Czerwiec 2019

Kolejne dowody świadczą, że na Marsie jest woda

Łazik Curiosity znalazł dowody na to, że w przeszłości, woda była obecna na powierzchni Marsa. Sonda odkryła dużą ilość gliny w jednej z pobranych próbek.

 

Curiosity obecnie porusza się w okolicach wzniesienia Aeolis Mons. Region ten jest szczególnie interesujący, ponieważ znajduje się tam sporo gliny. Obecność gliny z kolei świadczy o tym, że na powierzchni Marsa, miliardy lat temu mogła znajdować się woda. To właśnie glina może ostatecznie dać nam odpowiedź na pytanie, czy na Marsie istniały warunki do życia.

 

Do analizy próbek, Curiosity używa specjalnego urządzenia o nazwie CheMin, które może zidentyfikować i zmierzyć ilość niektórych minerałów w marsjańskiej skale. CheMin wykrył bardzo niski poziom hematytu w okolicach Aeolis Mons. Dla porównania, hematyt był bardzo obfity na pobliskim wzniesieniu Vera Rubin, badanym przez Curiosity na początku tego roku.

Nowe odkrycia dostarczają przekonujących dowodów na to, że kiedyś na Marsie była obecna woda. Badacze nadal mają jednak pytania, dotyczące interakcji H2O ze skałami. Możliwy jest scenariusz, w którym skały na Marsie powstawały w wyniku gromadzenia się wody w jeziorach i warstw osadu na ich dnie. Z czasem, osad ten przekształcił się w skały, które do dziś ozdabiają powierzchnię Czerwonej Planety.

 


Naukowcy stworzyli robotyczne ramię, które może być kontrolowane za pomocą fal mózgowych

Istniejące obecnie robotyczne protezy sterowane za pomocą umysłu wymagają umieszczenia implantu w mózgu. Za sprawą urządzenia, kontrola nad protezą może być płynna i ciągła. Nowatorska technologia pozwoliła jednak na pominięcie ryzykownej operacji wszczepienia implantu. Naukowcy opracowali urządzenie, które wychwytuje fale mózgowe spoza czaszki.

Zespół badaczy z Carnegie Mellon University (CMU) stworzyła pierwsze nieinwazyjne, sterowane umysłem ramię robota, które nie wymaga wszczepienia implantu do mózgu. Tego typu rozwiązanie jest jednak mniej wydajne, a kontrola nad botem będzie jest mniej precyzyjna.

 

W artykule opublikowanym w czasopiśmie Science Robotics naukowcy opisali, w jaki sposób wykorzystali kombinację technik wykrywania i uczenia maszynowego, aby stworzyć interfejs mózg-komputer (BCI), który mógłby dotrzeć do fal mózgowych.

 

Aby przetestować swój system, badacze poprosili uczestników o skierowania ramienia robota w stronę kursora poruszającego się po ekranie komputera. Nieinwazyjny system pozwolił na sterowanie protezą w czasie rzeczywistym bez zbędnych zakłóceń.

 

Robotyczne protezy kontrolowane za pomocą umysłu są przede wszystkim tworzone z myślą o osobach sparaliżowanych oraz cierpiących na zaburzenia ruchu. Badacze z CMU twierdzą jednak, że  sterowane umysłem roboty są przyszłością technologii i mogą pomóc usprawnić m. in. przemysł.

 

 


Zdaniem lekarzy ibuprofen może być śmiertelnie niebezpieczny

Lekarze ostrzegają, że regularne stosowanie ibuprofenu ma niekorzystny wpływ na wątrobę i serce. W przypadku występowania bólu lub stanu zapalnego, badacze zalecają stosowanie naturalnych metod, takich jak wysypianie się czy nawadnianie organizmu, zamiast leczenia objawowego.

 

Ibuprofen jest lekiem z grupy NLPZ (niesteroidowy lek przeciwzapalny), który działa poprzez blokowanie tworzenia się prostaglandynu, prostacykliny i tromboksanu, które są substancjami powodującymi ból oraz stan zapalny.

 

Ponieważ lek ten jest metabolizowany przez wątrobę, negatywnie wpływa na ten organ, co może prowadzić do powstania zmian chorobowych, niewydolności wątroby lub żółtaczki. Ibuprofen może również zwiększyć ryzyko zawału serca nawet o 20%.

 

Ostrzeżenie dotyczące stosowania leku pojawiło się po przeprowadzeniu analizy, obejmującej blisko 10 milionów pacjentów. Niesteroidowe leki przeciwzapalne zapewniają działanie przeciwbólowe i przeciwgorączkowe, jednak ich skutki uboczne znacznie przewyższają korzyści płynące z uśmierzania bólu.

 

Zamiast szkodliwych leków, badacze zalecają korzystanie z naturalnych metod. Jedną z nich jest kurkuma, która w niektórych przypadkach działa lepiej niż opatentowane leki. Kurkuma pomaga w walce z problemami zdrowotnymi, takimi jak stłuszczenie wątroby, artretyzm, depresja, a nawet rak.

Aktywny związek kurkumy – kurkumina – ma właściwości przeciwbólowe, porównywalne do ibuprofenu. Łagodzi uczucie bólu, wywołując reakcję w receptorach opioidowych mózgu. W przeciwieństwie do leków, kurkuma nie powoduje uzależnienia. Jak wykazały badania kliniczne, naturalna przyprawa jest nie tylko bardziej skuteczna, ale także bezpieczniejsza niż tabletki.

 


Stephen Hawking miał rację. Badania potwierdzają, że czarne dziury mogą wyparować

Według teorii Stephena Hawkinga, czarne dziury nie są idealnie „czarne” i w rzeczywistości emitują cząstki, tzw. promieniowanie Hawkinga. Emisja ta może doprowadzić do utraty energii, a nawet wyparowania czarnej dziury. Fizycy po raz pierwszy wykazali, że promieniowanie Hawkinga jednak istnieje – dokonano tego w laboratorium, gdyż nie posiadamy jeszcze odpowiednich instrumentów naukowych do wykrywania tych cząstek w kosmosie.

 

Czarne dziury to obiekty astronomiczne o ogromnej sile grawitacji, które pożerają dosłownie wszystko – nawet fotony pędzące z prędkością światła nie są w stanie uciec. Zgodnie z założeniami mechaniki kwantowej, próżnia jest wypełniona parami wirtualnych cząstek materii i antymaterii, które zwykle po pojawieniu się natychmiast się unicestwiają. Lecz w pobliżu czarnej dziury, ekstremalne siły grawitacji odciągają cząstki od siebie – jedna z nich jest wciągana do czarnej dziury, a druga jest wystrzeliwana w przestrzeń kosmiczną.

 

Wchłonięta cząstka posiada ujemną energię i zmniejsza energię i masę czarnej dziury, która, jeśli wciągnie wystarczająco dużą ilość tych cząstek, może ostatecznie wyparować. Natomiast uciekająca cząstka jest właśnie tym promieniowaniem Hawkinga – jest ono na tyle słabe, że nie potrafimy go obserwować w kosmosie, ale pomiaru możemy dokonać w laboratorium.

Źródło: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF

Fizyk Jeff Steinhauer i jego zespół z Instytutu Technologii Technion w Hajfie przeprowadził eksperyment, używając kondensatu Bosego-Einsteina, czyli bardzo zimnego gazu, do modelowania horyzontu zdarzeń czarnej dziury. W płynącym strumieniu gazu umieszczono klif, tworząc „wodospad”. Gdy gaz przepływał nad tym „wodospadem”, obracał dostateczną energię potencjalną w energię kinetyczną, aby płynąć szybciej od prędkości dźwięku.

 

Badacze zastąpili cząstki materii i antymaterii parami fononów – kwantowymi falami dźwiękowymi. Jeden z fononów płynął pod prąd i zdołał uciec od „wodospadu”, podczas gdy drugi nie potrafił się uwolnić i został uwięziony przez „czarną dziurę” naddźwiękowego gazu. Model ten odnosi się do zachowania fotonów, które próbują uciec od czarnej dziury, ale mimo tego ulegają potężnej sile grawitacji.

 

Eksperyment potwierdził przewidywania Hawkinga, według których promieniowanie emitowane przez cząstki zawiera całe spektrum długości i energii fal, a promieniowanie to można opisać pojedynczą temperaturą, zależną wyłącznie od masy czarnej dziury. Trzeba jednak zaznaczyć, że naukowcy tak naprawdę zdobyli dopiero pierwszy dowód na istnienie promieniowania Hawkinga, więc przed nimi jeszcze sporo pracy.

 


Fizycy odkryli, jak uratować kota Schrödingera

Słynny eksperyment myślowy, zwany kotem Schrödingera, obrazuje nam jedną z definiujących cech mechaniki kwantowej – nieprzewidywalnego zachowania cząstek na poziomie kwantowym. Dlatego praca z systemami kwantowymi jest niezwykle trudna. Jednak zespół fizyków zademonstrował możliwość przewidywania tzw. skoków kwantowych, a nawet wpływania na wynik końcowy.

 

Wspomniany na początku kot w eksperymencie myślowym, który wymyślił austriacki fizyk Erwin Schrödinger, znajduje się wewnątrz zamkniętego pudła wraz ze źródłem promieniotwórczym, detektorem promieniowania i pojemnikiem z trującym gazem. Jeśli detektor wykryje rozpad radioaktywny pojedynczego atomu, wtedy rozbija pojemnik z gazem, który z kolei zabija kota. My natomiast nie możemy zajrzeć do środka, więc nie wiemy, czy kot żyje, czy nie. Dopóki nie otworzymy pudła, kot istnieje w obu stanach jednocześnie, lecz gdy zajrzymy już do środka, czyli dokonujemy obserwacji, kot losowo przechodzi w jeden z dwóch możliwych stanów.

 

Eksperyment nawiązuje do tzw. superpozycji kwantowej, czyli sytuacji, w której cząstka istnieje w wielu stanach jednocześnie do momentu, w którym dokonamy obserwacji. Wtedy cząstka natychmiast i losowo przechodzi między stanami energii, co nazywane jest skokiem kwantowym. Naukowcy właśnie ogłosili, że udało im się nie tylko przewidzieć, ale także manipulować skokiem kwantowym. Innymi słowy, udało im się „uratować” kota Schrödingera.

Zespół fizyków z Uniwersytetu Yale'a dokonał przełomu z pomocą sztucznych atomów, zwanych kubitami, które stosowane są również jako podstawowe jednostki informacji w komputerach kwantowych. Badacze przeprowadzili eksperyment, aby pośrednio obserwować nadprzewodzący kubit, używając trzech generatorów mikrofalowych do napromieniowania kubitu w zamkniętym trójwymiarowym pojemniku, wykonanym z aluminium.

 

Promieniowanie mikrofalowe przełącza kubit pomiędzy stanami energii, podczas gdy druga wiązka promieniowania mikrofalowego monitoruje pojemnik. Gdy kubit znajduje się w stanie podstawowym, wiązka mikrofalowa wytwarza fotony. Jednak nagły brak fotonów oznacza, że kubit wykona skok kwantowy i przejdzie w stan wzbudzony.

 

Wysłany w odpowiednim czasie impuls promieniowania może odwrócić skok kwantowy, a kubit ponownie znajdzie się w stanie podstawowym. Naukowcy odnoszą swój eksperyment do kota Schrödingera, twierdząc, że udało im się uratować kota przed śmiercią.

 

Fizycy zaobserwowali w sumie 6,8 miliona skoków kwantowych i odkryli między nimi spójność – każdy skok przebiegał tak samo. Jednak naukowcy nie potrafią przewidzieć, kiedy nastąpi skok kwantowy. Może to potrwać 5 minut, lub 5 godzin. Główny autor badania, Zlatko Minev, porównał skoki kwantowe do erupcji wulkanicznych – monitoring pozwala wykryć oznaki zbliżającej się erupcji, lecz na dłuższą metę, są one całkowicie nieprzewidywalne.