Класичний період майя, що тривав приблизно з 250 по 900 рік нашої ери, вважається золотим віком для цієї цивілізації. У цей час майя досягли значних успіхів у архітектурі, містобудуванні, мистецтві, письмі, математиці та астрономії.Однак вчені не могли ідентифікувати окремих вчених, які зробили внесок у ці дисципліни, до теперішнього часу.Команда дослідників з США, що публікувала свої результати в журналі Antiquity, виявила особу на ім'я Сак Тахн Ваакс, що в перекладі означає 'Лисиця з білою груддю'. Це ім'я індігенного математика-астронома було залишено поряд з вражаючою математичною формулою.Це перший випадок, коли конкретна робота в математиці або астрономії з класичного періоду майя була приписана конкретній особі."Хоча підписи художників і скульпторів на розписаних керамічних виробах і вирізаних пам'ятниках були ідентифіковані, вчені, які займалися обчисленням часу, залишалися анонімними", - говорить археолог Франко Россі з MIT.Це відкриття сталося на археологічному сайті Сультун в Гватемалі. У одному з невеликих будівель дослідники виявили понад 50 математичних і астрономічних 'мікротекстів' – коротких написів, що містять дати, числа та обчислення.Коли один з цих текстів був розшифрований, виявилося, що він містить не лише математичну формулу, а й вказує на особу, відповідальну за неї.Формула є унікальною для текстів майя, кажуть дослідники. Вона досить хитро описує рух Венери та інших планет, що не мало прецеденту на той час, хоча астрономічні та календарні одиниці, що використовуються в ній, знайомі."Математика включає його унікальне розуміння зв'язків і патернів між кількома циклами часу, включаючи 260-денний ритуальний облік днів, сонячний рік, а також цикли Венери і Марса", - говорить майаніст Девід Стюарт з Техаського університету в Остіні.Ці обчислення мали значення: у класичний період майя дати, що відповідали руху небесних тіл, використовувалися для планування королівських подій і будівельних проектів.Дослідження продовжується, щоб проаналізувати десятки інших мікротекстів на тому ж сайті, деякі з яких також можуть бути роботою нововиявленого Сак Тахн Ваакс.Цікавий фактМайя були однією з небагатьох цивілізацій, які розробили складну систему календарів, що дозволяла їм точно прогнозувати астрономічні явища, такі як затемнення.

Під водами західної частини Тихого океану прихована одна з найбільших геологічних загадок планети — плато Онтонг-Джава. Ця гігантська вулканічна структура за розмірами може зрівнятися з континентом, а її земна кора значно товстіша за навколишнє океанічне дно. Проте десятиліттями вчені не могли пояснити, як такий масштабний об’єкт утворився майже повністю під водою. Нове дослідження пропонує відповідь: формування плато могло бути пов’язане не зі звичайним гарячим потоком із надр Землі, а з особливим термохімічним мантійним плюмом — висхідним потоком речовини, який відрізнявся не лише температурою, а й хімічним складом. Геологічна загадка розміром із континент Океанічні плато — це величезні підводні вулканічні області, де товщина земної кори набагато більша, ніж зазвичай. Вони виникали внаслідок потужних епізодів вулканізму, коли за короткий геологічний період на поверхню виливалися колосальні обсяги лави. Плато Онтонг-Джава, розташоване в західній частині Тихого океану, є найбільшим із відомих океанічних плато на Землі. Воно сформувалося переважно в ранній крейдовий період і містить величезні масиви базальтових порід. Проте його походження довго залишалося незрозумілим. Традиційна модель утворення через мантійний плюм передбачала, що надзвичайно гаряча речовина з глибини планети мала б підняти поверхню океану ще до початку масштабних вивержень. Але геологічні дані свідчили про інше: більша частина плато виникла вже під водою. Дві старі теорії не давали повної відповіді Раніше вчені розглядали два основні сценарії. Перший — класична модель мантійного плюму. Згідно з нею, потік гарячої речовини з глибини Землі піднімається до основи океанічної плити. Коли тиск зменшується, частина мантії плавиться, утворюючи величезну кількість магми, яка формує вулканічну структуру. Однак така модель мала проблему: сильне нагрівання мало б спричинити значне підняття поверхні, чого не спостерігали в історії Онтонг-Джава. Другий варіант пов’язували з надзвичайно швидким розширенням океанічного дна. У цьому випадку великі обсяги магми могли виникнути поблизу серединно-океанічних хребтів. Та й ця версія не пояснювала всіх особливостей плато. Зокрема, вік базальтових порід, отриманих під час буріння, не збігався з віком магнітних структур поблизу, що вказувало на формування всередині океанічної плити, а не на її межі. Нове пояснення: гаряча й хімічно незвичайна мантія Дослідники з Інституту океанології Південнокитайського моря Китайської академії наук використали термодинамічне моделювання, щоб перевірити різні сценарії формування плато. Результати показали, що модель звичайного плюму вимагала б надзвичайно високих температур мантії або великої кількості легкоплавкого матеріалу, що не відповідало реальним умовам. Натомість термохімічний плюм зміг пояснити одразу кілька особливостей Онтонг-Джава. За розрахунками вчених, такий потік міг мати температуру приблизно на 135–200 градусів Цельсія вищу за навколишню мантію та містити до 13% щільної породи піроксеніту, яка легко плавиться. Саме така комбінація могла створити величезні обсяги магми, сформувати надзвичайно товсту кору й водночас залишити плато переважно під поверхнею океану. Новий погляд на походження великих вулканічних структур За словами авторів роботи, цей механізм може пояснити не лише появу Онтонг-Джава, а й інших великих океанічних плато. «Окрім плато Онтонг-Джава, багато інших океанічних плато також мають неоднорідне мантійне походження, що свідчить про можливу роль термохімічних плюмів у їхньому формуванні», — зазначив професор Цзіньчан Чжан, провідний автор дослідження. Відкриття змінює уявлення про те, як працюють глибинні процеси всередині Землі. Раніше вчені здебільшого розглядали мантійні плюми як прості потоки гарячої речовини, але тепер стає зрозуміло, що їхня хімічна структура може відігравати не менш важливу роль. Найбільше підводне вулканічне плато планети, яке десятиліттями залишалося геологічною загадкою, може виявитися результатом набагато складнішого механізму, ніж передбачали попередні теорії. Дослідження опубліковано в журналі Nature Geoscience

У космічній галузі відбулася знакова подія: приватна американська компанія City Labs вперше в історії відправила на орбіту комерційний супутник із ядерною енергетичною системою. Невеликий апарат BOHR (Betavoltaic Orbital High-Reliability) може відкрити шлях до створення нового покоління космічних технологій, здатних працювати набагато довше без традиційних джерел живлення. Запуск відбувся 7 липня в межах місії Transporter-17 компанії SpaceX. Ракета-носій Falcon 9 вивела на низьку навколоземну орбіту 81 корисне навантаження, серед яких і був історичний CubeSat від City Labs. BOHR став не лише першим у світі комерційним супутником із ядерною системою живлення, а й першим CubeSat такого типу. CubeSat — це клас мініатюрних супутників, які відрізняються компактними розмірами, відносно невисокою вартістю запуску та широкими можливостями для наукових експериментів. На відміну від традиційних космічних апаратів, що живляться від сонячних панелей або акумуляторів, новинка використовує бетавольтаїчну технологію. Вона перетворює енергію, яка виділяється під час природного радіоактивного розпаду ізотопів, безпосередньо на електроенергію. Така система забезпечує невелику потужність, проте здатна працювати роками або навіть десятиліттями практично без втрати ефективності. Саме довговічність вважається головною перевагою подібних джерел живлення. Вони можуть стати особливо корисними для невеликих супутників, міжпланетних місій, дослідницьких зондів і обладнання, яке працює далеко від Сонця або в умовах, де використання сонячних панелей є малоефективним. Місія BOHR має продемонструвати, як така технологія поводиться в реальних космічних умовах. Отримані дані допоможуть оцінити її надійність, безпечність і перспективи використання в майбутніх космічних проєктах. Експерти вважають, що успішне випробування може прискорити розвиток нових класів космічних апаратів, які зможуть виконувати тривалі місії без необхідності встановлювати великі сонячні батареї або регулярно поповнювати запас енергії. Таким чином, запуск BOHR став важливим кроком не лише для City Labs, а й для всієї космічної індустрії. Якщо технологія підтвердить свою ефективність на орбіті, у майбутньому вона може знайти застосування в численних наукових, комерційних та дослідницьких місіях, відкривши нові можливості для освоєння космосу.

Уявіть, що центр нашої галактики вирішили притрусити солодкою пудрою. Астрономи вже давно з’ясували, що хмари в серці Чумацького Шляху пахнуть лісовою малиною та ромом через наявність етилформіату. Але нещодавно вчені зробили ще один дивовижний крок і виявили перший справжній цукор у космосі. Ним виявилася еритрулоза – речовина, яку на Землі добре знають любителі рівної засмаги, адже її додають у косметичні автобронзати. Проте на відстані тисяч світлових років ця молекула виконує значно важливішу місію, ніж створення штучного відтінку шкіри. Повідомляє T4 з посиланням на sciencealert.com. Чому перший справжній цукор у космосі став сенсацією для науки Фото: sciencealert.com Відкриття відбулося не на порожньому місці. Команда астробіологів під керівництвом Ізаскун Хіменес-Серра з Іспанського центру астробіології спрямувала два потужні інструменти спостереження – 40-метровий радіотелескоп Yebes та 30-метровий IRAM – на хімічно багату молекулярну хмару з назвою G+0.693-0.027. Це гігантське скупчення газу та пилу розташоване поблизу динамічного центру Чумацького Шляху, приблизно за 27 000 світлових років від нашої планети. Простір там буквально кишить складними органічними сполуками, але знайти серед них делікатну молекулу цукру – завдання із зірочкою. Щоб ідентифікувати речовину, вчені шукали її унікальний спектральний підпис. Кожне з’єднання у просторі обертається у свій неповторний спосіб, випромінюючи радіохвилі на певних частотах. Науковці зафіксували 12 чітких спектральних ліній, які ідеально збіглися з лабораторними вимірюваннями еритрулози. Тут є нюанс: точність цього аналізу настільки висока, що ймовірність випадкової помилки становить усього 0,2%. Тож сумнівів немає – у глибокому космосі дійсно плаває справжній цукор. Космічна кулінарія: як утворюється еритрулоза без участі життя Еритрулоза є складним чотиривуглецевим кетоцукром із хімічною формулою C4H8O4. Вона належить до хіральних молекул, тобто має “ліву” та “праву” форми, подібно до людських долонь. Досі в міжзоряному середовищі знаходили лише простіші молекули-попередники, на кшталт гліколальдегіду. Логічно було б припустити, що простіших тривуглецевих цукрів у космосі має бути значно більше, ніж складної еритрулози. Проте всесвіт знову здивував дослідників. Спостереження показали аномальну концентрацію: еритрулоза виявилася щонайменше у 8 разів поширенішою у хмарі G+0.693-0.027, ніж простіші тривуглецеві цукри на кшталт гліцеральдегіду, які взагалі не вдалося зафіксувати під час надчутливого сканування. Як таке можливо? Квантово-хімічне моделювання підказало несподівану відповідь. Молекула утворюється безпосередньо на крижаній поверхні космічних пилинок шляхом злиття двох двовуглецевих сполук – гліколальдегіду та етиленгліколю. Це спростовує стару теорію про те, що міжзоряні молекули ростуть виключно крок за кроком, послідовно приєднуючи по одному атому вуглецю. Космічний пил працює як ефективний конвеєр, де великі блоки з’єднуються разом під дією космічного випромінювання. Місток до появи перших живих організмів Звісно, летіти до центру галактики заради космічних солодощів ніхто не збирається, та й спроба скуштувати цей міжзоряний пиріг закінчилася б кепсько через суміш із токсичними ціанідами навколо. Проте знахідка має фундаментальне значення для науки. Одним із головних запитань у дослідженнях походження життя завжди було те, звідки на ранній Землі взялися прості цукри. Лабораторні експерименти, що відтворюють умови прадавньої планети, дають занадто низьку концентрацію цих речовин для запуску біологічних процесів. І ось що цікаво: у водному середовищі еритрулоза здатна легко ізомеризуватися, тобто перетворюватися на треозу. А треоза належить до родини простих нуклеїнових кислот і вважається потенційним еволюційним попередником РНК. Якщо складні цукри можуть легко синтезуватися у відкритому космосі на крижаних пилинках, це означає, що “будівельні блоки” для майбутнього життя подорожували всесвітом ще до появи нашої Сонячної системи. Вони могли потрапити на молоду Землю разом із метеоритами та кометами, давши потужний поштовх розвитку перших живих клітин. Часті питання про знахідку Що таке еритрулоза і де її використовують на Землі? Еритрулоза – це чотиривуглецевий кетоцукор. На нашій планеті вона природно міститься у деяких ягодах, наприклад, у малині. Її активно застосовують у косметичній промисловості як безпечний компонент для кремів-автозасмаг, оскільки вона м’яко реагує з білками шкіри, створюючи природний темний відтінок. Чи можна їсти космічний цукор? Сама по собі молекула еритрулози є цілком їстівною та безпечною. Однак у міжзоряних хмарах вона змішана з величезною кількістю інших хімічних сполук, зокрема з отруйними ціанідами. Спроба “вкусити” таку суміш була б вкрай небезпечною для здоров’я людини. Чому це відкриття спростовує попередні теорії хімії космосу? Раніше вважалося, що складні молекули в космосі формуються дуже повільно – шляхом послідовного додавання по одному атому вуглецю. Проте моделювання еритрулози довело, що складні сполуки можуть виникати значно швидше, коли дві готові двовуглецеві молекули з’єднуються на крижаній поверхні пилу під впливом радіації. Як цукор допомагає зрозуміти походження життя на Землі? Цукри утворюють основу молекул РНК та ДНК, а також використовуються клітинами для отримання енергії. Оскільки науковці досі не знають, як саме утворилися перші цукри на прадавній Землі, виявлення їх у космосі доводить, що ці найважливіші хімічні елементи могли бути занесені на планету ззовні вже у готовому вигляді. Виявлення еритрулози в центрі Чумацького Шляху доводить, що міжзоряне середовище здатне на значно складніші хімічні процеси, ніж уявляли раніше. Цей солодкий пил, зафіксований іспанськими телескопами, наближає науку до розгадки того, як нежива матерія перетворилася на перші мікроорганізми. Можливо, коріння нашого генетичного коду дійсно лежить серед холодних хмар газу на відстані 27 000 світлових років від нас, чекаючи на нові відкриття.The post Вчені виявили перший справжній цукор у космосі first appeared on T4 - сучасні технології та наука.

Близько 1700 років предки сучасних полінезійців не просувалися далі на схід Тихого океану. Оселившись на островах Самоа та Тонга приблизно три тисячі років тому, вони надовго припинили великі морські подорожі. Однак між 900 і 1050 роками нашої ери ситуація кардинально змінилася: за наступні 250 років полінезійські мореплавці заселили майже всі острови південної частини Тихого океану. Нове дослідження показало, що поштовхом до цієї грандіозної міграції могла стати масштабна багаторічна посуха. Вчені з Університету Саутгемптона та Університету Східної Англії вирішили з’ясувати, чому вправні мореплавці так довго не наважувалися вирушити далі на схід. Для цього вони реконструювали кліматичні умови останніх двох тисячоліть, використавши природний архів — відкладення мулу на дні озер і боліт. У кожному шарі осаду збереглися хімічні сліди рослин і водоростей, а також ізотопи водню, які дозволяють визначити, скільки опадів випадало в той чи інший період. Таким чином дослідники відтворили детальну історію змін клімату в регіоні. Результати показали, що саме перед початком великої міграції Самоа й Тонга пережили найсильнішу посуху за останні 2000 років. У середньому річна кількість опадів у Самоа скоротилася майже на 28%, а на окремих островах дефіцит дощів був ще відчутнішим. Це призвело до нестачі прісної води, зниження врожаїв і зростання навантаження на природні ресурси. Причиною таких змін стали довготривалі коливання температури поверхні Тихого океану. Через них величезний пояс тропічних опадів змістився на схід. У результаті західні острови стали значно сухішими, тоді як східні, навпаки, отримали більше дощів і перетворилися на сприятливі території для життя. Для полінезійців це означало, що нові острови не лише відкривали можливість для розселення, а й пропонували кращі природні умови. Науковці вважають, що саме поєднання екологічної кризи на батьківщині та більш вологого клімату на сході зробило далекі експедиції виправданими. Втім, клімат був не єдиним чинником. За століття населення Самоа і Тонга зросло, що посилило конкуренцію за землю та ресурси. Водночас полінезійці вдосконалили свої океанські каное, перейшовши до ефективніших корпусів V-подібної форми та покращивши вітрильне оснащення. Це дозволило безпечніше долати великі відстані й рухатися навіть проти вітру. Саме поєднання технологічного прогресу, демографічного тиску та тривалої посухи, на думку дослідників, стало вирішальним фактором, який запустив одну з наймасштабніших міграцій в історії людства. За кілька поколінь полінезійці заселили величезні простори Тихого океану — від Таїті до Гаваїв і багатьох інших островів. Автори роботи зазначають, що ця історія є важливим нагадуванням і для сучасності. Навіть добре пристосовані до складних умов суспільства можуть бути змушені залишити рідні землі, якщо кліматичні зміни тривають десятиліттями та поступово позбавляють людей необхідних для життя ресурсів. Результати дослідження опубліковано в журналі Journal of Pacific Archaeology.

Нещодавнє відкриття в галактичному центрі підкріплює схожість Чумацького Шляху з смачним десертом.Раніше вчені виявили естер під назвою етиловий формат, що плаває між зірками в внутрішніх регіонах галактики – сполуку, яка надає малині її характерний смак.Тепер астрономи, можливо, знайшли цукор, яким можна присипати цей космічний десерт.У приблизно тій же області космосу вчені виявили еритрулозу – перший справжній цукор, знайдений у міжзоряному просторі.Хоча ви, напевно, не захотіли б його їсти. Еритрулоза є їстівною, але вона змішана з багатьма космічними речовинами, які не дуже сумісні з життям (привіт, молекули, що містять ціанід).На щастя, те, що не є дуже хорошим перекусом, могло стати відмінним інгредієнтом для виникнення життя.Згідно з командою, очолюваною космохіміком Ізаскун Хіменес-Серра з Іспанського центру астробіології, це відкриття може допомогти пояснити, звідки взялися перші біологічно важливі цукри до того, як життя почалося на Землі."Центральне питання в дослідженнях походження життя полягає в тому, як моносахариди формувалися на первісній Землі, оскільки лабораторні експерименти за преабіотичних умов дають недостатні концентрації", – пише команда в новій статті, опублікованій в Nature Astronomy."Міжзоряна еритрулоза могла сприяти цукровому запасу, доступному для ранніх метаболічних і реплікаційних процесів".Життя, як ми його знаємо, залежить від цукрів – малих молекул на основі вуглецю, які клітини використовують для енергії та як сировину для побудови більших біологічних молекул. Цукри також формують основу РНК і ДНК.Цукри також є центральними в преабіотичній хімії – хімічних умовах, які призводять до виникнення життя. Однак, оскільки вчені досі не знають, як виникли перші цукри, їх часто розглядають просто як початкові інгредієнти в моделях преабіотичної хімії.Ми вже мали підказки, що цукор може формуватися в космічному середовищі. Цукри були знайдені в метеоритах та зразках з астероїда Бенну. Простих попередників цукру, таких як гліколальдегід та (Z)-1,2-етендіол також виявлено в космосі.Якщо ми хочемо знайти справжній цукор, що містить три або більше атомів вуглецю, дослідники вважають, що галактичний центр – це місце, де слід шукати.Внутрішня частина нашої галактики відома як Центральна молекулярна зона, і вона заповнена густими хмарами газу та пилу, багатими складними органічними молекулами.Команда націлила два радіотелескопи в Іспанії на особливо перспективну хмару під назвою G+0.693, яка в минулому вже виявляла інші преабіотичні молекули.Пошук проводився шляхом вивчення унікального радіосигналу еритрулози. Кожна молекула обертається по-своєму, створюючи характерний малюнок радіочастот, який астрономи можуть ідентифікувати навіть з тисяч світлових років відстані.G+0.693 дала команді те, що вони шукали – але в історії є поворот, і не тільки тому, що еритрулоза є хіральною.Вони очікували, що простіші цукри, що містять три атоми вуглецю, домінуватимуть.Натомість, еритрулоза з чотирма атомами вуглецю виявилася принаймні в 8-17 разів більшою за кількістю, ніж трьохвуглецеві цукри гліцеральдегід та дігідроксиацетон, які взагалі не були виявлені в хмарі.Це може бути ключовою інформацією, яка розповідає нам, як цукор формується в міжзоряному середовищі.Комп'ютерні моделі дослідників вказують на те, що цукор формується на крижаних поверхнях маленьких пилових частинок, що дрейфують у космосі.На цих частинках два відносно поширених двовуглецевих молекули – гліколальдегід та етиленгліколь – можуть активуватися радіацією та об'єднуватися для побудови еритрулози.Згодом удари можуть скинути ці молекули з пилових частинок назад у космос, де телескопи можуть їх виявити.Моделювання концентрацій цих молекул не зовсім відповідає спостереженням, але є багато можливих причин для цього. Майбутня робота може з'ясувати причину розбіжності.Але на цьому особливому міжзоряному торті ще є глазур.Еритрулоза, що складається з 14 атомів, є найбільшою молекулою, коли-небудь виявленою в міжзоряному просторі, яка не має закритих кілець у своїй структурі – і лише другою хіральною молекулою.Це свідчить про те, що міжзоряне середовище – і, зокрема, центральна молекулярна зона – може бути здатним до набагато складнішої хімії, ніж ми усвідомлювали.Крім того, це відкриття може бути підказкою про те, як ця хімія могла існувати в хмарі, з якої народилися Сонце та всі його планети.Виявлення, пишуть дослідники, "не лише надає прямі докази того, що складні, хіральні види можуть формуватися за міжзоряних умов, але й підводить нас до вищого рівня в сходах міжзоряної хімічної складності, що свідчить про те, що інші преабіотичні (і потенційно хіральні) молекули також можуть формуватися та виживати в екстремальних умовах міжзоряного середовища".Результати були опубліковані в Nature Astronomy.Цікавий фактЕритрулоза є найбільшою молекулою, виявленою в міжзоряному просторі, яка не має закритих кілець у своїй структурі.

Чи можна уявити, що технологічний прорив у комп’ютерах майбутнього почнеться з простої тіні від маленького диска? Фізикам вдалося довести, що старий оптичний трюк двохсотлітньої давнини відкриває найпростіший шлях до створення надскладних світлових структур. Дослідники з Наньянського технологічного університету в Сінгапурі (NTU Singapore) з’ясували, що звичайне огинання світлом крихітної перешкоди дозволяє без зайвих зусиль генерувати оптичні скірміони – стабільні мікроскопічні вихори світла, які раніше вважалися занадто складними для масового використання. Ці мікроскопічні закручені структури нагадують крихітних світлових їжачків і обіцяють кардинально змінити підходи до збереження інформації, зв’язку та обчислювальних технологій. Замість використання дорогих штучних метаматеріалів, вчені звернулися до класичної фізики, суттєво спростивши процес і відкривши нову еру в оптиці структурованого світла. Повідомляє T4 з посиланням на sciencedaily.com. Секрет у тіні, або як пляма Пуассона ламає стереотипи Усе почалося в далекому 1818 році, коли в наукових колах точилася гаряча суперечка про природу світла. Тоді видатний фізик Сімеон-Дені Пуассон намагався спростувати хвильову теорію Огюстена Френеля. Пуассон математично довів, що якщо світло є хвилею, то за круглим непрозорим екраном у самому центрі тіні має виникати яскрава світла точка. Він вважав це очевидним абсурдом, але експеримент Франсуа Араго підтвердив теорію – пляма дійсно з’явилася. Цей ефект, відомий як пляма Пуассона (або пляма Араго-Френеля), став історичним доказом хвильової природи світла. Сьогодні цей класичний дослід отримав нове життя. Сінгапурські дослідники під керівництвом доцента Шень Іцзе використали для блокування світла мікроскопічний диск із чистого золота. Проходячи повз цей непрозорий диск, лазерне світло дифрагує, утворюючи ту саму яскраву пляму в центрі тіні. Але найцікавіше відбувається на субмікроскопічному рівні. Завдяки придушенню низькочастотних компонентів світла золотим диском виникає так званий ефект супер-осциляції. Він суттєво підсилює бічні пелюстки фокальної плями та надійно стабілізує топологічну структуру світлового вихору. Це означає, що складна фізика дозволяє створювати надстійкі структури буквально з нічого – просто правильно спрямувавши лазер на мікроскопічну золоту цятку. Технологія 4-в-1: чому оптичні скірміони стали простішими у виробництві Досі створення стабільних оптичних скірміонів вимагало використання надзвичайно складних і дорогих штучних метаматеріалів. Це штучні наноструктури, які розробляються в чистих кімнатах за великі гроші. Новий підхід сінгапурських фізиків повністю змінює правила гри, пропонуючи унікальну генерацію за принципом “4-в-1”. В одній світловій плямі одночасно формуються чотири різні топологічні структури: спінові скірміони, скірміони параметрів Стокса, а також скірміони електричного та магнітного полів. Для створення такого структурованого світла вчені використовують сучасний просторовий модулятор світла (SLM). Цей прилад відображає голограму вихрової фази, яка накладається на блискучу дифракційну ґратку разом із кільцевою маскою, де зовнішній радіус становить 2,15 міліметра, а внутрішній – дві третини від нього. Така тонка настройка забезпечує ефективну числову апертуру близько 0,47. Експерименти також підтвердили дивовижне явище електромагнітної дуальності. Виявляється, скірміони магнітного поля можна вивести безпосередньо зі скірміонів електричного поля. Завдяки симетрії їхні топологічні числа взаємно блокуються, роблячи всю систему неймовірно стабільною та стійкою до зовнішніх завад чи деформацій. Чому оптичні скірміони важливі для майбутнього електроніки Головна практична цінність скірміонів полягає в їхній унікальній здатності зберігати форму. Уявіть собі інформаційний носій, де дані записані не просто намагніченими точками, які можуть розмагнітитися від тепла чи часу, а стійкими мікроскопічними вузлами світла. Скірміони Стокса, які описують стан поляризації світлової хвилі, мають значно менший радіус порівняно зі спіновими скірміонами. На практиці це означає можливість створення надщільного оптичного запису інформації, де на крихітному клаптику простору можна закодувати колосальні обсяги даних без ризику їх втрати. Більше того, на відміну від жорстких фізичних метаматеріалів, радіуси згенерованих спінових та Стоксових скірміонів є повністю керованими. Їх можна безперервно масштабувати, просто змінюючи відстань поширення світлового променя від золотого диска. Це відкриває великі можливості для оптичної мікроскопії надвисокої роздільної здатності, яка дозволить заглянути всередину живих клітин без їх пошкодження, а також для створення принципово нових оптичних процесорів. Український слід у дослідженні світлових вихорів Хоча сінгапурська розробка наробила галасу у світовій пресі, дослідження топологічних структур світла активно розвиваються й в Україні. Протягом останніх років вітчизняні науковці роблять вагомий внесок у вивчення оптичних скірміонів та просторово-часових вихорів. Зокрема, наукова група з Одеського національного університету імені І. І. Мечникова під керівництвом професора Олександра Бекшаєва веде активні дослідження за підтримки Міністерства освіти і науки України. Цей важливий державний проєкт під номером 0122U001830 дозволив глибше зрозуміти, як поводяться складні оптичні структури під час поширення у просторі. Результати цих досліджень та перспективи практичного впровадження світлових вихорів нещодавно жваво обговорювалися фахівцями на 17-й Міжнародній конференції “Кореляційна оптика” в Чернівцях, що ще раз підкреслює інтегрованість української науки у світовий технологічний контекст. Часто задавані питання про оптичні скірміони Що таке оптичний скірміон простими словами? Це мікроскопічний стабільний вихор світла, в якому властивості електромагнітного поля (наприклад, напрямок коливань або поляризація) закручені у складну тривимірну структуру. Вони не руйнуються при незначних перешкодах, що робить їх ідеальними для передачі й збереження інформації. Чому пляма Пуассона допомогла спростити технологію? Вона дозволила відмовитися від складних і дорогих у виробництві метаматеріалів. Замість створення наноструктур на мікросхемах, фізики просто спрямовують лазер на мікроскопічний золотий диск, отримуючи складний світловий вихор природним шляхом за рахунок дифракції. Де саме будуть застосовувати ці технології у майбутньому? Основні сфери – це надщільні оптичні носії інформації, де дані записуються світловими мікро-вузлами, надшвидкісний оптичний зв’язок без втрати сигналу та оптична наноскопія надвисокої роздільної здатності для біології та медицини. У чому перевага скірміонів Стокса перед іншими типами? Вони мають значно менший фізичний розмір порівняно зі спіновими аналогами. Це дозволяє сильніше фокусувати світло й створювати більш щільні та дрібні структури для надщільного зберігання даних. Поєднання класичної фізики початку дев’ятнадцятого сторіччя з ультрасучасними лазерними технологіями доводить, що найкращі рішення часто лежать прямо перед нами – у звичайній тіні. Можливість створювати стійкі інформаційні блоки за допомогою золотого диска та лазера робить оптичні комп’ютери на крок ближчими до реальності. Чи готові ми до того, що інформаційні мережі майбутнього працюватимуть не на кремнієвих транзисторах, а на закрученому в крихітні вузли світлі? Час покаже, але фундамент для цього закладається вже сьогодні.The post Вчені згенерували оптичні скірміони за допомогою звичайної тіні first appeared on T4 - сучасні технології та наука.

{ "@context": "https://schema.org", "@type": "FAQPage", "mainEntity": [ { "@type": "Question", "name": "Що таке сліпе накопичення в астрономії?", "acceptedAnswer": { "@type": "Answer", "text": "Це метод цифрової обробки зображень, коли серію послідовних знімків зоряного неба накладають один на одного за різними математичними траєкторіями. Це дозволяє підсилити слабкий відбитий сигнал від дуже дрібних або тьмяних об'єктів, які на поодиноких кадрах просто зливаються із шумом матриці телескопа." } }, { "@type": "Question", "name": "Чому уламки на високих орбітах не падають на Землю?", "acceptedAnswer": { "@type": "Answer", "text": "На висоті 36 000 кілометрів повністю відсутній опір повітря, який міг би сповільнити рух об'єктів. Через це діє закон збереження імпульсу: уламки продовжують нескінченно довго обертатися навколо Землі з тією ж швидкістю, що й супутники, з якими вони колись були єдиним цілим." } }, { "@type": "Question", "name": "Яку небезпеку становлять дрібні частинки розміром до 5 сантиметрів?", "acceptedAnswer": { "@type": "Answer", "text": "Головна загроза - це колосальна швидкість зіткнення, яка може досягати кількох кілометрів на секунду (це в рази швидше за кулю з гвинтівки). Через таку швидкість навіть мікроскопічна піщинка при зіткненні вивільняє енергію, еквівалентну вибуху ручної гранати, що призводить до серйозних пошкоджень обшивки супутників чи сонячних панелей." } }, { "@type": "Question", "name": "Як супутники захищають від космічного сміття сьогодні?", "acceptedAnswer": { "@type": "Answer", "text": "Наразі головним методом захисту є активне маневрування для уникнення зіткнень на основі даних радарів та оптичних систем спостереження. Проте для цього об'єкт має бути занесений до каталогів відстеження, а нове дослідження показало, що близько 80% дрібного сміття на геосинхронній орбіті залишається невидимим для стандартних систем стеження." } } ] } Уявіть собі велетенський телекомунікаційний супутник завбільшки з автобус і вартістю в сотні мільйонів доларів, який забезпечує зв’язком цілий континент. Раптом трансляція обривається, а прилад перестає відповідати на команди з Землі. Жодних сонячних спалахів чи збоїв у софті – просто тихе, миттєве руйнування посеред космічної тиші. Причиною став крихітний шматочок металу розміром із чашку, який на шаленій швидкості пробив паливний бак. На навколоземній орбіті розгортається справжня невидима драма, головним актором якої є космічне сміття – загроза, що роками накопичується у нас над головами і про яку людство знає набагато менше, ніж хотілося б. Повідомляє T4 з посиланням на space.com. Чому геосинхронна орбіта перетворюється на невидиме мінне поле Геосинхронна орбіта – це унікальна ділянка космосу на висоті близько 36 000 кілометрів над екватором. Супутники тут рухаються синхронно з обертанням Землі, тобто фактично “зависають” над однією точкою планети. Це ідеальне місце для метеорологічних апаратів, військового зв’язку та глобального телемовлення. Але саме через свою популярність ця зона стала надзвичайно захаращеною. Дослідження під назвою “DebrisWatch II: Digging Deeper for Geosynchronous Debris”, опубліковане в науковому журналі The Journal of the Astronautical Sciences у липні 2026 року, показало, що реальний стан справ у цьому регіоні набагато гірший, ніж вважалося раніше. Експерти з безпеки прямо порівнюють цю орбіту з мінним полем, де кожен новий запуск без попереднього аналізу ситуації схожий на прогулянку без міношукача. Фото: space.com Сліпе накопичення: як вчені виявили приховане космічне сміття Виявити дрібні уламки на такій колосальній відстані – завдання на межі фантастики. Проте вченим з Уорикського університету у Великій Британії вдалося зробити прорив за допомогою архівних даних 2,54-метрового телескопа Ісаака Ньютона, розташованого на Канарських островах. Вони застосували новий метод цифрової обробки зображень під назвою “сліпе накопичення” (blind stacking). Ця технологія дозволяє виявляти рекордно тьмяні об’єкти аж до 21-ї зоряної величини. Суть методу полягає в тому, що комп’ютер аналізує безліч потенційних траєкторій руху прихованих цілей у серії знімків, а потім накладає ці зображення одне на одне. Це дозволяє буквально витягнути слабкий сигнал об’єкта з-під фонового шуму космосу. Результати виявилися приголомшливими: майже 80% виявлених під час дослідження дрібних фрагментів були повністю відсутні в будь-яких публічно доступних каталогах відстеження, зокрема у відомій базі Space-Track. Чому уламки на висоті 36 000 кілометрів небезпечніші за низькі орбіти Тут є важливий нюанс, який часто ігнорують. На низькій навколоземній орбіті, де літає більшість супутників і космічних станцій, діє природний механізм самоочищення. На висотах до кількох сотень кілометрів усе ще є тонюсінькі шари атмосфери. Вони створюють тертя, яке поступово гальмує старі апарати й уламки, змушуючи їх знижуватися і згоряти. Наприклад, на початку 2026 року компанія SpaceX розпочала масштабну операцію зі зниження орбіти близько 4400 супутників Starlink з висоти 550 до 480 кілометрів саме для того, щоб прискорити їхнє природне згоряння в атмосфері у разі виходу з ладу. Але на геосинхронній орбіті атмосфери немає взагалі. Будь-яке утворене там космічне сміття залишатиметься на орбіті нескінченно довго – мільйони років. За даними провідного автора дослідження доктора Джеймса Блейка, уламки в цій зоні рухаються один відносно одного зі швидкістю до кількох кілометрів на секунду. За такої швидкості навіть 5-сантиметровий фрагмент має колосальну кінетичну енергію, здатну вщент розтрощити величезний і дорогий апарат. Загальна ж маса орбітального сміття станом на 2026 рік уже перевищує 8800 тонн, а кількість дрібних невідстежуваних частинок розміром від 1 міліметра оцінюється у понад 100 мільйонів одиниць. Як українські технології допомагають боротися з орбітальним хаосом Проблема настільки глобальна, що до її вирішення залучаються країни по всьому світу, зокрема й Україна. Протягом 2025 – 2026 років наша держава активно розвиває власну Систему контролю та аналізу космічної обстановки (СКАКО). Завдяки мережі вітчизняних оптичних сенсорів українські фахівці проводять моніторинг небезпечних зближень на орбіті та діляться даними в межах Міжагентського координаційного комітету з космічного сміття. Крім того, українська аерокосмічна компанія SETS, що входить до відомої групи Noosphere, пропонує технологічне вирішення проблеми ще на етапі проектування місій. Вони розробляють високоефективні електроракетні двигуни з високим питомим імпульсом. Якщо інтегрувати такий двигун у супутник, то після завершення терміну експлуатації апарат зможе самостійно і гарантовано зійти з робочої орбіти у безпечну зону утилізації, не перетворюючись на чергову некеровану загрозу. Часті запитання про космічне сміття Що таке сліпе накопичення в астрономії? Це метод цифрової обробки зображень, коли серію послідовних знімків зоряного неба накладають один на одного за різними математичними траєкторіями. Це дозволяє підсилити слабкий відбитий сигнал від дуже дрібних або тьмяних об’єктів, які на поодиноких кадрах просто зливаються із шумом матриці телескопа. Чому уламки на високих орбітах не падають на Землю? На висоті 36 000 кілометрів повністю відсутній опір повітря, який міг би сповільнити рух об’єктів. Через це діє закон збереження імпульсу: уламки продовжують нескінченно довго обертатися навколо Землі з тією ж швидкістю, що й супутники, з якими вони колись були єдиним цілим. Яку небезпеку становлять дрібні частинки розміром до 5 сантиметрів? Головна загроза – це колосальна швидкість зіткнення, яка може досягати кількох кілометрів на секунду (це в рази швидше за кулю з гвинтівки). Через таку швидкість навіть мікроскопічна піщинка при зіткненні вивільняє енергію, еквівалентну вибуху ручної гранати, що призводить до серйозних пошкоджень обшивки супутників чи сонячних панелей. Як супутники захищають від космічного сміття сьогодні? Наразі головним методом захисту є активне маневрування для уникнення зіткнень на основі даних радарів та оптичних систем спостереження. Проте для цього об’єкт має бути занесений до каталогів відстеження, а нове дослідження показало, що близько 80% дрібного сміття на геосинхронній орбіті залишається невидимим для стандартних систем стеження. Залишати орбіту Землі в такому стані – це все одно, що будувати автобани без правил дорожнього руху та служб евакуації. Кожен новий супутник без системи самоліквідації чи без детальної карти уламків навколо ризикує стати жертвою невидимого шматка металу, запущеного десятиліття тому. Розвиток технологій на кшталт сліпого накопичення та активне впровадження двигунів для деорбітації дають надію, що людство встигне прибрати свій космічний дім до того, як вихід у відкритий космос стане взагалі неможливим через щільну хмару некерованого металобрухту. Чи готова світова індустрія платити за чистоту орбіти вже зараз, чи ми чекатимемо на першу масштабну аварію, яка вимкне супутниковий інтернет по всій планеті?The post Науковці виявили невидиме космічне сміття на геосинхронній орбіті first appeared on T4 - сучасні технології та наука.

Чи можна поєднати природний асфальт, чисте срібло, тонке золото та містичні вірування в одному військовому обладунку? Стародавні майстри Близького Сходу довели, що це не просто можливо, а й здатне пережити тисячоліття. Перед нами — унікальний еламітський шолом, який вражає уяву сучасних істориків, археологів та інженерів. Цей дивовижний артефакт, створений понад три тисячі років тому, демонструє такий рівень ювелірної та металургійної майстерності, який змушує повністю переосмислити технологічні можливості тогочасних цивілізацій та їхнє ставлення до захисного озброєння. Повідомляє T4 з посиланням на livescience.com. Цей шедевр стародавнього мистецтва сьогодні зберігається в колекції відомого Музею мистецтва Метрополітен у Нью-Йорку, де зареєстрований під офіційним інвентарним номером 63.74. Музей придбав його у 1963 році за рахунок коштів меценатського фонду Fletcher Fund. Якщо детально розглянути фізичні параметри об’єкта, то висота шолома становить 16,5 см, а його ширина сягає 22,1 см, тоді як діаметр купола дорівнює приблизно 21,6 см. Проте за цими сухими геометричними вимірами ховається колосальна ручна робота майстра. Спереду на бронзовому куполі зроблено витончений виріз, що повторює лінію брів воїна, а раніше між ними опускався невеликий металевий щиток для додаткового захисту носа. Нижній край виробу прикрашений акуратними заклепками зі срібла, покритими тонким шаром золота, а з тильного боку надійно припасована порожниста бронзова трубка, яка колись утримувала яскравий плюмаж із пір’я або кінського волосу. Мистецтвознавці та історики впевнено відносять цей предмет до Середньоеламітського періоду, орієнтовно XIV–XIII століття до нашої ери. Ця епоха вважається справжньою золотою добою художньої металообробки в регіоні. Еламіти мешкали на території сучасного південно-західного Ірану, вздовж східного узбережжя Перської затоки, приблизно з 2700 року до нашої ери, поки їх остаточно не підкорила Перська імперія у 539 році до нашої ери. Ця держава часто вела війни із сусідніми месопотамськими містами-державами, включаючи величні Ур та Вавилон. Саме тому під час розкопок археологи регулярно знаходять численні зразки вигадливої зброї та елементів обладунків. Проте цей конкретний головний убір стоїть окремо від усіх відомих знахідок. Археолог Оскар Вайт Мускарелла у своїх дослідженнях називав його абсолютним шедевром стародавнього мистецтва, який не має жодних аналогів у репрезентативному мистецтві стародавнього Близького Сходу чи серед відомих науці археологічних розкопок. Технологічне диво: як створювали еламітський шолом Фото: livescience.com Тут є вкрай важливий технологічний нюанс, який найбільше дивує сучасних металургів. Фігури божеств на шоломі виконані за унікальною еламітською технологією, що поєднує абсолютно різні за своєю природою матеріали. Спочатку скульптурні деталі були ретельно вирізьблені з бітуму — природного асфальту, який у великих кількостях виходив на поверхню в нафтоносних районах Месопотамії та Еламу. Після створення пластичної чорної основи майстер покрив її тонким шаром срібла, а вже потім наклав надзвичайно тонку золоту фольгу. Останнім етапом стало делікатне гравіювання безпосередньо по золоту, яке проявило найдрібніші деталі одягу, вираз обличчя та прикраси персонажів. На практиці це означає, що стародавній ювелір мав володіти бездоганним контролем сили натиску, аби м’яка фольга не розірвалася під час роботи над складною рельєфною поверхнею. Сьогодні складно уявити, скільки часу та зусиль вимагало створення такої складної композиції без використання сучасних інструментів та збільшувального скла. Поєднання глибокого темного відтінку бронзової основи шолома із блискучими золотими фігурами створювало вражаючий контраст. Власник такого убору буквально випромінював божественне сяйво під променями сонця під час парадів чи військових оглядів перед військом. Якщо порівнювати цей виріб із типовими конічними шоломами тогочасної Ассирії чи Вавилону, які виготовлялися виключно з утилітарною метою захисту голови, еламітський шедевр виглядає як справжній технологічний прорив та символ найвищого соціального статусу. Пантеон на бронзі: міфологічний сюжет та символіка Художня композиція на лобовій частині шолома — це не просто декоративний елемент, а складна теологічна картина, покликана продемонструвати зв’язок царя з вищими силами. У самому центрі композиції величаво височіє чоловіча постать. Провідні вчені ідентифікують її як еламітського бога води — ймовірно, це величний Іншушинак або Напіріша, який у місцевій міфологічній системі відповідав месопотамському богу прісних вод Еа. Він тримає обома руками біля грудей священну посудину, з якої двома симетричними струменями витікає вода, що символізує родючість та життєдайну силу річок. Центральний бог зображений у традиційній багаторогій короні, з розкішною довгою бородою та густим кучерявим волоссям, а нижня частина його тіла прикрашена характерним лускатим візерунком, який у давньосхідному мистецтві традиційно позначав священні гори, з яких беруть початок річки. Обіч водного божества розташовані дві абсолютно ідентичні жіночі постаті — богині, які виступають у ролі захисниць. Вони одягнені у традиційне воланисте вбрання з численними складками, а їхні шиї та руки прикрашені детально опрацьованими намистами та браслетами. Обидві богині тримають свої руки піднятими вгору у характерному жесті молитви або благословення, створюючи своєрідне захисне коло навколо центрального бога та самого володаря шолома. Прямо над головою водного божества вертикально завис великий хижий птах — раптор, який ніби стрімко пікірує вниз із розправленими крилами. Як зазначав Чарльз К. Вілкінсон, відомий куратор емерит Метрополітен-музею, цей хижак уособлював грізну силу битви та неминучу долю, яка очікувала на супротивників правителя, що носив цей шолом під час походів. Церемоніальна броня чи бойовий захист? При детальному дослідженні артефакту неминуче виникає запитання: чи дійсно цей унікальний еламітський шолом використовували у реальних битвах? Більшість сучасних дослідників сходяться на думці, що цей предмет мав виключно церемоніальне призначення і створювався для особливих релігійних церемоній чи державних урочистостей. Складний рельєфний декор, виконаний на основі м’якого бітуму та тонкої золотої фольги, просто не витримав би прямого удару важкої бронзової сокири чи меча. Будь-яке серйозне фізичне зіткнення миттєво зруйнувало б унікальну ювелірну роботу, позбавивши шолом його головної цінності. Проте тут є важливий іконографічний аспект. Зображення могутніх божеств на лобовій частині виконували особливу апотропеїчну функцію — вони служили духовним оберегом для захисту правителя від будь-якого зла та ворожих зазіхань. Для людей бронзової доби заступництво богів вважалося значно надійнішим щитом, ніж найтовстіший шар бронзи. Тому навіть якщо цар і з’являвся в цьому шоломі перед своїми військами під час походів, то виключно як живий символ божественного покровительства та легітимності своєї влади, демонструючи ворогам, що на його боці воюють самі сили природи. FAQ: Найпоширеніші запитання про еламітський шолом Де саме було знайдено цей унікальний шолом? Точне місце археологічних розкопок залишається невідомим, оскільки музей придбав його у приватного колекціонера в середині минулого століття. Проте стилістичний аналіз зображень та специфіка металообробки безпомилково вказують на його походження з південно-західного регіону сучасного Ірану. Чому майстри вирішили використати бітум для створення рельєфних фігур? Бітум, або природний асфальт, був надзвичайно популярним і доступним матеріалом на території Месопотамії. Він легко піддавався моделюванню при незначному нагріванні, а після застигання ставав міцною і водночас легкою основою, на яку було зручно наносити тонкі листи дорогоцінних металів без ризику деформації бронзового купола. Які боги зображені на лобовій частині шолома? Центральною фігурою є бог води — ймовірно, Напіріша або Іншушинак, який вважався одним із головних богів еламітського пантеону. Його супроводжують дві богині-захисниці в пишному вбранні та священний хижий птах, що символізує військову силу та захист з небес. Чи існують інші подібні шоломи у світових музеях? Ні, цей експонат вважається абсолютно унікальним. Попри те, що в різних музеях світу є зразки озброєння еламітів, жоден інший знайдений шолом не має такого складного комбінованого декору з використанням бронзи, золота, срібла та бітумної скульптурної основи. Що це означає на практиці для нас сьогодні? Цей дивовижний артефакт наочно демонструє, що межа між практичними технологіями безпеки та високим мистецтвом у давнину була надзвичайно тонкою. Навіть створюючи елементи військового спорядження, люди прагнули наповнити їх глибоким релігійним змістом та естетикою, що виходила далеко за межі суто утилітарних потреб. Цікаво, які ще технологічні секрети стародавніх металургів залишаються схованими в глибинах землі, чекаючи на свій час та нові відкриття?The post Еламітський шолом із богами: таємниці стародавньої металургії first appeared on T4 - сучасні технології та наука.

Регулярні та легкі випорожнення є важливим аспектом якості життя, але до 15% людей у світі страждають від хронічного запору.Запор може мати різні підтипи з різними причинами та симптомами. Один з них - запор з повільним транзитом, коли їжа рухається через шлунково-кишковий тракт повільніше, ніж зазвичай. Це може бути викликано аномаліями в нервовій системі, що контролює перистальтику - ритмічні скорочення м'язів, які допомагають просувати їжу.Дослідження, опубліковане в Frontiers in Immunology, показує, що запори можуть бути пов'язані з дисбалансом в осі кишечник-мозок, що впливає на настрій і навіть когнітивні функції.Дослідники пропонують модель, яка включає різні етапи взаємодії між мікробіотою кишечника, епітелієм і нервовою системою. Зміни в мікробіоті можуть впливати на бар'єри кишечника, що може призводити до запалення і порушення функцій кишечника.Лікування може включати пробіотики та пребіотики, які допомагають відновити баланс мікробіоти. Дослідження показують, що фекальні трансплантати можуть бути ефективними в лікуванні різних розладів.Ці методи можуть використовуватися разом з традиційними проносними засобами, які покращують моторику кишечника.Цікавий фактДослідження показують, що мікробіота кишечника може впливати на настрій і психічне здоров'я, що робить здоров'я кишечника важливим аспектом загального благополуччя.