Шесть интересных научных открытий, которые вы могли пропустить

Каждый месяц я собираю любопытные научные исследования и находки, которые ускользают от широкого внимания. В подборку вошли новые данные о темной материи, квантовой запутанности, древних психоактивах и марсианском строительстве из дрожжей.

Информационный поток в мире науки огромен, и уследить за всем физически невозможно. Именно поэтому я регулярно изучаю свежие публикации и выбираю лучшие научные истории, способные удивить даже искушенного читателя.

Намек на существование темной материи

Согласно современным космологическим теориям, темная материя составляет около 85 процентов массы нашей Вселенной. Главным кандидатом на эту роль долгое время считаются слабо взаимодействующие массивные частицы, или WIMP. Тем не менее, ученые десятилетиями не могли получить прямых доказательств их существования в ходе экспериментов.

Сдвиг с мертвой точки может быть обеспечен детектором LUX-ZEPLIN, который расположен глубоко под землей в золотодобывающей шахте Южной Дакоты. Предварительные результаты работы этого прибора были представлены на научной конференции по астрофизике частиц в Японии, а также опубликованы в виде препринта на сервере arXiv.

Авторы открытия сразу сделали оговорку: зафиксированный сигнал является лишь слабым намеком и находится значительно ниже порога, необходимого для подтверждения полноценного открытия. Подобные аномалии неоднократно исчезали по мере накопления новых данных, поэтому исследователи призывают к осторожности.

Если проявившийся эффект действительно вызван столкновением WIMP с ядром ксенона, это расходится с текущими прогнозами физиков. Зафиксированное событие обладало более высокой энергией ядерной отдачи, чем ожидалось, хотя детектор должен был зарегистрировать и множество менее энергичных частиц. Это заставило теоретиков разрабатывать альтернативные модели взаимодействия.

«Жуткое» квантовое действие на Большом адронном коллайдере

Физик Дэвид Мермин из Корнеллского университета однажды назвал квантовую запутанность «самым близким аналогом магии». Это явление означает, что изменения в одной точке Вселенной способны мгновенно отражаться на удаленных объектах, обходя космологический предел скорости света. Альберт Эйнштейн именовал данный эффект «жутким действием на расстоянии».

Поддержание квантовой запутанности требует крайне деликатных условий, поскольку любые внешние помехи быстро разрушают хрупкое состояние систем. Тем не менее, в последние годы физикам удавалось фиксировать следы запутанности между парами топ-кварков и Z-бозонов, рождающихся в экспериментах на Большом адронном коллайдере с детектором ATLAS.

В ходе новых экспериментов ученые проанализировали продукты распада Z-бозонов на электроны и мюоны. Используя точные данные трекинга, исследователи восстановили углы вылета частиц, чтобы определить спины исходных бозонов. На сегодняшний день это зарегистрированный пример квантовой запутанности с рекордным уровнем энергии.

Дрожжи как основа для 3D-печати марсианского жилья

Планы по колонизации Марса упираются в колоссальные трудности с доставкой строительных материалов с Земли. Чтобы решить эту проблему, инженеры из Гонконга предложили смешивать марсианский реголит с земным желатином и специальными дрожжами, получая прочный биокомпозит.

Один из авторов разработки, Цзишэнь Цю из Гонконгского университета науки и технологии, вдохновился процессом сушки фруктов. Условия марсианской среды с ее экстремально низкими температурами и давлением напоминают технологию лиофилизации, что позволило экспериментировать со связующими агентами.

Инженеры использовали штамм дрожжей, покрытых липкими белками, аналогичными тем, что применяют микробные организмы для фиксации на камнях. Желатин служит матрицей для роста клеток, а минеральный наполнитель формирует жесткий каркас. Полученная пена обладает достаточной прочностью на сжатие для возведения многоэтажных конструкций.

Употребление психоактивных веществ в ледниковый период

Археологические находки подтверждают, что древние культуры активно использовали галлюциногенные соединения в религиозных ритуалах и шаманских практиках с эпохи неолита. Следы таких веществ ранее находили в Египте, Перу, а также в античных цивилизациях Средиземноморья.

Теперь исследователи из Университета Гриффита обнаружили свидетельства того, что люди могли жевать и рассасывать орехи бетеля еще в период позднего плейстоцена, около 25 тысяч лет назад. На такой вывод ученых навели характерные следы износа на зубах древних человеческих скелетов, найденных на индонезийском острове Сулавеси.

Анализ показал, что регулярное употребление орехов бетеля выделяет ареколин — природный анальгетик, который мог служить средством от зубной боли. Однако абразивные свойства семян со временем приводили к разрушению зубной эмали, формируя устойчивую привычку у древних собирателей.

Новый взгляд на исторические телескопы Галилея

Изобретелем классического телескопа в конце XVI века считается голландский мастер Ганс Липперсхей. Вскоре подобные приборы появились в продаже, и в 1609 году они привлекли внимание Галилео Галилея, который усовершенствовал конструкцию для своих астрономических открытий.

Галилей не оставлял подробных технических описаний своих приборов, а до наших дней дошло лишь несколько подлинных телескопов. Однако историк из Университета Лимерика обнаружил в рукописи XVII века испанского монаха Игнасио Муньоса детальный анализ четырехлинзового телескопа, который связывают с именем итальянского астронома.

В тексте трактата приводились чертежи и схемы оптического устройства, изготовленного самим Галилеем и подаренного испанскому королю Филиппу IV. Если эта гипотеза верна, то детальное описание Муньоса представляет собой наиболее точный технический документ, раскрывающий конструкцию оригинальных телескопов эпохи Возрождения.

Косморамы XIX века как прототипы виртуальных туров

В XVII и XVIII веках в Европе были популярны так называемые «редкие шоу» или пип-шоу. Небольшие изображения или объемные объекты помещались внутрь деревянных кабинетов и рассматривались через увеличительные стекла для создания иллюзии глубины пространства.

К XIX веку это развлечение трансформировалось в косморамы, которые размещались в городских галереях Британии и Ирландии. Как выяснили исследователи из Университета Эксетера, в 1830-х годах лондонские оценщики и аукционисты использовали косморамы для маркетинга недвижимости премиального класса.

Создание детализированных косморам требовало работы художников, запечатлевающих объекты с разных ракурсов, поэтому метод применялся только для элитных поместий. Историки сравнивают эту раннюю визуальную технологию с современными виртуальными турами и панорамными обзорами в сервисах по поиску недвижимости.