Изображение. Все организмы нашей биосферы вынуждены использовать огромный арсенал всевозможных трюков, чтобы поспевать за остальными в эволюционной гонке. На этом изображении мы видим пример антибиоза в исполнении двух видов плесени. Антибиоз это явление, когда разные виды пытаются подавить присутствие и размножение друг друга с помощью паразитизма или химических агентов. Справа "хорошая" плесень из рода триходерм, широко использующаяся в промышленности, а слева "злая", вызывающая болезни растений. Пока сложно сказать, какая побеждает.

#scimage

Новости науки. Вот, помимо красивых изображений, телескоп Уэбба начал поставлять и значимые научные данные. Впервые с помощью спектрального анализа удалось достоверно определить содержание углекислого газа в атмосфере экзопланеты WASP-39 b!

Анализ атмосфер экзопланет чрезвычайно сложное мероприятие. Для этого нужно уловить свет, прошедший через атмосферу, когда планета находится между звездой и телескопом. Даже обнаружение самой планеты до сих пор остаётся сложной задачей, а уж измерение и анализ её тонюсенькой атмосферы кажется и вовсе чем-то запредельным. Тем не менее, такой анализ может дать очень интересные результаты, ведь наличие определённых соединений в атмосфере (например, большого количества кислорода) является косвенным маркером наличия жизни на планете. Углекислый газ к ним, конечно, не относится и является очень распространённым "естественным" атмосферным веществом.

WASP-39b представляет собой газовый гигант массой с Сатурн, вращающийся вокруг солнцеподобной звезды в 700 световых годах от нас. Уэббу удалось найти выраженный пик на длинах волн 4.1 - 4.6 мкм, соответствующий углекислому газу. Проанализировать атмосферу WASP-39b удалось в частности потому, что он довольно велик и находится близко к звезде. Однако, по словам ученых, разработанный метод в будущем хорошо подойдёт и для анализа меньших планет.

Стоит отметить, что это не первый случай, когда удалось определить наличие определённых элементов в атмосфере экзопланеты. Ранее с помощью телескопов Хаббл и Спитцер уже удавалось обнаружить воду, натрий и калий (в частности, в том же WASP-39b). Однако, для этого анализ проводился в более близком инфракрасном диапазоне и с куда меньшей чувствительностью. Джеймс Уэбб, благодаря своим выдающимся характеристикам, способен заглянуть гораздо дальше и разрешить гораздо более низкие концентрации веществ. Что ж, будем ждать обнаружения маркеров жизни!

Статья с результатами отправлена в Nature, но уже доступна в arXiv - тыц.

#news

Явление. Cuscuta campestris, известная также как полевая повилика, это паразитическое растение, которое прикрепляется к хозяину, внедряется в его ткани и питается соками. Чтобы найти хозяина, паразит использует летучие химические агенты (запах), испускаемые растениями, после чего тянется к ним и обвивается вокруг стебля. Таймлапс роста повилики показан на видео.

#effect

Цитата. "Начиная с 1962 года Фримен Дайсон вместе с Юджином Вигнером и другими был в значительной степени ответственен за разработку того, что сейчас известно как теория случайных матриц.

Первоначальная цель состояла в том, чтобы дать статистическое описание энергетических уровней атомных ядер. Теория случайных матриц превратилась в важную тему с обширными приложениями в физике и математике. В современной физике это один из основных инструментов описания квантового хаоса. У неё также нашлись неожиданные приложения в области квантовой гравитации. Помимо этого, теория случайных матриц является важным инструментом в компьютерных науках и прикладной математике.

Одно из самых удивительных приложений возникло в 1970-х годах, когда Дайсон объединил свой интерес к теории чисел с интересом к случайным матрицам и предположил, что теория случайных матриц может дать описание статистического поведения нулей дзета-функции Римана. Это центральные объекты теории чисел и предмет «гипотезы Римана», одной из самых знаменитых нерешенных проблем математики.

Идея Дайсона о нулях дзета-функции была подтверждена (и обобщена на другие связанные задачи) множеством различных способов, начиная от теоретических доказательств и заканчивая компьютерными экспериментами. В настоящее время теория случайных матриц рассматривается как основной ключ к гипотезе Римана, которая до сих пор не решена.

Короче говоря, Фримен Дайсон оставил свой след во многих областях физики и математики. Его вклад был настолько обширен, что практически никому не под силу адекватно обобщить его." (с) Эдвард Виттен о Фримене Дайсоне

Фото: Дайсон с Таммом, Пайерлсом и Гинзбургом, год неизвестен

#цитата

APOD. Спутник Сатурна Мимас, снятый Кассини в 2010 году. На небольшом ледяном теле с диаметром всего в 400 км находится один из самых больших в Солнечной системе ударных кратеров - Гершель, названный в честь первооткрывателя спутника. Его название является исключением, ведь все остальные географические объекты небесного тела именованы в честь персонажей легенд о Короле Артуре. Имея диаметр в 130 км, то есть почти треть от диаметра самого спутника, и глубину 10 км кратер хорошо различим на поверхности. Высота центральной возвышенности кратера достигает 6 км, что превышает высоту земного Эльбруса. Старожилы говаривают, что если бы сила удара, создавшего кратер, была всего чуть-чуть больше, спутник разрушился бы и наверняка образовал бы ещё одно кольцо Сатурна.

#apod

Изображение. Плотность воды зависит от температуры. Она достигает максимума при 4°C, а при более высоких и более низких температурах уменьшается. В результате, плавящийся в чистой воде лёд также может принимать различные формы в зависимости от температуры окружающей жидкости. Если вода холоднее примерно 5°C, то слой жидкости вблизи тающего льда менее плотный, в результате чего жидкость поднимается вверх и нижняя часть льда плавится быстрее, образуя сосульку, направленную вниз. Если вода теплее 7°C, то происходит обратный процесс - приповерхностный слой более плотный, он опускается вниз, и образуется сосулька, направленная вверх. При промежуточных же температурах вода не знает, что ей делать, формируя какие-то непонятные колонны. Ну а физики из Нью-Йорка всё это смоделировали математически и даже опубликовали статью - тыц.

#scimage

APOD. Ну а чтобы скрасить ожидание второй попытки запуска Artemis 1, поделимся атмосферным снимком установки Starship на Super Heavy от Space X, который замечательно иллюстрирует масштаб современных сверхтяжелых ракет с маленькими людишками на фоне. Когда эта штука полетит, она станет самым большим человекотворным объектом, когда-либо поднимавшимся в воздух.

#apod

История науки. Ученые и работяги из ЦЕРН празднуют завершение проходки семикилометрового туннеля будущего протонного суперсинхротрона SPS с мощностью 400 ГэВ, 1974 г. Через два года, в июне 1976 г., SPS станет вторым по мощности для своего времени (всего за несколько недель до этого открыли чутка более мощный ускоритель в Фермилабе). Сегодня SPS используется в качестве предускорителя протонов для большого адронного коллайдера.

#scihistory

Анимация. Собственные значения энергии электрона, заключенного в квадратную потенциальную яму, полученные с помощью решения уравнения Шредингера. Каждое следующее изображение соответствует более высокой энергии частицы. Уровни выглядят сложнее, чем обычно, потому что добавлено взаимодействие с внешним магнитным полем. Цвет кодирует значение фазы волновой функции в цветовой схеме HSV. Рассчет проведён с помощью питоновского модуля qmsolve для визуализации и численного решения уравнения Шредингера.

#animation

Наука и искусство. Направление искусства био-арт, рисование бактериями! Оказывается, это весьма популярно. Например, художник Benham Farahani создаёт портреты и пейзажи в чашке Петри с помощью различных видов бактериальных культур. Некоторые культуры обладают собственным цветом, а к некоторым всё же приходится добавлять краситель искусственно.

#art

Цитата. "Математик это человек, способный находить аналогии между теоремами; лучшим математиком является тот, кто может видеть аналогии между доказательствами, а самые лучшие замечают аналогии между теориями. Тогда можно вообразить, что величайший математик это тот, кто может видеть аналогии между аналогиями."(с) Стефан Банах

#цитата

Новости науки. Биологи из университета Лозанны налепили QR-коды на пчёл. Зачем? Чтобы исследовать содержимое их кишечника, конечно! Вернее, его микробиоту.

Почти все животные живут в тесном симбиозе с населяющими их микроорганизмами, причем эти микроорганизмы могут существенным образом влиять на поведение хозяина. В млекопитающих эти процессы изучаются уже давно, но пока очень мало известно о насекомых, в которых маленькие обитатели тоже проживают.

Так вот, ученые подселили различные микроорганизмы в кишечник различных групп пчёл, налепили на них отслеживающие метки и принялись изучать их социальное поведение. Выяснилось, что особи, в организме которых микробов было больше, гораздо охотнее участвовали в социальных взаимодействиях, а сами взаимодействия были более разнообразными. По выводам исследователей, концентрация микробиоты оказывает воздействие на содержание определённых аминокислот в мозге, которые, в свою очередь, регулируют социальное поведение. Какой от этого профит микробам, вроде понятно - при контактах бактерии лучше распространяются по колонии, тем самым получая эволюционное преимущество.

Ну а подаётся это всё под соусом заботы о пчёлах, конечно же, ведь уменьшение их популяции вследствие изменения окружающей среды носит угрожающий характер. Ученые заявляют, что если заразить пчёл правильными микробами, то может даже получится спасти их от вымирания.

Исследование опубликовано в Nature Ecology and Evolution 22 августа 2022 года, а с полным текстом статьи можно ознакомиться в биорхиве - тыц.

#news

APOD. Астроумелец-любитель поднаторел в съемке МКС с помощью наземного телескопа, да так, что хорошо видны все детали станции. Съемка производилась ранним утром при дневном свете. Телескоп следил за станцией с помощью трекинг-устройства, а различные кадры были объединены в видеоролик, так что хорошо видно изменение перспективы. В верхней части станции можно заметить пристыкованный модуль Crew-4.

#apod

Изображение. Часть крыла стрекозы вида Acisoma panorpoides, сфотографированная с помощью скнирующего конфокального лазерного микроскопа. По-видимому, что-то произошло, ибо почти все мембраны, в норме покрывающие крыло и являющиеся источником сильной флуоресценции, отсутствуют. Автор предполагает, что стрекоза с кем-то подралась причиной этого стало крупное авиапроисшествие.

#scimage

История науки. Буквально первая лопата земли, вырытая при закладке фундамента будущего Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) в коммуне Мерен недалеко от Женевы, 17 мая 1954 года. За процессом наблюдают неопознанные официальные представители Швейцарии и будущие сотрудники института.

#scihistory

Явление. Стремительная кристаллизация ацетата натрия из пересыщенного водного раствора ацетата натрия. Вещество в пересыщенном растворе очень хочет кристаллизоваться, но ему не за что зацепиться. Но стоит подсадить к нему малюсенький зародыш, все молекулы тут же дружно решают перейти в более энергетически выгодное состояние.

#effect

Цитата. "Мы стремимся не только обучать физиков и других ученых будущего, но и сделать науку и научное мышление доступными для всех. Каждому приходится принимать решения для себя или своего сообщества и искать доказательства, подтверждающие или опровергающие данные, когда он сталкивается со сложными вопросами. Правильное научное образование дает нам знания и способность по-новому обдумывать такие решения.

Я хочу, чтобы у каждого была такая возможность, потому что это может конструктивно и позитивно повлиять на будущее. Я хочу, чтобы люди, глядя на проблему в своём окружении, могли как ученые думать о той её части, которую можно рассматривать с позиции науки. Я также хочу, чтобы выпускники средних школ и колледжей обладали способностями, которые нужны работодателям, независимо от того, происходят они из хорошо образованных семей или нет. Научное образование играет важную роль в том, чтобы сделать это реальностью." (с) Хелен Квинн

#цитата

APOD. Интереснейшую космическую структуру обнаружил телескоп Уэбба. Она представляет собой концентрические кольца, расходящиеся от двойной системы WR140, расположенной в созвездии Лебедя в 5600 световых лет от нас. Система представляет собой две редкие звезды - звезду Вольфа-Райе и крупную и горячую звезду О-класса, вращающиеся друг вокруг друга по вытянутым орбитам. Звезда Вольфа-Райе периодически выбрасывает большие количества углерода, кислорода и азота, а когда два компонента системы подходят близко друг к другу (происходит это каждые 7.5 лет), их звёздные ветры взаимодействуют таким образом, что всё это вещество выбрасывается в космическое пространство, образуя концентрические кольца. Как конкретно это происходит можно посмотреть на видео - тыц. В этой схеме пока многое не ясно, но прямо сейчас ученые готовят статью, которая, будем надеяться, прояснит ряд деталей. Да, асимметрия структуры, по всей видимости, кажущаяся и вызвана особенностями отражения света от вещества колец.

#apod

Анимация. Температурная карта поверхности океана за 30 дней с середины августа по середину сентября этого года. Цвет показывает отклонение температуры от усреднённого нормального для этого времени года значения. Красненьким тепло, ну а синеньким, соответственно, прохладно. Интересно понять происхождение обширного холодного региона в экваториальной области. Вызвано это явлением под названием Ла-Нинья - долгопериодическими (с периодом 3 - 8 лет) колебаниями океанических течений. Через несколько лет прохладная фаза должна смениться тёплой - Эль-Ниньей.

#animation

Научная статья. В 2011 году шведские биологи изучали, как мурлычат кошки. Мотивацией для исследования послужило то, что о кошачьем мурчании известно довольно мало, и существует множество конкурирующих теорий его формирования. Ученые взяли четырех кошек - Донну, Роки, Турбо и Винсента, записали их спокойное мурчание на микрофон и проанализировали сигналы. Выяснилось, что почти все параметры мурчания (амплитуда, частота, длина фаз и количество циклов в фазе) варьируются в достаточно широком диапазоне у разных животных. Например, две различные фазы мурчания - эгрессивная (на выдохе) и ингрессивная (соответственно, на вдохе) - длились от 500 до 800 мс на ингрессию и от 480 до 750 мс на эгрессию. В каждой фазе же наблюдается от 13 до 21 цикла (кванта мурчания). Авторы утверждают, что их работа первая, которая анализирует мурчание с количественной точки зрения со сравнением среди разных особей. Вот такая вот статья.

#paper