KopalniaWiedzy.pl

Materiał, którego nie da się przeciąć, może posłużyć do wytwarzania zamknięć rowerowych, drzwi czy odzieży ochronnej. Jego twórcy wymieszali ceramiczne sfery z aluminiową pianką i w ten sposób stworzyli lekki materiał, nazwany Proteuszem, który opiera się szlifierkom kątowym, wiertarkom i przecinarkom wodnym. Twórcy nowego materiału, w tym Stefan Szyniszewski z Durham University, Ewa Jakubczyk z University of Surrey czy Thomas Hipke czy Florian Bittner z Instytutu Fraunhofera informują, że jego gęstość wynosi zaledwie 15% gęstości stali. Wyjątkowa wytrzymałość materiału bierze się z lokalnego rezonansu zachodzącego pomiędzy ceramiką umieszczoną w elastycznej matrycy a narzędziem tnącym, co skutkuje pojawieniem się na ich styku wibracji o wysokiej częstotliwości. Niecałkowita konsolidacja ceramicznych ziaren w procesie produkcyjnym wspomagała fragmentację ceramicznych sfer w pył w czasie cięcia, który utworzył interfejs ścierny o rosnącym oporze. Kontrast pomiędzy fragmentami ceramicznymi a materiałem, w którym są zatopione, skutecznie chroni też przed próbą wykorzystania przecinarek wodnych, gdyż geometria ceramicznych sfer rozprasza strumień wody i zmniejsza jego prędkość o dwa rzędy wielkości. Zmiana paradygmatu z oporu statycznego w dynamiczną interakcje pomiędzy fazami materiału a przyłożoną siłą może zainspirować powstawanie nowatorskich metamorficznych materiałów preprogramowanym mechanizmem, czytamy w opublikowanym artykule. Innymi słowy, umieszczone w elastycznym bardziej miękkim materiale ceramiczne sfery wpadają w rezonans podczas prób przecinania. Im większa siła ze strony narzędzia przecinającego, tym silniejsza reakcja przecinanego materiału. W wyniku tego rezonansu na narzędzie przecinające wywierane są niszczące je siły, które szybko powodują stępienie tarczy szlifierki czy wiertła. Wibracje te powodują, że siła i energia narzędzia tnącego jest zwracana przeciwko niemu samemu. Jakby tego było mało, podczas prób cięcia ceramiczne sfery są rozbijane na pył, który wypełnia strukturę ciętego materiału i dodatkowo go uodparnia na działanie narzędzia tnącego. Im szybciej pracuje narzędzie tnące, tym szybciej przebiega proces jego niszczenia. Inspiracją do stworzenia Proteusza były skórka grejpfruta i muszla małża. Byliśmy zaintrygowani tym, jak struktura komórkowa grejpfruta i dachówkowata struktura muszli małża chronią owoc i mięczaka znajdującego się w wewnątrz. Zapewniają bardzo dobrą ochronę, mimo że są zbudowane z dość słabych struktur organicznych, mówi główny autor badań, doktor Stefan Szyniszewski. Ceramika zatopiona w elastycznym materiale wykonana jest z bardzo małych ziaren, które usztywniają się i opierają szlifierkom kątowym i wiertłom w taki sam sposób, jak worek z piaskiem opiera się szybko lecącemu pociskowi, dodaje uczony.   « powrót do artykułu

Wenus jest wciąż aktywną geologicznie planetą. Takiego odkrycia dokonali naukowcy z University of Maryland (UMD) i Instytutu Geofizyki Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologicznego w Zurichu (ETH Zurich), którzy zidentyfikowali 37 niedawno aktywnych struktur wulkanicznych na Wenus. Po raz pierwszy możemy wskazać na konkretne struktury i stwierdzić, że mamy do czynienia z aktywnym wulkanem, może uśpionym, ale na pewno nie wygasłym, mówi profesor Laurent Montesi z UMD. Nasze badania zmieniają pogląd na Wenus, która dotychczas była uznawana za generalnie nieaktywną planetę, na taką, której wnętrze ciągle żyje i zasila wiele aktywnych wulkanów. Naukowcy od pewnego czasu wiedzą, że powierzchnia Wenus jest młodsza niż powierzchnia Marsa czy Merkurego. Dowodami na aktywne wnętrze Wenus jest istnienie koron, czyli wzniesień pochodzenia wulkanicznego. Sądzono jednak, że to dowód na dawną aktywność, a od czasu powstania koron Wenus ostygła, a jej powierzchnia stała się na tyle sztywna, że gorący materiał z wnętrza nie jest w stanie jej przebić. Autorzy najnowszych badań wykorzystali zaawansowane modele numeryczne dotyczące aktywności termo-mechanicznej pod powierzchnią planety do stworzenia trójwymiarowej symulacji tworzenia się koron w wysokiej rozdzielczości. To zaś pozwoliło na zidentyfikowanie cech charakterystycznych niedawno powstałych koron. Następnie uczeni porównali swoje wyniki ze strukturami obserwowanymi na powierzchni Wenus i stwierdzili zróżnicowanie koron ze względu na ich wiek. Byliśmy w stanie zidentyfikować wiele etapów ewolucji koron i zdefiniować te ich cechy, które są obecne jedynie wśród ostatnio aktywnych koron. Dzięki temu możemy stwierdzić, że co najmniej 37 koron było ostatnio aktywnych, mówi Montesi. Te aktywne korony skupiają się w kilku różnych obszarach planety, co może dostarczać pewnych wskazówek na temat jej wnętrza. Takie badania mogą przydać się podczas planowania misji na Wenus, takich jak planowana na 2032 rok europejska EnVision. Dzięki nim będziemy wiedzieli, gdzie najlepiej umieścić instrumenty naukowe. « powrót do artykułu

Naukowcy z Uniwersytetu Inżynierii w Wuhan twierdzą, że kurkumina może pomóc w zwalczaniu niektórych wirusów. W artykule opublikowanym na łamach Journal of General Virology donoszą, że związek ten powstrzymuje TGEV – koronawirusa atakującego świnie – przed zarażeniem komórek. W wysokich zaś dawkach zabija wirusa. Nowe koronawirusy to poważny problem dla zdrowia ludzi i zwierząt na całym świecie. Brakuje obecnie sposobów ich leczenia. W naszych badaniach wykorzystaliśmy TGEV w roli modelowego alfa-koronawirusa, by zbadać skuteczność kurkuminy. Uzyskane przez nas wyniki wskazują, że kurkumina silnie powstrzymuje rozprzestrzenianie się wirusa oraz ekspresję jego protein. Działanie to jest zależne od dawki. Zauważyliśmy też, że kurkumina zabija wirusa i jest to zależne od dawki, temperatury oraz czasu, napisali badacze. Badania wykazały, że kurkumina najsilniej działa we wczesnej fazie replikacji wirusa. TGEV szczególnie silnie atakuje prosięta. W wyniku zakażenia pojawia się biegunka, poważne odwodnienie i następuje śmierć.  Wirus jest bardzo zaraźliwy i zabija 100% prosiąt, które nie ukończyły 2 tygodni. Obecnie nie istnieje żadne lekarstwo przeciwko TGEV, a istniejąca szczepionka nie zapobiega jego rozprzestrzenianiu się. Chińscy naukowcy sądzą, że kurkumina działa na kilka sposobów. Zabija wirusa zanim jeszcze zdąży on zarazić komórkę, wbudowuje się w jego otoczkę, uniemożliwiając zarażenie oraz zmieniając metabolizm komórki, co zapobiega wniknięciu wirusa. Już wcześniejsze badania wykazały, że kurkumina powstrzymuje replikowanie się niektórych wirusów, takich jak wirus dengi, Ziki czy zapalenia wątroby typu B. Wiadomo też, że środek ten działa przeciwnowotworowo, przeciwzapalnie i wykazuje właściwości przeciwbakteryjne. Ma przy tym niewiele efektów ubocznych. Chińscy naukowcy mają chcą też przeprowadzić badania in vivo, by sprawdzić, czy kurkumina będzie działała na bardziej złożone systemy niż na hodowle komórkowe. Wyniki najnowszych badań nad kurkuminą zostały opublikowane w artykule Antiviral and virucidal effects of curcumin on transmissible gastroenteritis virus in vitro « powrót do artykułu

Niedźwiedzie polarne umierają z głodu. Jeśli obecny trend globalnego ocieplenia będzie kontynuowany, do roku 2100 wyginą niemal wszystkie populacje tych zwierząt. Jak donoszą autorzy badań opublikowanych właśnie w Nature Climate Change, niektóre populacje niedźwiedzi polarnych już teraz skazane są na zagładę. Tam, gdzie mieszkają, znacząco zmniejszyła się liczba dni z taką pokrywą lodową na oceanie, by zwierzęta mogły polować na foki. Wydłużył się więc okres postu i zwierzęta umierają z głodu. Czas pomiędzy ponownym pojawieniem się lodu wydłuża się. A to oznacza dłuższy post, mówi Steven Amstrup, główny naukowiec organizacji Polar Bears International. Amstrup kierował badaniami, które wykazały, że w ciągu najbliższych 80 lat aż 12 z 13 badanych populacji zostanie zdziesiątkowanych przez globalne ocieplenie. Dla 6 innych populacji brak jest odpowiedniej liczby danych. Do roku 2100 narodziny młodych niedźwiedzi będą niemożliwe lub niezwykle utrudnione we wszystkich populacjach z wyjątkiem – być może – populacji zamieszkującej Wyspę Królowej Elżbiety, mówi Amstrup. Rozważany przez naukowców scenariusz zakłada, że do roku 2100 średnie temperatury na Ziemi zwiększą się o 3,3 stopnia w porównaniu z okresem sprzed rewolucji przemysłowej. Dotychczas ogrzaliśmy Ziemię o około 1 stopień Celsjusza, a już wiąże się to z pojawieniem się fal upałów, susz i innymi gwałtownymi zjawiskami atmosferycznymi. Nawet jeśli uda się zatrzymać globalne ocieplenie na poziomie 2,4 stopnia Celsjusza to i tylko oddali to chwilę załamania się populacji niedźwiedzi polarnych. To większe zmiany, niż to, czego niedźwiedzie doświadczyły w ciągu ostatniego miliona lat swojej ewolucji, mówi Amstrup. Problemem nie są same rosnące temperatury, a to, co ze sobą niosą oraz niezdolność niedźwiedzi do dostosowania się do tak szybkich zmian. Jeśli w jakiś magiczny sposób morska pokrywa lodowa zostałaby utrzymana na dotychczasowym poziomie, niedźwiedzie polarne mogłyby sobie poradzić, stwierdza uczony. Problem w tym, że ich habitat się po prostu roztapia, dodaje. Obecnie połowa lądowej megafauny jest zagrożona wyginięciem. Jednak tylko niedźwiedzie polarne są zagrożone głównie z powodu zmian klimatycznych. Taki stan nie potrwa jednak długo. Autorzy raportu ostrzegają, że w najbliższych dekadach zmiany klimatu mogą zagrozić kolejnym gatunkom wielkich ssaków. Amstrup i jego zespół badali szanse niedźwiedzi polarnych korzystając z dwóch rodzajów danych. Pierwszy z nich to informacje, jak długo w poszczególnych regionach trwa czas przymusowego postu, gdy morski lód jest na tyle skąpy, że niedźwiedzie nie mogą polować. Okazuje się, że w niektórych regionach stan taki trwa nawet ponad pół roku. Drugi zestaw danych to prognozy dotyczące zmian zasięgu lodu morskiego. Szacując jak chude i jak grube mogą być niedźwiedzie polarne oraz modelując ich zużycie energii, byliśmy w stanie obliczyć, jak długo niedźwiedzie mogą pościć zanim odsetek przeżycia młodych i dorosłych zacznie spadać, mówi profesor Peter Molnar z University of Toronto. Z badań nad niedźwiedziami wiemy, że na przykład samiec z populacji West Hudson Bay, który w momencie rozpoczęcia postu ma 80% normalnej wagi ciała, może przetrwać 125 dni zamiast normalnych 200 dni. W jeszcze gorszej sytuacji są młode, szczególnie, gdy ich matka pościła zbyt długo i nie jest w stanie zapewnić im mleka odpowiedniej jakości. Najbardziej wytrzymałe na długotrwały post są samice, które nie posiadają młodych. Naukowcy mówią, że obecna klasyfikacja niedźwiedzi polarnych, które Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody (IUCN) uznaje za gatunek narażony – a nie zagrożony czy krytycznie zagrożony – nie oddaje powagi sytuacji. IUCN bierze bowiem pod uwagę głównie takie zagrożenia jak kłusownictwo czy wkraczanie człowieka na tereny zajęta przez dany gatunek. Tymczasem niedźwiedziom zagrażają zmiany klimatu, a nie możemy wybudować płotu, by chronić ocean przed wzrostem temperatury, mówi Amstrup. Pomyślmy o tym w ten sposób: jeśli zepchniemy Cię z dachu 100-piętrowego budynku, to czy należy uznać, że Twój poziom zagrożenia życia jest tylko "narażony" dopóki nie miniesz 10. piętra czy też będziesz „zagrożony” przez całą drogę w dół?, wyjaśnia Amstrup. W przypadku niedźwiedzi polarnych nie istnieje żaden Plan B. Jedynym sposobem ochrony ich habitatu jest zatrzymanie globalnego ocieplenia, dodaje uczony. Szczegóły badań zostały zaprezentowane w artykule Fasting season length sets temporal limits for global polar bear persistence « powrót do artykułu

Świetny węch może być nie jedyną niezwykłą cechów psów. Najnowsze badania wskazują, że zwierzęta te mogą też wykorzystywać ziemskie pole magnetyczne do wyszukiwania skrótów w nieznanym sobie terenie. To pierwsza tego typu sugestia dotycząca psów, zauważa Catherine Lohmann, biolog z University of North Carolina, która specjalizuje się w badaniu magnetorecepcji i systemu nawigacyjnego żółwi. Uczona przypomina, że psy – w porównaniu np. z gatunkami migrującymi – rzadko są badane pod kątem ich zdolności do nawigowania w terenie. To daje nam wgląd w to, w jaki sposób psy tworzą obraz otaczającej ich przestrzeni, stwierdza Richard Holland z Bangor University, badający nawigację ptaków. Już wcześniej pojawiały się pewne sugestie, że psy mogą wyczuwać pole magnetyczne naszej planety. W 2013 roku Hynek Burda z praskiego Uniwersytetu Nauk Przyrodniczych, który od 30 lat bada zjawisko magnetorecepcji, informował, że psy podczas wydalania zwykle ustawiają sie w linii północ-południe. Burda spekulował, że skoro odchody służą psom do znakowania i rozpoznawania terytorium, to takie ustawienie pozwala im określić lokalizację względem innych punktów w przestrzeni. Jednak statyczne określenie się w przestrzeni jest czymś zupełnie innymi niż nawigacja. Autorką najnowszych badań jest doktorantka Burdy, Kateřina Benediktová. Młoda uczona przyczepiła czterem psom nadajniki GPS oraz kamera i zabierała je na spacery po lesie. Do eksperymentów wybrała psy, które lubiły tropić dziką zwierzynę. Gdy pies wyczuł zwierzę śledził je po śladach średnio przez 400 metrów. Benediktovą interesowały zaś strategie, jakie psy wybierały podczas powrotu do niej. Zauważyła, że zwierzęta korzystają z dwóch strategii. Pierwsza z nich to powrót tą samą droga. Niewykluczone, że pies podążał z powrotem po tym samym śladzie zapachowym, po którym tropił zwierzynę. Druga ze strategii, nazwana przez uczoną „zwiadem”, polegała na tym, że pies wracał całkowicie nową drogą, w ogóle nie idąc po wcześniejszym śladzie. Gdy Benediktova pokazała Burdzie swoje dane, ten zauważył coś interesującego. Okazało się, że mniej więcej w połowie trasy „zwiadu” psy zatrzymywały się i przez około 20 metrów biegły wzdłuż linii północ-południe. Następnie kontynuowały „zwiad”. Zachowanie to wyglądało tak, jakby psy ustalały swoje położenie względem linii pola magnetycznego. Jednak Benediktová miała zbyt mało danych, by to potwierdzić. Młoda uczona i jej promotor postanowili więc przeprowadzić większy eksperyment. Wykorzystali w nim 27 psów, z którymi na przestrzeni 3 lat odbyli setki wycieczek po lesie. Szczegółowo przeanalizowali 223 „zwiady” powrotne. W czasie każdego z nich pies średnio przebywał drogę 1,1 kilometra. W 170 przypadkach psy zatrzymywały się, obracały i przebiegały około 20 metrów wzdłuż linii północ-południe. Okazało się, że te psy, które wykonały taki manewr, zwykle wracały do właściciela krótszą drogą, niż te, które go nie wykonywały. Naukowcy starali się, by psy nie miały żadnych wskazówek odnośnie tego, gdzie się znajdują. Dlatego też starano się je zabierać do tych części lasu, w których jeszcze nie były. Ponadto, gdy tylko pies był spuszczany ze smyczy i zaczynał iść tropem zwierzyny, jego właściciel się chował, by powracające zwierzę go nie widziało. Zwierzęta nie mogły też orientować się na zapach, gdyż rzadko w czasie badań zdarzało się tak, by wiatr wiał od właściciela w stronę powracającego psa. Burda mówi, że najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem zachowań psów jest to mówiące, że zwierzęta wykorzystują ziemskie pole magnetyczne, by zorientować się, gdzie są. Lohmann, która jest pod wrażeniem badań czeskich kolegów zauważa, że takie wyjaśnienie zakłada jednocześnie, iż zwierzęta pamiętają swoją poprzednią pozycję względem pola magnetycznego i później wykorzystują te dane, by znaleźć najkrótszą drogę do domu. Jestem zaintrygowana, przyznaje uczona. Adam Miklósi, specjalista od psiego zachowania z Eötvös Loránd University, mówi, że zaprojektowanie odpowiednich eksperymentów, by udowodnić psią magnetorecepcję, będzie niezwykle trudne. Trudno jest bowiem spowodować, by zwierzę mogło opierać się wyłącznie na tego typu danych. Problem w tym, że aby na 100% udowodnić istnienie magnetorecepcji czy jakiegokolwiek innego zmysłu, trzeba by wykluczyć wszystkie pozostałe zmysły, mówi. Burda i Benediktová już mają pomysł na kolejny interesujący eksperyment. Chcą przyczepić psom do obróż magnesy, które zakłócą lokalne pole magnetyczne. Uczeni mają zamiar sprawdzić, czy zaburzy to psom zdolność do nawigowania. Miklósi stwierdza, że ewentualne potwierdzenie magnetorecepcji u psów nie będzie zaskoczeniem. Wydaje się bowiem, że jest to zdolność, która pojawiła się na wczesnych etapach ewolucji i powinien posiadać ją każdy ssak, który odbywa dalekie podróże. « powrót do artykułu

Wystartowała pierwsza arabska misja marsjańska. Dzisiaj o godzinie 6:58 czasu lokalnego z Centrum Kosmicznego Tanegashima w Japonii wystartowała rakieta Mitsubishi H-IIA z orbiterem Mars Hope Zjedoczonych Emiratów Arabskich. To pierwsza międzyplanetarna misja kosmiczna przygotowana przez jakiekolwiek arabskie państwo. Dwie godziny po starcie inżynierowie w Centrum Kosmicznym im. Mohammeda bin Rashida (MBRSC) poinformowali o udanym oddzieleniu się drugiego członu rakiety, obraniu przez misję kursu na Czerwoną Planetę i nawiązaniu komunikacji z misją. Hope jest w świetnym stanie. Nasz zespół świętuje sukces, ale przed nami jeszcze dużo pracy, powiedział dyrektor misji, Omran Sharaf. W lutym 2021 roku, po przebyciu 493 milionów kilometrów, Hope ma trafić na orbitę Marsa. To jedna z trzech tegorocznych misji na Marsa. W ciągu najbliższych tygodni mają bowiem wystartować jeszcze amerykańska Mars 2020 i chińska Tianwen-1. Amerykanie wysyłają na Czerwoną Planetę łazik Perseverance oraz helikopter Ingenuity, Chińczycy mają zamiar posadowić niewielki lądownik. Najważniejszym testem będzie dla misji umieszczenie pojazdu na orbicie. Najbardziej boję się wejścia na orbitę, mówi zastępczyni dyrektora misji i główny jej naukowiec, Sarah Al Amiri. Uczona mówi, że dopiero to będzie testem, czy całość działa jak należy. Gdy już Hope wejdzie na orbitę Al Amiri i jej zespół zaczną prowadzić badania naukowe. Hope ma badać marsjańską atmosferę z punktu widzenia niezwykłej eliptycznej orbity, która pozwoli obserwować niemal całą powierzchnię planety. Sonda będzie obiegała Marsa w ciągu 55 godzin i dostarczy pierwszej globalnej mapy pogodowej planety. Zespół Al Amiri ma nadzieje, że dzięki temu poznamy proces powodujący, że Mars traci tlen i wodór. Zjednoczone Emiraty Arabskie błyskawicznie stanęły do kosmicznego wyścigu. Lediwe 6 lat temu powołano tam krajową agencję kosmiczną i od razu rozpoczęto planowanie misji marsjańskiej. Jednocześnie ZEA zaczęły projektować i budować satelity okołoziemskie. Hope ma pomóc w rozwoju lokalnego przemysłu kosmicznego oraz nauki. Emiraty, wiedząc, że ropa naftowa kiedyś się wyczerpie, stawiają na naukę i technologię jako motory napędowe swojego przyszłego rozwoju. To historyczny moment dla Zjednoczonych Emiratów arabskich i dla całego świata arabskiego. To dla mnie olbrzymi zaszczyt, że jestem częścią tej historii, powiedział Brett Landin z University of Colorado w Boulder, który stoi na czele zespołu inżynieryjnego misji. Pojazd Hope został niemal w całości zbudowany w USA, jednak w misję zaangażowanych jest 75 miejscowych inżynierów i naukowców, którzy zdobędą przy okazji bezcenną wiedzę i doświadczenie. ZEA w końcu ujawniły też koszty misji. Okazuje się, że całość pochłonie 200 milionów dolarów. To więcej niż głośna indyjska misja Mangalyaan, która kosztowała około 75 milionów USD, ale znacznie mniej niż warta 720 milionów dolarów misja Mars Reconnaissance Orbiter. « powrót do artykułu

W klifie skalnej doliny (wadi) w Abydos, którą Egipcjanie uważali za bramę w Zaświaty, znaleziono wejścia do wykutych komór. Wszystkie znajdują się na tym samym poziomie. Przyległe komory są niekiedy połączone małymi przejściami, tworząc zgrupowania dwóch, trzech, a w jednym przypadku nawet pięciu pomieszczeń. Wg archeologów, datują się one na okres ptolemejski. Szef misji Mohamed Abdel-Badi ujawnił, że w komorach nie ma zdobień. Wyjątek stanowią 2 płaskorzeźby (bas-relief) - małe figurki wyryte przy jednym z wejść.  Naukowcy wspominają też o płytkich niszach, ławach, a także rzędach okrągłych zagłębień w podłodze i drobnych otworach w ścianie tuż pod sklepieniem. W większości komór przy wejściu znajdują się uchwyty na dłoń bądź sznur. Jak poinformował Mostafa al-Waziri, sekretarz generalny Służby Starożytności, komory rzadko mają wysokość większą niż 120 cm. Niektóre z nich są powiększeniem naturalnych tuneli wydrążonych przez wodę. Nie wydaje się, by komory były wykorzystywane do pochówków. W jednej z nich odkryto 3 inskrypcje: Khuusu-n-Hor, Amenirdis (to imię matki) i Nes-Hor (imię babki). Ceramika znaleziona w środku oraz na terenie wokół komór stanowi wskazówkę, że kompleks prawdopodobnie datuje się na okres ptolemejski. Dr Matthew Adams z Uniwersytetu Nowojorskiego, współdyrektor North Abydos Expedition, uważa, że lokalizacja komór w świętej dolinie Abydos, w dodatku wysoko na ścianie klifu, sugeruje, że kompleks pełnił ważną rolę religijną. Badania znajdują się dopiero na wstępnym etapie. « powrót do artykułu

Przełom na gruncie inżynierii i fizyki ogłosili naukowcy z CUNY ASRC i Georgia Tech. Jako pierwsi w historii zaprezentowali bowiem porządek topologiczny bazujący na modulacjach czasu. Osiągnięcie to pozwala na propagację fal dźwiękowych wzdłuż granic metamateriałów topologicznych bez ryzyka, że fale wrócą czy też zaczną propagować się poprzecznie z powodu niedoskonałości materiału. Topologia zajmuje się badaniem właściwości, które nie ulegają zmainie nawet po zdeformowaniu obiektów. W izolatorze topologicznym prąd płynie wzdłuż granic obiektu, a na przepływ ten nie mają wpływu niedoskonałości struktury obiektu. W ostatnich latach dzięki postępom na polu metamateriałów udało się w podobny sposób kontrolować rozprzestrzenianie się światła i dźwięku. Andrea Alu z CUNY ASRC i profesor Alexander Khanikaev z City College of New York wykorzystali asymetrie geometryczne do stworzenia porządku topologicznego w metamateriałach akustycznych. Fale dźwiękowe rozprzestrzeniały się wzdłuż ich krawędzi i brzegów. Jednak poważnym problemem był tutaj fakt, że mogły one rozprzestrzeniać się zarówno w przód jak i w tył. To zaś bardzo zaburzało odporność materiału na zakłócenia i ograniczało topologiczny porządek propagacji dźwięku. Zaburzenia w strukturze materiału mogły bowiem prowadzić do odbicia dźwięku. Najnowsze badania pozwoliły na przezwyciężenie tych problemów. Ich autorzy wykazali, że do uzyskania porządku topologicznego można wykorzystać złamanie parzystości operacji odwrócenia czasu (parzystość T), a nie tylko asymetrii geometrycznych. Dzięki takiemu podejściu dźwięk rozprzestrzenia się tylko w jednym kierunku i jest bardzo odporny na wszelkie niedoskonałości materiału. To przełom na polu fizyki topologicznej. Uzyskaliśmy porządek topologiczny dzięki zmianom w czasie, co jest procesem zupełnie innym i dającym więcej korzyści niż cała topologiczna akustyka opierająca sie na asymetriach geometrycznych, mówi Andrea Alu. Dotychczasowe metody wymagały istnienia kanału, który był wykorzystywany do odbijania dźwięku, co znacząco ograniczało ich właściwości topologiczne. Dzięki modulacjom czasowym możemy uniemożliwić powrót dźwięku i uzyskać silną ochronę topologiczną. Przełomy dokonano dzięki stworzeniu urządzenia składającego się z zestawu okrągłych piezoelektrycznych rezonatorów ułożonych w strukturę powtarzających się heksagonów. Całość przypominała plaster miodu. Całość podłączono do zewnętrznego obwodu, który dostarczał sygnał modulujący odpowiedzialny za złamanie parzystości T. Co więcej, całość jest programowalna, co oznacza, że fale można wysłać wieloma różnymi drogami. Jak mówi Alu, wynalazek ten posłuży do udoskonalenia sonarów, układów elektronicznych wykorzystujących dźwięk czy urządzeń do obrazowania za pomocą ultradźwięków. Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Science Advances. « powrót do artykułu

Naukowcy z Uniwersytetu Karola Darwina ustalili, że lotopałanka karłowata (Petaurus breviceps) to de facto trzy gatunki, a nie jeden. Dr Teigan Cremona podkreśla, że odkrycie nowego gatunku ssaka to niezwykłe i ekscytujące wydarzenie. Może ono jednak oznaczać, że rozmieszczenie tej lotopałanki było przeszacowane, a niedawne pożary buszu negatywnie wpłynęły na jej liczebność. Badania przeprowadzono we współpracy z Muzeum Australii Południowej oraz Uniwersytetem Technologicznym Queensland. Wykazały one, że P. breviceps to aż 3 genetycznie i morfologicznie unikatowe gatunki. Wyniki studium ukazały się w Zoological Journal of the Linnean Society. Prace rozpoczęły się, gdy wcześniejsze badania genetyczne zrodziły pytania odnośnie do tożsamości lotopałanki znalezionej w Terytorium Północnym. Dzięki kampanii crowdfundingowej zespół udał się do Muzeum Historii Naturalnej w Londynie, by zbadać ponad 150-letni okaz. Oprócz tego naukowcy ocenili ponad 300 egzemplarzy: żywych i pochodzących z australijskich zbiorów. Teraz już wiadomo, że należy wyróżniać 3 gatunki: lotopałankę karłowatą (P. breviceps), a także sawannową (Petaurus ariel) i Petaurus notatus. Dr Cremona wyjaśnia, że lotopałanka sawannowa występuje na sawannach na północy Australii i wygląda jak o wiele mniejsza wersja lotopałanki pośredniej z bardziej spiczastym nosem. Pozostałe dwa gatunki, lotopałanka karłowata i P. notatus, wyglądają podobnie i mogą współwystępować w pewnych rejonach południowo-wschodniej Australii. Gdy uważano, że istnieje jeden gatunek, lotopałanki karłowate uznawano za rozpowszechnione i liczne oraz klasyfikowano jako gatunek najmniejszej troski. Rozróżnienie trzech gatunków oznacza znacząco pomniejszone rozmieszczenie, co sprawia, że gatunek jest podatny na [skutki] zniszczenia habitatu na dużą skalę. Zważywszy, że lotopałanki karłowate zamieszkują dziuple i potrzebują zróżnicowanego habitatu z rozmaitymi pokarmami, pożary buszu miały najprawdopodobniej zgubny wpływ na ten lubiany gatunek. Lotopałanka sawannowa z północy Australii występuje w regionie, w którym zachodzi zanikanie gatunków małych ssaków. Nim wyginą, musimy pilnie ocenić status ochronny lotopałanek karłowatych i sawannowych - apeluje dr Alyson Stobo-Wilson. Prof. Susan Carthew dodaje, że przyszłe prace powinny dot. ekologii i wymogów środowiskowych 3 gatunków. Ważne również, by szczegółowo opisać ich rozmieszczenie. « powrót do artykułu

Międzynarodowy zespół naukowy, na czele którego stali specjaliści z University of Edinburgh, zidentyfikował geny powiązane ze starzeniem się i wyjaśnia, dlaczego proces starzenia się przebiega tak różnie u różnych ludzi. Wyniki badań sugerują, że utrzymywanie odpowiedniego poziomu żelaza we krwi pomaga starzeć się lepiej i żyć dłużej. Naukowcy oparli swoje badania na na analizie danych genetycznych ponad miliona osób. Jesteśmy bardzo podekscytowani tymi wynikami. Mamy tutaj silną sugestię, że zbyt wysoki poziom żelaza we krwi zmniejsza liczbę zdrowo przeżytych lat oraz że utrzymywanie odpowiedniego poziomu żelaza pozwala kontrolować proces starzenia się. Sądzimy, że nasze odkrycia dotyczące metabolizmu żelaza pozwoli wyjaśnić, dlaczego spożywanie bogatego w żelazo czerwone mięso wiąże się z różnymi schorzeniami wieku starszego, jak na przykład z chorobami serca, mówi główny badać doktor Paul Timmers. Wraz z wiekiem nasz organizm powoli traci zdolność do homeostazy, czyli utrzymywania równowagi pomiędzy poszczególnymi parametrami. Brak tej równowagi jest przyczyną wielu chorób, a w końcu śmierci. Jednak przebieg procesu starzenia się jest bardzo różny u różnych ludzi. U niektórych pojawiają się poważne chroniczne schorzenia już w dość młodym wieku i ludzie ci szybko umierają, inni z kolei żyją w zdrowiu przez bardzo długi czas i do końca swoich dni są w dobrej kondycji. Autorzy najnowszych badań przyjrzeli się genom i odkryli dziesięć regionów odpowiedzialnych za długość życia, długość życia w zdrowiu oraz długość życia w idealnych warunkach. Naukowcy zauważyli, że istnieje silna korelacja pomiędzy tymi trzema czynnikami, a poziomem żelaza we krwi. Badania statystyczne przeprowadzone metodą randomizacji Mendla potwierdziły, że poziom żelaza ma najbardziej istotny wpływ na długość życia w zdrowiu. Na poziom żelaza we krwi wpływ ma nasza dieta. Zbyt wysoki lub zbyt niski jego poziom jest powiązany z chorobami wątroby, chorobą Parkinsona, a w starszym wieku wiąże się z obniżeniem zdolności organizmu do zwalczania infekcji. "Możliwości syntezy hemu spadają wraz z wiekiem. Jego niedobory prowadzą do akumulacji żelaza, stresu oksydacyjnego i dysfunkcji mitochondriów. Akumulacja żelaza pomaga patogenom w podtrzymaniu infekcji, co jest zgodne z obserwowaną u osób starszych podatnością na infekcje. Z kolei nieprawidłowa homeostaza żelaza w mózgu wiąże się z chorobami neurodegeneracyjnymi, jak choroba Alzheimera, Parkinsona czy stwardnienie rozsiane, piszą autorzy badań. Naukowcy zastrzegają, że kwestie te wymagają dalszych badań, ale już przewidują, że ich odkrycie może doprowadzić do opracowania leków, które zmniejszą niekorzystny wpływ starzenia się na zdrowie, wydłużą nie tylko ludzkie życie, ale też okres życia w zdrowiu. « powrót do artykułu

Chińsko-szwedzko-amerykański zespół naukowy opracował nowy materiał chłodzący zainspirowany przez chrząszcza żyjącego na zboczu wulkanów. Materiał odbija 95% promieniowania słonecznego i pozwala na obniżenie temperatury chłodzonego obiektu o około 5 stopni Celsjusza. Jego twórcy mówią, że może on posłużyć zarówno do chłodzenia budynków, jak i elektroniki. Azjatycki Neocerambyx gigas to złoty chrząszcz z rodziny kózkowatych. Często żyje on na zboczach aktywnych wulkanów, szczególnie na Jawie i Sumatrze. Tam, gdzie występuje temperatury powietrza często sięgają 40 stopni Celsjusza, a temperatura podłoża, po którym chrząszcz się porusza, może przekraczać 70 stopni. Gdy robi się naprawdę gorąco Neocerambyx gigas przestaje się poruszać, by pozbyć się nadmiaru ciepła i zmniejszyć jego absorpcję. Wytrzymałość na wysokie temperatury oraz wyjątkowy wygląd były tym, co przyciągnęło uwagę Han Zhou z Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju. Wraz z kolegami z University of Texas oraz szwedzkiego Królewskiego Instytutu Technologicznego, postanowili odkryć tajemnice chrząszcza. Zmierzyliśmy temperaturę zwierzęcia przy lekkim nasłonecznieniu i odkryliśmy, że potrafi on obniżyć temperaturę powierzchni ciała o 1,5 stopnia w zwykłych warunkach o i około 3 stopnie w próżni. Mierzyliśmy też właściwości optyczne jego oskórka chitynowego. Okazało się, że charakteryzuje się on wysoką wysokim współczynnikiem odbicia światła w zakresie widzialnym i podczerwonym, mówi Zhou. Gdy naukowcy przyjrzeli się pod mikroskopem elektronowym pokrywom zwierzęcia, czyli pierwszej stwardniałej parze skrzydeł chroniących właściwe błoniaste skrzydła, okazało się, że są one zbudowane z mikroskopijnych kłaczków o trójkątnym przekroju. Na 1 cm2 znajduje się około 25 000 tych przypominających włoski struktur. Te kłaczki w formie ostrosłupa mają dwie gładkie ściany, a trzecia jest pomarszczona. Marszczenia mają około 1 mikrometra szerokości i 0,18 mikrometra wysokości. Naukowcy postanowili sprawdzić, jak marszczenia te wchodzą w interakcje ze światłem. Okazało się, że rozpraszają one światło niezależnie od kąta jego padania. Co więcej, zmieniają też kąt odbitego światła tak, że zwiększa to szanse na pojawienie się całkowitego wewnętrznego odbicia wewnątrz marszczeń. Z kolei światło, które dotrze do gładkich stron kłaczków trafia później do strony pomarszczonej i tam również dochodzi do całkowitego wewnętrznego odbicia. Wykorzystaliśmy te informacje do stworzenia biomateriału inspirowanego chrząszczem, mówi Zhou. W uzyskanym polimerze zastosowano sfery z tlenku aluminium, które działały jak kłaczki na pokrywach chrząszcza. Eksperymenty wykazały, że struktura piramid (ostrosłupów) na powierzchni charakteryzuje się największym współczynnikiem odbicia, większym niż stożki i graniastosłupy. Stworzony przez naukowców materiał miał 500 mikrometrów grubości, znajdowały się w nim przypadkowo rozmieszczone 2-mikrometrowe  cząstki tlenku aluminium, a całość była pokryta piramidami o szerokości 8 i wysokości 5,7 mikrometra. Współczynnik odbicia takiego materiału wynosił około 95%. Naukowcy wykorzystali swój materiał do wyprodukowania obudowy na smartfona i stwierdzili, że temperatura urządzenia była o 4,5 stopnia niższa niż analogicznego smartfona w standardowej obudowie. Gdy z słoneczny dzień położyli swój materiał na masce samochodu zauważyli, że jest ona chłodniejsza średnio o 4 stopnie Celsjusza, a maksymalnie o 7 stopni Celsjusza od maski przykrytej kawałkiem białego papieru. Teraz naukowcy chcą opracować techniki produkowania swojego materiału na masową skalę. Będą też chcieli domieszkować go innymi materiałami, by nadać mu nowe właściwości, jak np. przewodnictwo elektryczne. « powrót do artykułu

W Łodzi powstała pierwsza w Polsce samoobsługowa biblioteka. Z Szuflandii, bo tak się nazywa, można korzystać przez całą dobę. Jedyne, czego potrzebujemy, to karta biblioteczna. Podobne biblioteki działają już od dłuższego czasu w USA czy w Azji. Szuflandia to efekt współpracy Biblioteki Miejskiej i firmy Arfido. Nasza wypożyczalnia to polski prototyp.  Zależało nam na dotarciu do jeszcze szerszej grupy odbiorców. Szuflandia jest dostępna 24 godziny na dobę, przez 7 dni w tygodniu. Nie ogranicza nas czas, jak również ewentualne pojawiające się obostrzenia związane z pandemią, powiedział dyrektor Biblioteki Miejskiej w Łodzi, Paweł Braun. Z automatycznej biblioteki mogą korzystać posiadacze kart bibliotecznych Biblioteki Miejskiej. Jedyny warunek – nie wolno przetrzymywać książek i nie wolno mieć nieuregulowanej kary. Jeśli jesteśmy takim wzorowym czytelnikiem, wystarczy, że zeskanujemy swoją kartę biblioteczną w czytniku Szuflandii i wpiszemy numer skrytki, z której chcemy wypożyczyć książkę. Możemy też wybrać tytuł z listy. Skrzynka się otworzy i możemy wyjąć książkę. W ten sposób możemy wypożyczyć 2 książki. Do Szuflandii możemy również oddawać książki, jednak tylko te, które wcześniej z niej wypożyczyliśmy. Wystarczy zeskanować kartę i spisać numer pustej skrzynki. Wkładamy tam książkę i już. Możemy też w ten sposób zwrócić książki przetrzymane. Zwrot automatycznie przerywa naliczanie kary, ale przed ponownym skorzystaniem z Szuflandii musimy karę uregulować. W razie awarii Szuflandii książki można zwrócić w bibliotece. Szuflandia to na razie program pilotażowy. W automacie znajdzie się niemal 100 tytułów. Jeśli testy wypadną pomyślnie to w niedalekiej przyszłości na terenie miasta powinno pojawićsię więcej automatów z książkami. « powrót do artykułu

Dzisiaj rano w XV-wiecznej katedrze świętych Piotra i Pawła w Nantes we Francji wybuchł pożar. Do walki z ogniem przystąpiło ponad 100 strażaków. Pożar udało się ugasić dopiero po południu. Już teraz wiadomo, że spłonęły wielkie organy, zniszczeniu uległy też witraże. Prokuratura podejrzewa podpalenie i wszczyna śledztwo. Już teraz wiadomo, że pożar wybuchł za organami, które uległy całkowitemu zniszczeniu. Spłonął też XIX wieczny obraz wypożyczony z Rzymu. Sytuacja wyglądała bardzo poważnie, na szczęście okazało się, że straty nie są tak wielkie, jak się obawiano. Do pożaru w Nantes doszło nieco rok po pożarze katedry Notre Dame. Na szczęście w Nantes ognień nie sięgnął dachu, straty są znacznie mniejsze. Nie powtórzył się scenariusz z Notre Dame. Dach jest nietknięty, poinformował komendant straży pożarnej Laurent Ferlay. Premier Castex zapewnił, że państwo weźmie udział odrestaurowaniu katedy. Jeden ze świadków mówi, że wkrótce po otwarciu swojego biura, około godziny 7:30 usłyszał huk. Gdy wyszedł na zewnątrz zobaczył wielkie płomienie wydobywające się z katedry. Budowa katedry w Nantes rozpoczęła się w 1434 roku. Kościół ukończono w... 1891 roku. To właśnie przed katedrą w Nantes d'Artagnan aresztował – na rozkaz i w obecności króla Ludwika XIV – prokuratora generalnego parlamentu i nadintendenta finansów, Nicolasa Fouqueta. To nie pierwsze uszkodzenie katedry w Nantes. Częściowo została ona uszkodzona w 1944 roku podczas alianckiego bombardowania. W 1972 roku ogień całkowicie strawił jej dach. Jego odbudowę zakończono w 1985 roku, zastępując drewniany dach betonową konstrukcją. Z kolei w 2015 roku podczas prac renowacyjnych pożar zniszczył większość dachu bazyliki Saint-Donatien w Nantes. Tym razem wszystko wskazuje na celowe podpalenie. Świątynie katolickie często padają we Francji ofiarami różnych form wandalizmu. Z oficjalnych danych wynika, że w 2018 roku miało miejsce około 900 takich wydarzeń. « powrót do artykułu

Naukowcy z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego wykorzystali technologię ciekłokrystalicznych elastomerów do zademonstrowania serii mikronarzędzi wytwarzanych na włóknach optycznych. Dwustumikrometrowy chwytak jest sterowany zdalnie, bez okablowania elektrycznego lub przewodów pneumatycznych, jedynie zielonym światłem dostarczanym przez światłowody - pochłonięta energia świetlna jest bezpośrednio zamieniana na pracę szczęk chwytaka. Chwytanie przedmiotów jest podstawową umiejętnością dla żywych organizmów, od mikroskopijnych wrotków, przez niesamowitą zręczność ludzkiej ręki, po szczęki drapieżnych wielorybów i miękkie macki olbrzymich kałamarnic. Jest także niezbędne dla wielu stale miniaturyzowanych technologii. Chwytaki mechaniczne, napędzane siłownikami elektrycznymi, pneumatycznymi, hydraulicznymi lub piezoelektrycznymi, stosowane są w skalach milimetrów i większych, ale ich złożoność i potrzeba przenoszenia siły na odległość uniemożliwiają miniaturyzację. Naukowcy z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego wraz z kolegami z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie zastosowali mikrostruktury z ciekłokrystalicznych elastomerów, które mogą zmieniać kształt w odpowiedzi na światło, aby zbudować mikronarzędzie napędzane światłem - optyczne kombinerki (optical pliers). Urządzenie zostało skonstruowane przez wyhodowanie zginających się szczęk na końcówkach włókien optycznych o średnicy mniej więcej ludzkiego włosa. Ciekłokrystaliczne elastomery (Liquid Crystal Elastomers, LCE) to inteligentne materiały, które mogą odwracalnie zmieniać kształt pod wpływem światła widzialnego. W swoim prototypie naukowcy połączyli napędzane światłem elementy z LCE z nową metodą wytwarzania struktur w skali mikrometrów: gdy światło ultrafioletowe jest przesyłane przez światłowód, na jego końcówce rośnie struktura w kształcie stożka. Indukowana światłem mechaniczna reakcja tak powstałej mikrostruktury zależy od orientacji cząsteczek wewnątrz elementu elastomerowego i może być kontrolowana w celu uzyskania zgięcia lub skurczu mikroelementów. Nowa technika wzrostu struktur z elastomerów oferuje możliwość wytwarzania różnych zdalnie sterowanych elementów w skali mikrometrowej. Badania nad elastomerowymi mikrostrukturami zasilanymi światłem są finansowane przez Narodowe Centrum Nauki w ramach projektu "Mechanizmy wykonawcze w mikroskali na bazie foto-responsywnych polimerów". Wyniki badań opisano na łamach Advanced Materials. « powrót do artykułu

Satelita Solar Orbiter przysłał właśnie fotografie z największym zbliżeniem Słońca, jakie kiedykolwiek wykonano. Widzimy na nich nawet niewielkie struktury, które naukowcy nazwali „ogniskami w lesie”. Satelita ma na pokładzie instrument skonstruowany przy pomocy Centrum Badań Kosmicznych PAN. Solar Orbiter to wspólna misja NASA i ESA. Satelita został wystrzelony 9 lutego bieżącego roku i ma przed 7–10 lat badań Słońce. Jego głównym zadaniem jest zbadanie sił napędzających wiatr Słoneczny. Na razie satelita podróżuje w kierunku wyznaczonej orbity. Usadowi się na niej dopiero za dwa lata. Gdy już to się stanie, dostarczy nam unikatowych zdjęć biegunów naszej gwiazdy. W ubiegłym miesiącu Solar Orbiter zakończył swoją pierwszą orbitę wokół Słońca i zbliżył się na odległość 77 milionów kilometrów do naszej gwiazdy. w tym czasie uruchomiono wszystkie 10 instrumentów służących do jej obserwacji. Na razie instrumenty były testowane, sprawdzano, czy prawidłowo pracują. Naukowcy nie spodziewają się żadnych odkryć na tym etapie misji. Satelita ma na pokładzie sześć urządzeń do obrazowania. Najbardziej interesujące zdjęcia nadeszły z Extreme Ultraviolet Imager (EURI). Urządzenie zarejestrowało liczne niewielkie jasne miejsca o rozmiarach od miliona do miliarda razy mniejszych od miejsc rozbłysków słonecznych. Zyskały one nazwę „ognisk w lesie”. Jak mówi główny badacz misji EUI, David Berghmans z belgijskiego Obserwatorium Królewskiego w Brukseli, są one „małymi kuzynami” rozbłysków. Te „ogniska” mogą być albo miniaturowymi wersjami rozbłysków, jakie widzimy z Ziemi, albo też mogą mieć związek z tzw. nanorozbłyskami. Coraz więcej specjalistów sądzi, że to nanoflary są odpowiedzialne za zadziwiająco wysoką temperaturę korony Słońca. Nie wiemy, dlaczego korona jest nawet 300-krotnie cieplejsza od powierzchni gwiazdy. Uczeni mają nadzieję, że Solar Orbiter rozwiąże i tę zagadkę. Jednym z najbliższych zadań satelity będzie próba zmierzenia temperatury „ognisk” za pomocą instrumentu Spectral Imaging of the Coronal Environment. Z kolei Solar and Heliospheric Imager (SoloHI) wysłał zdjęcia światła zodiakalnego. Pojawia się ono gdy światło słoneczne odbija się od cząstek pyłu. Wykonanie fotografii było ważnym testem, gdyż wykonanie zdjęć światła zodiakalnego wymagało, by instrument o bilion razy przyciemnił blask Słońca. Udany test dowiódł, że SoloHI jest gotowy do rejestrowania obrazów potrzebnych do badania wiatru słonecznego. Pozytywnie wypadły również testy pozostałych instrumentów Solar Orbitera. « powrót do artykułu

Związek z liści pięknotki amerykańskiej (Callicarpa americana) wzmacnia aktywność antybiotyków wobec lekoopornych gronkowców. Eksperymenty laboratoryjne wykazały, że w połączeniu z oksacyliną substancja ta niweczy lekooporność metycylinoopornych gronkowców złocistych (ang. methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA). Pięknotka amerykańska to krzew pochodzący z południowych USA. Jest wykorzystywana w ogrodnictwie jako roślina ozdobna. Zdecydowaliśmy się zbadać właściwości chemiczne pięknotki amerykańskiej, ponieważ była ona ważną rośliną leczniczą Indian - podkreśla prof. Cassandra Quave z Emory University. Alibamu, Czoktawowie, Krikowie, Koasati czy Seminole wykorzystywali pięknotkę do różnych celów leczniczych. Liście i inne części rośliny gotowano do zastosowania w parówkach; w ten sposób zwalczano np. reumatyzm. Z gotowanych korzeni przygotowywano leki na zawroty głowy, bóle brzucha i zatrzymanie moczu. Z kory z pędów uzyskiwano natomiast miksturę na świąd. Poprzednie badania wykazały, że ekstrakty z liści pięknotki odstraszają komary i kleszcze. Wcześniejsze studium zespołu Quave zademonstrowało, że wyciągi z liści hamują wzrost bakterii powodujących trądzik. Tym razem Amerykanie skupili się na testowaniu ekstraktów z liści pod kątem skuteczności wobec MRSA. Nawet pojedyncza tkanka roślinna może zawierać setki unikatowych cząsteczek. Ich chemiczne rozdzielenie to mozolny proces. Później przychodzi kolej na testy i ich powtarzanie, by wreszcie znaleźć tę skuteczną. Autorzy publikacji z pisma Infectious Diseases odkryli związek, który lekko hamował wzrost MRSA. Należy on do diterpenów typu klerodanu. Ponieważ substancja tylko lekko hamowała MRSA, naukowcy wypróbowali ją w połączeniu z antybiotykami beta-laktamowymi. Antybiotyki beta-laktamowe są jednymi z najbezpieczniejszych i najmniej toksycznych w obecnie dostępnym arsenale leków. Niestety, MRSA rozwinęło oporność na nie. Testy laboratoryjne wykazały, że związek z liści pięknotki działa synergicznie z oksacyliną, znosząc lekooporność MRSA. Kolejnym krokiem będzie przebadanie połączenia ekstraktu i antybiotyku na modelach zwierzęcych. Jeśli wyniki pokażą, że takie połączenie zwalcza zakażenia metycylinoopornym gronkowcem złocistym, naukowcy będą syntetyzować diterpen w laboratorium, żeby poprawić jego budowę chemiczną i w ten sposób zwiększyć skuteczność terapii skojarzonej. « powrót do artykułu

W głębinach oceanu pozbawionych światła słonecznego zespół naukowców odkrył jeden z najczarniejszych znanych materiałów: skórę pewnych ryb. Te ultraczarne ryby pochłaniają światło tak skutecznie, że nawet w jaskrawym świetle wyglądają jak kontury bez rozróżnialnych cech. W ciemnościach głębin, także otoczone bioluminescencyjnym światłem, ryby te dosłownie znikają. Szesnastego lipca w piśmie Current Biology ukazał się artykuł zespołu Karen Osborn z Narodowego Muzeum Historii Naturalnej (Smithsonian Institution) i Sönke Johnsena z Duke University. Naukowcy podkreślają, że ultraczarna skóra wyewoluowała u 16 gatunków głębokowodnych ryb. Dane histologiczne sugerują, że niski współczynnik odbicia jest pośredniczony przez ciągłą warstwę gęsto upakowanych melanosomów tuż pod błoną podstawną naskórka. W warstwie tej brakuje niezabarwionych przerw między melonoforami, które występują u innych ryb o ciemnym ubarwieniu. Jak podkreślają naukowcy, przekłada się to na wysoką absorpcję. Odbija się zaledwie 0,5% światła. Naśladowanie tej strategii pozwoliłoby inżynierom opracować tańsze, giętkie i bardziej wytrzymałe ultraczarne materiały do zastosowań w technologiach optycznych, np. teleskopach, czy do kamuflażu. Osborn zainteresowała się rybią skórą, po tym jak spróbowała sfotografować uderzająco czarne, złowione włókiem dennym ryby. Mimo nowoczesnego sprzętu nie mogła uwiecznić  żadnych szczegółów. Nie miało znaczenia, jak się ustawiło aparat czy oświetlenie - pochłaniane było całe światło. Pomiary w laboratorium pokazały, czemu aparaty sobie nie radziły. Wiele z ryb pochłaniało ponad 99,5% światła, które padało na ich powierzchnię. W głębokim, ciemnym oceanie, gdzie pojedynczy foton wystarczy, by przyciągnąć czyjąś uwagę, taka intensywna czerń zwiększa szansę ryb na przeżycie. Ponieważ światło słoneczne nie dociera na większe głębokości, gros istot z głębin produkuje własne światło (zjawisko to nazywamy bioluminescencją). Można w ten sposób zwrócić uwagę płci przeciwnej, rozproszyć drapieżniki czy zwabić ofiarę. Można też zdemaskować zwierzęta znajdujące się nieopodal, chyba że mają one dobry kamuflaż. Jeśli chcesz się wtopić w nieskończoną czerń otoczenia, pochłonięcie wszystkich docierających do ciebie fotonów wydaje się wspaniałą metodą - podkreśla Osborn. Naukowcy zauważyli, że kształt, rozmiar i układ melonosomów powodują, że praktycznie całe światło, jakiego same bezpośrednio nie absorbują, jest jest kierowane do sąsiednich melanosomów (wydłuża się ścieżka optyczna, a więc i pochłanianie promieniowania przez melaninę). Niski współczynnik odbicia to pokłosie rozpraszania światła na boki w obrębie warstwy. W gruncie rzeczy tworzą one superwydajną, supercienką pułapkę świetlną. Światło się nie odbija, nie przechodzi na drugą stronę. Wchodzi w tę warstwę i przepada. Jak wyliczono, spośród 18 uwzględnionych w badaniach gatunków przy fali długości 480 nm (to wartość typowa m.in. dla oceanicznej bioluminescencji) 16 prezentowało współczynniki odbicia poniżej 0,5%, a 2 pozostałe gatunki (Chauliodus macouni i Cyclothone acclinidens) poniżej 0,6%. Z wyjątkiem C. acclinidens, Ch. macouni i Sigmops elongatus, ultraczarna skóra pokrywała większość ciała, co sugeruje, że ma ona zmniejszać odbicie światła z bioluminescencji. Generalnie badane ryby były średnich rozmiarów, dlatego presja, by ukryć się zarówno przed drapieżnikami, jak i ofiarami, mogła być ważną siłą napędzającą ewolucję ultarczarnej skóry. Naukowcy podejrzewają też, że ultraciemna skóra u drapieżników polujących z zasadzki, np. Oneirodes sp., Eustomias spp. i Astronesthes micropogon, służy do zmniejszenia współczynnika odbicia własnych wabików. Niekiedy ultraczarna skóra znajdowała się tylko w okolicy przewodu pokarmowego, co miałoby służyć ukryciu światła emitowanego przez niedawno spożytą bioluminescencyjną ofiarę. U np. Ch. macouni ultraczarna skóra występowała nad i pod lustrzanym pasem, co sugeruje, że dla rejonów ciała o wysokiej krzywiźnie kamuflaż lustrzany może być mniej skuteczny, dlatego zastąpiono go ultraczernią. « powrót do artykułu

NASA po raz kolejny przekłada start Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba (JWST). Wystrzelenie urządzenia, planowane dotychczas na marzec 2021 roku zostało przesunięte na 31 października 2021. Częściową winę za kolejne opóźnienie ponosi epidemia koronawirusa. Prace nad następcą Teleskopu Hubble'a rozpoczęły się w 1996 roku. Wówczas planowano, że pochłoną one 0,5 miliarda dolarów. Obecny budżet projektu to 9,6 miliarda. Start teleskopu wielokrotnie też przekładano. Ostatnio w roku 2018, kiedy poinformowano, że odbędzie się on w marcu 2021, a nie w marcu 2020. Obecne opóźnienie nie spowoduje dalszego zwiększenia budżetu, zapewnił dyrektor NASA ds. misji naukowych Thomas Zurbuchen. Zostanie ono sfinansowane z zapasowych środków przewidzianych w obecnym budżecie. Z kolei dyrektor projektu JWST, Gregory Robinson, poinformował, że epidemia koronawirusa odpowiada za co najmniej 3 miesiące z ogłoszonego właśnie 7-miesięcznego opóźnienia. Nasz zespół stosuje się do zaleceń epidemicznych. Utrzymywany jest dystans pomiędzy pracownikami, co wpływa na tempo prac w clean roomie, stwierdził. JWST zastąpi Teleskop Kosmiczny Hubble'a, który prawdopodobnie przestanie pracować w ciągu najbliższych kilkunastu lat. JWST będzie w stanie odnaleźć egzoplanety, których Hubble nie jest w stanie dostrzec. Teleskop będzie też mógł badać ich atmosfery, szukając w nich sygnatur życia. Zajrzy też głębiej niż Hubble w przestrzeń kosmiczną. Zobaczy tworzenie się pierwszych gwiazd i galaktyk oraz pozwoli zbadać ich ewolucję. « powrót do artykułu

Japoński akcelerator cząstek SuperKEKB pobił światowy rekord świetlności. Pracujący przy nim naukowcy obiecują, że to dopiero początek. W ciągu najbliższych lat chcą zwiększyć świetlność urządzenia aż 40-krotnie, co ma pozwolić zarówno na odkrycie ciemnej materii, jak i wyjście z fizyką poza Model Standardowy. Mamy nadzieję, że akcelerator pozwoli nam wykryć ciemną materię – o ile ona istnieje – i badać ją w niedostępny obecnie sposób, mówi profesor Kay Kinoshita z University of Cincinnati. Świetlność akceleratora to liczba kolizji, która w nim zachodzi. Podczas tych zderzeń powstają nowe cząstki. Im więc więcej zderzeń, tym więcej cząstek, więcej danych i większa szansa n a zarejestrowanie czegoś nowego. SuperKEKB zderza pozytony i elektrony przyspieszane w 3-kilometrowym tunelu. Akcelerator został uruchomiony w 2018 roku i naukowcy ciągle pracują nad zwiększaniem jego jasności. Profesor Alan Schwartz i jego studenci z University of Cincinnati zaprojektowali i zbudowali jeden z detektorów akceleratora. To krok milowy w projektowaniu akceleratorów. SuperKEKB wykorzystuje architekturę tzw. „nano strumieni”. W technice tej strumienie cząstek są ściskane wzdłuż osi pionowej, dzięki czemu są bardzo cienkie, wyjaśnia Schwartz. To pierwszy na świecie akcelerator, który korzysta z tej techniki. Ze względu na rozmiary cząstek, szansa, że dojdzie do zderzenia, jest niewielka. Im bardziej ściśnięty strumień, tym większe zagęszczenie cząstek i tym większe prawdopodobieństwo zderzeń. Obecnie wysokość wiązki w punkcie zderzenia wynosi 220 nanometrów. W przyszłości ma to być zaledwie 50 nanometrów, czyli około 1/1000 grubości ludzkiego włosa. Profesor Kay Kinoshita poświęciła całą swoją naukową karierę zagadnieniu zwiększania świetlności akceleratorów. Uczona pracuje nad tym zagadnieniem od 1982 roku. To bardzo interesujące, gdyż jest bardzo wymagające. Wiesz, że robisz coś, czego nikt nigdy nie zrobił, mówi. Poprzednik SuperKEKB, akcelerator KEKB, który działał w latach 1999–2010 w KEK (Organizacja Badań nad Akceleratorami Wysokich Energii), również był światowym rekordzistą. Urządzenie pracowało ze świetlnością 2,11x1034 cm-2s-1. Dopiero w 2018 roku rekord ten został pobity przez Wielki Zderzacz Hadronów, który osiągnął świetlność 2,14x1034 cm-2s-1. Rekord LHC nie utrzymał się długo, dnia 15 czerwca 2020 roku SuperKEKB osiągnął świetlność 2,22x1034 cm-2s-1. Już tydzień później, 21 czerwca naukowcy poinformowali o nowym rekordzie. Teraz SuperKEKB pracuje ze świetlnością wynoszącą 2,40x1034 cm-2s-1. W ciągu najbliższych lat świetlność SuperKEKB ma wzrosnąć 40-krotnie. Docelowo ma ona wynieść 8x1035 cm-2s-1. Sukces SuperKEKB to sukces międzynarodowej współpracy. Nadprzewodzące magnesy, które ostatecznie skupiają strumienie cząstek zostały zbudowane we współpracy z amerykańskimi Brookhaven National Laboratory oraz Fermi National Accelerator Laboratory. Systemy monitorowania kolizji to dzieło SLAC National Accelerator Laboratory i University of Hawaii. Naukowcy ze Szwajcarii (CERN), Francji (IJCLab), Chin (IHEP) i USA (SLAC) biorą udział w pracach i badaniach, w których wykorzystywany jest akcelerator. Wykorzystujący diament system monitorowania promieniowania oraz system przerywania wiązki to dzieło włoskich Narodowego Instytutu Fizyki Jądrowej oraz Uniwersytetu w Trieście, a system monitorowania jasności powstał w Rosji. Wiązki elektronów i pozytonów rozpędzane w SuperKEKB zderzają się w centrum detektora Belle II, który opisywaliśmy przed 2 laty. To niezwykłe urządzenie zostało zbudowane przez grupę 1000 fizyków i inżynierów ze 119 uczelni z 26 krajów świata. I to właśnie wewnątrz Belle II naukowcy mają nadzieję znaleźć ciemną materię i rozpocząć badania jej właściwości. « powrót do artykułu

Jeszcze 200 lat temu ryby z gatunku Sympterichthys unipennis były tak rozpowszechnione w wodach wokół Tasmanii, że stały się jednym z pierwszych gatunków naukowo opisanych morskich ryb. Teraz są pierwszym gatunkiem morskiej ryby, który wyginął w czasach współczesnych. W 1802 roku francuski naturalista Francois Peron złowił i opisał Sympterichthys unipennis. Obecnie jest to jedyny przedstawiciel tego gatunku, którym dysponuje nauka. Pomimo intensywnych poszukiwań prowadzonych wzdłuż australijskiego wybrzeża, nie udało się napotkać żadnego żyjącego Sympterichthys unipennis. W 2017 roku na łamach pisma Biological Conservation poinformowano, że od ponad 200 lat nie widziano Sympterichthys unipennis. Teraz gatunek został oficjalnie uznany za wymarły. Po raz pierwszy w historii zadeklarowano wyginięcie morskiej ryby w czasach współczesnych. Nie wiadomo, kiedy Sympterichthys unipennis wyginął, ani co było przyczyną zagłady gatunku. Sympterichthys unipennis należał do niewielkiej rodziny Brachionichthyidae z rzędu żabnicokształtnych. To endemity zasiedlające wody południowo-wschodniej Australii, od Wielkiej Zatoki Australijskiej po Tasmanię. Obecnie istnieje 13 ich gatunków. Ryby zamieszkują obszary przy dnie, na głębokości do 60 metrów. Wykorzystują płetwy do „chodzenia” po dnie. Niegdyś były bardzo rozpowszechnione, obecnie są rzadkie. Na tyle rzadkie, że w 2018 roku ekolodzy z radością powitali informację o odkryciu nieznanej populacji Thymichthys politus składającej się z 20–40 osobników. Ten gatunek jest obecnie krytycznie zagrożony. Brachionichthyidae są niezwykle mocno związane z terenem, na którym występują. Jeśli ich habitat zostaje zniszczony, giną razem z nim. Większość czasu spędzają nieruchomo na dnie. Gdy im coś przeszkodzi, przemieszczają się o kilka metrów. Jako, że w ich rozwoju nie ma stadium larwalnego, nie są w stanie rozprzestrzenić się na inne tereny. Przez to są bardzo podatne na czynniki niszczące ich habitat, mówi ekolog Graham Edgar z University of Tasmania. Brachionichthyidae zagrażają rybołówstwo, zanieczyszczenia, inwazyjne gatunki i niszczenie habitatów. Bardzo szkodliwy jest dla nich połów ostryg. Wspomniany już tutaj gatunek Thymichthys politus jest krytycznie zagrożony. Podobnie zresztą jak Brachiopsilus ziebelli, którego nie widziano od 2007 roku. « powrót do artykułu

Dr Przemysław Mróz z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego został laureatem 1. edycji Nagrody im. Franka Wilczka. Kapituła nagrodziła go za scharakteryzowanie populacji planet swobodnych w Drodze Mlecznej i odkrycie najbardziej wiarygodnych kandydatów na małomasywne planety swobodne. To jedno z największych osiągnięć polskiej astronomii w ostatnich latach. Nagroda im. Franka Wilczka została ustanowiona w lutym 2019 roku. Jest fundowana przez Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UJ oraz Fundację Kościuszkowską. Przyznawana jest co 2 lata młodym polskim naukowcom, którzy dokonali znaczącego odkrycia w fizyce, astronomii lub w dziedzinach im zbliżonych. Jeśli osoba nominowana do nagrody uzyskała stopień naukowy doktora, to zgłoszenie jej kandydatury nie może nastąpić później niż 7 lat od daty jego nadania. Nagroda - w wysokości 12 tys. dolarów amerykańskich - przyznawana jest indywidualnie. Nie dopuszcza się zatem nominacji grupy badaczy oraz jednostek naukowych lub badawczych. Wiedza astronomiczna dotycząca planet swobodnych uległa ogromnemu pogłębieniu dzięki badaniom prowadzonym w ostatnich latach przez dr. Przemysława Mroza. Badacz z UW przeprowadził wszechstronną analizę tzw. zjawisk mikrosoczewkowania grawitacyjnego, której głównym celem było znalezienie zjawisk o bardzo krótkich skalach czasowych (charakterystycznych dla obiektów małomasywnych) i wyznaczenie na ich podstawie częstości występowania w Galaktyce planet swobodnych. Oprócz analizy globalnej populacji planet swobodnych dr Przemysław Mróz poszukiwał najbardziej wiarygodnych przypadków indywidualnych detekcji tych planet. W tym celu badał wybrane zjawiska mikrosoczewkowania, w których gwiazda soczewkowana była gwiazdą olbrzymem i w których można było się spodziewać dodatkowych efektów w krzywej blasku mikrosoczewkowania, umożliwiających precyzyjniejsze oszacowanie masy obiektu. Idea zaproponowana przez laureata okazała się niezwykle skuteczna. Udało mu się znaleźć i scharakteryzować 3 planety swobodne, w tym bardzo małomasywną o masie ziemskiej. Patronem nagrody jest Frank Wilczek - wybitny amerykański fizyk polskiego pochodzenia, profesor fizyki w Massachusetts Institute of Technology. W 2004 roku z Hugh Davidem Politzerem i Davidem Grossem otrzymał Nagrodę Nobla z fizyki za opracowanie asymptomatycznej swobody w teorii silnych oddziaływań między cząstkami elementarnymi. W 2012 roku uhonorowany został tytułem doktora honoris causa Uniwersytetu Jagiellońskiego. Pierwszego laureata nagrody wyłoniła kapituła w składzie: prof. Frank Wilczek, prof. Katarzyna Chałasińska-Macukow (UW), prof. Stanisław Kistryn (UJ), prof. Maciej Lewenstein (ICFO w Barcelonie) i prof. Christopher Sachrajda (Uniwersytet w Southampton). W czerwcu Międzynarodowa Unia Astronomiczna (IAU) przyznała coroczne prestiżowe nagrody za najwybitniejsze na świecie prace doktorskie obronione w 2019 roku w dziedzinie astronomii. Dr Przemysław Mróz był jednym z laureatów. « powrót do artykułu

Felietony, które zainspirowały twórców serialu "Dr House" w księgarniach! Młody mężczyzna spędzający swoje urodziny na Bahamach podczas kolacji próbuje barakudy. Kilka godzin później, tańcząc, upada na parkiet z obezwładniającym bólem brzucha. Kobieta w średnim wieku wraca do lekarza dwa dni po wizycie, na którą przyszła z lekką wysypką na grzbiecie dłoni. Teraz wysypka zrobiła się fioletowa i pokrywa całe jej ciało. Treser słoni w wędrownym cyrku, którego kilka lat wcześniej kopnęła zebra, nagle zaczyna cierpieć na nieznośny ból głowy - czuje, jakby coś wprost "tłukło mu się w czaszce"... Dziwne przypadki medyczne. Uwielbiamy o nich czytać, bo jest to trochę jak lektura wciągającego kryminału – tyle tylko, że treści są jeszcze bardziej ludzkie, bliskie... skórze. Literalnie. Sercu, mózgowi i innym narządom. Krótko mówiąc: człowiekowi. Bo "przypadki medyczne" to ludzie, ludzkie historie - i dlatego są tak wciągające. "Szukając diagnozy", czyli operacja detektywistyczna W każdym z tych przypadków droga do zastosowania właściwego leczenia jest kręta i frustrująco mglista. W książce "Szukając diagnozy", która ukazała się 1 lipca nakładem wydawnictwa Insignis, dr Lisa Sanders w pasjonujący sposób opisuje, jak lekarze usiłują rozwikłać medyczne zagwozdki i dochodzą do postawienia właściwych diagnoz - dzięki obszernej specjalistycznej wiedzy, drobiazgowej analizie, a czasem... łutowi szczęścia. Szukanie diagnozy to fascynująca praca. Można wcielić się w Sherlocka Holmesa, który wyróżnia się niespotykanym okiem i wyjątkową sprawnością dedukcji. Lisa Sanders nie jest jednak tylko medycznym detektywem. Z jej felietonów wypływa mnóstwo zupełnie nieholmesowskiego współczucia i empatii dla pacjentów. Autorka książki "Szukając diagnozy" to postać nietuzinkowa. Dr med. Lisa Sanders jest profesorem Wydziału Medycznego Uniwersytetu Yale, autorką bestselleru "Zagadki medyczne i sztuka diagnozy", felietonistką "The New York Times Magazine", a także, co ciekawe, inspiratorką, a następnie konsultantką serialu "Dr House". Wydaje się, że Lisa Sanders doświadczyła już chyba wszystkiego, co nieoczywiste w jej profesji. Wciąż bywa jednak zdezorientowana, analizując osobliwe przypadki schorzeń i dolegliwości. Felietony z tajemniczymi i zaskakującymi przypadkami medycznymi, które składają się na książkę "Szukając diagnozy", dostarczają dreszczyku emocji, ale paradoksalnie pozostają niezwykle krzepiące – pozwalają wierzyć, że w naszym ciele nic nie dzieje się bez przyczyny. Że prędzej czy później medyczne puzzle ułożą się w wyraźny obrazek – tak jak udaje się to Lisie Sanders.

Coraz szerszy dostęp do antykoncepcji oraz poprawa poziomu edukacji kobiet i dziewcząt prowadzą do zmniejszenia liczby urodzin. W 2064 roku światowa populacja ludzi osiągnie szczytową liczbę około 9,7 miliarda, a następnie zacznie spadać i do roku 2100 ludzi będzie 8,8 miliarda. To o około 2 miliardy mniej niż niektóre wcześniejsze prognozy, czytamy na łamach The Lancet. Naukowcy z Wydziału Medycyny University of Washington wykorzystali dane z Global Burden of Disease Study 2017 oraz nowe metody prognozowania śmiertelności, płodności i migracji. Specjaliści stwierdzili, że do roku 2100 w 183 ze 195 krajów świata współczynnik dzietności – czyli liczba dzieci rodzonych w ciągu życia przez przeciętną kobietę – spadnie poniżej współczynnika zastępowalności pokoleń (TFR), wynoszącego 2,1. Po raz ostatni liczebność ludzkiej populacji uległa zmniejszeniu w połowie XIV wieku w wyniku epidemii Czarnej Śmierci. Jeśli nasze prognozy są prawidłowe, to po raz pierwszy w historii populacja człowieka zmniejszy się nie z powodu zarazy czy głodu, ale z powodu spadku płodności, wyjaśnia główny autor artykułu, profesor Stein Emil Vollset. Autorzy badań prognozują też olbrzymią zmianę struktury wieku. W roku 2100 na świecie będzie żyło 2,37 miliarda osób powyżej 65. roku życia i 1,7 miliarda osób poniżej 20. roku życia. To zaś pokazuje, że wiele krajów będzie musiało ratować swoje rynki pracy prowadząc liberalną politykę migracyjną. Najbardziej prawdopodobnym scenariuszem nie jest już ciągły wzrost liczby ludności przez cały obecny wiek, mówi główny autor badań, doktor Christopher Murray. Spadek liczby dorosłych w wieku produkcyjnych zmniejszy wzrost gospodarczy, co do końca wieku może doprowadzić do znacznych zmian geopolitycznych, stwierdza Vollset. Zmiany te mogą być naprawdę głębokie. Jak mówi wydawca pisma The Lancet, doktor Richard Horton, w XXI wieku Afryka i świat arabski ukształtują naszą przyszłośc, a wpływy Europy i Azji się mniejszą. Do końca wieku dominującymi potęgami będą Indie, Nigeria, Chiny i USA. To będzie nowa rzeczywistość, na którą musimy się przygotowywać już teraz. Ogólnoświatowy współczynnik zastępowalności pokoleń będzie ciągle spadał. Zmniejszy się z 2,37 w roku 2017 do 1,66 w roku 2100. Wyjątkowo niski będzie we Włoszech i Hiszpanii (po 1,2) oraz w Polsce (1,17). Nawet nie wielkie zmiany TFR oznaczają olbrzymie zmiany demograficzne. Zwiększenie TFR o 0,1 oznacza, że w 2100 roku na Ziemi będzie o 500 milionów ludzi więcej. Do największych spadków dzietności dojdzie w krajach, gdzie dzietność jest największa. Szczególnie doświadczą go kraje Afryki Subsaharyjskiej. Tam w 2017 roku TFR wynosił 4,6, a w 2100 wyniesie 1,7. W Nigrze, kraju w którym w roku 2017 TFR wynosił 7, w roku 2100 wyniesie on 1,8. Mimo tak dramatycznych spadków liczba  ludności Afryki subsaharyjskiej zwiększy się z 1,03 w roku 2017 do 3,07 w roku 2100. Będzie to spowodowane zmniejszającą się śmiertelnością oraz rosnącą liczbą kobiet wchodzących w wiek reprodukcyjny. Obok Afryki subsaharyjskiej wzrost liczby ludności spodziewany jest tylko w Afryce północnej i na Bliskim Wschodzie. Obecnie mieszka tam 600 milionów osób, a w roku 2100 region ten będzie zamieszkany przez 978 milionów ludzi. Do największych spadków populacji dojdzie w krajach Azji oraz Europy. W 23 krajach liczba ludności zmniejszy się o ponad 50%. Wśród takich krajów znajdzie się Japonia, gdzie liczba obywateli spadnie ze 128 milionów w 2017 do 60 milionów w 2100, Tajlandia (spadek z 71 do 35 milionów), Hiszpania (z 46 do 23 milionów), Włochy (z 61 do 31 milionów), Portugalia (z 11 do 5 milionów) i Korea Południowa (z 53 do 27 milionów). Dodatkowo w 34 krajach liczba ludności spadnie od 25 do 50 procent. Takiego procesu doświadczą Chiny, gdzie w 2100 roku będą 732 miliony obywateli. W związku ze spadającą dzietnością i rosnącą długością życia liczba dzieci poniżej 5. roku życia zmniejszy się z 681 milionów w roku 2017 do 401 milionów w roku 2100. W tym samym czasie liczba osób powyżej 80. roku życia wzrośnie ze 141 do 866 milionów. W krajach, gdzie liczebność populacji zmniejszy się o co najmniej 25% stosunek osób po 80. roku życia w porównaniu do osób poniżej 15. roku życia wzrośnie z 0,16 do 1,50. Ponadto, jeśli obecne tendencje na rynku pracy zostaną utrzymane, to odsetek dorosłych niepracujących do pracujących zwiększy się z obecnych 0,8 do 1,16. O ile samo zmniejszenie się liczby ludności to potencjalnie dobra wiadomość z punktu widzenia emisji węgla czy dostępności żywności, to wraz ze zwiększaniem liczby osób starszych i zmniejszaniem liczby młodych, pojawią się wyzwania gospodarcze. Społeczeństwa będą miały problem z utrzymanie wzrostu gospodarczego gdy będzie mniej osób pracujących i płacących podatki. Kraje będą miały trudności z utrzymaniem systemów socjalnych, emerytalnych i zdrowotnych, przewiduje Vollset. Autorzy badań zajęli się też stroną ekonomiczną prognozowanych zmian. Przewidują oni, że o ile w roku 2035 PKB Chin stanie się większe od PKB Stanów Zjednoczonych, to z powodu szybkiego spadku liczby ludności Chin w roku 2098 PKB USA znowu będzie większe od PKB Państwa Środka. Pod warunkiem jednak, że USA utrzymają obecną liberalną politykę imigracyjną. Duże zmiany zachodzą też w Indiach. Co prawda liczba osób w wieku produkcyjnym spadnie w tym kraju z 762 milionów  w roku 2017 do 578 milionów w roku 2100, to Indie już za 5 lat będą miały więcej osób dorosłych w wieku produkcyjnym niż Chiny. Dzięki temu staną się trzecim, po USA i Chinach, krajem o największym PKB. Jedynym z 10 najbardziej ludnych krajów, w którym do końca wieku będzie rosła liczba dorosłych w wieku produkcyjnym, będzie Nigeria. Liczba takich osób zwiększy się tam z 86 do 458 milionów, dzięki czemu pod względem wartości PKB Nigeria awansuje z obecnego 23. na 9. miejsce na świecie. Wielka Brytania, Francja i Niemcy utrzymają swoje pozycje w pierwszej 10 krajów o największym PKB, ale z czołówki wypadną Włochy (ich pozycja na liście krajów o największym PKB zmieni się z 9. na 25. w roku 2100) oraz Hiszpania (spadek z 13. na 28. miejsce). Wiele krajów będzie musiało wspierać się migracją. Autorzy raportu stwierdzają, chociaż podkreślają że tutaj akurat istnienie spora niepewność, że dzięki migracji odpowiednią wielkość siły roboczej utrzymają USA, Australia i Kanada. Jeśli prognozy Murraya i jego zespołu są tylko w połowie prawdziwe, to migracja staje się dla wszystkich krajów koniecznością, a nie opcją. Pozytywny wpływ migracji na systemy opieki zdrowotnej i gospodarkę jest szeroko znany. Musimy tylko odpowiedzieć sobie na pytanie, czy poprawimy systemy opieki zdrowotnej i sytuację gospodarczą za pomocą starannie zaplanowanej migracji czy tez skończymy z niewykwalifikowanymi migrantami i niestabilnymi społecznościami. Antropocen tworzy wiele wyzwań, takich jak zmiana klimatu i globalna migracja. O rozwoju lub obumieraniu ludzkości zdecyduje odpowiedni rozkład ludzi w wieku produkcyjnym, komentuje profesor Ibrahim Abubakar z University College London. Autorzy badań przedstawili też swoje prognozy dla poszczególnych krajów. Uwzględnili w nich cztery scenariusze rozwoju sytuacji. Jest wśród nich scenariusz referencyjny (SR) oraz scenariusz, w którym kraje stosują wszystkie zasady nakreślone przez ONZ w Celach Zrównoważonego Rozwoju. I tak dowiadujemy się, że szczytową liczbę ludności Polska osiągnęła w 2017 roku, kiedy to było 38,39 miliona obywateli. W scenariuszu referencyjnym (SR) liczba ludności Polski w roku 2100 wyniesie 15,42 miliona, a w scenariuszu SDG będzie to 13,66 miliona. Współczynnik dzietności wynosił w 2017 roku 1,31. W roku 2100 według scenariusza referencyjnego będzie to 1,17, a według SDG – 1,14. Tymczasem w Niemczech w roku 2017 żyło 83,29 miliona osób i liczba ta zmniejszy się w scenariuszu referencyjnym do 66,42, a w scenariuszu SDG do 60,06 miliona do roku 2100. Największą liczbę ludności, 85,08 miliona, osiągną Niemcy w roku 2035. TFR w roku 2017 wynosił w Niemczech 1,39 i spadnie do 1,35 w scenariuszu referencyjnym lub 1,26 w scenariuszu SDG. W Czechach w roku 2017 mieszkało 10,59 miliona obywateli, a ich liczba zmniejszy się do 6,73 (scenariusz referencyjny) lub 6,04 (SDG) w roku 2100. W roku bieżącym Czechy osiągnęły najwięszą liczbę ludności (10,60 miliona). Czeski TFR z roku 2017 to 1,58 i będzie on spadał do 1,37 (SR) lub 1,31 (SDG). Podobnie jak Polska także i Ukraina ma już za sobą szczyt populacji. W roku 2017 było tam 44,69 miliona obywateli. Na koniec wieku będzie ich 17,55 (SR) lub 14,74 (SDG) miliona. Obecny ukraiński współczynnik dzietności spadnie z 1,40 do 1,32 (SR) lub 1,20 (SDG) w roku 2100. Szybko będzie spadała też liczba ludności Rosji. Ze szczytowych 146,19 milionów w roku 2017 zmniejszy się ona do 106,45 (SR) lub 89,37 (SDG) w roku 2100. W tym samym czasie współczynnik dzietności spadnie z 1,61 do 1,43 (SR) lub 1,32 (SDG). « powrót do artykułu

Międzynarodowy zespół tropiący neutrina "nowej fizyki" skonfrontował dane ze wszystkich istotnych eksperymentów powiązanych z rejestracją neutrin z rozszerzeniami Modelu Standardowego proponowanymi przez teoretyków. Najnowsza analiza, pierwsza o tak kompleksowym zasięgu, ukazuje skalę wyzwań stojących przed poszukiwaczami prawoskrętnych neutrin, ale też niesie i iskierkę nadziei. We wszystkich zaobserwowanych procesach z udziałem neutrin cząstki te wykazują się cechą nazywaną przez fizyków lewoskrętnością. Neutrin prawoskrętnych, będących naturalnym dopełnieniem Modelu Standardowego, nie widać nigdzie. Dlaczego? Na to pytanie pomaga odpowiedzieć najnowsza, wyjątkowo kompleksowa, analiza, przeprowadzona przez międzynarodową grupę fizyków, w tym z Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk (IFJ PAN) w Krakowie. Po raz pierwszy przy użyciu najnowocześniejszych metod statystycznych uwzględniono tu dane ze wszystkich istotnych eksperymentów pośrednio i bezpośrednio dedykowanych rejestrowaniu neutrin i skonfrontowano je z zakresami parametrów narzucanych przez różne rozszerzenia teoretyczne Modelu Standardowego. Pierwszą cząstkę subatomową, elektron, zaobserwowano ponad 120 lat temu. Od tego czasu fizycy odkryli ich całe zoo. Bogactwo cegiełek natury wyjaśniono przy założeniu, że świat materii składa się z masywnych kwarków, występujących w sześciu odmianach, oraz znacznie mniej masywnych leptonów, także sześciu rodzajów. Do leptonów zakwalifikowano elektron, mion (o masie 207 razy większej od masy elektronu), taon (3477 mas elektronu) i odpowiadające im trzy rodzaje neutrin. Neutrina niezwykle słabo oddziałują z resztą materii. Wykazują też inne cechy o szczególnym znaczeniu dla kształtu współczesnej fizyki. Niedawno odkryto, że cząstki te oscylują, czyli nieustannie przekształcają się z jednego rodzaju w inny. Zjawisko to oznacza, że obserwowane neutrina muszą mieć pewną (choć bardzo małą) masę. Tymczasem Model Standardowy, czyli współczesne narzędzie teoretyczne ze znakomitą dokładnością opisujące cząstki subatomowe, nie pozostawia alternatyw: w jego ramach neutrina nie mogą mieć masy! Ta sprzeczność między teorią a doświadczeniem jest jedną z najsilniejszych wskazówek przemawiających za istnieniem nieznanych cząstek subatomowych. Masa neutrin nie jest jednak ich jedyną zastanawiającą właściwością. O obecności neutrin dowiadujemy się, obserwując produkty rozpadów różnych cząstek i porównując to, co zarejestrowaliśmy, z tym, co przewiduje teoria. Okazuje się, że we wszystkich procesach świadczących o obecności neutrin cząstki te zawsze miały tę samą skrętność: 1/2, czyli były lewoskrętne. To ciekawe, bo pozostałe cząstki materii mogą być zarówno lewo-, jak i prawoskrętne. Lecz nigdzie nie widać neutrin prawoskrętnych, o spinie -1/2! Jeśli nie istnieją, to dlaczego? A jeśli istnieją, gdzie się chowają? - pyta dr hab. Marcin Chrząszcz (IFJ PAN). Artykuł międzynarodowego zespołu fizyków, właśnie opublikowany w czasopiśmie The European Physical Journal C, przybliża nas do odpowiedzi na powyższe pytania. Naukowcy z IFJ PAN, European Organization for Nuclear Research (CERN, Genewa), Université catholique de Louvain (Louvain-la-Neuve, Belgia), Monash University (Melbourne, Australia), Technische Universität München (Niemcy) i University of Amsterdam (Holandia) przeprowadzili jak do tej pory najdokładniejszą analizę danych zebranych w kilkunastu najbardziej wyrafinowanych eksperymentach z zakresu fizyki subatomowej, zarówno tych o charakterze ogólnym, jak też bezpośrednio dedykowanych obserwacjom neutrin (m.in. PIENU, PS-191, CHARM, E949, NuTeV, DELPHI, ATLAS, CMS). Badacze nie ograniczyli się do samego zwiększenia liczby eksperymentów i ilości przetworzonych danych. W swojej analizie uwzględnili możliwość występowania hipotetycznych procesów proponowanych przez teoretyków, a wymagających obecności neutrin prawoskrętnych. Jednym z nich był mechanizm huśtawki, związany z neutrinami Majorany. W 1937 roku Ettore Majorana zapostulował istnienie cząstki materii będącej własną antycząstką. Taka cząstka nie mogłaby mieć ładunku elektrycznego. Ponieważ z wyjątkiem neutrin wszystkie cząstki materii przenoszą ładunek elektryczny, nową cząstką może być właśnie neutrino. Z teorii wynika, że jeśli neutrina Majorany istnieją, to może również istnieć mechanizm huśtawki. Powodowałby on, że gdy neutrina o jednej skrętności są mało masywne, to neutrina o skrętności przeciwnej muszą mieć bardzo duże masy. Skoro więc nasze neutrina, lewoskrętne, mają znikome masy, to w wersji prawoskrętnej musiałyby być masywne. To tłumaczyłoby, dlaczego ich dotychczas nie zobaczyliśmy - mówi dr hab. Chrząszcz i dodaje, że takie neutrina są jednym z kandydatów na ciemną materię. Analiza, przeprowadzona z użyciem specjalistycznego pakietu open source GAMBIT, uwzględniała wszystkie aktualnie dostępne dane doświadczalne oraz zakresy parametrów przewidziane przez różne mechanizmy teoretyczne. Pod względem numerycznym była karkołomna. Sam mechanizm huśtawki powodował, że przy obliczeniach należało operować liczbami zmiennopozycyjnymi nie o podwójnej, a o poczwórnej precyzji. Ostatecznie objętość danych sięgnęła 60 TB. Analizę trzeba było przeprowadzić w najszybszym polskim klastrze obliczeniowym Prometheus, zarządzanym przez Akademickie Centrum Komputerowe Cyfronet Akademii Górniczo-Hutniczej. Wyniki analizy, po stronie polskiej finansowanej z grantów Fundacji na rzecz Nauki Polskiej i Narodowej Agencji Wymiany Akademickiej, nie napawają optymizmem. Okazało się, że mimo wielu eksperymentów i ogromnej ilości zgromadzonych danych, przestrzeń możliwych parametrów została spenetrowana w niewielkim stopniu. Być może prawoskrętne neutrina odkryjemy w eksperymentach, które rozpoczną się lada chwila. Jeśli jednak będziemy mieć pecha i prawoskrętne neutrina kryją się w najdalszych zakamarkach przestrzeni parametrów, na ich odkrycie możemy poczekać nawet i sto lat - mówi dr hab. Chrząszcz. Na szczęście pojawił się też cień nadziei. W danych wychwycono ślad potencjalnego sygnału, który można byłoby wiązać z prawoskrętnymi neutrinami. Na obecnym etapie jest on bardzo słaby i ostatecznie może się okazać tylko statystyczną fluktuacją. Lecz co by się stało, gdyby nią nie był? W takim przypadku wszystko wskazuje na to, że prawoskrętne neutrina dałoby się zaobserwować już w następcy LHC, akceleratorze Future Circular Collider. FCC ma jednak pewną wadę: rozpocząłby pracę mniej więcej 20 lat od zatwierdzenia, do czego w optymalnym wariancie może dojść latem tego roku. Jeśli nie dojdzie, nim zobaczymy prawoskrętne neutrina, będziemy musieli się uzbroić we wręcz gigantyczną cierpliwość - podsumowuje dr hab. Chrząszcz. « powrót do artykułu

Bedwyr Ab Ion Thomas z Uniwersytetu w Cardiff zajmuje się badaniem śmiertelnych chorób prionowych. Pracując nad doktoratem, zauważył, że wiele terminów medycznych nie istnieje w jego ojczystym języku. Zaczął je więc tworzyć samodzielnie. Moim celem jest stworzenie minisłownika z nowymi terminami, tak aby [nieco] uzupełnić walijski przed końcem doktoratu. Thomas, który studiował chemię na Uniwersytecie w Oksfordzie, zaczął swoje studia doktoranckie z chemii medycznej w zeszłym roku. Próbuje opracować terapie rzadkich chorób prionowych. Jest dla mnie całkowicie naturalne, by uczyć się i badać [różne kwestie] w moim ojczystym języku - napotykam jednak na pewne dodatkowe przeszkody. Jedyna terminologia, a nawet żargon, jakie istnieją w niektórych obszarach naukowych, pochodzą z angielskiego lub z łaciny. Musiałem więc stworzyć własne walijskie słowa [...]. Mam nadzieję, że wspomogę nie tylko naukę, ale i język walijski. Jednym z problematycznych terminów jest "binding pocket" (pol. kieszeń wiążąca), którą 23-latek tłumaczy na walijski jako "poced feindio". Myślę, że jest bardzo ważne, by pokazać, że jeśli ktoś chce studiować czy badać jakąś kwestię po walijsku, to może zrobić. Nie trzeba [w tym celu] analizować poezji walijskiej ze średniowiecza, można także prowadzić innowacyjne badania - podsumowuje prof. Simon Ward, który również jest użytkownikiem walijskiego i pasjonatem jego wykorzystania w pracy akademickiej. « powrót do artykułu