Проверь свою научную грамотность

Атомный ледокол не может пересечь экватор, потому что он конструктивно на это не рассчитан. Главная причина связана с системой охлаждения реакторной установки. Для нормального функционирования реактора температура забортной воды, используемой для охлаждения, не должна превышать +10°C.

(Если чуть более подробно, процитируем «Для эффективной работы конденсаторов пара второго контура (температура забортной воды должна быть ниже температуры конденсации пара) [ледокол] «Ямал» должен всегда находиться в холодной воде с номинальной температурой +10 °C, поэтому он не может пересечь тропики, чтобы работать в Южном полушарии, без дополнительного оборудования охладительными установками» [Мамонтов Д. Ледовый Исполин. «Популярная механика», декабрь 2009, № 12 (86). С. 53 — 60].

Кроме того, атомные ледоколы специально спроектированы для работы в холодных арктических водах, корпус и другие системы судна оптимизированы для низких температур, отсутствуют системы кондиционирования и охлаждения, необходимые для работы в жарком климате. То есть конструкция и оборудование ледоколов не рассчитаны на длительное плавание в открытом океане вне ледовых условий.

Скептики могут спросить - а как же лихтеровоз Севморпуть? «Севморпуть» - атомный лихтеровоз, а не атомный ледокол. Лихтеровоз или баржевоз — специализированное судно для перевозки груза в лихтерах или баржах, контейнерах. Впервые суда этого типа появились в 1969 году. Крупнейшим по водоизмещению и единственным атомным из лихтеровозов является советский лихтеровоз «Севморпуть». Лихтеровоз Севморпуть вполне может пересечь экватор.

Янтарь — ископаемая смола, или если выражаться более научно — минералоид, окаменевшая ископаемая древесная смола, затвердевшая живица древнейших хвойных деревьев позднего мела и палеогена. Есть и более древние янтари, каменноугольного, триасового, юрского периодов.

Возраст янтаря может варьироваться в зависимости от его происхождения и места добычи. Тем не менее по существующим данным возраст балтийского янтаря составляет около 30-40 млн лет.

Один из самых известных способов определения возраста - радиоуглеродный метод. Радиоактивный распад любого элемента происходит с постоянной скоростью. Период полураспада радиоактивного изотопа углерода С14  - около 5730 лет. Что это означает? Если мы знаем изначальное соотношение C14 и других изотопов углерода, то через 5730 лет концентрация C14 упадет в 2 раза, через 11460 лет в 4 раза и так далее. Измерив количество этого радиоактивного изотопа в образце, мы можем аппроксимировать его возраст.

Радиоуглеродный метод имеет ограничение в применении, связанное со скоростью распада - он позволяет определить возраст углеродсодержащий веществ до примерно 50 тысяч лет.

Ботулизм был впервые обнаружен в начале XIX века. История открытия связана с несколькими случаями пищевых отравлений в Европе. В 1793 году в Вюртемберге, Германия, произошло массовое отравление колбасой, в результате которого заболели 13 человек, из них шесть умерли. Это событие привлекло внимание медицинской общественности и привело к изучению причины отравления.

В 1820 году немецкий врач и поэт Юстинус Кернер впервые описал клиническую картину заболевания, связанного с употреблением в пищу испорченной колбасы. Он предположил, что причиной болезни является токсин, который он назвал «колбасным ядом» (лат. botulus — кишка, колбаса). Кернер провел эксперименты и описал симптомы, которые позже были признаны классическими для ботулизма (нечеткое зрение, опущение век, невнятная речь, затрудненное глотание, рвота и выраженная мышечная слабость).

И лишь спустя почти 100 лет бельгийский микробиолог Эмиль ван Эрменгем смог обнаружить бактерии, которые вызывают ботулизм.

Clostridium botulinum - это анаэробная грамположительная бактерия, вызывающая ботулизм - тяжелое пищевое отравление, характеризующееся поражением нервной системы. Бактерии имеют форму палочек длиной 3-9 мкм, образуют споры. Они строгие анаэробы, то есть могут жить только без кислорода.

Основной фактор их патогенности - ботулотоксин. Существует 7 антигенных вариантов токсина (A-G). Для человека опасны типы A, B, E и F.

При попадании в организм токсин блокирует выделение ацетилхолина в нервно-мышечных синапсах, что приводит к параличам. Однако это может иметь и положительное применение.

В конце 60-х годов ХХ века Alan Scot открыл лечебные свойства ботулинического токсина. В 1977 г. впервые применили ботулотоксин в качестве лечебного средства у пациентов со страбизмом (косоглазием). После этого ботулотоксин стали применять для лечения блефароспазма.

В последующем препараты ботулинического токсина стали использоваться для лечения детского церебрального паралича, оро-мандибулярной дистонии, спастической кривошеи, ларингеальной дистонии, дистонии шейки матки, лицевого гемиспазма, гипергидроза.

В косметологии ботулотоксин применяется для эстетической коррекции мимических морщин. В медицинской практике ботулинический токсин используется под торговыми названиями «Ботокс”, «Диспорт”, «Ксеомин”, “Нейроблок”, «Лантокс» и др.

Железобетон - всем известный строительный материал, состоящий из железной арматуры и бетонного наполнителя. 1 кубический метр железобетона весит в среднем около 2500 кг (а значит плотность его ~2500 кг/м³ или 2,5 г/см³).

Планета Земля тоже представляет собой неоднородную структуру. Плотность различных слоев Земли варьируется в зависимости от глубины и состава этих слоев. Планета делится на несколько основных слоев: кора, мантия и ядро, при этом каждый из них имеет свои особенности и химический состав, влияющие на плотность.

Если бы Земля целиком состояла из воды, то ее средняя плотность была бы близка к 1000 кг/м³ (или 1 г/см³). Континентальная кора в основном представляет собой граниты, и совершенно логично, что в среднем плотность этого слоя примерно равна плотности гранита: 2700 кг/м³ (2,7 г/см³).

Мантия состоит в основном из силикатов магния и железа с плотностью 3300-5500 кг/м³ . Это вполне соответствует плотности этих довольно тяжелых химических веществ. Плюс с увеличением глубины плотность слоев возрастает из-за повышения давления. Из элементов сопоставимую плотность имеет титан (4500 кг/м³), германий (5300 кг/м³) или европий (5240 кг/м³).

А вот еще глубже находится ядро. Ядро Земли состоит из двух частей: внешнего и внутреннего ядра. Основные элементы ядра — железо и никель, с примесями лёгких элементов (например, серы и кремния). Внешнее ядро — жидкое, его движение вызывает генерацию магнитного поля Земли, его плотность: 9900-12200 кг/м³ (9,9–12,2 г/см³).

Внутреннее ядро — твердое, его диаметр составляет примерно 1 220 км, а плотность 12600-13000 кг/м³ (12,6–13,0 г/см³).

Автомобиль с металлическим кузовом действует как так называемая «клетка Фарадея". Это означает, что электрический разряд от удара молнии проходит по внешней металлической поверхности и распространяется вдоль внешней поверхности машины, затем попадает в землю через шины, как правило не причиняя вреда пассажирам внутри (к сожалению автомобиль при этом может пострадать)

При этом нахождение в грозу на улице, особенно на открытом месте - представляет собой опасность. Во-первых, на открытой местности человек становится самым высоким объектом, что увеличивает вероятность попадания в него молнии. Во-вторых, даже если молния не попадает непосредственно в человека, удар в землю поблизости может быть опасен из-за распространения электрического тока по поверхности.

По данным исследований, ежегодно от ударов молний в мире погибает до 24 000 человек [Cooper M.A., Andrews C.J., Holle R.A. et al. Auerbach's wilderness medicine textbook. 7th ed. Elsevier Health Sciences; c2016. Chapter 5, Lightning-related injuries and safety; p. 71–117. [Google Scholar]]. Это глобальная статистика, которая показывает, насколько серьезной может быть угроза молний для жизни людей.

Официальные рекомендации МЧС РФ: «Во время грозы, если есть возможность, лучше укрыться в безопасном месте, например, в автомобиле с закрытыми окнами».

Еще несколько рекомендаций в автомобиле во время грозы:

• Закрытие окон: Важно закрыть все окна и двери, чтобы минимизировать риск попадания молнии.
• Остановка автомобиля: Если гроза застала вас в пути, рекомендуется остановиться на безопасной площадке, выключить двигатель и дождаться окончания шторма.
• Избегание контакта с металлическими частями: Не стоит касаться радио или телефонов, подключенных к внешним антеннам, так как это может увеличить риск поражения электрическим током.

Эффект от двух половинок таблетки может не быть равен эффекту от целой таблетки по нескольким причинам:

1. Покрытие таблетки: Некоторые таблетки имеют специальное покрытие, которое защищает активные ингредиенты от разрушения в желудке и обеспечивает их высвобождение в кишечнике. При разделении таблетки это покрытие может быть повреждено, что изменяет скорость и место всасывания активных веществ, и, следовательно, эффективность препарата.
2. Неравномерное распределение активного вещества: В некоторых таблетках активное вещество может быть распределено неравномерно. Это означает, что при разделении таблетки на две части, каждая половинка может содержать разное количество активного ингредиента, что приводит к изменению терапевтического эффекта.
3. Форма выпуска: Таблетки, предназначенные для пролонгированного высвобождения, могут потерять свои свойства при разделении, так как механизм контролируемого высвобождения будет нарушен. Это может привести к быстрому высвобождению всей дозы активного вещества, что увеличивает риск побочных эффектов.

Таким образом, деление таблетки может повлиять на её эффективность и безопасность, и перед этим необходимо проконсультироваться с врачом или фармацевтом.

Посадка на обратную сторону Луны - сложная задача. Дело в том, что обратная сторона Луны всегда повернута в сторону, противоположную Земле, из-за явления, называемого синхронным вращением. Это означает, что при посадке на обратную сторону Луны невозможно поддерживать прямую радиосвязь с Землей. Для обеспечения связи необходимо использовать ретрансляционные спутники (которые могут быть размещены либо на орбите Луны, либо вблизи точки Лагранжа L2), которые могут передавать сигналы между посадочным аппаратом и Землей. Это усложняет техническую сторону миссии. Кроме того, сложный рельеф обратной стороны и необходимость автономной навигации добавляют проблем.

Точный расчет траектории для безопасной посадки на неизвестную или слабо изученную территорию на обратной стороне Луны требует сложных вычислений и точных маневров. Без прямого контроля с Земли посадочный аппарат должен быть оснащен автономными системами управления и ориентации, что увеличивает сложность и стоимость миссии.

3 января 2019 года китайский посадочный модуль «Чанъэ-4» прилунился в кратере Фон Карман и сделал первый в мире снимок поверхности обратной стороны Луны с близкого расстояния. В тот же день успешно начал работу первый в мире луноход на обратной стороне Луны «Юйту-2»; благодаря ретрансляционному спутнику «Цюэцяо», обеспечивающему связь Земли с луноходом, начала осуществляться первая в мире телекоммуникационная связь с обратной стороной Луны.

Это сделало Китай:

- Третьей страной после СССР и США, осуществившей мягкую посадку на Луну

- Второй страной после СССР, успешно управляющей дистанционными луноходами на Луне

- Первой страной, проводившей исследования на обратной стороне Луны

Китай и Россия также подписали соглашение о создании международной научной лунной станции, которая может включать объекты на обратной стороне Луны в будущем. Однако эти планы пока находятся на стадии разработки.

А также:

Спускаемый модуль «Чандраян-3» успешно прилунился. Он доставил на поверхность Луны ровер

Модуль SLIM, запущенный в сентябре с космодрома Танэгасима, прилунился примерно в 18:20 по Москве, но связь с ним подтвердили не сразу. Предыдущая японская миссия завершилась неудачей

В геологической истории Земли было множество климатических эпох - и температура на поверхности планеты неоднократно (и достаточно длительные периоды времени) была выше, чем мы наблюдаем сейчас. Природа климатических колебаний прошлого до сих пор активно исследуется, сами данные постоянно уточняются, но уже сейчас можно сказать, что причин изменений климата могло быть много - и в разных временных интервалах могли работать разные причины.

Одна из основных причин глобальных изменений климата в геологическом прошлом, как и сейчас, уровень СО2 в атмосфере. Самое дальнее прошлое, куда мы с достаточной достоверностью можем заглянуть и оценить уровень углекислого газа - Ордовикский период, около 500 млн лет назад. Уровень СО2 в атмосфере был в сотни раз выше, чем сейчас, и составлял 3000-9000 ppm (сейчас около 420 ppm). Интересно, что температура Земли при этом была всего на 10 градусов выше современной - в основном потому, что Солнце было холоднее и орбитальные характеристики планеты были другими. В дальнейшем уровень СО2 значительно снизился и достиг локального минимума около 300 млн лет назад (по-видимому, произошла глобальная перестройка системы - сильно снизилась вулканическая активность, обеспечивавшая большой приток углекислого газа в атмосферу, при этом набирали обороты флора и фауна планеты, а с ними росло поглощение углекислого газа растениями и захоронение углерода в осадочных породах). Все это привело к сильнейшему похолоданию около 300 млн лет назад.

В дальнейшем был период интенсивной вулканической активности и последовавшее удвоение уровня СО2 примерно до 1000 ppm. С тех пор уровень углекислого газа в атмосфере по разным причинам колебался, но направленно снижался до современного (современный уровень был достигнут около 30 млн лет назад, при этом температура была выше нынешней на 4-6 градусов), а вместе с ним снижалась и температура планеты.

Также интересно посмотреть на колебания климата в последние 1млн - 800 тыс лет, для этого времени хорошо описана цикличность климата (смена циклов оледенений и межледниковий, которые связывают с так называемыми циклами Миланковича - астрономическими колебаниями, которые влияют на приход тепла на поверхность планеты: прецессия и наклон оси, эксцентриситет орбиты). Во время межледниковий температура Земли также поднималась выше, чем мы наблюдаем сейчас, однако если посмотреть на весь период, хорошо заметно направленное похолодание климата Земли.

Логично предположить, что текущее межледниковье закончится, а с ним и температура начнет падать. Мы не может со стопроцентной уверенностью сказать, когда это произойдет. Однако известно, что последние четыре медлежниковья длились около 20 тыс лет. Есть мнение, что текущие условия уже наблюдаются около 17 тыс лет и пик межледниковья пройден (другие исследователи считают, что мы только в первой половине межледниковья). Оба мнения не облегчают картину текущего потепления - если мы прошли пик, то никаких свидетельств снижения температуры нет, наоборот, она постоянно растет (антропогенный вклад оказался заметно сильнее других факторов, влияющих на температуру). Если пик еще впереди, то это только «добавляет жару» текущему антропогенному потеплению.

Если поближе посмотреть на температуру в голоцене (текущем межледниковье), мы тоже увидим значительные колебания. Например, во время климатического оптимума голоцена (около 8 тыс лет назад) температура была на 1-2 градуса выше, чем сейчас (по-крайней мере в северном полушарии) - в это время расцвели многие древние цивилизации. Причины этих крупномасштабных колебаний еще предстоит уточнять, но по большей части они все те же - колебания орбитальных характеристик, изменения солнечной активности, вулканическая активность, изменения характеристик поверхности Земли (в частности, альбедо в связи с освоением территорий). К слову, никакие из этих, по большей части естественных, причин не могут объяснить текущего потепления. В частности они все включаются в сложные многофакторные климатические модели, но без учета антропогенных выбросов СО2 графики не показывают реальных изменений температур за последнее столетие.

В любом случае, все приведенные графики и примеры показывают, что температура на поверхности Земли неоднократно и на разные промежутки времени поднималась выше современных отметок. Можно с уверенностью сказать, что с точки зрения абсолютных отметок текущее потепление не уникально. Уникальным, по-видимому, является скорость изменений климата, которую мы наблюдаем и инструментально фиксируем сейчас. Более того, население планеты беспрецедентно огромно и сильно зависимо от условий среды, поэтому знания о том, что в прошлом температуры бывали выше, не должно расслаблять человечество.

Действительно, имеют место все перечисленные факторы.

Во вселенной есть объекты, которые находятся на расстоянии более 13,8 млрд световых лет. Чтобы мы увидели эти объекты, свет должен был идти дольше 13,8 млрд лет, но тогда не Вселенной просто не существовало. Значит, свет от них до нас пока не дошел.

Звезды имеют конечное время жизни, после которого они «гаснут», или, точнее, проходят разные стадии своей эволюции и заканчивают свой жизненный цикл. Жизненный цикл звезд зависит от их массы:

1. «Звезды малой массы» (например, красные карлики) живут долго — десятки миллиардов лет, так как сжигают водород медленно. Такие звезды в конце своей жизни становятся белыми карликами и постепенно остывают.
2. «Звезды средней массы», такие как наше Солнце, живут около 10 миллиардов лет. По мере исчерпания водорода в их ядре они превращаются в красные гиганты, а затем сбрасывают свои внешние слои, оставляя белый карлик. Этот белый карлик постепенно остывает и становится «черным карликом", если ему дадут достаточно времени.
3. «Массивные звезды» сжигают своё топливо быстро и могут жить всего несколько миллионов лет. После исчерпания водорода они превращаются в красные сверхгиганты, а затем могут взорваться как сверхновая. После взрыва они могут стать либо нейтронными звездами, либо черными дырами, в зависимости от массы оставшегося ядра.

В космосе есть пыль и газ, которые могут поглощать свет. Кроме того, вселенная расширяется, и из-за этого свет от очень далёких объектов испытывает красное смещение. Это означает, что его длина волны увеличивается, переходя в инфракрасный или радиодиапазон, что делает этот свет невидимым для человеческого глаза.

Прикосновение к растениям некоторых видов рода Борщевик может вызывать раздражение и ожог кожи за счёт того, что все части растений содержат фуранокумарины — вещества, резко повышающие чувствительность организма к ультрафиолетовому излучению

Фуранокумарины (фурокумарины) — класс кислородсодержащих гетероциклических соединений, преимущественно природного происхождения, в которых фурановый цикл конденсирован с бензольным циклом кумаринового ядра.

Фурокумарины продуцируются разнообразными растениями, в частности зонтичными и цитрусовыми, большинство из них биологически активны.

Некоторые фуранокумарины обладают фотосенсибилизирующим действием и ответственны за фотодерматозы. Это означает, чтобы получить ожог, достаточно непродолжительного и несильного облучения солнцем участка кожи, испачканного соком растения. Как правило, на пораженных участках кожи возникает ожог второй степени (пузыри, заполненные жидкостью). Время проявления ожога -– от нескольких часов до нескольких суток. Особая опасность заключается в том, что прикосновение к растению первое время не даёт никаких неприятных ощущений.

Некоторые фуранокумарины, содержащиеся в соках цитрусовых, прежде всего в грейпфрутовом, подавляют активность изоформы CYP3A цитохрома P450, метаболизирующего ксенобиотики, и тем самым могут оказывать влияние на активность принимаемых одновременно с соками лекарственных препаратов

[Hanley, Michael J; Paul Cancalon, Wilbur W Widmer, David J Greenblatt. The effect of grapefruit juice on drug disposition (англ.) // Expert Opinion on Drug Metabolism & Toxicology^[англ.] : journal. — 2011. — March (vol. 7, no. 3). — P. 267—286. — ISSN 1744-7607 1742-5255, 1744-7607. — doi:10.1517/17425255.2011.553189]

На западе фотодерматит, он же солнечный ожог после воздействия фуранокумаринов из сока лайма - называют «margarita burn”, по названию коктейля с соком лайма, который частенько подают на пляже. Солнце + сок лайма вызывает фотоожог. Лайм - вероятно, самый богатый фуранокумаринами цитрусовый плод, но в существенных количествах они содержатся в бергамоте и грейпфруте.

Морковь относится к зонтичным, поэтому да, она тоже содержит фуранокумарины.

Хорошая новость заключается в том, что в моркови их довольно мало (по сравнению с «родственниками”, например, пастернаком) и получить фотоожог после контакта с морковным соком - представляется малореалистичным.

Дудник - также представитель зонтичных. Кстати не очень известное широкому кругу растение достойно отдельного рассказа. Angelica — родовое научное название — происходит от латинского слова angelus («ангел», «божий вестник»): на лекарственные свойства растения, по преданию, указал ангел.

Дудник - русское название рода отражает особенность строения полого стебля, перехваченного плотными узлами. Если срезать междоузлие вместе с узлом и затем рассечь по всей длине, то оно превращается в простейший духовой инструмент - дудку.

Другое традиционное название этого растения — дягиль (дягель), как, впрочем, называли и другие зонтичные растения — и дягиль лесной, и растения из родов купырь и борщевик. Дудник или дягиль использовались очень широко в народной медицине - еще бы, там целый «коктейль» биологически активных веществ. Тем не менее современная наука исходит из соображений, что лучше использовать таблетку с точно известным количеством активного компонента - это более предсказуемо и селективно.

А вот крапива «жалит» благодаря своим жгучим волоскам, которые покрывают листья и стебли растения. Каждый волосок представляет собой крупную клетку, по форме напоминающую медицинскую ампулу. Верхушка волоска содержит соли кремния, и при прикосновении кончик обламывается, острый конец проникает под кожу. В этот момент в кожу поступает смесь химических веществ, включая гистамин, холин и муравьиную кислоту, что вызывает жжение, покраснение и зуд.

Наш организм производит примерно 75–80% холестерина, главным образом в печени, а остальное мы получаем из пищи, богатой животными жирами. Холестерин необходим для таких функций, как создание клеточных мембран, синтез гормонов, желчных кислот и витамина D. Когда холестерина поступает много с пищей, печень обычно снижает его выработку, чтобы сохранить баланс. Однако при чрезмерном потреблении насыщенных жиров уровень «плохого» холестерина (ЛПНП) может повышаться, что увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Да, холестерин необходим для производства  гормонов. Он служит основой для синтеза стероидных гормонов, которые регулируют множество функций в организме. К таким гормонам относятся например половые гормоны (эстроген, прогестерон, тестостерон), гормоны надпочечников (кортизол, альдостерон), и витамин D, который также синтезируется из холестерина под действием солнечного света и участвует в регуляции кальция и поддержании здоровья костей!

Здесь все просто. Второе (и чуть более точное) химическое название холестерина - холестерол. Он представляет собой органическое соединение, природный полициклический липофильный спирт.

Вес - не единственный фактор, влияющий на уровень холестерина. Даже люди с нормальным весом могут иметь повышенный уровень холестерина из-за генетики, возраста или других факторов.

В атмосфере Земли много парниковых газов. Среди них водяной пар, углекислый газ, метан, озон, оксиды азота. Все они отражают или рассеивают часть солнечного света, не позволяя ему проникать через атмосферу к поверхности Земли. Без парникового эффекта средняя температура на поверхности планеты была бы более, чем на 30 градусов ниже - около -18 градусов Цельсия! Земля была бы ледяным шариком.

Интересно, что разные газы отражают волны разной длины, на графике ниже показано, «кто из них за что отвечает”. Видно, что водяной пар делает львиную долю работы в создании «планетарной теплицы”. Кроме того, важно учитывать концентрацию этих газов. В то время как углекислый газ в настоящее время представляет около 0,04% состава атмосферы (420 ppm), количество водяного пара может сильно меняться в пределах от почти нуля в сухом воздухе до примерно 3%! При любых раскладах суммарно это значительно больше, чем углекислоты и других парниковых газов. Важно также учитывать, что водяной пар показывает очень заметную положительную обратную связь с глобальным потеплением - чем теплее становится, чем интенсивнее идет испарение, тем больше пара в атмосфере, тем сильнее парниковый эффект, тем теплее становится. Важно отметить при этом, что это не повсеместная картина - концентрация водяного пара очень вариабельна, и ряд районов становится все более засушливыми с ростом температур.

Важно также отметить, почему мы при этом виним в потеплении прежде всего углекислый газ. Во-первых, он значительно дольше живет в атмосфере (от 300 до 1000 лет). Несмотря на то, что пара человек тоже выбрасывает в воздух достаточно, большая его часть довольно быстро (чаще всего счет идет на недели, дни и даже часы) перестает быть паром, а совершает фазовый переход и становится жидкой водой, а потом выпадает обратно с осадками. Более того,всегда есть предел в количестве воды, которая может поместиться в воздух - в зависимости от температуры воздуха оно может отличаться, чем холоднее и плотнее воздух, тем меньше пара нужно для 100% влажности. И конечно важно, что уровень СО2 может увеличивать концентрацию водяного пара в воздухе (см.выше про положительную обратную связь), а концентрация водяного пара на сжигание ископаемого топлива и антропогенные выбросы углекислого газа никак не влияет.

Океан становится более кислым. Это верное утверждение.

Океан поглощает около 30% углекислого газа, который выбрасывается в атмосферу. Поэтому с ростом СО2 в атмосфере, уровень углекислоты в океане тоже растет.

Попадая в океанскую воду, СО2 вступает в ряд последовательных химических реакций, в результате которых растет концентрация ионов водорода. Это приводит к тому, что морская вода становится все более кислой, а карбонат-ионы - относительно менее распространенными (эти ионы - главный строительный материал для раковин, коралловых построек, скелетов многих морских животных. Его сокращение в воде может сильно затруднить жизнь таких организмов, как устрицы, моллюски, кораллы, известковый планктон и др.). Сама по себе подкисленная среда тоже вредна для многих организмов, привыкших жить в других условиях.

Самолетам сложнее взлетать из-за глобального потепления. Верно. При нагревании воздух расширяется, плотность его снижается, в связи с чем уменьшается подъемная сила крыла самолета.

Кроме того, жаркая погода также влияет на работу реактивных двигателей, поскольку высокая температура воздуха может привести к их перегреву и даже отказу одного из них в критический момент. Чтобы не допустить этого необходимо снижение мощности двигателей. Для компенсации этих факторов требуется более длинная взлетно-посадочная полоса (ВПП) или уменьшение веса самолета, чтобы самолет мог набрать достаточную скорость и взлететь. Однако, построить ВПП достаточной длины может быть технически невозможным, а уменьшение веса самолета экономически нецелесообразным. Поэтому авиакомпании часто просто предпочитают переносить рейсы на лучшее время для полета.

Case study: в 2020 году была опубликована статья о влиянии изменений климата на работу греческих аэропортов.Исследование охватывает период с 1955 года. Для аэропортов с более длинными взлетно-посадочными полосами (ВПП) обнаружено устойчивое увеличение взлетных дистанций. Аэропорты с более короткими ВПП страдают от заметного снижения полетной нагрузки. Крайний случай описан для аэропорта Хиос и самолета Airbus A320: при относительно короткой ВПП в в 1511 м с момента ввода в эксплуатацию самолета в 1988 году за 30 лет (к 2017 году) требуемое снижение нагрузки эквивалентно 38 пассажирам с багажом (примаксимальной вместимости около 180 пассажиров) или топливу на 700 морских миль (1300 км).

Чаще цветут водоемы. Это верно

Эвтрофикация, или цветение водоемов - процесс своеобразной цепной реакции, который начинается с момента попадания в водоем большого количества питательных веществ. В ответ резко растет биологическая продуктивность микрофлоры - прежде всего, фитопланктона. Избыток водорослей и других организмов в конечном счете разлагается, производя большое количество углекислого газа, это снижает pH воды и водоем закисляется (подробнее см. про закисление океана).

Само по себе цветение оказывает целый ряд негативных эффектов на экосистему водоема. В период“цветения» микроорганизмы поглощают большое количество кислорода из воды, что приводит к резкому снижению его концентрации и, как следствие, заморам рыбы и других обитателей водного объекта. Кроме того, отмирающие микроорганизмы скапливаются на дне, что приводит к гипоксии придонных обитателей, а в более долгий срок вызывает заражение придонных областей метаном, который выделяется при разложении. Цветение увеличивает мутность воды, в результате глубина проникновения солнечных лучей сокращается, а донные жители могут сильно пострадать.Некоторые виды микроорганизмов во время цветения выделяют токсины. Так, цветение динофлагеллятов и диатомовых водорослей в морских акваториях (известное как «красные приливы”) опасно для других морских обитателей (вспомним нашумевший случай на Камчатке в 2020 г.

В пресноводных водоемах цветение цианобактерий опасно и для животных, и для людей. Вода из такого водоема непригодна для питья (но к сожалению уровень таких токсинов обычно не отслеживается сан.службами).

Важно то, что температура воды является важнейшим фактором цветения водоема. Из-за глобального потепления цветение случается все чаще - и часто все раньше. Так, оптимальной температурой для цветения пресноводных водоемов считается 20-30 градусов, нижнее пороговое значение температуры воды достигается все раньше в теплый период.

А - Неверно.

Ветер самой большой скорости был зафиксирован 10 апреля 1996 года на автоматической метеостанции на острове Барроу в Австралии. Абсолютный рекорд за всю историю метеонаблюдений составил 113 м/с (408 км/ч). Это был сильнейший порыв ветра во время тропического циклона Оливия. Ученые утверждают, что скорость ветра в торнадо определенно может превышать этот рекорд, но достоверно измерить это анемометром при текущих технических возможностях метеостанций не представляется возможным.

Если не рассматривать порывы, связанные с мелкими и средними атмосферными вихрями, то самыми сильными ветрами окажутся т.н. катабатические ветры - плотные и холодные потоки воздуха, направленные вниз по склонам (“катабатик» - спуск, снижение). Образование этих ветров связано с охлаждением воздуха на горных плато, ледниках и т.д. - поскольку с понижением температуры плотность воздуха увеличивается, сила тяжести увлекает его вниз по склону. Самый сильный катабатический ветер зарегистрирован в Антарктиде - рекорд был зафиксирован в 1972 году (327 км/ч), именно его долгое время отмечали как абсолютный мировой рекорд в отечественных учебниках географии. Несмотря на то, что мировой рекорд побит, Антарктиду по праву можно считать самым ветреным материком - условия для катабатических ветров не меняются в отличие от короткоживущих торнадо и ураганов.

Б - Верно

Самой длинной рекой мира традиционно считается Нил. Его длина составляет 6650 км (куда входит три русла - Белый Нил, Атбара и Голубой Нил).

Второй по длине рекой мира является Амазонка (с истоками - Укаяли и Апуримак) - 6400 км. Однако в последние годы неоднократно появляются публикации о том, что длину Амазонки «неправильно посчитали» - и проблема как в технических средствах (а «вручную» трудно измерить длину Амазонки, пересекающей сельву - один из самых труднопроходимых регионов планеты), так и в споре, какую реку считать истинным истоком Амазонки.

В любом случае и Нил, и Амазонка пересекают экватор. Истоки Нила лежат очень близко, примерно на 200 км южнее экватора (02°16′56″S 29°19′53″E). Амазонка тоже пересекает экватор, но наоборот - в устье. Здесь река разделяется на несколько рукавов, между которыми находится сформированный речными наносами остров Маражо, экватор проходит прямо через него, «разделяя» воды Амазонки на северное и южное полушарие.

В Неверно

Самое влажное место на Земле (по среднегодовому количеству осадков) - деревня Мосинрам в Индии. Оно находится на высоте 1491 м над уровнем моря. Примерно в 10 км к востоку отсюда расположено второе самое влажное место - городок Черрапунджи, которому принадлежит рекорд по общегодовому количеству осадков - 26470 мм. Оба населенных пункта находятся в штате Мегхалайя (переводится как «обитель осадков”) и примерно в 500 км к северу от Бенгальского залива. В среднем в год в Мосинраме выпадает 11871 мм дождей, в Черрапунджи на 100 мм меньше.

Осадки здесь в основном приносятся летними муссонами с Бенгальского залива - насыщенные большим количеством воды, испарившейся с теплой поверхности Индийского океана, воздушные массы легко «проскакивают» прибрежные равнины Бангладеша, а затем, быстро поднимаясь на плато Кхаси в предгорьях Гималайских гор, остывают и выливают колоссальное количество воды. Таким образом, близость «большой воды» на побережье Мирового океана - недостаточное условие для того, чтобы выпало много осадков.

Г - неверно

Самое жаркое место на Земле - Долина Смерти в США. Причем рекорд был поставлен аж в 1913 году (10 июля) и составил 56,7 градусов Цельсия. Это только температура воздуха, температура на поверхности может быть значительно выше (например, 15 июля 1972 года она составила 93,9 градусов Цельсия).

Другой знаменитый рекорд, долгое время отмеченный в российских географических атласах, был зафиксирован в Северной Африке, в Ливии, недалеко от Триполи (58 градусов Цельсия), но в 2012 году был отозван Всемирной метеорологической организацией по нескольким причинам (проблемы с приборами, измерение непрофессиональным метеорологом, нерепрезантативное место наблюдений, плохое соответствие данным по окрестным метеостанциям, плохое соответствие последующим наблюдениям на данном месте).

Коэффициент полезного действия (КПД) - характеристика эффективности системы в отношении преобразования или передачи энергии. КПД определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой. Из-за неизбежных потерь энергии на всех этапах производства и передачи КПД всегда меньше единицы (или 100%).

Самыми энергоэффективными станциями являются ГЭС (около 80-90%).

Второе место традиционно занимают тепловые электростанции - в зависимости от используемого топлива (уголь, нефть, газ) КПД ТЭЦ варьирует в пределах от около 33% до почти 45%. При этом некоторые парогазовые установки могут достигать эффективности в 60%.

КПД атомных электростанций чуть ниже максимальной эффективности ТЭЦ - около 40% (33% до 45% на некоторых современных станциях).

Нетрадиционные источники энергии в целом в настоящее время наименее энергоэффективны. Ветровые станции могут показывать до 35-47%, солнечные - 18-25%, а приливные обычно всего 6-8%.

Помимо КПД важна стоимость производства электроэнергии на разных типах электростанций. Один из самых дешевых видов энергии - атомная. Угольные электростанции немного дороже, но гибче. Растущие цены на газ и нефть удорожают и производство электроэнергии на таких ЭС. Нетрадиционные источники энергии, хотя электростанции и менее эффективны, обычно позволяют получить ощутимо более дешевую электроэнергию солнца, ветра и приливов.

Кроме всего вышесказанного и особенно в условиях глобального потепления, связанного с выбросами в атмосферу углекислого газа - продукта сгорания ископаемого топлива, все более важной становится экологическая составляющая. Гидроэлектростанции, АЭС, ветровые и солнечные ЭС эксперты часто рассматривают как т.н. «зеленый квадрат» - переход на эти виды производства электроэнергии позволит значительно сократить выбросы антропогенных парниковых газов, несмотря на то, что ТЭЦ - одни из самых эффективных источников энергии. Важно также отметить, что энергоэффективность текущих электростанций, работающих на возобновляемых источниках электроэнергии - не предел (ученые работают над новыми технологиями, пытаясь увеличить их КПД - см. фильм перовскиты), в то время как гидроэлектростанции хоть и дешевые, и показывают самый высокий КПД, имеют определенные пространственные ограничения (создание новых водохранилищ, затопление больших территорий, уничтожение местных экосистем - против всего этого все чаще выступают как зеленые активисты, так и ученые).

Солнечная активность - это вся совокупность нестационарных явлений на Солнце. К ним относятся солнечные пятна, солнечные вспышки протуберанцы, увеличение разных типов излучения и т.д.

Яркая светящаяся поверхность Солнца, видимая невооруженным глазом, имеет температуру около 60000 К и называется фотосферой. Активные зоны в фотосфере проявляются в виде солнечных пятен - по контрасту с фотосферой они имеют вид темных образований, так как температура вещества в них ниже (в больших пятнах - около 4500 К). Время жизни одиночных пятен - несколько месяцев, для групп - иногда несколько часов. Пятна возникают в результате возмущений отдельных участков магнитного поля Солнца. Эти мощные магнитные возмущения создают активные области на Солнце, которые часто могут привести к образованию солнечных вспышек (взрывов, вызванных сжатием солнечной плазмы) и выбросам корональной массы. Таким образом, наблюдения за солнечными пятнами позволяют прогнозировать выбросы массы с Солнца.

Магнитные бури (или геомагнитные бури) - возмущения магнитного поля Земли, вызванные поступлением в окрестности Земли потоков солнечного ветра (потоков ионизированных частиц, истекающих из солнечной короны) и их взаимодействием с магнитосферой Земли. Магнитные бури - причина формирования солнечного сияния (потоки заряженных частиц от солнца сталкиваются с молекулами газов в атмосфере Земли и заставляют их излучать избыток энергии). Кроме того, следы солнечных вспышек (а значит, и магнитных бурь) оставляют следы в годичных кольцах деревьев. Летящие от Солнца частицы - протоны - попадают в атмосферу и «обогащают» присутствующие там химические элементы. Один из продуктов такого «обогащения» - тяжелый изотоп углерода 14С. Встраиваясь в молекулу углекислого газа, он становится частью углеродного цикла на планете. Растения потребляют углекислый газ, так тяжелый углерод попадает в дерево и накапливается в соответствующем годичном кольце. Исследование, опубликованное японскими учеными, показывает, что это позволяет использовать дендрохронологию для датировки магнитных бурь прошлого. Верно и обратное утверждение - при известных датировках крупных магнитных бурь можно использовать эти данные для установления абсолютного возраста деревьев.

Крупные солнечные вспышки способны заметно воздействовать на электроприборы на Земле и вывести их из строя. Например, самая сильная вспышка на Солнце, зафиксированная за историю наблюдений

Фрагмент из фильма «8 минут”:

Событие Кэррингтона: 1 сентября 1859 года, гигантский выброс массы с Солнца - сильнейшие магнитные бури, полярные сияния - ночью было светло как днем, в сша и европе из строя вышел телеграф, но некоторые отключенные устройства продолжали отправлять сообщения, получая электричество напрямую из атмосферы. в 2012 году на солнце произошел такой же сильный выброс массы, но нам повезло и магнитное облако не задело землю

Спутники Земли действительно могут изменить орбиту из-за сильной вспышки на Солнце, но не из-за того, что их «сдувает» солнечным ветром (все-таки плотности частиц в нем недостаточно, чтобы буквально сдвинуть спутник). Смещения орбит возможны из-за взаимодействия солнечного ветра с атмосферой. Верхние слои атмосферы нагреваются, из-за этого плотность воздуха уменьшается, он расширяется, а на «освободившееся место поднимается более плотный воздух снизу - таким образом в итоге на заданной высоте плотность воздуха оказывается выше(!), чем в «нормальных» условиях. Для искусственных спутников Земли (а практически все они находятся в верхних слоях атмосферы Земли - термосфере и экзосфере) плотность воздуха - важнейшая величина, используемая для расчета орбиты. Ее изменения могут привести к смещению траектории спутника.

Болезнь Паркинсона — медленно прогрессирующее хроническое нейродегенеративное заболевание, характерное прежде всего для людей старшего возраста. Проявляется оно мышечной ригидностью, гипокинезией и тремором (покачиванием) Вызвано прогрессирующим разрушением и гибелью нейронов, вырабатывающих нейромедиатор дофамин [Яхно Н. Н., Штульман Д. Р. Болезни нервной системы. — М.: Медицина, 2001. — Т. 2. — С. 76—95. — 744 с. — ISBN 5-225-04540-5.], — прежде всего в чёрной субстанции, а также и в других отделах центральной нервной системы. Недостаточная выработка дофамина ведёт к тормозному влиянию базальных ганглиев на кору головного мозга. Современная медицина пока не может излечить это заболевание, однако существующие методы консервативного и оперативного лечения позволяют значительно улучшить качество жизни больных и замедлить прогрессирование болезни.

Есть несколько групп препаратов, которые могут повысить уровень дофамина. Есть препараты, которые повышают уровень собственного дофамина, есть известный препарат леводопа (который является химическим предшественником дофамина). Также существует нейрохирургическое лечение - вживление электрода. Американский актер Майкл Джей Фокс, который играл в фильме «Назад в будущее» болеет уже 25 лет, основал фонд, который помогает людям с болезнью Паркинсона, и при этом продолжает жить и даже сниматься в кино (получая лечение)!

Своим названием болезнь Паркинсона обязана французскому неврологу Жану Шарко. Он предложил назвать её в честь британского врача и автора «Эссе о дрожательном параличе» Джеймса Паркинсона, чей труд не был должным образом оценён при жизни.

Паркинсонизм - тоже синдром (как и деменция; то есть набор симптомов). Но наиболее частой причиной является болезнь Паркинсона. Кстати, не все случаи болезни Паркинсона сопряжены с дрожанием рук или головы, другие встречающиеся симптомы: замедленность движений, изменение почерка, изменение походки.

Кубит — это основная единица информации в квантовом компьютере. В отличие от обычного бита, который может быть либо 0, либо 1, кубит может находиться в состоянии 0, 1 или даже в их комбинации одновременно. Это происходит благодаря принципу суперпозиции в квантовой механике.

Кубиты могут быть реализованы разными способами. Например, можно использовать:

• Два спиновых состояния частицы (как будто она может вращаться в двух направлениях)
• Разные энергетические состояния атома (основное и возбужденное)
• Поляризацию света (горизонтальная и вертикальная)

Разберем все варианты:

А. Двухкубитная операция — это взаимодействие между двумя кубитами, а не по очереди.

Б. Ионы в ловушке могут иметь разные степени свободы. Они могут быть в разных внутренних состояниях (например, разные уровни энергии электронов) и двигаться как целые объекты. В эксперименте, проведенном Д. Уайлэндом, использовали именно эти свойства: один кубит кодировался во внутреннем состоянии иона, а другой — во внешнем.

В. Ошибки в научных публикациях могут быть разными, но это была бы серьезная ошибка для высокорейтингового журнала.

Г. В этом эксперименте действительно была представлена полноценная двухкубитная операция. Это значит, что ученые смогли продемонстрировать взаимодействие двух кубитов с использованием одного иона.

Хоть неандертальцы и вымерли, но их представители спаривались с нашими предками. Есть множество теорий вымирания неандертальцев. Скорее всего, неандертальцев вытеснили другие формы людей или принесли им болезни, против которых у неандертальцев не было иммунитета. И всё же они оставили небольшой генетический след — те самые 2–4%.

Наиболее близки к неандертальцам жители Восточной Азии — в их геноме содержится от 2,3% неандертальской ДНК. Среди унаследованных от неандертальцев вариаций генов присутствуют ассоциированные с уровнями витамина D и «плохого» холестерина, нарушениями пищевого поведения, объемом жировых отложений, ревматоидным артритом, шизофренией и реакцией на антипсихотические препараты. Когда-то некоторые из унаследованных особенностей помогли людям выжить за пределами Африки, но сегодня они делают нас уязвимыми к ряду заболеваний.

5.3%, и эти гены обеспечили, в частности, восприимчивость организма к этиловому спирту.

Объяснение из интервью доктора биологических наук, заведующей лабораторией анализа генома Института общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН Светланы Боринской

Выявлено более сотни генов, ассоциированных с алкоголизмом или неумеренным питием. Наиболее четко ассоциация с риском развития алкогольной зависимости показана для двух групп генов. Это гены, регулирующие окисление алкоголя, и гены, контролирующие передачу нервного импульса в зонах мозга, отвечающих за чувство благополучия, удовлетворения – так называемой «зоны рая».

В норме стимулируюший сигнал поступает в «зону рая» после полезных для выживания вида действий – еды, умеренной физической активности, деятельности, связанной с размножением, а у человека — еще и при одобрении со стороны небезразличных ему людей. Но если по каким-то причинам сигнал оказывается слишком слаб (например, рецепторы в мозгу низкочувствительные), или условия жизни таковы, что одобрения и приятных ощущений не хватает, то человек будет стремиться получить их иным образом. В поиске сильных ощущений он может рисковать, играть в азартные игры или использовать химическую стимуляцию — то есть, наркотики и алкоголь.

Генов, которые однозначно определяют, что человек должен стать алкоголиком - нет. Есть гены, мешающие стать зависимым от алкоголя. Это гены, регулирующие окисление алкоголя. Переработка алкоголя происходит в основном в печени. На первом этапе фермент со сложным названием алкогольдегидрогеназа превращает этиловый спирт в токсичное вещество ацетальдегид. От этого вещества — и головная боль, и тошнота, и рвота, и учащенное сердцебиение, и много других неприятных ощущений. На втором этапе переработки алкоголя получившийся токсин обезвреживается. Это делает другой фермент, с еще более сложным названием — ацетальдегиддегидрогеназа. От скорости работы этих ферментов зависит реакция на алкоголь. Если первый этап идет медленно, то выпивший успевает испытать эйфорию, приподнятое настроение, вызываемое алкоголем, успевает почувствовать, что у него «все хорошо», все проблемы исчезли. Если же фермент первого этапа работает очень быстро, то пьющий, не успев насладиться желанным эффектом, переходит к отравлению. Насколько сильным будет отравление, зависит от второго фермента. У некоторых людей обезвреживание ацетальдегида происходит очень медленно. И это тот самый вариант, который «страхует» человека от того, чтобы стать алкоголиком.

Крайне сложно стать алкоголиком тому, у кого не работает фермент второго этапа окисления алкоголя. Особенно если первый этап быстрый, и ацетальдегид накапливается в больших концентрациях. При таком сочетании генов отравление настолько сильное, что выпить достаточно большое количество алкоголя, необходимое для развития зависимости, физически невозможно. В мире выявлено всего несколько человек с неработающими ферментами второго этапа, которым удалось допиться до алкоголизма. Очень интересно влияние гена алкогольдегидрогеназы. Мужчины, у которых вариант гена определяет быстрое превращение спирта в альдегид, пьют на 20% меньше, чем мужчины, у которых «обычный» вариант гена. Среди них крайне редко встречаются запойные пьяницы. Среди русских каждый десятый имеет такой мешающий пить ген. У китайцев и японцев гены мешают пить примерно 70% населения.

Есть ошибочное мнение, что неандертальцы передали нам рыжий цвет волос. На самом деле гены, связанные с этим признаком у современных людей, отсутствуют в образцах неандертальца.

Африканские слоны доживают до 60—70 лет, на протяжении всей жизни продолжая медленно расти. В неволе их возраст достигал 80 лет. Возраст слона можно определить по его размерам (относительно матриарха стада), длине бивней и изношенности зубов. Взрослые слоны из-за своих размеров не имеют природных врагов, на слонят моложе 2 лет нападают львы, леопарды, крокодилы и изредка гиены. Известны случаи стычек слонов, особенно самцов, с носорогами и бегемотами. Около половины молодых слонов умирает до возраста 15 лет, далее уровень смертности в популяции падает до 3—3,5 % ежегодно и после 45 лет снова вырастает. Продолжительность жизни слона ограничена степенью изношенности его коренных зубов, когда последние зубы выпадают, слон теряет возможность нормально пережёвывать пищу и умирает от голода. Причинами смерти также становятся несчастные случаи, ранения и болезни, слоны страдают от артрита, туберкулёза и заболеваний крови (септицемия).

Голый землекоп (лат. Heterocephalus glaber) — небольшой роющий грызун, единственный вид в роде Heterocephalus и семействе Heterocephalidae.

Вид отличается уникальными для млекопитающих особенностями: сложной социальной организацией, почти полным отсутствием шерстного покрова, нечувствительностью к некоторым формам боли, выносливостью к высоким концентрациям CO₂, крайне низким уровнем заболеваемости раком. Живёт на порядок дольше других грызунов подобного размера (до 40 лет).

Голый землекоп является привлекательным объектом для изучения механизмов старения живого организма.

Считается, что он является неотеническим животным, т.е. его индивидуальная программа развития остановилась на стадии новорождённого. У землекопов есть более 40 признаков «новорожденности».

Выдвинута гипотеза, что неотения землекопа (как предполагается, появившаяся в результате эволюционного отключения «программы старения» организма на генетическом уровне), которая для обычного вида привела бы к его вымиранию, была компенсирована его эусоциальностью.

Гренландская полярная акула, или малоголовая полярная акула, или атлантическая полярная акула (лат. Somniosus microcephalus) — вид рода полярных акул семейства сомниозовых акул отряда катранообразных. Обитает в водах Северной Атлантики. Ареал простирается на север дальше, чем у прочих акул. Размножается яйцеживорождением. Эти медлительные акулы питаются рыбой и падалью. Являются объектом рыболовного промысла. Максимальная зарегистрированная длина 6,4 м.

Анализ учёных показал, что средняя продолжительность жизни гренландских полярных акул достигает, как минимум, 272 лет, что делает их долгожителями-рекордсменами среди позвоночных. Возраст самой большой акулы (длиной 5,02 м) исследователи оценили в 392 ± 120 лет, а особи, размер которых был менее 3 м, оказались моложе ста лет.

Тихохо́дки (лат. Tardigrada) — тип микроскопических беспозвоночных, близкий к членистоногим. Тихоходки привлекли внимание уже первых исследователей своей поразительной выносливостью. Ладзаро Спалланцани, наблюдая оживление тихоходок после годового анабиоза, описал это явление как «воскрешение из мёртвых». При наступлении неблагоприятных условий они способны на многие годы впадать в состояние анабиоза, а при наступлении благоприятных условий — довольно быстро возвращаться к активности. Тем не менее, несмотря на способность выживать десятки лет в состоянии анабиоза, активная жизнь тихоходок не велика и обычно колеблется от трех-четырех месяцев, до двух лет у разных её видов. Выживают тихоходки в основном за счёт так называемого ангидробиоза, то есть высушивания. При высыхании они втягивают в тело конечности, уменьшаются в объёме и принимают форму бочонка. Поверхность покрывается восковой оболочкой, препятствующей испарению. При анабиозе их метаболизм падает до 0,01 %, а содержание воды способно доходить до 1 % от нормального.

А. Один из наиболее известных примеров экологических колебаний — это колебания в системе хищник-жертва. Если число растительноядных жертв Н, а число плотоядных хищников С, то вероятность, что хищник встретится с травоядным, пропорциональна произведению НС. Другими словами, чем выше численность одного из видов, тем выше вероятность таких встреч. В отсутствие хищников популяция жертвы будет расти экспоненциально (при наличии ресурса - корма), а в отсутствие жертв популяция хищника сократится до нуля (из-за голода или в результате миграции). Если описать динамику этого взаимодействия системой уравнений (знаменитые уравнения Лотки-Вольтерра), то решение уравнений покажет, что обе популяции развиваются циклически. Когда численность популяции травоядных увеличивается, вероятность встреч хищник—жертва возрастает, и, соответственно (после некоторой временной задержки), растет численность и хищников. Но рост числа хищников приводит к сокращению популяции травоядных (также после некоторой задержки), что ведет к снижению численности хищников, а это повышает число травоядных и так далее. Эти две популяции как бы танцуют вальс во времени — когда изменяется одна из них, за ней следом изменяется и другая.

Б. Этот вопрос был составлен, чтобы в первую очередь рассказать про колебательную реакцию Белоусова-Жаботинского. Долгое время считалось, что в химической системе колебательная реакция не возможна.

Реакция Белоусова — Жаботинского — класс химических реакций, протекающих в колебательном режиме, при котором некоторые параметры реакции (цвет, концентрация компонентов, температура и др.) изменяются периодически, образуя сложную пространственно-временную структуру реакционной среды.

В настоящее время под этим названием объединяется целый класс родственных химических систем, близких по механизму, но различающихся используемыми катализаторами (Ce3+, Mn2+ и комплексы Fe2+, Ru2+), органическими восстановителями (малоновая кислота, бром малоновая кислота, лимонная кислота, яблочная кислота и др.) и окислителями (броматы, иодаты и др.).

При определенных условиях эти системы могут демонстрировать очень сложные формы поведения от регулярных периодических до хаотических колебаний и являются важным объектом исследования универсальных закономерностей нелинейных систем. В частности, именно в реакции Белоусова — Жаботинского наблюдался первый экспериментальный странный аттрактор в химических системах и была осуществлена экспериментальная проверка его теоретически предсказанных свойств.

Реакция Белоусова — Жаботинского стала одной из самых известных в науке химических реакций, её исследованиями занимаются множество учёных и групп различных научных дисциплин и направлений во всём мире: математике, химии, физике, биологии. Обнаружены её многочисленные аналоги в разных химических системах. Опубликованы тысячи статей и книг, защищено множество кандидатских и докторских диссертаций. Открытие реакции фактически дало толчок к развитию таких разделов современной науки, как синергетика, теория динамических систем и детерминированного хаоса.

В Электрической

Колебательный контур — электрическая цепь, содержащая катушку индуктивности, конденсатор и источник электрической энергии. При последовательном соединении элементов цепи колебательный контур называется последовательным, при параллельном — параллельным.

Колебательный контур — простейшая система, в которой могут происходить свободные электромагнитные колебания (при отсутствии в ней источника электрической энергии).

В 1934 г. Ферми и его группа активно изучали недавно открытый интересный феномен – искусственную радиоактивность. Измерения шли хорошо, однако выявился досадный нюанс.

Степень наведенной активности образца серебра странным образом зависела от стола (!), на котором проводился опыт. Серебро, облученное на деревянном столе, показывало несколько большую активность, нежели при облучении на мраморном столе.

Свинцовый футляр эту активность блокировал, а вот использование парафина увеличило ее многократно. Ферми предположил, что сечение взаимодействия нейтронов с веществом резко растет по мере уменьшения их энергии.

Поэтому нейтроны, замедленные в парафине, наводили гораздо большую активность в серебряном цилиндре, чем быстрые нейтроны, облучавшие образец без парафиновой прослойки.

Согласно современным научным данным, состав Вселенной распределяется следующим образом:

• Темная энергия

Темная энергия составляет около 69-70% от общего содержания материи и энергии во Вселенной. Это наибольшая доля, которая отвечает за ускоренное расширение Вселенной.

• Темная материя

Темная материя составляет примерно 25-26% Вселенной. Она не взаимодействует с электромагнитным излучением, но проявляет себя через гравитационное воздействие.

• Обычная (барионная) материя

Обычная видимая материя, из которой состоят звезды, планеты и все наблюдаемые объекты, составляет лишь около 4-5% от общего содержания Вселенной. Барионы (от греч. “бариос” -тяжелый) - тяжелые элементарные частицы (протон, нейтрон), из которых состоит наша привычная материя.

Эти пропорции были установлены на основе различных астрономических наблюдений, включая исследования реликтового излучения, гравитационного линзирования и распределения галактик. Однако природа темной материи и темной энергии остается одной из главных загадок современной физики и космологии.

Источники:

Ade P. A. R. et al. (Planck Collaboration). Planck 2013 results. I. Overview of products and scientific results – Table 9 (англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — EDP Sciences, 2013. — 22 March (vol. 1303). — P. 5062. — Bibcode: 2013arXiv1303.5062P. — arXiv:1303.5062.

Согласно одноименной теории, инфляция — это чрезвычайно короткий, но очень важный этап в истории Вселенной, который произошел в первые мгновения после Большого взрыва.

Теория инфляции предполагает, что эта фаза длилась всего лишь от 10^-36 до 10^-32 секунды, то есть значительно меньше одной триллионной триллионной доли секунды.

Что при этом происходило?

Инфляция началась примерно через 10^-36 секунд после Большого взрыва, когда Вселенная находилась в состоянии крайне высокой энергии. За это крошечное время Вселенная расширилась настолько быстро и сильно, что её размер увеличился в триллионы раз.

Это представление помогло объяснить, почему Вселенная сегодня выглядит настолько однородной и равномерной в разных направлениях, несмотря на свои огромные размеры. Инфляция также оставила небольшие флуктуации, которые в дальнейшем стали зародышами галактик и других космических структур.

Источники:

Глинер Э. Б. Вакуумоподобное состояние среды и фридмановская космология // Доклады АН СССР. — 1970. — Т. 192. — С. 771. — Bibcode: 1970DoSSR.192..771G.; см. также Глинер Э. Б. Раздувающаяся Вселенная и вакуумоподобное состояние физической среды // Успехи физических наук. — 2002. — Т. 172, № 2. — С. 221—228. — doi:10.3367/UFNr.0172.200202f.0221

А. Средняя соленость Мирового океана составляет около 3.5% или 35 ‰ (промилле), что эквивалентно 35 граммам растворенных солей на литр морской воды (или 7 грамм на стакан воды - это вариант А)

Б. 30 грамм на 200 мл соответствует солености около 15% (или 150 промилле). Такую соленость имеет, например, Большое Соленое озеро в штате Юта, США. Его соленость варьируется в зависимости от уровня воды, но обычно составляет около 12-15%.

В. Если растворить 400 г соли в литре воды, то соленость будет 400 / (400 + 1000) = 29%. Этот вариант ближе к “Мертвому морю” (соленость которого составляет около 33.7%).

Г. На текущий момент самым соленым водоемом в мире считается озеро «Гаэтель”, которое  находится в Эфиопии в Восточной Африке. Оно образовалось в 2005 году в результате сильного землетрясения. Важно понимать, что растворимость солей увеличивается при повышении температуры. Температура воды в озере достигает 50 градусов: идет интенсивное испарение влаги, а вода постоянно подпитывается горячими подземными источниками.  Именно поэтому в такой воде может раствориться очень много соли - примерно 1 кг в 1,5 л.

Мощность многолетнемерзлых пород варьирует от менее 1 м до более 1500 м. В целом общая мощность мерзлоты увеличивается с юга на север. На карте мощности мерзлоты видно, что хорошо выделяются своеобразные пояса - масштабные зоны с мерзлотой разной мощности. На самом севере Сибири (полуостров Таймыр, север Якутии) мерзлые породы самые холодные (температура -9 градусов и ниже) и самые мощные (900 и более метров). 

При этом мощность мерзлоты зависит не только от широты, но и от горных пород, обладающих разной теплопроводностью (способностью передавать тепло без перемещения самого вещества). Теплопроводность горных пород зависит от их минерального (химического) состава, давления, гомогенности породы и наличия примесей и др.свойств. В частности, наличие воды (и жидкой, и в виде льда) в породе заметно увеличивает теплопроводность.

Рекордные мощности многолетнемерзлых пород наблюдаются в областях сплошного распространения кристаллических пород. При этом для силикатных пород (доминирующих пород кристаллического фундамента земной коры) более низкие значения теплопроводности типичны для пород, богатых магнием и железом (например, базальт и габбро), а более высокие - для пород богатых кремнеземом (кварцем) и глиноземом (например, гранит). Кроме прочего, в отличие от рыхлых осадочных грунтов в кристаллических породах нет большого количества воды.

Например, особенно большие мощности мерзлоты привязаны к щитам - выступам на поверхность древнего кристаллического фундамента. Так, на Анабарском плато (Анабарском щите) мощность многолетнемерзлых пород достигает 1400 м.

Важно отметить, что российская мерзлота преимущественно реликтовая - она образовалась во время ледниковых периодов плейстоцена, но не может растаять в современных климатических условиях. На карте распространения мерзлоты хорошо видно, что основная промерзшая область смещена на восток, за Урал. Север Европейской части России покрывался мощными ледниковыми покровами, которые защищали землю от промерзания. Сибирь, особенно Северо-Восточная Сибирь, и сейчас отличающаяся резко-континентальным климатом с дефицитом осадков, во время оледенений была преимущественно свободна ото льда, поэтому грунты здесь смогли сильно промерзнуть.

Литосфера Земли представлена земной корой и верхней мантией, ее общая мощность варьирует от почти нуля в осевых частях срединно-океанических хребтов до 100 км у перехода океан-континент, максимальные мощности литосферы (200 км и более) характерны для континентальной коры в области древних платформ (кратонов). Литосфера залегает на т.н. астеносфере - внутримантийном слое, менее вязком и более пластичном, чем упругая и хрупкая литосфера. Частичное подплавление (около 5%) увеличивает ее вязкость и создает возможность для плит скользить относительно астеносферы. 

Текущая скорость движения литосферных плит измеряется напрямую с помощью GPS. За долгий геологический период расстояния, на которые переместились крупные блоки земной литосферы, оцениваются с помощью датировок горных пород (например, лавы, застывшие на океанском дне хранят записи магнитных инверсий Земли. Используя эти датировки и рассчитав расстояние, на которое породы сдвинулись от оси срединно-океанического хребта, можно рассчитать скорость движения).

В большинстве случаев скорость движения литосферных плит оценивается в первых (до 5) сантиметрах в год. Быстрее всего движется Тихоокеанская плита - на северо-запад со скоростью между 7 и 11 см/год (иногда даются оценки на несколько см больше).

Фактически приведенные скорости сопоставимы со скоростью роста человеческого ногтя. Но если за максимальную скорость (а это реальная скорость самой большой плиты на планете!) взять 10 см в год, за 10 лет набежит целый метр - это изменения планетарного масштаба, которые буквально можно увидеть невооруженным глазом!

Злокачественные опухоли известны у многих видов животных, не только млекопитающих, но и птиц, рыб и даже моллюсков. В том числе опухоли были обнаружены у ископаемых динозавров. В ископаемых останках можно обнаружить только следы опухолей в костях (мягкие ткани практически никогда не сохраняются). Но рак поражает кости относительно редко, поэтому обнаружить его следы трудно. В исследовании более чем 10 тысяч позвонков более 700 динозавров были выявлены опухоли у 29 гадрозавров, обитавших примерно 80 миллионов  лет назад.

А одно из древнейших палеонтологических свидетельства рака - останки предка современных черепах Pappochelys rosinae, обитавшего в океанах 240 миллионов лет назад. Злокачественная опухоль поразила бедро животного.

Волосы человека не могут поседеть ни за ночь, ни за год. Волосы сразу вырастают окрашенными или седыми, то есть лишенными пигмента. Потерять пигмент сами по себе они не могут. Человек седеет, если его окрашенные волосы выпадают, и их заменяют седые.

Срок жизни волос человека - около четырех лет. Если волосяные фолликулы теряют способность вырабатывать пигмент, то человек седеет, но не за ночь, а когда пигментированные волосы выпадут и вырастут седые волосы.

Но человек может поседеть гораздо быстрее. Описано несколько случаев, которые демонстрируют принципиальную возможность быстрой избирательной потери только пигментированных волос. В результате у человека остаются только седые волосы, и он становится седым.

Пилот Эрик Муди в 1982 году совершил аварийную посадку в аэропорту Джакарты (причиной остановки двигателей стал выброс вулканического пепла). Спустя полгода он заметил у себя поседевшую челку, еще через полгода он полностью поседел. Одно из объяснений механизма быстрого седения волос - аутоиммунная реакция, при которой защитные системы организма наносят вред самому организму, Спровоцировать или усилить такую реакцию может стресс, что в принципе могло бы объяснить взаимосвязь седых волос и пугающих событий.

PS.

Наука никогда не останавливается. Пока мы готовим Лабу 2020 исследования по тем вопросам, которые мы обсуждаем, продолжаются. Но мы, конечно, не ожидали, что как будто специально для нас 22 января 2020 года в Science выйдет статья, посвященная механизму резкого поседения при стрессе: “Solving a biological puzzle: How stress causes gray hair”

(Решение биологической загадки: как стресс вызывает седение).

Статья начинается с традиционного упоминания о Марии-Антуанетте, которая согласно легенде поседела за одну ночь перед казнью.

В экспериментах на мышах исследователи Гарварда показали связь между реакцией “бей или беги” (fight-or-flight response) и поседением. В момент опасности гипоталамус передает химический сигнал надпочечникам, и надпочечные железы выделяют гормоны катехоламины — адреналин и норадреналин.

В волосяных фолликулах есть стволовые клетки, которые образуют своего рода “резерв” клеток, вырабатывающих пигмент. Когда волосы регенерируют, некоторые из стволовых клеток превращаются в пигмент-продуцирующие клетки, которые и окрашивают волосы.

Оказалось, что резкий выброс норадреналина может привести к тому, что стволовые клетки, которые еще находятся в “резерве”, начинают резко перестраиваться в клетки, вырабатывающие пигмент. Процесс происходит очень быстро, и весь запас стволовых клеток исчерпывается и пигментация прекращается навсегда.

Многие клетки различных тканей человеческого организма регенерируют не в процессе деления, а в процессе перестраивания стволовых клеток: так восстанавливаются эритроциты, клетки мышечной ткани, нейроны и многие другие. Ученые предполагают, что норадреналиновая атака может быть столь же опасна не только для пигментации волос, но и для самых разных стволовых клеток.

Постулат Специальной теории относительности утверждает, что максимальной возможной скоростью (около 300 тыс. км в секунду) является скорость света в вакууме. Скорость света V в среде равна V = C/n, где C - скорость света в вакууме, а n - коэффициент преломления среды. Например, в воде  n = 1.33, и фазовая скорость света составляет около 225 тыс. км в секунду. .

Электрон или протон, разогнанный до скорости, близкой к скорости света в вакууме С, движутся в таких средах со скоростью, превосходящей фазовую скорость света V.

При этом будет генерироваться черенковское излучение.

Удивительно, но черенковское излучение может зарегистрировать глаз человека.

Многие пациенты, проходившие курс лучевой терапии, сообщали о световых вспышках (фосфенах) во время процедуры. Фосфены наблюдались даже тогда, когда глаза пациентов были закрыты. О подобном явлении сообщали и космонавты, в первую очередь – участники программы Apollo во время полетов к Луне. Исследователям из Нью-Гемпшира удалось экспериментально подтвердить, что причиной фосфенов является черенковское излучение, возникающее в стекловидном теле глаза.

Авторам исследования удалось зафиксировать черенковское излучение с интенсивностью до 2500 фотонов в миллисекунды. То что это именно черенковское излучение, подтверждается его спектральными характеристиками. При этом черенковские фотоны рождались по всему объему глаза, от роговицы до сетчатки с пиком интенсивности примерно в 10 мм от поверхности глаза.

Клетки различных тканей тела человека имеют различную продолжительность жизни.

Нейтрофильные гранулоциты (вид лейкоцитов) -  от 6 часов до 3-4 суток (к самым краткоживущим клеткам человека относятся и большинство других видов лейкоцитов)

Эпителий кишечника полностью обновляется за 5–7 дней, клетки кожи – за 2-4 недели, Эритроциты (красные кровяные тельца) - за 3-4 месяца.

Сердечная мышца состоит из кардиомиоцитов (сократительных клеток) и клеток соединительной ткани. Кардиомиоциты делятся медленно и к 50 годам сменяется около 45% клеток (около 1% в год, причем с годами темпы деления снижаются). А клетки соединительной ткани сменяются за 5-6 лет. Поэтому при инфарктах погибшие кардиомиоциты заменяются быстро делящимися клетками соединительной ткани и образуются рубцы. Кардиомиоциты не успевают восполнить потери.

Нейроны в головном мозге рождаются еще медленнее. По оценке ученых у здорового человека в гиппокампе (а именно в нем наиболее активно рождаются нейроны) в сутки рождается около 700 нейронов. То есть за всю жизнь, если нейрогенез не замедляется, а это может случиться, например, при болезни Альцгеймера, в гиппокампе взрослого человека рождается примерно 20 миллионов нейронов. Поскольку в мозге около 90 миллиардов нейронов, новых нейронов очень мало - доли процента.

Полярные сияния возникают в верхних слоях атмосферы планеты при их взаимодействии с заряженными частицами солнечного ветра. Полярные сияния обычно возникают в высоких широтах - в районе северного и южного магнитных полюсов.

Магнитосфера защищает Землю от потока заряженных частиц. Однако в ее хвосте, на больших расстояниях от Земли напряженность геомагнитного поля, а следовательно, и его защитные свойства, ослабляются, и частицы солнечной плазмы проникают сквозь  магнитосферу. Что и вызывает полярные сияния.

Планеты-гиганты - Сатурн и Юпитер обладают мощными магнитосферами. И там есть полярные сияния. Есть они и на Марсе.

Полярные сияния зарегистрированы даже на коричневых карликах за пределами Солнечной системы.

Атмосфера планет, не имеющих сильного магнитного поля, тоже может светиться под воздействием солнечного ветра. Правда, в этом случае сияние не будет “полярным”. Например, на Венере из-за взаимодействия частиц солнечного ветра с частицами атмосферы может светиться весь планетарный диск.

Возникновение сахарного диабета не связано напрямую с употреблением сахара. Эта болезнь вызвана нарушениями синтеза (диабет 1-го типа) или усвоения (диабет 2-го типа) гормона инсулина. Инсулин играет важнейшую роль во всех тканях организма, в частности, он отвечает за использование глюкозы клетками организма

Диабет 1-го типа не связан с употреблением сладкого. Он развивается, когда нарушается работа поджелудочной железы, и она больше не вырабатывает инсулин. В случае с диабетом 2-го типа сахар тоже не является причиной заболевания. Обильное употребление сладкой пищи может привести к  избыточному весу, а вот избыточный вес - это уже риск заболеть диабетом 2 типа. Но избыточный вес можно набрать и ограничив употребление сахара. “Сахарным” диабет называют, потому что моча больных диабетом становится сладкой. Это происходит потому, что в моче определяется повышенное содержание глюкозы.

Наследственность человека определяется ДНК матери, ДНК отца и небольшим количество мутаций. Этот генетический материал человек получает от родителей и передает потомкам. Но биотехнология CRISPR/Cas позволяет изменить ДНК эмбриональных клеток, и таким образом внести искусственные изменения в наследственность.

На сегодня широко известен только один опыт по искусственному изменению наследственности человека: его поставил китайский генетик Хэ Цзянкуй. С помощью технологии CRISPR/Cas9 он внес изменения в ДНК эмбриона. Из развившегося эмбриона родились девочки-близнецы Лулу и Нана. Целью, которую преследовал Хэ, была защита девочек от ВИЧ. Изменения должны были гарантировать полную невозможность инфицирования.

Судя по опубликованным в конце 2019 года материалам, Хэ действительно внес мутации в ДНК девочек (то есть искусственно изменил их наследственность), но цели своей не добился. Чего он добился и каковы последствия такого вмешательства в эмбрион до сих пор неизвестно, поскольку китайские власти на допускают к девочкам международных экспертов и никаких результатов не публикуют.

Опыт вызвал сильную международную реакцию не только среди ученых, которые осудили работу Хэ, но и у китайских властей, которые приговорили Хэ и его сотрудников к тюремному заключению.

Главной причиной осуждения Хэ является ненадежность метода CRISPR/Cas: на сегодня невозможно гарантировать, что при использовании такого редактирования генома будут внесены только нужные изменения и не произойдет никаких нарушений ДНК. На сегодня редактирование генома человека законодательно запрещено в большинстве стран мира. Но принципиальная возможность существует: изменить наследственность биотехнологии позволяют.

Михаил Полуэктов: “Большая часть суточной продукции гормона роста (около 80%) выделяется именно в состоянии глубокого сна. Расхожее утверждение, что «дети растут во сне» — это не красивая метафора, которая означает, что мы не видим, как они растут, а доказанный научный факт.”. (“Загадки сна”, Альпина-нон-фикшн”, 2019, стр. 23-24).

Гормон роста - соматотропин, вырабатывается передней долей гипофиза. Один из главных пиков суточной выработки гормона роста - через 1-2 часа после засыпания.

Наибольшая концентрация соматотропина в плазме крови — на 4-6 месяце внутриутробного развития. Она примерно в 100 раз выше, чем у взрослого человека. Затем секреция постепенно понижается с возрастом. Она минимальна у пожилых людей.

По содержанию насыщенных жирных кислот пальмовое масло находится на границе между растительными маслами и животными жирами, что позволяет использовать его в производстве пищевых продуктов без проведения процедуры гидрирования, применяемой для преобразования жидкой консистенции масла в полутвердую или твердую (получение традиционных маргаринов) и сопровождающейся образованием транс-изомеров жирных кислот, вредное действие которых на здоровье доказано и подтверждено на уровне Всемирной организации здравоохранения. Пальмовое масло таким образом куда менее вредно, чем маргарин.

Пальмовое масло содержит ненасыщенные жирные кислоты, причем в большем количестве, чем сливочное масло. Основная ненасыщенная жирная кислота пальмового масла – олеиновая; по ее содержанию пальмовое масло примерно соответствует оливковому.

Достоинства состава и свойств пальмового масла, определяющие его применение в технологиях пищевых продуктов - отсутствие необходимости дополнительного отверждения, устойчивость к окислению, присутствие в его составе природных антиоксидантов – токоферолов и антагонистов холестерина – фитостеринов; недостатки – низкое содержание (по сравнению со сливочным маслом) короткоцепочечных жирных кислот и высокая энергетическая ценность (калорийность), характерная для всех жиров и масел.

Сравнивая вред и пользу пальмового масла с однотипными продуктами, можно считать, что они примерно одинаковы для растительного пальмового и животного сливочного масла, жирных сливок, кремов и других продуктов, содержащих относительно высокое количество насыщенных жирных кислот. Однако отсутствие в составе жиров и масел насыщенных жирных кислот не позволяет использовать их в кулинарии, производстве хлеба, кондитерских изделий и других пищевых продуктов, для которых требуются жиры и масла полутвердой и твердой консистенции.

Таким образом, риски для здоровья человека связаны не с типом масла или жира, потребляемого в пищу, а с общим потреблением жиров, в особенности, потреблением жиров, содержащих насыщенные и транс-изомерные жирные кислоты. Их польза или вред определяются, прежде всего, количеством.

Кожные железы всех пород кошек продуцируют специфический белок  (гликопротеин Felis domesticus allergen 1 или сокращенно  Fel d 1.), который и является источником аллергии (аллергеном). Раздражители содержатся не только на кожном покрове, перхоти и шерсти, но и в моче, кале и слюне питомцев.

Поэтому надежда на то, что, например, бесшерстная кошка не вызовет аллергии, увы, беспочвенна.

И оптическое излучение, и радиоизлучение мы может зарегистрировать на Земле.

А рентгеновские лучи не проходят сквозь атмосферу.

Гамма-излучение тоже не проходит сквозь атмосферу, но мы можем регистрировать вспышки видимого света, которые возникают при взаимодействии гамма-лучей с атмосферой.

Излучение оптического диапазона (780—380 нанометров - нанометр - одна миллиардная метра) нормально проходит сквозь атмосферу. Так мы наблюдаем небесные явления много тысяч лет. В XX веке к оптическим телескопам добавились радиотелескопы, регистрирующие излучение в диапазоне длины волны от миллиметров до метров.

Более короткие волны - рентгеновские волны (10 нанометров - 5 пикометров - пикометр - одна тысячемиллиардная метра) не проходят сквозь атмосферу. И потому рентгеновские телескопы на Земле не используют. Зато такие телескопы устанавливают на спутниках.

Несмотря на то, что гамма-излучение (менее 5 пикометров) еще короче, чем рентгеновское и тоже не проходит сквозь атмосферу, гамма-телескопы строят на Земле. Гамма-излучение можно увидеть непосредственно - со спутника, а можно наблюдать с Земли: наземные гамма-телескопы фиксируют вспышки видимого света (черенковское излучение), образующиеся при взаимодействии гамма-лучей с атмосферой Земли.

“Американка оказалась химерой - так биологи называют организмы,  состоящие из клеток двух разных типов. Судя по всему, когда мать Лидии была беременна ею, она носила не одну девочку, а двух дизиготных (неидентичных) близнецов. Второй эмбрион погиб, однако некоторые его клетки попали в зародыш-Лидию, или же на ранних стадиях два зародыша слились, и в дальнейшем одноплодная беременность развивалась нормально. В результате клетки крови Лидии имели один генотип, а клетки репродуктивной системы — другой. Можно сказать с некоторой натяжкой, что Лидия выносила детей как суррогатная мать, а биологической матерью была ее нерожденная сестра”.

Елена Клещенко “ДНК и ее человек. Краткая история ДНК-идентификации”. (М., 2019)

В межзвездном пространстве температура опускается почти до абсолютного нуля - до -270°С.

Но высота орбиты МКС - 337-430 км. Станция движется в слое атмосферы, который называют - термосфера. Термосфера начинается на высоте 80-90 км и простирается до 800 км. Здесь бывает очень жарко.

В зависимости от солнечной активности температура в термосфере колеблется от -70°С до 1700°С.

Сразу возникает вопрос: как же выживают космонавты в открытом космосе и не расплавляются их скафандры? Для того, чтобы скафандры расплавились к ним нужно подвести большое количество тепла.

А вот поток тепла, несмотря на очень высокую температуру, на высоте 400 км чрезвычайно низок, так как плотность газа на этих высотах в 100 миллиардов раз ниже, чем у поверхности Земли.

Комментарий эксперта РНФ А. Клименко

Можно задаться и таким вопросом: а как выдерживает такую температуру обшивка станции? Почему космонавты при такой огромной температуре не сварились?

Здесь следует сказать не о потоке тепла, а об интенсивности теплоотдачи на поверхности станции. Теплоотдача действительно очень мала, поскольку мы имеем дело с весьма разреженной средой. Поэтому даже при огромном перепаде температур между окружающей средой и поверхностью станции тепловой поток оказывается ничтожным.

Пока не нашлось места только хоббитам. И гномы, и эльфы, и феи (спрайты) - это названия разных типов разрядов атмосферного электричества.

Гномы - разновидность голубых джетов или просто джетов. Джеты представляют собой трубки или конусы синего цвета, развивающиеся от верхнего края грозового облака. В особый класс выделены гигантские джеты. Высота гигантских джетов может достигать 40-70 км (нижняя граница ионосферы), продолжительность джетов больше, чем у эльфов. У гномов - высота не превышает 20 км. Необходимо отметить что сам термин еще не устоялся, но он используется.

Эльфы представляют собой огромные, но слабосветящиеся расширяющиеся  торроиды диаметром около 400 км, которые появляются непосредственно из верхней части грозового облака. Высота эльфов может достигать 100 км, длительность вспышек — до 5 мс (в среднем 3 мс)

Феи (хотя их правильно называть именно спрайты) появляются во время сильных разрядов молнии на высоте примерно от 50 до 90 километров (высота образования «обычных» молний — не более 16-18  километров) и достигают в высоту 40 км и 10-20 км в  диаметре. Спрайты появляются через десятые доли секунды после удара очень сильной молнии и длятся несколько миллисекунд. Чаще всего спрайты распространяются одновременно вверх и вниз, но при этом распространение вниз заметно больше и быстрее.

Можно было бы предположить, что раз каждый белок кодируется определенным геном количество и тех и других равно. Но это не так.

Есть гены, кодирующие РНК, которые не транслируются в белки. Таких РНК, не кодирующих белки, много и они разные.

Есть совсем короткие (microRNA), а есть и длинные - lincRNA (long non-coding) они могут быть длиной во многие тысячи нуклеотидов. Многие из них играют важную роль в экспрессии генов.

Так значит, генов больше, чем белков? Ответить на вопрос однозначно тоже нельзя. Один и тот же ген может кодировать два или даже больше белков за счет процесса, который называется альтернативным сплайсингом.

Пока неясно, превышает или нет вклад альтернативного сплайсинга в кодирование разных белков вклад генов, кодирующих только РНК.

Секвенируя геномы самых разных организмов, мы видим, что сложность организма слабо зависит и от количества нуклеотидов в геноме, и от количества генов.

Так генов, кодирующих белки:

у медоносной пчелы (Apis mellifera) - 10 тысяч генов,

у рачка дафнии (Daphnia pulex) - 30 тысяч,

у посевного риса (Oryza sativa Japonica) - 40 тысяч.

А у человека (Homo sapiens) и у червя нематоды (Caenorhabditis elegans) - 20 тысяч.

Солнечные ожоги, и курение, и особенно возраст действительно связаны с риском онкологических заболеваний. Но заразиться раком практически нельзя.

Интенсивный загар (результатом которого может стать “обгорание” или солнечный ожог), то есть воздействие ультрафиолетового излучения солнца на кожу может привести к “поломкам” в ДНК клеток и в конечном счете спровоцировать онкологическое заболевание.

Курение влияет на развитие рака легких. Механизмы довольно разнообразны, но главным является воздействие на легкие горячего дыма, содержащего многие канцерогенные вещества.

Возраст - одна из главных причин развития раковых заболеваний. Старение организма и старение клеток приводит к тому, что при неоднократном делении клеток накапливаются мутации, происходят сбои в метаболизме клеток, и это все приводит к тому, что после 50-60 лет человек попадает в зону риска и развитие рака у него становится вполне вероятным.

А вот “заразиться раком” от больного человека практически нельзя. Можно подхватить инфекцию (например, вирус папилломы человека), повышающую риск ракового перерождения (при ВПЧ - это чаще всего рак шейки матки). При этом даже в самом неудачном случае между моментом заражения и развитием опухоли пройдет по меньшей мере несколько лет и к моменту появления симптомов онкологического заболевания от вирусной инфекции, которая его вызвала, скорее всего, не останется и следа.

Из этого правила есть единичные исключения.

Заражения раком от больного человека описали исследователи лондонского Института исследований рака (Institute of Cancer Research) - это внутриутробное заражение ребенка от больной матери. Но это случается исключительно редко (известно 17 случаев, когда ребенок, рожденный от больной матери, заболевал тем же типом рака).

Заразиться можно также при трансплантации больного органа, но это тоже крайне редкие случаи.

Площадь лесов не сокращается, а растет.

С начала промышленной революции кислотность поверхностных вод океана увеличилась примерно на 30%. Это связано с ростом выбросов СО2 и ростом температуры океана. Количество углекислого газа, поглощаемого верхним слоем океанов, увеличивается примерно на 2 миллиарда тонн в год.

За прошедшее столетие уровень мирового океана вырос примерно на 20 сантиметров. За последние 20 лет ежегодный рост подъем ускорился примерно вдвое. Может показаться, что это совсем немного. Но рост уровня океана приводит не только к затоплению низких берегов, но и к подъему уровня грунтовых вод и заболачиванию почв. В устье Меконга это уже привело к сокращению площади сельскохозяйственных земель, а для стран Юго-Восточной Азии это серьезное снижение урожайности зерновых культур.

Масса ледового щита Гренландии сокращается. По данным NASA Гренландии потеряла с 1993 по 2016 годы около 286 миллиардов тонн льда.

А вот площадь лесов не сокращается, а растет. Согласно спутниковым данным за 35 лет 1982–2016 площадь лесов увеличилась на 2,24 млн. км² (+ 7,1% относительно уровня 1982 года). Причем если тропические леса сокращаются, то леса в других климатических зонах - увеличиваются. 60% прироста связано с деятельностью человека и 40% с изменением климата. 

Согласно достаточно хорошо подтвержденной гипотезе около 650 миллионов лет назад Земля целиком покрылась льдом. Жизнь спасли вулканы. В течение миллионов лет они выбрасывали в атмосферу СО2, усиливая парниковый эффект. Благодаря этому  глобальная температура поднялась, и Земля оттаяла.

Гипотеза о полностью замерзшей Земле во время Криогения (720 - 635 млн. лет назад) называется “Земля-снежок” (SnowballEarth) и на сегодня имеет достаточно сильные подтверждения. В частности, это ледниковые осадочные породы, найденные в низких широтах и палеомагнитные данные, которые позволяют оценить на какой широте находились породы в период их формирования. Согласно этим данным ледниковые осадочные породы находились в тропиках.

Когда Земля начала замерзать, что могло быть вызвано многими причинами (в том числе колебанием земной оси или бурным развитием фитопланктона, который вывел слишком много CO2 из атмосферы), ледники опустились в низкие широты. Процесс уже не мог остановиться, поскольку лед отражал солнечное излучение, и Земля не получала достаточного количества тепла.

Земля замерзла целиком или почти целиком. Температура на экваторе была примерно такая, как сегодня в Антарктиде.

Такое состояние климата на Земле является устойчивым с точки зрения энергетического баланса, то есть в таком состоянии Земля могла находиться настолько долго, что любая форма жизни погибла бы.

Но жизнь спасли вулканы. За миллионы лет доля СО2, который они выбрасывали в атмосферу, достигла 13% (это примерно в 300 раз больше, чем сегодня). А основные процессы, выводящие СО2 из атмосферы (фотосинтез, химическое выветривание) резко замедлились из-за оледенения. Парниковый эффект настолько разогрел Землю, что в районе экватора оттаял океан, началось испарение воды, которое еще сильнее повлияло на парниковый эффект. Началось повсеместное таяние ледников, темная почва стала поглощать тепло... А 540 млн назад произошел Кембрийский взрыв, во время которого на Земле появились практически все существующие сегодня типы многоклеточных животных.

Насколько реалистично предположение о полной остановке вулканической активности? Она действительно может прекратиться. Например, на Марсе вулканы прекратили извергаться по крайней мере 500 миллионов лет назад, а, возможно, и намного раньше.

На спутнике «Спектр-Р» была развернута десятиметровая антенна, орбита спутника была сильно вытянута и она постоянно менялась в течение 8 лет работы телескопа: ее минимальное расстояние до Земли (перигей) составляло до 400 км, а максимальное (апогей) достигало расстояния около 360 тыс км - это лишь немного ближе, чем Луна (384 тыс. км). На Земле с космическим телескопом вместе работали до 60 радиотелескопов из России, Европы, США, Африки, Китая, Южной Кореи, Австралии, Японии. Проект позволил получить самое высокое угловое разрешение за всю историю астрономии — около 10 микросекунд дуги. С помощью “Радиоастрона” было проведено множество уникальных исследований очень далеких объектов - квазаров.

«Радиоастрон» - это самое большое (или самое длинное) устройство, созданное человечеством. Разные части устройства необходимо синхронизировать, а в «Радиоастроне» свет идет от спутника до телескопов уже более секунды.

Но точка Лагранжа L2 тоже не забыта астрономами.

Точка L2 лежит на прямой, соединяющей два тела с массами M1 (Солнце) и M2 (Земля) (M1 > M2), и находится за телом с меньшей массой. В точке L2 гравитационные силы, действующие на тело, компенсируют действие центробежных сил во вращающейся системе отсчета.

Именно там – на орбите вокруг этой очень далекой от Земли точки – с 2019 года работает спутник «Спектр-РГ», там же находятся спутники Plank, Gala, WMAP. В 2021 году к ним должен присоединиться спутник James Webb, а позже – российский Миллиметрон.

Реальная скорость газа в выбросах квазаров составляет около 0,99 скорости света в вакууме. Но когда мы наблюдаем такие выбросы, измеряемая кажущаяся скорость может быть в 5 или даже в 10 раз больше. Это не означает нарушения постулата теории относительности. Просто двигающаяся плазма практически нагоняет испущенный ею самой свет. Вот нам и кажется... Но только для тех квазаров, выбросы газа которых «летят почти нам в глаз».

Впервые движение со скоростью превышающей скорость света в вакууме наблюдал голландский астроном Якобус Корнелиус Каптейн. В 1902 году Каптейн опубликовал результаты измерений скорости выброса звезды GK Персея, вспыхнувшей в 1901 году. Но он еще не знал, что скорость света в вакууме - это максимально возможная скорость. Не знали этого и читатели его статьи (работа Эйнштейна по СТО вышла через 3 года - в 1905). Публикация Калтейна не привлекла внимания ученых.

Первое описание эффекта видимого сверхсветового движения принадлежит британскому космологу Мартину Рису, который обосновал этот эффект в 1966 году. Уже 1969 году объекты с наблюдаемой сверхсветовой скоростью – квазары – были найдены.

Rees, M. J. (1966). "Appearance of Relativistically Expanding Radio Sources". Nature. 211 (5048): 468–470. doi:10.1038/211468a0

Книга Мэтта Ридли называется “Геном”, так что если бы мы привели ее название ответ сразу был бы ясен.

Ридли пишет: “Представим себе, что геном – это поваренная книга.

Книга состоит из 23 глав, называемых хромосомами.

Каждая глава содержит тысячи «рецептов» белков, называемых генами.

Текст каждого рецепта состоит из «абзацев», называемых экзонами, которые прерываются не относящимися к рецепту «рекламными баннерами» – интронами.

Текст «рецептов» написан «словами» – кодонами.

Каждое «слово» состоит из «букв» – нуклеотидов”

Всем метафорам нашлось объяснение. Ридли пишет “Представление генома в виде книги – не простая метафора. Между ними много общего. Книга – это информация, записанная строкой дискретных знаков с заданным направлением чтения. Информация кодируется с помощью комбинаций ограниченного числа символов (алфавита), в результате чего образуется огромное число слов (лексикон). В геноме все происходит точно так же.”

Второе начало термодинамики можно сформулировать так: в изолированной системе (такой, которая не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией) “беспорядок” (энтропия) либо остается постоянным, либо нарастает. Существование демона Максвелла противоречит второму началу термодинамики.

Если бы демон Максвелла существовал, он бы как раз установил в системе “порядок”, распределяя по разным частям сосуда теплые и холодные молекулы.

Если бы демон Максвелла существовал, то был бы возможен вечный двигатель (второго рода), то есть он мог бы установить поток тепла от холодного тела к теплому. И тогда, например, запасов тепла в мировом океане нам бы хватило на все время существования человечества.

В реальности любое подобное устройство потребует притока внешней энергии для своей работы. То есть система перестанет быть изолированной.

Но ведь в самой системе тоже есть энергия - это кинетическая энергия молекул. Нельзя ли использовать ее для работы демона?

Разрешение это парадокса совсем непростое. Качественно его разобрал Ричард Фейнман.

Идея разрешения парадокса состоит в том, что демону, чтобы измерить скорости молекул придется взаимодействовать с системой. И либо его влияние нейтрально, то есть система его как бы “не замечает”, либо он вносит в систему дополнительный “беспорядок”, то есть не снижает, а наоборот увеличивает энтропию.

Согласно  гипотезе академика Опарина, жизнь на Земле зародилась в “первичном бульоне” - водном растворе, который содержал необходимые для создания жизни химические элементы и соединения, в первую очередь углеродные.

Впервые подобный “бульон” упомянул Дарвин, который писал, что жизнь, вероятно, зародилась в “теплой луже”.

Гипотеза «первичного бульона» является устаревшей. На сегодняшний день конкурируют гипотезы зарождения жизни в условиях периодического высыхания или грязевых котлах вулканов или в подводных черных курильщиках.

Буквально за последний год стала более убедительной гипотеза панспермии, то есть занесения жизни на Землю из космоса.

На комете Чурюмова-Герасименко (на которой еще раньше была найдена аминокислота - глицин) был найден оксид фосфора, а в метеоритах обнаружили сахара, в том числе рибозу. И фосфор, и рибоза - важнейшие элементы РНК. А первичная жизнь, вероятнее всего была РНК-миром, где функции хранения наследственной информации выполняли РНК.

Теорию расширяющейся Вселенной предложил основатель современной космологии Александр Фридман в своих статьях опубликованных 1920-ые годы.

Он нашел такие решения уравнений Эйнштейна, которые самого Эйнштейна  очень удивили, поскольку он полагал, что Вселенная стационарна, то есть она и не расширяется, и не сжимается.

Фридман показал, что Вселенная скорее подобна надуваемому шарику (только поверхность этого шарика четырехмерная). Подтверждение теории Фридмана привел американский астроном Эдвин Хаблл, который показал что далекие галактики с большой скоростью удаляются.

А в самом конце XX века, было доказано, что галактики не только удаляются, но и скорость их удаления растет. Оказалось, что Вселенная не просто надуваемый шарик, но раздувается он все быстрее, и любые объекты во Вселенной (эти самые точки на шарике) удаляются друг от друга с ускорением. Когда Хокинг опубликовал первое издание своей книги “Краткая история времени” (1988) об ускоренном расширении Вселенной он еще ничего не знал.

Согласно общей теории относительности (ОТО) гравитация - это искривление пространства-времени. Чем массивнее тело, тем больше кривизна.

Отличие модели, описанной Гарднером, от реального пространства, в частности, в том, что пространство в модели (кусок резины) - плоское, а реальное пространство - четырехмерное (пространство Минковского). Но идея передана совершенно верно: гравитация - это свойство самого пространства (в модели - куска резины), а не тела, которое в него помещено (в модели - апельсин или шарик).

В отличие, от бесконечного и вечного пространства Ньютона, в ОТО такого вмещающего в себя все тела пустого пространства не существует. Моделью ньютоновского пространства будет твердый стол, по которому катаются апельсин и шарик.

Если апельсин очень тяжелый, он так глубоко продавит резину, что она над ним практически сомкнется и из впадины не сможет выйти свет, его (как мраморный шарик) затянет обратно. Такая глубокая впадина называется черной дырой. Существование черных дыр тоже можно показать с помощью этой метафоры..

Мартин Гарднер. Теория относительности миллионов. Москва, “Атомиздат”, 1967. стр. 108.

Диссертация Дмитрия Менделеева называлась «Рассуждения о соединении спирта с водой», и, видимо, на этом основании, великому химику приписали изобретение, которого он не делал.

Работа Менделеева действительно использовалась при производстве водки, но сам он никогда этим не занимался.

Возможно, 40-градусную водку «изобрел» министр финансов Российской империи М. Х. Рейтерн: он предложил округлить
количество градусов до сорока для удобства подсчета объемов произведенного продукта и поступающих акцизных платежей.

Это явление называется сверхпроводимостью. Сверхпроводимость — свойство некоторых материалов обладать строго нулевым электрическим сопротивлением при достижении ими температуры ниже определенного значения (критическая температура).
Известно несколько сотен материалов — чистых элементов, сплавов и керамик, — переходящих в сверхпроводящее состояние. Обычно переход в сверхпроводящее состояние происходит при очень низких температурах — несколько градусов по Кельвину
(около -270 °C).

Но сегодня известны и высокотемпературные сверхпроводники, которые переходят в сверхпроводящее состояние при температуре -135 °C.

При некоторых поражениях одного из полушарий мозга (например, при тяжелых формах эпилепсии) больному делается операция, известная под названием анатомическая гемисферэктомия, — удаление целого полушария мозга. Иногда ее делают в раннем возрасте, когда обширное повреждение одного полушария угрожает нормальному функционированию другого.

Казалось бы, если пациенту удалили левое полушарие, то он никогда не сможет говорить и понимать речь, поскольку языковые зоны расположены именно в левом полушарии. Но это не так. Если операцию делают в достаточно раннем возрасте — до 5 лет, речевые функции восстанавливаются. С некоторыми ошибками пациенты вполне могут говорить и понимать речь.

Красная стрелка компаса указывает направление на северный магнитный полюс Земли, расположенный примерно вблизи Северного географического полюса.

Примерно с начала XVII века северный магнитный полюс располагался в границах канадской Арктики. Со второй половины XX века полюс довольно быстро движется через Северный Ледовитый океан в сторону Таймыра.

В 2009 году скорость движения северного магнитного полюса составляла 64 километра в год. Сегодня он находится сравнительно недалеко (в 3,5°) от Северного географического полюса.

Явление фотосинтеза встречается фактически во всех царствах живого мира, в том числе у животных (инфузорий, плоских червей, кораллов, моллюсков, саламандр).

Фотосинтез — это процесс, при котором организм превращает световое излучение в химическую энергию. Он протекает в особых клеточных органеллах — пластидах, полуавтономных системах с небольшим набором собственных генов в кольцевых ДНК. Правда, у животных это всегда результат сожительства или заимствования как целых фотосинтезирующих клеток, так и отдельных генов фотосинтеза.

Например, Elysia chlorotica, или морской слизень, который относится к голожаберным моллюскам. Этот морской слизень еще на стадии личинки поедает водоросли, но переваривает их не до конца, а оставляет хлоропласты. Эти хлоропласты в рабочем состоянии, и слизень встраивает их в клетки собственных наружных покровов. Хлоропласты на свету продолжают работать, и в своем обычном «растительном» режиме производят глюкозу, которую моллюск использует в качестве пищи. В отличие от обычных симбиозов животных с фотосинтетическими водорослями, Elysia chlorotica встроил в свой геном некоторые «пластидные» гены, необходимые для поддержания хлоропластов в рабочем состоянии. Elysia chlorotica служит примером исключительно тесного симбиоза животного и растения, затронувшего даже геном. Так что вполне можно сказать, что Elysia chlorotica — фотосинтезирующее животное.

Информация всегда хранится в виде особого физического состояния, например, как намагниченный домен на диске (но это необязательно! информация может быть, например, написана на листочке бумаги карандашом).

В основе любых вычислительных процессов всегда лежат процессы физические. Когда информация безвозвратно стирается, в системе, сохраняющей информацию, уменьшается энтропия. Но согласно второму началу термодинамики, это не может быть единственным результатом физического процесса в замкнутой системе. Поэтому температура памяти увеличивается настолько, чтобы с избытком компенсировать снижение энтропии информации в памяти.

В 1961 году физик Рольф Ландауэр показал, что при безвозвратном удалении одного бита при комнатной температуре выделяется не менее 2,7×10−21 Дж тепловой энергии. Это очень маленькая величина.

В 1961 году и еще долгое время компьютеры были медленными и энергозатратными — они выделяли большое количество тепла при нагревании контактов и работающих узлов машины, и это тепло в триллионы раз превосходило тепло, которое выделяется именно при стирании информации.

Статью Ландауэра вспомнили уже в XXI веке, когда компьютеры стали очень быстрыми и предельно экономными, и разработчики стали бороться с тепловыделением каждой малой доли джоуля. Когда на чипе миллиарды вентилей и они работают с частотой несколько миллиардов в секунду — количество тепла, которое выделяется именно при стирании информации становится реально значимым. Это тепло крайне трудно уменьшить.

Сегодня процессоры работают настолько экономно, что на каждый стираемый бит выделяется тепло всего лишь в тысячу раз больше, чем указанный Ландауэром минимум.

Солнце на экваторе всегда восходит вертикально — перпендикулярно горизонту, и садится тоже вертикально. И день всегда равен 12 часам.

Проще всего это представить, если посмотреть на видимое движение Солнца в разных широтах.

Если быть совсем точным, то день на экваторе немного длиннее ночи. Это связано с тем, что Солнце имеет ненулевой угловой размер, а светает с появлением его верхнего края над горизонтом. Из-за этого и из-за преломления света в атмосфере день на экваторе около 12 часов 10 минут.

Большинство веществ на Земле при замерзании становятся более плотными, но не вода. Максимальную плотность при нормальном атмосферном давлении пресная вода имеет при 4 градусах по Цельсию — 1000 кг/м3.

При дальнейшем охлаждении вода становится менее плотной: при 0 градусов плотность воды 999,87 кг/м3, то есть литр воды при охлаждении до 0 °C становится легче на десятые доли грамма.

А плотность льда при 0 градусов 0,9167 г/см3 — лед на десятую долю легче воды. Несмотря на то, что вода при 4 °C совсем немного тяжелее, чем при 0 °C, она опускается в нижние слои и сохраняется в жидком состоянии.

Из-за того, что в нижних слоях водоемов и рек в северных широтах даже зимой сохраняется жидкая вода, там сохраняются условия для жизни.

Клетки нервной системы – нейроны – в отличие от клеток других тканей человеческого организма – не делятся. То есть новые клетки взамен погибших не рождаются. Именно на этом основании появилось и долгое время было популярным (и вполне научным) утверждение: «Нервные клетки не восстанавливаются».

Но в 1960-х годах было открыто явление нейрогенеза (рождения нейронов в организме) у крыс, а потом и у других животных и птиц. В 1990-ых годах это явление было открыто в мозге человека. В 2000-ые исследования нейрогенеза у взрослых людей получили убедительные подтверждения.

Новые нейроны рождаются из клеток стенок желудочков головного мозга и в зубчатой извилине гиппокампа. После рождения нейроны мигрируют на новое место и встраиваются в работу нейронных сетей. Если в будущем удастся управлять процессом рождения и миграции новых нейронов, это может помочь в лечение многих заболеваний мозга, в том числе болезни Паркинсона.

Существует целый ряд технологий левитации, то есть безопорного парения предметов при наличии сил гравитации. Самый простой из них — аэродинамическая левитация в восходящем потоке воздуха.

Также известна левитация сверхпроводников в магнитном поле, левитация в интерферирующих акустических волнах, а за эксперимент с левитацией живой лягушки в сильном магнитном поле Андрей Гейм получил в 2000 году Шнобелевскую премию.

Технология магнитной левитации сегодня используется для пассажирских поездов.

Трехцветными бывают только кошки, а не коты, так как только X-хромосома определяет цвет шерсти и только самки имеют две X-хромосомы.

Здоровые коты имеют одну X- хромосому и одну Y-хромосому, поэтому практически невозможно, чтобы у кота встречались одновременно два пигмента: оранжевый — феомеланин и черный — эумеланин.

Существует единственное исключение: когда в очень редких случаях коты имеют набор половых хромосом XXY, они могут иметь черепаховый (двухцветный) или трехцветный окрас.

Большинство таких котов бесплодны вследствие генетической мутации.

Это изотопы одного и того же элемента — водорода.

Ядра изотопов одного элемента содержат одинаковое количество протонов и разное количество нейтронов.

Протий — основной изотоп водорода — содержит только один протон, дейтерий — протон и нейтрон, тритий — протон и два нейтрона.

Всего на сегодня известно семь изотопов водорода, но кроме трех перечисленных остальные крайне неустойчивы и распадаются за очень короткое время. Изотопы есть у всех элементов.

То есть таблица Менделеева не плоская, а трехмерная — над каждой ее клеточкой поднимается «башня», где каждый изотоп занимает свой «этаж».

Самого большого успеха орнитоптеры на мускульной силе человека добились совсем недавно. В 2010 году исследователи из Университета Торонто создали орнитоптер на человеческой тяге Snowbird. Пилот и он же силовая установка, Тодд Райхерт за 19,3 секунд пролетел расстояние в 145 метров со средней скоростью 25,6 км/час. Snowbird - это сочетание самых современных технологий и рисунков Леонардо да Винчи. Аппарат при размахе крыльев 32 м (как у авиалайнера Boeing 737) весит всего 42 кг.

Вот видео полета Райхерта

Но самостоятельно оторваться от земли Snowbird не смог - его немного разогнал автомобиль. То что подняться в воздух труднее, чем лететь, понимал сам Леонардо, он даже предложил разгонный механизм, который помог бы его аппарату взлететь. Так что вполне можно считать мечту Леонардо о человеке, который полетит как птица, воплощенной.

Давайте посмотрим на прогноз ООН 2018 года.

Здесь приведены три прогноза — высокий (красный). Это прогноз, построенный из расчета, что количество детей на одну женщину детородного возраста (коэффициент фертильности) сохранится на сегодняшнем уровне (вариант А). Низкий (зеленый) прогноз — из расчета, что коэффициент фертильности резко упадет (вариант D). Синий (умеренный) прогноз (вариант С) является самым вероятным — коэффициент фертильности согласно этому прогнозу продолжит свое постепенное снижение, но не так резко, как в зеленом прогнозе.

Согласно синему прогнозу население Земли к концу XXI века достигнет максимума на уровне 11 с половиной миллиардов и рост практически прекратится (вариант В). Вариант C — невозможен. Население Земли не может стабилизироваться на сегодняшнем уровне , поскольку оно зависит от коэффициента фертильности, то есть население сегодня определяется тем, сколько девочек родилось 25 лет назад. (С этим связаны демографические волны). Коэффициент фертильности снижается и значит темпы роста населения тоже будут снижаться, хотя население будет по-прежнему расти.

Синяя линия — это коэффициент фертильности: до 2015 года — данные измерений, 2020 – 2100 – данные прогноза. Красная линия на графике фертильности соответствует красному прогнозу роста населения, зеленая - зеленому. Оба эти прогноза эксперты ООН считают маловероятными, учитывая все факторы, которые влияют на коэффициент фертильности.

Максимальное количество детей на одну женщину детородного возраста приходилось на период 1960-1965 года. В последующие годы началось резкое снижение. Сегодня спад фертильности замедлился. Но его рост крайне маловероятен.

Причины снижения коэффициента фертильности (что неизбежно влечет за собой снижение роста населения и последующую остановку роста) называются следующие:

• рост доходов, это приводит к выбору качественной жизни в отличие от количественного прироста
• образование женщин, их занятость, предпочтение карьеры деторождению
• поздние первые роды
• государственный контроль рождаемости в крупнейших странах: в Китае с 1978 года по 2015 коэффициент фертильности снизился с 2,8 до 1,5, а в Индии с 5,7 в 1966 году до 2,8 в 2016.
• предпочтение свободных партнерских отношений браку
• распространение контрацептивов.

Все эти факторы не только не теряют своей силы, но и быстро распространяются на страны Африки и Азии, где коэффициент фертильности традиционно велик.

Перемещение твердых предметов на величину порядка размера бактерии (порядка микрона) можно наблюдать в обычный микроскоп, измерить такой сдвиг можно обычным механическим микрометром.

Перемещения на величину размеров молекул (нанометры) и атомов (доли нанометра) позволяют измерять зондовые микроскопы. 30 лет назад, используя сканирующий туннельный микроскоп как наноманипулятор, специалистам компании IBM удалось выложить из отдельных атомов название своей компании.

Атомное ядро на четыре порядка меньше атома, размеры ядра измеряются в фемтометрах (10⁻¹⁵ м).

Однако точность, достигнутая на Лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории LIGO еще на четыре порядка выше: она замечает изменения расстояний между зеркалами, находящимися на расстоянии 4 км на величину порядка аттометра (10⁻¹⁸ м).

Резонно спросить: а как вообще твердые предметы, состоящие из атомов, могут иметь настолько точные положения — с погрешностью на несколько порядков меньше размера атома?

Все дело в большом количестве атомов, из которых состоят зеркала. Хотя отдельные атомы могут смещаться от своих положений на величину, несколько меньше их размеров, смещения разных атомов взаимно компенсируются, и весь массив атомов зеркала имеет гораздо более точно определенное положение.

Правильный ответ — 60 метров на километр (или 3,4°). Под таким уклоном двигается обычный рельсовый поезд метро на перегоне Невский проспект — Горьковская в Санкт- Петербурге.

Предельный уклон определяется коэффициентом трения стали по стали, который составляет около 0,14. Причем должен быть запас для возможности разгона и торможения, а также на плохую погоду. А еще очень важно, что предельный угол уменьшается, если не все колеса ведущие. Поэтому для поездов, где ведущие колеса только у локомотива и погода может быть плохой, уклон обычно не превышает 20 метров на километр на скоростных линиях, и 40 метров на километр на региональных медленных. В метро, где нет проблем с погодой уклон может быть больше.

Некоторые трамваи могут брать больший уклон за счет того, что все колеса ведущие и, по-видимому, специально подбирается сплав, чтобы усилить трение.

Все остальные примеры только иллюстрируют, на какие ухищрения приходится идти, чтобы увеличить уклон.

120 метров на километр ( 6,8°) — это близко к предельному уклону доступному рельсовому трамваю, однако в метро с таким уклоном приходится использовать вагоны на шинном ходу.

240 метров на километр — угол, характерный для рельсовых фуникулеров. Например, хайфский «Кармелит» со средним уклоном 140 метров на километр ( 8°) и максимальным 315 метров на километр (17,5°).

480 метров на километр — рекорд для железнодорожного состава с зубчатым средним рельсом: дорога Pilatusbahn, Швейцария. Впрочем, у канатных рельсовых фуникулеров уклон может быть еще круче, например, у Гельмерского фуникулера в Берне: его максимальный уклон составляет более 1000 метров на километр (49,4°). А в пределе такая система превращается в лифт.

Тысячи звезд видны невооруженным глазом.

Миллионы — в любительский телескоп.

Крупнейший звездный каталог, опубликованный в 2015 году Военно-морской обсерваторией США содержит данные по 228 миллионам звезд северного неба до звездной величины 18,5m.

Крупные наземные телескопы различают звезды до 25m звездной величины. Их многие миллиарды, но точного числа неизвестно.

По большей части это звезды нашей Галактики, в которой их порядка 200 миллиардов. Однако орбитальный телескоп Хаббл способен различать яркие звезды не только в нашей Галактике, но и в соседних.

Поэтому общее число звезд, которые в принципе доступны ему для наблюдения, составляет триллионы.

Мед умеют делать медоносные пчелы и все виды шмелей. Мед делают некоторые осы, например, из рода Brachygastra. Существует несколько родов муравьев, например, Myrmecocystus, которые тоже делают мед.

Среди этих муравьев есть особи, которые накапливают и хранят мед прямо в своем теле. Они становятся «медовыми бочками» и раздуваются до размеров небольшой виноградины. В трудные времена они отдают накопленный мед другим муравьям.

Только тли изо всех перечисленных не умеет делать мед. Они выделяет сладкую падь, которой питаются, в том числе, и медовые муравьи.

Ответ на этот вопрос вполне предсказуем: мы знаем, что больше половины массы тела человека (около 65 %) приходится на воду, а основной вклад в массу воды дает кислород.

Кислород важен для всех форм жизни: он не только входит в состав воды, но содержится в составе белков (17,9 %), жиров (22,4 %), углеводов (49,38 %), нуклеиновых кислот и многом другом.

Также он участвует в тканевом и клеточном дыхании: окисляет жиры, белки и углеводы, поступающие с пищей.

Других элементов в организме человека значительно меньше, так углерода 18%, водорода — 10%, азота приблизительно 2%, а остальных элементов еще меньше.

Высказывая свою гипотезу, авторы книги «Пуговицы Наполеона», вероятно, опирались на такой факт: в 1868 году академик Юлий Федорович Фрицше на заседании Петербургской академии наук представил доклад о том, что на военных и таможенных складах рассыпались все оловянные пуговицы и бруски. Причины «оловянной чумы» в то время были неизвестны. Но с Наполеоновской армией ничего подобного не случилось.

Пуговицы играли не только декоративную роль (хотя именно с этой целью их нашивали на обшлага мундиров), но и вполне функциональную. Запаса пуговиц у Наполеона не было — ему это было не нужно. Пуговицы в его армии не рассыпались, потому что они были сделаны из «грязного» олова — с добавками свинца. Именно из такого олова сотни лет делали пуговицы и посуду. Такой сплав от оловянной чумы не страдает и на морозе не распадается.

При охлаждении чистое белое олово (β-модификация) переходит в серое олово (α- модификацию). Фазовый переход белого олова в серое сопровождается увеличением удельного объема на 25,6 %. Этот процесс начинается уже при температуре ниже +13 °C и наиболее активно развивается при −30 °C. Серое олово рассыпается в порошок.

Причем катализатором такого процесса для белого олова может стать даже небольшой кусочек серого (это и называется «оловянной чумой»).

Пуговицы, с которыми разбирался академик Фрицше, как раз были сделаны из чистого олова, поэтому они и рассыпались на морозе.

Но был случай, когда с высокой вероятностью именно оловянная чума стала причиной трагедии.

В марте 1912 года команда британских путешественников под руководством Роберта Скотта соревновалась с экспедицией Руаля Амундсена за право первыми покорить Южный полюс. И проиграла. На обратном пути экспедиция обнаружила, что бочки с топливом, прохудились и керосин вытек. Бочки были запаяны чистым оловом, которое и поразила оловянная чума.

«Кровавый» цвет поверхности Марса придает оксид железа.

Цвет кровяных телец — эритроцитов определяется наличием белка гемоглобина, который содержит атом железа, способен связывать кислород и придает эритроцитам красный цвет.

В название «гемоглобин» входит древнегреческое «гема» (αἷμα) — «кровь».

Основные природные «красители» — это середина таблицы Менделеева (титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель и медь), в меньшей степени — вольфрам, молибден, уран и редкоземельные элементы.

Чаще всего встречаются самоцветы зеленые, желтые и красные. Эти цвета могут давать сразу несколько элементов — и они среди наиболее распространенных в земной коре (железо, хром, марганец, медь).

Самый редкий цвет — синий. Иногда он появляется благодаря меди, а самый знаменитый синий минерал — лазурит обязан своим цветом примесью серы.

«Насколько ценилась синяя лазуритовая краска видно из того, что самые ответственные части картин эпохи Возрождения исполнялись в природном ультрамарине, не менявшем своего цвета от времени, а замечательные украшения испанской Альгамбры были расписаны природной ляпис-лазурью» (Ферсман «Рассказы о самоцветах»).

Нассау (Багамские острова) находится на 25 градусе северной широты. Обломки айсбергов в Атлантике изредка достигают 30 градуса и встречаются у Бермудских островов. Даже если особенно крупный айсберг смог бы доплыть до Нассау (хотя такого никогда не наблюдалось), такое редкое явление скорее привлекло бы к себе внимание, чем замаскировало. Флинт так делать не стал, как не стал и дожидаться тумана.

Флинт укрыл корабль за линией горизонта. Чтобы укрыть корабль за горизонтом, достаточно отвести его от порта в море всего на 9-10 километров. Тогда искривление Земли спрячет корпус корабля (его высота с палубными надстройками около 7 метров). На корабле сняли паруса и развернули бортом к берегу, чтобы заметить реи было еще труднее.

Корабль развивал скорость до 5-6 узлов (около 10 км/ч) и примерно через час после выхода из засады Флинт мог достигнуть берега.

Наблюдая, как корабль скрывается за горизонтом, зная его высоту и высоту над уровнем моря наблюдателя на берегу можно оценить радиус Земли.

Самый короткий путь - северная дуга проходит через Исландию и составляет около 7800 км.

Это связано с тем, что Земля близка к форме к шару, а кратчайшее расстояние на шаре — это дуга большого круга, то есть такой окружности, которая получается как сечение земной поверхности плоскостью, проходящей через центр Земли.

А прямой путь, проложенный по карте B — далеко не кратчайший, и составляет 8900 км.

Если бы мы искали кратчайший путь, например, из Кейптауна (на самом юге Африки) в Рио-де- Жанейро, то кратчайшей была бы — южная дуга.

А вот кратчайший путь из Москвы в Ванкувер, расположенный на западном побережье Канады, проходит как раз через Северный Ледовитый океан.

Вершины гор, расположенных ближе к экватору, удалены от центра Земли дальше, чем более северные или южные вершины той же высоты.

Мауна-Куа — потухший вулкан на Гавайях — самая высокая гора на Земле, если считать от подножья, — ее высота более 10 километров, но над поверхностью моря она невысока — 4207 м.

Килиманджаро расположена очень близко к экватору, но ее высота (5895 м), меньше, чем у вулкана Чимборасо (6267 м), его вершина — это самая отдаленная от центра Земли точка на поверхности. Его высоту точно измерили в 2016 году при помощи навигационной спутниковой системы.

Его вершина оказалась на несколько километров дальше от центра планеты, чем вершина Эвереста (6384,4 км против 6381 км).

Правильный ответ - Выброс Земли из Солнечной системы. И вот почему:

1. Солнце перестало светить, а не просто скрылось за тучами, поскольку после часа утра не начинался день.
2. Прекратились приливы из-за исчезновения Луны, то есть катаклизм затронул не только Землю.
3. Однако звезды остались, то есть небо не закрыто сплошными облаками. Но они

«скиталися без цели», то есть их движение (движение Земли) утратило привычный порядок.

Все это не оставляет иного выбора, кроме выброса Земли из Солнечной системы.

В 1816 году Байрон стал свидетелем редкого природного явления, которое позднее получило название «год без лета».

Это лето было аномально холодным: в Европе и Северной Америке в июле были заморозки, практически не было солнечных дней, был жестокий неурожай и голод.

Если бы такой климат установился надолго, последствия для всей цивилизации были бы печальные.

Сегодня ученые полагают, что «год без лета» был вызван извержением вулкана Тамбора в Индонезии.

Несмотря на то, что первая такая попытка была проведена еще в 1838 году, когда была выполнена первая ксенотрансплантация (пересадка органа от особи другого вида) роговицы от свиньи человеку, на сегодня трансплантации органов животных человеку невозможна.

Но отдельные части и ткани пересаживать удается. Например, сердечные клапаны свинье успешно работают в сердце человека

Сегодня ведутся опыты с CRISPR-редактированием генома животных, которое позволило бы удалить из животных клеток маркеры, которые идентифицируют эти клетки как чужеродные для иммунной системы человека.

Но это совсем близкая перспектива. Биопринтер, заполненный собственными клетками пациента, сможет лечить большие раны или ожоги, печатая  кожу слой за слоем прямо на тело. Сначала устройство сканирует повреждения и рассчитает, какого размера и состава «заплатку» нужно поставить. Затем оно запускает процесс синтеза тканей.

Основные клетки кожи – дермальные фибробласты и эпидермальные кератиноциты –выделяются с помощью биопсии из неповрежденной ткани и размножаются. Фибробласты играют важнейшую роль в заживлении ран, в то время как кератиноциты являются преобладающими клетками в эпидермисе, самом внешнем слое кожи.

Клетки смешивают в гидрогель и помещают в биопринтер. Он сканирует рану, передает данные в программное обеспечение, чтобы сообщить печатающим головкам, какие именно клетки следует подавать и в каком порядке. Этот процесс имитирует естественное формирование ткани и ускоряет регенерацию. Пока исследователи опробовали устройство на животных и культурах тканей. Следующим шагом станет проведение испытаний на людях.

В феврале 2019 года хирурги американского Университета Джона Хопкинса провели первую в мире операцию по трансплантации пениса и мошонки. Несмотря на деликатную тему, речь идет о серьезным прорыве для медицины. Это первая операция по одновременной трансплантации пениса и мошонки. Пересадка только пениса уже успешно проводилась. Впервые это произошло в Южной Африке в 2014 году.

Чтобы изменить состав крови используют пересадку костного мозга. Пересаженный мозг вырабатывает здоровую кровь и постепенно заменяет ею кровь больного.

Самый известный случай - это пересадка костного мозга “Берлинскому пациенту” Тимоти Рэю Брауну. Он страдал ВИЧ и лейкозом. Антиретровирусная терапия ему не помогла и он был обречен. После пересадки костного мозга он был полностью излечен.

Трансплантация костного мозга успешно применяется и для лечения некоторых первичных иммунодефицитов. В частности - тяжелого комбинированного иммунодефицита.

На сегодня мы умеем выполнять трансплантацию многих органов организма человека. Чаще всего пересаживают почки (около сотни тысяч в год). Пересаживают сердце, печень, легкие, поджелудочную железу, тонкий кишечник и другие органы..

Но спинной мозг пересадить не удается. Если бы удалась пересадка спинного мозга, это помогло бы многим парализованным людям. Клетки спинного мозга (нейроны) практически не регенерируют, а это делает пересадку трудно осуществимой. Хотя такие попытки предпринимаются. Чтобы пересадить спинной мозг его надо научиться “склеивать”. И частичного восстановления перерезанного спинного мозга у собак достичь уже удалось.

Примеры редких трансплантаций:

трахеи

эндокринных желез: щитовидная железа, гипофиз

языка

Несмотря на громкую новость , что израильские ученые напечатали на 3D-принтере модель живого сердца из клеток пациента, до настоящего сердца еще очень далеко.

Игорь Ефимов, профессор биомедицинской инженерии, клеточной биологии и физиологии, радиологии в Вашингтонском университете Сент-Луиса (штат Миссури) считает, что до создания реально работающего сердца не меньше 30 лет.

Одно из главных направлений исследований – это «перепрограммирование» других клеток организма в нейроны. И первым кандидатом в нейроны оказываются астроциты. Это тоже клетки мозга – клетки нейроглии, которые выполняют множество служебных функций по жизнеобеспечения нейронов. Астроциты делятся и регенерируют. Оказалось, что они могут превращаться в нейроны при повреждении мозга, например, при инсульте. В обычном состоянии эта функция у астроцитов заблокирована, но блокировку можно снять .

В частности, с помощью простого коктейля из четырех вполне доступных веществ. Другой вариант предложили специалисты из Немецкого центра исследования рака: им удалось перепрограммировать обычные соматические клетки – образцы соединительной ткани кожи и поджелудочной железы – таким образом, что из них в дальнейшем смогли развиться нейроны.

И давно. Реплантация - восстановление органа самого пациента, если орган был утрачен, например, из-за травмы. Первая реплантация была выполнена в 1962 году -  группой врачей во главе с доктором Рональдом Мальтом из Массачусетского госпиталя в Бостоне (штат Массачусетс, США) операция по восстановлению руки 12-летнего ребёнка.

В настоящее время успешно выполнены реплантации пальцев, кисти руки, предплечья, руки, ноги, уха, скальпированной кожи головы, лица, губ, полового члена (1993), зубов и языка.

При реплантации работоспособность и чувствительность восстановленного органа, как правило восстанавливается не полностью, но кисть или палец - чувствуют и подчиняются командам нервной системы.

Еще в 1957 году возникла идея создания протезов, которые могли бы помочь при некоторых видах глухоты. В ухе человека происходит преобразование звуковых колебаний в электрические импульсы. Эти импульсы передаются по слуховому нерву в центр обработки звука. Процесс преобразования происходит с помощью «волосков» — тонких и высокочувствительных отростков в ушной улитке. Эти волоски довольно нередко, особенно к старости, повреждаются, перестают выполнять свою функцию, и человек глохнет. Но такого рода глухота бывает и врожденной. Идея протеза проста: давайте выведем к ушной раковине (обычно на висок) микрофон, датчик с массивом электродов присоединим прямо к слуховому нерву и будем по проводу или по беспроводной связи передавать аудиоинформацию от микрофона к датчику. Тогда электрический сигнал от микрофона пойдет прямо в мозг, и человек будет слышать. Прошло несколько десятилетий, пока такое устройство — кохлеарный имплант — стали применять на практике.

Естественно, этот имплант помогает не при всех видах глухоты: в случае поражения слухового нерва имплант не поможет. После установки импланта пациент не начинает сразу отчетливо слышать — ему надо учиться, мозг довольно долго адаптируется к новому интерфейсу. Если человек несколько лет провел в полной тишине, имплант также помогает не всегда — слуховой нерв атрофируется. Но врачи часто советуют и после нескольких лет тишины рисковать и ставить импланты — мозг может развить слуховой нерв заново. Особенно эффективен кохлеарный имплант при его установке детям в раннем возрасте, тогда пластичный мозг ребенка адаптируется к такому «компьютерному слуху» наиболее точно.

Любопытно, что резкой критике кохлеарные импланты подверглись со стороны тех, кто в них, кажется, наиболее заинтересован, — его критикуют общества глухих. Активисты таких обществ утверждают, что установка импланта все равно не дает стопроцентного слуха, а ребенок уже не обучается языку жестов и может оказаться изгоем — чужим и среди глухих, и среди нормально слышащих. И более того, особая культура, которая веками создавалась на языке жестов, утрачивается, это — невосполнимая потеря. А ведь о том, что такая культура вообще существует, нормально слышащие люди даже не подозревают.

Но тем не менее сегодня установка кохлеарных имплантов — это довольно развитая индустрия: ими пользуется более 300 тысяч человек в мире.

Обычно в упаковке быстрорастворимой лапши есть сама лапша и специи в пакетиках. В пакетиках действительно есть глутамат натрия, он обозначается кодом Е621 - и он не представляет угрозы здоровью. Проще отравиться солью, чем глутаматом натрия. Его полулетальная доза (DL₅₀) для крыс – 15,8 г на кг массы тушки при пероральном приеме, для сравнения, чтобы убить аналогичное поголовье крыс обычной поваренной солью потребуется в пять раз меньше «яда», всего 3 г на кг живой массы.

Не представляют опасности для здоровья и пальмовое масло, и соевое мясо.

А вот калорийность одной порции лапши может достигать 420-480 ккал, что достаточно много - почти четверть суточной нормы

Так что в пакете «быстрорастворимой» лапши собственно лапша и может быть самой большой проблемой для здоровья.

У лапши низкая питательная ценность, то есть малое количество витаминов, минералов, фитонутриентов и высокая энергетическая плотность. И много соли.

Если вы иногда едите быстрорастворимую лапшу - это не страшно, но регулярно да еще несколько раз день употреблять ее не следует.

О вреде соли и оптимальной диете.

Модификация крахмала не имеет никакого отношения к генетической модификации (ГМО). Крахмал – это биополимер, мономером которого является альфа-глюкоза. Цепи крахмала могут выглядеть по-разному, если они спиральны, то это амилоза, если разветвлены – амилопектин. Обычно полимер состоит из смеси этих двух вариантов. Длинные цепи трудно переваривать, кроме того, они набухают, впитывая в себя воду, что не всегда хорошо. Для этого крахмал разбивают на более короткие цепочки – при помощи химических или физических методов, а так как технологий много, то и модифицированных крахмалов – более двух десятков. Так что сосиски с модифицированным крахмалом полезнее, поскольку лучше усваиваются.

Ультрапастеризация проводится при температурах выше точки кипения, 125-140°С в зависимости от особенностей конкретной технологии, но молоко до этих значений нагревается всего на пару секунд, а затем – сразу следует резкое охлаждение. Это позволяет уничтожить подавляющее большинство значимых для человека патогенов, но белки-жиры-углеводы сохраняются, кальций и прочие «минералы» сохраняются, разрушается часть фолиевой кислоты, чуть меньше становится витаминов С, В₁ и В₁₂, но и они в основном сохраняются.

А изменение цвета может быть связано с протекающей при высокой температуре реакции Майяра, когда белки соединяются с сахарами. Все перечисленные изменения некритичны для пищевой ценности молока.

Все перечисленные в вопросе витамины совершенно необходимы организму.

Витамины А, В₆ и С (аскорбиновая кислота) в достаточном количестве содержатся в растительной пище.

А вот с витамином В₁₂ (цианокобаломин) – все сложно. Его в растительной пище нет.

В природе витамин В₁₂ производят только бактерии и археи. Затем, восходя по пищевой цепочке или благодаря симбиозу он агрегируется в печени, почках и мясе животных и рыбы.

Этот витамин очень важен: вместе с В₆ (фолиевой кислотой) он участвует в кроветворении, помогает росту костей и, выводя конечные продукты целого ряда реакций, защищает миелиновые оболочки нервных клеток.

Веганам необходимо применять витаминные добавки или обогащенные В₁₂ продукты. 

Похмелье – это отравление уксусным альдегидом, первым метаболитом этилового спирта. Соответственно, чем больше было выпито, тем больше ядов накопится и тем выше вероятность похмелья. В крови уксусный альдегид находится дольше чем этанол, и по некоторым показателям токсичности даже превосходит этанол.

Запивки и энтеросорбенты мало влияют на всасывание молекул этанола. Виды закусок тоже влияют незначительно на концентрацию этанола в крови и скорость ее набора. Этот процесс начинается еще в ротовой полости, примерно 20% дозы оказывается в крови еще до того, как этиловый спирт доберется до тонкой кишки.

Также  на утреннее состояние до некоторой степени могут влиять примесные вещества, содержащиеся в напитках, например, сивушные масла.

Но даже если закусывать жирной пищей и употреблять алкоголь, содержащий минимальное количество примесей, похмелье зависит главным образом от количества этанола.

А вот повышать или понижать градус, пить водку после мартини, или мартини после водки - вполне можно, если не злоупотреблять.

Отравление витамином А независимо от его происхождения вполне реальное явление, с которым люди столкнулись очень давно. Некоторые ископаемые кости несут характерные следы гипервитаминоза А. Исследователи Арктики, когда поедали печень белого медведя, также получали гипервитаминоз А.

Предельным верхним уровнем потребления витамина А считается 3000 мкг в сутки, его вполне реально превысить, если бесконтрольно принимать (чаще всего) монопрепараты витамина А.

Полулетальная доза (то есть такая, при которой умирает половина испытуемых в группе) кофеина составляет 150-200 мг на 1 кг массы тела. Набрать необходимую дозу даже если пить кофе непрерывно целыми днями крайне сложно. Так что отравление Веронике не грозит. Но описаны случаи летальных исходов на фоне приема порошкообразного кофеина или БАД с кофеином.

Антибиотики – препараты, которые убивают бактерии или подавляют их размножение. Например, он помогут при бактериальном бронхите. Но следует иметь ввиду, что причиной бронхита часто является вирусная инфекция, а от нее антибиотики не помогут.

При гриппе они также бесполезны. Поэтому их назначают только в тех случаях, когда врач определил бактериальную инфекцию и считает необходимым использование антибиотика. При некоторых заболеваниях применение антибиотиков - вопрос жизни и смерти, например, при пневмонии, наиболее частой причиной которой являются бактерии.

В кефире содержатся хоть и полезные, но не родные для организма бактерии. То же касается и пробиотиков: как показывают исследования, их прием может даже отсрочить восстановление кишечной микробиоты. Куриный бульон скорее всего никак не повлияет на микрофлору.

А вот папа Вероники прав: овощи, богатые клетчаткой, обеспечивают благоприятную среду для размножения бактерий, не только во время, но и после окончания приема антибиотиков.

Современная антиретровирусная терапия позволяет добиться неопределяемой вирусной нагрузки. ВИЧ остается, но практически не влияет на жизнь самого носителя и не угрожает окружающим. В этом случае риск передачи ВИЧ при незащищенном контакте практически исключен - мать и ребенок будут здоровы.

Но даже если ВИЧ определяется и незащищенный контакт небезопасен, современные процедуры экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) дают возможность родить здорового ребенка без риска для матери. Если болен мужчина, проводят очистку его спермы. Для этого сперму в специальных центрифугах разделяют на фракции и отделяют сперматозоиды от семенной жидкости — именно в ней содержатся зараженные лейкоциты. В сперматозоидах вируса нет.

Вирус папилломы человека — инфекционное заболевание, поражающее клетки кожи и слизистой оболочки. В большинстве случаев вирус протекает бессимптомно, и через пару лет уничтожает иммунитетом, так что многие обладатели ВПЧ о своем вирусе даже не догадываются.

Существует более сотни штаммов — одни поражают кожу, другие живут на слизистой рта, третьи в области гениталий (при этом есть штаммы, которые могут быть и оральными, и генитальными).

Больше всего неприятностей и рисков для здоровья связаны с последней группой. Она в свою очередь подразделяется на штаммы неонкогенные, среднего онкогенного риска и высокого онкогенного риска. Обладатели последних двух групп находятся в группе риска по ряду онкологических заболеваний. Среди них анальный рак, рак полового члена, но в первую очередь ВПЧ связан с раком шейки матки - большинство случаев этого заболевания вызваны именно им. Чаще всего возбудителями оказываются 16 и 18 штаммы. Они же нередко становятся виновниками рака глотки, миндалин.

Неонкогенные штаммы (самые известные из них - 6 и 11) рака не вызывают, но иногда сопровождаются высыпанием папиллом — они не перерождаются в злокачественные.

На сегодня лекарства, которое уничтожило бы вирус в организме, нет. Однако на сегодня точно установлено, что у подавляющего большинства вирус элиминируется благодаря нормальной работе иммунитета. Из-за этого многие прибегают к искусственным способам его повысить, но плохая новость в том, что и действенных и безопасных средств для поднятия защитных сил организма тоже не изобрели. Большинство иммуномодуляторов пустышки, остальные же могут негативно повлиять на иммунитет (например, расшатать его, в редких случаях спровоцировать аутоиммунные заболевания).

От самых опасных штаммов разработаны вакцины «Гардасил» и «Церварикс» — их делают еще в подростковом возрасте. Благодаря им при незащищенном контакте с инфицированным определенным штаммов ВПЧ партнером заражения удается избежать.

Антибиотиками ВПЧ не лечится. Одним уколом можно вылечить сифилис но это уже другая история.

Аллергия - сверхчувствительность иммунной системы организма на аллерген. Аллергеном может быть любой антиген - вещество, на которое организм реагирует, как на чужеродное и потенциально опасное. Если организм приобретает повышенную чувствительность (сенсибилизируется) к веществу, то в дальнейшем он постоянно будет реагировать на него, как на чужеродное. В этом случае на вещество возникает аллергия.

На холод действительно бывает аллергия — чаще всего она проявляется в холодовой крапивнице. Не совсем понятно, каким образом, но холод вызывает выброс гистамина, который и запускает аллергическую реакцию. Аллергия на солнце (фотоаллергия) и на сперму тоже существует. А вот лактоза из молока хоть и может вызывать симптомы, схожие с аллергическими, но к аллергенам не относится.

Непереносимость лактозы связана не с повышенной чувствительностью иммунной системы организма, а с отсутствием в организме расщепляющего фермента – лактазы. Аллергены как правило состоят из белков, а лактоза, то есть молочный сахар, — это углевод.

Перекрестная аллергия возникает из-за схожести аллергенов. Из-за этого в сезон пыления у обладателей аллергии на пыльцу может развиться аллергия на некоторые фрукты, овощи, орехи (и даже на латекс). Береза (с ней же пыльца других деревьев) перекрещивается с яблоками, персиками, арахисом, киви, сельдереем, черешней и некоторыми другими фруктами и орехами. Вероятность получить аллергическую реакцию от яблок максимальна в сезон пыления березы. В другое время их можно спокойно есть.

Сам сезон пыления начинается еще до того, как начинают цвести местные аллергены, и заканчивается, когда они уже давно отцвели. Так в 2019 году в Москве первые признаки аллергии на пыление березы появились в середине марта, когда березы зацвели далеко на юге, и пальцу стало приносить ветрами. Пик пыления пришелся на начало мая. А закончился сезон в середине мая, когда березы цвели на севере.

Хавкин первую вакцину проверил на себе, а уже потом, когда он понял, что вакцина работает - на добровольцах.

А первое массовое использование вакцины прошло, когда ее ввели солдатам британской армии, отправляющимся в Индию.

Когда Хавкин создал противочумную вакцину - ее он тоже испытал на себе.

Именно холерные вибрионы размножаются в воде, и заражение чаще всего происходит через воду, и ни в коем случае при эпидемической опасности сырую воду нельзя пить

А вот при кипячении вибрионы не выживают и кипяченую воду можно пить.

Сегодня при холерной вакцинации вакцину принимают, как правило, перорально (выпивают). А вот Хавкин использовал подкожные инъекции.

Ему и его команде приходилось делать десятки тысяч уколов жителям Калькутты и окрестных городов и деревень. Местные жители панически боялись уколов и вакцинация встретила серьезное сопротивление.

Внутримышечно и внутривенно при холере вводят лекарства (антибиотики), а не вакцину.

Первая противочумная вакцина, разработанная Хавкиным, защищала примерно на пять-шесть месяцев.

Вакцина Хавкина сразу после прививки снижала заболеваемость примерно в два-четыре раза. Но через пять-шесть месяцев она уже практически не защищала, то есть если эпидемия не заканчивалась, вакцинирование нужно было проводить повторно.

Сегодня живые вакцины (в них используются ослабленные бактерии) достигают более высокой эффективности: вероятность заболеть сразу после вакцинации около 7%, но продолжительность действия вакцины при сложной эпидемиологической обстановке также не превышает шести месяцев.

Вакцина Хавкина была не только профилактическим, но и терапевтическим средством. После вакцинации уже зараженного человека смертность снижалась в два раза. До 1940-х годов, когда для лечения чумы начали использовать антибиотики, вакцина Хавкина была фактически единственным средством помогавшим при бубонной чуме.

Жизнь Владимира Хавкина была связана со всеми этими государствами: он родился в Российской империи и закончил Новороссийский университет в Одессе, он учился и работал в Лозанне, Швейцария и там он похоронен, он работал в институте Пастера в Париже. Но отметила его выдающиеся заслуги Британская империя.

Владимир Хавкин за выдающиеся достижения в борьбе с эпидемиями холеры и чумы в Индии был в 1897 году награжден в честь бриллиантового юбилея (75-летия) королевы Виктории: он был объявлен Кавалером ордена Индийской империи (Companion Order of the Indian Empire), и получил право на обращение “сэр”.

Иногда (но не всегда), достаточно минимальных изменений в гене, чтобы он стал работать по-другому. Например, изменение одной «буквы» в определенном участке гена β-глобина ведет к развитию симптомов серповидоклеточной анемии: у гетерозигот будут мягкие симптомы, у гомозигот полная форма заболевания.

Эритроциты при серповидноклеточной анемии теряют нормальную форму двояковогнутого диска и хуже переносят кислород.

В гене β-глобина происходит замена кодона GAG на GTG (аденин - на тимин), а в белке - замена глутаминовой кислоты на валин.

(подробнее здесь: Hemoglobin Variants: Biochemical Properties and Clinical Correlates ).

Может. Такое явление называется плейотропия. Например, найдены гены, которые отвечают и за цвет глаз, и за нейрогенез (SEMA3A).

О связи SEMA3A с восстановлением спинного мозга после травм  и со структурой радужной оболочки глаза.

Другой пример: было обнаружено, что признак вьющихся перьев у цыплят связан с делецией в геномной области, кодирующей α-кератин. Этот ген плейотропен, так что данный вариант определяет и другие изменения: увеличение потребления пищи, ускорение сердечного ритма и задержку половой зрелости.

Существует также митохондриальная ДНК, содержащаяся в особых органеллах клетки – митохондриях. мтДНК человека состоит из 16565 пар нуклеотидов, но она тоже кодирует белки и РНК.

Обычно мтДНК передается по материнской линии, но недавно было установлено, что в отдельных редких случаях она может наследоваться  от отца.

Известны случаи кодоминирования и промежуточного наследования, при котором оба аллеля гена проявляют свое действие.

Фенотипическое проявление кодоминантного взаимодействия генов на примере цветка камелии японской: красный и белые цвета не сливаются, а выражены одновременно.

Другой пример - наследование группы крови см. комментарий к вопросу 7. Если у обоих родителей одинаковые варианты какого-то признака...  

С ДНК происходит огромное количество событий: от случайных мутаций под действием ультрафиолета во время загара или при делении стволовых клеток, до встраивания вирусов, например ВИЧ. ВИЧ проникает в клетку (например, в Т-лимфоциты, играющие важную в приобретенном иммунном ответе) и встраивают свою ДНК в ДНК клетки.

Если оба родителя гетерозиготы, у ребенка могут отличаться унаследованные признаки (например, все тот же цвет волос). Но даже родители-гомозиготы могут иметь ребенка с отличающимся признаком в случае кодоминирования или неполного доминирования. Например, у гомозиготных родителей со II и III группами крови дети всегда будут иметь IV группу.

Если А гомозигота по одному аллелю, а В гомозигота по второму, у ребенка АВ проявляются одновременно действиях обоих аллелей (кодоминирование) и определяется одновременное присутствие поверхностных антигенов A (зеленый) и В (розовый), то есть у АВ IV группа крови.

Сворачивать язык трубочкой умеют от 65% до 81% людей. Несколько чаще это удается женщинам, чем мужчинам.

Предположение, что способность человека сворачивать язык трубочкой определяется одним доминантным геном, было высказано в статье, опубликованной в 1940 году генетиком Альфредом Стертевантом (Alfred Sturtevant). Но другой генетик Филип Мэтлок (Philip Matlock) опроверг это предположение в 1952 году: исследование идентичных близнецов показало, что в 7 парах из 33 один из близнецов мог сворачивать язык трубочкой, а другой - нет. Позже Стертевант признал, что был неправ. Биолог Джон Макдональд (John McDonald) полагает, что наследственность, тем не менее, в умении сворачивать язык трубочкой играет большую роль, и скорее всего оно связано со многими генами, определяющими длину и мышечный тонус языка: 33 людям, не умеющим сворачивать язык, было предложено попробовать научиться этому жесту. Но после месяца тренировок, удалось это только одному.

Исследование Филипа Мэтлока

Наличие красного пигмента в волосах в основном зависит от одного гена (MC1R), но существуют и другие комбинации генов (например, связанных с коричневым пигментом), которые могут привести к рыжим волосам. Если есть два гена, влияющих на признак цвета волос, и для того, чтобы волосы были нерыжими, нужно определенное сочетание аллелей обоих этих генов. Каждый из родителей может быть носителем такого аллеля и иметь рыжие волосы, но только у ребенка эти аллели встретятся в одном генотипе, и волосы будут, скажем, каштановыми.

Хотя на цвет глаз существенно влияют не менее 10 генов, два главных гена, определяющих цвет глаз: OCA2 и HERC2.

Если оба гена “не сломаны" и работают нормально, вырабатывается достаточно меланина (карие глаза). Если хотя бы один из них не работает нормально, то глаза будут голубые из-за отсутствия пигмента.

В зависимости от того сколько вырабатывается пигмента - глаза могут зелеными или карими. ОCA2 непосредственно участвует в синтезе пигмента.

В случае его полного отказа мы получим такое явление как альбинизм. А HERC2 выполняет функцию "выключателя" OCA2. Если HERC2 не работает должным образом, он просто не включит OCA2, а меланин не будет вырабатываться.

Обусловлен многими генами.

Шизофрения действительно связана с генетическими факторами, однако не существует одного гена, который имеет решающее значение.

В психогенетике не обнаружено  психологических признаков, которые бы существенно зависели от действия только одного гена.

В разных клетках тела работают разные гены. В большинстве соматических клеток генетический материал одинаковый. При этом в процессе дифференцировки клеток, то есть определения клеточной «судьбы» и специализации, действие различных факторов через каскады внутриклеточных сигналов обеспечивает включение и работу определенного набора генов в данном клеточном типе, и выключает те, которые в нем должны молчать. В итоге, как внешний вид, так и функции клеток могут отличаться.

Впрочем, из правила генетической идентичности всех соматических клеток организма есть исключения: например, при созревании клеток иммунной системы происходит перестройка генов антител или Т-клеточных рецепторов, что позволяет получающимся молекулам распознавать огромное многообразие антигенов; некоторые клетки тела полиплоидны, например, существенная часть гепатоцитов печени.

Также немаловажно, что при делении клеток происходят соматические мутации, которые тоже вносят вклад в генетическое разнообразие клеток одного организма. Соматический мутагенез важен в патогенезе многих заболеваний, в частности, раковых.

Следы неандертальского генома находят у всех людей, кроме коренных африканцев.

Современные исследования показывают, что около 2% генома современных неафриканцев имеет неандертальское происхождение.

Существует такая методика, как admixture estimate, которая позволяет оценить поток генов из одной популяции в другую, и именно об этой оценке здесь идет речь.

Больше 99%.

Долгое время общепринятой оценкой сходства двух людей было 99.9%, но новые методы анализа вариаций числа копий фрагментов ДНК (их исследовать трудно) снижают эту оценку до “где-то между 99.0 и 99.9%”.

Разница с шимпанзе больше примерно на 1%, чем с наугад выбранным человеком.

50%. Если говорить только про изменчивую ДНК, то у братьев и сестер 50% такой ДНК совпадает. Но это только в среднем.

Хотя сходство между любыми двумя людьми по последовательности ДНК больше 99%, вариабельная часть генома, в том числе однонуклеотидные вариации (SNV), отличают людей друг от друга. Между двумя наугад выбранными неродственными людьми отличаются около 3 миллионов SNV. Половину этих вариантов человек получает от матери, половину от отца, поэтому, сравнивая SNV ребенка с SNV родителя, мы получим около 50% совпадений.

20 тысяч. Это только оценка, но по порядку величины – 20 тысяч генов на сегодня считается наиболее близким к действительности значением.  Оценка количества генов зависит от определения гена. Если мы примем определение гена 3. из нашего «Словаря терминов» то генов – около 20 тысяч, это гены, ответственные за производство  белков. Если мы к ним добавим еще определение 2. – гены, кодирующие РНК ( (независимо от того, транслируется ли она в белок), оценку нужно будет увеличить. Но порядок останется тот же.

Базы данных генов, функциональным продуктом которых являются РНК, резко выросли за десятилетие, и текущие каталоги генов человека теперь содержат больше генов, кодирующих РНК, чем белки.

50%. Количество уже родившихся мальчиков или девочек никак не влияет на пол будущего ребенка. Вероятность рождения мальчика или девочки остается равной 50%. А вот родить 5 девочек (или мальчиков) подряд – да, уже менее вероятно (ожидаемая вероятность = 1/32 или 3.125%.

При сперматогенезе (развитии сперматозоидов) примерно с равной вероятностью образуются сперматозоиды двух типов: несущие X-хромосому и несущие Y-хромосому. При оплодотворении яйцеклетки X-несущим сперматозоидом формируется эмбрион женского пола. При оплодотворении яйцеклетки Y-несущим сперматозоидом формируется эмбрион мужского пола. Вероятность, образования сперматозоидов обоих типов не зависит от родившихся ранее детей и всегда близка к 50%.

Амеба обыкновенная. Размер генома не отражает сложность организма. Геном березы повислой совсем небольшой – 440 миллионов пар оснований.

В геноме человека около 3 миллиардов пар оснований. Геном саранчи составляет примерно 6,5 миллиарда пар оснований, что больше, чем у человека.

У амёбы размер генома более 100 миллиардов пар оснований, при этом амеба полиплоидна, то есть в каждой клетке находится много копий генома.

Оценка длины генома амебы обыкновенной Amoeba proteus приведена здесь.

Около 1%. Остальная часть генома связана с большим количеством вспомогательных функций – каких именно, мы все еще не до конца понимаем. В этой оценке учитывается только длина экзонов - отрезков гена, которые кодируют белки.

От 50 до 100. У всех живых организмов вероятность мутации в каждой паре оснований колеблется в пределах от 10^-8 – до 10^-9, но точную цифру для каждого конкретного организма нужно устанавливать экспериментально. Полученный в результате экспериментов порядок числа мутаций у человека: 10^-8. Учитывая, что геном отца примерно 3х10⁹ и геном матери примерно 3х10⁹, получаем оценку - около 60.

Возможно, несколько больше - 70-80, то есть от 50 до 100 мутаций.

Метод определения отцовства с помощью генетики существует с 1984 года, одно из названий – генетическая дактилоскопия.

При определении отцовства мы сравниваем фрагмент вариабельной ДНК ребенка (Ch) с фрагментами ДНК матери (М) и с ДНК возможных отцов (1, 2, 3. В приведенном примере видны совпадающие по длине фрагменты ДНК, и мы с высокой вероятностью можем утверждать, что среди трех мужчин отцом ребенка является 1. Для этого анализа выбирают вариабельные участки ДНК, в которых у разных людей присутствует разное число повторов, поэтому изображенные на картинке фрагменты ДНК отличаются по длине и могут быть разделены методом электрофореза. При этом используется сразу несколько таких участков, что минимизирует вероятность случайного совпадения длин фрагментов у двух неродственных людей.

Интеллект зависит не только от генов, но и от среды, в которой человек растет.

Хотя такие попытки предпринимаются: исследователи, проанализировали 240 тысяч человек по всему миру и выделили 538 генов, связанных с интеллектуальными способностями.

A combined analysis of genetically correlated traits identifies 187 loci and a role for neurogenesis and myelination in intelligence

Технологии редактирования активно развиваются.

Одной самых быстро развивающихся и перспективных технологий редактирования ДНК  в последние годы стала CRISPR/Cas.

Пока нет, но кто знает, что будет в будущем. Во взрослом организме триллионы клеток, и изменить ДНК во всех очень непростая задача. Но есть случаи, когда удавалось изменить ДНК целого типа клеток, в частности, Т-лимфоцитов – это миллиарды клеток: чтобы этого добиться, была выполнена пересадка стволовых кроветворных клеток костного мозга, и постепенно произошла замена Т-лимфоцитов пациента на Т-лимфоциты донора.

Тимоти Рэй Браун – знаменитый «берлинский пациент». ДНК его Т-лимфоцитов изменились дважды за его жизнь. Он заболел СПИДом – и в ДНК его клеток встроился ВИЧ. Чтобы спасти Брауна, ему пересадили стволовые кроветворные клетки костного мозга, причем донор был носителем мутации CCR5delta32, которая практически гарантирует защиту от ВИЧ. Браун чувствует себя хорошо.

Конечно, все слышали про овечку Долли. Но кроме нее, есть и другие многочисленные примеры.

Клонированные обезьяны Macaca fascicularis.  Cloning of Macaque Monkeys by Somatic Cell Nuclear Transfer.  //  Cell. Published: January 24, 2018.

Например, повышенную вероятность рака молочной железы и яичников у женщин и предстательной железы у мужчин. Этот вид рака вызывается мутациями в генах BRCA1 и BRCA2.

У женщин с этим синдромом риск заболеть раком молочной железы составляет 45-87%, в то время как средняя вероятность этого заболевания гораздо ниже — 5,6%.

Увеличивается вероятность развития рака и в других органах: яичниках (с 1 до 35%), поджелудочной, а у мужчин – рака предстательной железы.

Нет, но, возможно, скоро научимся. Главным претендентом на «воскрешение» сегодня считается  шерстистый мамонт.

Но есть другие идеи, например, клонирование   странствующего голубя, маврикийского дронта, тасманского волка.

Да, хотя и не во всех деталях. Правда, для этого используется не ДНК человека, а ДНК других организмов. Например, сохранившиеся ДНК животных и растений в желудке у «ледяного человека» Эци, чьи 5000-летние останки были найдены в Альпах.

Диета Эци была неплохо сбалансирована, хотя и содержала слишком много жиров. Ученым удалось определить содержание в пище жиров, белков и углеводов, а также выделить ДНК животных и растений: перед смертью Эци перекусил козьим жиром, олениной, злаками и листьями ядовитого папоротника.

Такая технология уже разработана. Она относится к ДНК-фенотипированию и уже используется при расследовании преступлений. При ДНК-фенотипировании на основании ДНК восстанавливаются цвет глаз, волос, кожи и форма лица. Вероятность верного установления цвета кожи достигает 90%.

В июле 2017 года был арестован Блэйк Рассел, обвиняемый в убийстве Сьерры Бузигард, совершенном в 2009 году. Его снимок после ареста – слева. Справа – портрет, полученный методом ДНК-фенотипирования.

В 2010 году командой Крейга Вентера была получена синтетическая копия генома Mycoplasma mycoides. В 2016 году ДНК бактерии сократили, получив минимальный жизнеспособный геном. Таким образом был получен первый полностью искусственный живой организм, не встречающийся в природе.

Крейг Вентер: «Благодаря достижениям генной инженерии и синтетической биологии мы можем манипулировать ДНК на беспрецедентном уровне, редактируя ее, как строки программного кода».

Design and synthesis of a minimal bacterial genome. Science, 25 Mar 2016: Vol. 351, Issue 6280

118-й элемент Периодической таблицы назван в честь нашего выдающегося соотечественника Юрия Оганесяна, который живёт и работает в Дубне и, конечно, продолжает синтезировать новые элементы.

Молекулы воды были обнаружены на Солнце сравнительно недавно - в результате развития новых методов спектроскопии характерные линии воды были замечены во второй половине 90-х. Это стало сенсацией, поскольку до этого существование молекул воды на Солнце казалось крайне маловероятным. Хотя на Солнце есть и водород и кислород, чтобы стало возможно формирование молекул воды температура должна быть менее 3000 градусов иначе молекулы даже образовавшиеся сразу же диссоциируют. Но оказалось, что в темных пятнах на Солнце температура может опускаться ниже 3000 градусов - там и образуется вода.

Поскольку вода на Солнце устойчиво обнаруживается спектроскопией, вполне возможно, что воды на Солнце больше чем во всей Солнечной системе.

Количество молекул воды - это, вероятно, сотые доли процента всей солнечной массы. На Солнце приходится 98,6% всей массы Солнечной системы, а почти вся остальная масса - приходится на Юпитер (а там воды очень мало), Основные запасы воды - это Уран и Нептун - ледяные планеты. А это как раз сотые доли процента массы Солнечной системы.

Ссылки:

Совсем популярное изложение

Основная статья в Science (1997): Polyansky, O. L. (1997). Water on the Sun: Line Assignments Based on Variational Calculations. Science, 277(5324), 346–348.doi:10.1126/science.277.5324.346

Tennyson, J., & Polyansky, O. L. (1998). Water on the Sun: The Sun yields more secrets to spectroscopy. Contemporary Physics, 39(4), 283–294.doi:10.1080/001075198181955

Нет, озон в любых концентрациях является ядовитым соединением, и именно поэтому эффективно убивает плесень и бактерии.

Высокая окисляющая способность озона и образование во многих реакциях с его участием свободных радикалов кислорода определяют его высокую токсичность. Воздействие озона на организм является общетоксическим, раздражающим, канцерогенным и мутагенным, а также может приводить к преждевременной смерти.

Озон в Российской Федерации отнесён к первому, самому высокому классу опасности вредных веществ. Нормативы по озону:

максимальная разовая предельно допустимая концентрация (ПДК м.р.) в атмосферном воздухе населённых мест 0,16 мг/м³;

среднесуточная предельно допустимая концентрация (ПДК с.с.) в атмосферном воздухе населённых мест 0,03 мг/м³;

предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны 0,1 мг/м³.

Минимальная смертельная концентрация (LC50) - 4,8 ppm

При этом, порог человеческого обоняния приближённо равен 0,01 мг/м³.

Да, собственно для того, чтобы зимой под ногами не было льда, его посыпают так называемыми реагентами. В качестве реагентов могут использоваться хлорид натрия (обычная поваренная соль), или, например, хлорид кальция. Смесь этих солей со льдом замерзает при температуре ниже нуля, поэтому не образуется гололед.

Нет, борщевик вызывает фотоожог.

Листья и плоды борщевика богаты эфирными маслами. Прикосновение к растениям некоторых видов этого рода может вызывать раздражение и ожог кожи за счёт того, что все части растений содержат фуранокумарины — вещества, резко повышающие чувствительность организма к ультрафиолетовому излучению. Самые сильные ожоги борщевик вызывает при соприкосновении с кожными покровами в ясные солнечные дни. Но чтобы получить ожог, достаточно и непродолжительного и несильного облучения солнцем участка кожи, испачканного соком растения. Как правило, на пораженных участках кожи возникает ожог второй степени (пузыри, заполненные жидкостью). Время проявления ожога -– от нескольких часов до нескольких суток. Особая опасность заключается в том, что прикосновение к растению первое время не даёт никаких неприятных ощущений.

Источник

Нет. Самый распространённый в земной коре элемент – кислород. По данным химической энциклопедии состав земной коры такой: кислород 46%, кремний 28%, алюминий 8.2%, железо 5.6%.

Железо и алюминий — понятно, но откуда в коре так много кислорода (и кремния?). Все дело в том, что большинство руд представляют собой оксиды металлов - то есть соединения металлов с кислородом.

Металлов много, а кислород один. Ну и как всем хорошо известно, в верхнем слое земной коры много песка и глины, а представляют они собой оксид кремния - SiO2 + другие оксиды (оксид алюминия, например).

Именно. гелий был открыт в результате наблюдений спектральных линий Солнца.

На Земле его очень мало, но при этом это второй по распространенности элемент во Вселенной (его доля составляет 23%).

БОльшая часть гелия образовалась в первые несколько минут после Большого взрыва.

Нет. Инертные газы отличаются химической неактивностью (отсюда и название - инертные, или по-другому, благородные).

Тем не менее, в 1962 году Нил Барлетт показал, что все они при определённых условиях могут образовывать соединения (особенно охотно со фтором).

Наиболее «инертны» неон и гелий: чтобы заставить их вступить в реакцию, нужно применить много усилий, искусственно ионизируя каждый атом.

Ксенон же, наоборот, слишком активен (для инертных газов) и реагирует даже при нормальных условиях, демонстрируя чуть ли не все возможные степени окисления (+1, +2, +4, +6, +8).

Можно. В 1940 году американские физики Шерр и Бэйнбридж доложили об успешных результатах: бомбардируя атомы ртути быстрыми нейтронами, они получили золото.

Другое дело, что изотопы имели массовые числа 198, 199 и 200. Таким образом, золото получили, но оно существовало короткий промежуток времени. Следовательно, современные приверженцы алхимии не имели повода ликовать, а эксперименты необходимо было продолжать.

Далее было показано, что атомы ртути с массовыми числами 196 и 199 имеют больше всего шансов превратиться в золото. И после проведения реакции его действительно получили. 100 грамм ртути превратили в 35 мкг золота.

К сожалению, нет. Это популярное заблуждение. В морской соли йода может вообще не быть В процессе выпаривания и производства этой соли йод может испаряться.

А вот если использовать просто йодированную соль (или морскую, но тоже обязательно йодированную) - проблемы можно избежать. Большинство стран мира ликвидировали проблему йододефицита с помощью всеобщего йодирования соли.

Кстати, избыток йода тоже опасен, например, морская капуста содержит избыток, поэтому этот продукт опасен для постоянного употребления.

Довольно уверенно можно утверждать что в газопылевых облаках есть глицин.

И в космосе идет процесс образования аминокислот.

Глицин найден в 2018 году, в частности, на поверхности кометы Чурюмова-Герасименко.

А вот и нет, элемент кюрий назван  в честь семейной пары Пьера и Марии Кюри.

Единственный элемент, который назван в честь женщины -  мейтнерий, и назван он в честь австрийского физика Лизы Мейтнер.

Идеальный рецепт водки Менделеев, конечно, не искал - это известная байка (на деле он изучал объёмные соотношения спирта с водой исключительно в научными целях, водку же по его словам «сам никогда и не пробовал»).

Менделеев был интересным и разносторонним человеком, поэтому про него ходило много и других баек. Так, известно, что он клеил самодельные полки, ящики и даже чемоданы. В литературе описан эпизод, где Менделеева считают «известным чемоданных дел мастером». Пытался ли он изобрести идеальный клей для чемоданов, доподлинно не известно, но никаких упоминаний современников о работах в этом направлении нет. Поэтому вариант с клеем для чемоданов тоже не подходит.

Во времена Менделеева алюминий был очень дорог, дороже платины, ему даже подарили весы с одной чашкой из алюминия, другой - из золота.

Но способ дешевого получения алюминия Менделеев не искал. А вот так называемый «мировой эфир» (популярная гипотеза в XIX веке) - да.

Сейчас алюминий получают с помощью электролиза расплава, для такого способа производства требуется много дешевой электроэнергии.

Поэтому получение алюминия в промышленных масштабах стало возможно лишь с появлением больших электростанций, в XIX же веке этот металл был дороже золота.

В 1889 году британцы, желая почтить богатым подарком русского химика Д. И. Менделеева, подарили ему аналитические весы, у которых чашки были изготовлены из золота и алюминия.

Далеко не все элементы из современной Периодической системы были известны во времена Менделеева, не говоря уже о более древних временах.

К 60-м годам XIX века было известно около 60 элементов и их атомные веса, в первый же вариант таблицы вошло 63 элемента.

Соединения брома обладают успокаивающим действием. Этот эффект использовался при лечении психических заболеваний в середине XX века.

Также существует распространенная городская легенда о том, что в армии, местах лишения свободы и психиатрических больницах будто бы добавляют соединения брома в еду для снижения полового влечения. Происхождение этого мифа доподлинно неизвестно.

Интересно, что америций применяется в некоторых типах датчиков задымления. Около 0,3 г оксида америция располагается в индикаторной камере датчика, где испускаемый америцием поток альфа-частиц ионизирует воздух, позволяя протекать электрическому току между электродами детектора.

Если в воздухе появляются аэрозольные частицы дыма, они поглощают альфа-частицы, ионизация воздуха в камере прекращается, электрическая цепь детекторе размыкается и подается сигнал тревоги.

Источник - Аркадий Курамшин, «Химические элементы».

Алюминий - самый распространенный металл в земной коре.

Он входит в состав глины и множества минералов. Именно оксид алюминия образует такие разные формы, как

рубин (прозрачная красная разновидность, драгоценный камень),

сапфир (синяя прозрачная),

обыкновенный корунд (непрозрачная разновидность, используется как абразив) и наждак (сплошная зернистая корундовая порода серо-черного цвета с примесями гематита, магнетита и др, наносится на бумагу и используется для шлифования).

Давайте посчитаем. Ядро атома примерно в 10 тысяч раз меньше размера самого атома.

Таким образом, если мы увеличим ядро до размеров вишни (порядка 1 см), тогда размер атома окажется примерно 100 метров, что соответствует рекомендованной FIFA длине футбольного поля.

Так называемая жесткая вода - вода, в которой содержатся гидрокарбонаты кальция и магния.

Гидрокарбонаты кальция и магния растворимы, но под действием высокой температуры распадаются до карбонатов - нерастворимых соединений, которые и образуют накипь в наших чайниках.

Стоит начать с того, что белки состоят из аминокислот, и глутаминовая - одна из самых часто встречающихся. Для определения белковой пищи на вкус у человека имеются специальные рецепторы - как раз реагирующие на глутаминовую кислоту (или на глутамат-ион). Именно поэтому сейчас во многие блюда добавляют так называемый «усилитель вкуса и аромата глутамат натрия». На самом деле, он не является усилителем вкуса, а просто представляет собой вещество, ответственное за вкус белка. Наши специальные рецепторы во рту реагируют на глутамат, и такая пища нам нравится (потому что для организма это сигнал, что там есть белок). Глутамата натрия не стоит бояться, это всего лишь натриевая соль глутаминовой кислоты, глутамат содержится в большом количестве продуктов питания (в сырах, мясе, рыбе и даже овощах).

Если говорить о других кислотах, бензойная - не аминокислота, и большинству людей известна как консервант. Любопытно, что по некоторым данным, она содержится в северных ягодах (морошка, клюква), поэтому они долго не портятся. Стеариновая кислота входит в состав жиров. Кстати, по последним данным, есть рецепторы и на жирную пищу (жирный вкус).

Лизергиновая кислота входит в состав ряда вырабатываемых спорыньей алкалоидов (т. н. эргоалкалоидов), но широкой публике больше известен ее диэтиламид, сокращенно называемый ЛСД.

Селитра (нитрат калия) необходима как окислитель, ведь горение пороха происходит в бескислородных условиях (например, в затворе ружья).

Смеси кислородсодержащих веществ с горючим или по-другому можно сказать «пороха» не нуждаются в кислороде воздуха, и поэтому они могут гореть и в воде, и под землей и в космосе.

Ответить на вопрос можно, если оценить температуру плавления и парообразования перечисленных веществ.

На Титане есть атмосфера. Ее давление лишь немного больше, чем у атмосферы Земли.

Вода - не подойдет. Она замерзает при 0 по Цельсию, и температура на Титане заведомо ниже 0 по Цельсию. Азот переходит в жидкое состояние при -195 по Цельсию.

Гелий при -269 по Цельсию - это значительно ниже, чем температура на Титане - хотя он и далеко от Солнца, но не настолько, чтобы там был жидкий гелий.

Остаются - азот и метан.

Реки на Титане состоят из метана и этана - это алканы (насыщенные алифатические углеводороды).

Температура кипения метана - около -190 по Цельсию. Это примерно соответствует температуре на поверхности Титана.. Метан находится в жидком состоянии, но может испаряться - как вода на Земле - вследствии сезонных температурных колебаний.

Атмосфера Титана в основном состоит из азота - он находится в газообразном состоянии. На Титане идут метановые дожди и есть метановые облака. Если вы с поверхности Титана посмотрите на небо - оно будет темно-коричневым. На поверхности спутника происходят процессы эрозии и выветривания.

Впервые жидкие озера на Титане были замечены по блеску пятен отчетливой почти неизменной формы - потом стало понятно, что это метановые озера.

Вообще, Титан - это астрономических размеров “нефтяная” бочка, и его запасов углеводородов хватило бы землянам навсегда. Вот только это очень далеко)

Причиной болезни Паркинсона является гибель нейронов, вырабатывающих дофамин, прежде всего в черной субстанции (отдел головного мозга).

Но есть препараты, которые повышают уровень собственного дофамина, например, есть известный препарат леводопа (который является химическим предшественником дофамина).

Из-за существования такого явления, как азеотропные смеси, получить 100% спирт перегонкой невозможно.

При перегонке спиртосодержащих жидкостей (а этот процесс используется при производстве крепкого алкоголя), сколько бы раз мы не перегоняли смесь, мы никогда не получим концентрацию спирта выше 96%.

Получить же 100% спирт можно с помощью специального соединения-осушителя, например, безводного хлорида кальция.

Впервые понятие «органическая химия» ввел в 1806 году Йёнс Якоб Берцелиус, определив ее как «часть физиологии, которая описывает состав живых тел вместе с химическими процессами, происходящими в них».

Близкое к современному пониманию определение органической химии предложено в 1865 году Фридрихом Августом Кекуле — это «химия соединений углерода», что отражено уже в самом названии этого труда, которое переводится как «Учебник органической химии, или химии углеродистых соединений».

Однако сегодня понимание органической химии перестало быть таким однозначным. К органическим веществам обычно не относят простые соединения углерода, такие как CO₂. Далеко не все химики признают органикой хлорорганические соединения, например четыреххлористый углерод CCl₄. Многие карбонаты и гиброкарбонаты традиционно считаются неорганическими (например, CaCO₃, NaHCO₃). Соединения, состоящие только из атомов углерода — фуллерены, фуллерит, графен — также не считаются органическими. Наконец, несмотря на заметное содержание углерода, никто не сочтет органикой углеродистую сталь.

Многие химики подразумевают под органическими соединениями такие, в которых есть связь C–H. Есть и такие, кто требуют, чтобы были также и связи С–С, в таком случае метан CH₄ не считается органическим соединением.

Таким образом, при любом понимании в органическом соединении обязательно должен быть углерод, но далеко не всякое соединение углерода является органическим.

Примечание. Некоторые авторитетные ученые считают, что мир химических соединений, не уступающий по сложности и разнообразию органической химии, может формироваться не только на «скелете» из атомов углерода, но и на базе атомов с близкими к углероду свойствами, например, кремния. Однако кремнийорганические соединения не называют органическими, по крайней мере, если об этом не сделано специальной включающей оговорки.

Это связано с тепловым расширением металла. Коэффициент теплового расширения стали составляет примерно 12×10^-6 К^-1.  Это значит, что с каждым градусом высота Эйфелевой башни увеличивается примерно на 0,001%.

Средний перепад температур между январем и июлем в Париже составляет 22°C (от +2°C до +24°C). При высоте Эйфелевой башни 324 м получается изменение высоты на 12×10^-6·22·324 = 0,085 м = 8,5 см.

Известно, что теория относительности запрещает сверхсветовые скорости. Менее известно, что это ограничение распространяется не на любые скорости, а лишь на скорости относительного движения материальных тел. И даже еще более строго: это ограничение касается лишь локальной скорости передачи энергии и информации, то есть между близко расположенными материальными объектами.

Солнечный зайчик, пятно от лазерной указки или тень не являются материальными телами. Перемещаясь по поверхности, они не переносят от одной ее точки к другой энергию или информацию. Поэтому по достаточно далекой поверхности они могут перемещаться сколь угодно быстро.

Среднее расстояние до Луны составляет 384 тыс. км. Поэтому, поворачивая лазерную указку даже с очень скромной скоростью 60° в секунду, вы уже заставите пятно от нее бежать по Луне со сверхсветовой скоростью.

Тень может достичь сверхсветовой скорости, если тело, которое ее отбрасывает, проходит вблизи источника света, а экран, на который падает тень, — наоборот очень далеко. На расстоянии около 90 световых лет от нас находится затменно-переменная двойная звезда Алголь (бета Персея). Примерно раз в трое суток в системе происходит затмение: одна звезда заслоняет собой другую и по Земле пробегает тень. Нетрудно подсчитать ее скорость: длина окружности с центром на Алголе и радиусом до Земли составляет 570 световых лет. Этот путь тень проходит менее чем за трое суток. Так что ее скорость составляет 200 световых лет в день — это примерно в 70 тыс. раз быстрее света.

Пульсар в Крабовидной туманности находится на расстоянии около 7 тыс. световых лет от нас. Он вращается со скоростью 30 оборотов в секунду, испуская излучение в виде широкого пучка. По Солнечной системе пятно пульсарной подсветки пробегает со скоростью в 40 триллионов раз больше скорости света.

Примечание. В общей теории относительности сверхсветовые скорости возможны в некоторых случаях и для материальных тел.

1. Сверхсветовыми выглядят движения звезд вокруг нас, если рассматривать их в системе отсчета, связанной с вращающейся Землей. Однако эта сверхсветовая скорость отражает лишь выбор неинерциальной системы координат. Принцип постоянства скорости света, закрепленный специальной теорией относительности не распространяется на неинерциальные системы отсчета.
2. Теория относительности допускает сверхсветовое изменение расстояний между материальными телами, если оно вызвано изменениями свойств пространства между ними. Например, из-за расширения пространства Вселенной расстояние между достаточно далекими галактиками будет возрастать быстрее, чем со скоростью света. Поэтом свет, испущенный одной из этих галактик, никогда не достигнет другой. Предельное расстояние, откуда свет еще может до нас дойти, называется космологическим горизонтом. Оно соответствует размерам наблюдаемой Вселенной. Если расширение Вселенной происходит с ускорением, то далекие галактики постепенно уходят за горизонт.
3. Общая теория относительности допускает, что пространство может иметь сложную топологию. Например могут при определенных условиях существовать кротовые норы, соединяющие два отдаленных участках космоса. Через такую структуру пространства-времени можно пройти из одной точки в другую за короткое время и обогнать свет, который движется по обычному длинному пути.

Важно отметить, что ни один из этих вариантов сверхсветового движения не позволяет со сверхсветовой световой скоростью передавать энергию или информацию между близкими объектами.

То что наша Вселенная не может быть статической, а должна как целое расширяться или сжиматься, было независимо предсказано Жоржем Леметром и Александром Фридманом на основе общей теории относительности Эйнштейна через несколько лет после ее опубликования. Однако тогда никто не воспринял эти выводы всерьез.

В 1929 году Эдвин Хаббл открыл разбегание галактик. Он измерял расстояния до галактик и красные смещения в их спектрах. По эффекту Доплера он определял скорости их приближения или удаления и сопоставлял с расстояниями. Оказалось, что большинство галактик удаляется от нас, причем, чем дальше находится галактика, тем быстрее она удаляется. Это не значит, что мы находимся в центре Вселенной, откуда разлетаются все галактики, а объясняется тем, что расстояния между всеми галактиками пропорционально увеличиваются со временем (кроме галактик, образующих гравитационно связанные системы). Когда это явление было сопоставлено с работами Леметра и Фридмана, оно получило название космологического расширения Вселенной.

До конца XX века считалось, что космологическое расширение идет с замедлением, поскольку взаимное гравитационное притяжение галактик тормозит их разлет. Вопрос стоял лишь о том, достаточно ли быстро идет это замедление, чтобы расширение со временем остановилась и сменилось сжатием.

Однако в самом конце XX века, в 1998 году, Сол Перлмуттер с коллегами по вспышкам сверхновых звезд в других галактиках измерил расстояния до очень далеких галактик, находящихся на расстоянии в миллиарды световых лет, и обнаружил, что скорость расширения Вселенной не уменьшается, а наоборот, постепенно возрастает. За это открытие в 2011 году Перлмуттер получил Нобелевскую премию.

Возможность такого ускоренного расширения Вселенной к тому времени уже рассматривалось космологами теоретически. В рамках общей теории относительности его можно объяснить, допустив, что само пространство, то есть физический вакуум, содержит некую энергию, подчиняющуюся особому уравнению состояния. Эта энергия никак не проявляется, кроме специфического гравитационного отталкивания, величина которого определяется уравнениями Эйнштейна. Поскольку эту энергию невозможно непосредственно наблюдать, она получила название темной энергии. Гравитационное отталкивание, вызванное темной энергией, компенсирует и даже превосходит гравитационное притяжение галактик, тормозящее их разбегание. По современным оценкам, на темную энергию приходится около 70% всей массы Вселенной.

На сегодняшний день представление о темной энергии, вызывающей ускоренное расширение Вселенной, является общепринятым в космологии. Однако некоторые неспециалисты высказывают сомнения в существовании темной энергии, поскольку такая необнаружимая сущность кажется им умозрительной выдумкой. Здесь уместно провести аналогию с массой покоя. В XIX веке физики уже хорошо представляли себе различные виды энергии: кинетическую, потенциальную, тепловую, электрическую, химическую. Однако в 1905 году, когда Эйнштейн опубликовал свою специальную теорию относительности, оказалось, что в самой по себе массе покоящегося вещества заключена энергия, которая в триллионы раз превосходит все остальные виды энергии, с которыми к тому времени уже сотни лет работали физики. Теперь мы говорим, что это энергия, эквивалентная массе покоя вещества.

Дальнейшие исследования показали, что Вселенная расширялась с ускорением не с самого начала. Первые 8 млрд лет, пока плотность вещества во Вселенной была достаточно высока, его гравитационное притяжение превышало отталкивание, вызываемое темной энергией. Однако с расширением Вселенной плотность вещества уменьшалась, а плотность темной энергии не менялась, поскольку она является неотъемлемым свойством самого пространства, и ее плотность не уменьшается при космологическом расширении. В результате примерно 5 млрд лет назад плотность вещества во Вселенной упала настолько, что отталкивание, вызванное темной энергией, стало доминировать над гравитационным притяжением вещества, и Вселенная стала расширяться ускоренно.

Есть много мягких металлов, которые уступают по прочности почти любому дереву, а ртуть в нормальных условиях и вовсе находится в жидком состоянии.

Самые мягкие металлы — щелочные (из первой группы таблицы Менделеева): цезий, рубидий, калий, натрий и литий. По твердости они не дотягивают даже до первой ступени шкалы Мооса*. Например, натрий по прочности сравним со стирательной резинкой или твердым сыром. Он без большого усилия разрезается ножом. Немного тверже индий, который соответствует первой ступени шкалы Мооса. Олово и галлий находятся между первой и второй ступенями по Моосу, они легко царапаются ногтем.

Твердость дерева по шкале Мооса не оценивают, так как она предназначена для минералов. Однако даже бруском из дерева мягких пород (ель, сосна) легко можно, например, расплющить слитки упомянутых металлов. А на таких твердых породах как самшит или белая акация нельзя оставить след ногтем.

Примечания. Вообще прочность — это очень широкое понятие, которое не ограничивается твердостью, а означает способность материала сопротивляться разрушению под воздействием внешних сил. Поэтому у прочности нет универсальной общей меры. Различают статическую прочность (способность выдерживать длительную постоянную нагрузку) и динамическую (при циклических переменных нагрузках). Поскольку есть много способов разрушения материалов (хрупкость, усталость, ползучесть, износ, коррозия), то и видов прочности тоже много. И далеко не во всех случаях металлы оказываются прочнее дерева.

* Шкала твердости Мооса использует сравнение с 10 эталонными минералами — от талька и гипса до корунда и алмаза по способности материалов оставлять царапины на поверхности друг друга

У лучших спутников разрешение не превосходит 15-20 см. Для достижения более высокого разрешения пришлось бы запускать на низкую орбиту телескопы с зеркалами многометрового диаметра. Таких нет, в противном случае их было бы видно с Земли. Знаки на типичных номерах машин имеют размер около 10 см и потому неразличимы на космических снимках.

Разрешающая способность оптических приборов имеет фундаментальные ограничения, связанные с явлением дифракции, в котором проявляется волновая природа света. Световые волны огибают препятствия, в частности, края объектива, что приводит к размытию изображения.

Для оптических инструментов дифракционный предел углового разрешения рассчитывается в соответствии с критерием Рэлея: минимальное угловое расстояние в радианах между двумя различными точками составляет ψ = 1,2·λ/D, где λ — длина волны света, а D — диаметр объектива. Характерная длина волны света составляет 400 нм. При диаметре объектива 1 м получаем угол 0,0000005 радиана или 0,1" (одна десятая секунды дуги). Высота, на которой работают спутники-шпионы, составляет не менее 300 км, иначе эти дорогие аппараты будут слишком быстро сходить с орбиты. В этом случае разрешению 0,1" соответствует 15 см на поверхности Земли.

С ростом диаметра объектива дифракционный предел снижается в обратной пропорциональной зависимости. Точные характеристики спутников шпионов во всех странах засекречены, однако есть косвенная информация, что диаметр 2,4 м для главного зеркала орбитального телескопа «Хаббл» был унаследован им от разведывательных спутников. Если это так, то дифракционный предел разрешения для спутников шпионов составляет 6-7 см. На практике, однако, разрешение еще несколько ниже из-за помех, создаваемых земной атмосферой. Поэтому лучшие космические снимки земной поверхности имеют разрешение 15-20 см.

Повысить разрешение можно было бы, увеличив диаметр объектива. Однако существенно более крупные инструменты были бы хорошо видны с Земли. Кроме того технология вывода на орбиту зеркал такого размера пока не отработана. Первым космическим оптическим инструментом с диаметром зеркала больше чем у «Хаббла» должен стать телескоп «Джеймса Вебба», запуск которого запланирован на 2019 год. У него будет составное зеркало диаметром 6,5 м.

Обычно говорят, что самые крупные животные клетки — это яйца птиц. А среди яиц самые крупные — страусиные. Яйцо страуса весит 1,5-2 кг, как три десятка куриных яиц. Однако формально клеткой является не все птичье яйцо, а только его желток, на который приходится лишь около четверти массы. В случае страусиного яйца это соответствует 7-8 куриным яйцам. Этого вполне достаточно для приготовления яичницы на четверых человек.

По своему происхождению именно желток яйца является разросшейся яйцеклеткой. В желтке есть ядро и цитоплазма, а от окружающей среды он отгорожен фосфолипидной мембраной. Так что с морфологической точки зрения желток является клеткой. Слой же белка, а затем и скорлупа образуются вокруг желтка в процессе движения по яйцеводу птицы, и частью клетки они не являются.

С функциональной точки зрения, всё еще сложнее, поскольку при развитии зародыша желток как целое не делится, делится только содержащая ядра небольшая «шапочка» (зародышевый диск). На первых порах они от желтка не отгорожены, и лишь впоследствии отгораживаются мембраной.

Примечание. Хотя желток и можно считать клеткой, против такой точки зрения можно выдвинуть и некоторые возражения. Желток не функционирует как единая клеточная система, а признается клеткой лишь потому, что образовался из одной яйцеклетки и не разделен мембранами на части. Но, например, в поперечнополосатой мышечной ткани миллионы клеток соединяются цитоплазматическими мостиками, то есть не полностью отделены друг от друга мембранами. Это, однако, не дает основания считать мышцу одной клеткой.

Во многих кристаллах (например, в поваренной соли — NaCl) атомы чередуются в определенном порядке, не образуя отдельных молекул. А если такой кристалл растворить в воде, то вместо молекул NaCl в растворе образуются лишь (гидратированные) ионы Na⁺ и Cl⁻. Металлы представляют собой кристаллы из положительных ионов, заполненные вырожденным электронным газом. Никаких молекул в металле не наблюдается. Большинство ковалентных кристаллов (например, алмаз или сульфид цинка) представляют собой одну «молекулу» на весь объем кристалла. Наконец, инертные газы не образуют молекул и состоят из отдельных атомов.

Примечание. В процессе обсуждения данного вопроса со специалистами выяснилось, что в разных областях используются несколько различающиеся определения молекул. Для физиков молекула — это обычно минимальная частица вещества, сохраняющая его химические свойства. Поэтому физики нередко говорят об одноатомных молекулах инертных газов или паров металлов. Однако, для большинства химиков молекула — это по определению совокупность как минимум двух атомов, связанных ковалентной связью, и, соответственно, инертные газы состоят из атомов, а не из молекул. Впрочем, в некоторых случаях, например, когда подсчитывается баланс химических реакций, химики готовы говорить о номинальных молекулах (например, NaCl), которые не существуют как отдельные физические объекты. Все это — хорошая иллюстрация того, что в разных областях один и тот же термин может использоваться по-разному.

Полярная звезда — по-видимому, самая известная из звезд ночного неба. Однако известна она не благодаря своей яркости, а благодаря особому положению. Она находится всего в одном градусе от северного полюса мира — точки, вокруг которой происходит видимое вращение звездного неба, вызванное вращением Земли вокруг своей оси. Благодаря этому положение Полярной звезды на небе в течение суток практически не меняется, и она всегда находится в северной стороне небосвода. Это делает Полярную звезду удобный для ориентировки и навигации.

Что же касается самой яркой звезды, то это Сириус (альфа Большого Пса), имеющий звездную величину −1,5^m. А среди звезд северного полушария неба рекорд блеска принадлежит Арктуру (альфе Волопаса). Он имеет нулевую звездную величину (0^m) и занимает четвертое место среди всех звезд.

Впрочем, в некоторых случаях, Полярная звезда все-таки может оказаться самой яркой на ночном небе. Достаточно, чтобы другие яркие звезды не были видны. Например, если вы находитесь на Северном полюсе, и при этом поднимается дымка, которая ограничивает видимость всех звезд, кроме небольшой области в зените, Полярная звезда, имеющая звездную величину +2,0^m, может оказаться вне конкуренции.

Примечание. Полярная звезда не всегда будет находиться вблизи Северного полюса мира. Вследствие прецессии земная ось описывает конус, а полюс мира перемещается по небе по окружности диаметром 47°. Полный круг он проходит за 26000 лет. Из-за этого 5000 лет назад роль Полярной звезды играла альфа Дракона, через 2000 лет эта роль перейдет к гамме Цефея.

Пробиотики — это не лекарства, а пищевые добавки, содержащие живые культуры микроорганизмов, которые, как считается, способствует нормализации или повышению биологической активности нормальной микрофлоры кишечника. Существует мнение, в том числе его придерживаются и некоторые врачи, что  пробиотики всегда должны применяться совместно с антибиотиками, поскольку последние нарушают нормальную работу кишечной микрофлоры. Это мнение, однако, не имеет достаточных научных оснований.

Во-первых, не все антибиотики действительно сильно влияют на кишечную микрофлору. Многие из них нацелены против грибов или бактерий, которые в нее не входят.

Во-вторых, клиническая эффективность пробиотиков пока убедительно не доказана даже в тех случаях, когда применяемый антибиотик действительно оказывает негативное воздействие на кишечную микрофлору, тем более, что она, как правило, очень быстро восстанавливается самостоятельно.

Примечание. Поскольку практически нет антибиотиков узкого спектра действия, какое-то влияние на кишечную микрофлору они все же оказывают, а отсутствие доказательств клинической эффективности пробиотиков убеждает не всех врачей. Поэтому многие продолжают рекомендовать принимать пробиотики во время и после приема антибиотиков, хотя для этого и нет достаточных оснований.

Помимо нервных клеток (нейронов) ткани мозга содержат сотни миллиардов вспомогательных глиальных клеток разных форм и размеров. Они не обладают импульсной активностью, но служат опорой для нейронов, подают им питательные вещества, выделяют сигнальные молекулы, изолируют друг от друга нервные волокна, уничтожают патогены и удаляют мертвые клетки.

Из протонов, нейтронов и электронов состоят атомы в целом. Однако, атомные ядра состоят только из протонов и нейтронов (в случае водорода только из одного протона), которые собирательно называются нуклонами (от слова nucleus — ядро). Электроны же занимают окружающее ядро орбитали, которые имеет поперечник примерно на 4 порядка (в 10000 раз) больше размеров ядра.

Примечание. Подробное описание строения атома является до известной степени упрощением. В действительности сами нуклоны представляют собой сложные системы: каждый из них состоит из трех кварков, которые взаимодействуют между собой, обмениваясь глюонами — квантами поля, отвечающего за сильное ядерное взаимодействие. Также именно глюоны обеспечивают притяжение между нуклонами в ядре.

В результате человеческой деятельности в последнее время в атмосферу ежегодно выбрасывается 31-32 млрд тонн углекислого газа. Вклад автомобилей в этот показатель составляет около 20%, то есть примерно 6 млрд тонн. Вулканы же выбрасывают в среднем всего 300 млн тонн CO₂ в год, то есть около 1% от всех антропогенных выбросов и 5% от автомобильных выбросов.

Объем автомобильных выбросов CO₂ нетрудно прикинуть на пальцах, используя элементарные общедоступные данные. На Земле около миллиарда автомобилей. Каждый из них в среднем проходит около 20 тыс. км в год, расходуя на это около 2 тонн углеводородного топлива. На все машины вместе получается около 2 млрд тонн. При сгорании топливо дает примерно втрое больше по массе CO₂, т.к. на каждый атом углерода в составе углеводородов приходится примерно 14 атомных единиц массы, а в составе CO₂ — 44 а.е.м., то есть в 3 раза больше. Отсюда - общие выбросы автотранспорта — около 6 млрд тонн.

Примечание. В истории Земли известны катастрофические вулканические извержения, которые выбрасывали сотни кубических километров пород и соответственно триллионы тонн вещества. И хотя CO₂ составляет лишь незначительную часть этого вещества, столь мощное извержение могло бы составить конкуренцию автомобильным выбросам, но только в тот год, когда оно произошло. Однако такие извержения происходят крайне редко. Приведенная цифра 300 млн тонн в год уже учитывает усредненный эффект крупных извержений, которые случаются примерно раз в 10 лет. На них приходится менее 10% общих вулканических выбросов CO₂. Регулярные измерения содержания CO₂ в атмосфере не обнаруживают практически никакого влияния крупных извержений

Это миф, возникший из-за того, что на коже этих амфибий есть характерные наросты, внешне напоминающие бородавки. Лягушки и жабы не могут заразить человека бородавками, как правило, их вызывают папилломавирусы человека.

У тех, кто начинает знакомиться с устройством компьютеров, обычно складывается впечатление, что информация по своей природе дискретна, а бит является минимальной возможной ее порцией. Это, однако, верно лишь применении к устройству запоминающих устройств двоичных цифровых компьютеров. Их память действительно состоит битов, которые имеют вполне конкретную физическую реализацию. Однако с точки зрения математической теории информации количество информации является непрерывной величиной, аналогичной понятию энтропии в физике.

Количество информации, переданное по каналу связи не обязательно равно числу посланных по нему двоичных сигналов. Сами сигналы могут и не быть двоичными, а сообщение может нести любое количество битов, в том числе нецелое, в том числе меньше 1 бита. Двоичное сообщение (да/нет) несет 1 бит информации лишь при условии, что оба варианта являются равновероятными в потоке сообщений. Если же один из вариантов более вероятен, то сообщение о нем принесет менее 1 бита информации.

В тканях мозга нет болевых рецепторов. Они есть в стенках кровеносных сосудов, в мышцах и коже головы, а также в мозговых оболочках, покрывающих мозг: твердой, паутинной и мягкой. Пользуясь отсутствием болевых рецепторов в мозге, медики иногда оставляют пациентов в сознании во время операции на мозге и даже разговаривают с ними.

Примечание: Это задание вызвало бурную дискуссию среди составителей. Дело в том, что боль является субъективным ощущением и поэтому суждения о локализации ее источника могут существенно различаться с точки зрения пациента и врача, который стремится снять болевой синдром или использует его в диагностических целях.

Локализация боли сильно зависит не только от расположения болевых рецепторов, но и от того, как пролегают в теле нервные волокна, несущие болевые сигналы в мозг. При многих нарушениях, боль проецируется пациентом на области тела, которые сами по себе могут быть не затронуты патологическим процессом.

Также локализация боли зависит от образа собственного тела у пациента. Отсюда так называемые фантомные боли, когда у человека болит ампутированная конечность, а также более общий случай мнимых болей, когда болевой синдром возникает в отсутствие объективно наблюдаемой физиологической причины.

В некоторых случаях пациент может ощущать головную боль как локализованную глубоко внутри мозга. Однако, как было отмечено, сами ткани мозга не могут посылать болевые сигналы ввиду отсутствия болевых рецепторов. То есть, если у пациента возникает ощущение, что болит сам мозг, это можно считать иллюзией восприятия, подобно фантомным болям.

И все же тут надо сделать важную оговорку: даже если ощущение боли в мозгу с психофизиологической точки зрения является иллюзией, саму эту иллюзию порождает мозг пациента. И в этом смысле источником боли является сам мозг, однако не на уровне физиологии его тканей, а на уровне от обработки сигнальной информации до работы сознания.

Строго говоря, термин «горение» означает самоподдерживающийся химический процесс окисления, протекающий при высокой температуре с выделением энергии, которая поддерживает эту температуру. В составе Солнца очень мало кислорода, который мог бы обеспечивать химическое горение. Кроме того, химическое горение на Солнце невозможно, поскольку при характерных для него температурах не могут существовать молекулы, которые являются продуктами такого горения.

Энерговыделение Солнца обеспечивается не химическими, а термоядерными реакциями превращения водорода в гелий, которые протекают в его ядре. Однако это тоже высокотемпературный процесс, самоподдерживающийся за счет выделяемого им тепла, и поэтому о нем часто говорят как о горении, хотя и в переносном смысле. Кислород для термоядерного горения водорода не требуется и в качестве продукта реакции тоже не образуется.

Энерговыделение термоядерной реакции в расчете на единицу массы исходного вещества примерно в 40 млн раз выше энерговыделения химического горения водорода. Если бы Солнце черпало энергию в химических реакциях, продолжительность его жизни составляла бы не миллиарды лет, а лишь около тысячи.

На поздних стадиях эволюции Солнца, через 6,5 млрд лет, горение к водорода в его ядре сменится горением гелия, который будет превращаться в углерод, а в дальнейшем и в кислород. Солнце при этом значительно увеличит свою светимость и вырастет в размерах, став красным гигантом. Именно такие ядерные реакции в звездах предыдущего поколения наработали тот кислород, которым мы дышим. В конце жизни этих звезд часть их вещества, обогащенного кислородом была рассеяна в окружающей среде и вошла в состав звезд и планет, которые образовались из него в дальнейшем.

Компьютер не совершает никакой работы, которая могла бы приводить к долгосрочному увеличению потенциальной или кинетической энергии материальных тел. Поэтому в практическом смысле вся потребляемая компьютером, энергия переходит в тепло.

Это особенно впечатляюще проявляется на примере модной в последнее время деятельности по майнингу биткойна и других криптовалют. Биткойн-транзакции удостоверяются посредством алгоритма, который требует очень трудоемкого поиска специальных хэш-кодов. Это делается методом случайного перебора. Майнерские компьютеры по всему миру ежесекундно проверяют десятки квинтиллионов (10¹⁸) хэшей, расходуя на это столько энергии, сколько потребляет вся Новая Зеландия с пяти миллионным населением — более 40 тераватт-часов в год. Все эта энергия целиком переходит в тепло.

День равен ночи в дни равноденствий (весной и осенью) — потому они так и называются. А в дни солнцестояний (летом и зимой) разница в продолжительности дня и ночи максимальна.

Слово «солнцестояние» отражает тот факт, что вблизи этих дней удаление Солнце от небесного экватора (склонение) достигает максимума и останавливается, прежде чем начать уменьшаться. Именно из-за этого замирания на максимальном удалении от экватора день зимнего солнцестояния долгое время остается очень коротким, а вблизи летнего солнцестояние — наоборот длинным.

Правильный ответ — Небольшие ежегодные смещения звезд на небе.

Смена времен года происходила бы и при вращении Солнца вокруг Земли с наклоненной осью. Затмения и полеты спутников на низких орбитах возможны и в геоцентрической модели. Наиболее явный признак движения Земли вокруг Солнца — небольшие периодические (ежегодные) смещения звезд на небе. Они связаны с двумя эффектами.

(1) Годичная аберрация. Скорость движения Земли по орбите (30 км/с) складывается (векторно) со скоростью идущего к ней звездного света. Из-за этого звезды на небе немного смещаются в направлении движения Земли, подобно тому, как капли вертикально падающего дождя оставляют косые следы на стекле едущей электрички. Наблюдаемое направление отклонения за полгода меняется на противоположное, отчего положения всех звезд на небе немного меняются. Годичная аберрация была открыта в 1727 году и стала первым прямым подтверждением вращение Земли вокруг Солнца. Максимальная величина годичной аберрации — ±20”.

(2) Годичный параллакс: за полгода Земля перемещается на противоположную сторону своей орбиты вокруг Солнца и земной наблюдатель смотрит на звезды уже из другой точки пространства. Расстояние между этими точками составляет 300 млн км. Из-за этого перемещения кажется, что более близкие звезды немного сдвигаются на фоне очень далеких, подобно тому, как рука перемещается на фоне пейзажа, если смотреть на нее поочередно левым и правым глазом. Параллактические смещения звезд были впервые измеренный в тридцатых годах XIX века. Они служат наиболее надежным способом измерения расстояния до звезд, Однако даже для самых близких звезд параллаксы и не превосходит 1 угловой секунды.