Знание-сила, 2008 № 07 (973)

НОВОСТИ НАУКИ

Американский физик Скотт Фанкхаузер из Военного колледжа в Южной Каролине обнаружил, что число 10¹²² может играть значительную роль в описании фундаментальных свойств Вселенной. 10¹²² или числа, очень близкие к нему, описывают соотношения многих физических постоянных. По мнению Фанкхаузера, значимых совпадений слишком много, чтобы они были простой случайностью.

Одна из теорий, описывающих темную энергию, предполагает, что она возникает из энергии вакуума (по законам квантовой физики в вакууме постоянно рождаются частицы «из ничего»). Большая часть энергии вакуума поглощается некой неведомой силой, но некоторая часть остается, образуя темную энергию, которая и расталкивает галактики. По некоторым расчетам, темная энергия составляет 10^-122 от энергии вакуума.

Фанкхаузер приводит несколько других примеров. Отношение массы наблюдаемой Вселенной к минимально возможной массе (кванту массы) составляет 6 • 10¹²¹ (для таких больших чисел расхождение незначительно, кроме того, оно может объясняться несовершенством современных теорий). Количество способов размещения частиц во Вселенной (мера энтропии) составляет 2,5 • 10¹²². О работе Фанкхаузера сообщил журнал Nature.

Канадские и французские астрономы обнаружили скопления темной материи, простирающиеся на 270 миллионов световых лет. Как отметил в интервью телекомпании Си-Би-Си астроном из Университета провинции Британская Колумбия Людовик ван Вербеке, никогда прежде не удавалось наблюдать подобные структуры. Однако эта информация крайне необходима для понимания истории возникновения и эволюции Вселенной.

На темную материю приходится более четверти массы Вселенной, но о ее природе до настоящего момента ничего не известно, поскольку, в отличие от обычного вещества, она не испускает излучение ни в одном из диапазонов электромагнитного спектра. Для ее обнаружения ученые использовали метод «слабой гравитационной линзы» (отклонение света далеких галактик под воздействием гравитации), позволяющий косвенным образом определять присутствие в какой-то области пространства темной материи.

По заявлению группы ученых из Национальной радиоастрономической обсерватории США и университета Висконсина, к Млечному Пути приближается огромное водородное облако, и после его столкновения с нашей Галактикой сформируется множество новых звезд. Впрочем, это грандиозное столкновение произойдет не раньше чем через 20 — 40 миллионов лет. Но ученые уже наблюдают, как края облака соприкасаются с границами нашей Галактики.

Облако Смита, названное так по имени открывшего его астронома Гейла Смита, известно науке еще с 1962 года. Однако до недавнего момента ученые не знали, движется ли оно в направлении Млечного Пути, либо удаляется от него. Изучив гигантское облако, астрономы установили, что его длина составляет 11 тысяч световых лет, а ширина — (2,5) тысячи световых лет. Образование, в котором достаточно водорода для формирования миллиона таких планет, как Солнце, движется по направлению к нашей Галактике со скоростью более 240 километров в секунду.

Земле предстоящее столкновение угрожать не будет, поскольку оно произойдет на расстоянии 40 тысяч световых лет от нее. По утверждению астрономов, космическая катастрофа приведет к появлению множества новых небесных тел. Образуется большое количество нового газа, который будет отличаться от уже существующего. Ударная волна приведет к резкому всплеску формирования новых звезд. Они будут огромными, но жить смогут недолго и станут взрываться, как сверхновые. Астрономы ранее предполагали, что пояс Гулда — скопление молодых массивных звезд вблизи Солнца — сформировался в результате подобного столкновения.

Группа ученых во главе с Кристианом Агрилло, психологом-экспериментатором из Университета Падуи в Италии, обнаружила у пресноводной рыбы гамбузии способность считать до четырех. Ранее было известно, что рыбы умеют отличать большие косяки от маленьких, однако теперь исследователи обнаружили, что они обладают некоторой способностью высчитывать, сколько рыб плавает рядом с ними. Это означает, что их способность к счету аналогична способностям обезьян, дельфинов и людей с ограниченными математическими способностями.

По заявлению Агрилло, в ходе исследования получены первые свидетельства того, что у рыбы есть рудиментарные математические способности. В прошлом году он и его коллеги показали, что если самец гамбузии преследует самку, то она пытается укрыться от его внимания в самом большом ближайшем косяке, демонстрируя, что рыбы в состоянии отличать большие косяки от менее крупных.

Ученые во главе с Агрилло провели серию экспериментов, чтобы проверить, к какой группе предпочтет прибиться гамбузия — к группе из 2, 3 или 4 рыб. Результаты, опубликованные на сайте BBC, посвященном естествознанию, показывают, что самки предпочитали присоединяться к группам, где рыб было больше всего, причем максимальное количество рыб в стае отличалось на одну особь — регулярно выбирая стаи из 4 рыб, а не из 3, или из 3 рыб, а не из 2.

Вторая серия экспериментов показала способность рыб оценивать более крупные числа. Рыбы не могли посчитать количества более 4, однако могли проводить различия между более крупными числами, если они отличались в соотношении 2:1.

Например, рыба может отличать группу из 16 рыб от группы из 8 рыб. Однако не видит разницы между стаей в 12 рыб и стаей в 8 рыб (соотношение 3:2). Это демонстрирует, что рыба в состоянии визуально оценивать количества больше 4, но не очень точно.

Профессор Ангело Бисацца, который возглавлял последнее исследование, заявил, что математические способности рыб в действительности находятся на одном уровне со способностями обезьян и детей в возрасте 6 —12 месяцев, которые способны визуально сосчитывать небольшие количества и оценивать более крупные, пусть и менее точно.

Взрослые используют другой механизм счета, благодаря которому они устно считают намного более крупные числа. Самое интересное, по мнению Бисацца, то, что поведение рыб аналогично тому, что наблюдается у взрослых людей с очень ограниченным словарным запасом в математической области. Например, в языке племени мундуруку, живущего в бразильской Амазонии, нет слов для обозначения чисел больше 5. Как подчеркнул Бисацца, эти ограничения в количественных задачах очень сильно напоминают то, что можно увидеть в довербальных организмах, таких как рыбы.

Значительное число животных, включая пингвинов, попугаев, енотов, хорьков, крыс, обезьян и приматов, обладают различными уровнями способности считать, слагать или вычитать числа. Большинству для этого требуется тренировка. Без нее взрослые макаки-резусы способны вычитать небольшие числа и способны представить число 0.