«Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2007 № 03 (10)

ПРЕСС-ЦЕНТР

Астрономы изучили новый тип космических объектов

Схема двух типов высокомассовых рентгеновских бинарных систем

В космосе существуют нейтронные звезды, которые скрытно обращаются в очень плотном коконе холодного газа и/или пыли вокруг звезд-супергигантов. Подробности о таких странных объектах раскрывает исследование Сильвейна Чати (Sytvain Chaty) из университета Парижа.

Столь высокоэнергетические пары должны быть, по идее, очень яркими, но огромный саван из вещества, создаваемого солнечным ветром супергиганта, почти скрывает оба объекта для наших приборов. Однако в 2003-м астрономы нашли первый такой объект (IGRJ16318-4848): помогли данные с космического гамма-телескопа INTEGRAL

С тех пор были открыты 20 аналогичных двойных систем. Расстояния до них колеблются от 7 до 25 тысяч световых лет. Природа этих источников была раскрыта благодаря наблюдениям на разных длинах волн при помощи телескопов Европейской южной обсерватории (European Southern Observatory).

Большинство этих систем, как выяснилось, составлено из компактного объекта, движущегося вокруг супергиганта — звезды с массой в 30 масс Солнца и диаметром в 20 раз большим, чем поперечник нашего светила, выброс вещества с поверхности такого гиганта в сотни тысяч раз превосходит выброс с поверхности Солнца. Компактный компаньон, в большинстве случаев, оказался нейтронной звездой приблизительно в 1.4 солнечной массы, с поперечником порядка 10 километров. Эти системы, кажется, делятся на два класса. В первом классе (к нему относится IGR J16318-4848) орбита нейтронной звезды почти круговая. И весьма небольшая — меньше, чем расстояние от Солнца до Меркурия. Выяснилось, что даже огромная гравитация, чудовищное излучение и магнитные поля нейтронной звезды не в состоянии расчистить на ее пути газовый кокон, формируемый звездой-гигантом. А взаимодействие нейтронной звезды и кокона приводит к рентгеновскому излучению, которое можно уловить и расшифровать.

Второй класс (например, объект IGR J17544-2619) отличается вытянутой орбитой нейтронной звезды, которая лишь периодически попадает в газовый кокон соседа, что отражается в виде периодически же возникающего рентгена.

Построен чип памяти размером с клетку крови

Принцип организации чина и сам чип (серый прямоугольничек в центре нижнего снимка), с подходящими к нему проводами. Зеленые кружки — клетки крови

Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Калифорнийского технологического института построили самую плотную компьютерную память в мире, применив для записи битов специально сконструированные молекулы. Чип с объемом в скромные 160 тысяч бит имеет размер всего лишь с белую клетку крови! В основе чипа лежит прямоугольная сеть, составленная из нанопроводников. На каждом перекрестке этих проводов исследователи разместили по 300 молекул ротаксана.

Каждая молекула ротаксана спокойно находится в одном из двух состояний, между которыми она переключается при приложении очень маленького напряжения. Авторы чипа разработали специальные молекулярные "стопоры", которые позволили 300-м молекулам в каждом узле работать как единое целое, кодируя, соответственно, двоичные ноль или единичку. Эта молекулярная память имеет плотность (10¹¹) бит на квадратный сантиметр — “плотность, которую предсказывают для коммерческих устройств памяти в 2020-м".

Шимпанзе использовали молотки уже 4300 лет назад

Применение камней в качестве молотков у шимпанзе — довольно широко распространено.

По крайней мере, именно так интерпретирует свою любопытную находку международная команда исследователей во главе с археологом Ажулио Меркадером из университета Калгари.

Исследователи раскопали древние камни-молотки в Кот-д'Ивуаре. По некоторым признакам ученые определили, что эти инструменты использовали шимпанзе. И если выводы археологов верны, перед нами — самый ранний известный пример такого поведения обезьян.

Применение молотков все еще встречается у шимпанзе в том же районе, где была совершена находка, отметившая возможную дату начала каменного века у обезьян. До нынешнего открытия самые ранние свидетельства о использовании каменного инструмента у шимпанзе в этом же районе происходили из писем португальских исследователей 1600-х годов.

Авторы находки отмечают, что камни имеют размер мускусной дыни и слишком велики для ладони человека. А вот для крупных рук шимпанзе — в самый раз.

О применении камней в качестве молотков свидетельствуют следы износа, указывающего именно на взлом орехов.

"Не ясно, изобрели ли этот вид использования камня древние люди, или как люди, так и большие обезьяны унаследовали данную технологию от более давних, общих предков". — говорит Ажулио. Тут мы добавим, что одни из самых древних каменных инструментов, найденных археологами, имеют возраст в 2 миллиона лет. Если же речь идет об общих предках больших обезьян и людей, и их способностях, то, соответственно, следует искать каменные инструменты возрастом между 5 и 7 миллионами лет.

На некоторых из молотков, найденных Меркадером сотоварищи, также были выявлены остатки крахмала, главным образом от того типа орехов, которые все еще едят шимпанзе, но не люди. Часть крахмала была также связана с клубнями, но исследователи интерпретировали это как “фоновый шум", чем вызвали справедливое возмущение у некоторых коллег.

Могло ли случиться, что речь идет все же об инструментах людей? Или о молотках шимпанзе, но тех, что подсмотрели технику разбивания орехов у людей, живших поблизости? Точного ответа нет. Авторы работы поясняют, что никаких людских поселений в данной области в то время не было. По другим данным — люди там все же присутствовали.

Так или иначе, но находка поднимает новые вопросы о развитии использования каменных инструментов у обезьян. Тем более, что недавно выяснилось: культура применения таких молотков для раскалывания орехов среди современных шимпанзе распространена намного шире, чем полагали ученые ранее.

Создан 80-ядерный терафлопный процессор

Достижение триллиона операций в секунду в одном процессоре, размером не больше ногтя, призвано изменить компьютерный мир

Компания Intel представила 80-ядерный "Терафлопный исследовательский чип", на котором она обкатывает технологии будущих сверхпроизводительных процессоров для PC и серверов.

Хотя у компании нет планов выпуска данной новинки на рынок, 80-ядерный процессор служит полигоном для испытаний целого ряда новых технологий и идей, которые будут применены в серийной продукции. В частности, речь идет о софте и “железе", заставляющих эти 80 ядер работать сообща и самым оптимальным образом. Intel полагает, что терафлопные вычислительные способности одного процессора и умение такого чипа быстро переваривать терабайты данных должны заметно изменить возможности широкого спектра техники — от серверов до PC, ориентированных на современные игры, и даже — до мобильных устройств. В этом проекте особенное внимание компании было сосредоточено на новых шинах данных с высокой полосой пропускания, а еще — на рациональном подходе к управлению энергопотреблением, благодаря которому Тега flops Research Chip потребляет всего 62 ватта, что даже меньше, чем мощность большинства серийных процессоров для PC.

Тут будет нелишним вспомнить, что первый суперкомпьютер, который преодолел планку в один терафлоп — Intel ASCI Red Supercomputer — нес в себе 10 тысяч процессоров Pentium Pro и потреблял из сети примерно в 10 тысяч раз больше энергии, а именно — 500 киловатт. И было это в не таком уж далеком 1996 году.

На коже человека найдено полтора десятка новых видов бактерий

Испытуемые не должны были ни специально отмывать предплечья перед тестами, ни, напротив, намеренно оставлять их подолгу грязными.

Специалисты школы медицины университета Нью-Йорка провели первое масштабное исследование бактерий, постоянно обитающих на человеческой коже у обычных здоровых людей.

Используя новейшие методики генетического анализа образцов, авторы работы установили, что на коже здорового человека обитает почти пара сотен видов бактерий. По крайней мере, взяв образцы с предплечья у шести человек (трех мужчин и трех женщин), ученые получили 182 вида бактерий, 8 % из которых оказались ранее неизвестными.

При этом процентное распределение бактериального сообщества по видам и родам у всех шести человек сильно отличалось, целых 71,4 % найденных бактерий были уникальны для каждого из добровольцев, а остальные — присутствовали или у всех, или больше, чем у одного.

Удивительно, но предыдущие схожие исследования, проведенные другими группами, не выявили никаких различий в бактериальном населении кожи у разных людей. Авторы новой работы поясняют, что ранее применялись более простые способы анализа, не сравнимые по точности с их молекулярным методом.

Авторы также отмечают, что общее число микробов в нашем организме превышает в несколько раз число его клеток. Между тем биологи еще далеки от полного понимания и составления исчерпывающего каталога бактериального сообщества человеческого тела. Ученым известны лишь самые распространенные микробы, встречающиеся на коже или, к примеру, в желудочно-кишечном тракте.

Через 8-10 месяцев авторы опыта снова взяли образцы у тех же людей и провели повторный анализ. Так выяснилось, что наряду с постоянными бактериями на коже человека представлено большое число временных видов, появляющихся и исчезающих по тем или иным причинам.

Следующий шаг команды — аналогичный анализ больной кожи и сравнение его результатов с данными первого исследования. Более общая же цель этих усилий — изучение всей микробной экологии человека, в значительной степени отвечающей за нормальное функционирование нашего организма.

Ультрафиолет повреждает ДНК за пикосекунду

Часть ДНК до воздействия ультрафиолета и после. Между этими состояниями прошла всего пикосекунда

Исследователи из университета Людвига Максимилиана и университета Огайо впервые смогли пронаблюдать процесс повреждения молекулы ДНК ультрафиолетовым излучением.

Ученые облучили участок ДНК ультрафиолетом с длиной волны 272 нанометра. Удивительно, но молекула оказалась поврежденной через пикосекунду — напомним, что это всего одна миллионная от миллионной (10^-12) секунды. Ранее биологи полагали, что это происходит в течение намного более длительного периода.

По словам Берна Колера, в некоторых случаях излучение переводит часть молекулы в возбужденное состояние на долгое время, тогда как в других — на более короткое. В данном исследовании выяснилось, что опасность для ДНК не зависит от этой длительности, и любое, даже самое короткое воздействие — оказывает губительное влияние.

Сделать столь точное измерение удалось с помощью специальной методики, называемой кратковременной абсорбцией. Для данного исследования ученые использовали специально модифицированные спирали ДНК, построенные только из тиминовых оснований, что позволило повысить вероятность попадания излучения на интересующую часть молекулы. Результаты проведенного эксперимента, очевидно, сыграют большую роль в дальнейших работах, связанных с изучением влияние ультрафиолета на развитие рака кожи.

Создан процессор на микропузырьках

Один из участков чипа, на котором пузырьки передвигаются от одной трассы к другой через распределительное кольцо. Внизу — фрагмент схемы

Профессор Нейл Гершенфельд (Nell Gershenfeld) и аспирант Ману Пракаш (Manu Prakash) из Массачусетского технологического института (MIT) построили жидкостный микрочип, обладающий способностями компьютера, но использующий для выполнения логических операций потоки микроскопических пузырьков, вместо импульсов тока.

Сложная сеть пересекающихся трубочек, тонких как волосы, образовала чип, в котором пузыри могут нести информацию об управлении неким процессом точно так же, как это делают электроны в микросхемах, да еще и выполнять при этом химические реакции. Перемещаясь по трубкам, поворачивая на перекрестках, пузыри и порции жидкости в новой схеме фактически заменяют нули и единицы в традиционных чипах.

Пузыри разделяют между собой нанолитровые отрезки жидкости, которые перемещаются и соединяются, подчиняясь логике жидкостного чипа. Здесь есть свои логические элементы типа "и/или" и другие узлы, традиционно присущие обычной кремниевой электронике.

Данная технология может реконструировать химический анализ и синтез, экологические и медицинские тесты, процессы производства, но ранее в подобных системах применение было ограничено внешними системами управления — клапанами, например. Теперь же исследователи MIT научились направлять процессы на жидкостном чипе посредством взаимодействия пузырей, что устранило потребность во внешнем управлении. По новой технологии можно будет создавать химические чипы памяти, хранящие внутри тысячи реактивов и смешивающие их в нужных последовательностях. Или схемы для сортировки биологических клеток. В текущей версии чип работает на пузырьках азота в воде, но теоретически это могут быть другие газы и даже — несмешивающиеся жидкости.

Авторы работы встроили в свой чип массу элементов — от логических схем до генераторов сигналов и усилителей. И хотя скорость вычислений в новом чипе в тысячу раз меньше, чем в типичном процессоре, она в 100 раз выше, чем в близких по назначению жидкостных схемах, применяющих для распределения потоков клапаны, управляемые извне.

Древнейший семитский текст обнаружен в египетской пирамиде

Прорисовки со стен гробницы Униса. Как это ни удивительно, но здесь слова древнего семитского языка записаны с помощью египетских иероглифов

Древние записи, сделанные египетскими иероглифами на подземных частях стен пирамиды фараона Униса, долгое время представляли собой большую проблему для науки: ни у кого не получалось их расшифровать. Сделать это удалось профессору Ричарду Штайнеру из нью-йоркского университета Ешивы, а способ расшифровки оказался несложным и просто сенсационным. Презентация переведенного текста состоялась в Иерусалимском университете.

Тексты, о которых идет речь, были обнаружены около ста лет назад, но до настоящего времени оставались загадкой для лингвистов. Точной датировки этих надписей нет, но египтологи полагают, что они были нанесены в период с 30 по 25 век до нашей эры.

Когда в 2002 году Штайнер ознакомился с этими надписями, то обнаружил, что в действительности они представляют собой текст не на египетском, а на семитском языке. Проще говоря, чтобы написать слова на своем языке, резчики использовали египетские символы. В результате у современных лингвистов и возникли проблемы с расшифровкой.

Что касается языка, на котором написаны эти слова, то это язык древних ханаанцев, на котором они говорили пять тысяч лет назад. Это очень древняя форма семитского языка, которая впоследствии дала начало финикийскому и древнееврейскому. Таким образом, надписи на стенах пирамиды Униса — самые древние из текстов на языке семитской группы, дошедших до наших дней.

Как следует из расшифровки, текст содержит заклятья, которые были должны защищать мумии фараонов от ядовитых змей. Интересно, что для этого египтянам пришлось прибегнуть именно к семитской магии.

По словам Штайнера, это открытие представляет большой интерес для историков культуры. Также оно будет полезно для специалистов в области библеистики, так как полученные сведения проливают свет на особенности нескольких редких слов, использующихся в Библии.

Геофизики собираются остановить извержение вулкана

Извержение индонезийского грязевого вулкана Lusi техногенного происхождения

Индонезийские ученые из технологического института Бандунга (BIT) сообщили, что изобрели способ, с помощью которого можно остановить извержение вулкана. Придуманный метод они хотят использовать для "отключения" вулкана, который уже больше восьми месяцев бушует на острове Ява с непрерывно возрастающей силой.

Извержение началось в конце мая 2006 года из-за технологической ошибки. В результате неправильного бурения горячая зловонная грязь стала под давлением вырываться из-под земли. С тех пор извержение непрерывно усиливается и заливает грязью всю округу. В итоге на Яве сформировался новый грязевой вулкан, и огромная территория стала непригодной для жизни, промышленности, сельского хозяйства, что привело к многомиллиардным потерям. Были испробованы разные способы усмирить стихию, но они оказались безрезультатными. Тем не менее, государственная комиссия утвердила очередной план борьбы с извержением.

Новая стратегия разработана коллективом индонезийских геофизиков во главе с доктором Басуки Хадимулджоно из BIT. По их предложению необходимо набросать в жерло вулкана тысячу специально подготовленных цепей. Каждая имеет длину 1,5 метра, и на них укреплено по четыре цементных шара — два диаметром 20 сантиметров и два диаметром 40 сантиметров. Полный вес такой оборудованной цепи составляет 300 килограммов. Схема использования такова: в первый день в жерло планируют забросить пять цепей, десять — на следующий, постепенно доводя это число до 50, используя их до тех пор, пока весь запас не будет израсходован.

Ученые надеются, что попав в жерло, цепи опустятся на глубину не менее ста метров. Они частично закупорят жерло и затруднят движение грязи. Надежды на полное "выключения" вулкана нет, но, по расчетам геофизиков, поток должен будет уменьшиться как минимум на три четверти, что заметно облегчит ситуацию. Но предсказать эффективность такого средства трудно, ведь ничего подобного ни разу не применялось. По мнению доктора Ричарда Сворбрика, финансового директора британской консалтинговой фирмы GeoPressure Technology, предложенный метод может эффективно снизить поток извержения. Однако, по его предположению, это приведет к повышению давления и в результате грязь найдет выход где-нибудь в другом месте. Так что, в итоге это приведет не к остановке вулкана, а к "переносу" проблемы в другое место.

Бюджет проекта составляет $440 тысяч. Источником финансирования будет Lapindo Brantas — компания, которую обвиняют в случившейся катастрофе.

_{Внимание АКЦИЯ!}

_{Подпишитесь на журнал «Наука и техника» на период от 3-х месяцев 2007 года и пришлите копию подписной квитанции до 15 апреля 2007 года. У Вас будет возможность бесплатно продлить свою подписку.}

_{Будет разыграно следующее:}

_{Среди подписавшихся до конца 2007 года - 10 комплектов подписки на такой же период 2008 года.}

_{Среди подписавшихся на 6 мес. - 10 комплектов подписки на следующие 6 мес.}

_{Среди подписавшихся на 3 мес. - 10 комплектов подписки на 3 мес. II полугодия 2007 года.}

_{Результаты розыгрыша будут опубликованы в майском номере журнала.}

_{Цена журнала по подписке через «Укрпочта» — 7,5 грн. за 1 номер}

* * *

На 1-й странице обложки: Рисунок к статье “Космология — это дом для всей физики”.

На 2-й странице обложки: Автомобили "Татра".

На 3-й странице обложки: Бомбардировщики ВВС Германии 30-х годов. Художник Чечин А.А.

На 4-й странице обложки: Тяжелый бомбардировщик Do-23. Художник Игнатий А.Ф.

Цветная вставка, 1 стр.: Динозавры.

Цветная вставка, 2–3 стр.: Линейный корабль “Пенсильвания” (США). Художник Поляков А.В.

Цветная вставка, 4 стр.: Баллистическая ракета ФАУ-2 (А4). Художник Поляков. А.В.

_{1 — Наконечник с головным взрывателем; 2 — взрывная трубка; 3 — заряд взрывчатого вещества; 4 — донный электровзрыватель; 5 — стыковой разъем головной части; 6 — приборы системы управления; 7 — стыковой разъем приборного отсека; 8 — штуцер заправки горючего; 9 — топливный бак; 10 — труба заправки топливного бака; 11 — клапан слива горючего; 12 — бак окислителя; 13 — клапан окислителя; 14 — штуцер заправки окислителя; 15 — стыковой разъем двигательного отсека; 16 — бак перекиси водорода; 17 — турбонасосный агрегат; 18 — главный клапан парогазогенератора; 19 — парогазогенератор; 20 — главный клапан окислителя; 21 — камера сгорания; 22 — газовые рули; 23 — цепной привод руля; 24 — аэродинамический руль; 25 — штыревая антенна; 26 — главный клапан горючего; 27 — труба подачи горючего для охлаждения камеры сгорания; 28 — выхлопная труба турбонасосного агрегата; 29 — воздушные баллоны высокого давления двигательной установки; 30 — силовая рама двигателя; 31 — изолированный трубопровод подачи горючего; 32 — клапан горючего; 33 — шпангоут силового корпуса; 34 — силовая рама подвески бака горючего; 35 — баллоны высокого давления; 36 — труба наддува бака горючего}

_{* * *}

_{Журнал «Наука и техника» зарегистрирован Министерством Юстиции Украины (Св-во КВ № 12091-962ПР от 13.12.2006).}

_{УЧРЕДИТЕЛЬ и ИЗДАТЕЛЬ — Поляков А.В.}

_{ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР — Павленко С.Б.}

_{Заместитель главного редактора — Барчук С.В.}

_{Редакционная коллегия: Павленко С.Б., Поляков А.В… Кладов И.И., Мороз Г Г., Игнатьев Н И.}

_{Мнение редакции может не совпадать с мнением автора.}

_{В журнале могут быть использованы материалы из сети Интернет.}

_{Приглашаем к сотрудничеству авторов статей, распространителей, рекламодателей.}

_{Редакция приносит извинения за возможные опечатки и ошибки в тексте или в верстке журнала.}

_{Подписка на журнал принимается всеми отделениями “Укрпочты” до 20-го числа каждого месяца. Подписной индекс 95083.}

_{Журнал можно приобрести или оформить редакционную подписку, обратившись в редакцию.}

_{Адрес редакции: г. Харьков, ул. Плехановская, 18, оф. 502. тел. (057)7177-540, 7177-542}

_{Адрес электронной почты: samson@kharkov.ua. Адрес для писем: 61140, г. Харьков, а/я 206.}

_{Адрес в сети Интернет: www.nauka-tehnika.com.ua}

_{Формат 60x90-1/8. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. лист 9. Зак. № 53 Тир. 5200.}

_{Типография ООО «Беркут+». г. Харьков, ул. Плехановская. 18, оф. 501, т. (057)7-543-577, 7-177-541 «Наука и техника», 2007, № 3 с. 1–72}