Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Eksperyment w Antwerpii: pisarka tworzy i śpi w muzeum, zwiedzający obserwują
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Sądzimy, że to pierwszy twardy dowód na separację spinowo-ładunkową, mówi Nai Phuan Ong, profesor fizyki z Princeton University i jeden z głównych autorów badań opublikowanych właśnie na łamach Nature Physics. Dokonane przez naukowców odkrycie potwierdza dwoistą naturę elektronów w kwantowej cieczy spinowej. Pozwoli nam ono lepiej zrozumieć, jak elektrony zachowują się w ekstremalnych warunkach.
Uczeni z Princeton zaprezentowali właśnie eksperymentalny dowód na to, że elektron – jedna z cząstek elementarnych – zachowuje się jakby był stworzony z dwóch cząstek, z których jedna jest nośnikiem ładunku elektrycznego, a druga właściwości magnetycznych, spinu.
Wyniki eksperymentu mogą pozwolić na wyjaśnienie zachowania cieczy spinowej. We wszystkich innych materiałach spin elektronu skierowany jest w górę lub w dół. W magnesie schłodzonym poniżej pewnej temperatury granicznej spiny wszystkich elektronów mają ten sam zwrot.
Jednak w spinowych cieczach kwantowych spiny nie przybierają tego samego zwrotu, nawet w temperaturach bliskich zeru absolutnemu. Zamiast tego, ciągle się zmieniają w skoordynowany sposób.
Wyjaśnienie tego fenomenu zaproponował w 1973 roku fizyk Philip Anderson. Uważał on, że w fizyce kwantowej elektron powinien być rozważany jako złożony z dwóch cząstek. Jednej będącej nośnikiem ładunku ujemnego i drugiej, zawierającej spin. Cząstkę zawierającą spin nazwał Anderson spinonem.
Autorzy najnowszych badań postanowili poszukać spinonu z cieczy spinowej złożonej z atomów rutenu i chloru. W temperaturach ułamków kelwinów powyżej zera absolutnego i obecności silnego pola magnetyczne rutenowo-chlorowe kryształy wchodzą stan spinowej cieczy kwantowej.
Podczas serii eksperymentów prowadzonych przez trzy lata przez Petera Czajkę i Tonga Gao naukowcy wykorzystali najczystsze dostępne kryształy i superczułe termometry. Wykryli dzięki temu oscylacje temperatury, świadczące o obecności spinonów.
Naukowcy od czterech dekad poszukiwali tych spinonów. Jeśli nasze badania zostaną potwierdzone, będzie to znaczący postęp na polu badania kwantowych cieczy spinowych, mówi Ong. Z czysto eksperymentalnego punktu widzenia, było czymś niezwykle ekscytującym obserwowanie zjawisk zaprzeczających temu, czego uczymy się na podstawach fizyki, dodaje Czajka.
Artykuł Oscillations of the thermal conductivity in the spin-liquid state of α-RuCl3 został opublikowany na łamach Nature Physics.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Koncert Eurowizji będzie ostatnim z serii 20 eksperymentów prowadzonych przez holenderskich naukowców, którzy chcą się dowiedzieć, jakie jest ryzyko rozprzestrzeniania się wirusa SARS-CoV-2 podczas imprez masowych.
Pomiędzy 18 a 22 maja w Rotterdamie odbędzie się 9 prób generalnych, a w każdej z nich weźmie udział 3500 osób. Chętni do wzięcia udziału będą musieli przedstawić niedawno zrobiony test na obecność SARS-CoV-2 z negatywnym wynikiem. Nie będzie zachowywany dystans, a uczestnicy nie będą nosili maseczek.
Seria 20 eksperymentów, o wspólnej nazwie Fieldlab, została zorganizowana przez holenderską branżę rozrywkową we współpracy z naukowcami i rządem. Jednak pomysł jest coraz bardziej krytykowany wraz ze wzrostem zakażeń w Holandii.
Krytyka odnosi skutek. Przed 4 dniami w Bredzie miał się odbyć koncert z 10 000 widzów, jednak po tym, gdy ponad 300 000 osób podpisało petycję sprzeciwiającą się jego organizacji, miasto koncert odwołało. W ubiegłym tygodniu ukazał się też list podpisany przez ponad 350 naukowców, krytykujących Fieldlab za brak przestrzegania odpowiednich standardów naukowych, niejasne procedury oraz nieprzestrzeganie zasad etyki naukowej. Nie są spełnione podstawowe warunki i standardy naukowości. Koncert na 10 000 osób nie jest wolny od ryzyka, nawet jeśli są wymagane testy. Jeśli byłby wolny od ryzyka, cały ten test byłby niepotrzebny, stwierdza metodolog nauki Caspar van Lissa z Uniwersytetu w Utrechcie.
Z kolei Bas Kolen, badacz z Uniwersytetu Technologicznego w Delft, który jest zaangażowany w Fieldlab mówi, że celem eksperymentu jest stwierdzenie, czy organizacja imprez masowych niesie ze sobą ryzyko akceptowalne dla uczestników i organizatorów. Dwa pierwsze eksperymenty tego typu, wystawienie sztuki teatralnej i konferencja biznesowa, w których uczestniczyło po 500 osób, odbyły się w lutym. Wtedy też naukowcy stwierdzili, że gdy wymagane jest okazanie negatywnego testu, a sala jest dobrze wentylowana, to ryzyko infekcji może wynosić 1:100 000 uczestników na godzinę, czyli jest takie, jak przy pozostawaniu w domu. Później odbywały się kolejne imprezy, w tym mecz z udziałem 5000 kibiców.
Grupa etyków z Centrum Medycznego Radbound University stwierdziła, że Fieldlab nie wymaga zgody medycznego komitetu ds. etyki, gdyż nie spełnia prawnej definicji badań medycznych. Autorzy eksperymentu mówią, że przestrzegają zasad etycznych dla nauk społecznych, co oznacza, że uczestnicy eksperymentu wyrażają świadomą zgodę na uczestnictwo, a organizatorzy oceniają potencjalny negatywny wpływ na uczestników i społeczeństwo.
Andreas Voss, specjalista chorób zakaźnych na Radbound University, który kieruje eksperymentem, mówi, że kupując bilet uczestnicy eksperymentu stwierdzają, że nie pociągną Fieldlab do odpowiedzialności jeśli zachorują.
Krytycy Fieldlab kwestionują też twierdzenia twórców eksperymentu, zapewniających, że jest on bezpieczny. Uczestnicy Fieldlab mają obowiązek wykonać test w 5 dni po imprezie i co najmniej 25 osób miało test pozytywny. Nie wiadomo, czy zaraziły się one podczas eksperymentu. Ponadto problemem nie jest sama liczba takich osób, a liczba ich kontaktów.
Wspomniany już Bas Kolen, który specjalizuje się w badaniu ryzyka powodzi, przyznaje, że użyty w Fieldlab model ma wiele założeń i ograniczeń. Zakłada się np., że testy wykryją 95% zarażonych, nie bierze się pod uwagę tego, że niektórzy mogą być superroznosicielami z wyjątkowo dużą liczbą kontaktów społecznych. Takie rzeczy chcemy zbadać w kolejnych etapach, stwierdza. Jednak Caspar van Lissa nie zgadza się z takim podejściem. Jego zdaniem tego typu rzeczy należy określić przed rozpoczęciem eksperymentu, by móc stwierdzić, na ile jest on bezpieczny.
W tej chwili nie wiadomo, czy zapowidane eksperymenty podczas Eurowizji się odbędą. Organizatorzy koncertu chcą bowiem wiedzieć, jaka będzie reakcja społeczna.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Fraza „myślenie nie boli” właśnie nabrała dosłownego znaczenia. Grupa kanadyjskich naukowców przeprowadziła niedawno eksperyment, który wykazał, że ludzie często wolą poddać się fizycznemu bólowi niż wykonać złożone zadanie umysłowe. I to dosłownie – badani mieli do wyboru ból albo myślenie.
Wysiłek poznawczy jest opisywany jako nieprzyjemne doświadczenie i ludzie starają się go unikać. Stąd też obecność w różnych językach fraz „głowa mnie boli od myślenia” czy „myślenie nie boli”. Jako, że jest to doświadczenie awersyjne, wymaga to oceny korzyści wynikających z większego wysiłku umysłowego, w porównaniu z korzyściami z podjęcia mniej wymagających działań. A jako, że intensywne myślenie jest metaforycznie łączone z bólem – co widać na powyższej podanych przykładach powszechnie używanych zdań – Kanadyjczycy postanowili sprawdzić, czy istnieje pozametaforyczny związek pomiędzy bólem a myśleniem. Zbadnia tej kwestii podjęli się Todd A Vogel, A Ross Otto i Mathieu Roy z McGill University oraz Zachary M Savelston z Carleton University.
Uczestnicy eksperymentu mieli do wyboru albo wykonanie zadania umysłowego, albo doświadczenie fizycznego bólu. Można by pomyśleć, dlaczego ktoś miałby wybrać ból. Zadania umysłowe mogą być nudne, mało atrakcyjne, ale są bezbolesne, mówi Vogel. Bardzo jednak myliłby się ten, kto sądzi, że dla uniknięcia bólu ludzie wolą chwilę pomyśleć. W rzeczywistości jest zupełnie inaczej.
Wśród 39 badanych tylko 1 osoba zawsze wybierała zadanie umysłowe. Każda z pozostałych 38 osób przynajmniej raz wybrała ból zamiast konieczności myślenia.
Pomysł, że ludzie gdy tylko mogą unikają wysiłku umysłowego nie jest nowy. Ideę ten dyskutował już wpływowy XIX-wieczny psycholog William James, przypomina profesor Amitai Shenav z Brown University. Nie ma w tym nic dziwnego, wysiłek umysłowy może być niezwykle wyczerpujący. Równie mocno co wysiłek fizyczny.
Specjaliści nie od dzisiaj zastanawiają się, jak daleko ludzie mogą się posunąć, byle tylko nie myśleć. Wcześniej wykonywano eksperymenty mające na celu zbadanie tej kwestii. Jednak w eksperymentach tych porównywano większy i mniejszy wysiłek umysłowy lub też płacono za podjęcie większego wysiłku, badając, jak bardzo musi rosnąć cena w relacji do wzrostu poziomu trudności. Kanadyjczycy wprowadzili jednak zupełnie nowy element – fizyczny ból. Wykonywanie zadań poznawczych jest negatywnym odczuciem. W tym eksperymencie porównano je wprost z innym eksperymentem poznawczym. To bardzo elegancka metoda, mówi Shenav.
Na potrzeby badań naukowcy najpierw określili indywidualny próg bólu każdego z uczestników, wykorzystując w tym celu stymulator termosensoryczny. To urządzenie, które nagrzewa się do konkretnej temperatury, a następnie szybko chłodzi, by nie dopuścić do uszkodzenia skóry. Uczestnicy badań musieli określić na skali 0–100 intensywność odczuwanego bólu, gdzie 0 oznaczało brak bólu, a 100 – bardzo intensywny ból.
Później uczestnicy mieli do wykonania test pamięciowy N-back. Służy on do oceny wzrokowej pamięci operacyjnej. Osobie badanej na ekranie komputera pokazuje się cyfra lub litera (Kanadyjczycy użyli liter), jej zadaniem jest jak najszybsze naciśnięcie klawisza odpowiadającego temu, co pojawiło się na ekranie. Test ten na poziomie 0 jest banalnie prosty. Jednak wraz z kolejnymi poziomami pojawiają się problemy. Poziom 1-back oznacza bowiem, że gdy pojawia nam się litera, musimy nacisnąć klawisz, odpowiadający literze, która ją poprzedzała. Przy poziomie 2-back musimy nacisnąć klawisz litery, jeszcze wcześniejszej. Innymi słowy, musimy sobie przypomnieć, jaką literę widzieliśmy 2 litery wcześniej i taki klawisz nacisnąć.
Vogel i jego koledzy użyli testu 5-back. Wykorzystano też, jak pamiętamy, ból. Używając informacji o progu bólu każdego z uczestników badania określono dla każdego z nich pięć poziomów od 10 do 80 ze wspomnianej wcześniej 100-punktowej skali. Test N-back zostały losowo wymieszane z progami bólu każdego z badanych. I każdy z nich mógł zdecydować, czy chce wykonywać zadanie umysłowe, czy woli doświadczyć bólu.
Jeśli jest wybór pomiędzy największym natężeniem bólu a najmniejszym wysiłkiem umysłowym, to spodziewamy się, że ludzie wybiorą wysiłek umysłowy. I prawdopodobnie prawdziwa będzie też sytuacja odwrotna, czyli wybór bólu jeśli jest to ból o najmniejszym natężeniu gdy trzeba wykonać najbardziej wymagającą pracę umysłową, mówi Vogel. Naukowców jednak interesowało to, co mieści się pomiędzy tymi ekstremami. Co się dzieje, gdy dochodzi do równowagi bólu i wysiłku? Co wybierają ludzie?
Uśrednione wyniki badań wykazały, że ludzie wybierają ból w 28% przypadków. Uśrednienie to nie bierze pod uwagę różnych poziomów bólu i wysiłku umysłowego. Jeśli zaś przyjrzymy się poszczególnym poziomom bólu, to okazuje się, że gdy do wyboru był największy ból lub test 4-back, ludzie wybierali ból średnio w 28% przypadków. Na pośrednim poziomie, gdzie ból i wysiłek się równoważył, doszło też do równego rozkładu wyboru. Jest pewien punkt, w którym ludzie równo oceniają ból i wysiłek umysłowy. To punkt, w którym wybór pomiędzy nimi równie dobrze mógłby zostać dokonany za pomocą rzutu monetą, mówi Vogel.
Uczeni dokonali też pewnej interesującej obserwacji. Otóż, gdy uczestnicy badań dokonywali wyboru ból czy myślenie, to tam, gdzie wybrali myślenie wybór był dokonywany bardzo szybko, jednak gdy ostatecznie wybierali ból, dłużej się nad tym zastanawiali. To może wskazywać, że chęć uniknięcia bólu jest potrzebą bardziej podstawową niż chęć uniknięcia wysiłku umysłowego. Natychmiast zabieramy ręce znad rozgrzanego palnika, nie musimy o tym myśleć, mówi Vogel. To błyskawiczne działanie. Natomiast uniknięcie wysiłku umysłowego prawdopodobnie wymaga bardziej aktywnego procesu podejmowania decyzji.
Oczywiście są sytuacje, gdy wysiłek umysłowy sprawia nam przyjemność. Celowo angażujemy się w rozwiązywanie krzyżówek czy sudoku. Ci uczestnicy opisywanego tutaj eksperymentu, którzy lubili tego typu rozrywki umysłowe, z większym prawdopodobieństwem wybierali test. Jednak w miarę, jak trudność N-back rosła, nawet i oni czasami woleli ból.
W przyszłości podobne badania można prowadzić korzystając z testów badających różne rodzaje wysiłku umysłowego skojarzone z różnymi nieprzyjemnymi odczuciami, nie tylko bólem, ale nieprzyjemnymi zapachami, dźwiękami czy sytuacjami społecznymi. Wiemy, że w kwestii ludzkiej psychiki i dokonywania wyborów jest wiele jeszcze do zrobienia. Dość przypomnieć eksperyment z 2014 roku, gdy ludzie woleli zostać porażeni prądem o średnim natężeniu niż samotnie siedzieć w pokoju z własnymi myślami w głowie. Innym interesującym aspektem może być badanie w ten sposób różnic pomiędzy osobami zdrowymi, a osobami cierpiącymi na różne choroby, to zaburzeń nastrojów po chroniczny ból.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Jak się okazuje slime, zwany przez polskie dzieci „glutem” czy „glutkiem”, może być nie tylko zabawką dla dzieci, ale również przedmiotem poważnych eksperymentów naukowych. Bardzo poważnych, bo prowadzonych na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Latem ubiegłego roku stacja Nickelodeon wysłała na ISS około dwóch litrów gluta. Celem projektu Slime in Space było przede wszystkim stworzenie materiału edukacyjnego dla nauczycieli. Jednak z okazji postanowili skorzystać naukowcy specjalizujących się badaniu różnych materiałów.
Inżynier Mark Weislogel z Pennsylvania State University mówi, że gdy dowiedział się o projekcie Nickelodeona, nie mógł przegapić takiej okazji. To tak unikatowa ciecz, że nie mogliśmy przegapić okazji do jej zbadania, mówi. Wraz ze swoją koleżanką, Rihaną Mungin, opracowali serię ośmiu eksperymentów, które miały zostać przeprowadzone na ISS.
Nie zawsze zdarza się, byśmy w ramach swoich obowiązków na stacji kosmicznej mogli przez kilka godzin bawić się slimem, podczas gdy zespół naziemny mówi nam, byśmy przez strzykawkę opryskali slimem kolegę lub napełnili nim balon, mówi astronautka Christina Koch.
Po co jednak wysyłać gluta w kosmos? Otóż dlatego, że to ciecz o lepkości 20 000 razy większej od wody. To zaś oznacza, że slime zachowuje się w warunkach mikrograwitacji w zupełnie niespodziewany sposób i pozwala nam lepiej zrozumieć jak ciecze o dużej lepkości zachowują się w przestrzeni kosmicznej. To zaś pozwoli na lepsze projektowanie systemów, które oryginalnie powstały w warunkach ziemskiej grawitacji. Jak wyjaśniają autorzy badań, bez grawitacji bąbelki w płynie nie unoszą się do góry, krople nie padają, więc cały sprzęt taki jak boilery, kondensatory, systemy nawadniania czy ekspresy do kawy, działają zupełnie inaczej.
Co interesujące, na Ziemi definiujemy ciecz, jako coś, co przyjmuje kształt pojemnika, mówi Koch. Jednak w warunkach mikrograwitacji woda tworzy sferę. Musimy więc przemyśleć definicję materii w przestrzeni kosmicznej. Ten eksperyment wspaniale pokazuje nam, jak mikrograwitacja wpływa na nasze rozumienie rzeczy, szczególnie takich, które na Ziemi przyjmujemy za oczywiste, dodaje.
Eksperymenty wykazały na przykład, że na stacji kosmicznej slime również tworzy sferę. W porównaniu z wodą dzieje się to bardzo szybko. Woda, przez swoją niższą lepkość, odkształca się jeszcze długo po tym, jak slime tworzy idealną sferę.
Podczas innego eksperymentu wypełniano glutem balony, a następnie je przebijano. Astronauci spodziewali się eksplozji slime. Okazało się jednak, że po przebiciu balonu glut ledwo się przemieszczał, zachowując nadany kształt.
Jeden z najbardziej interesujących eksperymentów polegał na użyciu slime'a i dwóch łopatek pokrytych warstwą hydrofobową. Astronauci ściskali gluta między łopatkami, a następnie z różną prędkością oddalai łopatki od siebie. Slime przyczepiał się do powierzchni obu łopatek. Gdy były one oddalane powoli, przez chwilę glut się rozciągał, a następnie pękał, pozostając przywarty do obu łopatek. Gdy zaś łopatki rozwierano szybko, slime tworzył znacznie dłuższy „most”, również pękał, ale rozrywał się na kilka kawałków, które tworzyły sfery pomiędzy łopatkami. Eksperyment ten dobrze obrazuje, dlaczego slime jest cieczą nieniutonowską. Narusza on bowiem niutonowskie prawo lepkości, które mówi, że lepkość cieczy nie zmienia się pod wpływem przyłożonej siły. Tymczasem tutaj widać, że w zależności od siły, slime reaguje inaczej.
Jak zauważają eksperci, badania nad zachowaniem cieczy w warunkach mikrograwitacji mogą zostać wykorzystane np. do stworzenia systemów przemieszczania płynów bez pomocy pomp.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W świecie zwierząt u samców rozwinęły się różnego typu struktury służące walce. Podobnie jest u ludzi. Z badań przeprowadzonych na University of Utah wynika, że górna część ciała mężczyzn jest zbudowana tak, by zadawać silniejsze ciosy pięściami.
U ssaków różnice między samicami a samcami są często największe w strukturach używanych jako broń, mówi profesor David Carrier. Uczony przez lata badał hipotezę, że u mężczyzn różne struktury ciała ewoluowały tak, by odnosili oni sukces w walce.
Już wcześniejsze badania wykazały, że proporcje męskiej dłoni są takie, by lepiej ją chronić, gdy jest zaciśnięta w pięść. Prowadzono też badania nad kośćmi twarzy, która jest najczęściej celem uderzeń pięściami, oraz nad rolą pięt w nadawaniu większej siły górnej połowie ciała.
Jedną z naszych hipotez było stwierdzenie, że jeśli jesteśmy wyspecjalizowani w zadawaniu ciosów pięściami, to mężczyźni powinni mieć szczególnie silne mięśnie odpowiedzialne za tę czynność, mówi Carrier. Uczony wraz ze swoimi współpracownikami zaprojektował eksperyment do badania dymorfizmu płciowego, czyli różnicy pomiędzy płciami, w zadawaniu ciosów. Już wcześniej było wiadomo, że w górnej części ciała mężczyźni mają o 74% więcej masy mięśniowej i generują o 90% więcej siły. Nie wiadomo jednak, co jest przyczyną takiego stanu rzeczy.
Generalnie rzecz biorąc, próbujemy zrozumieć, dlaczego pojawia się dymorfizm płciowy. Mierzymy więc rzeczywiste różnice pomiędzy mięśniami czy szkieletem samców i samic różnych gatunków, a następnie szukamy zachowań, które uzasadniają te różnice, stwierdza członek zespołu naukowego, Jeremy Morris.
Uczeni badali więc ochotników pod kątem siły zadawania ciosu pięścią, a uzyskane wyniki porównywali z eksperymentem, podczas którego badani ciągnęli do przodu linę umieszczoną nad ich głową. Miało to symulować rzut oszczepem. W ten sposób testowali alternatywną hipotezę mówiącą, że mężczyźni ewoluowali do rzutu oszczepem w czasie polowania, a nie do walki na pięści.
W badaniach wzięło udział 20 mężczyzn i 19 kobiet. Wybrano osoby aktywne fizyczne. Nasi uczestnicy byli bardzo sprawni i aktywni, wyjaśnia Morris.
Okazało się, że nawet tam, gdzie przedstawiciele obu płci wykazywali się porównywalną sprawnością fizyczną, to siła przeciętnego mężczyzny podczas zadawania ciosu pięścią była o 162% większa niż siła przeciętnej kobiety. Nawet najsłabszy mężczyzna zadawał silniejsze ciosy od najsilniejszej kobiety. Jak mówi Carrier, tak duża różnica między płciami musiała ewoluować długo i w konkretnym celu.
To dramatyczny przykład dymorfizmu płciowego, który rozwija się, gdyż mężczyźni są bardziej wyspecjalizowani w walce i walczą w pewien szczególny sposób, czyli na pięści, dodaje naukowiec. Podobnie wielkiej różnicy nie zauważono w eksperymencie z przeciąganiem liny, co wskazuje, że mężczyźni ewoluowali bardziej do walki na pięści, niż do rzucania bronią miotaną.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.