#научныеновости: дайджест от 3.07.2020

Доказана возможность извлечь энергию из чёрной дыры

Исследователи из Школы физики и астрономии Университета Глазго в Великобритании доказали полувековую гипотезу, выдвинутую ещё в 1969 году английским физиком Роджером Пенроузом.

По этой гипотезе технологически развитые внеземные цивилизации потенциально могут извлечь энергию из вращающихся чёрных дыр. Советский физик Яков Зельдович дополнил идею Пенроуза своей гипотезой о том, что быстро вращающийся цилиндр способен усиливать падающие на него электромагнитные волны, имеющие определённый орбитальный угловой момент, в том числе квантовые флуктуации в вакууме.

До настоящего времени гипотеза не была проверена экспериментально. В новой работе учёным впервые удалось наблюдать эффект Зельдовича, достигнутый с помощью акустических волн частотой 60 герц. В ходе эксперимента исследователи установили 16 динамиков в виде кольца и направили звук в сторону вращающегося диска, изготовленного из шумопоглощающей пены, сымитировав орбитальный угловой момент. Результаты эксперимента подтвердили, что низкочастотные моды могут усиливаться до 30 процентов, проходя сквозь шумопоглощающий слой диска.

Источник

Учёные описали четыре новых вида ксенофиофор со дна Тихого океана

Четыре новых вида гигантских одноклеточных ксенофиофор были найдены на глубоководной равнине Кларион-Клиппертон в Тихом океане. Три из них оказались настолько своеобразными, что возглавили два новых рода.

Учёные идентифицировали одиннадцать различных ксенофиофор, благодаря снимкам и генетическому анализу. Две из них относились к уже известным видам Stannophyllum zonarium и Aschemonella monile. Наибольшего внимания были удостоены четыре ксенофиофоры, оказавшиеся представителями новых для науки видов. Одну из них, Psammina tenuis, они отнесли к роду, описанному ещё в XIX веке. Однако три других оказались неизвестными науке.

В отличие от большинства одноклеточных эукариотических организмов, ранее объединённых в царство простейших (Protozoa), представители группы ксенофиофор (Xenophyophoroidea) не только различимы невооружённым взглядом, но и способны достигать диаметра до двадцати сантиметров!

Источник

В России построят четыре новых атомных энергоблока

Глава «Росатома» Алексей Лихачёв подписал распоряжение о подготовке к сооружению блоков в Ленинградской и Смоленской областях. Проекты включены в Генеральную схему размещения объектов электроэнергетики до 2035 года, утверждённую правительством. На Ленинградской АЭС-2 будут построены ещё два блока с ВВЭР-1200, на Смоленской АЭС-2 – два блока проекта ВВЭР-ТОИ, аналогичные тем, что сооружаются на Курской АЭС-2.

«В этих проектах используются самые передовые достижения и разработки, отвечающие всем современным международным требованиям безопасности», – отметил Алексей Лихачёв.

«Новые мощности придут на смену реакторам РБМК-1000, срок службы которых завершается в следующем десятилетии. Сооружение сразу на двух площадках создаст, по предварительным подсчётам, до 15 тыс. рабочих мест, обеспечит регулярные налоговые поступления в региональные и местные бюджеты», – подчеркнул Андрей Петров, генеральный директор «Росэнергоатома».

До конца этого года будет подготовлен проект на выполнение подготовительных работ на Ленинградской АЭС-2. На площадке возведут временные строительные городки и промышленную базу. В 2020-2022 годах проведут общественные слушания, в том числе по оценке воздействия на окружающую среду, для получения лицензии на сооружение энергоблоков №3 и 4.

Источник

Астрономы обнаружили аномально массивную чёрную дыру в ранней Вселенной

Астрономы обнаружили второй по удалённости от Солнца квазар J1007+2115, существовавший во времена, когда возраст Вселенной составлял 700 миллионов лет. Квазар содержит чёрную дыру с аномальной массой в 1,5 миллиарда раз больше, чем у Солнца. Факт существования подобного объекта требует пересмотра существующих теорий формирования и роста сверхмассивных чёрных дыр.

Для того, чтобы понять, чем являлись «зародыши» чёрных дыр в ранней Вселенной, а также для оценки скорости их роста, астрономы ищут очень далёкие квазары – ядра активных галактик.

Обнаруженная чёрная дыра плохо вписывается в существующие теории, так как требует аномально массивного «зародыша», образовавшегося всего через сто миллионов лет после Большого взрыва. Такое возможно, только если он образовался в результате прямого коллапса массивного объекта, или если чёрная дыра очень быстро росла за счет аккреции вещества. Это открытие позволяет получить самое сильное ограничение на модели ранних этапов роста сверхмассивных чёрных дыр и даёт возможность решить одну из важных проблем современной астрофизики.

Источник

Химики создали способную к протометаболизму систему

Химики из Нидерландов создали произвольно образующуюся в водном растворе систему, способную к саморепликации и протометаболизму.

Такая система способна пролить свет на тайну возникновения жизни на Земле. Под действием света красители, связанные со структурными единицами растущих волокон, катализировали реакции саморепликации и роста волокон.

Этот вопрос уже изучали в теории, но экспериментальных знаний пока недостаточно. Сложность их создания заключается в том, что такие системы должны катализировать как реакции самок опирования, так и реакции, связанные с обменом веществ.

Поведение разработанной системы нельзя назвать метаболизмом в прямом смысле, так как энергия не запасается и не расходуется на несамопроизвольные реакции. Однако учёные считают, что изучение возможности возникновения такого протометаболизма очень важно в исследованиях происхождения жизни. Подобные системы также могут быть полезны и в областях химии, где необходим контроль скорости реакции, так как она зависит от интенсивности падающего света.

Источник

На примере Италии учёные узнали, как быстро действует бессимптомная передача коронавируса

Итальянские и британские медики проследили за тем, как коронавирус нового типа распространялся в одном из первых центров эпидемии COVID-19 в Италии, коммуне Во. Выяснилось, что более 40% заражений на его территории были бессимптомными. Если бы не ввели карантин, COVID-19 заполучили бы 86% жителей. Благодаря своевременным мерам их оказалось всего 5%.

Примечательно, что учёные не нашли существенных разницы в соотношении подобных носителей SARS-CoV-2 среди молодых и пожилых жителей Во, хотя последние были подвержены заражению от COVID-19 значительно чаще. Оба типа носителей вируса, по словам медиков, одинаково эффективно распространяли инфекцию и вырабатывали примерно одинаковое количество вирусных частиц. Даже наличие одного больного в семье почти гарантированно приводило к тому, что COVID-19 заболевали его родственники и близкие. Вирус передавался новым людям примерно каждые 7,2 дня.

Источник

Янтарь помог узнать окраску насекомых времён динозавров

Китайские палеонтологи установили, как выглядели насекомые времён динозавров возрастом около 99 млн лет. Для этого они просветили электронным микроскопом три десятка образцов янтаря времён мелового периода, найденных не так давно на севере Мьянмы. Внутри подобных кусочков нередко сохраняются не только пузырьки воздуха того времени, но и тела насекомых, соцветия первых цветковых растений, перья птиц и динозавров и даже некоторые ткани их тела.

Открытие «цветных» окаменелостей заставило учёных задуматься о том, почему большинство насекомых из янтаря чёрные или одноцветные. Чтобы ответить на этот вопрос, палеонтологи распилили часть подобных находок и изучили структуру панцирей насекомых. Оказалось, что наноструктуры, придающие насекомым блестящую металлическую окраску, в большинстве случаев ​по ходу формирования янтаря повреждаются. Детали пока не установлены. Однако открытие «цветных» кусочков янтаря доказало, что информация об окраске древних насекомых, а также других живых существ может сохраняться внутри окаменелой смолы.

Источник

Марганец и кальций упрочнили коготки пауков

Немецкие и израильские биоинженеры изучили взаимосвязь между структурой, составом и механическими свойствами коготков паука Cupiennius salei и пришли к выводу, что ионы марганца и кальция локально упрочняют их участки за счёт перекрёстного сшивания связывающих белков кутикулы.

Коготки этого паука обгоняют многие органические биологические структуры по устойчивости к трению. По своей прочности они находятся на одном уровне с эмалью и перламутром.

Хелицеры таких пауков локально упрочняются за счёт перекрестного сшивания гистидиновых участков белков ионами цинка. Механическое поведение кутикулы достаточно хорошо изучено, но недостаёт масштабного анализа взаимосвязи между её структурой, свойствами и функциями. Такой анализ помог бы установить механизм адаптации к специальным функциям на уровне материала.

Учёные проследили за распределением неорганических элементов по участкам коготка с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии. Помимо углерода, азота и кислорода, было обнаружено весомое количество катионов марганца и кальция, а также хлорид- и сульфид-анионов. Сера в основном находится ближе к полости коготка, в то время как хлор распределён равномерно по всей структуре. Марганец и кальций содержатся в поверхностном слое толщиной в 15 микрометров и во внутренней полости коготка. Понимание, как животные достигают подобных механических свойств, поможет выстроить оптимальную стратегию получения материалов с заданными характеристиками.

Источник