Connect with us

Технологии

В Млечном Пути может быть 12 500 цивилизаций: мы потомки пришельцев из глубокого космоса

Published

on

Учёные постоянно получают огромные объемы данных о нашей галактике и Вселенной в целом, что позволяет постепенно выстраивать теории о возможности существования других развитых цивилизаций.

Майкель Райнштедтер из Университета Макмастера, Канада, в своей статье для The Conversation рассматривает вероятность того, что за пределами Земли могут существовать технологически развитые виды, основываясь на текущих научных данных.

Определение жизни, на основе которого строятся такие гипотезы, включает самоподдерживающуюся химическую систему, способную обрабатывать информацию и поддерживать состояние низкой энтропии. Жизнь на Земле зависит от взаимодействия ДНК, РНК и белков, но учёные не исключают, что в других уголках Вселенной могут существовать формы жизни, основанные на другой биохимии. Одним из возможных вариантов является кремний, который по химическим свойствам схож с углеродом и может стать основой для других живых организмов.

Внеземная жизнь может быть основана не на углероде, а, например, на кремнии, который имеет химическое сходство с углеродом
Фото: Daily Mail

Что касается появления жизни на Земле, существует две основные гипотезы: первая предполагает, что строительные блоки жизни могли быть доставлены на Землю метеоритами и астероидами, вторая — что они сформировались спонтанно на ранней планете в результате геохимических процессов. Доказательства того, что метеориты переносят органические молекулы, поддерживают первую гипотезу.

Уже есть доказательства того, что метеориты и астероиды переносят органические молекулы, включая аминокислоты, которые необходимы для жизни
Фото: Live Science

Кроме того, существующие исследования показывают, что в космосе могут существовать тысячи разумных цивилизаций, особенно с учетом таких факторов, как скорость образования звезд, количество планет, пригодных для жизни, и вероятность возникновения разумной жизни. Уравнение Дрейка, например, на основе самых оптимистичных оценок предполагает существование около 12 500 разумных цивилизаций только в нашей галактике, Млечном Пути.

Согласно самой оптимистичной оценке, основанной на уравнении Дрейка, только в Млечном Пути может существовать 12 500 разумных инопланетных цивилизаций
Фото: Guardian

Вероятность того, что человечество — единственная технологически развитая цивилизация в наблюдаемой Вселенной, крайне мала, оцениваемая как 1 на 10 миллиардов триллионов. В наблюдаемой Вселенной есть порядка 200 миллиардов триллионов звезд, что увеличивает вероятность существования других технологически развитых цивилизаций. Это значит, что вполне возможно, что где-то в космосе, возможно даже в нашей галактике, уже существуют цивилизации, которые имеют более высокий уровень развития, чем наша. Однако есть и гипотеза, что такие цивилизации могли бы уже обнаружить нас, но предпочли бы не вступать в контакт.

Тема существования других цивилизаций остаётся одной из самых захватывающих в астрофизике и космологии, и научное сообщество продолжает поиски новых доказательств, чтобы подтвердить или опровергнуть эти гипотезы.

Источник: The Conversation

Continue Reading
Advertisement

Технологии

Очень особенные рыбы 30 лет скрывались от ученых: как слизь делала их “невидимыми”

Published

on

В 1836 году европейские ученые обнаружили в реке Амазонке необычное животное, которое вызвало у них множество затруднений при его идентификации.

Это существо было внешне похоже на угря и достигало в длину около 60 сантиметров. Однако важнейшим отличием этого животного стали легкие, наполненные воздухом, что заставило ученых предположить, что перед ними, возможно, рептилия. В следующем, 1837 году, был найден еще один экземпляр этого вида, но на этот раз в Африке. Ученые тщательно изучили структуру его сердца и, сделав выводы, объявили его амфибией. Только спустя тридцать лет обсуждений и споров научное сообщество пришло к согласию: несмотря на внешние особенности, это были рыбы, отличавшиеся от других. Вместо того чтобы дышать через жабры, как все рыбы, они обладали легкими.

Понадобилось время, чтобы определить, что особенность этих существ заключается в том, что они дышат не только через жабры, но и через легкие, позволяя себе существовать в водоемах с низким содержанием кислорода, таких как сезонно пересыхающие реки и болота. Таким образом, это открытие стало важным шагом для дальнейших исследований мира животных, ведь такие рыбы, как западноафриканская двоякодышащая рыба (Protopterus annectens), не могут выжить без возможности доступа к кислороду с поверхности. Когда такой доступ невозможен, их жабры становятся недостаточными для дыхания, и рыба погибает от удушья.

Однако у двоякодышащих рыб есть еще одна удивительная способность. В условиях пересыхающих водоемов они могут выживать благодаря необычной адаптации. Рыбы выгрызают норы в иле и строят в них своего рода камеру, наполненную слизью, в которой они могут находиться в состоянии покоя. Этот процесс включает полное прекращение питания и движения, и может продолжаться на протяжении 7 или 8 месяцев, пока не вернутся дожди. Однако есть и более удивительный факт — двоякодышащие рыбы могут пребывать в таком состоянии без активности целых четыре года.

Двоякодышащие рыбы часто считались ближайшими живыми родственниками млекопитающих в мире земноводных
Фото: Alberto Guerrero

Эти рыбы являются одним из самых древних видов животных на планете, их появление датируется более 400 миллионами лет назад. Несмотря на такую долгую историю существования, двоякодышащие рыбы до сих пор остаются источником множества загадок для ученых. Одной из таких загадок является их особая связь между легкими и плавательным пузырем. Плавательный пузырь — это орган, который используют многие рыбы для поддержания плавучести под водой, а также для восприятия звуков и издачи звуков. У двоякодышащих рыб это два разных органа, что позволяет ученым задаваться вопросом: какой из них появился раньше — легкие или плавательный пузырь?

Исследования эмбрионов рыб показали, что как плавательный пузырь, так и легкие развиваются из кармана в кишечнике. Сканирование этих органов продемонстрировало, что оба органа связаны с кровеносной системой, но легкие, по мнению ученых, являются более древним органом. Это позволяет предположить, что плавательные пузыри возникли позже и, по сути, являются модификацией легких.

Еще одна загадка, которая долгое время занимала умы ученых, касалась того, являются ли двоякодышащие рыбы ближайшими живыми родственниками всех наземных позвоночных животных — млекопитающих, птиц, рептилий и амфибий. Последние исследования предполагают, что это так. Ученые считают, что двоякодышащие рыбы более удаленно связаны с костными рыбами, такими как тунец или сельдь, чем с наземными позвоночными, включая человека. Сегодня известно о существовании шести видов двоякодышащих рыб, из которых четыре обитают в Африке. Среди них есть особенный экземпляр — самка австралийской двоякодышащей рыбы по имени Мафусаил, которая является самой старой рыбой, живущей в неволе.

Источник: Science Focus

Continue Reading

Технологии

Лучше панелей: “невидимая” солнечная пленка превратит любую поверхность в генератор

Published

on

Бельгийский стартап EnFoil производит сверхтонкие гибкие солнечные панели, которые могут покрывать практически любую поверхность. Об этом пишет портал Ecoticias.

Сообщается, что EnFoil использует солнечную пленку, изготовленную из материалов под аббревиатурой CIGS, включающих медь, индий, галлий и селен. Она может генерировать 150 Вт/м² электроэнергии при эффективности в 17%.

Поскольку покрытие EnFoil весит менее двух килограммов на квадратный метр, они снижают требования к конструкции здания, делая установку менее затратной. Благодаря гибкости и толщине в 2 миллиметра, эта пленка может покрывать поверхности, недоступные обычным панелям.

Солнечная пленка EnFoil интегрированная в черепицу
Фото: EnFoil

На сайте EnFoil приводится два примера нестандартного использования солнечной пленки. В первом случае 10 солнечных “полосок” были интегрированы в транспортный контейнер с функцией отслеживания. Ранее контейнер нуждался в замене аккумулятора каждые 8 ​​дней, однако солнечная пленка решила эту проблему.

Во втором примере покрытие солнечной пленкой рельефной черепицы позволило создать более эстетичное решение для зданий. Как отмечают в EnFoil, солнечные панели на крыше не всегда придают дому красивый вид, а изогнутая черепица с предварительно нанесенной фотоэлектрической пленкой выглядит более гармонично.

Производитель также утверждает, что солнечная пленка устойчива к ударам и по ней можно ходить. Кроме того, этот материал на 50%–90% меньше влияет на окружающую среду по сравнению с кремниевыми солнечными панелями.

Источник: Ecoticias

Continue Reading

Технологии

Малоизученная сила помогает сохранять стабильность ядер атомов: что выяснили физики

Published

on

Трехнуклонная сила играет ключевую роль в стабильности ядер атомов и образовании химических элементов.

Протоны и нейтроны, объединяясь, формируют стабильное ядро атома благодаря мощным ядерным взаимодействиям. Долгое время считалось, что основным фактором, который удерживает эти частицы вместе и предотвращает их чрезмерное столкновение, является двухнуклонная сила. Однако последние исследования показали, что менее изученная трехнуклонная сила также оказывает значительное влияние на стабильность ядер атомов. Это открытие было опубликовано в журнале Physics Letters B, как сообщает Earth.

Нуклонами называются протоны и нейтроны, из которых состоят атомные ядра. Эти элементарные частицы влияют на стабильность химических элементов и их склонность к распаду. В атомных ядрах действуют три основные силы:

  • Сильное ядерное взаимодействие и электростатическая сила, образующие двухнуклонную силу;
  • Более слабая трехнуклонная сила.

Современные теории о строении атомного ядра основываются на модели оболочки, согласно которой нуклоны заполняют определенные энергетические уровни, аналогично тому, как электроны заполняют оболочки атома. Однако физика, стоящая за этим процессом, намного более сложная.

Ядерные силы играют ключевую роль в эволюции атомов в недрах звезд, где посредством термоядерного синтеза создаются новые химические элементы. Этот процесс позволяет образовываться более тяжелым атомам, которые затем распространяются по космосу. Глубокое понимание того, как ядерные силы влияют на этот процесс, может улучшить модели звездной эволюции и понимание того, как образуются химические элементы.

Долгое время ученые сосредоточивались на разработке модели двухнуклонной силы. Однако трехнуклонная сила, которая возникает, когда три нуклона взаимодействуют одновременно, оставалась малоизученной.

Физики основывают нынешнее понимание структуры ядра атома на модели оболочки атомного ядра. В этой модели нуклоны заполняют определенные энергетические уровни, как это делают электроны, хотя лежащая в основе этого процесса физика более запутана
Фото: The Jerusalem Post

Авторы нового исследования выяснили, что эта дополнительная сила имеет гораздо большее значение для стабильности атомного ядра, чем считалось ранее. Используя моделирование, ученые изучили, как эти взаимодействия изменяют уровни энергии внутри атомных ядер.

Когда нуклоны выстраивают свои спины (собственные моменты импульса) в соответствии с их движением, они переходят в состояние с более низкой энергией. Если спины нуклонов не совпадают с их движением, то частицы переходят в более высокую энергию.

Различные уровни энергии формируют оболочки ядра, и исследователи установили, что трехнуклонная сила увеличивает энергетический зазор между оболочками в более крупных атомных ядрах. Это означает, что трехнуклонная сила оказывает влияние на стабильность атомного ядра почти так же сильно, как и двухнуклонная сила.

Ядерные силы управляют тем, как атомы развиваются в недрах звезд, где создаются новые химические элементы с помощью термоядерного синтеза
Фото: NASA Images/Shutterstock.com

Более тяжелые атомы содержат большее количество нуклонов, и поэтому взаимодействия между ними становятся еще более значимыми. Когда ядро атома стабильно, добавление новых нейтронов становится более сложным процессом.

Внутри звезд, где происходит синтез химических элементов, повышение стабильности ядер затрудняет захват дополнительных нейтронов. Это может замедлять образование некоторых элементов или требовать особых условий, объясняют ученые.

Результаты этого исследования могут изменить подходы к прогнозированию стабильности изотопов (разных форм химических элементов) и пониманию радиоактивного распада. Физики считают, что увеличение количества нуклонов в атомных ядрах может еще больше усилить трехнуклонную силу, возможно, повышая стабильность некоторых ядер, чем предполагают современные модели.

Источник: Earth

Continue Reading

В тренде