Вид для чтения

Роскосмос раскрыл подробности вывода РОС на орбиту

План «Полярный круг» отменен. Что дальше? Заместитель генерального конструктора РКК «Энергия» Владимир Кожевников в рамках панельной дискуссии форума представил четкий график работ по РОС: первый модуль должен появиться на орбите уже в 2028 году, а полностью станцию развернут к 2034-му. Главный вызов сейчас — синхронизация. Речь о том, что нужно успеть запустить новую станцию до того, как старая уйдет в океан: развертывание первого модуля Российской орбитальной станции планируется начать с российского сегмента МКС — к нему будет стыковаться один из главных узлов. Долгое время ходили слухи, что новая станция отправится к полярному кругу. И эти слухи имели под собой основу: действительно, рассматривался вариант высокоширотной орбиты с наклонением 96,8 градуса. Эскизный проект был защищен именно под эту орбиту. Но в 2025 году инженеры вернулись к обсуждению данного вопроса и приняли другое решение: РОС будет работать на орбите с наклонением 51,6 градуса — той же самой, где сейчас находится МКС. Как пояснил Владимир Кожевников на форуме в МАИ, полярный вариант потребовал бы создания не только самой станции, но и нового пилотируемого корабля, и новой ракеты-носителя, и дополнительной наземной инфраструктуры. Говоря проще — в данном случае было бы слишком много нового, а это значит — слишком высокие риски. Решение об изменении орбиты было принято после глубокого анализа, который провела рабочая группа с участием экспертов «Роскосмоса» и Российской академии наук. Итог оказался убедительным. Выбранная орбита, по словам Владимира Кожевникова, дает сразу несколько важных преимуществ. Полярная орбита проходит через Южно-Атлантическую аномалию и области повышенной радиации, поэтому работать там длительное время было бы опасно для здоровья космонавтов — наклонение 51,6 градуса же гарантирует безопасные условия для экипажа. Кроме того, выведение на эту орбиту — технологически отработанная процедура, и ракеты могут доставить сюда на 15—20% больше грузов, чем на полярную. А значит, на станцию полетит больше научной аппаратуры, оборудования и припасов. И наконец, сборка РОС прямо на российском сегменте МКС позволяет не строить все с нуля, а использовать уже существующую инфраструктуру и наработки. Как будут собирать станцию: конструктор в космосе Самый интересный момент, который раскрыли инженеры, касается того, как именно будет собираться новая станция. РОС не будут запускать единым целым: ее действительно будут возводить на базе российского модуля «Наука» Международной космической станции. Процесс пойдет поэтапно. Планируется, что в 2028 году на орбиту отправится научно-энергетический модуль (НЭМ) — именно он станет «сердцем» будущей станции. Затем к нему добавят универсальный узловой модуль (он заменит модуль «Причал»), после чего пристыкуют шлюзовой модуль для выхода в открытый космос и базовый модуль, где будут жить и работать космонавты. Ключевую роль в этом процессе сыграет уже существующий модуль «Наука» — самый крупный и современный российский модуль на МКС, запущенный в 2021 году. Он будет отстыкован от старой станции и станет частью новой. Вместе с ним на РОС «переедут» уникальное оборудование и 11-метровый европейский манипулятор ERA — роботизированная «рука», способная перемещать грузы массой до восьми тонн с точностью до пяти миллиметров. ERA умеет «гулять» по станции, открепляясь от одного узла крепления и перебираясь к другому, подобно гусенице. Управлять им можно как с борта, так и из открытого космоса. В 2023 году космонавты Сергей Прокопьев и выпускник МАИ Дмитрий Петелин с помощью ERA успешно перенесли шлюзовую камеру с одного модуля на другой — наглядная демонстрация того, как человек и робот работают в одной связке. «Вечная» станция Одна из главных инноваций — это открытая модульная архитектура, которая сделает станцию практически «вечной». Что это означает на практике? Все предыдущие станции — и советский «Мир», и МКС — проектировались как монолит. Если один критический элемент выходил из строя, это могло парализовать работу всего комплекса. РОС же собрана по принципу конструктора: станция состоит из двух типов модулей — базовых (целевых), где проводятся научные работы, и универсальных узловых, которые выполняют роль коммутатора. Если какой-то модуль выработает свой ресурс или морально устареет, его можно просто отстыковать и заменить новым, доставленным с Земли. Старый модуль будет затоплен в океане, а на его место прилетит свежий. Этот принцип заложен в саму конструкцию станции и не требует сложных ремонтных работ в космосе. Что будет с полярными исследованиями? А как же те самые уникальные научные эксперименты, которые планировали проводить на полярной орбите? Их не бросят. Как ранее сообщал директор Института медико-биологических проблем РАН академик Олег Орлов, эти исследования будут компенсированы с использованием возможностей программы «Бион» . В частности, в рамках работ по спутнику «Бион-М» №3, запуск которого планируется на 2030 год, будут проводиться эксперименты на полярной орбите высотой не менее 800 километров. Это позволит реализовать их на новом, более высоком уровне. Предшественник «Биона-М» №2 уже летал на полярную орбиту в 2025 году — на его борту находились 75 мышей, полторы тысячи мух-дрозофил, микроорганизмы, семена растений и даже муравьи. Уровень радиации на той орбите был на треть выше, чем на МКС, что приближало условия к межпланетному полету. Теперь наука идет дальше. Кроме того, в составе РОС предлагается создать трансформируемый модуль с центрифугой короткого радиуса — для отработки технологий искусственной гравитации, необходимых для будущих полетов к Марсу и другим планетам. Если этот проект будет реализован, он обеспечит приоритет российской науки в совершенно новой сфере. Космический порт для всего мира У выбранной орбиты есть и еще одно важное преимущество. Наклонение 51,6 градуса — не уникально. На этой же орбите планируют работать американские коммерческие станции — Axiom и Orbital Reef — и индийские партнеры по программе «Гаганьян». Как заявлял глава «Роскосмоса» Дмитрий Баканов на встрече глав космических агентств стран БРИКС в апреле 2025 года, такое соседство — нахождение РОС на близких орбитах с другими перспективными станциями — расширяет возможности для международного сотрудничества и, что особенно важно, для взаимного спасения в критических ситуациях. Таким образом, Российская орбитальная станция в перспективе станет не просто национальной станцией, а частью будущей орбитальной экосистемы. Это открывает перспективы для международного сотрудничества и, что особенно важно, создает систему взаимного спасения в критических ситуациях — если на одной станции случится авария, экипаж сможет перебраться на другую, отмечают эксперты отрасли.

Роскосмос раскрыл подробности вывода РОС на орбиту
  •  

Физики перевели теорию узлов на понятный язык

История, стоящая за этой работой, уходит корнями в саму природу пространства. Узлы — замкнутые кривые, запутанные в трехмерном пространстве так, что их невозможно развязать без разрезания,— занимают математиков со времен лорда Кельвина, который в XIX веке предположил, что атомы являются узлами в мировом эфире. Эфирная гипотеза ушла в прошлое, но теория узлов расцвела как самостоятельная ветвь топологии. Центральная задача этой теории — научиться отличать один узел от другого, и для этого математики изобретают инварианты: алгебраические выражения, которые остаются неизменными при любых деформациях узла, не затрагивающих его топологическую сущность. Самый знаменитый из полиномиальных инвариантов — полином Джонса, открытый в 1984 году и принесший своему автору медаль Филдса. Но еще более мощным оказался полином HOMFLY, названный по первым буквам фамилий шести его независимых первооткрывателей: Hoste, Ocneanu, Millett, Freyd, Lickorish, Yetter. Этот инвариант объединяет целое семейство квантовых полиномов, связанных с группами симметрий SU(n), и содержит полином Джонса как частный случай при n = 2. Каждое значение n задает свой инвариант, так называемый sl(n)-полином, а HOMFLY-полином кодирует их все разом. Математические узлы — объекты теории узлов, лежащей в основе топологических инвариантов / © Quanta Magazine Физический смысл этих красивых математических объектов раскрылся в конце 1980-х годов благодаря работам лауреата Филдсовской премии Эдварда Виттена. Оказалось, что HOMFLY-полиномы возникают естественным образом в трехмерной теории Черна—Саймонса — квантовой теории поля, описывающей поведение калибровочных полей в трех измерениях. HOMFLY-полиномы суть не что иное, как средние значения петель Вильсона — замкнутых контуров, вдоль которых «прощупывается» калибровочное поле с калибровочной группой SU(n). Теория Черна—Саймонса, в свою очередь, оказалась глубоко связана с теорией струн и в конечном счете с гипотетической М-теорией, претендующей на роль единой теории всех фундаментальных взаимодействий природы. В начале 2000-х годов стало ясно, что полиномиальные инварианты — лишь тень более глубокой реальности. Михаил Хованов в 1999 году совершил прорыв: он показал, что полином Джонса можно «категорифицировать», то есть восстановить из него не просто число или полином, а целое градуированное пространство, когомологию, чья эйлерова характеристика возвращает исходный полином. Полиноминальные инварианты и их категорификации соотносятся примерно как двумерная тень предмета и сам объемный предмет. Вскоре Хованов совместно с Львом Розанским обобщил эту конструкцию на весь HOMFLY-полином, создав так называемые когомологии Хованова—Розанского — одну из самых богатых и сложных структур в современной математической физике, триплетно-градуированную теорию, содержащую все sl(n)-гомологии как частные случаи. Интерес физиков к категорификации далеко не случаен и не сводится к эстетике. Если HOMFLY-полиномы связаны с трехмерной теорией Черна—Саймонса, то когомологии Хованова—Розанского, согласно гипотезам Виттена и Гукова, должны отражать физику в четырех, пяти и даже шести измерениях — ту самую физику, которая управляется М-теорией. Переход от полиномов к когомологиям — это попытка уловить «эхо» высших измерений, пробивающееся сквозь трехмерную реальность. Однако здесь возникала серьезная практическая проблема: язык, на котором записаны когомологии Хованова—Розанского, это язык гомологической алгебры. Комплексы, цепные отображения, морфизмы, точные последовательности, спектральные последовательности — все это прекрасно работает в руках алгебраических топологов, но с трудом поддается физической интуиции, плохо приспособлено для масштабных вычислений и почти не допускает использования стандартных физических методов — функционального интегрирования, теории возмущений, суперсимметрии. Именно эту проблему и решили авторы новой работы. Они предложили способ «поднять» хорошо известный формализм Решетихина—Тураева — стандартный инструмент построения топологических инвариантов в теории Черна—Саймонса, сопоставляющий алгебраические объекты компонентам диаграмм зацеплений,— на уровень когомологий Хованова—Розанского. Ключевая идея состоит в том, чтобы каждой диаграмме зацепления L поставить в соответствие дифференциальный оператор OL, действующий на пространстве функций, зависящих как от обычных четных (бозонных), так и от нечетных грассмановых (фермионных) переменных. Статья опубликована в журнале Physical Review D. Грассмановы переменные — математический объект, подчиняющийся правилу антикоммутативности: при перестановке двух таких переменных результат меняет знак. В квантовой теории поля именно такие переменные описывают фермионы — электроны, кварки и другие частицы, составляющие материю и подчиняющиеся принципу запрета Паули. Использование фермионных переменных здесь не прихоть, а необходимость: нечетная (фермионная) природа операторов обеспечивает их ключевое свойство — нильпотентность. Замечательное свойство построенных операторов состоит в следующем: для замкнутых диаграмм зацеплений квадрат оператора обращается в нуль — OL² = 0. На первый взгляд это может показаться тривиальным, но для математика и физика такое равенство — золотая жила. Оно означает, что оператор является дифференциалом, и можно строить когомологии — находить нулевые моды оператора, то есть те функции, которые оператор уничтожает, но которые сами не являются образами других функций под действием этого же оператора. Именно эти когомологии — пространства нулевых мод — и дают инварианты узлов и зацеплений, устойчивые к так называемым движениям Рейдемейстера. Движения Рейдемейстера — это три типа элементарных деформаций плоской диаграммы узла (добавление или удаление петельки, перекидывание одной дуги через другую, сдвиг дуги через перекресток), которые изменяют внешний вид диаграммы, не меняя самого узла. Любые две диаграммы одного и того же узла можно перевести друг в друга конечной последовательностью таких движений, и потому инвариантность относительно них — золотой стандарт любого топологического инварианта. Для построения операторов на отдельных вершинах (перекрестках) диаграмм авторы использовали технику матричных факторизаций — мощный алгебраический инструмент, восходящий к работам самого Хованова и Розанского. Матричная факторизация — это разложение определенного потенциала в произведение двух матриц-блоков, каждый из которых действует как «половина дифференциала». Эта техника позволяет строить оператор локально, на каждом перекрестке диаграммы, а затем собирать глобальный оператор из локальных блоков подобно тому, как физик собирает амплитуду рассеяния из диаграмм Фейнмана. Развитый авторами формализм факторизации сохраняет инвариантность Рейдемейстера на каждом этапе — иными словами, топологическая симметрия задачи не нарушается ни при каком промежуточном вычислении, что далеко не очевидно и потребовало значительных усилий. Особенно важно, что подход работает не только для замкнутых диаграмм — узлов и зацеплений, но и для так называемых клубков с открытыми концами. Клубок можно представить себе как фрагмент узла, из которого торчат незамкнутые нити. С точки зрения физика, это прямой аналог рассеяния: замкнутые диаграммы соответствуют вакуумным амплитудам, а клубки — корреляционным функциям с внешними ногами, из которых и извлекается вся физическая информация. Для клубков квадрат оператора уже не равен нулю, однако формализм факторизации по-прежнему позволяет корректно определять инварианты и строить последовательную теорию. Это существенное расширение возможностей по сравнению с предыдущими подходами, которые, как правило, были ограничены замкнутыми объектами и не могли работать с фрагментами диаграмм. Елена Ланина, аспирант МФТИ, прокомментировала: «Когомологии Хованова—Розанского долго оставались территорией чистых математиков — территорией, куда физикам приходилось проникать вооружившись чужим языком. Мы показали, что их можно описать в терминах, естественных для физики: через дифференциальные операторы и их нулевые моды, через BRST-симметрию. Это не просто переформулировка: операторный язык позволяет задействовать всю мощь физических методов — теорию возмущений, суперсимметрию, функциональное интегрирование — для задач, которые раньше решались исключительно средствами гомологической алгебры». Новизна работы определяется несколькими обстоятельствами. Прежде всего авторы впервые построили полную операторную реализацию когомологий Хованова—Розанского, включая случай открытых клубков. Предшествующие попытки связать эти когомологии с физическим формализмом — через топологические квантовые теории поля (TQFT) — либо ограничивались частными случаями (например, sl(2)-гомологиями Хованова), либо теряли топологическую инвариантность на промежуточных этапах вычислений. Кроме того, язык BRST-операторов, использованный в работе, восходит к одному из фундаментальных инструментов квантовой теории поля — процедуре квантования систем с калибровочной симметрией, предложенной Бекки, Руэ, Стора и Тютиным в 1970-х годах. Аббревиатура BRST, составленная из их фамилий, стала нарицательной: BRST-симметрия пронизывает всю современную теоретическую физику, от Стандартной модели до теории суперструн. Перенос этого мощного языка на территорию теории узлов демонстрирует глубокое единство, связывающее, казалось бы, далекие друг от друга области математики и физики. Когомологии Хованова—Розанского тесно связаны с целым рядом активно развивающихся направлений современной науки: от теории низкоразмерных многообразий и алгебраической геометрии до квантовых вычислений. Одна из самых интригующих связей — с топологическими квантовыми компьютерами, где узлы и зацепления играют роль элементарных вычислительных операций. Плетение мировых линий квазичастиц-анионов в двумерных системах реализует квантовые вентили, устойчивые к ошибкам; инварианты узлов напрямую определяют результат вычисления. Операторный формализм, предложенный российскими учеными, может оказаться ключом к эффективному теоретическому моделированию таких систем, поскольку дифференциальные операторы допускают численную реализацию значительно проще, чем абстрактные конструкции гомологической алгебры. Кроме того, техника, развитая в работе, применима к широкому классу задач за пределами теории Черна—Саймонса — везде, где возникают топологические квантовые теории поля с когомологической структурой, включая модели Розанского—Виттена, топологически скрученные суперсимметричные теории и зеркальную симметрию. Схема топологического квантового компьютера: плетение мировых линий квазичастиц-анионов реализует квантовые вентили, устойчивые к ошибкам. Инварианты узлов определяют результат вычислений / © topological quantum computer, Wikipedia Операторный формализм создает предпосылки для разработки компьютерных алгоритмов вычисления когомологий Хованова—Розанского. Сам факт существования операторного «подъема» поддерживает давнюю гипотезу о том, что за когомологиями Хованова—Розанского скрывается полноценная физическая теория в высших измерениях, быть может та самая М-теория, контуры которой теоретики пытаются разглядеть уже более трех десятилетий.

Физики перевели теорию узлов на понятный язык
  •  

Груз затонувшего корабля перевернул представления об обращении с железом в древнем Средиземноморье

Железо — один из самых распространенных металлов в земной коре, однако человечество научилось производить его лишь спустя тысячи лет после меди, бронзы, серебра и золота. Вероятно, это связано со сложным способом его производства — плавильным процессом. В древности железную руду нагревали в печи вместе с богатым углеродом топливом примерно до 1200 градусов Цельсия. В результате образовывались слитки металла, так называемые блюмы, покрытые слоем шлака и частицами древесного угля. Чтобы удалить эти включения, блюмы ковали, пока они были горячими, превращая в компактные очищенные болванки, которые потом было удобно обрабатывать для получения железных изделий. Такая металлургическая технология преобладала с начала железного века (около X века до нашей эры) вплоть до VII-VIII веков нашей эры, а может быть и позже. Благодаря многочисленным находкам железных болванок по всей Европе до сих пор считалось, что железо в древности перевозили, продавали и покупали только в такой форме или уже в виде готовых изделий. То есть древние кузнецы «ковали железо, пока горячо», обрабатывая блюмы сразу после плавки. Однако находка, сделанная израильскими морскими археологами, статья которых опубликована в журнале npj Heritage Science, заставила по-иному взглянуть на то, как в древности обрабатывали и транспортировали железо. Раскопки проходили в мелководной лагуне Дор, напротив Тель-Дора — древнего города-порта, расположенного в 30 километрах к югу от Хайфы, между горой Кармель и берегом Средиземного моря. На глубине всего около трех метров археологи нашли на дне предметы, явно свидетельствующие о когда-то произошедшем там кораблекрушении: амфоры, ручки от корзин, якорь, балластные камни. Но настоящим сюрпризом стали девять необработанных железных блюмов в оболочке из шлака, каждый весом от пяти до 10 килограммов. Анализ подтвердил, что эти заготовки не подвергались ковке или очистке. Их внутренняя структура сохранила поры, включения шлака, неравномерное распределение углерода — все это характерные признаки металла на самой ранней стадии его производства. Небольшая обугленная дубовая ветка, вкрапленная в одну из железных заготовок и, вероятно, использовавшаяся при растопке печи, а также органические остатки груза — виноградные косточки и смола из винных амфор — позволили провести дендроархеологическое и радиоуглеродное датирование. По оценкам ученых, последнее плавание корабля состоялось в конце VII — начале VI веков до нашей эры, точнее — примерно в 639-631 годах до нашей эры, а перевозимые им железные блюмы — самые ранние из известных на сегодня надежно датированных промышленных изделий из железа. Блюмы из лагуны Дор позволили исследователям предположить существование в ту эпоху более сложной и децентрализованной системы обращения с железом, чем предполагалось ранее: плавка и ковка были пространственно разделены, а сырое железо циркулировало как товар. Железо могли выплавлять в сельской местности или на отдаленных плавильных заводах, возможно, вблизи месторождений железной руды. Затем сырье перевозили в необработанном виде по морю на большие расстояния. При этом корка из шлака, которую намеренно не удаляли, позволяла защитить слитки от коррозии — именно наличием этой защитной оболочки объясняется исключительная сохранность найденных блюмов спустя 2600 лет, проведенных под водой. Только потом заготовки попадали в расположенные в городах кузницы, где из них ковали оружие или другие изделия.

Груз затонувшего корабля перевернул представления об обращении с железом в древнем Средиземноморье
  •  

Почему пить два литра воды в день не всегда полезно

По ее словам, речь идет не только о чистой воде, а о жидкости в целом. В этот объем входят все напитки, которые человек употребляет в течение дня, а также жидкость, содержащаяся в продуктах питания — супах, овощах, фруктах и других блюдах. Если вы едите их в достаточном количестве, то часть суточной нормы жидкости уже поступает с едой. Кроме того, потребность организма меняется в зависимости от времени года и погодных условий. «В жаркую погоду, когда температура воздуха повышается, человек потеет больше и, соответственно, нуждается в большем количестве жидкости для поддержания водного баланса. Зимой или в прохладную погоду потребность в жидкости снижается, и пить через силу вовсе не обязательно», — отмечает эксперт. Кроме того, чрезмерное употребление воды может создать дополнительную нагрузку на почки и выделительную систему. Вода — универсальный растворитель, и ее избыток способен вымывать из организма не только вредные, но и полезные вещества, такие как минералы. Это может привести к нарушению баланса и даже вызвать проблемы со здоровьем. Поэтому пить воду литрами без чувства жажды не стоит. Виктория Стрижевская подчеркивает, что если человек не выпивает ровно два литра чистой воды в день — это еще не повод для беспокойства. Главное — поддерживать общий баланс жидкости и отдавать предпочтение натуральным напиткам. «Исключение все-таки есть — промышленные напитки. Их как раз желательно пить поменьше», — резюмирует специалист Саратовского медуниверситета.

Почему пить два литра воды в день не всегда полезно
  •  

Исследование с выборкой в 100 млн человек подтвердило повышенный риск рака у людей вне брака

Врачи давно знали о связи социальных факторов с физическим состоянием людей. По статистике, семейная жизнь коррелирует с лучшими медицинскими показателями и большей продолжительностью жизни. Ученые объясняют это взаимной поддержкой, финансовой стабильностью и более здоровым бытом партнеров. В обществе также может действовать эффект здорового отбора. Обладатели вредных привычек или хронических болезней изначально реже создают союзы. В онкологии прошлые исследования концентрировались на событиях после постановки диагноза. Женатые пациенты выявляли проблемы на ранних стадиях и впоследствии жили дольше. Спутники помогали друг другу проходить скрининги и соблюдать режим лечения.  Наука почти не обладала современными данными о корреляции статуса отношений с риском получить диагноз. Несколько старых научных работ затрагивали эту тему на небольших выборках из прошлого века. С тех пор люди изменили привычки, формы создания партнерств и методы диагностики.  [shesht-info-block number=1] В масштабном исследовании американские медики проанализировали базу медицинских записей из 12 штатов с 2015 по 2022 год. Массив данных охватывал более 100 миллионов человек. Результаты опубликовали в журнале Cancer Research Communications.  Ученые распределили граждан старше 30 лет на две демографические когорты. В первую группу вошли состоявшие в браке, разведенные и овдовевшие. Во вторую категорию попали люди без официальной регистрации союзов — в нее вошел каждый пятый. Невозможность отличить длительное совместное проживание без документов от реального одиночества стала главной неточностью.  За время наблюдения система зафиксировала свыше четырех миллионов случаев появления злокачественных опухолей. Врачи сделали поправки на возраст, пол и расовое происхождение. Оказалось, более 18% недугов пришлось на холостых пациентов. Никогда не состоявшие в браке мужчины сталкивались с онкопатологиями на 68% чаще когда-либо женатых. У одиноких женщин аналогичный разрыв составил 85%.  Самые заметные отличия проявились в статистике рака от вируса папилломы человека: в пять раз чаще для рака анального отверстия у мужчин и в три раза чаще для рака шейки матки у женщин. Медики объяснили такие показатели более частой сменой половых партнеров вне моногамного союза. Скачок заболеваемости у одиноких граждан врачи также выявили для рака печени, легких, желудка и пищевода. Эти недуги сопутствовали систематическому курению и частому употреблению алкоголя. А одинокие женщины из-за меньшего количества беременностей чаще лечили новообразования яичников или матки. Разница оказалась минимальной для болезней с хорошими программами раннего выявления: раком груди, раком щитовидной и предстательной желез. Расхождение статистики между группами росло с годами. До 55 лет на показатели больше влияло исходно крепкое здоровье людей при поиске пары. После пересечения этой отметки цифры отражали накопленные за жизнь негативные привычки. [shesht-info-block number=2] Авторы научной работы указали на отсутствие прямой причинно-следственной связи между росписью в документах и здоровьем клеток. Регистрация отношений не защищала от онкозаболеваний биологически. Отсутствие союза просто служило индикатором других рисков. Одинокие реже посещали клиники для профилактики. Ученые сделали вывод о необходимости изменить стратегию диспансеризации. Клиникам порекомендовали обращать приоритетное внимание на людей без партнера при планировании осмотров. Социальный статус назвали четким сигналом для дополнительного контроля за здоровьем.

Исследование с выборкой в 100 млн человек подтвердило повышенный риск рака у людей вне брака
  •  

Риск развития рака оказался выше у людей, не состоявших в браке

Врачи давно знали о связи социальных факторов с физическим состоянием людей. По статистике, семейная жизнь коррелирует с лучшими медицинскими показателями и большей продолжительностью жизни. Ученые объясняют это взаимной поддержкой, финансовой стабильностью и более здоровым бытом партнеров. В обществе также может действовать эффект здорового отбора. Обладатели вредных привычек или хронических болезней изначально реже создают союзы. В онкологии прошлые исследования концентрировались на событиях после постановки диагноза. Женатые пациенты выявляли проблемы на ранних стадиях и впоследствии жили дольше. Спутники помогали друг другу проходить скрининги и соблюдать режим лечения.  Наука почти не обладала современными данными о корреляции статуса отношений с риском получить диагноз. Несколько старых научных работ затрагивали эту тему на небольших выборках из прошлого века. С тех пор люди изменили привычки, формы создания партнерств и методы диагностики.  [shesht-info-block number=1] В масштабном исследовании американские медики проанализировали базу медицинских записей из 12 штатов с 2015 по 2022 год. Массив данных охватывал более 100 миллионов человек. Результаты опубликовали в журнале Cancer Research Communications.  Ученые распределили граждан старше 30 лет на две демографические когорты. В первую группу вошли состоявшие в браке, разведенные и овдовевшие. Во вторую категорию попали люди без официальной регистрации союзов — в нее вошел каждый пятый. Невозможность отличить длительное совместное проживание без документов от реального одиночества стала главной неточностью.  За время наблюдения система зафиксировала свыше четырех миллионов случаев появления злокачественных опухолей. Врачи сделали поправки на возраст, пол и расовое происхождение. Оказалось, более 18% недугов пришлось на холостых пациентов. Никогда не состоявшие в браке мужчины сталкивались с онкопатологиями на 68% чаще когда-либо женатых. У одиноких женщин аналогичный разрыв составил 85%.  Самые заметные отличия проявились в статистике рака от вируса папилломы человека: в пять раз чаще для рака анального отверстия у мужчин и в три раза чаще для рака шейки матки у женщин. Медики объяснили такие показатели более частой сменой половых партнеров вне моногамного союза. Скачок заболеваемости у одиноких граждан врачи также выявили для рака печени, легких, желудка и пищевода. Эти недуги сопутствовали систематическому курению и частому употреблению алкоголя. А одинокие женщины из-за меньшего количества беременностей чаще лечили новообразования яичников или матки. Разница оказалась минимальной для болезней с хорошими программами раннего выявления: раком груди, раком щитовидной и предстательной желез. Расхождение статистики между группами росло с годами. До 55 лет на показатели больше влияло исходно крепкое здоровье людей при поиске пары. После пересечения этой отметки цифры отражали накопленные за жизнь негативные привычки. [shesht-info-block number=2] Авторы научной работы указали на отсутствие прямой причинно-следственной связи между росписью в документах и здоровьем клеток. Регистрация отношений не защищала от онкозаболеваний биологически. Отсутствие союза просто служило индикатором других рисков. Одинокие реже посещали клиники для профилактики. Ученые сделали вывод о необходимости изменить стратегию диспансеризации. Клиникам порекомендовали обращать приоритетное внимание на людей без партнера при планировании осмотров. Социальный статус назвали четким сигналом для дополнительного контроля за здоровьем.

Риск развития рака оказался выше у людей, не состоявших в браке
  •  

В Гватемале нашли одно из первых свидетельств коллегиального правления майя

На протяжении классического периода государственное устройство майя на южных низменностях базировалось на институте священных царей — «кухул ахав». Эта система была иерархичной и находила воплощение в замкнутых дворцовых комплексах: в них правитель возвышался над подданными и физически, и символически. Однако на рубеже VIII и IX веков в Уканале, столице царства Канвицналь, произошел пожар с последующим осквернением царского захоронения. Это событие совпало по времени с приходом к власти нового лидера, который предпочитал позиционировать себя не как верховного владыку, а как фигуру, действующую наравне с другими представителями знати. Именно в этот период в городе развернулось активное строительство и был возведен объект, привлекший внимание ученых, — дом совета. Ученые обнаружили это сооружение во время раскопок города Уканаль в департаменте Петен. Результаты своей работы они опубликовали в журнале Antiquity. Исследователи нашли фундамент здания и сразу отметили его необычную форму: просторный зал без внутренних перегородок, фасад которого был обращен к большой общественной площади. В отличие от монументальных каменных дворцов с толстыми стенами, конструкция этого здания предполагала легкость и открытость. Его основу составляли деревянные колонны на невысоком каменном основании, а передняя часть постройки оставалась полностью распахнутой в сторону площади. Внутри зала располагался небольшой прямоугольный алтарь. [shesht-info-block number=1] Авторы исследования поняли, что это здание представляет собой дом совета, поскольку его облик совпадал с документальными описаниями более позднего колониального периода. Согласно этим данным, в таких постройках правители совместно с главами родов собирались для обсуждения вопросов войны и мира, суда и ритуальных празднеств. Архитектура здания не просто отражает социальные отношения, но и активно формирует их. Открытая планировка колоннады способствовала горизонтальному взаимодействию: собравшиеся в зале лидеры находились в равном положении, их действия оставались доступными для обозрения простых горожан, заполнявших площадь. Такой подход сильно отличался от старой модели, где царь был скрыт от глаз подданных в глубине дворцовых покоев. По мнению ученых, эту находку можно считать свидетельством серьезной политической трансформации в регионе. Появление подобных зданий совета совпадает с отказом от строительства гигантских царских резиденций и распространением нового изобразительного канона. В искусстве того времени все чаще встречаются «сцены конференций», где персонажи равного статуса сидят друг напротив друга, тогда как раньше правитель всегда изображался выше и крупнее остальных. Сооружение открытого зала на месте разрушенных царских святынь символизирует осознанный выбор элиты в пользу новой модели государственности, где власть становилась прозрачнее и доступнее для общества.

В Гватемале нашли одно из первых свидетельств коллегиального правления майя
  •  

Листья растений усвоили минералы из пыли

Классическая ботаника рассматривает почву как единственный источник минерального питания наземных растений. Оседающая атмосферная пыль удобряет океаны, но на суше ее роль долгое время сводили к очень медленному, тысячелетнему обогащению грунта. Прямое поглощение веществ через листву в дикой природе оставалось неизученным, так как биологам было сложно отличить свежую пыль от старых почвенных запасов. Авторы исследования, опубликованного в журнале New Phytologist, провели трехмесячный полевой эксперимент в Иудейских горах (Израиль). Они установили защитные барьеры вокруг трех видов местных кустарников и искусственно имитировали пыльные бури. В качестве удобрения использовали вулканическую пыль со склонов горы Этна. Эта пыль обладает специфическим соотношением редкоземельных элементов (лантаноидов), которое сильно отличается от состава местной почвы и потому работает как химический маркер. Одной группе растений пыль наносили на листья, другой насыпали под корень. Спустя три месяца биологи смыли остатки пыли, сожгли ткани побегов и корней в кислоте и измерили концентрацию металлов с помощью масс-спектрометра. На основе полевых данных рассчитали коэффициент усвоения — точную долю минералов, которую лист физически способен всосать из одной упавшей пылинки. Затем исследователи масштабировали этот показатель на всю планету с помощью геопространственного моделирования. Они объединили спутниковые модели атмосферного переноса пыли из пустынь, базы данных с химическим составом этой пыли и глобальные карты истощенности почв. Перемножив переменные, компьютерный алгоритм рассчитал долю воздушного питания лесов во всем мире. Полевые тесты подтвердили прямое листовое поглощение. У кустов, получивших пыль на крону, концентрация железа в побегах выросла в четыре раза, никеля — в 3,3 раза, марганца и меди — в полтора-два раза. У растений с корневой подкормкой показатели почти не изменились. Анализ смывов показал, что листья работают как химический реактор: они покрыты яблочной и лимонной кислотами (pH примерно равен шести). Эта среда эффективно растворяет твердые минералы, тогда как в местной щелочной почве (pH 7,85) те же элементы выпадают в нерастворимый осадок и становятся недоступными для корней. Редкоземельные маркеры в побегах точно совпали с химическим профилем сицилийского вулкана, окончательно подтвердив воздушный источник металлов. Глобальная модель помогла выявить критическую важность этого механизма для экосистем с бедными почвами. В тропических лесах Восточной Амазонии, где земля истощена обильными дождями, деревья получают до 12% годовой нормы фосфора прямо из воздуха — пыль приносит трансатлантический ветер из Сахары. В западных штатах США листья втягивают из атмосферы до 17% необходимого им железа. А в Средиземноморье в дни сильных пыльных бурь воздушная подкормка превышает корневое питание в десятки раз. Листовое поглощение позволяет растениям получать дефицитные элементы до того, как они заблокируются в каменистом грунте. По мере того как изменение климата расширяет площади пустынь и меняет розу ветров, атмосферная пыль будет играть все более важную роль в выживании экосистем. Авторы исследования подчеркнули, что современные климатические модели должны учитывать кроны деревьев не только как поглотители углекислого газа, но и как активные фильтры для улавливания минеральных удобрений.

Листья растений усвоили минералы из пыли
  •  

В блазаре впервые обнаружили второй джет — признак редкой пары черных дыр

Блазар Mrk 501 — одна из самых загадочных активных галактик, известная благодаря мощному джету. Эта струя вещества выбрасывается из окрестностей сверхмассивной черной дыры (СМЧД) почти со скоростью света. Наблюдения на разных масштабах при этом показывали несогласованность: направление джета на малых и больших расстояниях от ядра сильно различается. Исследователи связывали это либо с искривлением струи, либо с более экзотическими причинами — например, наличием двойной системы черных дыр. Правда, прямых доказательств этому не было.  Теперь, проанализировав 83 наблюдения, выполненных с помощью радиоинтерферометра VLBA на частоте 43 гигагерц более чем за 10 лет, астрономы детально проследили структуру излучения вблизи ядра галактики. Помимо уже известного джета, они наткнулись на второй, ранее неидентифицированный поток вещества. Последний ведет себя необычно: появляется с противоположной стороны ядра, затем изгибается и как бы «обходит» центральную область, постепенно сливаясь с основным джетом.   [shesht-info-block number=1] Форма второй струи также оказалась интригующей. На отдельных наблюдениях джет образовывал дугу, напоминающую неполное кольцо Эйнштейна — структуру, возникающую при гравитационном линзировании. Это означает, что свет от одного объекта может искривляться гравитацией другого, более массивного. Авторы научной работы, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, предположили, что излучение связано с гравитацией СМЧД. Это косвенно указывает на наличие второго массивного объекта.  Анализ яркости излучения помог выявить и наличие периодичности: около семи лет для общей структуры джетов и примерно 121 день для быстрых изменений вблизи ядра. Ученые интерпретируют это как следствие орбитального движения двух черных дыр массой от 100 миллионов до миллиарда масс Солнца. Расстояние между ними составляет всего десятки радиусов Шварцшильда — то есть по космическим меркам это тесно связанная система.   [shesht-info-block number=2] Астрономы также рассмотрели альтернативные объяснения, например нестабильности в джете и ударные волны. Однако ни одно из них не смогло одновременно объяснить наличие второй струи, ее движение и наблюдаемую периодичность. По итогу наиболее правдоподобной остается гипотеза двойной сверхмассивной черной дыры, каждая из которых может запускать собственный джет.  Если выводы авторов статьи верны, Mrk 501 станет одним из немногих известных кандидатов в подобные системы и позволит изучать процессы слияния космических монстров. В перспективе астрономы смогут искать связанные с ними гравитационные волны — одни из важнейших ожидаемых сигналов для ученых.

В блазаре впервые обнаружили второй джет — признак редкой пары черных дыр
  •  

Российские ученые узнали, почему европий плохо себя ведет

Люминесцентные материалы на основе редкоземельных металлов — лантанидов — используются повсюду: от экранов смартфонов до медицинских датчиков. Особое место среди них занимает европий. Именно он отвечает за идеально чистое красное свечение в дисплеях. Для формирования полноценного цветного изображения в дисплеях необходимы три базовых цвета: красный, синий и зеленый. Если красный цвет оказывается недостаточно чистым и имеет посторонние оттенки, это нарушает цветопередачу: изображение теряет насыщенность и выглядит неестественно. В неорганических материалах европий уже давно используется для получения яркого красного излучения. Вместе с тем химикам требуются более дешевые и технологичные варианты — органические соединения, которые легче поддаются обработке и нанесению на поверхности. Для этого к иону европия присоединяют специальные молекулы‑лиганды, выполняющие роль «антенн»: они поглощают внешнюю энергию, например ультрафиолетовый свет, и передают ее иону металла, вызывая его излучение. Однако при связывании европия с такими лигандами интенсивность его люминесценции резко снижается, те же молекулы‑антенны, в свою очередь, эффективно «включают» свет у других лантаноидов — тербия и самария. Международная команда исследователей при участии химиков из НИУ ВШЭ, ФИАН, МГУ, ИОНХ РАН, МГТУ имени Баумана, ИТФ имени Л.Д. Ландау изучили причины такого поведения европия. Для этого были синтезированы три серии соединений самария, европия и гадолиния с ацилпиразолонами. Результаты опубликованы в журнале Dalton Transactions. Выращивание кристаллов заняло десять лет. Расшифровав их структуру, ученые приступили к изучению люминесценции полученных соединений. Они облучали образцы ультрафиолетом и измеряли, насколько ярко те светятся, с какой длиной волны и как быстро затухает свечение. Ключевой эксперимент провели при сверхнизкой температуре (минус 196 градусов Цельсия): охлаждение образцов «выключает» многие шумовые процессы и позволяет увидеть скрытые механизмы переноса энергии. В итоге авторам удалось показать, что, меняя состав комплекса (например, заменяя противоион — ион с противоположным зарядом, который находится рядом с основным комплексом для баланса заряда), можно частично подавить тушение и «включить» свет европия там, где раньше света не было.  В норме лиганд ловит энергию света и передает ее иону металла, тот ее забирает и выпускает обратно в виде свечения. Это и есть люминесценция. Но в комплексах европия, в отличие от комплексов самария, обнаружилось дополнительное состояние с переносом заряда. Это процесс, при котором электронная плотность («облако» отрицательного заряда, которое создают электроны вокруг атомов) переходит от лиганда к иону металла, создавая альтернативный канал потери энергии без испускания света. Канал перехватывает энергию, которая должна была пойти на свечение, и бесследно рассеивает ее в виде тепла. В итоге европий не получает нужную порцию энергии и не высвечивает. «Мы подробно изучили люминесцентные свойства всех полученных соединений и наконец нашли причину «плохого» поведения европия. В отличие от комплексов самария, в комплексах европия активируется дополнительный путь потери энергии — состояние с переносом заряда от лиганда к металлу. Это своего рода черная дыра, которая засасывает энергию, полученную ионом европия от лиганда, и не дает этому иону излучать свет», — объяснил доцент базовой кафедры неорганической химии и материаловедения ИОНХ РАН на факультете химии НИУ ВШЭ, старший научный сотрудник Физического института имени П.Н. Лебедева РАН Юрий Белоусов. Ученые также сравнили полученные результаты с данными для очень похожего лиганда, где одна из фенильных групп была заменена на циклогексил — фрагмент молекулы в виде кольца из шести атомов углерода. Оказалось, что даже такая небольшая замена кардинально меняет ситуацию с переносом заряда, причем в лучшую сторону: «черное окно» перестает работать, и европий наконец начинает светиться. Это подтвердило догадки исследователей о природе подавления свечения европия. «Раньше химики просто знали, что с ацилпиразолонами европий не дружит, но причины были неясны. Теперь мы понимаем механизм. Это знание позволяет нам осознанно подбирать окружение для иона европия — правильный катион и структуру комплекса, — чтобы блокировать нежелательные состояния с переносом заряда. Если мы научились контролировать этот процесс, то сможем создавать не только яркие красные материалы для дисплеев, но и высокочувствительные люминесцентные термометры и химические сенсоры на основе европия. А ведь до этой работы комплексы европия с данными лигандами считались практически бесполезными для создания светящихся материалов», — добавляет Юрий Белоусов. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда и Министерства науки и высшего образования РФ. 

Российские ученые узнали, почему европий плохо себя ведет
  •  

Российские ученые узнали, почему европий плохо себя ведет

Люминесцентные материалы на основе редкоземельных металлов — лантанидов — используются повсюду: от экранов смартфонов до медицинских датчиков. Особое место среди них занимает европий. Именно он отвечает за идеально чистое красное свечение в дисплеях. Для формирования полноценного цветного изображения в дисплеях необходимы три базовых цвета: красный, синий и зеленый. Если красный цвет оказывается недостаточно чистым и имеет посторонние оттенки, это нарушает цветопередачу: изображение теряет насыщенность и выглядит неестественно. В неорганических материалах европий уже давно используется для получения яркого красного излучения. Вместе с тем химикам требуются более дешевые и технологичные варианты — органические соединения, которые легче поддаются обработке и нанесению на поверхности. Для этого к иону европия присоединяют специальные молекулы‑лиганды, выполняющие роль «антенн»: они поглощают внешнюю энергию, например ультрафиолетовый свет, и передают ее иону металла, вызывая его излучение. Однако при связывании европия с такими лигандами интенсивность его люминесценции резко снижается, те же молекулы‑антенны, в свою очередь, эффективно «включают» свет у других лантаноидов — тербия и самария. Международная команда исследователей при участии химиков из НИУ ВШЭ, ФИАН, МГУ, ИОНХ РАН, МГТУ имени Баумана, ИТФ имени Л.Д. Ландау изучили причины такого поведения европия. Для этого были синтезированы три серии соединений самария, европия и гадолиния с ацилпиразолонами. Результаты опубликованы в журнале Dalton Transactions. Выращивание кристаллов заняло десять лет. Расшифровав их структуру, ученые приступили к изучению люминесценции полученных соединений. Они облучали образцы ультрафиолетом и измеряли, насколько ярко те светятся, с какой длиной волны и как быстро затухает свечение. Ключевой эксперимент провели при сверхнизкой температуре (минус 196 градусов Цельсия): охлаждение образцов «выключает» многие шумовые процессы и позволяет увидеть скрытые механизмы переноса энергии. В итоге авторам удалось показать, что, меняя состав комплекса (например, заменяя противоион — ион с противоположным зарядом, который находится рядом с основным комплексом для баланса заряда), можно частично подавить тушение и «включить» свет европия там, где раньше света не было.  В норме лиганд ловит энергию света и передает ее иону металла, тот ее забирает и выпускает обратно в виде свечения. Это и есть люминесценция. Но в комплексах европия, в отличие от комплексов самария, обнаружилось дополнительное состояние с переносом заряда. Это процесс, при котором электронная плотность («облако» отрицательного заряда, которое создают электроны вокруг атомов) переходит от лиганда к иону металла, создавая альтернативный канал потери энергии без испускания света. Канал перехватывает энергию, которая должна была пойти на свечение, и бесследно рассеивает ее в виде тепла. В итоге европий не получает нужную порцию энергии и не высвечивает. «Мы подробно изучили люминесцентные свойства всех полученных соединений и наконец нашли причину «плохого» поведения европия. В отличие от комплексов самария, в комплексах европия активируется дополнительный путь потери энергии — состояние с переносом заряда от лиганда к металлу. Это своего рода черная дыра, которая засасывает энергию, полученную ионом европия от лиганда, и не дает этому иону излучать свет», — объяснил доцент базовой кафедры неорганической химии и материаловедения ИОНХ РАН на факультете химии НИУ ВШЭ, старший научный сотрудник Физического института имени П.Н. Лебедева РАН Юрий Белоусов. Ученые также сравнили полученные результаты с данными для очень похожего лиганда, где одна из фенильных групп была заменена на циклогексил — фрагмент молекулы в виде кольца из шести атомов углерода. Оказалось, что даже такая небольшая замена кардинально меняет ситуацию с переносом заряда, причем в лучшую сторону: «черное окно» перестает работать, и европий наконец начинает светиться. Это подтвердило догадки исследователей о природе подавления свечения европия. «Раньше химики просто знали, что с ацилпиразолонами европий не дружит, но причины были неясны. Теперь мы понимаем механизм. Это знание позволяет нам осознанно подбирать окружение для иона европия — правильный катион и структуру комплекса, — чтобы блокировать нежелательные состояния с переносом заряда. Если мы научились контролировать этот процесс, то сможем создавать не только яркие красные материалы для дисплеев, но и высокочувствительные люминесцентные термометры и химические сенсоры на основе европия. А ведь до этой работы комплексы европия с данными лигандами считались практически бесполезными для создания светящихся материалов», — добавляет Юрий Белоусов. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда и Министерства науки и высшего образования РФ. 

Российские ученые узнали, почему европий плохо себя ведет
  •  

У мумифицированной рептилии пермского периода сохранились кожа и хрящи

Эволюционный переход от земноводных к наземным четвероногим (амниотам) сопровождался сменой типа дыхания. Амфибии дышат, «заглатывая» воздух ртом и проталкивая его в легкие. Но наши древние предки, перешедшие к полностью сухопутному образу жизни, научились вентилировать легкие, расширяя грудную клетку. Биологи давно знали об этом, а вот изучить реально работавший дыхательный аппарат ранних амниот было невозможно. Мягкие хрящи, соединяющие ребра, бесследно пропадали за сотни миллионов лет в процессе окаменения. Десятилетиями палеонтологи строили теоретические модели работы первых легких, опираясь лишь на разрозненные фрагменты окостеневших спинных ребер. Детали древней анатомии сохранились в карстовых пещерах Ричардс-Спур (США, штат Оклахома). Остатки рептилии Captorhinus раннего пермского периода мумифицировались благодаря просачиванию подземных углеводородов (нефти). Природная химия сработала как идеальный консервант, заблокировав процесс гниения тканей. Хрупкость мумии не позволила извлечь кости из породы механически. Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature, просветили камень с помощью нейтронной компьютерной томографии. Нейтроны, в отличие от рентгеновских лучей, четко фиксируют органические остатки сквозь минеральный матрикс. Затем биологи сделали микросрезы тканей и составили их химическую карту с помощью электронного микроскопа и синхротронной инфракрасной спектроскопии. На трехмерной модели исследователи впервые увидели полный и неповрежденный дыхательный аппарат раннего амниота. Грудная клетка Captorhinus замыкалась на брюхе с помощью гибкой хрящевой структуры. Грудина рептилии не была монолитным щитом: она состояла из трех подвижных сегментов, к которым крепились гибкие хрящевые ребра. Эта шарнирная конструкция позволяла животному эффективно расширять плевральную полость и втягивать большие объемы воздуха, работая по принципу кузнечных мехов. При химическом анализе спектрометры зафиксировали внутри кальцифицированных хрящей четкие амидные полосы — следы оригинальных белковых молекул животного, а на теле рептилии сохранился трехмерный эпидермис с различимыми чешуйками. До этой находки считалось, что эндогенные белки распадаются за десятки миллионов лет и не способны пережить эпоху динозавров. Мумия из Оклахомы доказала, что органика сохраняется даже в окаменелостях палеозоя. Появление реберного дыхания фундаментально изменило траекторию эволюции позвоночных. Избавив мышцы головы от тяжелой работы по накачиванию легких воздухом, животные получили возможность свободно менять форму черепа. В дальнейшем это привело к взрывному разнообразию челюстей и пищевых стратегий, позволив амниотам окончательно завоевать сухопутные экосистемы.

У мумифицированной рептилии пермского периода сохранились кожа и хрящи
  •  

Листья растений усвоили дефицитные минералы напрямую из атмосферной пыли

Классическая ботаника рассматривает почву как единственный источник минерального питания наземных растений. Оседающая атмосферная пыль удобряет океаны, но на суше ее роль долгое время сводили к очень медленному, тысячелетнему обогащению грунта. Прямое поглощение веществ через листву в дикой природе оставалось неизученным, так как биологам было сложно отличить свежую пыль от старых почвенных запасов. Авторы исследования, опубликованного в журнале New Phytologist, провели трехмесячный полевой эксперимент в Иудейских горах (Израиль). Они установили защитные барьеры вокруг трех видов местных кустарников и искусственно имитировали пыльные бури. В качестве удобрения использовали вулканическую пыль со склонов горы Этна. Эта пыль обладает специфическим соотношением редкоземельных элементов (лантаноидов), которое сильно отличается от состава местной почвы и потому работает как химический маркер. Одной группе растений пыль наносили на листья, другой насыпали под корень. Спустя три месяца биологи смыли остатки пыли, сожгли ткани побегов и корней в кислоте и измерили концентрацию металлов с помощью масс-спектрометра. На основе полевых данных рассчитали коэффициент усвоения — точную долю минералов, которую лист физически способен всосать из одной упавшей пылинки. Затем исследователи масштабировали этот показатель на всю планету с помощью геопространственного моделирования. Они объединили спутниковые модели атмосферного переноса пыли из пустынь, базы данных с химическим составом этой пыли и глобальные карты истощенности почв. Перемножив переменные, компьютерный алгоритм рассчитал долю воздушного питания лесов во всем мире. Полевые тесты подтвердили прямое листовое поглощение. У кустов, получивших пыль на крону, концентрация железа в побегах выросла в четыре раза, никеля — в 3,3 раза, марганца и меди — в полтора-два раза. У растений с корневой подкормкой показатели почти не изменились. Анализ смывов показал, что листья работают как химический реактор: они покрыты яблочной и лимонной кислотами (pH примерно равен шести). Эта среда эффективно растворяет твердые минералы, тогда как в местной щелочной почве (pH 7,85) те же элементы выпадают в нерастворимый осадок и становятся недоступными для корней. Редкоземельные маркеры в побегах точно совпали с химическим профилем сицилийского вулкана, окончательно подтвердив воздушный источник металлов. Глобальная модель помогла выявить критическую важность этого механизма для экосистем с бедными почвами. В тропических лесах Восточной Амазонии, где земля истощена обильными дождями, деревья получают до 12% годовой нормы фосфора прямо из воздуха — пыль приносит трансатлантический ветер из Сахары. В западных штатах США листья втягивают из атмосферы до 17% необходимого им железа. А в Средиземноморье в дни сильных пыльных бурь воздушная подкормка превышает корневое питание в десятки раз. Листовое поглощение позволяет растениям получать дефицитные элементы до того, как они заблокируются в каменистом грунте. По мере того как изменение климата расширяет площади пустынь и меняет розу ветров, атмосферная пыль будет играть все более важную роль в выживании экосистем. Авторы исследования подчеркнули, что современные климатические модели должны учитывать кроны деревьев не только как поглотители углекислого газа, но и как активные фильтры для улавливания минеральных удобрений.

Листья растений усвоили дефицитные минералы напрямую из атмосферной пыли
  •  

Школьники из России помогли в запуске спутника для вуза

RTU MIREA1 создан в рамках проекта «Дежурный по планете» при поддержке Фонда содействия инновациям на платформе компании «Геоскан». Университет получил финансирование в 2022 году, а 5 ноября 2024 года спутник отправился в космос на ракете «Союз-2.1б».Спутник работает на солнечных батареях, умеет ориентироваться в пространстве с помощью специальных датчиков и моторчиков. На нем установлены два радиоканала: один для передачи простых команд и телеметрии, другой — для быстрой пересылки снимков и других данных. Позывной спутника — RS51S.На борту три главных прибора. Первый — камера, которая снимает Землю. Качество снимков не очень высокое (одна точка на фото — это примерно 320 метров на местности), но этого достаточно, чтобы изучать облака или грубо определять, куда смотрит спутник. Второй прибор — приемник сигналов спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS. С его помощью изучается ионосфера — слой атмосферы, который меняется при землетрясениях, извержениях вулканов, а также влияет на распространение радиоволн. Третий прибор — передатчик для экспериментов со связью между спутниками.«Данные со спутника помогут студентам лучше понять радиотехнику на практике, например, изучая ионосферу, которая чувствительна к разным природным процессам. Надеемся, что наши студенты и выпускники внесут свой вклад в эти исследования», — рассказывает Святослав Литвинов, кандидат технических наук, доцент кафедры радиоэлектронных систем и комплексов РТУ МИРЭА.Спутник рассчитан на три года активной работы. Все это время студенты РТУ МИРЭА и радиолюбители всей страны смогут принимать с него данные, анализировать снимки и изучать, как радиоволны проходят через атмосферу. Это первый собственный спутник университета, который готовит специалистов для космической отрасли. Также за спутником можно следить через открытые сервисы СОНИКС и SatNOGS. В разработке полезной нагрузки принимали участие не только преподаватели и студенты института радиоэлектроники и информатики, но и школьники — учащиеся Детского технопарка «Альтаир».«Мы готовим специалистов для космической промышленности, и запуск RTU MIREA1 — важный шаг в этом направлении. Студенты не просто изучают теорию, а работают с реальным спутником: принимают сигналы, обрабатывают снимки. Такие проекты повышают качество образования и интерес к инженерным профессиям», — комментирует Станислав Кудж, ректор РТУ МИРЭА. Кроме того, у спутника есть побочный, так сказать необъявленный эксперимент. Дело в том, что ввиду ограниченного бюджета на спутник устанавливалась электронная компонентная база земного исполнения, без повышенной радиационной защиты. Поэтому еще одна задача заключается в практической проверке времени функционирования незащищенных микросхем и чипов в условиях космической радиации.Полное техническое описание спутника RTU MIREA1 опубликовано в журнале «Успехи современной радиоэлектроники».

Школьники из России помогли в запуске спутника для вуза
  •  

Ученые из РАН создали светящуюся керамику для космоса и рентгеновских детекторов

Разработка технологии получения керамики с заданными целевыми и нецелевыми свойствами — это особенная, очень интересная научная задача. Целевым свойством для люминесцентной керамики считается спектральный состав излучаемого света. Сопутствующие — твердость, микроструктуру, пористость — можно менять, подбирая способы получения порошков, температуру их отжига, метод и температурный режим спекания керамики. Существенно изменить свойства материала может добавление даже небольшого количества редкоземельных элементов. Ключевую роль играют электронная структура их атомов и способность способны занимать различные кристаллографические позиции и адаптироваться к локальному окружению за счет изменения координационного числа и степени ковалентности связей. Работая в этом направлении, коллектив авторов из Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева совместно с коллегами из Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова создал и исследовал керамический материал на основе ортониобата гадолиния. Статья опубликована в журнале Journal of Alloys and Compounds. В качестве основы ученые выбрали ортониобат гадолиния (GdNbO₄) со структурой фергюсонита. Это соединение известно своими люминесцентными свойствами. В чистом виде оно излучает свет в синей области спектра. Для изучения возможности изменить длину волны излучаемого света и особенностей переноса энергии между центрами люминесценции матрицы и редкоземельных элементов материал модифицировали путем введения четырех редкоземельных элементов: европия (Eu³⁺), самария (Sm³⁺), тербия (Tb³⁺) и эрбия (Er³⁺). Изображения порошков (Gd₀.₉₆Eu₀.₀₁Sm₀.₀₁Tb₀.₀₁Er₀.₀₁)NbO₄, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа : а – образец 1, температура прокаливания 1000 °C; б – образец 2, температура прокаливания 1100 °C; в – образец 3, температура прокаливания 1180 °C. На вставках показаны кривые дифференциального распределения частиц / © Journal of Alloys and Compounds Итоговая формула полученного твердого раствора: (Gd₀.₉₆Eu₀.₀₁Sm₀.₀₁Tb₀.₀₁Er₀.₀₁)NbO₄. Доля легирующих элементов составляет около 4% от катионной подрешетки. Рентгеноструктурный анализ подтвердил, что все образцы относятся к моноклинной сингонии со структурой фергюсонита (пространственная группа I2/a), а внедрение добавок не приводит к существенным изменениям основной кристаллической решетки. Фотографии керамики (Gd₀.₉₆Eu₀.₀₁Sm₀.₀₁Tb₀.₀₁Er₀.₀₁)NbO₄ / © Journal of Alloys and Compounds Для получения керамики с заданной структурой и свойствами авторы применили комбинированный технологический подход, включающий жидкофазный синтез порошков и одноосное горячее прессование. Исходные компоненты осаждали из растворов, что позволило обеспечить гомогенизацию смеси на молекулярном уровне и получить тонкодисперсные порошки субмикронного размера. Такой подход способствует более равномерному распределению элементов и создает предпосылки для формирования плотной и однородной микроструктуры керамики. Микроструктура и гранулометрический состав (вставки) керамических образцов (Gd₀.₉₆Eu₀.₀₁Sm₀.₀₁Tb₀.₀₁Er₀.₀₁)NbO₄ / © Journal of Alloys and Compounds Порошки подвергали одновременному нагреву и давлению (225 кг/см²). Этот метод позволяет получать образцы с плотностью, приближающейся к плотности монокристаллов, и высокими механическими характеристиками без использования спекающих добавок, которые могут негативно влиять на люминесцентные свойства. Оптимальные параметры процесса авторы определили экспериментально. Наилучшие механические характеристики продемонстрировал керамический образец, спеченный при температуре 1220 °C, давлении прессования 225 кг/см², времени спекания 60 мин. Исходный порошок прокаливался при температуре 1180 °C. Исследование спектров возбуждения и люминесценции показало, что активация керамики ионами Eu³⁺, Sm³⁺, Tb³⁺ и Er³⁺ изменяет цвет свечения исходной матрицы с синего на красно-оранжевый. Это изменение обусловлено переносом энергии между центрами люминесценции матрицы (группы NbO₄) и ионами редкоземельных элементов. Эволюция координат цветности CIE керамики (Gd₀.₉₆Eu₀.₀₁Sm₀.₀₁Tb₀.₀₁Er₀.₀₁)NbO₄ при различных длинах волн возбуждения (1 – λ ex = 260 нм, 2 – λ ex = 395 нм) в сравнении с координатами CIE GdNbO 4 / © Journal of Alloys and Compounds Механизм свечения можно представить следующим образом. При возбуждении в области собственного поглощения групп NbO₄ (длина волны 260 нм) энергия передается от матрицы к ионам редкоземельных элементов. В конечном счете энергия концентрируется на ионах европия (Eu³⁺), переходы которых доминируют в спектре излучения, создавая интенсивную полосу около 613 нм. Интенсивность свечения зависела от температурных условий синтеза. Увеличение температуры прокаливания порошка и спекания керамики приводит к росту размера зерен и плотности материала. Это сокращает протяженность структурно искаженных границ зерен, где обычно располагаются центры тушения люминесценции. В результате интенсивность люминесценции образца, обработанного при максимальной температуре, выросла на 38% по сравнению с образцами, полученными при более низких температурах. Помимо оптических характеристик, для практического применения важны механические параметры материала. Оптимальный образец показал сопоставимые с другими ортониобатами редкоземельных элементов микротвердость, модуль Юнга и трещиностойкость. Высокая плотность и низкая пористость керамики обеспечивают устойчивость материала к механическим нагрузкам. Сравнение с образцами, полученными традиционным спеканием, показывает преимущество метода горячего прессования с точки зрения энергозатрат и времени при сохранении высоких характеристик. Сочетание устойчивости к внешним воздействиям и способности преобразовывать излучение в видимый свет определяет потенциальные области использования материала: Космические исследования. Материал перспективен для дозиметрии жесткого ионизирующего излучения. Механическая прочность важна для эксплуатации в условиях бомбардировки частицами. Химическая промышленность. Низкая пористость обеспечивает устойчивость к агрессивным средам, где обычная электроника может выйти из строя. Оптоэлектроника. Керамика может использоваться как компонент при изготовлении светодиодов белого света, а также в качестве преобразователя ультрафиолетового и инфракрасного излучения в видимый свет. Медицинская диагностика и безопасность. Материал подходит для применения в качестве сцинтилляторов для детекторов рентгеновского излучения и экранов рентгеновских аппаратов. Теплозащитные покрытия. Моноклинная структура ортониобатов рассматривается как перспективная для создания барьерных покрытий, защищающих детали двигателей от перегрева. Исследование демонстрирует эффективность сочетания жидкофазного синтеза порошков и одноосного горячего прессования для получения функциональной керамики. Оптимизация состава и технологического процесса позволила достичь баланса между люминесцентной эффективностью и механической надежностью. Сотрудники Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья продолжают исследования и ищут новые решения для задач, требующих работы в экстремальных условиях.

Ученые из РАН создали светящуюся керамику для космоса и рентгеновских детекторов
  •  

Ученые оценили расходы жителя Помпеев на покраску «Голубой комнаты»

«Голубая комната» — хорошо сохранившееся небольшое (размером примерно 2,7 на 3,3 метра) святилище, расположенное в богатом частном доме. Его нашли во время раскопок, проходивших в Помпеях в 2024-2025 годах, в южной части девятого района древнего города. Судя по всему, прямо накануне извержения Везувия в 79 году нашей эры в помещении делали ремонт — на полу остались многочисленные амфоры и груды строительных материалов. Уникальность «Голубой комнаты» в том, что ее стены, от пола до потолка, покрашены египетским синим. Речь идет о чрезвычайно дорогостоящем пигменте насыщенного синего цвета, который в древности ассоциировался с богатством, высоким социальным статусом и божествами. Египетский синий — первый синтетический пигмент в истории человечества. Считается, что эту краску начали производить в Древнем Египте в 3200-3300 годах до нашей эры путем обжига в печи при температуре 850-950 градусов Цельсия смеси из кварцевого песка, медьсодержащих минералов (азурита и малахита), кальцита (карбоната кальция) и щелочи. После охлаждения получалась стекловидная масса, насыщенная темно-синими зернами тетрасиликата кальция и меди. В древности египетский синий производили не только в Египте, но также в Месопотамии и регионе Эгейского моря. На протяжении более трех тысячелетий он был наиболее широко используемым синим пигментом в древнем Средиземноморье и Западной Азии, но всегда оставался очень дорогим — обычно египетскую синюю краску применяли в очень небольших количествах для декоративных целей. Египетский синий был популярен и в Римской империи. Этот пигмент производили недалеко от Помпеев, в Путеолах (современный город Поццуоли на берегу Неаполитанского залива). Краску продавали в виде небольших стекловидных гранул диаметром до 20 миллиметров, которые можно было измельчить в пригодный для использования пигмент. Чтобы рассчитать, во сколько обошлась владельцу «Голубой комнаты» покраска домашнего святилища египетским синим, исследователям из Массачусетского технологического института и Археологического парка Помпеев сначала нужно было оценить, сколько пигмента ушло на эти цели. Для этого они применили метод «вычитания изображений»: с помощью очков ночного видения с длинноволновым инфракрасным фильтром ученые сделали два снимка стен «Голубой комнаты» — при естественном солнечном свете и при освещении светодиодным прожектором. Затем компьютерный алгоритм «вычел» одно изображение из другого. В результате получилась карта свечения частиц пигмента в инфракрасном диапазоне без искажений, которые вызывает солнечное освещение. В итоге исследователи, статья которых опубликована в журнале Nature, установили, что египетский синий действительно покрывает все стены святилища сплошным слоем. Его средняя толщина составляет 185 микрометров. Общая площадь стен комнаты — почти 20 квадратных метров. По расчетам ученых, на их покраску потратили от 2,7 до 4,9 килограмма египетского синего. При оценке финансовых затрат исследователи отталкивались от записей о ценах на краску, оставленных Плинием Старшим, — 11 денариев за либру (древнеримская мера веса, равная 327,45 грамма). Таким образом, только за то, чтобы покрасить домашнее святилище в небесно-голубой, житель Помпеев заплатил от 93 до 168 денариев. В ценах I и II века нашей эры эта сумма эквивалентна стоимости примерно 744-1344 буханок хлеба. Кроме того, согласно историческим записям, в период извержения Везувия римский пехотинец получал примерно 187 денариев в год, то есть покраска «Голубой комнаты» обошлась ее владельцу в 50-90 процентов от годового дохода легионера.

Ученые оценили расходы жителя Помпеев на покраску «Голубой комнаты»
  •  

Жизнь в облаках Венеры могла быть занесена с Земли

Вторая планета от Солнца считалась абсолютно непригодной для жизни: температура ее поверхности достигает примерно 470 градусов Цельсия, а давление сравнимо с глубинами океанов. Однако ученые еще со времен первых космических миссий заметили, что на высоте примерно 50-70 километров условия резко меняются. Температуры и давление там близки к земным, а в атмосфере находятся плотные Именно эти облака считаются главным кандидатом в потенциально обитаемую зону Венеры. Ранее большинство гипотез предполагало, что жизнь там, если она есть, возникла сама собой миллиарды лет назад, когда климат был мягким, а на поверхности находились океаны. Согласно этой идее, в результате климатической катастрофы жизнь переселилась в атмосферу. Новый сценарий, представленный группой планетологов под руководством Эдварда Гинана (Edward Guinan) из Университета штата Аризона (США), предлагает альтернативный вариант — панспермию, то есть перенос жизни между мирами. Поскольку мощные астероидные удары по Земле могут выбрасывать в космос огромные фрагменты горных пород, внутри которых, вероятно, сохраняются микроорганизмы, часть этих обломков миллионы лет путешествует по Солнечной системе, иногда пересекая орбиту Венеры и падая в ее атмосферу. [shesht-info-block number=1] Вот почему ученые сосредоточились на самом сложном этапе пути — входе метеорита в венерианскую атмосферу. В отличие от Марса или Земли, где микроорганизмам достаточно достигнуть поверхности, единственное потенциально пригодное место для жизни на Венере — облака. Для демонстрации сценария авторы статьи смоделировали, что именно происходит с каменным телом размером в несколько метров при падении сквозь плотную атмосферу планеты. Расчеты показали, что метеорит начинает разрушаться на высоте приблизительно 100 километров. Из-за огромного сопротивления воздуха он постепенно расплющивается, превращаясь в облако фрагментов. Затем в определенный момент происходит воздушный взрыв: небесное тело резко теряет скорость, выделяя большую часть энергии в атмосфере. При этом значительная доля вещества не испаряется полностью и остается относительно холодной. Этот процесс теоретически позволяет микроорганизмам пережить нагрев. Немалую роль играет и размер обломков: крупные фрагменты быстро падают вниз, оказываясь в условиях, где температура уничтожает все живое. Однако мельчайшие частицы (размером всего в десятки микрометров) могут зависать в облачном слое несколько дней. За это время, судя по всему, микробы могут столкнуться с каплями облаков, что в теории дает им шанс на выживание. [shesht-info-block number=2] Исследователи также оценили, сколько таких биологических посылок могло прибыть на Венеру за последние 3,5 миллиарда лет. Используя данные о количестве пород, выбрасываемых с Земли, и плотности микробной жизни в коре, они заключили, что за это время в атмосферу второй планеты от Солнца могли попасть миллиарды клеток. В среднем поток оказался небольшим (около одной клетки в год) но это не делает такой обмен невозможным. Значит, перенос жизни между планетами все-таки возможен, хотя и очень редко. Если микробы действительно достигают венерианских облаков, это не гарантирует существование устойчивой экосистемы. Дело в том, что им необходимо не только пережить космическое путешествие и падение, но и адаптироваться к кислотной среде, дефициту воды и постоянному оседанию вниз, в более горячие слои атмосферы. Возможно, такие организмы могут существовать недолго — как редкие биологические образцы из космоса. Тем не менее, работа, опубликованная в журнале Journal of Geophysical Research: Planets, меняет саму логику поиска внеземной жизни. Если миссии следующего поколения обнаружат в атмосфере Венеры микробные следы, возникнет вопрос: откуда именно они взялись?

Жизнь в облаках Венеры могла быть занесена с Земли
  •  

Общение с сородичами научило птенцов сорок петь сложные песни

Многие птицы, имитирующие звуки и коммуницирующие с их помощью друг с другом, зачастую используют разные по сложности и звучанию техники. Они могут звучать специфически, и понимать их могут только сородичи. В эволюционной биологии долгое время сохранялся пробел в знаниях о том, как именно молодые животные, особенно обладающие способностью к вокальному обучению, осваивают сложные комбинации звуков, напоминающие синтаксис в человеческой речи. Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Royal Society B, представляет доказательства того, что социальная активность напрямую влияет на развитие комбинаторных вокальных последовательностей. Ученые выяснили, является ли освоение сложных последовательностей звуков — сочетания нескольких типов звуков в определенном порядке — результатом социального обучения, а не врожденного процесса, и как именно индивидуальные различия в общительности влияют на скорость и разнообразие освоения этих последовательностей. Объектом наблюдения стали 11 недавно оперившихся птенцов западноавстралийских сорок из восьми социальных групп в городской черте Перта. Начиная с первой недели после вылета из гнезда и до возраста 200 дней каждого птенца регулярно сопровождали во время бодрствования, ведя непрерывную аудиозапись всех издаваемых им звуков и звуков его социального окружения. Параллельно исследователи фиксировали детальную картину социальных контактов: сколько времени птенец проводил в компании других птиц, сколько у него было взрослых контактов и насколько тесными были эти связи. [shesht-info-block number=1] Эти наблюдения показали, что последовательности звуков, которые осваивали птенцы, были практически идентичны последовательностям их собственной социальной группы и значительно отличались от репертуара соседних групп. То есть птенцы перенимали эти звуки в процессе обучения. Авторы исследования также выяснили, что птенцы, которые в целом проводили больше времени в контакте с другими птицами, накапливали свой репертуар последовательностей значительно быстрее и достигали большего разнообразия звуковых комбинаций. Вместе с тем в этом вопросе наблюдался тонкий баланс: те птенцы, которые формировали тесные связи с ограниченным кругом взрослых, осваивали последовательности раньше всех, но их итоговый репертуар был беднее. Напротив, особи, имевшие больше социальных контактов, но уделявшие каждому из них меньше времени, начинали использовать сложные последовательности позже, но в итоге демонстрировали гораздо более разнообразный репертуар. Эти выводы оказались справедливы в первую очередь для сложных комбинационных звуков. Тогда как простые одиночные крики оказались в значительной степени врожденными и не зависели от социальных факторов. Таким образом, ученые пришли к выводу, что социальная активность служит ключевым двигателем освоения сложных звуковых последовательностей у сорок. Социальное взаимодействие у этих птиц важно не только для обучения навыкам выживания, но и для коммуникации в целом, что с эволюционной точки зрения помогает им лучше адаптироваться, быстрее получать необходимые навыки и лучше справляться с трудностями.

Общение с сородичами научило птенцов сорок петь сложные песни
  •  

Социальная активность помогла птенцам сорок освоить сложные звуковые последовательности

Многие птицы, имитирующие звуки и коммуницирующие с их помощью друг с другом, зачастую используют разные по сложности и звучанию техники. Они могут звучать специфически, и понимать их могут только сородичи. В эволюционной биологии долгое время сохранялся пробел в знаниях о том, как именно молодые животные, особенно обладающие способностью к вокальному обучению, осваивают сложные комбинации звуков, напоминающие синтаксис в человеческой речи. Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Royal Society B, представляет доказательства того, что социальная активность напрямую влияет на развитие комбинаторных вокальных последовательностей. Ученые выяснили, является ли освоение сложных последовательностей звуков — сочетания нескольких типов звуков в определенном порядке — результатом социального обучения, а не врожденного процесса, и как именно индивидуальные различия в общительности влияют на скорость и разнообразие освоения этих последовательностей. Объектом наблюдения стали 11 недавно оперившихся птенцов западноавстралийских сорок из восьми социальных групп в городской черте Перта. Начиная с первой недели после вылета из гнезда и до возраста 200 дней каждого птенца регулярно сопровождали во время бодрствования, ведя непрерывную аудиозапись всех издаваемых им звуков и звуков его социального окружения. Параллельно исследователи фиксировали детальную картину социальных контактов: сколько времени птенец проводил в компании других птиц, сколько у него было взрослых контактов и насколько тесными были эти связи. [shesht-info-block number=1] Эти наблюдения показали, что последовательности звуков, которые осваивали птенцы, были практически идентичны последовательностям их собственной социальной группы и значительно отличались от репертуара соседних групп. То есть птенцы перенимали эти звуки в процессе обучения. Авторы исследования также выяснили, что птенцы, которые в целом проводили больше времени в контакте с другими птицами, накапливали свой репертуар последовательностей значительно быстрее и достигали большего разнообразия звуковых комбинаций. Вместе с тем в этом вопросе наблюдался тонкий баланс: те птенцы, которые формировали тесные связи с ограниченным кругом взрослых, осваивали последовательности раньше всех, но их итоговый репертуар был беднее. Напротив, особи, имевшие больше социальных контактов, но уделявшие каждому из них меньше времени, начинали использовать сложные последовательности позже, но в итоге демонстрировали гораздо более разнообразный репертуар. Эти выводы оказались справедливы в первую очередь для сложных комбинационных звуков. Тогда как простые одиночные крики оказались в значительной степени врожденными и не зависели от социальных факторов. Таким образом, ученые пришли к выводу, что социальная активность служит ключевым двигателем освоения сложных звуковых последовательностей у сорок. Социальное взаимодействие у этих птиц важно не только для обучения навыкам выживания, но и для коммуникации в целом, что с эволюционной точки зрения помогает им лучше адаптироваться, быстрее получать необходимые навыки и лучше справляться с трудностями.

Социальная активность помогла птенцам сорок освоить сложные звуковые последовательности
  •  

Ради спасения одного от боли студенты пожертвовали группой

Механизмы принятия моральных решений в критических ситуациях — излюбленная тема исследований психологов и философов. Классическим примером стала проблема вагонетки — мысленный эксперимент о спасении пятерых человек ценой жизни одного. Концепция утилитаризма требует минимизировать общий вред любой ценой. Подход с другой стороны — кантианская этика — строго запрещает совершать любые целенаправленные действия по причинению вреда. Реальное поведение редко укладывается в две отмеченные крайности. Философ Джон Ролз предложил третий подход к этике. По правилам ролзианской теории общество должно максимизировать благополучие наименее защищенных людей. В этой концепции справедливое распределение тягот выступает более приоритетной задачей по сравнению с абсолютным благом. Исследователи из Южной Кореи решили математически разделить эти три мотивации и найти физиологическую основу сопутствующих мыслительных процессов. Результаты вышли в журнале PNAS Nexus.  [shesht-info-block number=1] В исследовании приняли участие 52 добровольца из южнокорейского университета. Нейробиологи поместили их в аппарат функциональной магнитно-резонансной томографии, чтобы проследить нейронную активность во время эксперимента. Каждому предложили распределять неприятные ощущения между виртуальными людьми на экране. В качестве наказания использовали время нахождения рук в ледяной воде. Перед тем как лечь в томограф, участники опускали руку в ледяную воду на 20 секунд, чтобы на личном опыте прочувствовать этот дискомфорт. Внутри томографа участники нажимали на кнопки и выбирали одну из двух опций: либо один человек получал длительное воздействие холода, либо наказание делили между тремя или четырьмя людьми. Суммарное время страданий группы всегда превышало время страданий одиночки. Выбор группы неизбежно увеличивал абсолютное количество боли.  В части раундов компьютер заранее оставлял ответ по умолчанию на экране. Добровольцы могли обойтись без нажатий кнопок ради избегания прямой ответственности за нанесенный ущерб. [shesht-info-block number=2] Авторы эксперимента ожидали массового отказа участников от активных действий ради сохранения чистой совести по кантианским принципам. Поведение добровольцев опровергло эту гипотезу: люди нажимали на кнопки ради спасения одиночки. В среднем участники добавляли 68 секунд ледяной боли группе ради защиты одного от непропорционально высокой доли страданий. Математическое моделирование выявило два внутренних мотива таких решений. Участники стремились уберечь одиночку от максимального вреда. Дополнительно они устанавливали справедливый предел боли для каждого члена группы. Томограф подтвердил физиологическое разделение этих процессов. Желание спасти самого уязвимого человека включило зоны эмпатии — правый височно-теменной узел и левую среднюю лобную извилину. Расчет границы справедливости запустил другую нейронную цепь. Аппарат считал одинаковые сигналы в хвостатом ядре и поясной извилине у людей с похожими взглядами на честность. На изображениях показаны области мозга, реагирующие на угрозу максимального вреда для одиночки по сравнению с участником группы. Чем сильнее человек стремился защитить наименее уязвимого, тем активнее работали зоны социального сопереживания, подавляя центры сухого расчета выгоды. / © Zoh et al./PNAS Nexus(2026) Эксперимент доказал сложную структуру морали. Стремление к справедливости управлялось двумя разными биологическими механизмами. Первый механизм заставил студентов глубоко сопереживать чужой боли вопреки простой логике меньшего общего вреда. Второй механизм мысленно рассчитал адекватный баланс нагрузки на общество. Моральный выбор локальной южнокорейской выборки в лабораторной среде не свелся к холодному подсчету. Мозг испытуемых оценивал социальный контекст через эмпатию к беззащитным, что мотивировало добровольцев распределять страдания более равномерно при неизбежном абсолютном увеличении вреда.

Ради спасения одного от боли студенты пожертвовали группой
  •  
❌