Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy

Znajdź zawartość

Wyświetlanie wyników dla tagów 'częstotliwość' .



Więcej opcji wyszukiwania

  • Wyszukaj za pomocą tagów

    Wpisz tagi, oddzielając je przecinkami.
  • Wyszukaj przy użyciu nazwy użytkownika

Typ zawartości


Forum

  • Nasza społeczność
    • Sprawy administracyjne i inne
    • Luźne gatki
  • Komentarze do wiadomości
    • Medycyna
    • Technologia
    • Psychologia
    • Zdrowie i uroda
    • Bezpieczeństwo IT
    • Nauki przyrodnicze
    • Astronomia i fizyka
    • Humanistyka
    • Ciekawostki
  • Artykuły
    • Artykuły
  • Inne
    • Wywiady
    • Książki

Szukaj wyników w...

Znajdź wyniki, które...


Data utworzenia

  • Od tej daty

    Do tej daty


Ostatnia aktualizacja

  • Od tej daty

    Do tej daty


Filtruj po ilości...

Dołączył

  • Od tej daty

    Do tej daty


Grupa podstawowa


Skype


ICQ


Jabber


MSN


AIM


Yahoo


Lokalizacja


Zainteresowania

Znaleziono 24 wyników

  1. KopalniaWiedzy.pl

    Rewolucyjny flet płucny

    Kiedy w 1985 roku grupa przyjaciół zastanawiała się nad wpływaniem za pomocą dźwięku na różne organy ludzkiego ciała, mało kto by pomyślał, że dzięki tej burzy mózgów powstanie flet płucny (ang. lung flute), czyli urządzenie medyczne ułatwiające odkrztuszanie wydzieliny dróg oddechowych. Wynalazek jednego z uczestników imprezy, inżyniera akustyka Sandy'ego Hawkinsa, to prawdziwe wybawienie choćby dla osób z przewlekłą obturacyjną chorobą płuc (POChP) i astmą. Wszystko zaczęło się od żartu. Panowie dywagowali m.in., jaką częstotliwość zastosować, by wibracje muszli klozetowej spowodowały niekontrolowane ruchy jelit. Dopiero potem pojawiły się poważniejsze tematy, w tym te dotyczące usuwania z płuc lepkiej wydzieliny. Kilka miesięcy później Hawkins przypomniał sobie o nocnej dyskusji z przyjaciółmi. Stało się to, gdy usłyszał, ile osób choruje i umiera w samych tylko Stanach na POChP. Postanowił coś z tym zrobić. W zdrowych drogach oddechowych migawki (rzęski) nabłonka błony śluzowej oraz wydzielina surowiczo-śluzowa jej gruczołów zatrzymują dostające się do środka zanieczyszczenia, np. kurz czy bakterie. Rzęski przesuwają "zużytą" wydzielinę do gardła, gdzie ulega połknięciu albo odkaszlnięciu. U pacjentów z POChP powstaje jednak więcej wydzieliny, niż migawki mogą przemieścić, dlatego zaczyna ona zalegać. To idealne warunki dla bakterii, które mają się gdzie namnażać, prowadząc do zapalenia płuc. Pomóc może energiczny kaszel, ale wielu chorym trzeba podawać leki na rozszerzenie oskrzeli. Leczenie jest kosztowne, stąd pomysł na zmniejszające wydatki proste urządzenie. Elektroniczny flet płucny Hawkinsa wydaje dźwięki o częstotliwości 16 herców. Ponieważ odpowiada to częstotliwości drgania komórek nabłonka błony śluzowej, rozbijanie złogów i ich wydalanie stają się znacznie łatwiejsze. W normalnych okolicznościach wygenerowanie tak niskiego dźwięku wymagałoby zastosowania olbrzymiego subwoofera, dlatego inżynier spędził 15 lat na pomniejszaniu głośników. Wreszcie się udało. Dmuchanie we flet wprawia w drgania umieszczony w środku kawałek czerwonego plastiku. Drgania przenoszą się na klatkę piersiową. Lung Flute kosztuje ok. 40 dol. Jest wykorzystywany na całym świecie. W Japonii lekarze pozyskują za jego pomocą plwocinę od pacjentów podejrzewanych o gruźlicę. W USA i Kanadzie ten sam materiał służy do wykrywania nowotworów płuc. Przeprowadzone w Stanach testy kliniczne wykazały, że w leczeniu POChP flet jest co najmniej tak samo skuteczny jak stosowane wcześniej metody.
  2. Czemu tak nie lubimy drapania paznokciem po tablicy czy odgłosu łamania styropianu? Odpowiedzi należy szukać w częstotliwości dźwięków i budowie ludzkiego ucha. Choć zapewne nie było to proste, naukowcom udało się zebrać grupę 104 ochotników, którzy zgodzili się wysłuchać różnych nieprzyjemnych dźwięków. Części z nich (24) mierzono w tym czasie tętno, ciśnienie krwi oraz reakcję skórno-galwaniczną. Christoph Reuter z Instytutu Muzykologii Uniwersytetu Wiedeńskiego i Michael Oehler z Macromedia Hochschule für Medien und Kommunikation poprosili badanych, by określili dyskomfort odczuwany przy każdym dźwięku. Eksperyment przeprowadzano na dźwiękach z szerokiego spektrum częstotliwości. Analiza ujawniła, że wolontariusze reagowali najsilniej na dźwięki z zakresu 2000-4000 herców. Niemiecko-austriacki duet nie był tym szczególnie zaskoczony, ponieważ wcześniejsze studia pokazały, że ludzie reagują silniej na składowe odgłosu drapania paznokciem tablicy o średniej, a nie wyższej częstotliwości. Wkład Reutera i Oehlera polegał na sprecyzowaniu granic przedziału najsilniej zaznaczonej odpowiedzi. Naukowcy zastosowali ciekawy wybieg - podawali badanym różniące się informacje odnośnie do źródła dźwięków. Jednych przekonywano, że dźwięk stanowi część kompozycji muzycznej, a innym mówiono prawdę, że to skrobanie tablicy. Sądząc, że słyszą fragment utworu, ludzie uznawali dźwięk za mniej nieprzyjemny, ale oszukać dawał się tylko umysł, a nie ciało, bo reakcje fizjologiczne były takie same jak w podgrupie znającej faktyczny stan rzeczy. Niekiedy akustycy usuwali z nagrania niektóre składowe, np. piskliwe drapanie, ale nie ograniczało to w znaczący sposób nieprzyjemnych wrażeń. Nadal pozostawały bowiem dźwięki z zakresu 2000-4000 herców, czyli odpowiadające częstotliwości ludzkiego głosu. W tym podobieństwie panowie upatrują zresztą źródła problemu. Kanał słuchowy naszego ucha jest ponoć tak zbudowany, że wzmacnia dźwięki o takiej charakterystyce, wzmacnia więc też te niepożądane...
  3. Ćmy rolnice tasiemki (Noctua pronuba) są tak wyczulone na ultradźwięki polujących nietoperzy, że neurony w ich uchu reagują na ruch błony bębenkowej odpowiadający wielkości atomu. Biolodzy z Uniwersytetu w Bristolu tłumaczą, że gdyby błonę bębenkową przeskalować, by miała grubość ściany z cegieł, owad byłby w stanie wykryć przemieszczenie ścianki na grubość włosa. Brytyjczycy tłumaczą, że u motyli występuje narząd tympanalny, który stanowi rodzaj rezonatora pokrytego cienką błoną bębenkową. Znajdują się na niej skolopofory, zbudowane z trzech komórek - jednej nerwowej i dwóch okrywających. Podobnie jak w naszym uchu wewnętrznym, drgania są przekształcane w impulsy elektryczne. Wibracje można opisać za pomocą częstotliwości (jak szybko błona się porusza) oraz natężenia (jak bardzo się przemieszcza). Dotąd nie wiedziano jednak, które z właściwości dźwięku są przekładane na sygnał nerwowy. Zespół dr Hannah ter Hofstede spróbował więc jednocześnie monitorować aktywność neuronów ćmy i drgania błony bębenkowej w czasie podawania dźwięków o różnych częstotliwościach i natężeniu. Brytyjczycy zauważyli, że do pobudzenia komórek nerwowych wystarczyło przemieszczenie błony rzędu 140 pikometrów, co odpowiada wielkości niektórych atomów. Gdyby neurony po prostu wykrywały dźwięki, to drobne przesunięcie byłoby takie samo dla wszystkich częstotliwości, różniłaby się tylko prędkość wibracji. [W świetle uzyskanych wyników wygląda jednak na to], że neurony słuchowe są aktywowane przez niewielkie przemieszczenia błony bębenkowej, a nie częstotliwość jej drgań - tłumaczy dr Holger Goerlitz. Pewnym wyjątkiem są niskie dźwięki o częstotliwości poniżej 15 kHz, w przypadku których do pobudzenia neuronów dochodziło przy większych przemieszczeniach błony bębenkowej. Ćmy są głuche na niskie, nieszkodliwe dźwięki z tła [muszą być naprawdę głośne, by je odnotowały], co umożliwia im dokładniejsze dostrojenie do ważniejszych odgłosów: ultradźwięków wydawanych przez polujące na nie drapieżniki - podsumowuje dr Hannah ter Hofstede.
  4. KopalniaWiedzy.pl

    Kask motocyklowy źle wpływa na słuch

    Kaski motocyklowe chronią głowę i mózg przed urazami, ale, niestety, mogą prowadzić do utraty słuchu. Naukowcy z University of Bath i Bath Spa University przeprowadzili testy w tunelu aerodynamicznym. Stwierdzili, że wbrew obiegowej opinii, źródłem największego hałasu wcale nie jest silnik, ale powietrze przepływające wokół kasku. Nie trzeba przekraczać dozwolonych prędkości, by natężenie dźwięku przestało być bezpieczne. Podczas eksperymentu kaski wkładano na głowy manekinów. W różnych miejscach kasku, a także w uchu manekina montowano mikrofony. Okazało się, że źródłem znaczącego hałasu, który docierał aż do błony bębenkowej, była dolna część kasku, a także pasek pod brodą. Brytyjczycy sprawdzali również, jak na głośność wpływają kształt kasku (kąty ustawienia i wycięcia poszczególnych elementów) oraz prędkość wiatru. Czasowe przesunięcie progu słyszenia (ang. temporary threshold shift, TTS) zmienia się jako funkcja charakterystyki spektralnej hałasu. Naukowcy z Bath podkreślają jednak, że przed ich badaniami TTS mierzono i przewidywano w sposób nieuwzględniający zmienności częstotliwości. Z tego powodu w czasie jednego z eksperymentów poddali oni ochotników audiometrii tonalnej (ang. pure tone audiometry), w ramach której określano najsłabszy słyszany przez nich dźwięk. Badanie przeprowadzano przed i po ekspozycji na biały szum. Jako że wcześniej zespół Nigela Holta ustalił, że kask motocyklowy działa jak filtr spektralny, wytłumiając dźwięki o częstotliwości powyżej 500 Hz i wzmacniając dźwięki o częstotliwości poniżej 500 Hz, testy przeprowadzano w i bez kasku motocyklowego. Okazało się, że wzorzec czasowego przesunięcia progu słyszenia stanowi funkcję filtrujących cech hełmu. Wystąpił np. wzrost wrażliwości na wysokie dźwięki i większy niż oczekiwano spadek wrażliwości na niskie dźwięki wzmacniane przez kask. Akademicy z Bath zaprezentowali wyniki swoich studiów na 161. konferencji Amerykańskiego Stowarzyszenia Akustycznego, która odbywała się od 23 do 27 maja w Seattle.
  5. KopalniaWiedzy.pl

    Płynna antena zmienia kształt

    Powstała płynna antena, która zmienia kształt, a zatem i częstotliwość na jakiej pracuje. Tego typu urządzenia mogą doprowadzić w przyszłości do stworzenia elektroniki, która w odpowiedzi na bodźce zmienia na żądanie swoje funkcje. Antena jest dziełem uczonych z North Carolina State University i University of Utah. Jej twórcy wykorzystali przewodzący płynny eutektyczny stop galu i indu o niskiej lepkości, który wstrzyknęli do mikrokanału długości 51 milimetrów. Mikrokanał podzielony jest na cztery zbiorniki. Dwa środkowe są od siebie oddzielone na stałe, podczas gdy każdy z zewnętrznych od sąsiedniego środkowego oddzielają kolumienki, pomiędzy którymi jest wolna przestrzeń. Po wstrzyknięciu do środka metalicznego stopu na jego powierzchni spontanicznie formuje się podobna do membrany warstwa tlenku, która zapobiega zlewaniu się metalu pomiędzy sąsiadującymi ze sobą zbiornikami środkowymi i wewnętrznymi. W takim stanie całość działa na najwyższych częstotliwościach, tworząc krótką dipolową antenę składającą się z metalu w dwóch wewnętrznych zbiornikach. Gdy do jednego jej końca przyłożymy odpowiednie ciśnienie, dojdzie do przełamania warstwy tlenku i metal z jednego z zewnętrznych zbiorników połączy się z metalem z sąsiadującego zbiornika wewnętrznego, tworząc dłuższą, z więc pracującą na niższych częstotliwościach antenę. Przyłożenie ciśnienia do drugiego końca wywoła taki sam efekt, jeszcze bardziej wydłużając antenę, a zatem obniżając częstotliwość z jaką pracuje. Zmiany przebiegają błyskawicznie, w ciągu milisekund. To nie pierwsza antena o zmiennym kształcie, jednak prostota jej budowy daje temu urządzeniu przewagę nad innymi rozwiązaniami. W tym przypadku do przełączania nie jest potrzebny żaden zewnętrzny mechanizm. Antenę można tak skonfigurować, by przełączenie nastąpiło w ściśle określonych warunkach. Dzięki temu może ona działać jako czujnik. Obecnie proces przełączenia nie jest odwracalny, co jednak oznacza, że można ją wykorzystać w postaci pasywnego elementu pamięci. Antenę tę można np. zastosować jako element tagu RFID. Wyobraźmy sobie, że zamówiliśmy jakiś towar pocztą. Jeśli kurier upuścił naszą paczkę, to kształt anteny uległ zmianie, co zostanie wykazane podczas skanowania tagu. W ten sposób RFID spełni rolę czujnika - mówią twórcy anteny. Obecnie rozpoczynają oni prace nad odwracalnym przełączaniem anteny, co znacznie zwiększy jej możliwości. Pozwoli np. na jej konfigurację tak, by pracowała na tej częstotliwości, na której zachodzi w danym momencie mniej interferencji.
  6. Częstość wojen między państwami rosła od 1870 do 2001 r. średnio o 2% rocznie - donoszą badacze z Uniwersytetu w Warwick i Uniwersytetu Humboldtów w Berlinie. Wydawać by się mogło, że między końcem zimnej wojny a 11 września 2001 r. świat mógł się nacieszyć względnym spokojem, jednak prof. Mark Harrison z Warwick i prof. Nikolaus Wolf z Uniwersytetu Humboldtów wykazali, że liczba konfliktów między parami państw rosła stale z średnio 6 na rok między 1870 a 1913 r. do 17 rocznie w okresie dwóch wojen światowych, 31/rok w okresie zimnej wojny i aż 36 rocznie w latach 90. ubiegłego wieku. Liczba konfliktów rośnie i jest to stabilny trend. Z powodu dwóch wojen światowych wzorzec uległ zaburzeniu między 1914 a 1945 r., ale po 1945 r. częstość wojen powróciła do dawnego kursu sprzed 1913 r. - dowodzi Harrison. Jednym z kluczowych czynników napędzających opisany proces jest rosnąca liczba państw. W 1870 r. było ich 47, a w 2001 aż 187. Starło się więcej par państw, ponieważ w ogóle było więcej par. To nie dodaje otuchy, ponieważ pokazuje, że istnieje bliski związek między wojnami, a tworzeniem (się) państw i nowych granic. Poza tym, bez względu na to, jak ją podzielimy, mamy tylko jedną planetę. Nasza planeta widziała dotąd dwie wojny światowe. Doświadczenie to sugeruje, że nie można być nigdy całkowicie pewnym, które z małych konfliktów przeobrażą się na zasadzie kuli śnieżnej w dużo szersze i bardziej mordercze zmagania - podkreśla Harrison. Za konflikt niemiecko-brytyjski zespół uznawał wszystko pomiędzy regularną wojną a pokazem siły w postaci wysyłania łodzi podwodnych w pobliże granicy. Nie pozwala to co prawda na przedstawienie intensywności przemocy, ale umożliwia uchwycenie gotowości władzy do siłowego rozstrzygania sporów. Jako że Harrison i Wolf przyglądali się tylko wojnom między państwami, w ich opracowaniu nie uwzględniono wojen domowych. Naukowcy opowiadają, że gdy rozmawiali o swoich badaniach z kolegami, ciągle pojawiały się 2 pytania związane z dodatkowymi wojnami po 1945 r.: "Czy to nie są po prostu wojny Ameryki?" i "Czy nie są to wojny koalicyjne, do których wiele bardzo oddalonych państw dołącza się symbolicznie, nie oddając nawet jednego strzału?". Harrison i Wolf odpowiadają, że nie. Gdyby wyeliminować dane nt. konfliktów USA, różnica jest praktycznie żadna, bo trend rosnący nadal występuje. Poza tym inni naukowcy wykazali wcześniej, że średni dystans między zwaśnionymi krajami stale spada od lat 50. XX w. Kto inicjuje spory? Akademicy podkreślają, że co prawda rzeczywiście państwa z większym PKB częściej decydują się na interwencje militarne, ale tendencja ta nie nasiliła się w ciągu 130 objętych analizą lat. Oznacza to, że gotowość do siłowego rozwiązywania konfliktów jest coraz bardziej niezależna od globalnego rozkładu dochodów. Myśl socjologiczno-politologiczna zakłada, że gdy państwa stają się coraz bogatsze, bardziej demokratyczne i wzajemnie zależne, wojen powinno być mniej. Harrison uważa, że opisana teoria nie jest zła, lecz niekompletna. Politolodzy za bardzo skupili się na preferencjach, tendencji do wojen, pomijając możliwości. Częstsze wojny nie są w takim ujęciu skutkiem chęci, lecz możliwości. Badacze wyjaśniają, że wzrost ekonomiczny sprawił, że prowadzenie wojny stało się tańsze w odniesieniu do tzw. dóbr cywilnych. Poza tym państwom pozwolono opodatkować i pożyczać więcej niż kiedykolwiek dotąd, a zjawisku temu towarzyszył rozrost demokracji. Nie da się też zaprzeczyć, że konflikt zbrojny przeszkadza w handlu, jednak te kraje, którym udało się podtrzymać zewnętrzne kontakty handlowe w czasie wojny, mogły skuteczniej finansować swoje poczynania. Innymi słowy: rzeczy, które miały spowodować, że politycy będą mniej pragnąć wojny - wzrost zdolności produkcyjnych, demokracja, możliwości handlowe - sprawiły, że wojna stała się tańsza - podsumowuje Harrison.
  7. W bieżącym roku do rąk amerykańskich użytkowników trafią pierwsze urządzenia, które będą używały niewykorzystane pasmo radiowe przydzielone naziemnej telewizji. Wśród tych urządzeń znajdą się zarówno bezprzewodowe rutery sieciowe, jak i telefony komórkowe czy tablety. Aby zapobiec interferencjom z sygnałem telewizyjnym, urządzenia będą automatycznie łączyły się z rządową bazą danych i sprawdzały dostępne częstotliwości w swojej okolicy. Jako, że częstotliwości na jakich nadawany jest sygnał telewizyjny pozwalają na przesyłanie fal o większej długości niż częstotliwości telefonii komórkowej czy Wi-Fi, komunikacja bezprzewodowa może odbywać się na większe odległości. Microsoft chce odgrywać kluczową rolę w całym systemie, wobec czego koncern złożył do Federalnej Komisji Komunikacji (FCC) wniosek o otrzymanie prawa do administrowania bazą danych. Firma posiada odpowiednią technologię o nazwie SenseLess. Dotychczas takie prawo przyznano Google'owi i ośmiu innym firmom, jednak nie wiadomo, jak działają ich technologie. Microsoft pokazał swoje rozwiązanie podczas konferencji w Las Vegas, gdzie za pomocą urządzenia firmy Adaptrum podłączono do internetu konsolę Xbox 360. Urządzenie dostępowe najpierw łączy się z bazą danych za pomocą częstotliwości o której z góry wiadomo, że w danej okolicy jest zawsze wolna i informuje ją o swoim położeniu. Wówczas baza przekazuje urządzeniu dane na temat wszystkich innych wolnych częstotliwości w okolicy. W SenseLess wykorzystano dane na temat każdego licencjonowanego sygnału telewizyjnego w USA, które połączono ze szczegółowymi mapami i modelami topograficznymi, które przewidują, w jaki sposób rozprzestrzenia się sygnał w zależności od odległości i ukształtowania terenu. SenseLess została stworzona przez zespół Ranveera Chadry. Współpracujący z nim Rohan Murty z Uniwersytetu Harvarda przeprowadził testy w warunkach polowych, w czasie których przebył samochodem 24 000 kilometrów, sprawdzając działanie technologii. Nie mieliśmy żadnych fałszywych pozytywnych informacji. Nigdy nie zdarzyło się tak, by SenseLess poinformowała nas, że dany kanał jest wolny, gdy w rzeczywistości był zajęty - mówi Chandra. Co więcej, badania wykazały, że urządzenia dostępowe nie muszą podawać bardzo dokładnej lokalizacji. Jest to o tyle istotne, że wiele z nich będzie pracowało w pomieszczeniach, gdzie sygnał GPS jest mniej dokładny. Przy zastosowaniu odpowiednich technik urządzenie może wskazywać lokalizację z dokładnością do 950 metrów, a użytkownik straci możliwość skorzystania jedynie z 2% dostępnych częstotliwości - dodaje Chandra. Uczony wraz z zespołem ciągle udoskonalają SenseLess tak, by zachęcić FCC do uwolnienia kolejnych częstotliwości. Udowodnili, że możliwe jest niezakłócone przesłanie filmu HD na tym samym kanale, na którym pracują bezprzewodowe mikrofon (a te używają częstotliwości bliskich częstotliwościom TV) bez zauważalnego pogorszenia jakości dźwięku nagrywanego za pomocą mikrofonu. To z kolei dowodzi, jak mówi Chandra, że FCC zbyt konserwatywnie podchodzi do udostępniania częstotliwości. Obecnie Komisja wymaga, by urządzenia bezprzewodowe nie używały kanałów wykorzystywanych przez mikrofony i telewizję. Odkryliśmy, że nie trzeba zabraniać wykorzystywania całego kanału - mówi Chandra. Mamy zamiar rozwijać całą technologię, którą dotychczas opracowaliśmy, nawet jeśli nie możemy jej wdrożyć ze względu na przepisy FCC. W przyszłości te przepisy mogą się zmienić, a poza tym, inne kraje mogą stosować inne zasady korzystania z nieużywanych częstotliwości - stwierdził Paul Garnett, odpowiedzialny w Microsofcie za standardy i interoperacyjność. Już w tej chwili SenseLess została dostosowana do pracy w wielu innych krajach, w tym w Finlandii, Singapurze i Wielkiej Brytanii. Technologia pozwala też różnym urządzeniom, takim jak np. cyfrowe mikrofony, o poproszenie bazy danych o zarezerwowanie pewnych częstotliwości tylko dla nich. Kevin Werbach, specjalista ds. komunikacji z University of Pennsylvania zauważa, że tego typu technologie posłużą do dynamicznego zarządzania przydziałem bezprzewodowego spektrum, dzięki czemu będzie ono znacznie bardziej efektywnie wykorzystywane, niż ma to miejsce obecnie, gdzie całe zakresy częstotliwości są sztywno przypisane do pewnych usług i firm. Działania Microsoftu uprawdopadabniają tezę, że firma ta chce rzucić wyzwanie operatorom telefonii komórkowej.
  8. KopalniaWiedzy.pl

    Odwrócili optyczny efekt Dopplera

    Naukowcom z australijskiego Swinburne University oraz Uniwersytetu Nauki i Technologii z Szanghaju udało się odwrócić optyczny efekt Dopplera. W przyszłości odkrycie takie może posłużyć przy produkcji "czapki-niewidki". Efekt Dopplera to zmiana częstotliwości fali w sytuacji, gdy jej źródło i odbiorca poruszają się względem siebie. Obserwujemy go na codzień, gdy np. mija nas pociąg. Gdy zbliża się, wydawany przezeń dźwięk staje się wyższy, gdyż zwiększa się częstotliwość fali. Gdy się oddala, dźwięk staje się coraz niższy. Podobnie sytuacja ma się ze światłem. Gdy jego źródło i obserwator przybliżają się do siebie, częstotliwość fali rośnie i przesuwa się od czerwieni ku spektrum niebieskiemu. Gdy się oddalają - częstotliwość maleje i przesuwa się od niebieskiego ku czerwieni. W najnowszym numerze Nature Photonics Baohua Jia, Xiangping Li i Min Gu z Australii oraz ich koledzy z Szanghaju opisują odwrotny efekt, który naturalnie nie występuje. Uczonym udało się doprowadzić do sytuacji, gdy w miarę zbliżania się źródła światła i obserwatora częstotliwość fali maleje i przesuwa się ono od niebieskiego ku czerwieni, a gdy obserwator i źródło światła oddalają się - fala przesuwa się od czerwieni ku niebieskiemu. Jako pierwsi na świecie odwróciliśmy efekt Doplera dla fali świetlnej - mówi profesor Min Gu. Podczas eksperymentów uczeni wykorzystali stworzony przez siebie sztuczny kryształ fotoniczny, zbudowany z krzemu. Oświetlili go następnie laserem i wykazali, że zbliżając oraz oddalając detektor uzyskali odwrotność efektu Dopplera. W naszym superpryzmacie rozproszenie światła jest dwukrotnie większe niż w standardowym pryzmacie Newtona. To oznacza, że indeks refrakcyjny naszego pryzmatu - cecha, która określa jak szybko światło przezeń wędruje - zmienia się na ujemny - stwierdza Gu. W naturze wszystkie materiały mają indeks refrakcji większy od jeden, a zatem można za ich pomocą uzyskać standardowy efekt Dopplera. Profesor Gu dodaje, że prace jego i jego kolegów pokazują, iż od skonstruowania "czapki-niewidki" dzieli nas mniej czasu niż przypuszczano. Badania singapursko-australijskiego zespołu być może przydadzą się tam, gdzie obecnie wykorzystuje się standardowy efekt Dopplera - w astronomii, technice radarowej czy obrazowaniu medycznym.
  9. Naukowcy z Uniwersytetu w Glasgow i Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego zauważyli, że można wzmocnić postrzeganie konkretnych bodźców wzrokowych w natłoku innych bodźców, stosując rytmiczną przezczaszkową stymulację magnetyczną (ang. rhythmic transcranial magnetic stimulation, rTMS) o odpowiednio dobranej częstotliwości. Specjaliści wyszli od tego, że wszystkie procesy mózgowe, w tym widzenie, słyszenie czy pamięć, bazują na sygnałach elektrycznych (falach) o określonej częstotliwości. Wcześniejsze badanie z wykorzystaniem magnetoencefalografii (ang. magnetoencephalography, MEG) pozwoliło ustalić częstotliwość sygnałów elektrycznych w ramach percepcji wzrokowej. Dzięki temu Brytyjczycy mogli obecnie generować wzorce rTMS o tej samej częstotliwości. Wizualnie często dużo się dzieje, ale tylko niektóre z tych współzawodniczących zdarzeń zostaną dostrzeżone, ponieważ priorytet nadają im np. oczekiwania. Wyobraź sobie, że wchodzisz w tłum ludzi na przyjęciu, szukając przyjaciela. Prawdopodobnie nie zauważysz wszystkich pojedynczych osób, ale rozpoznasz przyjaciela. Nadal nie wiadomo, jak mózg wybiera takie informacje. Wykazaliśmy, że rTMS może się stać bardzo przydatnym narzędziem do przeprowadzania interwencji o specyficznej częstotliwości w zakresie percepcji i działania mózgu [wspomagając np. leczenie bezsenności lub pamięć] – podkreśla dr Vincenzo Romei z Wellcome Trust Centre for Neuroimaging na UCL. W eksperymencie wzięło udział 12 ochotników. Patrzyli oni na ekran komputera, na którym wyświetlano dużą literę: H, S lub D. Każda duża litera składała się z wielu mniejszych: H, S lub D. Na poziomach globalnym i lokalnym mieliśmy więc do czynienia ze współzawodniczącymi informacjami. Ludzi proszono o zidentyfikowanie litery dużej bądź małych tworzących dużą, a w tym czasie przechodzili rTMS. Okazało się, że rTMS z częstotliwością fal beta (20 herców), przykładane do prawego płata ciemieniowego, czyli obszaru odpowiadającego za selekcję wzrokową, wspomagało identyfikację mniejszej litery. Stymulowanie z częstotliwością fal theta (5 herców) wzmacniało zaś globalne przetwarzanie wzrokowe.
  10. Wbrew wcześniejszym przypuszczeniom, częstotliwość, czyli wysokość zawołań różnych gatunków kotów ma więcej wspólnego z rodzajem ich terytoriów niż z wielkością (Biological Journal of the Linnean Society). Doktorzy Gustav i Marcell Petersowie z Forschungsmuseum Alexander Koenig w Bonn przeanalizowali średnią częstotliwość dźwięków wydawanych przez 27 gatunków kotowatych (Felidae), sprawdzając, jak się zmieniają w zależności od zamieszkiwanego obszaru. Niektóre koty występowały na pustyni, podczas gdy inne przemykały się przez gęstą dżunglę czy las. Okazało się, że zawołania gatunków żyjących na otwartych przestrzeniach były niższe od odgłosów wydawanych przez zwierzęta z zarośniętych terenów. Niemcy skupili się na zawołaniach służących do komunikowania na duże odległości (poza lwami, koty są bowiem samotnikami). Ustalili, że gatunki żyjące w bardziej otwartych habitatach, np. lwy i koty pustynne, zwane inaczej arabskimi, wydają niższe dźwięki, a zwierzęta ze środowisk z gęstszą roślinnością, np. żbiki, pantery mgliste i kot marmurkowy, używają wyższych częstotliwości. Petersowie są zaskoczeni uzyskanymi wynikami, ponieważ większość badań nad transmisją dźwiękową zwierzęcych sygnałów akustycznych wskazywała, że w gęsto porośniętych habitatach przeważają niższe częstotliwości. Jedno z wcześniejszych studiów wykazało np., że sygnały o wyższej częstotliwości są wytłumiane przez gęstą roślinność, podczas gdy na otwartej przestrzeni sygnały o niższej częstotliwości ulegają zaburzeniu przez turbulencje powietrzne. Akademicy dywagowali, że być może duże koty wydają po prostu niższe dźwięki od mniejszych przedstawicieli swojej rodziny. To rzeczywiście mogłoby wyjaśnić, czemu ryk lwa jest tak głęboki w porównaniu do miauczenia mniejszych kotów, ale okazało się, że gdy badano dziedzictwo genetyczne każdego gatunku, wielkość nie miała żadnego związku z dominującą częstotliwością generowanych dźwięków. Oznacza to, że na ostateczne rozstrzygnięcie, czemu sygnały kotowatych podlegają innemu schematowi niż zawołania innych zwierząt, trzeba będzie poczekać.
  11. KopalniaWiedzy.pl

    Koncert w ultradźwiękach

    Muzyk Lou Reed i jego żona Laurie Anderson organizują obok Opery w Sydney koncert specjalnie dla psów. Music for Dogs opisują jako spotkanie międzygatunkowe na skalę nieznaną dotąd w Australii. Ludzie niewiele jednak z tego usłyszą, bo para zamierza wykorzystać przede wszystkim częstotliwości zbyt wysokie, by mogło je wychwycić nasze ucho. Recital odbędzie się w czerwcu. Para artystów podpiera się doświadczeniem w tej dziedzinie. Mizernym, ale jednak. Już wcześniej dawali bowiem koncerty dla "jednoosobowej" publiczności w postaci swojej rat terierki Lollabelle, która lubi smooth z dodatkiem mocniejszego uderzenia. Anderson cieszy się na myśl o występie na festiwalu Vivid Live, podoba jej się perspektywa oglądania morza psich głów. Koncert potrwa zaledwie 20 min, by nie nadwyrężać zbytnio zwierzęcej uwagi.
  12. KopalniaWiedzy.pl

    Kolejny pomysł na RAM przyszłości

    Zespół naukowców z Francji, Niemiec i USA opracował nowy sposób na nieulotne przechowywanie danych. Metodę nazwali magnetyczną pamięcią wirową kontrolowaną częstotliwością. Uczeni użyli nanokropek wykorzystujących właściwości wirów magnetycznych i ich zdolności do przechowywania danych binarnych. Dane można kontrolować za pomocą prostej zmiany częstotliwości wirów. Co prawda już wcześniej próbowano używać magnetycznych nanoobiektów do przechowywania informacji, jednak nikt nie opracował metody zmiany kierunku magnetyzacji w pojedynczym nanoobiekcie. Teraz udało się to osiągnąć dzięki połączeniu impulsów mikrofalowych ze statycznym polem magnetycznym. Zespół naukowców skojarzył wiry o różnych częstotliwościach (dużej i małej) z - odpowiednio - pozytywną i negatywną polaryzacją. Przy pozytywnej polaryzacji, rdzeń wiru jest ułożony równolegle do pola magnetycznego. Przy negatywnej - jest przeciwrównoległy. Za pomocą niezwykle czułego rezonansowego mikroskopu sił magnetycznych (MRFM) specjaliści byli w stanie kontrolować polaryzację poszczególnych nanokropek. Stworzony przez nich prototypowy układ pamięci składa się z macierzy nanokropek oraz elektromagnesu generującego stałe pole magnetyczne prostopadłe do macierzy. Za pomocą końcówki MRFM można badać i kontrolować stan poszczególnych nanokropek. Do jego odczytania należy użyć mikrofalowego pola magnetycznego na tyle słabego, by nie zmieniło polaryzacji nanokropek. Zwiększając jego moc można zmieniać polaryzację, a zatem odczytywać dane. Badacze przeprowadzili setki prób zapisu i wszystkie przebiegły bezbłędnie oraz nie miały wpływu na stan sąsiadujących nanokropek. Eksperci chcą teraz udoskonalić swój wynalazek m.in. poprzez wyeliminowanie konieczności używania MRFM, który zawiera ruchome części. Planują zastąpić go lokalnymi czujnikami odczytującymi stan nanokropek. Myślą też o układaniu nanokropek jedna na drugiej i stworzeniu w ten sposób układów składających się z wielu rejestrów. Wstępne badania pokazują, że nowa pamięć może działać znacznie szybciej i oferować większą pojemność niż obecnie wykorzystywane nieulotne układy RAM.
  13. KopalniaWiedzy.pl

    Język słoni bez tajemnic

    Z odgłosów wydawanych przez słonie słyszymy tylko niewielką część. Ze względu na ograniczenia naszego aparatu słuchowego nie znamy aż 2/3 gardłowego pomrukiwania. Badacze z zoo w San Diego zajęli się ostatnio funkcją słoniowych infradźwięków. W ramach eksperymentu wyposażyli osiem mieszkających tu samic w specjalne mikrofony i nadajniki GPS. Dzięki temu mogli połączyć dźwięk z tym, co zwierzę w danym momencie robiło. Matt Anderson opowiada, że wszyscy byli bardzo podekscytowani przedsięwzięciem i wierzyli, że w ten sposób uda się zdobyć wiele użytecznych informacji m.in. o wewnętrznej hierarchii stada. Amerykanie stwierdzili już, że po trwającej ponad 20 miesięcy ciąży samice dają reszcie znać, że niedługo urodzą. W ciągu 12 dni przed rozwiązaniem następuje bowiem zmiana w obrębie dźwięków o niskich częstotliwościach. Dr Anderson uważa, że w ten sposób matki proszą też pozostałe osobniki o wypatrywanie drapieżników. Chociaż noworodek jest duży – waży ok. 135 kg – nadal pozostaje bezbronny wobec ataków hien. Ekipa z San Diego dalej analizuje dane. Na kompletne wyniki przyjdzie nam więc jeszcze poczekać.
  14. KopalniaWiedzy.pl

    Neutrino telekomunikacyjne

    Komunikacja z łodziami podwodnymi to poważne wyzwanie technologiczne i wojskowe. Patrick Huber, fizyk z Virginia Tech uważa, że problem uda się rozwiązać, wykorzystując do przesyłania informacji... neutrino. Nowoczesne okręty podwodne mogą całymi tygodniami przebywać w ukryciu na głębokości poniżej 200 metrów. Mają jednak bardzo poważną wadę. Komunikacja z nimi możliwa jest tylko wówczas, gdy znajdują się blisko powierzchni. To naraża okręt na wykrycie i atak wroga. Problemem jest przesyłanie fal radiowych, które w wodzie rozchodzą się bardzo słabo. Tylko fale o ekstremalnie niskiej częstotliwości (ELF), wynoszącej poniżej 100 herców mogą przebyć większe odległości. Jednak przesyłanie danych z ich wykorzystaniem odbywa się niezwykle powoli, z prędkością zaledwie 1 bita na minutę. Okręty podwodne wykorzystują fale o bardzo niskiej częstotliwości (VLF), dochodzącej do kilku kilkoherców. Informacje można wówczas wysłać z prędkością nawet 50 bitów na sekundę, jednak odległość, jaką są w stanie przebyć fale jest mocno niezadowalająca. Bardzo interesującą propozycją jest wykorzystanie neutrino, problem jednak w tym, że przenikają one dosłownie przez wszystko, a więc ich wykrycie jest niemal niemożliwe. Jednak Peter Huber twierdzi, że gdyby udało się z nich skorzystać, prędkość przesyłania danych można by zwiększyć do 100 bitów na sekundę, informacje przebywałyby duże odległości i można by je wysyłać i odbierać nawet w maksymalnym zanurzeniu. Huber teoretyzuje, że do wysyłania neutrino można wykorzystać już istniejące techniki. W laboratoriach neutrino są tworzone poprzez przyspieszanie mionów do wysokich energii. Gdy miony ulegają rozpadowi, powstają neutrino. Wykrywa się je w procesie odwrotnym, czyli gdy neutrino reagują z materią, powstają miony, które można łatwo wykryć. Problem w tym, że tego typu eksperymenty można przeprowadzać w specjalnych laboratoriach. Na przykład w Fermi National Accelerator Laboratory przeprowadza się eksperymenty, podczas których wysyła się strumień neutrino do położonego 700 kilometrów dalej kolosalnego wykrywacza mionów nieczynnej kopalni w Minnesocie. Detektor waży 5000 ton i w ciągu dwóch lat pracy wykrył jedynie 730 mionów. Huber uważa, że przyszłe generacje akceleratorów będą wielokrotnie mniejsze i bardziej poręczne w użyciu. Da się je zatem zastosować np. w bazach wojskowych czy zwykłych budynkach. Uczony jest bardziej kreatywny, jeśli chodzi o same metody wykrywania mionów. Jego zdaniem można pokryć łódź podwodną rodzajem tapety, działającej jak wykrywacz mionów. W ten sposób uzyskamy duży, cylindryczny detektor mionów o średnicy około 10 i długości 100 metrów. Miony będą wpadały do łodzi z jednej strony i wychodziły z drugiej. Pomiary po obu stronach pozwolą na precyzyjne wykrywanie neutrino. Naukowiec uważa też, że można wykorzystać promieniowanie Czerenkowa, czyli zjawisko świecenia w materii szybko poruszających się naładowanych cząstek. Takimi cząstkami byłyby miony wędrujące przez wodę w kierunku łodzi podwodnej. Wystarczyłoby "tylko" odfiltrować zakłócenia wywoływane luminescencją organizmów żywych czy światłem słonecznym. Zdaniem Hubnera, w przyszłości nie będzie z tym więĸszych problemów. Warto tutaj zauważyć, że, o ile pomysły uczonego są warte rozważenia, to zapewniają one jedynie wysyłanie wiadomości do łodzi podwodnej. Komunikacja w drugą stronę wciąż stanowi poważny problem.
  15. KopalniaWiedzy.pl

    Koci sposób na człowieka

    Zmusić kota do zrobienia czegoś, na co nie ma ochoty – niewykonalne. Koty mają jednak na nas, ludzi, swoje sposoby. Gdy są głodne, mruczą w częstotliwościach przypominających płacz dziecka. Działa to drażniąco, a zarazem uruchamia instynkty opiekuńcze (Current Biology). Wplatanie płaczu w sygnał, który normalnie kojarzymy z zadowoleniem, to subtelny sposób wywoływania reakcji. Nagabujące mruczenie jest dla ludzi łatwiejsze do zaakceptowania niż jawne miauczenie, mogące się skończyć wyrzuceniem kotów z sypialni – przekonuje dr Karen McComb z University of Sussex. Wg Brytyjki, to rodzaj komunikatu podprogowego. McComb, specjalistka ds. komunikacji u zwierząt, zaobserwowała, że jej kot codziennie rano stosuje ten sam wybieg. Porozmawiała z właścicielami innych mruczków i okazało się, iż one także wykorzystują identyczny trik. Nagrano mruczenie 10 kotów domagających się posiłku i ich mruczenie w odmiennych kontekstach. Nie było to łatwe, ponieważ zwierzęta pilnie strzegły swojej "prywatności" i nie chciały wydawać żadnych odgłosów w towarzystwie obcych ludzi. W końcu członkowie zespołu musieli przeszkolić właścicieli, by ci osobiście utrwalili nawoływania swoich pupili. Nagrania odtworzono 50 osobom. Zadanie polegało na określeniu, w jakim stopniu dźwięki są miłe lub naglące. Okazało się, że wszyscy uznawali ponaglające mruczenie kota szukającego jedzenia za bardziej natarczywe i bardziej niemiłe od dźwięków wydawanych w innych sytuacjach. Podobne wrażenie odnosili także ludzie, którzy nigdy nie mieli kota. Odkryliśmy, że kluczowy dla oceny był element o wysokiej częstotliwości - przypominający płacz lub miauczenie – osadzony w mruczeniu naturalnie "realizowanym" w niskich częstotliwościach. Członkowie jury uznawali próbki nagrań z głośną partią tego elementu za szczególnie ponaglające i niemiłe. Kiedy ścieżkę dźwiękową przerabiano, usuwając płacz i pozostawiając wszystko inne w tej samej postaci, punktacja za nagabywanie znacznie spadała. Wysokie częstotliwości wtopione w mruczenie kota oscylują w granicach 220-520 herców. Płacz dziecka to podobny zakres 300-600 herców. McComb podkreśla, że parapłacz występuje też w zwykłym mruczeniu kota, ale jest wtedy przyciszony. Sądzimy jednak, że zwierzę uczy się dramatycznie "podkręcać" tę składową dźwięku, ponieważ dowiaduje się, że to zawsze wywołuje u ludzi pożądaną reakcję. W rzeczywistości nie wszystkie koty wykorzystują tę formę mruczenia. Częściej pojawia się ona u zwierząt żyjących samotnie z jednym człowiekiem niż w większych grupach kocio-ludzkich, gdzie mruczenie może nie być dostrzeżone przez niewytrenowanych Homo sapiens.
  16. KopalniaWiedzy.pl

    Grafen o wysokiej częstotliwości

    Naukowcy z MIT stworzyli eksperymentalny grafenowy powielacz częstotliwości. Urządzenia takie odbierają sygnał elektryczny o danej częstotliwości i zwielokratniają go, dzięki czemu na wyjściu otrzymujemy wyższą częstotliwość. Powielacze są bardzo często stosowane w komunikacji radiowej. Wyprodukowany przez MIT prototyp jest obecnie w stanie dwukrotnie zwiększyć częstotliwość sygnału. Ma jednak olbrzymią przewagą nad już istniejącymi powielaczami. Urządzenia te wymagają bowiem zastosowania licznych podzespołów, które zakłócają sygnał. Zakłócenia te trzeba filtrować, co z kolei wymaga dostarczenia dodatkowej energii. Tymczasem grafenowy powielacz korzysta z pojedynczego tranzystora i tworzy bardzo czysty sygnał, którego nie trzeba filtrować. Szczegóły budowy powielacza zostaną opisane w majowym numerze Electron Device Letters. Już teraz jednak wiadomo, że przed urządzeniem rysuje się niezwykle obiecująca przyszłość. W elektronice ciągle próbujemy zwiększyć częstotliwość, by uzyskać szybsze układy scalone czy szybciej przesyłać sygnały. Ale bardzo trudno jest osiągnąć częstotliwość wyższą niż 4-5 gigaherców - mówi Tomás Palacios, profesor z MIT-u. tymczasem dzięki grafenowi możliwe jest powstanie urządzeń pracujących z częstotliwością od 500 GHz do nawet 1 teraherca. Jako, że do produkcji nowego powielacza wykorzystuje się standardowe techniki przemysłu półprzewodnikowego, grafenowe urządzenia mogą znaleźć się na rynku już w ciągu najbliższych dwóch lat.
  17. KopalniaWiedzy.pl

    Regulacja przez częstotliwość

    Regulacja aktywności wielu genów naraz od dawna stanowiła zagadkę dla biologów. Troje naukowców dowodzi, że jednym z procesów regulujących te procesy jest częstotliwość, z jaką poruszają się wahadłowo niektóre białka wewnątrz komórki. Odkrycia dokonało trzech naukowców z California Institute of Technology (Caltech): dr Michael Elowitz, dr Long Cai oraz student Chiraj Dalal. Badacze analizowali zachowanie pojedynczych komórek drożdży piekarskich (Saccharomyces cerevisiae) w odpowiedzi na nadmiar jonów wapnia w pożywce. Komórki odbierają nagłe zmiany składu chemicznego otoczenia jako zagrożenie, w odpowiedzi reagując zmianą aktywności ściśle określonych genów. Właśnie ten proces, a dokładniej mówiąc: jego regulacja, był głównym obiektem badania. Wcześniejsze badania wykazały, że jednym z białek odpowiedzialnych za reakcję komórek na zmianę stężenia jonów wapnia jest proteina zwana Crz1. Wykorzystując techniki inżynierii genetycznej badacze wyhodowali szczep drożdży, które produkowały cząsteczki Crz1 połączone z zielonym białkiem fluorescencyjnym (ang. Green Fluosrescent Protein - GFP). Pozwalało to na śledzenie zachowania molekuł wewnątrz komórki. Rejestracja zmian była mozliwa dzięki mikroskopowi sprzężonemu z lampą ultrafioletową (powodowała ona na wywołanie fluorescencji, czyli świecenia GFP) oraz kamerą wykonującą zdjęcia komórki w regularnych odstępach czasowych. Celem eksperymentu była analiza ruchu cząsteczek Crz1 do wnętrza jądra komórkowego oraz ucieczki z niego. Badacze zaobserwowali, że lokalizacja białka zmienia się nieustannie, lecz zawsze w sposób skoordynowany - w określonej chwili poszczególne molekuły poruszały się zawsze w jednym kierunku. Czas ich pobytu we wnętrzu jądra komórkowego był stały, lecz częstotliwość wykonywania "przeskoków" zależała od warunków, w jakich przebywała komórka. Jak tłumaczy dr Elowitz, można w takim razie powiedzieć, że poziom wapnia jest "zakodowany" w częstotliwości tych gwałtownych zmian lokalizacji. Zaobserwowana u drożdży metoda sterowania aktywnością genów jest niezwykle rzadka. W podobnych sytuacjach czynnikiem regulującym jest zwykle stężenie określonych substancji, lecz regulację poprzez częstotliwość ruchu wahadłowego cząsteczek zaobserwowano prawdopodobnie po raz pierwszy. Obserwacje wykonane przez naukowców z Caltech wskazują, że molekuły Crz1 regulują aktywność około stu genów. Co ważne, każdy z nich reaguje na stymulację w charakterystyczny dla siebie sposób, zależny od sytuacji wewnątrz komórki. Jest to warunek kluczowy dla optymalnej reakcji komórki na stres. Szczegółowych informacji na temat odkrycia dokonanego przez zespół dr. Elowitza dostarcza najnowszy numer czasopisma Nature.
  18. KopalniaWiedzy.pl

    Śmiechomaszyna

    Japończycy są pomysłowym narodem, chyba nikogo nie trzeba do tego przekonywać. Uwielbiają nowości i bardzo szybko się nimi nudzą. Teraz jeden z tamtejszych profesorów, Yoji Kimura z Kansai University w Osace, stwierdził, że śmiech jest sposobem na wprowadzenie ogólnoświatowego pokoju. Wynalazł maszynę do jego mierzenia, a nawet sprecyzował jednostkę "chichową": aH. Jak doniosła agencja prasowa AFP, okazało się, i nie jest to bynajmniej żadnym zaskoczeniem, że dzieci śmieją się swobodniej niż dorośli i robią to z częstotliwością ok. 10 aH na sekundę (dwukrotnie większą od swoich rodziców czy innych starszych osób). Dorośli zastanawiają się, czy w określonych okolicznościach wypada się śmiać i niejednokrotnie w ogóle tego nie robią. Śmiech jest jak restartowanie komputera. Nieskrępowane chichotanie to ważny element ludzkiej ewolucji. Kimura bada fenomen śmiechu już od wielu, wielu lat. Jest święcie przekonany, że można i warto dokonać przejścia od stulecia wojen do stulecia humoru i tolerancji. Wg niego, śmiech przechodzi pewien cykl. Najpierw człowiek musi się poczuć wolny, potem przekracza pewne normy, swobodnie się śmieje, aż wreszcie pokłady śmiechu się wyczerpują, a człowiek czuje się "wyśmiany". Profesor teoretyzuje, że w ludzkim mózgu musi istnieć obwód kierujący przechodzeniem przez wymienione etapy. Zrozumienie tego mechanizmu to odkrycie drzwi do jednej z tajemnic człowieczeństwa. By pomierzyć śmiech, zespół Japończyków przymocowywał czujniki do brzucha, a zwłaszcza okolic przepony, ochotników. Wykrywały one ruchy mięśni. Urządzenie dokonywało pomiarów czynności elektrycznej z częstotliwością 3000 razy na sekundę. Znawca śmiechu uważa, że wyczuwając komizm, mózg wysyła sygnał do przepony. Analizując jej ruchy, można więc z dużym prawdopodobieństwem stwierdzić, czy ktoś śmieje naprawdę, czy tylko udaje. Udaje się też określić, z jakim typem śmiechu mamy do czynienia: szyderczym, nieśmiałym, chichotaniem czy takim do rozpuku. Jedna sekunda niepohamowanego śmiechu to 5 aH. Kiedy człowiek śmieje się naprawdę, przez jego przeponę przechodzi od 2 do 5 wibracji na sekundę (wzorzec każdej z nich jest niepowtarzalny). Gdy ktoś udaje, przepona prawie nie drga. Japończyk chciałby, by opracowane przez niego urządzenie było kompaktowe, takie jak telefon komórkowy, i by trafiło na sklepowe półki jako gadżet zdrowotno-rozrywkowy. Naukowcy publicznie zaprezentowali działanie swojej maszyny w zeszłym tygodniu (21 lutego). Ich "ofiarami" były matka z 5-letnią córką, które oglądały występ komediantów. Wiadomo, że Kimura bada wpływ śmiechu na układ odpornościowy. Dane przekazywane przez czujniki, przyczepione nie tylko do brzucha, ale i do policzków oraz klatki piersiowej, są następnie analizowane przez specjalny program. Pomysł jest ciekawy, ale na razie wiele w tym przypuszczeń, a mało podbudowy naukowej. Poza tym śmiech nie zawsze musi stanowić przekroczenie norm społecznych. Bywa też i tak, że nieśmianie się jest większą gafą lub odstępstwem od normy...
  19. KopalniaWiedzy.pl

    Wbrew sile ciążenia

    Czy krople deszczu są w stanie przezwyciężyć grawitację i poruszać się w kierunku przeciwnym do siły ciążenia? Wielu z nas uznałoby zapewne, że odpowiedź może być tylko jedna: nie. Jednak gdybyśmy zapytali o to samo naukowców z Uniwersytetu Bristolskiego, ich odpowiedź byłaby zdumiewająca. Twierdzą oni bowiem, że krople są w stanie pokonać siłę grawitacji, pod warunkiem że powierzchnia, po której się poruszają, jest odpowiednio potrząsana. Podczas deszczowych dni wielu z nas zaobserwowało, że malutkie krople pozostają nieruchome, podczas gdy większe spadają. Dlaczego się tak dzieje? W przypadku mniejszych kropli siła grawitacji jest równoważona przez napięcie powierzchniowe. Ponieważ te dwie siły mają przeciwny zwrot, woda zastyga w bezruchu. W przypadku dużych kropel mamy do czynienia ze znaczną przewagą grawitacji, która ściąga skupiska cieczy w dół. Matematycy z Bristol University wykazali, że małe krople nie tylko opierają się grawitacji, lecz zaczynają się poruszać w górę. I to nawet wtedy, gdy powierzchnia jest nachylona w stosunku do podłoża pod kątem 85 stopni. Warunek? Powierzchnia musi wibrować z odpowiednią częstotliwością. Jak wyjaśnia Jen Eggers, przy podnoszeniu potrząsanej płytki kropla jest kompresowana, a podczas opuszczania z powrotem pęcznieje. Jeśli będziemy wystarczająco energicznie poruszać płytką, uda się przezwyciężyć napięcie powierzchniowe wzrastające w czasie sprężania, a wtedy kropla zacznie się wyciągać naprzód, wytwarzając siłę wypadkową, która pociągnie ją w górę. Przeprowadzając opisany eksperyment, trzeba wziąć pod uwagę dwa czynniki: 1) wielkość kropel (nie mogą być zbyt duże, bo przy przyłożeniu siły rozpadną się) oraz 2) lepkość cieczy (czysta woda jest zbyt lejąca, a gęsta ciecz będzie się poruszać zbyt wolno). Ze szczegółami badań można się zapoznać na stronach czasopisma Physical Review Letters. Wbrew pozorom, ich wyniki odnoszą się nie tylko do fizyki. Dzięki nim zdobędziemy wiedzę na temat manipulowania małymi elementami, np. fragmentami DNA. Chętnych zapraszamy do obejrzenia nagrania przebiegu doświadczenia.
  20. Naukowcy opracowali program, który pozwala na rozpoznawanie gatunku delfina tylko na podstawie wydawanych przez niego dźwięków. W ten sposób będzie można rzetelniej ocenić szkody spowodowane przez rybołówstwo. Julie Oswald z Scripps Institution of Oceanography w San Diego wyjaśnia, że obecnie zwierzęta najczęściej obserwuje się z łodzi, a przecież ssaki morskie spędzają większość czasu poza zasięgiem ludzkiego wzroku pod wodą. Ekipa badaczy może ich więc po prostu nie zauważyć. Poza tym niektóre gatunki są, według niej, "nieśmiałe" i nie zbliżają się do łodzi. Delfiny wydają wiele różnych dźwięków, m.in. mlaśnięcia i pogwizdywania. Większość z nich oscyluje w graniach 2-30 kiloherców, ale każdy gatunek generuje określone kombinacje częstotliwości. Biolodzy opuszczają do wody mikrofon, który przekazuje wyłapane dźwięki do pokładowego komputera. Oprogramowanie porównuje je z dźwiękami z bazy danych. Podczas testów z 80-proc. trafnością udało się zidentyfikować 8 gatunków delfinów (Journal of the Acoustical Society of America).
  21. Budując w czwartym wieku przed naszą erą teatr w Epidaurusie, Grecy stworzyli przez przypadek skomplikowany filtr akustyczny, czyli układ ograniczający przenoszenie fal akustycznych o określonym paśmie częstotliwości. Mimo wielu prób starożytnym budowniczym nie udało się już uzyskać tego samego efektu akustycznego w innych miejscach, a był niesamowity, ponieważ dzięki niemu widzowie z tylnych rzędów doskonale słyszeli każde wypowiadane na scenie słowo. Naukowcy z Georgia Institute of Technology odkryli, że tajemnica kryje się nie w kącie nachylenia ścian amfiteatru czy w wietrze, ale w... siedzeniach. Rzędy "krzesełek" są wykonane z wapienia i świetnie eliminują z tła dźwięki o niskich częstotliwościach (np. szepty tłumów) i odbijają wysokie dźwięki, czyli między innymi głosy aktorów, które wracają do siedzących widzów. Nico Declercq, akustyk i profesor nadzwyczajny z Georgia Institute of Technology, oraz inżynier Cindy Dekeyser opublikowali wyniki swoich dociekań w kwietniowym wydaniu pisma Journal of the Acoustics Society of America.
  22. Amerykańska firma Global Resource Corporation (GRC) wynalazła nowy sposób na recykling plastiku. Jest to metoda radykalna, która raz na zawsze rozwiąże problem składowania tego typu odpadów oraz ich uciążliwości dla środowiska. W wyniku oddziaływania na plastik mikrofalami o odpowiednio dobranej częstotliwości otrzymamy substraty, z których go wytworzono, czyli m.in. ropę i palny gaz. Aparatura Hawk-10 generuje fale elektromagnetyczne o 1200 różnych częstotliwościach, które wpływają na konkretne węglowodory. Pomniejszona wersja Hawka wygląda jak kuchenka mikrofalowa z przymocowanymi na zewnątrz dodatkowymi częściami. Większa przypomina betoniarkę. Jerry Meddick, jeden z dyrektorów firmy GRC, podkreśla, że za pomocą opisywanej metody można rozłożyć wszystko, w skład czego wchodzą węglowodory. Urządzenie namierza ich cząsteczki i ostatecznie otrzymujemy ropę i gaz. Weźmy np. kawałek miedzianego drutu. Znajduje się on w plastikowej izolacji, czyli w czymś z węglowodorów. My usuwamy wszystkie węglowodory, które otaczają metal. W ten sposób nie tylko uzyskuje się 2 rodzaje paliwa, diesel i gaz, ale także drut w postaci, którą łatwiej posegregować i poddać recyklingowi. Ilość materiału, który trzeba przechowywać na wysypisku, znacznie się pomniejsza. Także wskutek odparowania wody. W podobny sposób jak plastik można za pośrednictwem Hawka rozłożyć produkty gumowe, np. opony. Hawk-10 wytwarza tyle ropy i gazu, że wystarczają one nie tylko do napędzania jego samego, ale także innych maszyn znajdujących się na wyposażeniu Global Resource Corporation. Na stronie producenta można obejrzeć krótki film, na którym zademostrowano, co dzieje się z oponą po włożeniu do aparatury.
  23. KopalniaWiedzy.pl

    Waga do żywych komórek

    Dysponując niewielką zaawansowaną technicznie wagą, badacze mogą teraz zważyć żywe bakterie i komórki układu odpornościowego. Tradycyjna metoda oceny wagi polega na umieszczeniu cząsteczki w warunkach próżniowych na silikonowej płytce. Płytka drga z naturalną dla siebie częstotliwością. Zmienia się ona nieznacznie pod wpływem ciężaru cząsteczki. Oceniając wielkość zmiany, oblicza się masę molekuły. Rzecz jasna żywe komórki nie mogą przetrwać w próżni i muszą być zanurzone w płynie. Może on wpływać na wyniki pomiaru, gdy płytka również się w nim zanurzy. Grupa naukowców z MIT rozwiązała ten problem, wprowadzając ciecz z komórkami za pośrednictwem mikrokanału wydrążonego w samej szalce. Waga podaje odczyty z dokładnością do femtograma (1 fg, czyli 10-18 kg), co odpowiada masie jednej bakterii E. coli! Naukowcy twierdzą, że tania miniwaga pomoże np. w zliczeniu komórek CD4 u pacjentów zakażonych wirusem HIV, a to z kolei pozwoli ocenić postępy choroby.
  24. U mężczyzn z nowotworem gruczołu sutkowego znacznie wzrasta ryzyko wystąpienia drugiego nowotworu. Takie są wyniki największego jak dotąd badania dotyczącego tego zagadnienia. Przyglądaliśmy się nie tylko ryzyku powtórnego zapadnięcia na raka piersi, ale także prawdopodobieństwu zachorowania na inne nowotwory. Odkryliśmy, że szanse wystąpienia tych drugich również wzrastają — powiedziała Hoda Anton-Culver, epidemiolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine. Nowotwory piersi występują u mężczyzn rzadko, stanowią tylko jeden procent diagnozowanych raków sutka. Każdego roku w USA odnotowuje się jednak 1400 nowych przypadków. Kalifornijczycy analizowali dane z California Cancer Registry. Dotyczyły one 1926 mężczyzn, którzy zachorowali na raka piersi w latach 1988-2003. U 11,5% (221) w co najmniej 2 miesiące po zdiagnozowaniu pierwszego raka stwierdzono drugi nowotwór (Breast Cancer Research). Najczęściej odnotowywano czerniaka złośliwego (częstość występowania wzrastała o połowę) oraz nowotwory żołądka. Istnieje kilka wyjaśnień tego zjawiska, uważa Anton-Culver. W grę mogą wchodzić efekty uboczne terapii pierwszego nowotworu, jednak najprawdopodobniej winne są geny. Badani mężczyźni są po prostu bardziej podatni na nowotwory w ogóle. U wielu z nich odnaleziono np. gen związany z rakiem sutka: BRCA2. Skoro wiadomo, że tak jest, warto, wg Amerykanów, prowadzić badania przesiewowe i kontrolne nie tylko u opisywanych panów, ale także wśród krewnych (którzy mają sporo wspólnych genów).
×