На рекордную глубину спустили американские океанологи научный аппарат в Марианскую впадину. 

Американские океанологи получили уникальную информацию о строении знаменитой Марианской впадины, расположенной в западной части Тихого океана и достигающей глубины более 11 тыс. метров (максимальная глубина Мирового океана). Группе ученых удалось спустить глубоководный аппарат «Нереус» на 10,9 тыс. метра внутрь желоба. Подобного не удавалось еще никому, как сообщили в Национальном научном фонде США, который финансирует данное научное исследование.

«Нереус», который весит 3 тонны, достигает 4,25 м в длину и 2,3 м в ширину, провел близко ко дну Марианской впадины 10 часов. Взяты биологические и геологические образцы, снят видеоряд, который транслировался в режиме реального времени во время спуска и передвижения аппарата на рекордной глубине.

Пробы включают образцы осадочных пород двух тектонических плит, в месте стыка которых расположена впадина, а также камни слоя земной коры, находящегося близко от верхней части мантии. «Мы узнаем все, как только этим летом будут завершена экспертиза полученных образцов. Результаты дополнят наши знания об истории столкновения тектонических плит», — указал в этой связи участник экспедиции геолог Пэтти Фрайер из Университета штата Гавайи.

Так глубоко проникнуть внутрь Марианской впадины помогла разработка уникального глубоководного аппарата «Нереуса». Он управляется дистанционно с научно-исследовательского судна, находящегося на поверхности океана.

Аппарат, оснащенный 4 тыс. литиевых батарей, работает в режимах спуска-подъема и перемещения на заданном уровне. Оборудован гидравлической рукой-манипулятором, предназначенной для взятия образцов воды и грунта. Система питания обычных глубоководных зондов предусматривает наличие кабеля, защищенного стальной оболочкой от давления воды. Это давление на дне впадины в 1100 раз выше атмосферного. «Нереус» управляется и отправляет фото- и видеоснимки по тончайшему оптико-волоконному кабелю. Его толщина достигает диаметра человеческого волоса, и он защищен еще более тонкой пластиковой изоляцией.

источник

Большой адронный коллайдер (БАК), без сомнения, можно назвать одним из самых масштабных и громких экспериментов последних лет. Установка, по­строенная, чтобы разбить протоны на огромных скоростях, должна была в лабораторных условиях воспроизвести условия Большого взрыва, тем самым моделируя зарождение нашей Вселенной. К сожалению (или к счастью), ожидания и надежды, возлагаемые учеными на коллайдер, не оправдались, и Большой взрыв в миниатюре не состоялся. Создатели БАК связали неудачу с технической недоработкой установки. Между тем физики-теоретики из британского Университета Сандерлэнда выдвинули версию о том, что коллайдер не сработал не из-за механического отказа, а из-за фундаментальных ошибок, лежащих в основе теории относительности Альберта Эйнштейна, в соответствии с которой и разрабатывался весь проект.

«Физики-теоретики шли по ложному пути последние сто лет, потому что общая теория относительности Эйнштейна непоследовательна, — рассуждает доктор технических наук, руководитель исследовательской группы Университета Сандерлэнда Питер Хейз. — За минувшие годы было обнаружено достаточно много логических нестыковок в теории Эйнштейна. Например, еще в 60-х профессор Герберт Дингл предупреждал, что крупномасштабные попытки проверить справедливость теории относительности на практике могут закончиться ни много ни мало крушением нашей Галактики».

Настроенный не столь категорично, в своей статье «Идеология относительности», посвященной рассмотрению общей теории относительности, Хейз утверждает, что гипотеза Эйнштейна, которая считается самой известной научной теорией в мире, относится не к науке, а к идеологии. Исследователь считает, что теория относительности с самого начала была предназначена для влияния на массовую культуру, а не на изменение основ теоретической физики. И как научная теория она «фактически не имеет смысла».

Доктор Хейз отмечает, что в 1919 году, когда теория приобрела всемирную известность, в обществе существовала потребность «приобщиться к высокому», почувствовать, что помимо Первой мировой войны, эпидемии испанки и экономических кризисов в мире происходит еще и что-то позитивное. И теория относительности стала своеобразным тоником для людей. Конечно, уже тогда нашлись критики, подвергшие ее сомнению. Однако их голоса затерялись в возгласах общего восторга. Нестыковки же в теории, по мнению Хейза, были очевидны сразу.

Одним из самых больших и спорных моментов теории является так называемый парадокс часов. Эйнштейн предположил, что если часы запустить на космическом корабле в космос, то по возвращении на Землю окажется, что на них протекло меньше времени, чем на земных часах. Но это предположение Эйнштейна опровергает основной принцип теории относительности, которая постулирует, что если человек находится на корабле, то относительно космического времени земное для космонавта замедляется. Разрешить этот парадокс с позиции эйнштейновской теории еще никому не удавалось.

«Парадокс часов иллюстрирует, что теория относительности крайне сомнительна с научной точки зрения, — говорит Хейз. — Однако всеохватный характер теории и достаточно простая объяснительная модель физических процессов сделали ее популярной. Тем не менее говорить, что теория относительности бесполезна, неверно. Главное понять, где она может быть применена, а где просто не в состоянии объяснить суть проблемы».

Тем временем радикально настроенные критики теории Эйнштейна настаивают на том, что попытки моделирования Большого взрыва в БАК не то чтобы несостоятельны: по их мнению, несовершенство выкладок великого ученого увеличивает шансы на то, что при старте эксперимента что-то пойдет не так и контроль над происходящим будет потерян. В частности, общая теория относительности в виде, предложенном Эйнштейном, не допускает возникновения микроскопических черных дыр в коллайдере. Но некоторые специалисты крайне настороженно относятся к этому выводу. Например, английский физик-теоретик Эдриан Кент высказывает опасение, что эксперимент по расщеплению частиц может выйти из-под контроля и протоны из БАК войдут в цепную реакцию с протонами вне установки, что теоретически может уничтожить всю планету. В связи с этим наиболее часто упоминается теоретическая возможность появления в коллайдере микроскопических черных дыр, а также возможность образования сгустков антиматерии и магнитных монополей с последующей цепной реакцией захвата окружающей материи.

«Образующиеся микроскопические черные дыры и другие опасные частицы могут вылетать с любыми скоростями. Некоторые из них будут настолько медленными, что не смогут покинуть Землю», — предполагает Эдриан Кент. Страх перед запуском коллайдера дошел до того, что 21 марта 2008 года граждане штата Гавайи Уолтер Вагнер и Луис Санчо подали иск в федеральный окружной суд, в котором они, обвиняя CERN в попытке устроить конец света, потребовали запретить запуск коллайдера до тех пор, пока не будет гарантирована безопасность эксперимента. Но, несмотря на дискуссии вокруг безопасности моделирования Большого взрыва и ошибок в построении БАК, специалисты CERN планируют и дальше продолжать эксперименты в поиске подтверждений фундаментальных физических истин.

источник

Вспомогательные репродуктивные технологии помогают появиться на свет каждым 219-246 тыс. младенцам ежегодно. И женщины все чаще прибегают к помощи врачей, когда хотят забеременеть. За два года (с 2000 до 2002) популярность репродуктивных методик возросла более чем на 25%. В общей сложности 1563 клиники в 53 странах мира предоставили данные исследователям из Международного комитета по мониторингу вспомогательных репродуктивных технологий (ICMART). Только некоторые страны, преимущественно из Азии, Африки, Океании и Вест-Индии, не дали запрашиваемых сведений, сообщает издательство Оксфордского университета. Но по приблизительным оценкам ученых, доля этих стран составляет 10-20% от общего числа случаев применения вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ).

Зачем это изучать?

«Это восьмой отчет ICMART о применении репродуктивных технологий с 1989 года. Даже если наше исследование несовершенно, оно дает важные данные. Информация помогает находить решения таким проблемам, как пригодность, выгоды и риски этой важной медицинской практики. Полученные данные позволяют сравнивать страны и регионы, анализировать тенденции, основываясь на более ранних сообщениях», — рассказал о задаче исследования профессор Жак де Музон из Национального института здравоохранения и медицинских исследований в Париже.

Музон рассказал, что с 2000 до 2002 частота применения ВРТ увеличилась на 25%. При этом возросло не только число стран, где врачи и передовые медицинские технологии, но и распространенность ВРТ в отдельных странах, где женщины уже пользовались услугами репродуктивных центров.

«Но существует большая разница между странами в распространенности и качестве ВРТ. Для этого есть несколько причин, среди которых коэффициент рождаемости, возраст женщин, страховое обеспечение, развитие экономики, но самое важное — неравная доступность медицинской помощи и ВРТ», — рассказал Музон.

В качестве благополучных ученый назвал страны Западной Европы, так как в них есть как доступ к качественной медицине, так и финансирование программ ВРТ. А в развивающихся странах медицинская помощь зачастую носит характер агрессивного вмешательства в организм женщины. Это приводит к многоплодным беременностям, синдрому гиперстимуляции яичников и редукции эмбрионов, когда из матки врачи удаляют «лишние» пересаженные эмбрионы. Кроме того, в таких странах помощь врачей обычно обходится очень дорого.

Распространенность ВРТ в мире изменяется от двух циклов на миллион жителей в Эквадоре до 3688 на миллион в Израиле.

ИКСИ против ЭКО

Среди репродуктивных технологий распространение получила инъекция сперматозоида в яйцеклетку (ИКСИ) — в противовес экстракорпоральному оплодотворению (ЭКО). По мнению Музона, это связано с тем, что все большее число мужчин не стесняется бороться с собственным бесплодием.

При ЭКО происходит оплодотворение вне тела женщины. Сначала врачи стимулируют овуляцию, затем собирают яйцеклетки. При этом может происходить созревание нескольких яйцеклеток — в одном или обоих яичниках. Затем яйцеклетки в лабораторных условиях оплодотворяют сперматозоидами. После этого эмбрион помещают в полость матки.

ИКСИ применяется когда проблемы возникают в первую очередь у мужчины. При недостаточном качестве спермы врачи вводят сперматозоид прямо в цитоплазму яйцеклетки при помощи специальных микроманипуляторов.

С 2000 до 2002 года частота применения ИКСИ увеличилась на 54-61% в Северной Америке, на 46-54 % в Европе, на 76 % в Латинской Америке и более чем на 92 % на Ближнем Востоке.

Забеременеть все легче

Использование сразу нескольких эмбрионов для помещения в матку сокращается. Процент использования сразу четырех или более эмбрионов снизился от 15,4 в 2000 году до 13,7 в 2002. Частота рождения двоен и троен уменьшилась от 26,5% до 25,7% и от 2,9% до 2,5% соответственно. Факт снижения числа многоплодных беременностей радует ученых, так как вынашивание и рождение близнецов чаще сопровождается проблемами.

Увеличилась вероятность беременностей и успешных родов в расчете на число попыток. Это справедливо как в случае быстрого использования эмбрионов, так и в случае их заморозки. Данные основаны на результатах более чем 601 250 циклов ВРТ. Статистическая вероятность забеременеть и успешно родить после одного цикла ЭКО за два года увеличилась с 19% до 22%. При ИКСИ — с 20% до 21%. При использовании замороженных эмбрионов — с 12% до 15%.

В различных страна эффективность ВРТ сильно разнится — от 14% до 39 %. В лидерах оказались Тунис и Ливия. В них 39% циклов ВРТ заканчивается успешными родами. Но в этих странах ЭКО и другие вспомогательные технологии используют единичные элитные центры. Поэтому авторы исследования в лидеры поставили США, где норма составляет 37,5% при очень большом числе клиник, помогающих женщинам забеременеть.

Если при неудачном первом цикле ЭКО женщина решалась на использование замороженных эмбрионов, то это нередко заканчивалось удачей. Суммарная вероятность забеременеть при ЭКО или последующим за ним использовании замороженных эмбрионов составляет 26%. А в благополучной Австралии, где в среднем за один раз в матку подсаживают всего 1,8 эмбриона, при использовании «свежих» эмбрионов женщины рожают в 19,5%. Если же первая попытка обернулась неудачей, то последующее применение замороженных эмбрионов повышает суммарную вероятность до 29,4%.

Популярность заморозки эмбрионов растет: с 2000 до 2002 года число таких попыток забеременеть увеличилась на 47%. Этот факт радует врачей, так как женщине не приходится проходить первые этапы ЭКО, если есть уже готовые эмбрионы.

В заключение авторы исследования предупреждают, что сравнивать различные страны надо осторожно. Например, вероятность родов после одного цикла ЭКО повышается, если использовать много эмбрионов. Но в развитых странах предпочитают максимально застраховаться от многоплодной беременности и необходимости удалять лишние, но уже оказавшиеся в организме женщины эмбрионы.

источник

Ученые предложили новое объяснение парадоксу Ферми, который указывает на противоречие между высокой вероятностью существования разумных цивилизаций и полным отсутствием их следов. Работа пока нигде не опубликована, но с ней можно ознакомиться на сайте архива препринтов Корнельского университета. Автор знаменитого парадокса, физик Энрико Ферми формулировал его так: «Если внеземных цивилизаций так много, то где они?» Однако в развернутом виде парадокс подразумевает несколько параметров разумных цивилизаций, в том числе их экспоненциальный рост и расселение по галактике.

Именно за экспоненциальный рост и «зацепились» авторы нового решения парадокса. В качестве примера разумной цивилизации ученые выбрали жителей Земли. Они обратили внимание, что земляне за все время своего существования ни разу не покидали пределов планеты (в космическом масштабе, разумеется). Причина этого проста: популяция Земли не растет экспоненциально и ей не требуется искать новый дом для того, чтобы разместить всех жителей.

Отсутствие экспоненциального роста объясняется ограниченностью ресурсов Земли. Для того чтобы цивилизация могла стабильно распространяться по космосу, скорость потребления ею ресурсов не должна превышать скорость их возобновления. Таким образом, численность популяции не сможет превысить некоего порогового значения, а ее рост не станет экспоненциальным.

Авторы новой работы предположили, что другие цивилизации связаны теми же ограничениями, поэтому они не углубляются в просторы космоса. Другими словами, из парадокса Ферми следует делать вывод не об отсутствии во Вселенной разумных цивилизаций, а об отсутствии разумных цивилизаций, способных к экспоненциальному росту.

Недавно другая группа исследователей предложила альтернативное решение парадокса Ферми. Рассчитав среднюю плотность распределения разумных цивилизаций в космическом пространстве, необходимую для установления контакта между любыми двумя из них, ученые пришли к выводу, что только в Млечном Пути могут, не зная друг о друге, существовать, более 200 цивилизаций.

источник

Крупнейший международный проект в области термоядерной энергетики — токамак ITER — страдает от глобального экономического кризиса. И среди проблем, с которыми сталкивается он сегодня, технологические уступают место финансовым и даже политическим. О том, какие блестящие перспективы сулит всему человечеству укрощение термоядерной реакции — а также о том, какие технологии для этого имеются и еще требуются — стоит прочесть в статье «Мирный термояд». А о самом проекте ITER читайте заметку «Солнце-2».

Если вкратце, то «термояд» сулит нам почти неисчерпаемый источник крайне дешевой и экологически чистой энергии. Однако на пути к практическому созданию эффективных реакторов стоят проблемы столь сложные, что ведущие страны мира бьются над ними сообща. Одним из таких совместных проектов стал ITER, экспериментальный термоядерный реактор, который возводится на юге Франции. Однако этот многомиллиардный проект может выйти совсем не столь амбициозным, насколько рассчитывали ученые.

Семь стран-партнеров ITER, включая Евросоюз, Россию, Индию, Японию, Китай, США и Южную Корею, столкнулись с неизбежными последствиями кризиса: быстро тающим финансированием, растущей стоимостью и задержками. Год назад заявлялось, что все будет закончено в 2018 г., и чтобы уложиться в эти сроки, недавно руководство проекта решило реализовывать его по «упрощенной» схеме. Но все равно, первые эксперименты по производству термоядерной энергии начнутся не ранее конца 2025 г. — на 5 лет позднее, чем планировалось в 2006-м, когда страны-партнеры подписали соглашение по строительству.

Новая «упрощенная» схема, которую специалисты называют «Сценарий №1», будет обсуждаться через 10 дней на специальной встрече в Японии, куда слетятся представители всех семи стран. Ожидается, что окончательное одобрение будет получено к ноябрю. Печально, но, судя по всему, это — единственный способ сдвинуть ITER с мертвой точки. Уже сегодня видно, что реальная стоимость проекта вырастет вдвое в сравнении с изначально заявленными 5 млрд евро — из-за выросших цен на материалы, недоработок в первоначальном плане и других ошибок. Заложенная стоимость эксплуатации (5 млрд на 20 лет) также наверняка существенно возрастет.

По мнению одного из директоров проекта Норберта Хольткампа (Norbert Holtkamp), единственная возможность получить в итоге работающий реактор — начать с упрощенной версии, с создания его «скелета». Он уверен, что прежде чем переходить к реальным экспериментам, «следует убедиться, работают ли отдельные основные элементы». Во всяком случае, ученые считают, что этот «Сценарий №1» предпочтительней, чем создавать уже работающий проект, но меньших размеров, который заведомо не произведет достаточно энергии. «Нельзя построить «полу-ITER» хотя бы потому, что он не даст уверенных ответов на наши вопросы», — говорит один из них.

Целиком же ITER представляет собой более чем внушительный проект, самый амбициозный и дорогостоящий за всю историю термоядерных исследований, сравнимый с МКС. «Сердцем» его должен стать «бублик» токамака, в котором мощные магнитные поля удерживают раскаленную до сотен миллионов градусов плазму изотопов водорода. Реакция слияния их ядер должна порождать — в теории — массу энергии, хотя до сих пор подобные установки больше потребляли, чем производили. ITER же, по расчетам, сумеет выдавать до 500 МВт при потреблении примерно вдесятеро меньшем.

Стоит сказать, что стоимость проекта однажды уже возрастала. Изначально, при первоначальном планировании в 1989 г., она оценивалась в 6 млрд долларов, и уже к концу 1990-х практически удвоилась. В итоге рассерженный американский конгресс в 1999-м отказался продолжать финансирование. В проекте тогда остались только 3 партнера (ЕС, Россия, Япония), которые изо всех сил давили на руководство ITER с тем, чтобы остаться в пределах изначально заявленной суммы. Потребовалось существенно пересмотреть планы.

Работа эта была поручена известному французскому физику Роберу Аймару (Robert Aymar), директору небольшого токамака Tore Supra, который совершил небольшой подвиг: всего за 3 года он с командой из 70-ти ученых (вдвое меньше, чем первая команда проектировщиков) он полностью пересмотрел проект, в приемлемых пределах уменьшив его размеры и предложив массу решений для снижения стоимости. Их предложения были приняты в 2001-м и снова привлекли к участию США, а также Индию, Китай и Южную Корею.

Уже тогда Аймар обращал внимание, что его версию проекта нельзя считать окончательной — а только общим руководством для того, чтобы страны-партнеры могли определиться с участием, оценить размеры требуемых средств и распределить их между собой. Однако некоторые официальные лица так не думают. Представитель США Рэймонд Орбах (Raymond Orbach) заявил: «Мы думали, что проект финализирован на 80%, а теперь оказывается, что — всего на 60».

Свои сложности добавляет и неизбежная конкуренция между странами-участницами. Их представители до сих пор никак не могут договориться, где и какие именно компоненты ITER будут производиться, организовать все производство и монтаж в единую последовательную сеть. По плану, уже к концу 2008 г. на этот счет должны были быть подписаны 26 соглашений о поставках, но переговоры не завершены до сих пор, слишком уж тяжело они идут. К примеру, 150 тыс. км сверхпроводниковых проводов, необходимых для работы, будут производиться сразу всеми странами-участницами, кроме Индии.

Сложнейшая организация, которой требует этот огромный проект, тоже отнимает свои ресурсы. Для обеспечения должной координации и контроля качества понадобятся намного большие человеческие силы, чем считалось. Сегодня организаторы оценивают, что в центральный офис ITER им понадобится 750 квалифицированных сотрудников — на 25% больше начального числа.

Между прочим, один из директоров ITER Канаме Икеда (Kaname Ikeda) уверен, что стоимость всего проекта можно было бы снизить, если б страны-участницы сумели «обменяться» договорами на производство и поставку отдельных компонентов, оптимизировав весь процесс. Но — каждый тянет одеяло на себя — и с политической точки зрения это малореалистично.

источник

Австралийские ученые нашли место на Земле с самыми «чистыми небесами», то есть регион, наиболее пригодный для строительства там телескопов. Этим местом оказалась Антарктика. Об этом сообщает New Scientist, а препринт статьи исследователей доступен на сайте arXiv.org. В рамках исследования астрономы изучали различные атмосферные параметры, такие как влажность, турбулентность и средняя скорость ветра. Эти параметры являются крайне важными для наземных телескопов. Например, повышенная турбулентность и сильные ветры могут «смазывать» картинку, получаемую аппаратами. Высокая влажность также мешает наблюдениям: частицы воды в воздухе искажают изображение.

В результате ученые установили, что самым лучшим для астрономов местом является так называемое плато Dome A в Антарктике. Это место оказалось суше, чем потухший вулкан Мауна Кеа на Гавайских островах, где располагается множество обсерваторий. Мауна Кеа считается одним из лучших мест на планете для астрономов.

Отметим, что ранее исследователи предполагали, что высокая турбулентность воздушных потоков у поверхности, вызываемая разницей температур льда и воздуха в Антарктике, должна мешать наблюдению. Однако расчеты ученых показывают, что неспокойный воздух простирается не выше 20 метров над землей, таким образом строительство достаточно высокой обсерватории должно решить эту трудность.

В настоящее время в регионе Dome A работает небольшой китайский автоматический телескоп, однако исследователи призывают строить там более мощные инструменты для наблюдений. Астрономы считают, что Антарктика может стать единственным местом на Земле, откуда будет можно наблюдать интенсивное рождение звезд в отдаленных галактиках.

Впрочем подобные планы сопряжены со значительными трудностями. Совсем недавно ученые и Франции и Италии пытались заняться в Антарктике поиском экзопланет. Для этого они разместили CORONA (CORONagraph in Antarctica — антарктический коронограф) на франко-итальянской полярной станции Конкордия. Результаты, однако, оказались неутешительными: полученные изображения были с сильными искажениями. Исследователи винят в этом низкую температуру — около минус 65 градусов по Цельсию. Они полагают, что мороз вызвал механические деформации конструкций коронографа.

источник