1. ВНИМАНИЕ. Важно и срочно: прошу всех обратить внимание на ветку: "Андрей К. Мой счёт." в свободной теме.

Удивительное рядом

Тема в разделе 'Своя колея', создана пользователем Киви, 04.06.2013.

  1. Оффлайн

    Киви Лучший друг малышей

    На форуме с:
    06.04.2013
    Сообщения:
    12.344
    Симпатии:
    11.891
    Баллы:
    41
    Род занятий:
    Информационные технологии
    Вот эта ссылка на фильм " Запретные темы истории. Тайны камней Ики."
    Любопытствующим рекомендую посмотреть всю серию "Запретные темы истории". Там много чего интересного.
    Белка нравится это.
  2. Оффлайн

    Киви Лучший друг малышей

    На форуме с:
    06.04.2013
    Сообщения:
    12.344
    Симпатии:
    11.891
    Баллы:
    41
    Род занятий:
    Информационные технологии
    Эволюция пирамидастроения ч.2.
  3. Оффлайн

    Киви Лучший друг малышей

    На форуме с:
    06.04.2013
    Сообщения:
    12.344
    Симпатии:
    11.891
    Баллы:
    41
    Род занятий:
    Информационные технологии
    Фокусировка гиперболических полей. Масштабная копия события / Д.Павлов

  4. Оффлайн

    Киви Лучший друг малышей

    На форуме с:
    06.04.2013
    Сообщения:
    12.344
    Симпатии:
    11.891
    Баллы:
    41
    Род занятий:
    Информационные технологии
    Особенности полётов НЛО в грозу
  5. Оффлайн

    Vladimir ___

    На форуме с:
    15.04.2013
    Сообщения:
    10.726
    Симпатии:
    16.885
    Баллы:
    41
  6. Оффлайн

    Киви Лучший друг малышей

    На форуме с:
    06.04.2013
    Сообщения:
    12.344
    Симпатии:
    11.891
    Баллы:
    41
    Род занятий:
    Информационные технологии
    В июле 1984 года был свидетелем пролета НЛО. Тарелка диаметром метров 20 на высоте 40-50 метров над лесом... Есть в этом ролике похоже место , как было в моём случае.
  7. Оффлайн

    Киви Лучший друг малышей

    На форуме с:
    06.04.2013
    Сообщения:
    12.344
    Симпатии:
    11.891
    Баллы:
    41
    Род занятий:
    Информационные технологии
    00:15, 14 апреля 2017
    Живой Энцелад

    Инопланетную жизнь заметили внутри спутника Сатурна


    [IMG]
    Модель внутреннего строения Энцелада с глобальным подповерхностным океаном
    Изображение: NASA
    Полученные станцией Cassini данные, как полагают американские ученые, указывают на то, что в недрах Энцелада имеются благоприятные условия для зарождения и существования жизни. Сегодня спутник Сатурна считается одним из самых необычных небесных тел Солнечной системы. Его активное исследование началось в 2004 году: тогда станция Cassini вышла на орбиту газового гиганта. С тех пор Энцелад все больше удивлял ученых. Вероятно, именно его, а не Марс, следует считать главным кандидатом на внеземную жизнь.
    Энцелад — шестой по размеру спутник Сатурна. Радиус — более 250 километров — примерно в 25, а масса — в 200 тысяч раз меньше, чем у Земли. Вокруг планеты обращается за 32,9 часа по вытянутой орбите, максимальное расстояние от Сатурна — 240 тысяч километров, минимальное — 180 тысяч (в два раза меньше, чем между Луной и Землей). Спутник находится в приливном захвате с газовым гигантом — Энцелад всегда повернут к Сатурну одной стороной.

    Что необычного обнаружили ученые? Оказалось, что водяные струи, исходящие из недр Энцелада, содержат до 1,4 процента молекулярного водорода и до 0,8 процента углекислого газа. В изученном образце также выявили 96-99 частей (по объему) воды, 0,1-0,3 части метана и 0,4-1,3 части аммиака.
    Специалисты подозревали, что в водяных выбросах Энцелада имеется молекулярный водород, однако убедились они в этом только сейчас. Необходимые пробы научный инструмент INMS (Ion and Neutral Mass Spectrometer) Cassini взял в октябре 2015 году во время одного из рекордно близких пролетов от Энцелада (примерно 49 километров от южного полюса).
    [IMG]
    Сравнение размеров Земли, Луны и Энцелада
    Изображение: Public Domain / Wikimedia
    Высокое содержание молекулярного водорода означает, что в недрах спутника Сатурна нарушено термодинамическое равновесие. Наиболее правдоподобное тому объяснение — гидротермальные источники в подповерхностном океане Энцелада, вблизи которых происходят реакции серпентизации, то есть взаимодействие горячих пород и воды, в результате чего выделяются углекислый газ и водород — именно эти соединения удалось напрямую детектировать Cassini.
    Более того, молекулярный водород и углекислый газ критически важны для метаногенеза — биосинтеза метана микроорганизмами. На Земле подобные процессы поддерживают экосистемы анаэробных архей — примитивных микробов, получающих энергию без кислорода и света. Они обитают в глубинах океанов, болотах и кишечнике жвачных животных. Более 20 процентов метана на Земле — результат деятельности подобных организмов. Все имеющиеся об Энцеладе сведения пока указывают на то, что в недрах спутника Сатурна хорошие условия для жизни метаногенов-экстремофилов.
    Для возникновения и существования жизни земного типа, как сообщает НАСА, требуется три главных компонента: жидкая вода, источник энергии для обмена веществ и ряд химических элементов (в первую очередь углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера). В ходе миссии Cassini стало достоверно известно, что недры Энцелада содержат все эти компоненты. Исключение составляют только фосфор и сера — эти элементы не обнаружила станция, однако ученые не сомневаются, что они присутствуют внутри спутника, поскольку каменное ядро ​​Энцелада по химическому составу должно напоминать метеориты.
    У Энцелада самые высокие из известных в Солнечной системе крупных небесных тел альбедо — примерно 80 процентов солнечного света отражается от его поверхности. Это приводит к тому, что средняя температура на спутнике не превышает минус 200 градусов по Цельсию — это одна из самых холодных лун Сатурна.
    [IMG]
    Поверхность Энцелада (в ложном цвете)
    Изображение: NASA
    На южном полюсе небесного тела, вплоть до широты 60 градусов, находятся четыре «тигровые полосы», разломы поверхности. В длину они достигают 150 километров, ширину — 2 километров, глубину — 0,5 километра. Возраст льда в них оценивается в тысячу лет, возраст самих разломов — около полумиллиона лет. Температура внутри «тигровых полос» поднимается до минус 90 градусов. И оттуда бьют сильнейшие на спутнике гейзеры — потоки водяного льда поднимаются на высоту до 250 километров. Именно в них станция Cassini и взяла пробы.
    Поверхность небесного тела на юге моложе, чем на севере. Ученые объясняют это тектонической активностью спутника, обусловленной главным образом приливным разогревом его недр Сатурном и, вероятно, либрацией. Эксперты полагают, что под водяной мантией Энцелада скрывается силикатное ядро, разогретое до температуры более 700 градусов Цельсия, радиусом 180-185 километров. Толщина льда, под которым скрывается водяной океан, точно неизвестна. Неясно также, глобален ли этот океан, или ограничивается лишь областью южного полюса. Данные моделирования указывают, что, скорее всего, глобален.

    Согласно последним оценкам, толщина ледяной коры в среднем — 18-22 километра, а вблизи южного полюса сокращается до пяти километров. Специалисты полагают, что в глубине «тигровых полос» есть незакрытые щели, по которым наружу поступает теплая соленая вода океана. Плотность этой воды — не менее 1030 килограммов на кубический метр. Площадь поверхности океана внутри спутника сопоставима, как показывают гравиметрические измерения Cassini, с озером Верхнее (80 тысяч квадратных километров), глубина — до 40 километров.
    Сегодня ученые не могут заглянуть внутрь Энцелада, однако они в состоянии смоделировать условия в его недрах. В океанской воде спутника Сатурна примерно такое же содержание поваренной соли, как и в земном океане. Кроме того, в океане много соды и высокий уровень щелочности (показатель pH достигает 12). Высокая щелочность и высокая концентрация соды означают, что в океанских глубинах происходят, как уже отмечалось, реакции серпентизации.
    На океан Энцелада похоже земное озеро Моно в Калифорнии. В этом водоеме много соли и соды, в нем не водится рыба. Однако живут необычные организмы, в частности бактерии GFAJ-1, терпимые к смертельным для других живых существ концентрациям мышьяка.
    Ранее ученые пытались объяснить происхождение кремниевой пыли в окрестностях Сатурна. Планетологи проанализировали размеры и химический состав частиц, собранных Cassini при очередном сближении с Энцеладом. Их радиус строго фиксирован: от двух до восьми нанометров, то есть частицы не могли образоваться в результате столкновений астероидов на орбите Сатурна или с поверхностью Энцелада.
    Специалисты предположили, что кремниевый песок возник в результате термальной активности в подледном океане Энцелада. В этом водоеме должны быть термальные источники, нагревающие воду до температуры плюс 90 градусов Цельсия. Именно при таком значении (в условиях спутника Сатурна) образуются частицы кремниевой пыли нужного размера.
    Пока все указывает на то, что в недрах Энцелада возможны условия, пригодные для жизни. Однако остается еще очень много вопросов. Не вполне ясен механизм, как в недрах Энцелада поддерживается тепло. Возраст спутника оценивается в миллиарды лет, однако есть исследования, согласно которым Энцеладу, как и Дионе, другому спутнику газового гиганта, не более нескольких сотен миллионов лет. Аргумент — слишком жесткое ядро, при которой луны за миллиарды лет должны были бы удалиться на значительные от планеты расстояния. Если это так, значит, система Сатурна находится в процессе своего формирования, и жизнь на Энцеладе могла еще не возникнуть.
    Если же в недрах Энцелада действительно есть жизнь, то мы имеем дело с уникальным для Солнечной системы примером панспермии — материя, вероятно, содержащая микробы, из недр спутника распространяется по кольцу Е вплоть до газового гиганта.
    Действительно, Энцелад находится точно в центре кольца E Сатурна. Ширина кольца — 300 тысяч километров, от газового гиганта его внутренний край удален на 180 тысяч километров. Известно, что потоки от 36 наиболее крупных гейзеров, а также более слабых, расположенных на южном полюсе Энцелада, формируют «щупальца», которые наполняют материей кольцо Е. Считается, что их частицы со временем мигрируют в атмосферу планеты. В конечном итоге это обеспечивает транспорт воды с Энцелада на Сатурн.
    На планете это приводит к образованию гигантского водяного облака и Большого белого пятна протяженностью свыше десяти тысяч километров — ураганам, наблюдаемым примерно раз в 60 лет в обоих полушариях Сатурна. Ученые полагают, что есть и обратная связь: приливное притяжение Сатурна влияет на гейзеры, меняя ширину ущелий, из которых извергается вода.
    [IMG]
    Северный и южный (с «тигровыми» полосами) полюса Энцелада
    Изображение: NASA 1/3
    Планетологи признаются, что располагают весьма ограниченным набором инструментов для поиска жизни на Энцеладе. Миссия Cassini завершится 15 сентября 2017 года затоплением станции в атмосфере Сатурна. Такой способ уничтожения аппарата позволит предотвратить возможное биологическое загрязнение наземными материалами Энцелада и Титана, где ученые также не исключают наличие примитивной жизни. Без Cassini исследовать Энцелад нечем.
    В обозримые планы ведущих мировых космических агентств не входят миссии к Сатурну. Больше повезло Европе и Ганимеду, спутникам Юпитера, также располагающим подповерхностными океанами. Лететь к ним дешевле и быстрее. Конгресс США официально запустил работы по миссии к Европе. В актуальном варианте программа предусматривает несколько пролетов над небесным телом автоматической станции и спуск на поверхность зонда. Суммарный бюджет миссии оценивается в три миллиарда долларов, что больше современного годового бюджета «Роскосмоса». ЕС также планирует полет к ледяным лунам Юпитера, возможно, с участием России.
    Обнаружение внеземных организмов позволит понять происхождение жизни. Если инопланетные организмы похожи на земные, значит, у них общее происхождение. Если нет — жизнь во Вселенной зарождалась из разных источников. НАСА обещает найти следы внеземной жизни до 2025 года. Наряду с отправкой человека на Луну и Марс агентство считает это одной из своих главных задач.
    Андрей Борисов
    Материалы по теме

    00:03 8 мая 2016
    Живой Титан
    Планетологи рассказали о «холодной Земле»

    09:10 18 июля 2015
    Живой Плутон
    Что узнала станция New Horizons об окраинах Солнечной системы
    15:51 29 сентября 2015
    Живая пустыня на Марсе?
    В долинах Маринера на Красной планете нашли текущие реки
    00:04 17 октября 2016
    Морозко
    В недрах Антарктиды обнаружили внеземную жизнь
    12:09 29 января 2015
    Cамое стабильное место на планете
    Россия второй раз пробурила скважину до реликтового подледного озера Восток
  8. Оффлайн

    Киви Лучший друг малышей

    На форуме с:
    06.04.2013
    Сообщения:
    12.344
    Симпатии:
    11.891
    Баллы:
    41
    Род занятий:
    Информационные технологии
  9. Оффлайн

    Белка амазонка

    На форуме с:
    05.04.2013
    Сообщения:
    25.643
    Симпатии:
    24.752
    Баллы:
    41
    Род занятий:
    раздача шишек по лбу.
    Адрес:
    Лес, дупло.
  10. Оффлайн

    Андрей К яантисемит

    На форуме с:
    30.11.2014
    Сообщения:
    9.542
    Симпатии:
    4.150
    Баллы:
    41
    НЕЙРОБИОЛОГИ ПОДОБРАЛИСЬ К РАЗГАДКЕ ТАЙНЫ СНА

    [IMG]
    ИЛЬЯ ХЕЛЬ
    вчера, в 16:30
    7 225 просмотров
    12 комментариев

    Об авторе


    [IMG]
    Подобно островам, торчащим из гладкой поверхности океана, сновидения пронзают наш сон бессвязными эпизодами сознания. Откуда появляются эти обрывки мыслей в спящем мозгу — этот вопрос давно беспокоит ученых и философов. Десятки лет ученые связывали сны с фазой быстрого движения глаз (БДГ), когда отдыхающий мозг парадоксальным образом производит высокочастотные мозговые волны, которые очень похожи на те, что рождаются во время бодрствования.

    И все же сны мы видим не только во время БДГ. Несколько странных исследований обнаружили признаки сновидений во время не-БДГ-сна, когда в мозге царит медленноволновая активность — противоположная тревожному, активному, сознательному состоянию. И вот, благодаря исследованию, которое было опубликовано в Nature Neurosciece, мы, похоже, начали нащупывать ответ на каверзную дилемму.
    Тщательно отслеживая мозговые волны спящих добровольцев, группа ученых из Университета штата Висконсин точно определили локальную «горячую точку» в мозге, которая активируется, когда мы спим, независимо от фазы сна, в которой находится человек.
    «Вы действительно можете определить подпись спящего мозга», говорит автор исследования доктор Франческа Сиклари.
    Более того, используя алгоритм, разработанный на основании ее наблюдений, группа ученых смогла точно предсказать, когда человек спит, с 90% точностью, и еще…
    …и здесь самое интересное…
    …приблизительно разобрать содержание снов.
    «Мы выяснили, что спящий мозг и бодрствующий мозг могут быть намного более похожи, чем представлялось», говорит Сиклари.
    Это исследование не только открывает дверь для моделирования снов для терапии ПТСР, но и может помочь ученым нащупать ниточку к тайне сознания.
    «Важность этой статьи просто поразительна», говорит доктор Марк Благров из Университета Суонси в Уэльсе, не принимавший участия в исследовании.
    Анатомия сна

    В ходе полноценного ночного цикла сна мы проходим через разные стадии, характеризующиеся отличительными картинами работы мозга. Ученые часто используются ЭЭГ, чтобы точно захватывать каждую стадию сна, что включает размещение 256 электродов на черепе человека и последующее отслеживание числа и размеров мозговых волн на разных частотах.
    Когда мы начинаем дремать, наши мозги демонстрируют низкочастотную активность, которая проходит по всей поверхности. Эти волны сигнализируют, что нейроны находятся в «спокойном состоянии» и не способны коммуницировать между областями мозга — поэтому низкочастотную активность часто связывают с потерей сознания.
    Эти медленные колебания не-БДГ-сна в конечном итоге переходят в высокочастотную активность, сигнализирующую о переходе в фазу быстрого движения глаз. Эта фаза сна часто ассоциируется с яркими сновидениями — и эта связь так глубоко укоренилась в исследовании сна, что случаи фазы БДГ без сновидений или сны в фазе не-БДГ зачастую игнорировались как странности.
    Оказывается, эти странные случаи намекали нам, что наше нынешнее понимание нейробиологии сна — не полное.
    Ловцы сновидений

    Чтобы пересмотреть эти парадоксальные результаты, Сиклари и ее команда отслеживали активность мозга 32 добровольцев при помощи ЭЭГ и будили их в течение ночи с произвольными интервалами. Затем ученые спрашивали сонных участников, снилось ли им что-то, и если да, что именно снилось. В общей сложности это происходило 200 раз за ночь.
    Но вместо того, чтобы увидеть глобальное смещение активности, связанное со сном, ученые с удивлением обнаружили область мозга в задней части головы, которая динамически смещала свою активность на основе возникающих сновидений.
    [IMG]
    Сны были связаны с уменьшением низкочастотных волн в «горячей зоне» и с увеличением высокочастотных волн, отражающих высокие темпы нейронных активаций и активности мозга. Это было своего рода пробуждением, независимым от стадии сна или общей активности мозга.
    «Все указывает на то, что необходима очень ограниченная, четко очерченная активация мозга для генерации сознательного опыта», говорит Сиклари. «До сих пор мы думали, что для генерации сознательного опыта должны активироваться большие области мозга».
    То, что горячая зона подключается к действию во время сна, имеет определенный смысл. Предыдущие работы показали, что стимулирование этих областей мозга при помощи электрода может вызвать чувство пребывания «в параллельном мире». Эта горячая зона также содержит участки, которые интегрируют сенсорную информацию для построения виртуальной модели мира вокруг нас. Такого рода моделирование закладывает фундамент для множества наших воображаемых миров, и эта горячая зона отлично приспособлена для этого дела», говорят авторы.
    Если активная горячая зона на самом деле представляет собой «сигнатуру сна», ее активность должна быть в состоянии сказать, спит ли человек в конкретно заданный момент. Авторы создали алгоритм на основании своих результатов и проверили его точность на отдельной группе людей.
    «Мы будили их всякий раз, когда алгоритм говорил нам, что они спят, всего 84 раза», пишут исследователи.
    В общей сложности этот алгоритм показал 90-процентную точность анализа присутствия сна — даже в тех случаях, когда участники эксперимента не помнили содержимое своих снов, но были уверены, что спали.
    Читающие сны

    Поскольку горячая зона содержит участки, которые обрабатывают визуальную информацию, ученые задумались, можно ли получить доступ к содержимому снов испытуемых при помощи ЭЭГ-считываний.
    Сны могут быть исключительно осязаемыми, с разворачивающимися событиями, либо полностью абстрактными, как свободная фантазия, говорят ученые. Лица, места, движения и речь — все это привычные компоненты снов, которые обрабатываются легко выявляемыми регионами горячей зоны, поэтому исследователи решили сосредоточиться на этих аспектах.
    Что примечательно, добровольцы, которые рассказывали, что говорили в своих снах, демонстрировали активность в областях мозга, отвечающих за речь; а те, кому снились люди, демонстрировали активность в центрах распознавания лиц.
    «Это говорит о том, что сны используют все те же области мозга, что и сознательный опыт во время бодрствования, для определенного содержимого», говорит Сиклари, отмечая, что ранее исследования могли показать это только на примере «зоны сумерек», переходной между сном и бодрствованием.
    Наконец, ученые заинтересовались, что происходит, когда мы спим, но не помним конкретных деталей. Оказалось, что у этого странного состояния есть отдельная ЭЭГ-подпись: запоминание деталей сна было связано со всплеском высокочастотной активности в передних областях мозга.
    Рождаются интересные вопросы, например, отвечают ли фронтальные доли мозга за осознанные сновидения, особое состояние, когда люди понимают, что спят и могут менять содержимое сна.
    Пробуждение жизни

    Ученые пока не могут объяснить, что активирует горячую зону во время сна, но ответы могут подсказать нам, есть ли у сна биологическое назначение, например, переработка воспоминаний в крупные понятия о мире.
    Картирование активности спящего мозга может также привести к появлению способов напрямую манипулировать нашими снами, используя неинвазивные процедуры, например, транскраниальную стимуляцию током. Введение в состояние сна может помочь людям с бессонницей, а разрушение тревожного сна может помочь пациентам с ПТСР лучше высыпаться.
    Доктор Джуло Тонони, ведущий автор исследования, считает, что последствия этого исследования выходят далеко за рамки сна.
    «Мы смогли сравнить, как ведет себя спящий мозг по сравнению с бодрствующим. Это исследование может стать ценной моделью для исследования сознания», говорит он.
    Ladybird и guarantor нравится это.
  11. Оффлайн

    test Студент

    На форуме с:
    09.12.2015
    Сообщения:
    2.635
    Симпатии:
    2.137
    Баллы:
    31
    Белка нравится это.
  12. Оффлайн

    Киви Лучший друг малышей

    На форуме с:
    06.04.2013
    Сообщения:
    12.344
    Симпатии:
    11.891
    Баллы:
    41
    Род занятий:
    Информационные технологии
    00:09, 15 мая 2017
    «В этом мы пока лидеры»

    Как российские химики научились лучше всех в мире прогнозировать новые материалы


    [IMG]
    Изображение: Science Photo Library / East News
    В апреле 2013 года бывший Самарский государственный университет (СамГУ) стал первым вузом региона, чьи ученые выиграли мегагрант правительства России. На эти средства была организована работа Межвузовского научно-исследовательского центра по теоретическому материаловедению (МНИЦТМ), научным руководителем которого стал профессор Миланского университета (Италия) Давиде Прозерпио. После присоединения СамГУ к Самарскому государственному аэрокосмическому университету (СГАУ) руководство последнего саботировало работу ученых, только недавно вуз начал выполнять свои обязательства. О научных успехах МНИЦТМ «Ленте.ру» рассказал его директор, доктор химических наук, профессор Владислав Блатов.
    «Лента.ру»: Вы занимаетесь прогнозированием свойств материалов. В чем особенность вашего подхода?
    Владислав Блатов: Моделирование материалов — новая наука, ей около 20 лет. Долго считалось, что прогнозировать свойства твердых веществ человек научится нескоро. Но в конце 90-х годов произошла революция в области математического моделирования — были созданы методы, основанные на квантовой механике, которые позволяют воспроизводить свойства материала с экспериментальной точностью. У этих методов есть недостаток — расчеты даже на современных суперкомпьютерах требуют много времени (расчет одного материала может занимать от нескольких дней до месяца). Однако это гораздо быстрее и дешевле, чем синтезировать материал в лаборатории и проверять его свойства с помощью дорогих приборов. Как узнать, какой именно материал нужно рассчитать на суперкомпьютере? Вот здесь и нужны методы, которые мы разрабатываем.
    На чем они основаны?
    Наши методы основаны на простых геометрических и топологических моделях (в наших моделях изучается система связей между атомами), поэтому наши программы считают гораздо быстрее, чем программы, основанные на квантовой механике. Вместе с тем наш расчет менее точен: чтобы узнать точную величину какого-либо параметра, требуется долгий расчет методами квантовой механики. Поэтому мы сначала перебираем множество вариантов состава и строения материала при помощи наших программ (количество вариантов может достигать сотен тысяч), находим самые перспективные и уже потом передаем полученные данные на суперкомпьютер.
    [IMG]
    Кластер МНИЦТМ
    Фото: МНИЦТМ
    Сам по себе метод выглядит просто: мы представляем весь кристалл в виде сетки атомов и связей между ними, а потом анализируем различные математические свойства этой сетки. Таких подходов к решению задач материаловедения, как у нас, пока нет нигде в мире. Например, только наша программа может полностью описать всю систему связей в кристалле — мы используем специальные математические структуры — фактор-графы. Они хранят всю информацию о бесконечном объекте, которым является идеальный кристалл, в конечной форме в виде матрицы смежности особого типа.
    Это очень важно, так как компьютеры умеют работать лишь с конечными моделями. Чтобы найти взаимосвязи и закономерности, которые затем будут использоваться в наших методах, мы анализируем огромный объем накопленных наукой экспериментальных данных о твердых веществах — в настоящее время изучено более миллиона веществ. Конечно, без компьютеров и специальных программ такую работу не проделать.
    Это новое направление в науке?
    Мы приступили к работе над такими программами более 25 лет назад, в 1989 году — задолго до того, как эта тематика приобрела популярность. Я в то время был аспирантом, мой друг и второй автор разработанных нами программ, Александр Шевченко — студентом. Наш научный руководитель, профессор Виктор Сережкин, поставил тогда перед нами достаточно частную задачу, которая вряд ли будет интересна неспециалисту. Решение задачи потребовало разработки нестандартных методов. Как потом выяснилось, некоторые вещи открывали заново, повторяя работы зарубежных ученых. Но создавали и совсем новые подходы к анализу твердых тел.
    [IMG]
    Главный корпус бывшего СамГУ
    Фото: Самарский государственный университет
    Достаточно сказать, что в США важность работ в области компьютерного прогнозирования материалов поняли только в 2011 году, приняв специальную долгосрочную программу Materials Genome («Генезис материалов»). В России подобной программы нет до сих пор. Нам трудно соревноваться с американцами — у них в науку вкладывается гораздо больше средств и главное — наука организована на более высоком уровне. Но благодаря тому, что наша группа занялась геометрическим и топологическим материаловедением гораздо раньше, в этом мы пока лидеры.
    Наука сейчас быстро приближается к эпохе, когда новые материалы будут создавать не «в пробирке», а на экране монитора, и потом воплощать в реальности, как это сейчас происходит в 3D-печати. Программа Materials Genome ставит своей целью сократить время разработки новых материалов с нынешних 10-20 лет до двух-трех лет именно за счет компьютерного моделирования.
    Ваша работа уже помогает в создании новых материалов?
    Я приведу два примера. Два года назад наши итальянские коллеги из Университета Милан-Бикокка обратились к нам с задачей — найти органические кристаллы аминокислот, которые легко раскалывались бы по определенным плоскостям (так называемым «плоскостям спайности»), образуя тонкие пластинки с идеально гладкой поверхностью. Такие пластинки нужны для создания органических полупроводниковых материалов — они служат в качестве подложек (основы) для нанесения на них полупроводникового слоя. Наш аспирант Павел Золотарев провел поиск кристаллов аминокислот среди всех известных молекулярных веществ (а их более полумиллиона), затем выделил среди них те, в которых молекулы образуют бесконечные слои за счет достаточно прочных взаимодействий (водородных связей), в то время как между слоями связи гораздо более слабые.

    Нобелевские лауреаты создали прообраз графенового транзистора
    Эта информация была получена из анализа сеток межмолекулярных связей — наши программы автоматически распознают водородные связи и более слабые взаимодействия и анализируют, какого типа системы они образуют, в частности, сразу выделяют слоистые фрагменты. Павел нашел одиннадцать веществ, которые удовлетворяли требуемым условиям. Он проработал четыре месяца в Милане, сам синтезировал эти кристаллы — во всех случаях прогноз подтвердился! Теперь мы уверены, что можем с высокой точностью находить кристаллы с плоскостями спайности и в других молекулярных веществах.
    Другой пример связан с одной из наиболее развитых наших тем — ионными проводниками. В конце 2014 года в нашу лабораторию приехал аспирант кафедры электрохимии МГУ Станислав Федотов. У него была задача поиска новых катодных материалов с подвижными ионами натрия и достаточно высокой катионной емкостью. За неделю работы из примерно 15 тысяч известных соединений натрия, используя наши методы, он отобрал около 110 веществ, по нашим критериям удовлетворяющим поставленным условиям.
    Наша компьютерная программа автоматически строит сетку путей миграции ионов в структуре и выясняет, будет ли эта сетка пронизывать весь кристалл, то есть смогут ли ионы переносить электрический заряд по всему кристаллу. Внимательно просмотрев список, Станислав сказал, что 90 процентов из них ему известны — это катодные материалы, которые уже используются на практике. Программа об этом не знала и тем не менее нашла их! Оставшиеся десять процентов Станиславу были неизвестны — именно они и могут служить новыми катодными материалами. Сейчас наши коллеги работают над их синтезом.
    Как развивается ваша компьютерная программа?
    За примерно десять лет (до конца 90-х годов) в нашем программном комплексе, который сейчас называется ToposPro, были реализованы методы, которые опять-таки были интересны только узким специалистам. Мы были еще очень далеки от того, что сейчас называется теоретическим материаловедением — от практического прогнозирования новых материалов. Мы развивали наш программный комплекс, а он развивал нас. На это требовалось время.
    Качественный скачок произошел в 2003 году, когда я познакомился с моим другом и нынешним научным руководителем мегагранта профессором Давиде Прозерпио из Миланского университета. Он высыпал передо мной целый ворох задач, о которых я не имел представления, задач нерешенных и очень интересных!
    Последующие десять лет были по сути непрерывной гонкой — я, работая уже один (Шевченко вынужден был уйти из науки в 2005 году), решал одну задачу за другой, а Прозерпио ставил новые и новые. Затем к этому процессу стали подключаться ученые со всего мира — Давиде обладает уникальной способностью объединять людей из разных стран и находить у них общие интересы. Можно сказать, что с 2003 года ToposPro развивался многими людьми, которые участвовали в постановке задач и тестировании программы, и количество этих людей сейчас стремительно растет.
    С 2013 года, после победы в конкурсе мегагрантов, наступил следующий этап нашего развития — мы наконец получили достаточные средства для создания полноценной научной группы; в проект вернулся Шевченко — после восьми лет перерыва! За четыре года выполнения мегагранта мы вывели ToposPro на профессиональный уровень — теперь им пользуются сотни ученых из десятков стран мира, и их число продолжает увеличиваться. Растет и число новых задач — ToposPro развивается, и мы развиваемся вместе с ним.
    [IMG]
    Коллектив МНИЦТМ
    Фото: МНИЦТМ
    Я часто говорю, что для меня ToposPro — не просто компьютерная программа, это определенная философия, взгляд на то, как нужно рассматривать и понимать устройство твердого тела. Этим ToposPro и прост, и сложен одновременно — чтобы научиться на нем работать, недостаточно только выучить команды программы — нужно понять, как она «думает», как она представляет себе структуру кристалла. Давиде говорит, что у ToposPro «очень большая энергия активации» — на языке химии это значит, что вы должны затратить много времени на его освоение, но потом работать становится удивительно легко. Нередко ToposPro подсказывает нам решения, до которых мы сами не могли додуматься.
    Почему вы считаете перспективными алюминиевые аккумуляторы?
    На самом деле это не мы считаем — для этого есть специалисты, всю жизнь занимающиеся вопросами хранения электроэнергии. Мы лишь им помогаем. Ведь удел теоретика — создавать модели, которые потом в жизнь воплотят другие. Алюминий — очень дешевый, практически неисчерпаемый и безопасный материал, кроме того, ионы алюминия несут высокий заряд, что очень важно для токопроводящих устройств. Сейчас в большинстве аккумуляторов используются литиевые соединения, но литий дорог и небезопасен — всем нам хорошо известны случаи возгорания литиевых аккумуляторов в смартфонах Samsung.
    Алюминиевые аккумуляторы лишены этих недостатков, к тому же из-за более высокого заряда катионов алюминия (в три раза большего, чем заряд катионов лития) плотность тока в них больше, а значит, их можно делать компактнее, меньше размером, при тех же характеристиках. Алюминиевые аккумуляторы могут совершить революцию в технологиях производства источников энергии, и соответственно во всей нашей жизни. Другое дело, что еще несколько лет назад их создание считалось в принципе невозможным, да и сейчас многие специалисты относятся к ним весьма скептически. Я и сам в этом сомневаюсь до сих пор.
    Почему?
    Дело в том, что высокий заряд катиона алюминия играет и отрицательную роль — таким катионам очень трудно «протискиваться» через структуру твердого вещества из-за сильного взаимодействия с ней. Но наши последние исследования дают повод для оптимизма — уже найдены вещества, в которых алюминий выступает основным носителем заряда, и подвижность его достаточно высока. Вообще, ученый не должен говорить: «этого не может быть», он имеет право только сказать: «современная наука считает, что это невозможно». Но наука меняется, и невозможное сегодня становится возможным завтра.
    Ведь за электрическими источниками энергии будущее. Я не сомневаюсь, что скоро мотоциклы и автомобили в основном перейдут на эти источники питания. Я только что приехал из Китая — меня поразило, что там уже сейчас в черте города все мотосредства передвижения — от велосипедов с мотором до грузовых рикш — на электроходу. Ни одного двигателя внутреннего сгорания на мотоциклах! На очереди автомобили — здесь технических проблем больше, но и они будут преодолены. Кто знает — может, благодаря алюминиевым аккумуляторам.
    Вы занимаетесь теоретическими исследованиями. Планируется ли организация экспериментальной лаборатории?
    Да, у нас в среднесрочной перспективе создание, по крайней мере, трех экспериментальных лабораторий — по синтезу металлоорганических каркасов, ионных проводников и интерметаллидов. Конечно, организовывать эти лаборатории будем не только и не столько мы — мы постараемся помочь нашим коллегам-химикам из университетов Самары заложить основу экспериментальной науки высокого уровня. Нам бы очень хотелось, чтобы это происходило не только в Италии, Германии, Великобритании, Китае или даже в Москве — то есть там, где наши прогнозы уже воплощаются в жизнь, но и в нашем родном регионе. Надеюсь, что этот созидательный процесс начнется уже в этом году.
    С какими российскими и зарубежными учеными вы сотрудничаете? Какие у вас планы на ближайшие год-два?
    Мы сотрудничаем примерно с 20 лабораториями и отдельными научными группами по всему миру. С кем-то сотрудничество ограничивается решением одной-двух задач, и потом мы долго не взаимодействуем, с кем-то мы работаем постоянно на протяжении многих лет. Я уже упоминал Миланский университет — с лабораторией профессора Прозерпио у нас самые долгие и плодотворные научные контакты в области прогнозирования координационных полимеров и металлоорганических каркасов. Мы работаем с Фрайбергской горной академией (Германия) и с кафедрой электрохимии МГУ по прогнозированию ионных проводников. С Университетом Милан-Бикокка мы успешно синтезировали перспективные органические подложки для микроэлектроники. С Университетом Генуи (Италия) мы работаем над новыми интерметаллидами. С Университетом Сассекса (Великобритания) мы планируем работы над новыми молекулярными магнитами, с той же Фрайбергской горной академией — над новыми пироэлектрическими материалами.
    С Северо-западным политехническим университетом (город Сиань, Китай) мы создаем совместный российско-китайский инновационный центр, который займется как разработкой теоретических методов (развитием нашего комплекса программ ToposPro), так и созданием материалов для аддитивных технологий (3D-печати). Таким образом, в ближайшие год-два у нас откроется целый спектр новых перспективных направлений. Основная проблема — мы ощущаем острую нехватку квалифицированных кадров. Это, увы, неизбежное следствие слишком быстрого роста нашей лаборатории в последние годы. Количество интересных и практически значимых задач увеличивается очень быстро, а на то, чтобы воспитать специалиста, способного их самостоятельно решать, нужны годы. Мы остро нуждаемся в осмысленной государственной программе по подготовке материаловедческих кадров: ведь новые материалы — это новые вещи, которые определят облик завтрашнего дня. Надеюсь, что такая программа, российский «Генезис материалов», уже разрабатывается.
    Беседовал Андрей Борисов

    Материалы по теме

    16:34 12 сентября 2014
    [IMG]
    Новая физика, новые материалы
  13. Оффлайн

    Белка амазонка

    На форуме с:
    05.04.2013
    Сообщения:
    25.643
    Симпатии:
    24.752
    Баллы:
    41
    Род занятий:
    раздача шишек по лбу.
    Адрес:
    Лес, дупло.
    [IMG]Впервые достигнута прямая контрфактическая квантовая коммуникация.

    Ученые Научно-технического университета Китая смогли экспериментально доказать существование одной из самых странных форм квантовой коммуникации — контрфактической коммуникации, когда между двумя реципиентами не перемещаются квантовые частицы.
    Физики-теоретики давно предсказывали возможность такой формы коммуникации, но теперь они впервые смогли добиться этого состояния экспериментально — передав черно-белое изображение в формате bitmap из одного места в другое, не пересылая физических частиц, сообщает Science Alert.
    В отличие от квантовой запутанности, прямая контрфактическая коммуникация использует феномен, известный как «квантовый парадокс Зенона», который возникает при частом измерении нестабильных квантовых систем. Поскольку каждое наблюдение или измерение за системой меняет ее в квантовом мире, нестабильные частицы не могут распасться, пока их состояние измеряют. В предельном случае нестабильная частица в условиях частого наблюдения за ней никогда не может распасться.



    Контрфактическая квантовая коммуникация основана на этом парадоксе и определяется как перенос квантового состояния с одного места на другое без передачи квантовой или классической частицы между ними. Для этого требуется соединить эти оба места квантовым каналом, при этом всегда существует небольшая вероятность, что квантовая частица пересечет этот канал. Если это происходит, старая система уступает место новой, и так далее.
    Для того чтобы создать такую сложную систему, ученые китайского университета разместили два однофотонных детектора в портах вывода массива светоделителей. Из-за действия квантового парадокса Зенона система заморожена в определенном состоянии, поэтому возможно предсказать, какой из детекторов сработает при движении фотона сквозь него.


    https://hightech.fm/2017/05/10/counterfactual-quantum-communication





    veresk и Киви нравится это.
  14. Оффлайн

    Киви Лучший друг малышей

    На форуме с:
    06.04.2013
    Сообщения:
    12.344
    Симпатии:
    11.891
    Баллы:
    41
    Род занятий:
    Информационные технологии
    Один из трех наиболее документированных случаев катастроф НЛО
  15. Онлайн

    Литер Студент

    На форуме с:
    06.04.2013
    Сообщения:
    8.114
    Симпатии:
    7.899
    Баллы:
    41
    Вот интересная штука:
    [IMG]
    Вся история полетов к Марсу с 1960 года. Всего было 50 запусков. 25 из них долетели до окрестностей Марса. 16 из них долетели до орбиты Марса (14 из них американские). 10 из них примарсились. 7 удачно, 3 разбились. Все семь - американские. Из них 4 марсохода.
    КПД считайте сами...
  16. Оффлайн

    Киви Лучший друг малышей

    На форуме с:
    06.04.2013
    Сообщения:
    12.344
    Симпатии:
    11.891
    Баллы:
    41
    Род занятий:
    Информационные технологии
  17. Оффлайн

    графоман Студент

    На форуме с:
    07.04.2013
    Сообщения:
    9.267
    Симпатии:
    9.258
    Баллы:
    41
    Явилсо, не запылилсо.
    А я грешным делом думал, что тебе уже отформатировали винчестер.
  18. Оффлайн

    veresk Студент

    На форуме с:
    05.04.2013
    Сообщения:
    12.268
    Симпатии:
    15.536
    Баллы:
    41
    Род занятий:
    единорог
    Адрес:
    столица
    Домашняя страница:
    [IMG]
    Киви нравится это.
  19. Оффлайн

    Андрей К яантисемит

    На форуме с:
    30.11.2014
    Сообщения:
    9.542
    Симпатии:
    4.150
    Баллы:
    41
  20. Оффлайн

    Киви Лучший друг малышей

    На форуме с:
    06.04.2013
    Сообщения:
    12.344
    Симпатии:
    11.891
    Баллы:
    41
    Род занятий:
    Информационные технологии
    Анатолий Клёсов. "История евреев: Что показал ДНК-анализ?"

Поделиться этой страницей

Пользователи просматривающие тему (Пользователей: 0, Гостей: 0)