Chińczycy zbudują główną część tokamaka ITER
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Dynastia Qing rządziła w Chinach przez niemal 270 lat. Jeszcze w roku 1820 Chiny były najpotężniejszą gospodarką świata, a ich PKB stanowił 32,9% światowego produktu brutto. Od tamtej pory pozycja gospodarcza Chin słabła i w 1870 roku PKB Państwa Środka było o ponad połowę mniejsze niż krajów Europy Zachodniej. W 1911 roku dynastia upadła.
W międzyczasie Chiny doświadczyły zbrojnych interwencji z zewnątrz przegrywając wojny opiumowe, gwałtownego wzrostu liczby ludności, upadku gospodarki i rewolt wewnętrznych w tym powstania bokserów czy najkrwawszej wojny domowej w dziejach – powstania tajpingów, w którym zginęło 20 milionów ludzi. Co jednak się stało, że doszło do tych wydarzeń i że tak potężne państwo upadło? Odpowiedzi na to pytanie postanowił udzielić międzynarodowy zespół naukowy z USA, Chin, Japonii, Wielkiej Brytanii i Austrii.
Naukowcy wykorzystali metodę SDT (Structural Demographic Theory), która pozwala zrozumieć przyczyny niestabilności społeczno-polityczne na poziomie całych państw. Dzięki niej badacze wyodrębnili trzy czynniki, które doprowadziły do upadku potężnego państwa.
Pierwszym z nich była eksplozja demograficzna. W latach 1700–1840 liczba ludności Chin zwiększyła się czterokrotnie. Doprowadziło to do znacznego zmniejszenia areału ziemi uprawnej per capita i zubożenia ludności wiejskiej. O tym, jak duże i głębokie było to zubożenie świadczy zmniejszenie się średniego wzrostu ludności w XVIII wieku.
Drugim z czynników była nadprodukcja elit. W czasach dynastii Qing elity składały się z możnych nieposiadających państwowego egzaminu oraz osób posiadających egzamin państwowy. Najważniejszą część elit stanowiły wykształcone osoby po egzaminie państwowym. Egzamin ten otwierał drogę do pracy i kariery w administracji państwowej. Dynastia Qing odziedziczyła nieelastyczny system po dynastii Ming, za czasów której liczba ludności była znacznie mniejsza. Doszło do wielokrotnego zwiększenia się liczby osób, które zainwestowały w wykształcenie, chciały robić karierę w aparacie państwowym, tymczasem liczba przyznawanych najwyższych stopni akademickich spadała, osiągając najniższy poziom w 1796 roku. Pojawił się więc olbrzymi rozdźwięk pomiędzy liczbą wykształconych ambitnych osób, a liczbą miejsc, gdzie mogły one realizować swoje ambicję. Dość wspomnieć, że przywódcami powstania tajpingów byli właśnie członkowie takich zawiedzionych elit.
W końcu trzecim czynnikiem upadku były przyczyny finansowe: wydatki budżetu państwa rosły w związku z kosztami tłumienia różnych rebelii, produktywność spadała, krajem targały kryzysy finansowe, z powodu spadających zasobów srebra i importu opium zwiększał się deficyt budżetowy, a działania wywierane przez potęgi zewnętrzne dodatkowo pogarszały sytuację.
Qingowie zdawali sobie sprawę z problemów. Przeprowadzili liczne reformy mające na celu walkę z głodem, znacząco zwiększyli sieć placówek edukacyjnych, umożliwiając zdobycie przynajmniej niższych stopni wykształcenia, ustalili kwoty przyjęć dla mniejszości narodowych. Jednak nie uratowało to dynastii.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Najstarszy w Chinach system odwadniający, wykonany z ceramicznych rur, dowodzi, że neolityczni mieszkańcy stanowiska Pingliangtai byli zdolni do tworzenia złożonych struktur inżynieryjnych bez potrzeby odwoływania się przy tym do scentralizowanej władzy. Naukowcy z University College London (UCL) opisali na łamach Nature Water pochodzący sprzed 4000 lat, z okresu kultury Longshan, system, który powstał dzięki współpracy lokalnej społeczności. Nie znaleziono tam śladów istnienia władzy centralnej.
Odkrycie ceramicznych rur odprowadzających wodę pokazuje, że ludzie z Pingliangtai zbudowali i utrzymywali złożony system zarządzania wodą, dysponując przy tym jedynie narzędziami dostępnymi w epoce kamienia i bez zorganizowanej władzy centralnej. Jego budowa wymagała dobrego planowania i koordynacji, ale wszystko to zostało zrobione na poziomie lokalnej społeczności, mówi doktor Yije Zhuang z Instytutu Archeologii UCL. Ceramiczne rury ułożono wzdłuż dróg i ścian. Przekierowywały one wodę opadową, nie dopuszczając do pojawienia się obszarów podmokłych. To najstarszy znany z terenu Chin system tego typu.
Tym, co najbardziej zaskoczyło naukowców jest fakt, że w Pingliangtai nie znaleziono dotychczas śladów hierarchii społecznej. Wszystkie tamtejsze domy były jednakowo małe, nie zauważono, by istniały różne warstwy społeczne czy znaczące nierówności wśród mieszkańców. Również pochówki nie wskazują na istnienie takiego zróżnicowania, co stanowi wyraźny kontrast z innymi miejscowościami w tej okolicy.
Jednak mimo braku władzy centralnej mieszkańcy potrafili porozumieć się odnośnie zaprojektowania i wyprodukowania rur, ich ułożenia i utrzymania całego systemu. Poziom złożoności prac, które zostały wykonane, każe ponownie zastanowić się nad rozumieniem rozwoju społeczeństw. Dotychczas uważano, że jedynie scentralizowana władza i rządzące elity były w stanie zorganizować ludzi i zasoby niezbędne do stworzenia złożonego systemu zarządzania wodą. Widać to zresztą w innych starożytnych miejscach, w których tego typu systemy istniały. Zawsze występowała tam silniejsza, bardziej scentralizowana władza, często była to władza despotyczna. Pingliangtai dowodzi, że istnienie takiej władzy nie zawsze jest warunkiem koniecznym i bardziej egalitarne społeczności są w stanie poradzić sobie z takim zadaniem.
Pingliangtai to wyjątkowe miejsce. Istniejąca tu sieć rur dowodzi zaawansowanego zrozumienia problemów inżynieryjnych i hydrologicznych, dodaje współautor badań, doktor Hai Zhang z Uniwersytetu w Pekinie.
Pingliangtai to stanowisko archeologiczne w środkowych Chinach. Około 2500 lat przed naszą erą powstała tam neolityczna osada zamieszkana przez około 500 osób. Chroniła ją fosa i szeroki wał ziemny. W tym czasie obszar ten charakteryzował się dużą sezonową zmiennością klimatyczną. Latem monsunowe deszcze przynosiły miesięczne nawet pół metra wody. Zarządzanie tą wodą było niezbędne do utrzymania lokalnych społeczności. Mieszkańcy Pingliangtai zbudowali bezprecedensowy dwustopniowy system odwadniania. Składał się on z wykopanych wzdłuż domów rowów, które przekierowywały wodę do rur wyprowadzających ją do fosy chroniącej miejscowość. Ceramiczne rury były bardzo zaawansowane jak na ówczesny poziom rozwoju technologicznego. Każda z nich miała średnicę 20–30 centymetrów i długość 30–40 cm. Łączono je, dzięki czemu można było transportować wodę na duże odległości.
System odwadniający z Pingliangtai jest unikatowy. Nigdzie na świecie nie znaleziono podobnego systemu pochodzącego z podobnego okresu.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Inżynierowie z University of Massachusetts Amherst wykazali, że z niemal każdego materiału można stworzyć urządzenie pobierające energię elektryczną z pary wodnej zawartej w powietrzu. Wystarczy utworzyć w tym materiale nanopory o średnicy mniejszej niż 100 nanometrów. To niezwykle ekscytujące. Otworzyliśmy drogę do wytwarzania czystej energii z powietrza, cieszy się główny autor artykułu opisującego badania, świeżo upieczony inżynier Xiaomeng Liu.
Powietrze zawiera olbrzymie ilości energii elektrycznej. Weźmy na przykład chmurę, która jest niczym innym jak masą kropelek wody. Każda z tych kropelek zawiera ładunek elektryczny i w odpowiednich warunkach dochodzi do wyładowania. Nie potrafimy jednak pozyskiwać energii z tych wyładowań. Natomiast my stworzyliśmy niewielką chmurę, która wytwarza energię w sposób przewidywalny, możemy więc ją zbierać, dodaje profesor Jun Yao.
U podstaw najnowszego odkrycia znajduje się praca Yao i Dereka Levleya, którzy w 2020 roku wykazali, że możliwe jest nieprzerwane pozyskiwanie energii elektrycznej z powietrza za pomocą specjalnego materiału złożonego z nanokabli zbudowanych z białek bakterii Geobacter sulfureducens. Po tym, jak dokonaliśmy tego odkrycia zauważyliśmy, że tak naprawdę zdolność pozyskiwania energii z powietrza jest wbudowana w każdy materiał, który posiada pewne właściwości, mówi Yao. Wystarczy, by materiał ten zawierał pory o średnicy mniejszej niż 100 nanometrów, czyli ok. 1000-krotnie mniejszej niż średnica ludzkiego włosa.
Dzieje się tak dzięki parametrowi znanemu jako średnia droga swobodna. Jest to średnia odległość, jaką przebywa cząsteczka przed zderzeniem z inną cząsteczką. W tym wypadku mowa o cząsteczce wody w powietrzu. Średnia droga swobodna wynosi dla niej około 100 nanometrów. Yao i jego zespół zdali sobie sprawę, że mogą wykorzystać ten fakt do pozyskiwania energii elektrycznej. Jeśli ich urządzenie będzie składało się z bardzo cienkiej warstwy dowolnego materiału pełnego porów o średnicy mniejszej niż 100 nanometrów, wówczas molekuły wody będą wędrowały z górnej do dolnej części takiego urządzenia. Po drodze będą uderzały w krawędzie porów. Górna część urządzenia będzie bombardowana większą liczbą cząstek wody, niż dolna. Pojawi się w ten sposób nierównowaga ładunków jak w chmurze, której górna część jest bardziej naładowana niż dolna. W ten sposób powstanie bateria, która będzie działała dopóty, dopóki w powietrzu jest wilgoć.
To bardzo prosty pomysł, ale nikt wcześniej na niego nie wpadł. Otwiera to wiele nowych możliwości, mówi Yao. Jako, że tego typu urządzenie można zbudować praktycznie z każdego materiału, można je umieścić w różnych środowiskach. Możemy wybrazić sobie takie baterie z jednego materiału działające w środowisku wilgotnym, a z innego – w suchym. A że wilgoć w powietrzu jest zawsze, to urządzenie będzie działało przez całą dobę, niezależnie od pory dnia i roku.
Poza tym, jako że powietrze rozprzestrzenia się w trzech wymiarach, a my potrzebujemy bardzo cienkiego urządzenia, cały system bardzo łatwo można skalować, zwiększając jego wydajność i pozyskując nawet kilowaty mocy.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Pojawienie się ludzi w obu Amerykach – ostatnich kontynentach zasiedlonych przez H. sapiens – jest przedmiotem intensywnych badań, a ostatnio naukowcy mogą korzystać z coraz bardziej wyrafinowanych narzędzi genetycznych. Nie od dzisiaj wiemy, że Amerykę zasiedlili mieszkańcy wschodniej Syberii, jednak zdobywamy coraz więcej danych wskazujących, że migrowali tam ludzie z różnych części Eurazji. Naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk przedstawili właśnie dowody, na migrację z dzisiejszych północnych wybrzeży Chin do Ameryki oraz na Wyspy Japońskie.
Naukowcy skupili się na dziedziczonym w linii żeńskiej mitochondrialnym DNA. Typ D4h3a (typowa dla mieszkańców Ameryki) oraz D4h3b (zidentyfikowany dotychczas tylko we Wschodnich Chinach i Tajlandii) sugerują, że źródło genomu wczesnych mieszkańców Ameryk było bardziej zróżnicowane. Przeanalizowaliśmy 216 współczesnych i 39 prehistorycznych D4h. Nasze badania ujawniły, że doszło dwóch epizodów migracji D4h z północnych wybrzeży Chin. Jeden miał miejsce podczas maksimum ostatniego zlodowacenia, a drugi podczas wycofywania się lodowca, co ułatwiło rozprzestrzenianie się ludzi na różne obszary, w tym do Ameryk i na Wyspy Japońskie. Dystrybucja wzdłuż wybrzeży amerykańskiego typu D4h3a i japońskich D4h1a oraz D4h2, w połączeniu z archeologicznymi podobieństwami pomiędzy północnymi Chinami, Amerykami i Japonią, wspiera hipotezę o takim rozprzestrzenianiu się ludzi, czytamy na łamach Cell Reports.
Historia zasiedlania Ameryk jest więc bardziej złożona, niż się wydaje. Do poprzednio opisywanych przodków z Syberii, Australomelanezji i Azji Południowo-Wschodniej należy dodać też pulę genetyczną z północnych wybrzeży Chin, mówi główny autor badań, antropolog molekularny Yu-Chun Li.
Chińscy naukowcy poszukiwali śladów genetycznych, które mogły połączyć paleolitycznych mieszkańców Azji Wschodniej z mieszkańcami Chile, Peru, Boliwii, Ekwadoru, Brazylii, Meksyku i Kalifornii. Przyjrzeli się ponad 100 000 współczesnych i 15 000 starych próbek DNA i znaleźli w nich próbki pochodzące od 216 współczesnych i 39 prehistorycznych przedstawicieli wspomnianego typu genetycznego. Zidentyfikowali dwa epizody migracji z północnych wybrzeży Chin do Ameryki. W obu przypadkach migracja odbyła się drogą prowadzącą wybrzeżem Pacyfiku, a nie śródlądowym korytarzem wolnym od lodu.
Do pierwszej migracji doszło pomiędzy 26 000 a 19 500 lat temu, podczas maksimum zlodowacenia. Druga migracja miała zaś miejsce między 19 000 a 11 500 lat temu. W tym czasie populacja człowieka szybko się zwiększała, co sprzyjało pojawianiu się impulsów migracyjnych. Prawdopodobnie na wzrost populacji wpływ miał koniec zlodowacenia i polepszające się warunki klimatyczne.
Niespodzianką było zaś odkrycie związku genetycznego pomiędzy mieszkańcami Ameryki i Japonii. Wszystko wskazuje na to, że podczas drugiego epizodu migracji część ludzi przeszła do Ameryki, a część na Wyspy Japońskie.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Co łączy uniwersyteckie laboratorium w Chicago, gdzie naukowcy schładzają atomy do temperatury bliskiej zeru absolutnemu, uzyskując egzotyczny stan materii, z widocznymi przez okna drzewami uzyskującymi energię z fotosyntezy? Pozornie nic, ale najnowsze badania prowadzone na University of Chicago sugerują, że to, co robią naukowcy i to, co robią drzewa, może być bardziej podobne, niż nam się wydaje. Uczeni poinformowali właśnie na łamach PRX Energy, że znaleźli podobieństwa na poziomie atomowym pomiędzy fotosyntezą a kondensatami ekscytonowymi, niezwykłym stanem materii, który pozwala na bezstratne przesyłanie energii przez materiał. Odkrycie to może prowadzić do znacznego udoskonalenia elektroniki.
O ile nam wiadomo, nikt wcześniej nie zauważył tych podobieństw, a to, co odkryliśmy jest niezwykle ekscytujące, mówi współautor badań, profesor David Mazziotti.
Laboratorium Mazziottiego specjalizuje się w modelowaniu niezwykle złożonych interakcji pomiędzy atomami i molekułami. Przed trzema laty wykazano tam na przykład, że możliwe jest istnienie podwójnego kondensatu fermionów i ekscytonów, a spostrzeżenie to może zrewolucjonizować obrazowanie medyczne.
W ostatnim czasie Mazziotti oraz Anna Schouten i LeeAnn Sager-Smith modelowali zjawisko fotosyntezy na poziomie molekularnym. Gdy foton ze Słońca uderza w liść, dochodzi do wyładowania w specjalnej molekule. Energia tego wyładowania uwalnia elektron. Następnie elektron ten, wraz z dziurą, w której był, wędrują przez liść, przenosząc energię do miejsca, w którym rozpoczyna ona reakcję chemiczną wytwarzającą cukry odżywiające roślinę. Ta wędrująca para elektron-dziura zwana jest ekscytonem. Gdy naukowcy stworzyli model przemieszczania się wielu takich ekscytonów, zauważyli znany sobie wzorzec. Okazało się, że ekscytony w liściu czasem zachowują się bardzo podobnie do kondensatu Bosego-Einsteina, zwanego czasem piątym stanem materii.
W kondensacie Bosego-Einsteina cząstki zachowują się jak jedna cząstka. Dzięki temu w materiale takim energia może być przemieszczana bez strat. Zaobserwowanie takiego stanu materii podczas fotosyntezy to olbrzymie zaskoczenie, gdyż dotychczas kondensat Bosego-Einsteina obserwowano w bardzo niskich temperaturach. Naukowcy mówią, że to tak, jakbyśmy obserwowali kostki lodu tworzące się w filiżance gorącej kawy. Fotosynteza zachodzi w systemach w temperaturze pokojowej. Co więcej, struktura takich systemów jest nieuporządkowana. To warunki całkowicie odmienne od dziewiczych krystalicznych materiałów i niskich temperatur, w jakich uzyskuje się kondensaty elektronowe, mówi Schouten.
Zaobserwowane zjawisko nie obejmuje całego systemu, w którym dochodzi do fotosyntezy. Bardziej przypomina pojawiające się „wyspy” kondensatu. To jednak wystarczy, by zwiększyć transfer energii w systemie, wyjaśnia Sager-Smith. Z modelu wynika, że te „wyspy” podwajają wydajność całego procesu.
Profesor Mazziotti jest zadowolony z odkrycia i mówi, że otwiera ono nowe możliwości w dziedzinie syntezy materiałów na potrzeby technologii przyszłości. Idealny kondensat ekscytonowy to stan bardzo wrażliwy i wiele warunków musi być spełnionych, by zaistniał. Ale jeśli myślimy o praktycznych zastosowaniach, to nie potrzebujemy ideału. To ekscytujące obserwować zjawisko, które zwiększa wydajność transferu energii, ale zachodzi w temperaturze pokojowej, cieszy się uczony.
Naukowiec zauważa jeszcze jedną ważną rzecz. Zachodzące w procesie fotosyntezy interakcje pomiędzy atomami a molekułami są tak złożone, że z ich symulowaniem nie radzą sobie nawet najpotężniejsze superkomputery. Dlatego też podczas badania tych zjawisk dokonuje się uproszczeń. Najnowsze odkrycie pokazuje, że niektórych elementów upraszczać nie należy. Sądzimy, że lokalne korelacje elektronów muszą pozostać, byśmy mogli badać, jak działa natura.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.