Nauczanie przez oglądanie
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Medycyna
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Analiza ponad 50 000 gwiazd wykazała, że rozbłyski słoneczne mogą być setki razy potężniejsze, niż najsilniejszy rozbłysk kiedykolwiek zanotowany przez astronomów. Na łamach pisma Science badacze z Instytutu Badań Układu Słonecznego im Maxa Plancka poinformowali, że po przebadaniu 56 540 gwiazd doszli do wniosku, że każda z nich średnio co 100 lat doświadcza gigantycznego rozbłysku. Wyniki badań wskazują, że dotychczas potencjał gwiazd był niedoszacowany. Z danych zebranych przez Teleskop Keplera wynika bowiem, że gigantyczne rozbłyski mają miejsce 10-100 razy częściej niż sądzono.
Już wcześniejszych badań wiadomo było, że na Słońcu może dochodzić do potężnych erupcji. Ich ślady znajdowano w prehistorycznych drzewach i lodzie z lodowców. Jednak na podstawie takich źródeł nie można było stwierdzić, jak często tego typu wydarzenia mają miejsce. Bezpośrednie pomiary ilości promieniowania docierającego ze Słońca na Ziemię potrafimy wykonywać dopiero od kilkudziesięciu lat.
Istnieje jednak inny sposób na zdobycie danych na temat długoterminowego zachowania się Słońca. Współczesne teleskopy kosmiczne obserwują tysiące gwiazd i zbierają dane o zmianach ich jasności. W danych tych widać też potężne rozbłyski. Nie możemy obserwować Słońca przez tysiące lat. Możemy jednak badać zachowanie tysięcy gwiazd bardzo podobnych do Słońca w krótkim okresie czasu. To pozwala nam ocenić, jak często dochodzi do superrozbłysków, mówi współautor badań, profesor Sami Solanki.
Naukowcy z Niemiec, Austrii, USA, Japonii, Finlandii i Francji przeanalizowali dane z 56 450 gwiazd dostarczone w latach 2009–2013 przez Teleskop Kosmiczny Keplera. W sumie Kepler dostarczył nam danych z 220 tysięcy lat aktywności słonecznej, wyjaśnia profesor Alexander Shapiro z Uniwersytetu w Grazu.
Kluczowym elementem był dobór gwiazd jak najbardziej podobnych do naszej. Badacze wybrali więc te, których temperatura powierzchni i jasność były jak najbardziej zbliżone. W czasie badań zidentyfikowano 2889 superrozbłysków, które miały miejsce na 2527 gwiazdach spośród 56 450 wybranych. To oznacza, że każda z gwiazd generuje jeden superrozbłysk w ciągu stu lat. To było zaskakujące. Naukowcy nie spodziewali się, że potężne rozbłyski mają miejsce tak często. Dotychczas bowiem, na podstawie dowodów znalezionych na Ziemi, wydawało się, że dochodzi do nich znacznie rzadziej.
Gdy cząstki z potężnego rozbłysku trafią do ziemskiej atmosfery, dochodzi do wytwarzania mierzalnych ilości pierwiastków promieniotwórczych, takich jak węgiel-14. Pierwiastki te trafiają do naturalnych archiwów, jak pierścienie drzew czy lód w lodowcach. Więc informacje o takim wydarzeniu na Słońcu można odczytać tysiące lat później na Ziemi. W ten sposób naukowcom udało się zidentyfikować 5 ekstremalnych wydarzeń tego typu i 3 kandydatów na rozbłyski. Doszło do nich w ciągu ostatnich 12 tysięcy lat. Z tego też powodu sądzono, że Słońce generuje superrozbłyski raz na około 1500 lat. I o ile wiadomo, ostatnie takie wydarzenie miało miejsce w 775 roku.
Wyniki badań mogą niepokoić. O ile w roku 775 wynikiem skierowanego w stronę Ziemi rozbłysku mógł być niewielki wzrost zachorowań na nowotwory skóry, to współczesna cywilizacja techniczna bardzo boleśnie odczułaby skutki takiego wydarzenia.
Już przed kilkunastu laty amerykańskie Narodowe Akademie Nauk opublikowały raport dotyczący ewentualnych skutków olbrzymiego koronalnego wyrzutu masy, który zostałby skierowany w stronę Ziemi. Takie wydarzenie spowodowałoby poważne perturbacje w polu magnetycznym planety, co z kolei wywołałoby przepływ dodatkowej energii w sieciach energetycznych. Nie są one przygotowane na tak gwałtowne zmiany.
Omawiając ten raport, pisaliśmy, że mogłoby dojść do stopienia rdzeni w stacjach transformatorowych i pozbawienia prądu wszystkich odbiorców. Autorzy raportu stwierdzili, że gwałtowny koronalny wyrzut masy mógłby uszkodzić 300 kluczowych transformatorów w USA. W ciągu 90 sekund ponad 130 milionów osób zostałoby pozbawionych prądu. Mieszkańcy wieżowców natychmiast straciliby dostęp do wody pitnej. Reszta mogłaby z niej korzystać jeszcze przez około 12 godzin. Stanęłyby pociągi i metro. Z półek sklepowych błyskawiczne zniknęłaby żywność, gdyż ciężarówki mogłyby dostarczać zaopatrzenie dopóty, dopóki miałyby paliwo w zbiornikach. Pompy na stacjach benzynowych też działają na prąd. Po około 72 godzinach skończyłoby się paliwo w generatorach prądu. Wówczas stanęłyby szpitale.
Najbardziej jednak przerażającą informacją jest ta, iż taki stan mógłby trwać całymi miesiącami lub latami. Uszkodzonych transformatorów nie można naprawić, trzeba je wymienić. To zajmuje zespołowi specjalistów co najmniej tydzień. Z kolei duże zakłady energetyczne mają na podorędziu nie więcej niż 2 grupy odpowiednio przeszkolonych ekspertów. Nawet jeśli część transformatorów zostałaby dość szybko naprawiona, nie wiadomo, czy w sieciach byłby prąd. Większość rurociągów pracuje bowiem dzięki energii elektrycznej. Bez sprawnego transportu w ciągu kilku tygodni również i elektrowniom węglowym skończyłyby się zapasy. Sytuacji nie zmieniłyby też elektrownie atomowe. Są one zaprojektowane tak, by automatycznie wyłączały się w przypadku poważnych awarii sieci energetycznych. Ich uruchomienie nie jest możliwe przed usunięciem awarii.
O tym, że to nie tylko teoretyczne rozważania, świadczy chociażby fakt, że w marcu 1989 roku burza na Słońcu na 9 godzin pozbawiła prądu 6 milionów Kanadyjczyków. Z kolei najpotężniejszym tego typu zjawiskiem, jakie zachowało się w ludzkiej pamięci, było tzw. wydarzenie Carringtona z 1859 roku. Kilkanaście godzin po tym, jak astronom Richard Carrington zaobserwował dwa potężne rozbłyski na Słońcu, Ziemię zalało światło zórz polarnych. Przestały działać telegrafy, doszło do pożarów drewnianych budynków stacji telegraficznych, a w Ameryce Północnej, gdzie była noc, ludzie mogli bez przeszkód czytać gazety. Igły kompasów poruszały się w sposób niekontrolowany, a zorze polarne było widać nawet w Kolumbii. A pamiętać trzeba, że wydarzenie Carringtona było znacznie słabsze, niż superrozbłyski, o których tutaj mowa.
Obecnie ucierpiałyby nie tylko sieci elektromagnetyczne, ale również łączność internetowa. Na szczególne niebezpieczeństwo narażone byłyby kable podmorskie, a konkretnie zainstalowane w nich wzmacniacze oraz ich uziemienia. Więc nawet gdy już uda się przywrócić zasilanie, problemem będzie funkcjonowanie globalnego internetu, bo naprawić trzeba będzie dziesiątki tysięcy kilometrów kabli.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Tegoroczny konkurs fotograficzny Global Image of the Year Scientific Light Microscopy Award wygrało piękne zdjęcie układu nerwowego młodej rozgwiazdy z gatunku Patiria miniata. Zwierzę ma zaledwie 1 cm średnicy. Autorem jest doktor Laurent Formery z należącej do Uniwersytetu Stanforda Hopkins Marine Station w Kalifornii. Zdjęcie pokonało 639 konkurentów z 38 krajów. Dwa lata temu otrzymałem wyróżnienie. Zwycięstwo to dla mnie olbrzymi zaszczyt. Pokazuje mi, że zrobiłem postępy, cieszy się naukowiec.
Formery specjalizuje się w badaniach nad morskimi bezkręgowcami, szczególnie nad szkarłupniami. To przepiękne zwierzęta o fascynującej i estetycznej promienistej symetrii ciała, niepodobnej do niczego innego w królestwie zwierząt, mówi Formery. Szkarłupnie i w ogóle morskie bezkręgowce nie są zbyt dobrze poznanymi zwierzętami. Cieszę się, że dzięki tej fotografii mogę pokazać, ile piękna jest w oceanach i jak ważne jest, byśmy się o nim dowiedzieli i je chronili.
Naukowiec, by uwidocznić układ nerwowy zwierzęcia, użył przeciwciał barwiących acetylowaną tubulinę, zredukował rozpraszanie światła na tkankach i wykorzystał kodowaną kolorami fotografię w przestrzeni trójwymiarowej.
W konkursie jest też i polski akcent. Shyam Rathod z Indii został zwycięzcą nowej kategorii nauk materiałowych i inżynierii. Wygrał dzięki zdjęciu kryształów w sprzedawanej w Polsce maści na brodawki ABE. Uczony wdmuchnął maść na szkiełko za pomocą słomki. Do ujawnienia kolorów wykorzystał płytkę półfalową i filtr polaryzacyjny.
Przyznano też nagrody w kategoriach regionalnych. Na obszarze EMEA wygrał Javier Ruperez i jego zdjęcie przedstawiające łuski na skrzydłach nocnego motyla z gatunku Urania rhipheus. W Amerykach zwyciężył Igor Siwanowicz z fotografią, na której widać ziarno pyłku przyczepione do znamienia słupka. A trójwymiarowy obraz pręcika szarotki alpejskiej uzyskany za pomocą skanującego laserowego mikroskopu konfokalnego zapewniło Jao Li zwycięstwo na terenie Azji.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Problem grzania korony słonecznej pozostaje nierozwiązany od 80 lat. Z modeli obliczeniowych wynika, że temperatura we wnętrzu Słońca wynosi ponad 15 milionów stopni, jednak na jego widocznej powierzchni (fotosferze) spada do około 5500 stopni, by w koronie wzrosnąć do około 2 milionów stopni. I to właśnie ta olbrzymia różnica temperatur pomiędzy powierzchnią a koroną stanowi zagadkę. Jej rozwiązanie – przynajmniej częściowe – zaproponował międzynarodowy zespół naukowy z Polski, Chin, USA, Hiszpanii i Belgii. Zdaniem badaczy za podgrzanie części korony odpowiadają... chłodne obszary na powierzchni.
W danych z Goode Solar Telescope uczeni znaleźli intensywne fale energii pochodzące z dość chłodnych, ciemnych i silnie namagnetyzowanych regionów fotosfery. Takie ciemniejsze regiony mogą powstawać, gdy silne pole magnetyczne tłumi przewodzenie cieplne i zaburza transport energii z wnętrza naszej gwiazdy na jej powierzchnię. Naukowcy przyjrzeli się aktywności tych chłodnych miejsc, przede wszystkim zaś włóknom plazmy powstającym w umbrze, najciemniejszym miejscu plamy słonecznej. Włókna te to stożkowate struktury o wysokości 500–1000 kilometrów i szerokości około 100 km. Istnieją one przez 2-3 minuty i zwykle ponownie pojawiają się w tym samym najciemniejszym miejscu umbry, gdzie pola magnetyczne są najsilniejsze, wyjaśnia profesor Vasyl Yurchyshyn z New Jersey Institute of Technology (NJIT).
Te ciemne dynamiczne włóka obserwowane były od dawna, jednak jako pierwsi byliśmy w stanie wykryć ich oscylacje boczne, które są powodowane przez szybko poruszające się fale. Te ciągle obecne fale w silnie namagnetyzowanych włóknach transportują energię w górę i przyczyniają się do podgrzania górnych części atmosfery Słońca, dodaje Wenda Cao z NJIT. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że fale te przenoszą tysiące razy więcej energii niż ilość energii tracona w aktywnych regionach atmosfery. Rozprzestrzenianie się tej energii jest nawet o 4 rzędy wielkości większa niż ilość energii potrzebna do utrzymania temperatury korony słonecznej.
Wszędzie na Słońcu wykryto dotychczas różne rodzaje fal. Jednak zwykle niosą one ze sobą zbyt mało energii, by podgrzać koronę. Szybkie fale, które wykryliśmy w umbrze plam słonecznych to stałe i wydajne źródło energii, które może podgrzewać koronę nad plamami, wyjaśnia Yurchyszyn. Odkrycie to, jak mówią naukowcy, nie tylko zmienia nasz pogląd na umbrę plam, ale również jest ważnym krokiem w kierunku zrozumienia transportu energii i podgrzewania korony.
Jednak, jak sami zauważają, zagadka grzania korony słonecznej nie została rozwiązania. Przepływ energii pochodzącej z plam może odpowiadać tylko za podgrzanie pętli koronalnych, które biorą swoje początki z plam. Istnieją jednak inne, wolne od plam, regiony Słońca powiązane z gorącymi pętlami koronalnymi. I czekają one na swoje wyjaśnienie, dodaje Cao.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Internet pełen jest zdjęć jedzenia. Widzimy je i w mediach społecznościowych, i na witrynach WWW, i na reklamach. Wiele z nich prezentowanych jest po to, by wywołać w nas chęć zjedzenia konkretnej rzeczy czy dania. Widok żywności ma spowodować, że staniemy się głodni. Jednak badania przeprowadzone przez naukowców z Aarhus University pokazują, że prezentacja zdjęć z jedzeniem może mieć na nas przeciwny wpływ. Szczególnie, jeśli wielokrotnie widzimy tę samą potrawę.
Duńscy uczeni dowodzą, że gdy widzimy to samo zdjęcie pożywienia ponad 30 razy, czujemy się bardziej najedzeni, niż zanim zobaczyliśmy fotografię po raz pierwszy. Ponadto uczestnicy badań, którym wielokrotnie pokazywaliśmy to samo zdjęcie i pytaliśmy ich, jak dużo danego produktu by zjedli, już po trzeciej prezentacji wybierali mniejsze porcje, mówi doktor Tjark Andersen.
Może się wydawać dziwne, że uczestnicy badań czuli się najedzeni, podczas gdy niczego nie zjedli. Ale to naturalnej zjawisko. To, co myślimy o jedzeniu ma bowiem wpływ na apetyt. Apetyt jest ściślej powiązany z doświadczeniem poznawczym, niż się większości z nas wydaje. Bardzo ważny jest sposób, w jaki myślimy o jedzeniu. Eksperymenty pokazały na przykład, że jeśli ludziom powie się, że są różne kolory żelków i pozwoli im się jeść do woli żelki czerwone, to nadal będą chcieli zjeść żelka żółtego, mimo że żółte smakują tak samo jak czerwone, wyjaśnia Andersen. Z kolei z innych badań wynika, że jeśli wyobrażamy sobie, jak nasze zęby zagłębiają się w soczyste jabłko, dochodzi do aktywacji tych samych obszarów mózgu, co podczas jedzenia. Mamy tutaj do czynienia z reakcją fizjologiczną na samą myśl o czymś. To dlatego możemy poczuć się najedzeni bez jedzenia, dodaje uczony.
Naukowcy z Aarhus nie są pierwszymi, którzy zauważyli, że same obrazy jedzenia zwiększają uczucie sytości. To wiedzieli już wcześniej. Chcieli się jednak dowiedzieć, jak wiele ekspozycji na obraz potrzeba, byśmy czuli się najedzeni oraz czy różne zdjęcia tego samego pożywienia zniosą uczucie sytości.
Z wcześniejszych badań wiemy, że zdjęcia różnych rodzajów żywności nie mają tego samego wpływu na uczucie sytości. Dlatego gdy najemy się obiadem, mamy jeszcze miejsce na deser. Słodycze to zupełnie inny rodzaj żywności, mówią naukowcy.
Duńczycy przygotowali więc serię online'owych eksperymentów, w których wzięło udział ponad 1000 osób. Najpierw pokazywano im zdjęcie pomarańczowych M&M'sów. Niektórzy widzieli je 3 razy, inni 30 razy. Okazało się, że ta grupa, która widziała zdjęcie więcej razy, czuła się bardziej najedzona. Uczestników zapytano też, ile (od 1 do 10) draży by zjedli. Po obejrzeniu 30 zdjęć uczestnicy wybierali mniejszą liczbę.
Później eksperyment powtórzono, ale z drażami o różnych kolorach. Nie wpłynęło to na wyniki badań. Jednak później zdjęcia M&M'sów zastąpiono zdjęciami draży Skittles, w przypadku których różne kolory smakują różnie. Okazało się jednak, że znowu nie było różnicy. To sugeruje, że wpływ na zmianę naszego poczucia sytości ma więcej parametrów niż kolor i smak, dodaje Andersen.
Naukowcy nie wykluczają, że ich spostrzeżenia można będzie wykorzystać w walce z nadwagą i spożywaniem śmieciowego jedzenia. Wyobraźmy sobie aplikację, korzystającą z wyszukiwarki obrazów. Gdy masz ochotę na pizzę, wpisujesz to w aplikację, a ona prezentuje Ci zdjęcia pizzy. Ty sobie wyobrażasz, jak ją jesz i czujesz się nasycony. Ochota na pizzę ci przechodzi, wyjaśnia uczony.
Zdjęcia jedzenia zalewające internet mogą być jedną z przyczyn, dla której wiele osób ulega chwilowym pokusom i sięga po niezdrową wysoko przetworzoną żywność. Jednak, jak wynika z powyższych eksperymentów, te same zdjęcia i ten sam internet mogą pomóc w pozbyciu się niezdrowych nawyków i nieuleganiu pokusom.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na University of Oxford powstaje oprogramowanie, które na podstawie wyglądu twarrzy ma rozpoznawać rzadkie choroby genetyczne. Choroby takie dotykają około 6% populacji, ale w większości przypadków pozostają nierozpoznane. Istnieją testy genetyczne pozwalające zdiagnozować częściej występujące schorzenia, takie jak np. zespół Downa. Jednak dla wielu chorób testy nie zostały opracowane, gdyż nie zidentyfikowano genów, które je powodują.
W przypadku 30-40 procent osób cierpiących na schorzenia genetyczne pewne charakterystyczne cechy są widoczne na twarzach. I właśnie na tej podstawie lekarz może postawić diagnozę. Problem w tym, że niewielu medyków ma odpowiednie przygotowanie pozwalające na rozpoznanie chorób genetycznych na podstawie wyglądu twarzy. Z tego też powodu wiele osób nie ma przez całe lata postawionej prawidłowej diagnozy.
Dlatego też Christoffer Nellaker i Andrew Zisserman z Oxfordu postanowili stworzyć oprogramowanie, które na podstawie zdjęcia będzie pomagało we wstępnej diagnostyce.
Obaj naukowcy wykorzystali w swojej pracy 1363 publicznie dostępne zdjęcia osób cierpiących na osiem schorzeń genetycznych. Znalazły się wśród nich fotografie chorych na zespół Downa, zespół łamliwego chromosomu X czy progerię. Komputer uczył się identyfikować każdą z chorób na podstawie zestawu 36 cech twarzy, takich jak kształt oczu, ust, nosa czy brwi. „Automatycznie analizuje zdjęcie i skupia się na głównych cechach, z których tworzy opis twarzy podkreślając cechy odróżniające” - mówi Nellaker. Później opis taki jest przez komputer porównywany ze zdjęciami osób ze zdiagnozowanymi schorzeniami. Na tej podstawie maszyna wydaje swoją opinię i określa prawdopodobieństwo, z jaki dana osoba może cierpieć na któreś ze schorzeń.
Skuteczność algorytmu zwiększa się wraz z wielkością bazy danych fotografii referencyjnych. W przypadku ośmiu schorzeń genetycznych, którymi obecnie się zajęto, baza danych dla każdej z nich wynosiła od 100 do 283 zdjęć osób ze zdiagnozowanymi chorobami. Testy wykazały, że maszyna rozpoznaje choroby z 93-procentową trafnością.
Tak obiecujące wyniki skłoniły naukowców do rozszerzenia zestawu diagnozowanych chorób do 91. W bazie danych znajdują się obecnie 2754 zdjęcia osób, u których rozpoznano jedną z tych chorób. Na razie system nie podaje dokładnej diagnozy, jednak naukowcy szacują, że już w tej chwili ich algorytm potrafi właściwie rozpoznać chorobę z 30-krotnie większym prawdopodobieństwem niż przy losowym zgadywaniu. Na przykład na podstawie zdjęcia Abrahama Lincolna system uznał, że cierpiał on na zespół Marfana. Niektórzy historycy twierdzą, że prezydent rzeczywiście na to chorował. Zespół Marfana jest siódmą najczęściej występujących schorzeniem spośród 91, którymi zajmuje się algorytm.
Nellaker przyznaje, że algorytm nie podaje 100-procentowo pewnych odpowiedzi, ale pozwala na znaczne zawężenie możliwości wyboru. Teoretycznie może być on używany do diagnozowania noworodków, jednak jego twórcy uważają, że będzie używany głównie do diagnozowania rodziców, którzy martwią się, iż mogliby swoim dzieciom przekazać jakieś schorzenia. Główną zaletą systemu będzie jego łatwa dostępność. Szczególnie przyda się on tam, gdzie testy genetyczne są niedostępne.
Ma on też olbrzymią przewagę nad stworzonymi wcześniej systemami korzystającymi z obrazów 3D. Tworzenie takich obrazów jest trudne i kosztowne, a pacjent musi odwiedzić szpital, w którym obraz zostanie wykonany. System Nellakera i Zissermana potrzebuje jedynie cyfrowego zdjęcia twarzy.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.