Технологии
Впервые обнаружены новые квантовые частицы: бросают вызов пониманию квантовой физики
Физики впервые подтвердили существование нового типа квантовых частиц, которые теоретически называются дробными экситонами.
Хотя ученые давно предполагали их существование, это исследование стало первым, которое доказало их реальность. Дробные экситоны представляют собой квантовые частицы с уникальными свойствами, которые бросают вызов традиционному пониманию квантовой механики. Они могут сыграть ключевую роль в развитии квантовых компьютеров и других квантовых технологий.
В квантовой механике экситон — это частица, которая образуется при сочетании электрона и электронной дырки, которая является квазичастицей с положительным зарядом. Экситоны не имеют заряда, что делает их сложными для обнаружения. Однако дробные экситоны, которые являются подтипом экситонов, обнаружить еще труднее.
Для открытия дробных экситонов ученые использовали дробный квантовый эффект Холла. В традиционном квантовом эффекте Холла при подаче электрического тока на материал, помещенный в магнитное поле, возникает боковое напряжение, которое увеличивается скачками. Эти скачки происходят при низких температурах и сильных магнитных полях, и каждый скачок — это целое количество. В дробном квантовом эффекте Холла скачки происходят в дробных количествах. Эта концепция позволила физикам обнаружить дробные экситоны.
Для эксперимента ученые создали двухмерный наноматериал, состоящий из двух слоев графена, разделенных слоем изолирующего нитрида бора. Это помогло контролировать электрические заряды и создать экситоны в экспериментальной установке. Далее ученые подвергли наноматериал воздействию сильных магнитных полей и наблюдали за потоком дробных экситонов.
Интересно, что все элементарные частицы делятся на два класса: бозоны и фермионы. Бозоны могут находиться в одном и том же квантовом состоянии одновременно, в то время как фермионы не могут. Дробные экситоны продемонстрировали поведение, которое присуще и бозонам, и фермионам, что указывает на их принадлежность к совершенно новому классу частиц.
Физики считают, что такие частицы могут стать важными для улучшения квантовых вычислений, а также для разработки других квантовых технологий. Это открытие значительно расширяет наше понимание квантового мира и дает новые возможности для применения квантовых технологий в будущем.
Источник: Interesting Engineering
Технологии
Учёные пересматривают происхождение человека: не одна популяция, а сеть
Новое генетическое исследование ставит под сомнение классическую теорию о происхождении человечества от одной популяции в Африке. Учёные всё чаще склоняются к модели, в которой ранние люди представляли собой сеть взаимодействующих групп.
Представление о том, что все современные люди произошли от одной прародительской популяции в Африке, может оказаться слишком упрощённым. К такому выводу пришли исследователи, анализировавшие генетические данные современных африканских народов и древних Homo sapiens.
Как сообщает Science Daily, команда под руководством профессора Бренны Хенн из Калифорнийского университета в Дэвисе предложила новую модель эволюции человека. Вместо привычного «генеалогического дерева» она больше напоминает сеть взаимосвязанных популяций, которые разделялись, мигрировали и снова смешивались.
Учёные по-прежнему считают, что Homo sapiens возник в Африке, однако путь его формирования оказался значительно сложнее. Исследование показало, что ранние человеческие популяции обменивались генами на протяжении сотен тысяч лет, прежде чем начали чётко разделяться.
Анализ включал геномы из разных регионов Африки, в том числе 44 новых образца представителей народа нама — коренного населения юга континента с высоким генетическим разнообразием. Образцы собирались в 2012–2015 годах и позволили проверить различные гипотезы происхождения человека.
Согласно наиболее вероятной версии, ключевое разделение популяций произошло примерно 120–135 тысяч лет назад. При этом до этого момента существовали несколько слабо различающихся групп, активно взаимодействовавших между собой.
Исследователи пришли к выводу, что корни человечества представляют собой не одну изолированную группу, а совокупность популяций с постоянным обменом генами. Такая модель лучше объясняет современное генетическое разнообразие людей.
По оценкам учёных, лишь 1–4% генетических различий между современными людьми связано с этими древними популяциями, что указывает на тесную взаимосвязь между ними.
Последующие исследования усиливают эту концепцию. Так, работы 2024 и 2025 годов показали длительную генетическую преемственность в Южной Африке и более широкое разнообразие древних популяций, чем считалось ранее.
Учёные также отмечают, что ранние Homo sapiens взаимодействовали с неандертальцами. Новые находки в пещере Тиншемет в Израиле свидетельствуют, что разные виды людей не только сосуществовали, но и обменивались знаниями, технологиями и культурными практиками.
Таким образом, современная наука всё больше рассматривает происхождение человека как сложный и многослойный процесс, происходивший не в одной точке, а в рамках широкой и динамичной сети популяций.
Источник: Science Daily
Здоровье
Учёные создали материал для восстановления костей из обычной шерсти
Исследователи из Королевского колледжа Лондона показали, что кератин, полученный из шерсти животных, может помогать восстановлению костной ткани. Новый материал рассматривают как более доступную и экологичную альтернативу коллагену.
Учёные разработали экологичный материал для регенерации костей, используя кератин — природный белок, содержащийся в шерсти животных.
Команда Королевского колледжа Лондона протестировала кератиновые мембраны и установила, что они способны направлять рост новой костной ткани в повреждённых участках.
До сих пор одним из основных материалов в регенеративной медицине и стоматологии считался коллаген. Он защищает зону заживления от мягких тканей и помогает кости восстанавливаться. Однако у коллагена есть недостатки: он сравнительно слаб, может быстро разрушаться, а его получение бывает сложным и дорогим.
Кератин из шерсти, напротив, доступен в больших объёмах и проще в производстве. В лабораторных испытаниях мембраны из этого материала образовали прочные каркасы, на которых клетки человеческой кости хорошо приживались и демонстрировали признаки здорового роста.
Затем исследователи проверили технологию на животных. После имплантации кератиновых мембран в повреждённых областях началось формирование новой костной ткани.
По словам учёных, хотя коллагеновые мембраны в целом способствовали образованию большего объёма кости, кератиновые каркасы давали более упорядоченную и прочную структуру, похожую на естественную здоровую кость.
Кроме того, мембраны хорошо интегрировались с окружающими тканями и сохраняли стабильность во время заживления. Это делает разработку перспективной для будущего применения в медицине и стоматологии.
Отдельно исследователи продолжают изучать механизмы регенерации и старения. В частности, внимание учёных привлекают планарии — микроскопические животные с уникальной способностью восстанавливать ткани и фактически «перезапускать» возрастные изменения.
Источник: Interesting Engineering
Технологии
Китай впервые показал танк Type 100 на полевых учениях
Китайские государственные СМИ впервые опубликовали кадры нового основного боевого танка Type 100 в условиях оперативной подготовки. Видео также частично раскрывает внутреннюю компоновку машины.
Китай впервые продемонстрировал основной боевой танк Type 100, также известный как ZTZ-100, в ходе полевых учений. До этого машина появлялась преимущественно на парадах и в ограниченных публичных показах.
На кадрах, опубликованных агентством «Синьхуа», танк движется на высокой скорости по пересечённой пыльной местности на тренировочном полигоне в северной части Китая. Характер манёвров указывает на переход от демонстрационного показа к практической отработке возможностей машины.
Особое внимание привлекли первые публичные кадры интерьера танка. В видео частично показан член экипажа, работающий с органами управления в боевом отделении корпуса. Это стало первым кратким обзором внутреннего устройства Type 100.
По данным Defence Blog, танк впервые был представлен на военном параде в 2015 году. Тогда эксперты обратили внимание на его башню, сенсорные системы и необычную архитектуру защиты. После этого платформа почти не появлялась в открытом доступе, что связывали с испытаниями или засекреченным характером программы.
Type 100 выделяется на фоне нынешнего китайского танка Type 99A более развитым комплексом датчиков и систем защиты. На башне размещены четыре радиолокатора с фазированной антенной решёткой, обеспечивающие круговой обзор и обнаружение угроз.
Эти данные передаются в систему активной защиты, предназначенную для перехвата противотанковых ракет и реактивных снарядов до их попадания в машину.
В танке также установлена система активной защиты GL-6, которую называют одной из наиболее современных китайских разработок такого типа. Она использует радиолокационное наведение и перехватчики для уничтожения угроз на финальном участке траектории.
Сочетание кругового радиолокационного обзора и активной защиты должно повысить устойчивость машины к современным угрозам, включая боеприпасы верхней атаки, барражирующие боеприпасы и противотанковые управляемые ракеты.
Появление Type 100 на учениях может свидетельствовать о переходе программы к этапу практической эксплуатации опытных или предсерийных образцов. Танку приписывают принадлежность к новому поколению бронетехники с цифровыми системами управления, развитым сенсорным комплексом и средствами защиты от современных противотанковых угроз.
Источник: Defence Blog
-
Новости Вашингтона5 days agoПассажирку Delta сняли с рейса из-за телефонного разговора
-
Новости Вашингтона5 days agoСтрельба у общественного центра в Сиэтле вызвала тревогу у жителей и властей
-
Новости Вашингтона5 days agoЖителя Западного Сиэтла обвинили в попытке похищения ребёнка
-
Новости Вашингтона5 days agoВ Мэрисвилле расследуют смерть женщины, найденной в мусорном баке
-
Новости Вашингтона5 days agoДвух жителей Техаса обвинили в убийстве наркоторговца в Западном Сиэтле
-
Новости Вашингтона1 week agoВ Редмонде запустили камеры контроля скорости у школ
-
Новости Вашингтона4 days agoПолиция Мэрисвилла освободила дом после жалоб на шумные вечеринки и сквоттеров
-
Новости Вашингтона1 week agoВ Сиэтле задержали ранее судимого мужчину после стрельбы из-за велосипеда

