Иногда черная дыра возвращается

§ №10 2012

§ Рубрика: Астрофизика

§

Существование человечества в этом месте Вселенной, в микроскопическом уголке обжитого людьми космоса, скоротечно. С полнейшим пренебрежением к нашим желаниям и нуждам природа разыгрывает собственные грандиозные спектакли на таких необъятных масштабах пространства и времени, которые наш разум не может постичь. Быть может, все, что нам остается, — это наблюдать за окружающим миром и, пользуясь своей способностью задавать бесконечные вопросы и отыскивать ответы, удивляться, почему мы очутились именно здесь и сейчас на эволюционном пути нашей Вселенной. Один из интереснейших вопросов — насколько глубоко уникальность нашего существования связана с процессами звездообразования, с формированием галактик и черных дыр.
Большое количество космических феноменов могут потенциально влиять на существование жизни, но одни из них важнее других. Черные дыры принадлежат именно к более важным, благодаря своей уникальной природе. Нет других объектов во Вселенной, так же эффективно превращающих материю в энергию. Ничто во Вселенной не действует как гигантская вращающаяся электрическая батарея, способная выталкивать вещество со скоростью, близкой к световой, на десятки тысяч световых лет. Черные дыры способны захватывать в ловушку вещество, находящееся рядом, как никакой другой объект; они — своего рода «вселенские едоки». И будучи таковыми, они часто заглатывают вещество, не разжевывая,
вместо того чтобы неспешно его дегустировать.

Смертоносные лучи из облаков

§ №10 2012

§ Рубрика: Физика

§

В 1991 г., вскоре после того как с космического челнока Аtlantis была запущена на орбиту новая космическая обсерватория, Джеральд Фишман (Gerald Fishman) из Центра управления космическими полетами NASA им. Маршалла увидел, что происходит нечто странное. Гамма-обсерватория им. Комптона, измеряющая мощность излучения космических источников гамма-лучей, таких как нейтронные звезды и остатки сверхновых, начала регистрировать яркие миллисекундные всплески гамма-излучения, идущего не из космического пространства, а со стороны Земли.
Астрофизикам уже известно, что необычные явления наподобие вспышек на Солнце, черных дыр и взрывающихся звезд ускоряют движение электронов и других частиц до сверхвысоких энергий и что эти частицы могут испускать гамма-лучи — фотоны самой высокой энергии. Следует отметить, что в астрофизических явлениях частицы ускоряются, почти не испытывая сопротивления в среде, близкой к вакууму. Почему тогда в земной атмосфере, которая никоим образом не представляет собой вакуум, элементарные частицы могут вести себя точно так же?
Основываясь на первоначальных данных, мы и другие специалисты считали, что эти вспышки так называемого атмосферного гамма-излучения происходят на высоте в 64 км над облаками, но сейчас мы определили, что они вызываются электрическими разрядами внутри обыкновенных грозовых облаков гораздо ниже. Между тем все более хитроумные теории, призванные объяснить природу необычного гамма-излучения, отчаянно пытались добиться соответствия с новыми наблюдениями: в экспериментах снова и снова регистрировались энергии, образование которых в атмосфере прежде считалось невозможным. Неожиданно здесь объявилось даже антивещество.

 

 

В № 11

Кто мы?

Сверхчеловечество

Стремление вырваться за пределы, уготованные эволюцией, отличает нас от других живых существ

Можем ли мы стать умнее?

Вполне возможно, что в сравнении с будущими поколениями мы будем казаться тупицами

Как прожить век
Два подхода к исследованию долголетия, чтобы продлить среднюю продолжительность жизни до ста лет и более.

 

Что мы можем?

Силой мысли
Ведутся работы над тем, чтобы парализованные люди могли управлять своими конечностями при помощи мысленных усилий.

На переднем крае
Десять проектов, раздвигающих границы мира техники.

Машины бесконечности
От способности машин быстро отвечать на вопросы, требующие ответов «да» или «нет», может зависеть все — от национальной безопасности до пределов человеческого познания.

Куда мы идем?

Куда мы идем?

Вопросы на следующий миллион лет
Что выяснили бы ученые, если бы смогли проводить исследования, которые продолжаются сотни, тысячи лет или даже больше?

Великий климатический эксперимент
Как далеко мы можем продвинуть нашу планету?

За квантовым горизонтом
Квантовая теория, утверждающая, что ничего нельзя знать наверняка, на практике продвигает вычислительную мощь компьютеров и возможности человеческого разума.

 

Сверхчеловечество?

§ №11 2012

§ Рубрика: Медицина

§

Сверхчеловечество?

Присядьте поболтать с каким-нибудь антропологом о человеческой природе, и вы почти наверняка услышите среди прочего что-то вроде: «Только не забудьте, что 99% своей истории человечество провело среди бескрайних саванн, объединившись в небольшие группы охотников и собирателей». Это типичное научное клише, но в то же время это правда.
Действительно, миллионы лет нашего «пренатального» развития создали многие из неотъемлемых признаков человека как вида, например прямохождение и крупный мозг. Разумеется, эти эволюционные новшества, весьма полезные в самом общем смысле, достались нам не задаром:
вспомните хотя бы боли в спине — расплату за горделивую выпрямленную походку, или экзистенциальную тоску, рождающуюся в коре головного мозга и подчас перерастающую в приступы самобичевания. В общем, все как обычно: в эволюции бесплатного сыра тоже не бывает.
Словно для того чтобы еще больше усложнить проблемы, возникшие в результате этого «бартера», мир, который мы изобрели, расширившийся ныне до планетарного масштаба, кардинально отличается от того мира, к которому мы приспособлены эволюционно. Теперь ужин приходит сам (его доставляет посыльный из пиццерии), и нам нет нужды гнаться за ним на своих двоих. Общение с родными и близкими, вместо того чтобы занимать, как раньше, изрядную часть повседневной жизни, сводится к просмотру страниц на Facebook. Здесь-то и кончается полезность антропологического клише для объяснения человеческой сути.

Будем ли мы умнеть?

§ №11 2012

§ Рубрика: Медицина

§

Постоянно растущий уровень IQ означает, что на фоне следующих поколений мы будем выглядеть довольно примитивно Джеймс Флинн (James R. Flynn), ученый из новозеландского Университета Отаго, 28 лет назад описал явление, которое социологи до сих пор могут объяснить с трудом: с начала XX в. уровень IQ непрерывно растет.
Флинн проанализировал данные более чем из десяти стран и обнаружил, что коэффициент интеллекта увеличивается со скоростью 0,3 балла в год, т.е. три балла за десятилетие. Проследив изменение IQ в течение 30 лет, он выявил статистически значимое повышение интеллекта, и сейчас это явление называется эффектом Флинна.
Одна из наиболее странных черт эффекта Флинна — его равномерность. Джозеф Роджерс (Joseph Rodgers), психолог из Университета штата Оклахома изучил результаты тестирования примерно 13 тыс. американских студентов, чтобы понять, виден ли эффект Флинна на более коротких временных промежутках.
По словам Роджерса, «прирост происходит систематически, год за годом.
Подростки, родившиеся в 1989 г., решают тест немного лучше, чем молодые люди 1988 года рождения».
Эффект Флинна означает, что дети решают тест в среднем на десять баллов лучше, чем их родители. Если так будет продолжаться и дальше, то к концу текущего века наши потомки будут опережать нас на 30 баллов (сейчас на 30 баллов отличаются друг от друга показатели лучших 2% и среднее значение для популяции). Но сохранится ли подобная динамика? Достигнут ли в будущем большинство людей того уровня, который по современным меркам считается гениальностью? Или же существуют какие-то естественные ограничения для эффекта Флинна и человеческого интеллекта?

Дело спящего убийцы

§ №11 2012

§ Рубрика: Психология

§

Блуждание психики по темным лабиринтам между сном и бодрствованием может обернуться трагедией в реальной жизни. Ничем особенным молодой человек, обратившийся 27 июня 2005 г. в региональный Центр патологии сна штата Миннесота, на первый взгляд не отличался. Как и тысячи других пациентов центра, он страдал снохождением, или, как принято говорить, лунатизмом. Двадцатилетний студент, уроженец Кении Бенджамин Адойо (имя изменено) был лунатиком с детства, но в дальнейшем его состояние стало ухудшаться. В феврале 2005 г. Адойо женился, и вскоре молодая жена впервые проснулась среди ночи от того, что супруг тряс ее, стоя около их кровати, бормотал бессвязные звуки. Испуганная женщина стала будить мужа, и когда он очнулся, то ни о чем произошедшем вспомнить не мог. Молодая семья снимала однокомнатную квартиру в пригороде Миннеаполиса Плимуте, и странности Бенджамина не способствовали комфортному проживанию.
Впрочем, из записей местного врача следовало, что жену «скорее пугало необычное поведение больного, чем какие-либо попытки агрессии с его стороны».

Дожить до 100 лет

§ №11 2012

§ Рубрика: Химия

§

Два подхода к исследованию долголетия: как продлить среднюю продолжительность жизни до 100 лет и более. Американец, родившийся в начале прошлого века, доживал в среднем до 54 лет. Много детей умирало в младенчестве, а роды представляли серьезную опасность для жизни женщины. Но теперь благодаря вакцинациям, антибиотикам, улучшению санитарных условий и материнской заботе продолжительность жизни значительно увеличилась. Ребенок, рожденный сегодня, должен отметить день своего 78-летия.
Над старухой с косой была одержана легкая победа. В наши дни люди доживают до более пожилого возраста и поэтому сталкиваются с двумя
обширными группами факторов, которые в совокупности укорачивают человеческую жизнь. Во-первых, каждый дополнительно прожитый нами год означает накопление нарушений в клетках и органах, которые наша утратившая эффективность система репарации не в состоянии полностью урегулировать.
Во-вторых, с возрастом существенно возрастает риск развития общих смертельных заболеваний, таких как рак, сердечная недостаточность, болезнь Альцгеймера, с которыми ученые пока не справляются.
Таким образом, в поисках способов продления жизни человека исследователи задаются вопросом, на какое из двух направлений следует выделить средства. Какая из стратегий будет более эффективной: попытки замедлить процесс старения или борьба с отдельными болезнями? Другими словами, умрет ли большинство из нас от старости или от недугов?
Ученые, избравшие путь борьбы с болезнями, утверждают, что поэтапное решение проблемы поможет наилучшим образом справиться с задачей и преодолеть столетний рубеж. «Если мы сосредоточим все усилия на основных причинах смерти — онкологических и сердечно-сосудистых заболеваниях, если мы сможем победить эти болезни и заменить изношенные части тела, это станет наилучшим результатом», — говорит Сара Харпер (Sarah Harper), геронтолог из Оксфордского института старения населения. Она полагает, что если мы продолжим борьбу с раком и заболеваниями сердца, усовершенствуем такие технологии эмбриональных стволовых клеток, как выращивание в лаборатории индивидуальных конкретных тканей, то мы сможем обоснованно ожидать продления относительно здоровой жизни до 100 и, возможно, даже до 120 лет, и все это в не очень отдаленном будущем.