-а последние 100 лет форма человеческих черепов заметно изменилась
В физической и судебной антропологии давно используют коллекции черепов конца XIX - начала XX века как эталонные образцы «современного» человека. Но за последнее столетие во многих странах люди в среднем стали выше и крупнее, что обычно связывают с улучшением питания, здравоохранения и условий жизни. Японский антрополог Сиори Усуи (Shiori Usui) из Научно-исследовательского института полицейских наук в Тибе вместе с коллегами предположила, что эти же факторы могли повлиять и на форму черепа.
Усуи и ее команда решили проверить, действительно ли люди прошлого анатомически похожи на сегодняшних. Чтобы это выяснить, исследователи сравнили 56 черепов японских мужчин и женщин, которые жили между 1900 и 1920 годами, с 56 посмертными КТ японцев, умерших в 2022-2024 годах. Ранее тела последних передали медицинскому факультету Университета Киото для анатомических занятий, а после они попали в музейную коллекцию.
Исследователи не измеряли череп линейкой «в длину и ширину». Вместо этого они создали 3D-модель каждого экземпляра и отметили на ней специальные ориентиры - 161 точку, которые выступали строго определенными анатомическими координатами.
-атем с помощью методов геометрической морфометрии ученые сравнивали расположение всех точек на черепах людей, что позволило выявить определенные различия в общей форме, включая выпуклость лба, ширину черепа и особенности лицевого отдела.
[shesht-info-block number=1]
Так выяснилось, что за последние 100 лет в анатомии черепов произошли конкретные изменения: они стали более округлыми. В те времена череп чаще имел вытянутую форму - был длиннее спереди назад и уже по бокам. Теперь эта особенность выражена слабее.
Но на этом перемены не закончились. Скулы современных людей стали уже, верхняя челюсть - шире, а носовая кость более крупной и выступающей. Лоб - более вогнутым, а его граница стала располагаться чуть выше. Костные выступы за ушами - сосцевидные отростки - увеличились и сильнее выдаются наружу.
По мнению авторов научной работы, такие изменения произошли слишком быстро, чтобы объяснить их одной эволюцией. Намного вероятнее - влияние среды, изменения образа жизни и в рационе. Речь идет о более качественном детском питании, улучшении здоровья и употреблении мягкой пищи, которая требует меньше жевательных усилий. Рацион стал калорийнее, богаче белком и микроэлементами, что может усиливать общий рост костей, в том числе и челюстных.
Изменения формы головы зафиксировали только у японцев, но исследователи допустили, что этот процесс не ограничивается одной страной. Усуи предположила, что за пределами Японии анатомическая картина может отличаться, однако общая тенденция, вероятно, будет прослеживаться по всему миру.
Исследователи не измеряли череп линейкой «в длину и ширину». Вместо этого они создавали 3D-модель каждого экземпляра и отметили на ней специальные ориентиры - 161 точку, которые выступали строго определенными анатомическими координатами / © Shiori Usui
Анализ выявил и еще одну неожиданную деталь. Различия между мужскими и женскими черепами сегодня выражены сильнее, чем в начале XX века. У мужчин стали заметнее надбровные дуги, крупнее зоны за ушами и сильнее выступает лицевая часть черепа.
Усуи и ее коллеги ожидали противоположного результата. Они предполагали, что из за схожего образа жизни мужчин и женщин анатомические различия между полами не будут такими явными. Однако данные указали на усиление полового диморфизма. Эти выводы подтверждают авторы предыдущего исследования, опубликованного в 2020 году. Тогда они выявили похожие анатомические различия между черепами мужчин и женщин.
Изменения формы черепа за последние 100 лет - не уникальное явление, обнаруженное японскими специалистами. В 2000 году американские ученые опубликовали работу, в которой, наоборот, сообщали об общей тенденции к более овальной форме головы, а не к округлой.
Однако к противоположным результатам американские исследователи могли прийти по двум причинам: либо они использовали менее точные методы, чем команда Усуи, либо это может быть связано с демографией США. В XX веке Америка пережила несколько крупных волн миграции, что напрямую повлияло на состав населения страны. Если в выборку попадали люди разного происхождения, то это могло повлиять на антропологические измерения (если за 100 лет состав населения заметно меняется, то средние антропологические параметры - форма черепа, рост, пропорции лица и другие признаки - тоже могут смещаться).
[shesht-info-block number=2]
Некоторые эксперты, в числе которых и итальянский криминалист Франческо Каппелло (Francesco Cappello) из Университета Палермо, считают, что если современные черепа действительно отличаются от черепов столетней давности, то старые формулы определения пола могут работать хуже. -начит, методы судебной антропологии необходимо обновить.
Отметим, несмотря на интригующие выводы команды Усуи, к ним следует относиться с осторожностью. Во-первых, слишком слабая выборка: 112 человек мало, чтобы судить о всем населении Японии за последние 100 лет.
Во-вторых, авторы изучали черепа только японцев, переносить результаты исследования на жителей Южной Америки, Европы или Африки ошибочно. У разных популяций разная генетическая история, разный рацион, разная медицина. Поэтому любые выводы об изменениях формы черепа справедливы только для изученной популяции.
Научная работа вышла в журнале American Journal of Biological Anthropology.
|
Количество кислорода не определяло гигантизм древних насекомых
Кислород проникает в ткани насекомых пассивной диффузией. То есть молекулы поступают из окружающей среды и движутся по телу сами, из области с высокой концентрации - в область с низкой. И это движение осуществляется по тонким трубочкам, которые называют трахеолами.
Авторы работы, опубликованной в Nature, провели масштабное исследование насекомых. Они проанализировали 1320 электронно-микроскопических снимков летательных мышц 44 видов насекомых из десяти отрядов. Измерив, сколько места занимают трахеолы в мышцах, группа ученых пришла к выводу: объем трахеол растет очень медленно. Даже при различии массы тела в 10 000 раз доля трахеол составила 0,47% у самых мелких видов и 0,83% у крупных. У большинства насекомых трахеолы занимают 1% или меньше объема мышц.
Трахеолы выделены желтым цветом для небольшого, среднего и крупного летающего насекомого. Пространство, занимаемое аналогичными структурами у птиц и млекопитающих, часто приближается к 10% / © Snelling et al., Nature, 2026
То есть, если бы диффузия кислорода действительно ограничивала максимальный размер насекомых, у крупных видов трахеол должно было быть намного больше. Чем толще мышца, тем дальше кислороду идти до митохондрий, которые его используют. Но в реальности у насекомых остается много свободного места без трахеол.
Расчеты показывают, что, даже если увеличить объем трахеол втрое (с 0,6% до 1,8%), летные характеристики ухудшатся всего на 2-6%. Эволюция могла бы пойти по этому пути, но не пошла, а значит, отбор не требовал наращивания дыхательной сети. Исследователи также перенесли зависимость на древнее стрекозообразное насекомое Meganeuropsis permiana массой около 100 граммов. Согласно модели, у неё трахеолы тоже занимали бы лишь около 1% объема грудных мышц.
Причинно-следственная связь или совпадение: оценка содержания кислорода в атмосфере и размера тела насекомых / © Snelling et al., Nature, 2026
По мнению авторов, настоящие ограничения на размер насекомых лежат в другой плоскости. Сдерживать рост могли экологические ограничения, проблемы с отводом тепла при машущем полете, нехватка мощности для взмахов крыльями, плохая доставка «топлива» из‑за открытой кровеносной системы или недостаточная прочность экзоскелета при линьке.
Гипотеза Грэма и соавторов, опубликованная в Nature около тридцати лет назад, устарела. Совпадение по времени пика кислорода и эпохи гигантских насекомых еще не означает причинно-следственной связи. Возможно, кислород действительно помогал, но не через диффузию в трахеолах, а какими‑то другими механизмами. Авторы подчеркивают, что они не спорят с важностью кислорода, но эволюционного запрета на гигантизм именно на уровне трахеол нет.
|
Ракета «Союз-5» совершила первый полет
С 45-й площадки космодрома Байконур в 21.00 30 апреля взлетел «Союз-5». Это стало девятым космическим запуском нашей страны в 2026 году. Для сравнения можно указать, что за весь прошлый год Россия выполнила только 17 пусков. До этого девять лет подряд площадка №45 простаивала, поскольку была пригодна только для запуска ракет «-енит». Хотя основная часть компонентов этой ракеты делалась в России, некоторые узлы были украинскими и с середины 2010-х годов более не поставлялись. Создание нового типа ракеты позволило вновь начать использовать площадку.
В ходе первого испытательного полета обе ступени «Союз-5» отработали штатно. Макет полезной нагрузки прошел точно по расчетной траектории, а через девять с половиной минут упал в Тихом океане, как и было запланировано. Ракета предназначена для вывода в космос автоматов (не пилотируемых кораблей).
Разработчик ракеты - не центр имени Хруничева, как у «Ангары», а самарский «Прогресс». Ее максимальная высота 65,2 метра, диаметр - 4,1 метра (головного обтекателя - до 5,2 метра). Полная стартовая масса - до 531 тонны, при полезной нагрузке в 17 тонн.
Ракета двухступенчатая не пакетной схемы (то есть первая ступень составлена из одного блока, а не нескольких), как «Союзы», которые выводят на орбиту космонавтов, а тандемной. Такое решение позволяет иметь сухую массу меньше, чем у аналогичной по грузоподъемности ракеты пакетной схемы.
Видео пускового дня / © «Роскосмос»
Двигатель первой ступени - самый мощный в мире на сегодня РД-171МВ, полученный глубокой модернизацией РД-171М «-енита». Горючее обеих ступеней - керосин, окислитель - кислород. Однако, как и в остальных отечественных ракетах, для вывода нагрузки на орбиты выше низкой околоземной ракете нужен разгонный блок, то есть фактическая третья ступень. «Союз-5» использует для этого «Фрегат-СБУ», который работает на несимметричном диметилгидразине и тетраоксиде диазота. Это токсичная топливная пара, аналогичная использовалась на «Протоне» и иногда приводила к проблемам в случае неудачных пусков.
Точных данных о стоимости пуска ракеты уже много лет никто не заявлял, но по оценкам из 2021 года она не должна превышать 55 миллионов долларов. Хотя, на первый взгляд, это почти вдвое выше расчетной себестоимости пуска Falcon 9, стоит помнить, что «Союз-5» запланировали делать в первой половине прошлого десятилетия, то есть еще до начала эры многоразовых первых ступеней. Если сравнивать ее с одноразовыми ракетами, себестоимость запуска на килограмм полезной нагрузки у нее 300 тысяч рублей, то есть довольно умеренная. Скажем, для ракеты «Союз-2» (полезная нагрузка 8,7 тонн) себестоимость килограмма груза уже 500 тысяч рублей.
[shesht-info-block number=1]
Другие плюсы ракеты - высокая, в сравнении с другими отечественными ракетами, точность выведения полезной нагрузки и возможность использования ранее почти десятилетие простаивавшей площадки №45. Как и у «-енита», подготовка к пуску у новой ракеты полностью автоматизирована, то есть не требует присутствия людей. Это снижает риски в случае нештатных ситуаций при запуске. Например, в 1990 году ракета «-енит» при пуске провалилась вниз, в газоход и взорвалась, отчего полностью разрушила пусковую установку. Если бы не безлюдный характер старта, при этом могли бы пострадать люди.
Важна ракета и в технологическом плане: при ее изготовлении применяют сварку трением с перемешиванием. Эту технологию используют при производстве ракет Falcon 9, до «Союз-5» ее в отечественном ракетостроении не было. Такая сварка создает швы по прочности близкие к материалу без швов, что позволяет снизить сухую массу ракеты, то есть, в итоге, и ее цену.
Ранее на основе блоков «Союз-5» планировалось создание и сверхтяжелой российской ракеты. Но по финансовым причинам от этого отказались, что технически было вполне оправдано. В современную эпоху сверхтяжелые полностью одноразовые ракеты - устаревший тип конструкций. А в силу большой мощности двигателя РД-171МВ, даже первые ступени «Союз-5» нельзя сделать многоразовыми: двигатель не сможет дать настолько малую тягу, чтобы обеспечить мягкое приземление почти пустой после запуска первой ступени.
|
У инфузорий нашли способность к обучению и передаче воспоминаний
Долгое время биологи считали, что формирование памяти - это уникальная черта организмов с развитой нервной системой. У многоклеточных животных, от морских слизней до млекопитающих, долговременная память требует обязательного синтеза новых белков. Они нужны для перестройки контактов между нейронами - синапсов. Если животному ввести препарат, блокирующий трансляцию белков, оно потеряет способность строить синапсы и запоминать информацию.
Но способность адаптироваться к среде есть и у одиночных клеток, которые контактов не образуют. Например, обычная прудовая инфузория Stentor coeruleus умеет формировать привыкание (габитуацию): в ответ на механический удар она сжимается в плотный шар, но, если стучать регулярно, клетка понимает, что угрозы нет, и перестает реагировать.
До сих пор ученые не знали, как устроена биохимия памяти у существа, лишенного синапсов, и применимы ли к нему «животные» правила нейробиологии. Авторы исследования, опубликованного в журнале Current Biology, протестировали инфузорий. Подопытных помещали в специальную установку, которая ритмично и с разной силой стучала по чашке, и наблюдали за их поведением.
Параллельно на клетки воздействовали ингибиторами (пуромицином и циклогексимидом), полностью останавливающими производство новых белков, но инфузории привыкали к тряске только быстрее. Ученые анализировали протеом и транскриптом для поиска активных генов, точечно выключали подозрительные гены методом РНК-интерференции, применяли химические блокаторы ферментов и отслеживали поведение клеток во время деления.
Оказалось, память инфузорий устроена совсем иначе. В отличие от животных, у Stentor остановка синтеза белков не вызвала амнезию. Напротив, инфузории стали обучаться быстрее и дольше сохраняли привыкание к ударам. Выяснилось, что при обучении клетка не создает новые связи, а «отключает» (дефосфорилирует) механорецепторы на своей поверхности. Ключевую роль в этом играют кальциевые сигналы и фермент CaMKII. Этот же фермент критически важен для формирования памяти в мозге человека. Когда работу CaMKII у инфузорий заблокировали химически, они стали учиться значительно хуже.
Чтобы «забыть» опыт и снова начать сжиматься от ударов, инфузории необходимо синтезировать новые белки-киназы, которые заново активируют рецепторы. Именно поэтому ингибиторы синтеза белка так сильно продлевали клеткам память - они мешали инфузории запустить процесс забывания.
Кроме того, биологи обнаружили, что память не сконцентрирована в одной точке, а распределена по всей поверхности мембраны. Когда «обученная» инфузория делилась пополам (при этом одна дочерняя клетка забирает старую переднюю часть, а другая - заднюю), обе новые особи сохраняли память о механическом воздействии и продолжали игнорировать стук. Усвоенный опыт оказался очень специфичным: привыкшие к стуку инфузории мгновенно сжимались в шар, если их били слабым разрядом тока или светили на них ярким светом.
Исследование показало, что фундаментальные биохимические механизмы памяти появились в эволюции задолго до возникновения первых нейронов. Одиночная клетка способна хранить информацию и передавать ее потомству, выступая не просто биологическим контейнером для органелл, а сложным вычислительным устройством.
|
-акрученный электрон может выявить киральность
Строгое математическое доказательство и первые численные расчеты этого эффекта опубликованы в феврале 2026 года в журнале Physical Review A.
Природа давно выбрала сторону: аминокислоты, сахара, нуклеотиды - почти все молекулы живой материи существуют в одной из двух зеркальных форм, как перчатки для разных рук. Это свойство называется киральностью, и живые организмы разборчивы до абсолюта: правая и левая форма одного и того же вещества могут вести себя совершенно по-разному.
Трагическую иллюстрацию этому дала история талидомида: один энантиомер снимал симптомы токсикоза у беременных, другой вызывал тяжелые пороки развития плода. Умение быстро и точно отличить «правую» молекулу от «левой» - задача принципиальной важности для химии, фармакологии и биологии.
Киральность в мире молекул: зеркальные копии, которые невозможно совместить в пространстве / © NASA, Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)
Долгое время распознать киральность молекулы в газовой фазе было непросто. Традиционный круговой дихроизм - разница в поглощении лево- и правополяризованного света - дает сигнал в сотые доли процента.
Несравнимо более чувствительным оказался метод, предсказанный теоретически Ричи еще в 1976 году: фотоэлектронный круговой дихроизм (PECD). Если облучить киральную молекулу циркулярно поляризованным светом, вылетающие фотоэлектроны разлетаются несимметрично относительно направления пучка - вперед больше, чем назад, или наоборот. Этот эффект на два-три порядка сильнее обычного кругового дихроизма.
Теоретическое предсказание было сделано в 1976 году, но экспериментальные наблюдения состоялись лишь в начале 2000-х. Сегодня PECD превратился в стандартный инструмент изучения киральных молекул в газовой фазе.
Ключевую роль в PECD играет то, что циркулярно поляризованный фотон кирален сам по себе - он несет спиновый угловой момент, то есть закручен вокруг своей оси. Именно это позволяет ему «чувствовать» киральность молекулы: взаимодействие двух киральных объектов зависит от того, совпадают или противоположны их закрутки. В последние годы физики обнаружили, что схожим свойством - орбитальным угловым моментом - могут обладать и электроны.
Волновой фронт вихревого пучка: фаза вращается вокруг оси, закручиваясь в спираль. Именно этот орбитальный угловой момент делает вихревые электроны чувствительными к киральности молекул / © E-karimi, Wikipedia
Теоретический аппарат для описания вихревых электронов в задачах рассеяния и ионизации начал активно развиваться примерно с 2017 года - первоначально применительно к атомным и молекулярным мишеням без киральности. В 2024 году группа профессора Олега Толстихина показала, что вихревые электроны эффективно рождаются при туннельной ионизации молекул в сильном лазерном поле, открывая перспективу их применения в аттосекундной спектроскопии. Однако вопрос о том, действительно ли рассеяние вихревых электронов на киральных молекулах зависит от энантиомерной формы, до сих пор оставался открытым: строгого доказательства и численных расчетов не существовало.
Именно этот пробел восполнили Валентина Коловертнова, Кирилл Базаров и Олег Толстихин из Международного центра теоретической физики им. А. А. Абрикосова МФТИ в своей последней работе. Первый автор Валентина Коловертнова, студентка ЛФИ МФТИ, построила строгую теорию упругого рассеяния вихревых электронов на киральных молекулах и провела численные расчеты для конкретной молекулы. Результат подтвердил интуицию: угловое распределение рассеянных электронов зависит от «знака» киральности как самого электрона, так и молекулы. Картина рассеяния меняется, если одновременно заменить вихревой электрон с «правого» на «левый» и молекулу с одного энантиомера на другой, но остается неизменной при раздельных заменах. Эта структура в точности воспроизводит логику PECD: киральная асимметрия чувствительна к относительному знаку киральностей двух участников процесса. Разница в угловых распределениях между случаями m и −m (или между двумя энантиомерами при фиксированном m) - и есть искомый эффект. По сечению рассеяния закрученных электронов на газе случайно ориентированных молекул оказывается возможным отличать их энантиомеры.
Расчеты выполнены в рамках модели молекулярного потенциала нулевого радиуса (zero-range potential, ZRP) для D-глицеральдегида (C₃H₆O₃) - простейшей киральной молекулы класса альдоз и классического эталона киральности в органической химии. Несмотря на кажущуюся простоту, модель сохраняет полную молекулярную геометрию и корректно учитывает многократное рассеяние - без дополнительных приближений сверх самой модели.
Особого внимания заслуживает вопрос наблюдаемости эффекта. Казалось бы, молекулы в реальном газе ориентированы случайным образом - не усредняется ли асимметрия до нуля? Авторы доказали: для бесконечного однородного газового облака киральная асимметрия действительно обращается в нуль. Но для любого конечного облака молекул - сколь угодно большого, но ограниченного в пространстве- асимметрия сохраняется, хотя и убывает с ростом числа молекул. Оптимальный режим достигается при значении параметра q⊥a ~ 1, где q⊥ - поперечная составляющая переданного импульса, а a - характерный размер облака. В этом режиме предсказанная величина асимметрии составляет несколько процентов - вполне сопоставимо с типичными значениями PECD.
Олег Толстихин, ведущий научный сотрудник Международного центра теоретической физики им. А. А. Абрикосова, профессор, прокомментировал: «Вихревой электрон - это объект с определенной проекцией орбитального углового момента на ось пучка. Циркулярно поляризованный фотон тоже несет угловой момент, и именно благодаря этому он способен „почувствовать" киральность молекулы в эффекте PECD. Мы показали, что то же самое верно для вихревых электронов при рассеянии: киральность электрона и киральность молекулы вместе определяют картину рассеяния».
Валентина Коловертнова, сотрудник лаборатории теоретической аттосекундной физики МФТИ, рассказала: «Самой трудоемкой частью работы оказалось численное вычисление величин, усредненных по ориентациям молекул, на основе аналитически решаемой модели многоцентрового потенциала нулевого радиуса. Для нескольких наборов параметров пучка (различных значений орбитального квантового числа m, энергии и угла раскрытия) строились усредненные угловые распределения рассеянных электронов. Именно на этих графиках киральная асимметрия проступает наглядно: даже после усреднения по ориентациям кривые для двух энантиомеров отличаются, и это различие сохраняется для любого конечного облака молекул, хотя и убывает с ростом его размера».
С практической точки зрения работа открывает перспективу нового метода зондирования молекулярной киральности. Существующие оптические методы (круговой дихроизм, PECD) уже позволяют различать энантиомеры, но они основаны на поглощении света. Вихревые электроны занимают особую нишу: в отличие от фотонов, они несут заряд и массу, а значит механизм взаимодействия с молекулой принципиально иной - здесь доминирует кулоновское рассеяние, а не поглощение. В отличие от обычных электронных пучков, вихревые электроны несут орбитальный угловой момент, что и создает чувствительность к киральности.
В качестве следующих шагов исследователи указывают переход к более реалистичным молекулярным потенциалам, это позволит делать количественные предсказания для молекул, интересных химикам и биологам. Важно также рассмотреть неупругие каналы: вихревой электрон, взаимодействуя с молекулой, может не только упруго отклониться, но и возбудить ее или ионизировать, причем и эти процессы могут проявлять киральную асимметрию.
|
Стало известно, сколько получит Илон Маск после строительства колонии на Марсе
Агентство Reuters ознакомилось с выдержками из бумаг компании о ее решениях 2026 года. Напомним: SpaceX планирует в этом году выйти на размещение акций на бирже, исходя из оценки своей стоимости в 1,75 триллиона долларов (на уровне ВВП Франции или Британии, например). Хотя на размещении будет продана лишь небольшая часть акций, этого должно хватить, чтобы организация получила больше средств, чем все космические агентства мира в 2026 году вместе взятые (причем с большим отрывом).
Цель размещения понятна: SpaceX продолжает доводку крупнейшей ракеты в истории, и к тому же - первой, полностью многоразовой. Starship уже три года ведет летные испытания, которые пока явно не близки к завершению. Однако основная часть предполагаемых трат компании придется даже не на него, а на планируемое развертывание орбитальных дата-центров для нейросетей. В этом Маск - по мнению ряда отраслевых наблюдателей, ошибочно - видит главный рыночный сегмент для SpaceX.
Чтобы сохранить контроль над компанией даже после серии выпуска ею дополнительных акций, Маск согласовал с советом директоров определенный план выплаты ему вознаграждения в виде 200 миллионов «суперголосующих акций». Точную их стоимость в будущем оценить сложно, но она должна колебаться от сотен миллиардов до более чем триллиона долларов. В любом случае, это должно стать крупнейшим разовым вознаграждением в истории человечества. Он получит его после достижения двух условий.
[shesht-info-block number=4]
Во-первых, SpaceX должна достигнуть рыночной стоимости в 7,5 триллиона долларов. На данный момент номинальный годовой ВВП лишь двух стран мира (КНР и США) превышает эту цифру, все остальные экономики мира отстают. Теоретически, однако, это вполне достижимые цифры, они всего в четыре раза выше исходной стоимости компании. Другие организации Илона Маска за время его управления показали намного более высокую динамику стоимости, чем четырехкратный рост.
Во-вторых, компания под его руководством должна создать колонию на Марсе с населением в миллион человек. Эта цель выглядит существенно более сложной в реализации. Специалист по рынкам Эрик Хоффман дал Reuters по этому поводу такой комментарий:
«Я не физик и не астроном, поэтому даже не знаю, с чего начать. Планка оценки этой цели - было ли такое достигнуто в человеческой истории? Нет. -начит, это сложно в реализации».
Как Naked Science уже разбирал в отдельном материале, технически задача построения миллионной колонии на Марсе достижима. Но лишь при условии реализации полноценной многоразовости обеих ступеней Starship, то есть резкого снижения стоимости космических полетов - буквально до сотни долларов за килограмм полезной нагрузки на низкой околоземной орбите и ниже.
[shesht-info-block number=1]
Дополнительной проблемой в реализации этого плана может стать тот факт, что он поставит SpaceX на одну доску с ведущими государствами планеты по требуемым техническим возможностям, экономическому весу и даже контролируемой территории. Как мы уже писали, Маск ставит целью начало процесса терраформирования Красной планеты. Согласно некоторым современным научным работам, поднять температуру на Марсе до средней современной земной можно в относительно короткие сроки. Но вот превращение местной атмосферы в пригодную для дыхания - процесс, который неизбежно потребует веков.
Эксперты также отмечают, что это первый случай (кроме Tesla ранее), когда план вознаграждения фактического главы компании рассчитывается на основе нефинансовых показателей (имея в виду цель марсианской колонии). Это также подчеркивает то, насколько влияние SpaceX выделяет ее среди обычных рыночных игроков.
[shesht-info-block number=2]
Отношения земных правительств к целям Маска до недавних пор было крайне сдержанным: NASA несколько лет назад поменяло свои нормативы по радиации так, чтобы полет к четвертой планете для ее астронавтов стал невозможным без особых разрешений. Маск, напротив, полагает, что какие-то дополнительные меры радзащиты для этого не нужны. Российское политическое руководство и даже сотрудники космической отрасли и вовсе полагают, что путешествие к Марсу для людей кончится слабоумием или смертью от рака, хотя, как мы подробно разбирали здесь, с научной точки зрения ситуация существенно менее однозначна.
[shesht-info-block number=3]
Из этого следует, что в ближайшие десятилетия (за исключением варианта гибели Маска) государства -емли станут перед сложным выбором. Если они продолжат дистанцироваться от массовых полетов к Марсу, контроль над ним получит компания, с которой ни у одного госаппарата нашей планеты нет по-настоящему хороших отношений. Если же NASA и США пойдут на участие в марсианских планах Маска, они будут ведомыми, а ключевое влияние на происходящее в ходе крупной колонизации впервые в XXI веке окажется у частного лица.
|
Стоматолог развеяла популярные мифы о брекетах у взрослых
Однако вокруг брекетов для взрослых до сих пор существует множество мифов. Многие уверены, что после 25 лет костная ткань перестает перестраиваться и зубы уже не сдвинутся с места. По словам эксперта, челюстная кость - это живая ткань, которая обновляется на протяжении всей жизни. Из-за большей плотности ткани у взрослых процесс происходит медленнее, чем у детей.
Еще один распространенный страх связан с тем, что брекеты могут привести к шатанию и выпадению зубов. На самом деле это не так.
«Если пародонт здоров, зубы не выпадут. Наоборот, после исправления прикуса нагрузка распределяется равномерно, и зубы живут дольше. «Шатание» - признак нелеченого пародонтита, а не раскачки зубов с помощью брекетов», - отмечает Анастасия Егорова.
Современные брекет-системы работают с малыми силами, что сводит к минимуму риск осложнений, таких как резорбция (укорочение) корней. Даже если это происходит в незначительной степени (на 1-2 миллиметра), на устойчивость зуба это не влияет.
Не считается препятствием для лечения и наличие коронок или имплантов. Качественные коронки не мешают установке системы, а импланты, будучи неподвижной опорой, могут быть учтены в плане лечения. Ортодонт просто составляет индивидуальную стратегию, чтобы достичь идеального результата.
Многие опасаются, что после снятия брекетов зубы вернутся в исходное положение. Как отмечает специалист, это может произойти в любом возрасте, если не соблюдать рекомендации врача.
«Взрослые обязаны носить ретейнеры (капу или лигатуру) пожизненно - хотя бы на ночь. Те, кто соблюдает это правило, сохраняют результат навсегда», - отмечает врач.
Что касается дискомфорта, то болевые ощущения возможны только в первые дни после активации.
Таким образом, возраст не считается противопоказанием для красивой улыбки. Подавляющему большинству взрослых ставить брекеты можно при отсутствии таких проблем, как эпилепсия, психические и инфекционные заболевания, заболевания пародонта. Главное условие - это здоровье зубов и десен.
|
В Испании нашли римский «сувенир» воина, сражавшегося у вала Адриана
Приблизительно 300 лет назад в Англии, в районе Рудж-Коппис, недалеко от деревни Фроксфилд, археологи нашли небольшой бронзовый эмалированный сосуд, который назвали «чаша из Руджа» (Rudge Cup). Позже исследователи обнаружили и другие похожие сосуды, в том числе на территории Испании и Франции. Все они оказались связаны с валом Адриана - оборонительным укреплением римской провинции Британия.
Главная особенность предметов - схематичное изображение стены в виде башен и выгравированные названия конкретных фортов. На всех известных сосудах упоминались только западные и центральные форты, восточные участки представлены не были.
Исследователи долго спорили, зачем создавали такие изделия и для кого они предназначались. Постепенно сложилось мнение, что речь идет о своеобразных памятных вещах, своего рода сувенирах, которые солдаты могли привозить с военной службы.
Новую главу в этой истории открыл предмет из Испании, датируемый II веком. Там команда археологов под руководством Хесуса Гарсии Санчеса (Jesus Garcia Sanchez) из Института археологии Мериды нашла эмалированный сосуд, который получил название «чаша из Берланги» - по месту находки в регионе Берланга-де-Дуэро, провинция Сория.
[shesht-info-block number=1]
Чаша из Берланги оказалась не цельной, а представляла собой фрагменты. По данным исследователей, они обнаружили примерно 91 процент сосуда. Санчес вместе с коллегами выполнили 3D-реконструкцию в программе Agisoft Metashape и получили четыре высокоточные 3D-модели фрагментов, после чего создали «цифровой двойник» предмета.
Исследователи отметили, что композиция чаши из Берланги повторяет стиль других известных сосудов, связанных с валом Адриана, в частности сосуда, который ранее тоже нашли на Пиренейском полуострове. Те же цвета: красный, бирюзовый, синий и зеленый. Похожие орнаменты: геометрические фризы, растительные мотивы, полумесяцы. Внешнюю сторону покрывает цветная эмаль, разделенная на две части. По ободку идет надпись на латыни, а ниже - крупное декоративное поле с тремя горизонтальными фризами.
Главное отличие новой находки от других сосудов - на ней выгравированы названия только восточных фортов: Килурнум (Cilurnum), Онно (Onno), Виндобала (Vindobala), Кондерком (Condercom). Ученые подчеркнули, что форты перечислены в том порядке, в каком они располагались с запада на восток. Это первый известный предмет такого типа, где отражена именно восточная часть оборонительной линии.
Фрагменты римского сосуда / © Jesus Garcia Sanchez
Чтобы выяснить состав и происхождение чаши, Санчес и его коллеги использовали комплексный подход, включая методы археометрии, анализ изотопов свинца. Выяснилось, что чашу из Берланги изготовили на севере Британии, используя свинец из рудников Англии и Уэльса.
Археологи изучили и место находки. Георадарные исследования территории выявили следы древнего поселения. Под землей прослеживаются структуры, похожие на части здания. По совокупности признаков специалисты предположили, что с I по IV век в этом месте находилась вилла.
Реконструкция чаши из Берланги / © Jesus Garcia Sanchez
Эти данные усилили гипотезу о личной истории чаши. Исследователи склоняются к мнению, что сосуд мог принадлежать римскому воину родом из Испании. Вероятно, он служил в Когорте I Кельтиберорум - римском вспомогательном подразделении, состоящем из испанских кельтиберийцев. Этот человек проходил службу в районе вала Адриана, затем вернулся на родину и привез с собой сувенир - эмалированный сосуд. Подобные предметы могли служить напоминанием о службе и о времени, проведенном в отдаленных римских крепостях.
Результаты исследования представлены в журнале Britannia.
|
Анализ сколов показал истинное назначение резцов из Костенок
Костенки-17 - это один из ключевых археологических памятников не только для России, но и для всей Восточной Европы. Он расположен в Воронежской области и относится к эпохе верхнего палеолита. Главная ценность этой стоянки в том, что она многослойная: на разных глубинах сохранились следы нескольких эпизодов заселения, разделенных во времени. Иными словами, люди приходили сюда не один раз, и каждый период оставил свой культурный слой, насыщенный находками.
Самый выразительный и известный из них - второй. Его возраст составляет около 41-42 тысячи лет. Это делает Костенки-17 одним из древнейших памятников верхнего палеолита в Восточной Европе. В слое памятника найдены не только каменные орудия, но и украшения из клычков песца, окаменелых моллюсков мелового периода, а также орудия из кости и бивня.
Костенки 17, II культурный слой. Микропластины и резцы / © В.С. Смолкина, Пресс-служба Института истории материальной культуры РАН
Одно из самых распространенных каменных изделий, найденных на памятнике, - это резцы. Традиционно археологи считали их орудиями, предназначенными для обработки дерева, кости или рога. У такого орудия есть прямая режущая кромка, и во многих коллекциях резцы встречаются вместе со скребками, долотовидными орудиями и другими типами. Однако на Костенках-17 резцы стали доминирующим типом инструментов. Это еще в середине прошлого века породило теорию: возможно, часть этих «резцов» - не орудия, а нуклеусы, с которых специально скалывали мелкие пластинки для последующего использования.
В последние десятилетия в археологии наметился большой тренд на пересмотр таких формальных определений. Особенно это коснулось памятников начала верхнего палеолита во Франции и на Ближнем Востоке. Там многие предметы, похожие по форме на резцы или скребки, после детального изучения оказались специализированными нуклеусами для получения микропластинок. Ученые, работающие на Костенках-17, проверили, не происходит ли то же самое и здесь. Результаты исследования опубликованы в Stratum Plus.
Костенки 17, II культурный слой. Микропластины и резцы / © В.С. Смолкина, Пресс-служба Института истории материальной культуры РАН
«Мы провели детальное исследование около 100 резцов и примерно 500 микропластинок - узких сколов, которые древние мастера скалывали с нуклеусов. Было изучено более десяти параметров каждого предмета: углы скалывания, негативы снятых сколов, параллельность граней, последовательность скалывания», - сказал младший научный сотрудник Отдела палеолита ИИМК РАН Антон Лада.
Оказалось, что на многих предметах хорошо видна четкая этапность: сначала снимается один скол, потом другой, причем форма изделия специально поддерживается. У настоящих орудий-резцов угол рабочей кромки обычно тупой или близок к прямому, а негативы сколов более аморфные. В данном же случае угол острый - именно такой, какой удобен для получения заготовок.
Вместе с тем, в ходе трасологического анализа на резцах не нашли ни царапин, ни заполировок - ничего, что неизбежно появляется при работе по кости или дереву. Из этого можно сделать вывод, что этими предметами не работали. Дополнительно авторы исследования сопоставили форму самих микропластинок со сколами с резцов - и получили полное совпадение.
Костенки, II культурный слой. Схема получения микропластин с ретушных резцов / © В.С. Смолкина, Пресс-служба Института истории материальной культуры РАН
Авторы исследования самостоятельно повторили технологию такого скалывания. Выяснилось, что с одного такого резца-нуклеуса можно получить до 15 микропластинок, а если над этим работает мастер, то и более. Это объясняет, почему микропластинок на памятнике больше, чем резцов.
Таким образом, исследователи пришли к выводу: найденные в Костенках-17 резцы были нуклеусами для получения микропластинок. Сами же микропластинки служили заготовками для вкладышей в составные орудия. Вероятно, их вставляли в костяные или деревянные оправы и использовали для тонкой обработки - возможно, как лезвия.
Костенки 17, II культурный слой. Ретушные резцы и резцовые сколы первого порядка с унаследованными следами использования / © В.С. Смолкина, Пресс-служба Института истории материальной культуры РАН
Технология получения микропластинок с помощью таких резцов-нуклеусов оказывается характерной для самого начала верхнего палеолита. В узком хронологическом промежутке между 43 и 39 тысячами лет назад она прослеживается не только в Костенках, но и на археологических памятниках Франции и Ближнего Востока. Однако, возникнув почти синхронно на огромной территории, эта специфическая технология также стремительно исчезает из обихода древних мастеров около 39-38 тысяч лет назад.
|
Современная западная музыка стала примитивнее и однотипнее, чем раньше
В обществе часто можно услышать мнение, что поп-музыка стала простой и примитивной. Между тем музыка - один из фундаментальных элементов человеческой культуры, изменения в котором отражают более глубокие сдвиги в том, как общество создает и потребляет культурные продукты в целом. В последние годы сразу несколько научных групп пытались измерить подобные изменения количественно. В 2012 году испанские ученые обнаружили, что за полвека в популярной музыке снизилось тембральное и тональное разнообразие, а громкость песен выросла.
Позднее, в 2024-м, другая группа ученых показала, что тексты песен становятся проще, короче и однообразнее. Похожие процессы упрощения замечали и в других сферах - от комментариев в социальных сетях до визуального искусства. Постепенно сформировалась гипотеза о том, что скоростные информационные потоки и алгоритмические рекомендации ведут к своего рода культурному усреднению, когда сложность вымывается из творческих продуктов ради более легкого и быстрого потребления.
Однако до недавнего времени у этой гипотезы не было надежного количественного фундамента применительно к самой музыкальной ткани - к нотам, мелодическим ходам и гармоническим переходам. Исследователи из Италии провели масштабный анализ почти 20 тысяч музыкальных произведений с упором на методы сетевой науки.
В ее рамках можно представить каждую ноту как точку на карте, а каждый переход от одной ноты к другой - как дорогу между этими точками. Если каким-то маршрутом пользуются часто, дорога становится шире, то есть получает больший вес. В результате любую композицию - от симфонии Моцарта до рэп-трека - можно представить в виде направленной взвешенной сети, где узлы - это ноты, а связи между ними показывают, как часто и в каком порядке они сменяют друг друга. Результаты научной работы опубликованы в журнале Scientific Reports.
Такой метод не улавливает красоту тембра, мастерство исполнителя или энергию ритма, зато позволяет математически измерить музыкальные составляющие. Авторы исследования взяли музыку шести крупных жанров: классику, джаз, рок, поп, электронику и хип-хоп. Временной размах составил почти четыре столетия. Для каждого произведения была построена своя сеть, после чего исследователи рассчитали набор ключевых метрик.
Главной среди них стала взвешенная эффективность сети - показатель, отражающий, насколько разнообразны и неповторяемы пути между нотами. Высокая эффективность означает, что в произведении много разных, не повторяющих друг друга ходов, звучание включает множество нот. Низкая эффективность, напротив, сигнализирует, что одни и те же последовательности повторяются снова и снова.
[shesht-info-block number=1]
Результаты анализа показали, что классика и джаз предсказуемо имеют наиболее высокие значения сложности - переходы между нотами в них оказались разнообразнее и менее предсказуемы. Рок, поп, электроника и хип-хоп, напротив, продемонстрировали куда более высокую степень повторяемости: их мелодические структуры изначально проще, а одни и те же пары нот циркулируют значительно чаще.
Если же сопоставить данные с хронологической шкалой появления произведений, то можно выявить устойчивую тенденцию к снижению сложности. Особенно ярко это проявилось у классики и джаза. Если в прошлом эти жанры были максимально структурно разнообразны, то к нашему времени их показатели заметно упали и практически сблизились со значениями, характерными для более молодых и исторически более простых жанров.
Параллельно с этим шел процесс гомогенизации - стирания резких границ между жанрами. Произведения разных направлений становятся структурно все более похожими.
|
В Риме нашли рукопись древнейшей английской поэмы
Согласно преданию, более 1300 лет назад в Северной Англии жил пастух по имени Кэдмон. Он служил при аббатстве Уитби в нынешнем Норт-Йоркшире и ухаживал за скотом. Однажды на пиршестве, на котором Кэдмон присутствовал, гости стали по очереди петь песни под арфу. Когда наступил черед пастуха, он отказался, разволновался и спешно покинул зал, потому что был неграмотным и не умел слагать стихов. Кэдмон вернулся к своим животным и уснул.
Во сне ему явился таинственный гость, велевший воспеть начало сотворения мира. Кэдмон послушался и каким-то чудесным образом стал сочинять стихи. Он сложил поэму, состоящую из девяти строк, в которой прославил Бога как создателя мира. В результате появился «Гимн Кэдмона» (Cædmon's Hymn) - старейшее поэтическое произведение на древнеанглийском языке, той форме языка, которую использовали в раннем Средневековье.
Текст сохранился благодаря включению в отдельные копии «Церковной истории народа англов» (Historia ecclesiastica gentis Anglorum) - труда VIII века, который написал на латыни бенедиктинский монах Беда Достопочтенный.
По данным авторов лингвистических исследований, до наших дней дошло около 3-3,5 миллиона древнеанглийских слов, сохранившихся примерно в трех тысячах рукописей. В перечень входят религиозная проза, хроники, законы, глоссы, поэзия, документы. Но подавляющее большинство текстов относится к X и XI веку, то есть к позднему древнеанглийскому периоду. Ранние «книги» (VII-VIII века) практически не сохранились. Поэтому неудивительно, что когда манускрипты того времени попадают в руки ученым, это часто воспринимают как удачу.
[shesht-info-block number=1]
«Гимн Кэдмона» - достаточно значимый текст VII века, который представляет собой один из самых ранних сохранившихся памятников английской поэзии. Поэму часто рассматривают как одну из отправных точек английской литературы, ведь она позволяет проследить самые первые этапы формирования письменной традиции английского языка.
Во время оцифровки текстов в Национальной центральной библиотеке Рима два специалиста по средневековым манускриптам - Элизабетта Маньянти (Elisabetta Magnanti) и Марк Фолкнер (Mark Faulkner) из Тринити-колледжа Дублина - нашли старинную рукопись, которая сразу привлекла их внимание. После серии палеографических анализов выяснилось, что это копия «Гимна Кэдмона», созданная между 800 и 830 годами. Таким образом, она стала третьей по древности сохранившейся копией поэмы.
В двух более ранних манускриптах, хранящихся в Кембридже и Санкт-Петербурге, основной текст «Церковной истории народа англов» монаха Беды написан на латыни, а древнеанглийский текст «Гимна Кэдмона» помещен отдельно от основного латинского текста - вынесен либо на поля, либо в конец произведения. Он был не частью основного латинского текста, а выступал как вспомогательный элемент латинского повествования.
«Церковная история народа англов» - труд VIII века, написанный на латыни бенедиктинским монахом Бедой Достопочтенным / © Elisabetta Magnanti, Mark Faulkner, Biblioteca Nazionale Centrale "Vittorio Emanuele II"
В римской рукописи «Гимн Кэдмона» встроен в основной текст Беды. Такой факт говорит о многом. По словам Маньянти, читатели Беды относились к поэзии на родном языке с уважением и стремились поставить ее в один ряд с латинскими текстами. Для раннего Средневековья это важная деталь. Латынь тогда служила языком Церкви, науки и книжной традиции, тогда как местные языки рассматривались как «второсортные». Открытие указывает на то, что в IX веке английский язык уже мог восприниматься как полноценная часть письменной культуры.
Рукопись затрагивает еще одну важную тему - связи между Англией и Италией. Ее создали в итальянском аббатстве Нонантола. Позднее манускрипт оказался в Риме. Сам факт присутствия английского текста в итальянском монастыре свидетельствует, насколько активно в ту эпоху книги и идеи распространялись между европейскими монастырями.
По словам авторов исследования, важность римской рукописи не в том, что древнеанглийский текст «жил в Италии», а в том, что итальянский монастырский скрипторий включил его в основную структуру латинской книги. Это отражает высокий статус языка в европейской книжной традиции.
Научная работа опубликована в журнале Early Medieval England and its Neighbours.
|
Ученые построили радар для поиска пчел и шмелей
Обычный экологический мониторинг требует отлова насекомых и ручного определения видов под микроскопом, что отнимает время и вредит популяциям. Оптические камеры и алгоритмы компьютерного зрения плохо работают в дикой природе: им мешают листва, сумерки, переменное освещение и высокая скорость полета опылителей. Существующие метеорадары способны отслеживать огромные стаи саранчи высоко в небе, однако точечно распознавать небольших насекомых вблизи земли они не умеют.
Чтобы решить эту проблему, инженеры из Ирландии и Дании собрали миниатюрный радар непрерывного излучения (30 гигагерц). В лаборатории они по очереди помещали в пластиковые контейнеры живых ос, медоносных пчел и три вида шмелей. Когда насекомое взлетало, радар облучал его радиоволнами и фиксировал отраженный сигнал. Результаты своих усилий ученые опубликовали в журнале PNAS Nexus.
На основе радиоэха от летающих насекомых ученые выделили 70 биомеханических параметров полета: базовую частоту взмахов, распределение энергии по частотным диапазонам и другие характеристики. -атем данные загрузили в иерархическую модель машинного обучения. Алгоритм научили отличать сперва семейства (осиные или пчелиные), затем роды (пчелы или шмели), а в конце - отдельные виды.
Алгоритм успешно разделил насекомых по видам без использования камер. На уровне крупных семейств нейросеть отличила ос от пчел с точностью 96 процентов. На уровне конкретных близкородственных видов точность достигла 85 процентов при анализе всего двух секунд полета. Даже когда насекомое находилось в луче радара десятую долю секунды, модель угадывала вид в 75 процентах случаев.
Авторы подчеркивают ограничения работы: пока систему протестировали только в замкнутых пластиковых контейнерах, где радиосигнал не затухал из-за расстояния. В открытой среде на точность неизбежно повлияют дистанция до радара и фоновый шум.
Радиоволны миллиметрового диапазона фиксируют видовую механику полета насекомых независимо от времени суток, маскировочной окраски или тумана. Поскольку такие датчики лежат в основе связи 5G и 6G, в будущем этот алгоритм позволит превратить вышки сотовой связи и роутеры в глобальную распределенную сеть для непрерывного экологического контроля.
|
Мозг собак начал уменьшаться 5000 лет назад
Синдром одомашнивания - биологическое правило, согласно которому домашние животные уступают своим диким предкам в объеме мозга. У современных собак этот орган меньше волчьего в среднем на 20-30 процентов. Биологи считали, что процесс деградации шел в два этапа: сначала мозг автоматически усох из-за того, что животным больше не требовалось выживать в лесу, а затем, в последние двести лет, немного подрос из-за селекции и необходимости считывать социальные сигналы человека. Но эта гипотеза опиралась на изучение только современных пород, тогда как реальная динамика анатомических изменений на протяжении тысячелетий оставалась загадкой.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Royal Society Open Science, отследили эволюцию собачьего мозга. Ученые собрали базу из 185 современных и 22 археологических черепов. В выборку вошли дикие волки, австралийские динго, полудикие деревенские псы и породистые собаки с разной специализацией (от пастушьих до декоративных). Археологическая часть охватила период от плейстоцена (35 тысяч лет назад) до позднего неолита (5000 лет назад). Ученые поместили черепа в компьютерный томограф и создали виртуальные 3D-модели эндокранов - слепков внутренней полости, которые точно повторяют объем и рельеф мозга. Вычислив этот показатель, исследователи сопоставили его с общей длиной черепа, чтобы сделать поправку на размер тела самого животного.
Оказалось, что у «протособак» ледникового периода (живших 15 и 35 тысяч лет назад во Франции и Бельгии) мозг совершенно не уменьшился по сравнению с дикими волками той эпохи. У древнейшей бельгийской находки из пещеры Гойе относительный размер мозга даже слегка превышал волчьи показатели. Авторы предполагают, что первоначальное привыкание к жизни рядом с человеком требовало поведенческой гибкости и когнитивных усилий, а постоянный доступ к калорийной пище с костра снял энергетические барьеры для роста нейронной ткани.
Резкий спад произошел гораздо позже. У собак со стоянки Шален во Франции, живших около 5000 лет назад в эпоху позднего неолита, мозг оказался на 46 процентов меньше волчьего. По пропорциям головы эти животные походили на современных шпицев или терьеров, а объем их эндокрана оказался сопоставим с показателями мопсов и чихуахуа. Вместе с общим объемом перестроились и сами ткани: доля коры сократилась, а подкорковые структуры увеличились. Такая анатомия, как показывают исследования современных пород, делает собак более пугливыми, тревожными и склонными к лаю.
Среди современных животных самый большой мозг сохранился у рабочих собак - охранников и ездовых. Они опередили даже австралийских динго, которым когда-то пришлось заново дичать и адаптироваться к роли высших хищников. Меньше всего нейронной ткани предсказуемо оказалось у декоративных собак-компаньонов.
Исследование показывает, что эволюция собак не сводится к плавному и неизбежному оглуплению из-за комфортной жизни. Тысячелетиями животные-партнеры палеолитических охотников-собирателей сохраняли полноценный мозг. Ситуация изменилась лишь тогда, когда люди перешли к оседлому земледелию. Исследователи полагают, что жители неолитических деревень целенаправленно оставляли себе пугливых и шумных собак, которые работали живой сигнализацией при приближении хищников или чужаков. Однако этот статус не защищал питомцев от участи сельскохозяйственного скота: археологи нашли раздробленные кости маленьких собак со стоянки Шален в мусорных кучах вместе с остатками съеденной пищи.
|
Физики показали, когда на самом деле наступает равновесие в несмешивающихся жидкостях
Определение точки равновесия в молекулярно-динамических симуляциях по границе двух несмешивающихся жидкостей, находящихся внутри узких нанопор,- одна из ключевых задач современной вычислительной физики. В таких системах, например углеводород-вода-кальцит в нанопоре, разные параметры - контактный угол, толщина смачивающего слоя и распределение плотности внутри капли - приходят к равновесию на разных временных шкалах. Поэтому видимая стабилизация формы капли не означает, что вся система находится в равновесии. Это приводит к ошибкам при усреднении данных и неверным выводам о смачиваемости, что критично для моделирования процессов добычи нефти.
«У нас периодически возникает потребность в проведении большого количества молекулярно-динамических расчетов. Необходимо как-то определять точку выхода на равновесие того или иного физического параметра системы для повышения качества данных», - объяснил Тимур Гуськов, младший научный сотрудник Центра вычислительной физики МФТИ, аспирант кафедры вычислительной физики конденсированного состояния и живых систем МФТИ.
Авторы впервые применили современный алгоритм автоматического усечения данных на основе статистического метода к интерфейсам (граница между жидкостями) жидкость-жидкость в нанопоре кальцита, на примере чистый н-декан, чистый бензол и их смесь. Для прямой проверки плотности внутри капли они разработали новый дескриптор MF - математический показатель, характеризующий профиль плотности капли. Он не привязан к геометрии интерфейса, что позволяет отслеживать равновесие отдельных компонент даже в смесях. Статья опубликована в журнале Molecular Simulation.
Расчеты показали, что в системах углеводород-вода-кальцит контактный угол и макроскопическая форма капли стабилизируются в 10-200 раз быстрее, чем ее внутренняя структура. Перераспределение молекул углеводородов внутри капли может продолжаться еще десятки наносекунд после того, как форма капли уже «замерла».
Также они обнаружили, что при слабом усреднении метод PANDA-NN (автоматический расчет контактного угла по плотностным профилям) систематически завышает угол до +4,7°. Поэтому ученые предложили практический протокол: сначала определять момент равновесия при малом усреднении, а затем пересчитывать угол при большем усреднении. Это устраняет систематическую ошибку и повышает точность расчета.
«Плотность устаканивается дольше, чем форма интерфейса. То есть для понимания структуры капли необходимо моделировать систему несколько дольше, чем для обычных расчетов контактных углов. В особенности это важно для систем, в которых диффузия и адсорбция происходят медленно», - подчеркнул Илья Копаничук, старший научный сотрудник Центра вычислительной физики МФТИ.
Предложенный подход делает результаты молекулярного моделирования надежными и воспроизводимыми. Он особенно востребован в нефтедобыче (карбонатные коллекторы), хранении CO₂, разработке мембран и наноматериалов.
«Впоследствии мы планируем изучать динамические свойства ограниченных интерфейсов, а также влияние шероховатости поверхностей на их смачиваемость. В этом нам помогут проработанные в данном исследовании подходы, которые уже активно внедряются в наши расчеты», - поделился Николай Кондратюк, исполнительный директор Центра вычислительной физики МФТИ.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда [грант номер 25-13-00313].
|
Скорпионы использовали металлы для укрепления жала и клешней
Скорпионы (Scorpiones) - одни из древнейших хищников на планете. Вместе с пауками и клещами они входят в класс паукообразных (Arachnida).
Эти членистоногие используют клешни и ядовитое жало, расположенное на конце «хвоста», как оружие, с помощью которого они защищаются, а также нападают. Но среди примерно трех тысяч известных видов эти структуры выглядят по-разному. У одних клешни непропорционально большие и сильные, а жало маленькое. У других - тонкие клешни и крупное вытянутое жало.
Биологи давно заметили, что в клешнях и жале скорпионов присутствуют некоторые металлы, которые делают структуры прочнее. Однако ученые исследовали лишь малую долю скорпионов и не были уверены: содержатся металлы в «оружии» всех видов или лишь у некоторых, связана ли такая насыщенность металлами с образом жизни и охотничьими повадками представителей конкретного вида?
[shesht-info-block number=1]
Международная команда арахнологов под руководством Сэма Кэмпбелла (Sam Campbell) из Смитсоновского национального музея естественной истории в США решила досконально разобраться в этих вопросах. Ученые предположили, что распределение металлов в частях тела скорпионов должно напрямую отражаться на поведенческих чертах членистоногих.
Чтобы проверить гипотезу, команда изучила 18 видов скорпионов с помощью электронных микроскопов и рентгеновских аппаратов. Инструменты позволили исследовать строение кутикулы жала и клешней, а также распределение металлов в этих структурах. Кроме того, удалось определить участки, которые, вероятно, испытывают наибольшую механическую нагрузку во время захвата добычи.
Анализ показал, что в жале и клешнях скорпионов в небольшом количестве присутствуют переходные металлы, которые укрепляют эти хитиновые части тела. На кончике жала обнаружили четкую слоистую структуру: самый край насыщен цинком (Zn), а следующий слой - марганцем (Mn). Граница между металлами настолько резкая, что ее можно разглядеть визуально. Природа буквально создала минеральный слой, где каждый элемент занимает свое строго определенное место, словно разные слои создавались для разных функций.
Жало скорпиона вида Pandinus imperator, рассмотренное с помощью метода рентгеновской флуоресцентной спектрометрии. Ученые подсветили разные металлы разными цветами. Цинк показан красным, и он скапливается ближе к кончику жала. Марганец - зеленым, и его больше ниже по жалу. Между зонами цинка и марганца проходит четкая граница. Такое распределение металлов исследователи обнаружили у всех видов скорпионов, которые изучили / © E.P. Vicenzi, Smithsonian Museum Conservation Institute, NIST
Похожая точность проявилась в строении клешней. В подвижной части, которая участвует в захвате добычи, металлы сосредоточены только вдоль режущей кромки. Там выявили цинк, а у части видов также железо (Fe). Остальная поверхность клешни почти не содержит этих элементов. Такое распределение показывает, что природа усилила именно те участки, которые испытывают максимальную нагрузку во время охоты.
Отдельное внимание ученые уделили роли железа. Ожидалось, что значительная часть этого металла будет содержаться в более мощных клешнях. Однако картина оказалось иной: железо чаще встречалось у видов с длинными и тонкими клешнями.
С одной стороны, длинные и тонкие клешни не предназначены для сильного сжатия. С другой - они должны удерживать жертву, пока скорпион вводит яд. Команда Кэмпбелла пришла к выводу, что железо у видов с такими клешнями не делает эти структуры «сильнее в смысле сжатия», а помогает им быть устойчивее и надежнее, то есть не ломаться и не изнашиваться при удержании добычи. Проще говоря, металл защищает клешни от разрушения.
На снимке - жало скорпиона вида Babycurus jacksoni. Фотографию сделали с помощью сканирующего электронного микроскопа. Хорошо видно жало целиком: вздутое основание, где находятся две ядовитые железы, и длинный изогнутый кончик. Мышцы вокруг желез сжимаются и проталкивают яд по трубочкам прямо к острию. Над самим жалом есть маленький бугорок непонятного назначения. Ученые пока не выяснили, зачем он нужен / © Sam Campbell
Авторы исследования выяснили, что металлы присутствуют у всех изученных видов, но их «смесь» и концентрация сильно различаются: разные элементы могут быть связаны с различными механическими функциями этих структур. Цинк усиливает режущие поверхности, марганец концентрировался ниже кончика жала, что, вероятно, позволяет жалу не ломаться на стыке «твердого» и «гибкого», а железо поддерживает долговечность отдельных структур.
Специалисты планируют узнать, встречаются ли похожие механизмы у пауков, ос, муравьев и пчел. Для этого им нужно выработать единый подход к анализу, чтобы можно было правильно сравнивать разные виды между собой. Если такой метод удастся разработать, исследователи смогут ответить на более общий вопрос: применяют ли эти животные металлы для укрепления своих «орудий» и, если да, как в процессе эволюции они научились использовать такие элементы, чтобы эффективнее защищаться от хищников и добывать пищу.
Научная работа опубликована в Journal of The Royal Society Interface.
|
Женщины напугали городских птиц сильнее мужчин
Реакция животных на человека может зависеть от множества факторов, включая поведение, одежду и запах. Однако потенциальное влияние такого фундаментального и очевидного аспекта, как пол наблюдателя, на поведение диких животных в естественной среде долгое время оставалось практически неизученным. Этот пробел выглядит особенно удивительно на фоне экспериментов в лабораторных условиях, которые неоднократно показывали, что животные, включая грызунов и приматов, способны по-разному реагировать на мужчин и женщин.
Ученые из пяти европейских стран проверили, может ли пол человека влиять на то, как городские птицы оценивают уровень опасности. Результаты опубликовал журнал People and Nature.
Для исследования выбрали простой и легкоизмеримый показатель - дистанцию вспугивания. Эта метрика определяет расстояние, на котором птица, заметив приближающегося человека, решает спасаться бегством или улететь. Более длинная дистанция говорит о том, что птица воспринимает ситуацию как более рискованную и менее терпима к присутствию человека. Короткая указывает на смелость и готовность рисковать.
В городах Чехии, Франции, Германии, Испании и Польши выбрали пары наблюдателей (женщина и мужчина). Пары старались подбирать так, чтобы их рост был сопоставим, одежду они носили похожих нейтральных цветов, а длинные волосы прятали. Перед началом сбора данных проводилась совместная калибровка, чтобы оба наблюдателя в паре одинаково точно оценивали расстояния на глаз. В общей сложности авторы эксперимента собрали и проанализировали более двух с половиной тысяч наблюдений за птицами 37 различных видов, от сизых голубей и черных дроздов до осторожных соек и дятлов.
Вопреки распространенному представлению о том, что птицы должны сильнее бояться мужчин, которые исторически чаще ассоциируются с охотой, исследователи обнаружили обратную картину. При приближении женщины птицы улетали примерно на метр раньше, чем когда к ним тем же шагом и с тем же выражением лица подходил мужчина. Причем этот эффект наблюдали во всех городах и странах, где проводили исследование, и проявлялся как у самцов, так и у самок птиц.
[shesht-info-block number=1]
Ученые выдвинули гипотезу, что у птиц могла выработаться наследственная реакция избегания, поскольку в древних обществах женщины чаще, чем принято считать, участвовали в охоте на мелкую дичь, в том числе на птиц. Другая версия касается более тонких деталей, которые не учли в эксперименте. Речь идет о микродвижениях, особенностях походки и химических сигналах. Хотя птицы традиционно считаются визуально ориентированными существами, в последние годы появляется все больше научных работ о роли обоняния в их жизни, включая избегание хищников.
Кроме того, ученые подтвердили, что самцы птиц более смелы, подпуская к себе человека ближе, чем самки. Также выяснилось, что на дистанцию бегства сильно влияет изначальное расстояние от наблюдателя до птицы: чем оно больше, тем раньше птица скроется, воспринимая долгое приближение как более серьезную угрозу. Наличие рядом кустов сокращало дистанцию бегства, предоставляя птицам чувство близкого укрытия.
|
Территорию близ границы Армении и Грузии назвали родиной самой важной для человечества пшеницы
Пшеница мягкая (Triticum aestivum) - самый распространенный в мире вид пшеницы. На ее долю приходится почти 95 процентов от общего объема глобального производства этой культуры. Этот злак сыграл огромную роль как в развитии современного хлебопечения, так и в торговле древних цивилизаций.
Triticum aestivum - продукт одного из самых удачных «генетических союзов» в истории земледелия, случившегося тысячи лет назад. Это гексаплоид, то есть растение с шестью наборами хромосом, объединенных в три генома: A, B и D. Пшеница мягкая возникла в результате нескольких древних скрещиваний разных растений.
Ученые, анализирующие ДНК современных сортов пшеницы и диких злаков, предполагают, что древний предок пшеницы Triticum urartu скрестился с близким родственником Aegilops speltoides. После возникла тетраплоидная линия пшениц, от которой произошли близкие формы, включая полбу (Triticum dicoccum), твердую пшеницу (Triticum durum) и пшеницу туранскую (Triticum turgidum). Позже уже окультуренная древняя пшеница скрестилась с диким злаком Aegilops tauschii, из этого союза появилась современная пшеница мягкая.
[shesht-info-block number=1]
Долгое время ученые строили догадки о том, где впервые зародилась Triticum aestivum. Данные подсказывали, что первые этапы скрещивания одомашненной пшеницы и Aegilops tauschii могли пройти на территории -акавказья. Однако одной генетики оказалось недостаточно. Исследователям не хватало материальных доказательств - древних остатков растений, которые можно было бы уверенно связать именно с пшеницей мягкой.
Международная команда археологов и антропологов под руководством Наны Русишвили (Nana Rusishvili) из Грузинского национального музея попыталась найти материальные следы Triticum aestivum в Грузии. Во время исследования двух поселений каменного века - Гадачрили-гора и Шулавери-гора (близ армянонаселенного села Шаумян) - Русишвили и ее коллеги просеивали почву и изучали обугленные остатки растений.
-адача оказалась не из легких. После воздействия огня зерна пшеницы мягкой и других видов, например твердой пшеницы, становятся очень похожими. По внешнему виду различить их трудно. Поэтому археологи сосредоточились не на зернах, а на другой структуре растения.
На снимке показаны обугленные остатки пшеницы, которые археологи нашли в двух древних поселениях на территории Грузии - Гадачрили-гора и Шулаверис-гора / © Nana Rusishvili
Специалисты изучили рахис - центральный стержень колоса, к которому крепятся колоски. У разных видов пшеницы эта часть отличается формой. Именно она помогла отделить пшеницу мягкую от близкородственных культур.
Изучив десятки фрагментов, исследователи выделили те, что принадлежат именно Triticum aestivum. Русишвили и ее команда распознали рахис пшеницы мягкой по изогнутым бокам и тонким краям. -атем найденные вместе с рахисом зерна отправили на радиоуглеродный анализ, который указал на возраст - 5800-6000 годы до нашей эры.
Такие результаты усиливают гипотезу о том, что -акавказье, прежде всего территории современной Грузии и Армении, могли быть одними из первых мест появления пшеницы мягкой. Новые археологические находки согласуются по времени и географии с ранее полученными генетическими данными, которые указывали на этот регион как на вероятную область происхождения ее диких и ранних одомашненных предков.
Научная работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
|
На сайте Минобрнауки появилась новость об исследованиях российских физиков в области эфира
Вплоть до XIX века среди физиков была популярна теория эфира (понятие из XVII века) - всепроникающей среды, колебания которой люди воспринимают как электромагнитные волны (включая видимый свет). В конце XIX-начале XX века ряд экспериментов и особенно специальная теория относительности Эйнштейна показали бессмысленность этой концепции, и на сто лет эфир стал увлечением для людей, далеких от научного мэйнстрима.
В 2004 году небольшая группа физиков попыталась вернуть эфир в собственно научный оборот в виде гипотезы так называемого «эфира Эйнштейна». На деле Эйнштейн был главным научным противником и по сути могильщиком теории эфира, а название новой теории отражало лишь то, что она позаимствовала уравнения теории относительности, чтобы упростить себе расчеты реальных физических процессов.
Технически эта гипотеза пытается решить проблемы темной энергии и даже материи, предполагая, что специальное векторное поле («динамический эфир») образует неподвижный фон, относительно которого движется остальная Вселенная. В таком случае аномалии в ее движении - например, раскрутка краев галактических дисков и так далее - пытаются объяснить как результат действия «динамического эфира» на движение всех остальных объектов мироздания.
В теории такая гипотеза легко опровергается: например, ее чрезвычайно сложно сочетать с существованием нормальных черных дыр. Однако особенность многих современных физических гипотез в том, что их разработчики с самого начала закладывают в них возможности огромного числа вариантов при «ручном» изменении некоторых базовых параметров. Поэтому на смену опровергнутому варианту «эфира Эйнштейна» стабильно предлагают новые.
Об одной из таких гипотез написало на своем сайте Министерство образования и науки России. Материал рассказывал о научной работе двух казанских физиков в International Journal of Modern Physics D. -аметка на сайте российского госучреждения содержит немало необычных с научной точки зрения утверждений.
К примеру, таких: «В эпоху инфляции Вселенная стремительно расширялась, а затем переключилась на более спокойное расширение, когда появились вещество и излучение. «На графиках эволюции радиуса Вселенной явно видна точка перегиба, в окрестности которой произошли космический фазовый переход и связанная с ним смена эпох. Примерно в это же время возникло реликтовое электромагнитное излучение», - рассказал один из авторов исследования, профессор кафедры теории относительности и гравитации Института физики Казанского федерального университета Александр Балакин».
Даже опуская тот вопрос, что гипотеза инфляции (особо быстрого расширения ранней Вселенной) на данный момент не доказана никакими эмпирическими наблюдениями (в отличие от самой теории Большого взрыва), нельзя не отметить, что в ее рамках инфляция должна была кончиться уже через 10-32 секунды после Большого взрыва. Однако от этого момента до появления реликтового излучения - оно возникло через 380 тысяч лет после Большого взрыва - довольно далеко. Да и вообще говорить о появлении вещества и излучения сразу после конца гипотетической инфляции сложно: состояние материи тогда просто не позволяло распространяться излучению.
[shesht-info-block number=1]
Далее текст продолжает: «В научной литературе этот переход связывают с рождением значительного количества массивных частиц, остановивших инфляцию. Среди них: тяжелые фермионы (кварки, протоны, нейтроны и соответствующие античастицы), легкие фермионы (электроны, позитроны), а также безмассовые нейтрино».
В современной научной литературе о гипотезе инфляции рождение протонов и нейтронов происходит сильно после остановки инфляции. Дело в том, что на момент ее предположительной остановки температура была слишком высокой для существования не то что протонов или нейтронов, но и даже кварков, из которых протон и нейтрон состоят.
Чтобы возникли кварки, Вселенной надо было остыть до температур, которые не могли возникнуть ранее одной триллионной секунды после Большого взрыва. Протоны и нейтроны, еще более сложные частицы, никаким образом не могли появиться ранее одной миллионной секунды после Большого взрыва.
Несколько смущают и безмассовые нейтрино: современная наука знает, что у нейтрино есть масса. Более того, 11 лет назад за открытие у них ненулевой массы двое физиков даже получили Нобелевскую премию. Откуда тогда безмассовые нейтрино в тексте о научной работе? Возможно, дело в том, что в уравнениях Дирака, которые используют некоторые сторонники теории «эфира Эйнштейна», нейтрино часто учитывают как безмассовые. Это наследие тех времен, когда наука не знала о наличии у них массы. В то же время, в 2026 году называние их безмассовыми выглядит несколько экзотично.
Наконец, непонятна фраза «В научной литературе этот переход связывают с рождением значительного количества массивных частиц, остановивших инфляцию». В современной инфляционистской научной литературе инфляция остановилась, напротив, из-за распада инфлатонного поля. И только после этого события могли возникнуть частицы. Как последние могли остановить инфляцию, когда не могли возникнуть до ее конца - несколько неочевидно. Возможно, это точка зрения авторов работы, но неясно, почему вместо этого она отнесена к научной литературе в целом.
Гипотеза «эфира Эйнштейна», излагаемая на сайте Минобрнауки, предполагает, что темная материя состоит из аксионов. Но сами по себе аксионные гипотезы состава темной материи в наше время довольно популярны. Новизна этой гипотезы, судя по изложенному, в том, что она превратила «динамический эфир» в компонент, управляющий как запуском, так и остановкой процесса быстрого образования частиц в ранней Вселенной. Это существенно отличает ее от более ранних инфляционных теорий.
К сожалению, релиз не упоминает, что описываемая гипотеза эфира, как и все остальные, противоречит теории относительности Эйнштейна. А та, свою очередь, остается фундаментом современной физики, и, в отличие от любой из гипотез эфира (да и существования аксионов), имеет весомые эмпирические доказательства.
|
Астрономы открыли доступ к симуляции Вселенной для изучения темной материи и энергии
Космологические симуляции позволяют буквально воспроизводить развитие Вселенной от первых миллиардов лет после Большого взрыва до наших дней. Раньше основным рабочим инструментом были модели, учитывающие только темную материю, поскольку именно она формирует «каркас» космической структуры.
Вот только этого уже недостаточно: на масштабах меньше 10 мегапарсек в игру активно вступает обычное вещество: газ, звезды, сверхновые, черные дыры и выбросы энергии из активных ядер галактик. Все это заметно меняет распределение материи и влияет на наблюдаемые сигналы.
Поэтому ученым нужны гидродинамические симуляции, где моделируется не только темная материя, но и барионное вещество - привычная материя. Проблема в том, что подобные расчеты влетают в копеечку, требуя огромных вычислительных мощностей, памяти и места для хранения данных. Особенно сложно моделировать большие объемы Вселенной, где можно увидеть массивные скопления галактик и корректно описать космическую паутину на гигантских масштабах.
[shesht-info-block number=1]
Проект FLAMINGO (Full-hydro Large-scale structure simulations with All-sky Mapping for the Interpretation of Next Generation Observations) как раз создан для этой задачи. Его разработчики провели 22 гидродинамические симуляции и еще 16 расчетов только с гравитацией. В моделях учитывали охлаждение газа, звездообразование, химическое обогащение среды, вспышки сверхновых, рост сверхмассивных черных дыр.
Более того, нейтрино в этих расчетах моделировались как отдельные частицы, а не как упрощенный фон, что делает результаты особенно ценными для современной космологии. Самый масштабный расчет FLAMINGO-10k включал почти 1,2 триллиона частиц, что много больше, чем число звезд в Млечном Пути. Таким образом можно изучать не только отдельные галактики, но и статистику редких гигантских скоплений, а также влияние космологических параметров на структуру Вселенной в целом.
Чтобы сделать модель максимально реалистичной, исследователи специально калибровали ее по данным наблюдений. Они подбирали параметры так, чтобы симуляции воспроизводили современную функцию звездных масс галактик, содержание газа в скоплениях и массы черных дыр. -атем запускали варианты с разной космологией - например, с другой массой нейтрино, распадающейся темной материей или альтернативными параметрами темной энергии. Подход позволяет проверить, какие сценарии лучше совпадают с реальной Вселенной.
[shesht-info-block number=2]
Авторы научной работы, принятой к публикации в журнале Astronomy & Computing, выложили в открытый доступ снимки эволюции Вселенной на разных красных смещениях, каталоги галактик и гало, карты всего неба в формате HEALPix, карты слабого гравитационного линзирования, рентгеновского излучения и многие другие продукты. Общий объем данных превышает 2,4 петабайта.
Поскольку скачать такие массивы информации целиком большинству исследователей невозможно, команда разработала специальный веб-сервис. Он позволяет не загружать всю симуляцию, а выбирать только нужные части данных - например, конкретную галактику или отдельное скопление. Это делает FLAMINGO доступной не только для крупных суперкомпьютерных центров, но и для обычных исследовательских групп.
Еще до официального релиза на основе FLAMINGO вышло уже около 70 рецензируемых научных исследований. Симуляция хорошо воспроизводит наблюдаемые свойства галактик, эволюцию звездообразования, масштабные структуры и многие другие параметры. Хотя модель, конечно, не идеальна, некоторые расхождения с наблюдениями остаются, она уже стала одним из главных инструментов современной космологии.
Отметим, FLAMINGO - не единственная крупная космологическая модель. Как ранее рассказывал Naked Science, эволюцию галактик отлично воспроизводят и другие проекты, включая гравитационную симуляцию Flagship 2 и недавно анонсированную серию симуляций COLIBRE.
|
Новый робот для настольного тенниса от Sony обыграл элитных спортсменов
Настольный теннис служит сложной проверкой для роботов. Мяч в игре высокого уровня летает быстрее 20 метров в секунду, а между ударами часто проходит меньше 0,5 секунды. Так что это удобный тест для физического искусственного интеллекта, когда надо видеть, двигаться и совершать действия в реальном мире.
Раньше роботы для настольного тенниса часто играли в упрощенных условиях. Исследователи использовали пусковые установки для мячей, ограничивали зону игры или не учитывали вращение мяча. Прошлые разработки были не особо готовы показать себя против человека.
Исследователи Sony проверили, сможет ли их автономный робот играть по обычным правилам против сильных соперников. Результаты опубликовали в журнале Nature.
Обзор систем контроля робота Ace в реальной игре / © Peter Dürr et al./Nature(2026)
Роботизированная система Ace получила восемь степеней свободы, ракетку и чашу для подачи мяча. Девять обычных камер определяли положение мяча в трехмерном пространстве, три системы с событийными камерами машинно оценивали вращение мяча 400-700 раз в секунду.
Программу управления роботом обучали в симуляции с подкреплением без явной модели. Во время розыгрыша алгоритм выбирал действие каждые 32 миллисекунды, то есть 31,25 раза в секунду. Часть движений модель взяла из человеческих демонстраций подач, а ударные траектории подбирали в симуляции генетическим алгоритмом. Проще говоря, робот не учился заново на каждом сопернике - он переносил заранее обученные навыки в реальную игру.
Схема расположения камер и других технических элементов системы робота Ace / © Peter Dürr et al./Nature(2026)
Ace сыграл с пятью элитными игроками (такими авторы назвали игроков, с более чем 10-летним опытом интенсивных тренировок) и двумя профессионалами японской лиги. Робот выиграл три из пяти матчей против элитных игроков и семь из 13 отдельных партий. Против профессионалов он проиграл оба матча, выиграв одну партию из семи.
По измерениям, Ace стабильно возвращал удары со скоростью до 14 метров в секунду, а выше 16 метров в секунду его успешность заметно снижалась. Он возвращал мячи с разным вращением и держал успешность выше 75% до 450 радиан в секунду (это единица измерения угловой скорости). Сам робот разгонял мяч до 16,4 метра в секунду и 600 радиан в секунду, а самый быстрый возвращенный им удар соперника достигал 19,6 метра в секунду и 867 радиан в секунду.
Реакция робота Ace на резкое изменение траектории мяча после касания сетки / © Peter Dürr et al./Nature(2026)
Исследователи сделали вывод, что Ace стал первым автономным роботом, который смог конкурировать в настольном теннисе с реальными игроками. Он выиграл у части элитных спортсменов, но заметно уступил профессионалам.
[shesht-info-block number=1]
Хотя результат пока скорее похож на инженерный тест, а не спортивный рекорд, сам факт, что робот справился с быстрыми розыгрышами, подачами, вращением и редкими ситуациями вроде касания сетки, уже выглядит как успех. Если в ближайшем будущем технология сделает еще шаг вперед, то динамичные виды спорта постигнет судьба шахмат и го, когда роботы смогут уверенно побеждать профессионалов.
|
|