Естествознание в январе
Видим инфракрасный свет
// Сетчатка улавливает тепловое излучение
Впервые экспериментально показано, что человек может видеть инфракрасный свет. Те волны, которые мы различаем, лежат в интервале от 400 до 720 нанометров — видимый свет. Инфракрасное излучение в районе 1000. Светочувствительные пигменты в сетчатке обычно не замечают такие волны, ведь у нас в глазах нет встроенных систем ночного видения. Причина в устройстве сетчатки: молекула пигмента улавливает фотоны по одной штуке за один раз, и эти фотоны должны быть вполне определенной энергии — как раз такой, какая есть у фотонов с длиной волн 400–720 нанометров. Инфракрасный свет «менее энергичный». Но уже неоднократно отмечалось, что ученые, работавшие с мощными лазерами инфракрасного излучения, иногда видят зеленые вспышки.
Команда офтальмологов из медицинской школы Университета Вашингтона в Сент-Луисе при поддержке норвежских, швейцарских и польских ученых провела эксперименты с клетками сетчатки, которые облучали пучками инфракрасных фотонов. Оказалось, что если импульсы света идут часто, то светочувствительные пигменты ловят фотоны парами, один за другим. Тогда их энергии складываются, и молекулы пигмента переходят в возбужденное состояние. Невидимый свет становится видимым.
Публикация: Palczewska G. et al. // PNAS Online Early Edition. December 1, 2014.
Энтропия — это мера неопределенности, фактически количество информации.
Наверное, многие слышали слово «кубит» — это как бит, только квантовый. В отличие от бита он может принимать не только значения 0 и 1, но и множество промежуточных значений, являющихся суперпозицией этих основных (обратите внимание на название нашего журнала). А кудит — более общее понятие, чем кубит, кудиты способны хранить в одном разряде более двух значений.
Связали энтропию и энергию
// Открыт новый базовый принцип квантовой механики
Квантовая механика — наука консервативная. Однако ученым удалось найти новый базовый принцип, чего не случалось уже десятки лет. Сделали это исследователи из российского ФИАНа и Национального автономного университета Мексики.
Они смогли вывести формулу, связывающую через статистическую сумму энергию и энтропию — параметры, которые раньше считались никак не связанными. Вот она: E + S≤ ln Z(β = –1). Эта формула относится к кудитам — ячейкам квантовой памяти.
Публикация: ФИАН-информ.
Шимпанзе отказали в правах
// Животные не могут отвечать за себя
Суд штата Нью-Йорк признал, что шимпанзе не могут отвечать за себя, а следовательно, обладать теми же правами, что и человек. Процесс состоялся по инициативе движения «Права не человека» (Nonhuman Rights Project), которое пыталось добиться свободы передвижения для четырех нью-йоркских шимпанзе — двух содержащихся в клетках в частных домах и двух лабораторных. Движение апеллирует к достижениям науки, показавшей, что интеллект высших обезьян находится на уровне трехлетнего ребенка.
Публикация: David Grimm // Science.org. 4.12.2014.
Железо между жидкостью и газом
// Определили состояния ядра Земли
Российские физики из Троицка, Долгопрудного и Лондона разобрались с железом в ядре Земли. Предметом их интереса был «сверхкритический флюид» — состояние, в которое переходит вещество при высоких температуре и давлении и в котором оно обладает свойствами, промежуточными между газом и жидкостью. В таком виде, например, существует железное ядро Земли. Оказывается, даже в пределах этого необычного состояния можно различить еще две фазы: одна ближе к жидкости, другая — к газу. Зависят они от конкретных температур и давлений, и авторы называют вещество в этих фазах «твердоподобной жесткой жидкостью» и «квазигазовым мягким флюидом». Разделяет их на диаграмме линия Френкеля — название, которое эта же группа ученых предложила несколько лет назад для таких фазовых переходов. В честь советского теоретика Якова Френкеля.
Публикация: Fomin Yu. D. et al. // Scientific Reports 4. No 7194. November 26, 2014
Угорь стимулирует нейроны
// Как ударить рыбу током
Электрический угорь парализует жертву разрядом тока до 600 вольт. До сих пор не было известно, как воздействует ток на рыб. Механизм раскрыл американский биолог Кеннет Катаниа. Он провел серию экспериментов в бассейне, снимая весь процесс на скоростную фотокамеру и определяя параметры рыбки-жертвы во время разряда. Оказалось, что угорь обычно выдает серию электрических импульсов, которые стимулируют моторные нейроны рыбы. В результате ее мышцы конвульсивно сокращаются — это и парализует рыбу, и одновременно выдает ее местоположение. Если же рыбка замирает, угорь добавляет еще несколько сдвоенных разрядов, чтобы она задергалась и обнаружила себя.
Публикация: Catania K. // Science 5. December 2014. Vol. 346. No 6214. P. 1231–1234.
Опубликовано в журнале "Кот Шрёдингера" №3 (03) январь-февраль 2015 г.
Подписаться на «Кота Шрёдингера»
