерживается в продолговатом реакторе мощными магнитами на концах и слабее — по бокам. Такой подход позволяет удешевить конструкцию и всё-таки удержать термоядерную реакцию.

Реактор под названием Anvil должен появиться в прототипе уже к 2026 году. Цель — достичь стоимости $100/МВт•ч, а затем и $40/МВт•ч, конкурируя с газовыми ТЭС, но без выбросов.

Больше интересной информации про энергию и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм

Традиционно для приготовления этого настоя в банку заливают заваренный черный, зеленый или травяной остывший чай с сахаром. Затем добавляют готовый гриб и немного старого напитка для подкисления. Чай служит для него питательной средой, а сахар – «едой» для микроорганизмов. Все это накрывают «дышащей» тканью (например, марлей) и оставляют при комнатной температуре на 7–14 дней. За это время бактерии превращают сахар в кислоты, вырабатывают ферменты и витамины, полезные для здоровья. Например, уксусная кислота подавляет вредную микрофлору и снижает уровень сахара в крови. Глюкуроновая – выводит токсины из печени. Молочная – улучшает микрофлору кишечника и уменьшает воспаления. В комбуче также содержатся витамины группы В, поддерживающие нервную систему и энергетический обмен, и мощный антиоксидант витамин С.

Этот богатый веществами напиток мог бы быть особенно полезен для диабетиков, поскольку кислоты и ферменты в нем также позволяют снижать инсулинорезистентность, улучшать метаболизм глюкозы и в целом очищать организм. Однако такое народное средство недоступно для них из-за большого количества сахара в составе.

При создании народного средства на стевии и эритрите процесс ферментации нарушается, так как эти и другие сахарозаменители не являются полноценной пищей для микроорганизмов чайного гриба. Его дрожжи и бактерии в симбиозе изначально приспособлены перерабатывать обычный сахар (сахарозу). Именно этот процесс позволяет расщеплять его на глюкозу и фруктозу, затем превращая в полезные вещества. Иначе комбуча получается практически лишенной пробиотических свойств.

Ученые Пермского Политеха создали новые ферментированные напитки на основе чайного гриба с использованием альтернативных ингредиентов. Среди них – черный кофе и мед, который считается относительно безопасным для диабетиков второго типа. Процесс проходил в теплом помещении без доступа солнца с регулярным обновлением питательной среды. После ферментации ученые оценивали количество живых микроорганизмов в каждом образце и сравнивали с традиционным вариантом, чтобы определить, какая среда наиболее благоприятна для роста чайного гриба.

– Мы проводили эксперименты на черном, зеленом чаях, кофе и воде в качестве контрольного образца. В каждый напиток с чайным грибом добавляли сахар или мед, чтобы обеспечить микроорганизмы необходимыми для ферментации веществами. Эксперимент показал, что гриб лучше всего растет на черном чае с медом: количество микроорганизмов в этом образце достигло 4,6∙108 КОЕ/мл (колониеобразующих единиц на миллилитр). Это значительно выше, чем в вариантах с сахаром. Кроме того, комбуча на меде имела более выраженную кислотность (pH 2,7), при норме pH 2,5–3,5 для данного напитка, что свидетельствует о высокой биологической активности (выработке органических кислот). Так, мед сильнее способствует росту чайного гриба, поскольку является по составу более богатым сырьем, чем сахар, – комментирует Анна Портнова, доцент кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ, кандидат химических наук.

Если pH выше 4,5, напиток становится менее стабильным и может испортиться. В образцах чайного гриба, разработанных учеными ПНИПУ, оптимальная кислотность, которая подавляет рост вредных бактерий, обеспечивает сохранность комбучи и активизирует полезные ферменты.

Интересно, что настой на основе чайного гриба и кофе, разработанный учеными ПНИПУ, также имеет большие перспективы — его кислотность составила pH 3,4, а количество микроорганизмов — 1,3∙107 КОЕ/мл. Кофе сам по себе содержит витамины группы B, калий, магний и марганец, поддерживающие работу сердца и антиоксидантную защиту. Это значит, что чайный гриб на его основе будет оказывать бодрящий и вдвойне оздоровительный эффект.

Исследование ученых Пермского Политеха открывает новые перспективы в создании функциональных напитков на основе чайного гриба, адаптированных для людей с диабетом и не только. Разработанный вариант ферментации на меде и кофе сохраняет все полезные свойства традиционного настоя — пробиотики, органические кислоты и витамины, — и делает его доступным для тех, кому противопоказан сахар. Это важный шаг в развитии персонализированного питания, особенно на фоне растущего спроса на натуральные продукты для укрепления здоровья. Кроме того, технология открывает возможности для дальнейших исследований — например, разработки специализированных ферментированных продуктов для людей с метаболическими нарушениями.

Пересадка глаз

Прежде всего стоит оговорить саму ситуацию с глазами. А именно, в эстетических целях, например, при пересадке лица, можно пересадить нефункционирующие глаза в пустые глазницы. Но, к сожалению, эти глаза не способны видеть.

Главная сложность при пересадке глаз – поддержка постоянного поступления насыщенной кислородом крови. И это крайне сложно обеспечить после удаления глаза у донора. Если поступление кислорода прекратится даже на короткое время, сетчатка глаза перестанет функционировать.

Вот тут-то и пригодится глазная ЭКМО.

ЭКМО и пересадка глаз

Название «ЭКМО» – это аббревиатура «экстракорпоральной мембранной оксигенации». Технически, это системы, которые используются для насыщения крови пациентов кислородом во время трансплантации сердца и легких. Устройство разрабатывается учеными из Университета Майами совместно с Институтом глаза Баскома Палмера в Майами и Медицинской школой Миллера.

Идея заключается в том, что когда глаз извлекается из тела донора с диагнозом «смерть мозга», но до наступления его клинической смерти и с согласия семьи, глаз помещают в портативный аппарат. Это и есть та самая глазная ЭКМО. Аппарат непрерывно перекачивает в орган и откачивает из него подогретую, насыщенную кислородом кровь, смешанную с «уникальным раствором».

Пока эта жидкость циркулирует, глаз остаётся живым и функциональным. А поскольку система портативна и автономна, её вместе с глазом можно перемещать из одной операционной в другую или даже между разными больницами.

Первые опыты в пересадке глаз

В ходе первоначального испытания технологии прототип устройства смог поддерживать жизнеспособность донорского глаза в течение нескольких часов после извлечения. Важно отметить, что было видно, как добавленный краситель проходит через сетчатку глаза, которая всё это время оставалась функциональной.

Подобные процедуры никогда не проводились ни в одном учреждении США, а возможно, и в мире. Никакого продукта, подобного глазной ЭКМО, не существует, но это устройство стало наглядным доказательством того, что всё работает.

Член команды, доцент Ашутош Агарвал, биомедицинский инженер из Университета Майами.

Дальнейшие этапы исследования включают разработку методов сохранения и восстановления зрительного нерва глаза. Весь проект стал возможен благодаря гранту от программы «Трансплантация аллотрансплантатов человеческого глаза» Агентства передовых исследовательских проектов в области здравоохранения (ARPA-H) Министерства здравоохранения и социальных служб США, который вся команда Университета Майами получила в конце 2024 года.

Что ж, наладить кровообращение в глазу – это отлично! Особенно учитывая, что его кровеносная достаточно сложная и деликатная. А знаете где еще капиллярная структура крайне сложна? В человеческом мозге. Возможно, это один из тех ключевых моментов развития технологий, который завершится полноценной банкой для мозга, как пишет Виктор Пелевин.

Если это не начало технологической сингулярности и эпохи трансгуманизма, то её отсюда уже видно.

Больше материалов, традиционно читайте на Neural Hack. Подписывайтесь, чтобы не пропускать свежие статьи!