космос
Источник
1. Миссия «Розетта»: посадка космического аппарата на комету
Самым амбициозным космическим проектом стала миссия Розетта, когда космический аппарат «Филы» впервые в истории посадили на поверхность кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. Эта миссия поможет ученым не только понять, как меняется комета при приближении к Солнцу, но и изучить, как на Земле зародилась жизнь. 2. Переход от динозавров к птицам
В этом году в нескольких научных работах ученые выяснили, как произошел эволюционный переход от динозавров к птицам. У определенных видов динозавров строение тела стало более легким и небольшим, что помогло им видоизмениться во многие виды птиц и пережить вымирание 66 миллионов лет назад.
3. Молодая кровь обновляет старую
Исследователи продемонстрировали, что кровь молодых мышей может омолодить мышцы и мозг старых мышей. Результаты исследования были использованы в клинических испытаниях на пациентах больных Альцгеймером, получивших плазму от молодых доноров.
4. Сотрудничающие роботы
Роботы постоянно совершенствуются и всегда работают с людьми, но в этом году несколько научных команд продемонстрировали, что машины могут сотрудничать без нашего надзора. Так, например, новые программы и интерактивные роботы обучили ботов, похожих на термитов, строить простые структуры, такие как квадраты, буквы и другие двухмерные формы.
5. Чипы, имитирующие мозг
Разработчики программного обеспечения впервые представили «нейроморфные» чипы, которые обрабатывают информацию так же, как живой мозг. Такие чипы, похожие на мозг, могут преобразовать работу компьютеров.
6. Древнейшее в мире наскальное искусство
Ученые обнаружили доисторическую стенопись на острове Сулавеси в Индонезии, которой, по меньшей мере, 40 000 лет. Открытие говорит о том, что люди из Азии начали творить символическое искусство не позже европейцев, как считалось раннее. Это может переписать историю развития человеческого разума.
Новейшие научные достижения
7. Клетки, излечивающие диабет
Исследователи сообщили о существенном прорыве в лечении диабета. Они выяснили, как превратить стволовые клетки человека в функционирующие панкреатические бета-клетки. Именно эти клетки уничтожаются иммунной системой организма у больных диабетом 1-го типа.
8. Манипуляция памятью
Если вам кажется, что вы можете полагаться на свою память, спешим вас разочаровать. В прошлом году, ученые выяснили, как можно манипулировать памятью мышей с помощью лазерного излучения. Они смогли удалить существующие, внедрить ложные и превратить плохие воспоминания в хорошие.
9. Кубсаты
Еще 10 лет назад кубсаты – малые искусственные спутники Земли были лишь образовательными инструментами. Сейчас же рекордное количество этих небольших 10-сантиметровых кубиков стоимостью в сотни тысяч долларов были запущены в космос, чтобы заниматься наукой.
10. Расширение генетического алфавита
Вся жизнь на Земле кодирует генетическую информацию с помощью букв ДНК: А, Г, Ц, Т. Однако ученым удалось создать новые основания ДНК, расширив генетический код, что может сформировать новые формы жизни.
источник
Профессор Стивен Хокинг недавно заявил, что попытки создать думающие машины угрожают нашему существованию.Известный физик утверждает, что разработки в области искусственного интеллекта приведут к тому, что через несколько десятилетий компьютеры, которые будут в тысячи раз мощнее современных, захватят своих создателей и положат конец человеческому существованию на Земле.
Но кроме умных машин нашему виду и цивилизации угрожает множество других опасностей.
Падение астероида
Наша солнечная система засорена миллиардами частиц мусора, чей размер варьирует от больших валунов до объектов диаметром в несколько сотен километров. Время от времени они падают на Землю.
Предположительно 65 миллионов лет назад объект, возможно комета, упал на мексиканское побережье и вызвал глобальную зиму, которая привела к вымиранию динозавров.
В 1908 году небольшой объект упал в Сибири, сравняв с землей лес на площади около 2000 кв. км. Сотни ученых призывают к созданию глобальной системы оповещения, которая бы предупреждала нас о приближении смертельного астероида.
Вероятность: Отдаленная в течение нашей жизни, но однажды это случится.
Результат: за последние 3 миллиарда лет на Земле не было события на уровне вымирания, но в случае падения астероида, который когда-то убил динозавров, цивилизации наступит конец.
Искусственный интеллект
Профессор Стивен Хокинг считает, что событие, называемое сингулярность, может наступить через несколько десятилетий. Сингулярность — это момент, когда начнется массовый неконтролируемый рост общей вычислительной мощности всех систем искусственного интеллекта. Другими словами машины станут разумными.
К тому времени мы, возможно, уже передадим им управление основными системами жизнеобеспечения, начиная от продажи продовольственных продуктов до электростанций и банковских систем.
Машины смогут контролировать человечество, и мы не сможем их просто отключить, так как они будут управлять источниками питания.
Вероятность: Неизвестная, хотя вычислительная мощность увеличивается каждые 1,5 года. Мы не знаем, смогут ли машины обладать сознанием или «захотят» ли они что-то сделать. Скептики утверждают, что самые умные современные машины, существующие сегодня, не умнее тараканов.
Результат: если машины захотят избавиться от нас, возможно, начнется война машин и людей. Но вряд ли они захотят уничтожить планету, так как они тоже тут живут.
Распространение эпидемии, созданной генетическим путем
Возможно это самая пугающая и вероятная опасность. Причина, по которой лихорадка Эбола не переросла в эпидемию мирового масштаба, состоит в том, что она передается не так легко и убивает свою жертву довольно быстро.
Однако стоит возникнуть видоизмененной версии этой болезни, которая будет передаваться воздушно-капельным путем, и носитель сможет за несколько недель убить миллионы людей.
Неизвестно, обладает ли какая-нибудь террористическая группа знаниями или условиями, чтобы сделать нечто подобное, но эксперты в области обороны быстро поняли, что это может стать мощным биологическим оружием.
Вероятность: Возможно, когда-то кто-то воплотит свои планы.
Результат: Катастрофический. Обычные инфекционные болезни, например штаммы птичьего гриппа способны унести жизни сотен миллионов людей.
Ядерная война
Считается одним из самых вероятных сценариев. Несмотря на существование множества договоров об ограничении, существует больше 15 000 ядерных боеголовок и бомб, которые, теоретически могут убить каждого человека на Земле, несколько раз.
Даже небольшая ядерная война может вызвать масштабное уничтожение. В 2011 году ученые НАСА подсчитали, что война между Индией и Пакистаном приведет к падению мировой температуры на 1,2 C в течение десятилетия и к гибели 2 миллиардов людей.
Вероятность: Высокая. В девяти странах есть ядерное оружие, и все больше стран хотят присоединиться.
Результат: Хотя, даже в случае войны между США и Россией, человечество не будет полностью уничтожено, умрут миллиарды людей, а мировая экономика рухнет на столетие.
Ускоритель частиц
Еще до начала испытаний Большого адронного коллайдера (БАК) в ЦЕРНе (Европейском совете ядерных исследований), где была обнаружена частица — бозон Хиггса, немецкий ученый Отто Росслер (Otto Rossler) предупреждал, что ускоритель частиц может теоретически по ошибке создать черную дыру, которая поглотит Землю.
Столкновение частиц в БАК гораздо слабее, чем естественные столкновения, возникающие при попадании космических лучей на Землю.
Однако, возможно, однажды улучшенная версия коллайдера создаст нечто, способное уничтожить планету или даже Вселенную со скоростью света.
Вероятность: Очень низкая
Результат: Разрушительный
Конец Вселенной
Многие ученые считают, что наша Вселенная выглядит подозрительно. Физические постоянные – величины, управляющие фундаментальными силами природы, допускают существование жизни другой формы.
Так известный физик Фред Хойл (Fred Hoyle) задавался вопросом, не является ли наша Вселенная какой-то инсценировкой.
Другой философ Ник Бостром (Nick Bostrom) строил догадки, что наша Вселенная может быть лишь одной из многих «моделирований» на компьютере пришельцев, что-то вроде компьютерной игры.
Если это так, то нам остается надеяться, что существа, управляющие нашим искусственным миром, безобидны, и не захотят нажать кнопку отключения в случае нашего «плохого поведения».
Вероятность: Согласно подсчетам Бострома, существует больше 50 процентов вероятности того, что наша Вселенная ненастоящая. Более того, отсутствие доказательств существования внеземной жизни может быть косвенным доказательством того, что наша Вселенная – это не то, что нам кажется.
Результат: Катастрофический, в случае если те, кто нами управляет, обратятся против нас.
Глобальное изменение климата
Сейчас мало кто из ученых сомневается в том, что выбросы углерода влияют на климат нашей планеты. Согласно отчету Межправительственной группы экспертов по изменению климата в будущем средняя температура на Земле повысится на 3-4 градуса.
Хотя это не означает конца света, человечеству понадобятся ресурсы, чтобы справится с таким кардинальным изменением. Эффект глобального потепления начнет ощущаться к середине века, как раз, когда население Земли по прогнозам достигнет 9-ти миллиардов. Миллионы людей могут остаться без домов из-за повышения уровня моря, а погодные изменения нанесут серьезный урон сельскому хозяйству.
Вероятность: Уровень углекислого газа может повыситься до 600 частей на миллиард, и климатические изменения будут соответствующие.
Результат: В некоторых местах — катастрофический, в других – меньше. В отличие от большинства катастроф, у нас есть шансы что-то исправить.
Источник
Последний фронтир пахнет практически как гоночный трек NASCAR – букетом из раскалённого металла, дизельных выхлопов и барбекю. Какова причина этого? В основном – умирающие звёзды.
Побочным продуктом реакций, происходящих в звёздах, являются соединения, называемые полициклическими ароматическими углеводородами. Эти молекулы «по всей видимости, распространены во вселенной повсеместно», говорит основатель и директор Лаборатории астрофизики и астрохимии NASA Луис Алламандола. «И они странствуют по ней вечно», появляясь в кометах, метеорах и космической пыли. Как полагают учёные, эти углеводороды даже сыграли определённую роль в появлении самых ранних форм жизни на Земле. И что неудивительно, полициклические ароматические углеводороды можно обнаружить в угле, нефти и даже в пище.
Разумеется, просто вдохнуть запах космоса невозможно (это всё-таки вакуум, в конце концов!), однако когда астронавты работают за пределами МКС, эти космические соединения оседают на их костюмах и попадают внутрь станции. По отчётам астронавтов, они после этого пахнут как «подгоревшие» или «зажаренные» бифштексы.
Аромат космоса настолько характерен, что три года назад NASA обратилась к парфюмеру Стивену Пирсу из компании Omega Ingredients, чтобы тот воссоздал этот запах для тренировочных симуляторов. «Недавно мы сумели получить аромат Луны», рассказывает Пирс. «Астронавты сравнивают его с запахом сгоревшего пороха».
Алламандола объясняет, что наша Солнечная система имеет особенно едкий запах, поскольку она богата углеродом и бедна кислородом, и «здесь точно также как и в автомобиле — если вы уменьшаете приток кислорода, вы получаете чёрную сажу и неприятный запах». Богатые же кислородом звёзды имеют аромат, напоминающий уголь для барбекю. Но по-настоящему интересными запахи становятся, когда вы покидаете пределы нашей галактики. В отдалённых уголках вселенной молекулярные облака, наполненные крошечными частичками пыли, представляют собой настоящий шведский стол ароматов — от сладкого сахара до запаха протухших яиц сероводорода.
Источник
НАСА показало изображение скал на поверхности Марса, имеющих необычную текстуру.
Снимок доступен на сайте агентства.
Область, представленная на изображении, имеет размеры примерно полтора на три километра. Южные склоны покрыты слоем льда, тогда как на северных лед уже растаял. Также на снимке внизу виден небольшой кратер.
Изображение было получено 30 ноября 2014 года при помощи камеры HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment). Она является одним из шести основных инструментов, установленных на орбитальный марсианский аппарат НАСА — MRO (Mars Reconnaissance Orbiter).
MRO был запущен на орбиту Марса в 2005 году. В 2008-м его основная миссия подошла к концу, но НАСА продлило работу зонда. Кроме съемки поверхности планеты, аппарат участвует в передаче сигналов на Землю с марсоходов.
Источник
Освоение космического пространства – процесс невероятно сложный, трудоемкий и дорогой. И причастные к нему специалисты из разных сфер деятельности постоянно генерируют все новые и новые идеи, порою, весьма неординарные. Некоторые из них со временем будут реализованы, а некоторые останутся в истории в качестве курьезов.
Завод по переработке фекалий на Луне
Одной из основных препон для освоения дальних уголков Солнечной Системы является техническая сложность в выводе за пределы Земной атмосферы большого количества топлива, достаточного для совершения длительных миссий. Даже на Марс с точки зрения нынешних технологий добраться практически невозможно.
Ученые давно размышляют над возможностью построить завод по производству топлива для космических аппаратов не на Земле, а за ее пределами. И недавно специалистами из NASA была озвучена поистине неординарная идея относительно такого производства. В Американском Космическом Агентстве предложили создать на будущей лунной базе промышленные мощности по переработке фекалий астронавтов в топливо для космических аппаратов.
Согласно этой идее от NASA, космические аппараты, отправляющиеся на Марс и дальше, будут делать промежуточную остановку на Луне для дозаправки. Для этого, правда, придется сильно модернизировать использующиеся сейчас типы двигателей, чтобы они могли работать также на столь необычном топливе, как переработанные человеческие фекалии.
Космический лифт
Возможно, в относительно недалеком будущем добраться на орбиту Земли станет во много раз проще, чем сейчас. Ведь для этого не нужны будут стартующие с космодромов ракеты – чтобы отправиться в Космос достаточно будет лишь воспользоваться лифтом.
Орбитальный лифт – это мечта нескольких поколений ученых и инженеров, работающих над покорением Космоса. Уже не первое десятилетие множество команд из разных уголков мира ведут изыскания в сфере технологий, которые позволят в будущем создать подобное транспортное средство.
Космический лифт от японской корпорации Obayashi Corporation
Одни группы работают над созданием сверхтонких, сверхлегких и сверхпрочных материалов для троса длиной в сотни километров, по которому будет подниматься этот лифт, другие – разрабатывают инновационные двигатели для обеспечения такого движения.
Космический лифт от японской корпорации Obayashi Corporation
Японская корпорация Obayashi Corporation обещает создать действующую модель космического лифта к 2050 году. Этот орбитальный транспорт сможет подниматься со скоростью 200 километров в час и везти одновременно до 30 человек. Для достижения станции на высоте 38 тысяч километров над уровнем Земли лифту понадобится примерно восемь суток.
Орбитальный ночной клуб
Компания Virgin Galactic, занимающаяся космическим туризмом, ожидает, что полеты на орбиту в будущем станут настолько простыми и дешевыми, что туда можно будет добраться не сложнее, чем слетать, к примеру, в Австралию. А раз в Космосе появится множество людей, то надо обеспечить их там отдыхом и развлечениями.
Орбитальный ночной клуб от Playboy и Virgin Galactic
В результате пару лет назад Virgin Galactic и Playboy представили совместный проект, который подразумевает запуск на орбиту Земли собственной станции, которая будет работать в качестве ночного клуба для космических туристов.
Орбитальный ночной клуб от Playboy и Virgin Galactic
Эта станция, МКС для взрослых, как ее называют создатели, будет состоять из центрального ядра, где откроется ресторан, и кольца отдельных помещений вокруг. В этих ответвлениях будут находиться танцевальные залы, а также лаунж-зоны для отдыха и общения посетителей необычного ночного клуба.
Орбитальный ночной клуб от Playboy и Virgin Galactic
В Virgin Galactic и Playboy обещают, что танцы в условиях невесомости будут по-настоящему интересным, необычным опытом даже для самых заядлых тусовщиков.
Добыча полезных элементов на астероидах
Кинорежиссер Джеймс Кэмерон известен миру как человек, который умеет реализовывать совершенно фантастические проекты, казавшиеся для всех остальных невыполнимыми. Своими фильмами «Терминатор», «Титаник» и «Аватар» он установил совершенно новые технологические планки в кинематографе, а в 2012 году Кэмерон третьим в истории опустился в батискафе на дно Марианской впадины.
Но не только морскими глубинами ограничиваются нынешние исследовательские интересы Кэмерона, он также обратил свой взгляд в Космос. Известный режиссер стал одним из учредителей фонда, который планирует начать добычу полезных ископаемых на космических объектах.
Джеймс Кэмерон предлагает начать добычу полезных ископаемых на астероидах
Ученые утверждают, что некоторые астероиды обладают огромными залежами редкоземельных элементов, добыча которых в ближайшем будущем может стать приоритетной. К примеру, в одном пятисотметровом космическом объекте может находиться больше платины, чем было добыто Человечеством за всю нашу историю.
Конечно, стоимость космической добычи полезных элементов во много раз превышает их разработку на Земле, но при условиях промышленных масштабов этой деятельности, вложения окупят себя многократно.
3D-принтер для печати еды в условиях невесомости
Американское Космическое Агентство мечтает о том, что астронавты, отправляющиеся в Космос в рамках его проектов, будут обеспечены куда большим разнообразием питательных блюд, чем это происходит сейчас. Для этого NASA выдало несколько крупных грантов на разработку 3D-принтеров, которые смогут печатать еду в условиях невесомости.
3D-принтер для печати еды в условиях невесомости
Но это в будущем, а пока подобные устройства должны научиться печатать еду в принципе. Суть технологии заключается в том, чтобы загружать в картриджи этого принтера разнообразные питательные элементы, которые могут, смешиваясь друг с другом, создавать разнообразные вкусы и субстанции. Это позволить печатать еду сразу блюдами, выбрав одну из предложенных устройством программ, не занимаясь традиционным приготовлением по частям.
3D-принтер для печати еды в условиях невесомости
В NASA уверены, что подобные принтеры станут обязательным кухонным прибором по всему миру уже через десять лет. А когда появятся обычные 3D-принтеры для приготовления еды, можно будет модифицировать их и для работы в условиях невесомости. Тем более что многие современные технологии, используемые в быту, изначально были разработаны в рамках космической гонки. В качестве наглядного подтверждения этим словам можно привести микроволновые печи.
источник
Хотя по человеческой шкале времени звезды и кажутся вечными, они, подобно всему сущему в природе, рождаются, живут и умирают. Согласно общепринятой гипотезе газопылевого облака звезда зарождается в результате гравитационного сжатия межзвездного газопылевого облака.
По мере уплотнения такого облака сначала образуется протозвезда, температура в ее центре неуклонно растет, пока не достигает предела, необходимого для того, чтобы скорость теплового движения частиц превысила порог, после которого протоны способны преодолеть макроскопические силы взаимного электростатического отталкивания (см. Закон Кулона) и вступить в реакцию термоядерного синтеза (см. Ядерный распад и синтез).
В результате многоступенчатой реакции термоядерного синтеза из четырех протонов в конечном итоге образуется ядро гелия (2 протона + 2 нейтрона) и выделяется целый фонтан разнообразных элементарных частиц. В конечном состоянии суммарная масса образовавшихся частиц меньше массы четырех исходных протонов, а значит, в процессе реакции выделяется свободная энергия (см. Теория относительности). Из-за этого внутренне ядро новорожденной звезды быстро разогревается до сверхвысоких температур, и его избыточная энергия начинает выплескиваться по направлению к ее менее горячей поверхности — и наружу. Одновременно давление в центре звезды начинает расти (см. Уравнение состояния идеального газа). Таким образом, «сжигая» водород в процессе термоядерной реакции, звезда не дает силам гравитационного притяжения сжать себя до сверхплотного состояния, противопоставляя гравитационному коллапсу непрерывно возобновляемое внутреннее термическое давление, в результате чего возникает устойчивое энергетическое равновесие. О звездах на стадии активного сжигания водорода говорят, что они находятся на «основной фазе» своего жизненного цикла или эволюции (см. Диаграмма Герцшпрунга—Рассела). Превращение одних химических элементов в другие внутри звезды называют ядерным синтезом или нуклеосинтезом.
В частности, Солнце находится на активной стадии сжигания водорода в процессе активного нуклеосинтеза уже около 5 миллиардов лет, и запасов водорода в ядре для его продолжения нашему светилу должно хватить еще на 5,5 миллиарда лет. Чем массивнее звезда, тем большим запасом водородного топлива она располагает, но для противодействия силам гравитационного коллапса ей приходится сжигать водород с интенсивностью, превосходящей по темпу роста темп роста запасов водорода по мере увеличения массы звезды. Таким образом, чем массивнее звезда, тем короче время ее жизни, определяемое исчерпанием запасов водорода, и самые крупные звезды в буквальном смысле сгорают за «какие-то» десятки миллионов лет. Самые мелкие звезды, с другой стороны, «безбедно» живут сотни миллиардов лет. Так что по этой шкале наше Солнце относится к «крепким середнякам».
Рано или поздно, однако, любая звезда израсходует весь пригодный для сжигания в своей термоядерной топке водород. Что дальше? Это также зависит от массы звезды. Солнце (и все звезды, не превышающие его по массе более чем в восемь раз) заканчиваю свою жизнь весьма банальным образом. По мере истощения запасов водорода в недрах звезды силы гравитационного сжатия, терпеливо ожидавшие этого часа с самого момента зарождения светила, начинают одерживать верх — и под их воздействием звезда начинает сжиматься и уплотняться. Этот процесс приводит к двоякому эффекту: Температура в слоях непосредственно вокруг ядра звезды повышается до уровня, при котором содержащийся там водород вступает, наконец, в реакцию термоядерного синтеза с образованием гелия. В то же время температура в самом ядре, состоящем теперь практически из одного гелия, повышается настолько, что уже сам гелий — своего рода «пепел» затухающей первичной реакции нуклеосинтеза — вступает в новую реакцию термоядерного синтеза: из трех ядер гелия образуется одно ядро углерода. Этот процесс вторичной реакции термоядерного синтеза, топливом для которого служат продукты первичной реакции, — один из ключевых моментов жизненного цикла звезд.
При вторичном сгорании гелия в ядре звезды выделяется так много энергии, что звезда начинает буквально раздуваться. В частности, оболочка Солнца на этой стадии жизни расширится за пределы орбиты Венеры. При этом совокупная энергия излучения звезды остается примерно на том же уровне, что и в течение основной фазы ее жизни, но, поскольку излучается эта энергия теперь через значительно бо_льшую площадь поверхности, внешний слой звезды остывает до красной части спектра. Звезда превращается в красный гигант.
Для звезд класса Солнца после истощения топлива, питающего вторичную реакцию нуклеосинтеза, снова наступает стадия гравитационного коллапса — на этот раз окончательного. Температура внутри ядра больше не способна подняться до уровня, необходимого для начала термоядерной реакции следующего уровня. Поэтому звезда сжимается до тех пор, пока силы гравитационного притяжения не будут уравновешены следующим силовым барьером. В его роли выступает давление вырожденного электронного газа (см. Предел Чандрасекара). Электроны, до этой стадии игравшие роль безработных статистов в эволюции звезды, не участвуя в реакциях ядерного синтеза и свободно перемещаясь между ядрами, находящимися в процессе синтеза, на определенной стадии сжатия оказываются лишенными «жизненного пространства» и начинают «сопротивляться» дальнейшему гравитационному сжатию звезды. Состояние звезды стабилизируется, и она превращается в вырожденного белого карлика, который будет излучать в пространство остаточное тепло, пока не остынет окончательно.
Звезды более массивные, нежели Солнце, ждет куда более зрелищный конец. После сгорания гелия их масса при сжатии оказывается достаточной для разогрева ядра и оболочки до температур, необходимых для запуска следующих реакций нуклеосинтеза — углерода, затем кремния, магния — и так далее, по мере роста ядерных масс. При этом при начале каждой новой реакции в ядре звезды предыдущая продолжается в ее оболочке. На самом деле, все химические элементы вплоть до железа, из которых состоит Вселенная, образовались именно в результате нуклеосинтеза в недрах умирающих звезд этого типа. Но железо — это предел; оно не может служить топливом для реакций ядерного синтеза или распада ни при каких температурах и давлениях, поскольку как для его распада, так и для добавления к нему дополнительных нуклонов необходим приток внешней энергии. В результате массивная звезда постепенно накапливает внутри себя железное ядро, не способное послужить топливом ни для каких дальнейших ядерных реакций.
Как только температура и давление внутри ядра достигают определенного уровня, электроны начинают вступать во взаимодействие с протонами ядер железа, в результате чего образуются нейтроны. И за очень короткий отрезок времени — некоторые теоретики полагают, что на это уходят считанные секунды, — свободные на протяжении всей предыдущей эволюции звезды электроны буквально растворяются в протонах ядер железа, всё вещество ядра звезды превращается в сплошной сгусток нейтронов и начинает стремительно сжиматься в гравитационном коллапсе, поскольку противодействовавшее ему давление вырожденного электронного газа падает до нуля. Внешняя оболочка звезды, из под которой оказывается выбита всякая опора, обрушивается к центру. Энергия столкновения обрушившейся внешней оболочки с нейтронным ядром столь высока, что она с огромной скоростью отскакивает и разлетается во все стороны от ядра — и звезда буквально взрывается в ослепительной вспышке сверхновой звезды. За считанные секунды при вспышке сверхновой может выделиться в пространство больше энергии, чем выделяют за это же время все звезды галактики вместе взятые.
После вспышки сверхновой и разлета оболочки у звезд массой порядка 10-30 солнечных масс продолжающийся гравитационный коллапс приводит к образованию нейтронной звезды, вещество которой сжимается до тех пор, пока не начинает давать о себе знать давление вырожденных нейтронов — иными словами, теперь уже нейтроны (подобно тому, как ранее это делали электроны) начинают противиться дальнейшему сжатию, требуя себе жизненного пространства. Это обычно происходит по достижении звездой размеров около 15 км в диаметре. В результате образуется быстро вращающаяся нейтронная звезда, испускающая электромагнитные импульсы с частотой ее вращения; такие звезды называются пульсарами. Наконец, если масса ядра звезды превышает 30 солнечных масс, ничто не в силах остановить ее дальнейший гравитационный коллапс, и в результате вспышки сверхновой образуется черная дыра.
источник
Российское правительство рассекретило данные дистанционного зондирования Земли из космоса, получаемые с зарубежных и российских космических аппаратов гражданского назначения, свидетельствует соответствующее постановление.
«Установить, что данные дистанционного зондирования Земли из космоса, получаемые с зарубежных космических аппаратов и российских космических аппаратов гражданского назначения, отнесению к государственной тайне не подлежат и публично используются в соответствии с законодательством Российской Федерации», – говорится в опубликованном на официальном портале правовой информации постановлении.
Ранее сообщалось, что Минобороны согласилось рассекретить спутниковые изображения российской территории высокого разрешения (выше двух метров на пиксель) вплоть до августа этого года.
Тогда же руководитель рабочей группы экспертного совета при правительстве России по вопросу Дистанционного зондирования земли (ДЗЗ) на территории России Сергей Недорослев рассказал, каким образом было принято такое решение.
«Летом этого года мэр Москвы Сергей Собянин вынес вопрос об использовании снимков высокого разрешения на обсуждение правительственной комиссии по использованию информационных технологий для улучшения качества жизни и условий ведения предпринимательской деятельности. Мэр интересовался: почему городские службы не имеют возможности использовать в работе высокоточные снимки Земли, притом что Google их публикует в открытом доступе?», – рассказал Недорослев.
«Тогда Дмитрий Медведев как председатель правкомиссии по IT дал поручение создать рабочую группу под руководством Сергея Собянина и министра Михаила Абызова, в которую вошли представители ФСБ, Минобороны и других заинтересованных ведомств. Эта группа четко отработала и доложила премьеру, что решение найдено», – добавил Недорослев.
«Выработанное решение в скором времени нашло отражение в проекте постановления правительства «Об открытом опубликовании данных дистанционного зондирования Земли из космоса, полученных с зарубежных космических аппаратов или российских космических аппаратов гражданского назначения», – рассказал он.
Источник
Малейшие сбои в работе нашего гигантского термоядерного реактора — то есть Солнца, могут привести к тому, что на нашей планете может попросту стать либо слишком холодно, либо слишком жарко для поддержания жизни и необходимых ингредиентов для неё: а именно пригодной для дыхания атмосферы и воды в жидком состоянии.
Солнце является довольно постоянной звездой, по сравнению с большинством других звёзд нашей Галактики, однако поток его излучения всё же изменяется на протяжении относительно стабильного 11-летнего цикла. Изменения эти составляют всего 0,1 %, но даже эта ничтожно малая цифра довольно серьёзно воздействует на климат Земли.
Умеренные бури происходят регулярно по 100—150 раз в год, однако солнечный супершторм может уничтожить значительную часть энергосистемы в развитых странах. Мощнейшей за всю историю измерений стала буря 1859 года, также известная как «Событие Кэррингтона». Корональный выброс был настолько мощным, что Северные сияния наблюдались по всему миру, даже над Карибами. Солнечный шторм привёл к нарушениям в работе телеграфных линий США. Но в середине XIX века не было серьёзной электрической инфраструктуры, а вот если бы такой катаклизм произошёл в наши дни, он бы вывел из строя трансформаторы высокого напряжения и оставил бы без электричества целые страны, отбросив нас на сто лет назад.
Гамма-всплеск
Солнце не единственная звезда, которая несёт угрозу для нашей планеты. Масштабные космические выбросы энергии наблюдаются в отдалённых галактиках, называются они гамма-всплесками. Это самые яркие электромагнитные явления происходят во время вспышки сверхновой, когда быстро вращающаяся массивная звезда коллапсирует, превращаясь либо в нейтронную звезду, либо в кварковую звезду, либо в чёрную дыру. При этом за несколько секунд вспышки высвобождается столько энергии, сколько Солнцем выделяется за 10 миллиардов лет.
Источники этих выбросов находятся на расстояниях в миллиарды световых лет от Земли, а в нашей Галактике гамма-всплеск случается примерно 1 раз в миллион лет, но если он произойдёт достаточно близко от Земли, то его последствия значительно отразятся на всём живом. По данным исследования 2004 года, гамма-всплеск на расстоянии около 3 262 световых лет может уничтожить до половины озонового слоя Земли, который является нашей главной защитой от ультрафиолетового излучения. При этом лучи от взрыва в сочетании с обычным солнечным излучением, проходящим через ослабленный озоновый «фильтр», могут вызвать массовое вымирание человечества.
Если гамма-всплеск произойдёт на расстоянии 10 световых лет (в таких пределах от нас находится около 10 звёзд), это будет эквивалентно взрыву атомной бомбы на каждом гектаре неба, и на половине планеты всё живое будет истреблено мгновенно, а на второй половине чуть позже за счёт вторичных эффектов.
Супервулканы
Серьёзная опасность таится и в недрах нашей планеты. Известно, что извержения так называемых супервулканов, которых на Земле существует около 20, могут изменить на Земле климат и привести к самым страшным последствиям. Хорошо одно — в среднем такие извержения происходят раз в 100 тысяч лет.
Одну из наиболее опасных подземных сил несёт в себе Йеллоустонская кальдера, которая имеет размеры около 55 км на 72 км, и занимает треть территории знаменитого национального парка. Учёные установили, что вулкан извергался три раза, последний раз 640 тыс. лет назад. Вероятность нового гигантского извержения оценивается учёными в 0,00014 % в год.
Извержение Йеллоустонского вулкана грозит всему человечеству. По словам учёных, в стратосферу будет выброшено огромное облако, которое может зависнуть на долгое время, препятствуя проникновению на Землю солнечных лучей. Сокращение мощности солнечной радиации вдвое приведёт к глобальному неурожаю, а имеющихся на земле запасов продовольствия едва ли хватит на пару месяцев. Среднегодовая температура на Земле может снизиться на 12 градусов и вернуться на исходные позиции лишь через 2–3 года.
Другие менее крупные вулканы могут грозить страшными последствиями иного характера. Например, вулкан на острове Ла Пальма Канарского архипелага в случае извержения может вызвать гигантскую океанскую волну, которая способна затопить Карибы и огромные территории побережья США. Один из склонов вулкана нестабилен, и в случае если он начнёт извергаться, в океан может обрушиться скала массой в полтриллиона тонн. Она вызовет волну высотой в 650 метров, которой не составит труда быстро пересечь Атлантику.
Глобальная пандемия
Население нашей планеты продолжает расти, и при этом уже более 50 % людей являются жителями городов. Перенаселённость приводит к росту мутаций, а высокая плотность населения — к быстрому распространению заболеваний. Судя по всему, эта тенденция только сохранится, и в будущем нам следует ожидать появления новых страшных эпидемий, которые способны убивать целые города.
При этом антибиотики становятся всё более бесполезными, чем не на шутку озабочена Всемирная организация здравоохранения. Рост устойчивости к антибиотикам угрожает откинуть человечество в эпоху до изобретения пенициллина, когда самая пустяковая инфекция становилась смертельно опасной. «В связи с отсутствием оперативных и согласованных действий многих заинтересованных сторон наш мир вступает в эпоху, когда антибиотики теряют эффективность, и обычные инфекции и небольшие травмы, которые можно было излечивать в течение многих десятилетий, сейчас могут снова убивать, — говорит помощник генерального директора ВОЗ по безопасности здравоохранения доктор Кейджи Фукуда.
В общем, не сложно представить, как вспыхнет новая эпидемия чумы и врачи не будут иметь никакой возможности остановить её. Всем известно, что такое чёрная смерть, бушевавшая в середине XIV века и уничтожившая чуть ли не половину населения мира, на восстановление популяции после которой ушло аж 150 лет. Другая страшная пандемия произошла в 1918—1919 годах, когда от испанского гриппа умерли приблизительно от 50 до 100 млн человек (или около 5 % населения). С нынешним уровнем урбанизации и развитием транспортной инфраструктуры дела будут обстоять только хуже.
В 2010 году команда специалистов эпидемиологов построила компьютерную модель вируса Нипах, после чего проследили за тем, как он будет распространяться и развиваться. Отчёт о результатах компьютерной симуляции лёг в основу фильма «Заражение». Так что фантазии о смертельном вирусе неизвестного происхождения, который стремительно распространяется по всему миру, вполне могут стать реальностью.
Истощение ресурсов
Сколько ещё осталось нефти в недрах нашей планеты, никто точно не знает. Но по оптимистичным прогнозам, к 2050 году уже будет выкачана половина всего мирового нефтяного запаса (согласно обнародованным разведывательным данным). «Первая и самая насущная проблема, с которой мы столкнёмся к тому моменту, — это завершение эпохи дешёвого природного топлива. Без преувеличения можно сказать, что именно запасы дешёвой нефти и природного газа лежат в основе современной обеспеченной жизни», — пишет литератор-фаталист Джеймс Г. Кунстлер.
Нефтяной кризис будет иметь ужасающие последствия, к которому большая часть населения мира не готова. И этот процесс затронет не только промышленно развитые страны. Со временем, когда нефть будет всё более редким ресурсом, более развитым странам придётся искать её там, где она ещё останется — у своих более слабых соседей. Настанет новый этап эксплуатации «бедных» стран «богатыми» странами: на Ближнем Востоке и в Африке будут развязываться всё новые вооружённые конфликты.
Дефицит нефти может спровоцировать острую нехватку и других необходимых для жизнедеятельности человечества ресурсов. Миллиарды людей будут голодать из-за всеобщей зависимости от ископаемого топлива. В итоге это всё может привести к возвращению к натуральному хозяйству.
Возможно, однажды человечество слезет с нефтяной иглы и заменит бензин спиртом, который будет добываться из кукурузы или сахарного тростника. Однако нет ни одного известного способа, с помощью которого мы можем производить редкоземельные металлы, а их потенциальных заменителей либо не существует в природе, либо они обладают недостаточными свойствами. А без этих веществ у нас не было бы ни смартфонов, ни компьютеров, ни электромобилей, ни всякой прочей электроники, а соответственно, и прогресса.
Согласно подсчётам учёных Йельского университета США, источники редкоземельных металлов истощаются с огромной скоростью. На данный момент около 95 % всех редкоземельных металлов добывает Китай, и совсем недавно его правительство ввело ограничения на экспорт некоторых элементов, а также удвоило на них цену для не китайских производителей.
Серая слизь
С развитием технологий человечеству стоит опасаться, что технологии эти выйдут из-под контроля и уничтожат своих создателей. Одной из гипотетических угроз является то, что футурологи называют серой слизью (Grey Goo) — самовоспроизводящуюся молекулярную нанотехнологию, которая не подчиняется человеку.
Впервые о возможности создания такой субстанции заговорил американский учёный Ким Эрик Дрекслер, которого называют «отцом нанотехнологий». Идею создания нанороботов учёный рассмотрел в своей книге «Машины создания». В оригинальной идее предполагалось, что микроскопические машины могут быть разработаны в лаборатории, но также могут получить свои свойства и случайным образом.
В 2010 году были впервые продемонстрированы нанороботы на основе ДНК, которые способны отыскивать и уничтожать раковые клетки, оставляя здоровые ткани невредимыми. Крошечные капсулы выделяют необходимые дозы лекарств при обнаружении цели и целенаправленно уничтожают «врага». В итоге выяснилось, что эти нанороботы могут существовать ещё месяц после смерти «хозяина».
Пока, разумеется, нанокиборги разрабатываются исключительно для блага людей, но в теории они вполне могут как созидать, так и уничтожать. Если в силу каких-то причин наноботы попадут в биосферу и начнут бесконечно размножаться, используя в качестве материала для создания своих копий всё, до чего смогут добраться, фактически они могут начать поглощать всё вокруг, включая саму планету. При этом гипотетическую «серую слизь» будет очень сложно уничтожить, так как будет достаточно одного сохранившегося репликатора, чтобы она заново начала размножаться. Если же такой робот попадёт в Мировой океан, то уничтожить его будет попросту невозможно.
Ядерный холокост
Пока в мире существует 7 стран, имеющих ядерное оружие, вероятность начала ядерной войны никак не может равняться нулю, несмотря на то что она может привести к вымиранию человечества или к концу современной цивилизации на Земле. Причины этой угрозы довольно очевидны: ядерный взрыв сопровождается разрушительной ударной волной, стирающей на пути всё вокруг, обжигающим световым излучением и проникающей радиацией, которая вызывает необратимые изменения в материи. Люди, даже не получившие значительных поражений непосредственно от взрыва, с большой вероятностью могут погибнуть от инфекционных заболеваний и химических отравлений. Велика вероятность сгореть в пожарах или оказаться замурованным в завалах.
Ядерный взрыв вызывает возмущение электромагнитного поля, которое выведет из строя электрическую и радиоэлектронную аппаратуру — то есть все линии связи, трансформаторы, полупроводниковые приборы, что приведёт к потере всех современных технологий.
Несмотря на все риски, которым подвергнется цивилизация, аналитики предполагают, что миллиарды людей тем не менее смогут пережить глобальную термоядерную войну. Но по её окончании может начаться ядерная зима. Повсеместные взрывы и пожары вынесут в стратосферу гигантское количество дыма и сажи. В результате солнечные лучи будут отражаться от этих частиц, и температура на планете повсеместно снизится до арктической, а выжившему населению придётся приспосабливаться к новым тяжелейшим условиям.
Невежество и глупость
Наиболее недооценённой угрозой для любого общества является невежество(бессознательное или осознанное) в сочетании с пассивностью и ленью. Оба типа невежества вскармливаются средствами массовой информации — главными инструментами политиков и корпораций.
Именно «культ невежества» является причиной того, что в XXI веке в мире существуют религиозные фундаменталисты, расисты, люди, поклоняющиеся власти и демонизирующие всех тех, кто этого не делает. Именно из-за повсеместного невежества всюду встречаются люди, которые отрицают глобальное потепление и эксплуатируют других ради личной сверхприбыли.
В «сытые годы» невежество растёт, а важность и необходимость образования становятся менее очевидными. Молодое поколение, пользуясь выгодами системы, которая была построена их предками, постепенно забывает, как и зачем эта система была построена. В конце концов, некомпетентные люди получают власть при поддержке большинства, тем самым поставив основы самой системы под угрозу.
Популизм и отсутствие компетенции несут реальную опасность для человечества. Так, например, исследователи из США (страны, которая в настоящий момент находится на пике процветания в результате технических достижений и эффективной экономической политики в XIX и XX веке) говорят о том, что этот пик можно интерпретировать как начало упадка. Хотя бы потому, что бывший кандидат в вице-президенты США Сара Пэйлин не знакома с элементарными научными теориями.
Макс Тегмарк, профессор физики в Массачусетском технологическом институте, также считает, что человеческая глупость — самая большая проблема всего человечества, а искусственный интеллект — его крупнейшая экзистенциальная опасность. Люди с ограниченным интеллектуальным функционированием, игнорируя потенциальные катастрофические последствия, могут допустить, что искусственный интеллект разовьётся в нечто, способное уничтожить человечество.
источник
Возможность появления черных дыр была доказана ещё в XVIII веке. С того времени их изучение является приоритетным направлением науки. О черных дырах слышали все. Между тем, сегодня их существование оспаривается.
1 Тайна космоса
Черные дыры — одни из самых загадочных объектов, с которыми сталкивается астрофизика — массивные образования, которые удерживают внутри себя материю, включая свет. Обычно ученые выделяют четыре сценария их образования. Эволюция массивных звёзд может заканчиваться гравитационным коллапсом, после исчерпания материала для термоядерных реакций они начинают сжиматься, буквально проваливаясь внутрь себя. Близкие по смыслу процессы могут проходить с центрами галактик или протогалактическим газом. Эти сценарии считаются реалистичными, в отличие от двух других, гипотетических — формирования (первичных) чёрных дыр сразу после Большого Взрыва и их возникновение в ядерных реакциях высоких энергий.
2 XVIII век
Теоретически возможность существования такого явления, как черные дыры, была продемонстрирована еще в XVIII веке, в рамках классической, всем известной по школе ньютоновской механики. Это сделал британский физик Джон Мичелл, рассуждения которого включил в свою книгу Лаплас. Тела падают на Землю благодаря гравитации. Чтобы объект преодолел притяжение, ему нужно придать определенную скорость (для Земли 11 км/с). Величина этой скорости зависит от массы и радиуса притягивающего тела (в нашем случае — Земли), следовательно, если многократно увеличивать ее массу при одинаковом радиусе или, наоборот, уменьшать радиус при сохранении массы, можно достигнуть такого значения, что преодолеть гравитацию можно будет лишь на такой скорости, что даже свет не сможет преодолеть ее. То есть сторонний наблюдатель такой объект просто не сможет увидеть. Для достижения такого эффекта Землю, например, нужно было бы сжать до шарика радиусом 9 миллиметров.
3 Теория относительности
На рубеже XIX и XX веков к физикам пришло понимание, что скорость света, по-видимому, является непреодолимой константой, и образ мира изменился. Общая теория относительности Эйнштейна (ОТО) представляет гравитацию как искривление пространства-времени вблизи объектов, имеющих большую массу или энергию (подобно тому, как тонкая пружинящая поверхность проминается под массой тяжелого металлического шарика). Например, время вблизи массивных объектов течет медленнее, чем на удалении от них. Черная дыра — это область, гравитация которой настолько велика, что объекты, даже двигаясь на скорости света (включая и сами кванты света), не могут преодолеть ее. Граница этой области называется горизонтом событий. Причем согласно ОТО, гипотетический наблюдатель, который оказался бы рядом с черной дырой, миновал бы горизонт событий, не заметив ничего примечательного, правда, пути назад уже бы не было, а приливные силы затем вытянули бы его, «как спагетти», и разорвали.
4 Они излучают!
Дальнейшая эволюция взглядов на черные дыры связана уже с квантовой физикой. Согласно ОТО, такие объекты по определению не имеют излучения, не могут терять массу, а могут только расти, поглощая новые объекты. Однако еще в 1970-е годы Стивен Хокинг показал, что черные дыры должны излучать. Этот тезис связан с представлением о вакууме как пространстве, где постоянно возникают и тут же аннигилируют пары «частица — античастица». Существует вероятность, что при возникновении очередная пара окажется по разную сторону от горизонта событий. Причем чем меньше черная дыра, тем интенсивнее она испаряет. Новый поворот мысли позволил ученым рассуждать о термодинамике и энтропии черных дыр, однако тезис Хокинга создал и две сложных вопроса: «информационный парадокс» и принципиальное разногласие с ОТО.
5 «Информационный парадокс»
«Чёрные дыры не имеют волос» — заявлял в середине XX века физик Джон Уилер, их состояние характеризуется максимум тремя параметрами: массой, скоростью вращения и зарядом. Если материя попадает сюда, иные параметры будут «забыты». При этом черная дыра может также излучать энергию, и согласно построениям Хокинга, это исключительно тепловое излучение, которое не зависит от исходного состояния черной дыры и попавшего в нее ранее объекта. Получается, что восстановить информацию о характере такого объекта уже не удастся. Но тем самым квантовая физика загоняет себя в тупик, поскольку ей необходимо знать и начальные, и конечные условия преобразований. Иными словами, чтобы сумма вероятностей всех возможных процессов была равна единице (так называемый «принцип унитарности»). Обойти этот парадокс, считает Хуан Малдасена (Принстон), может теория струн, которая соединяет квантовую механику и теорию гравитации Эйнштейна, однако пока удовлетворительные результаты были получены только на упрощенной (анти-де-ситтеровской (AdS) модели пространства-времени.
6 «Судьба астронавта»
В 2011 году команда физика-теоретика Джозефа Полчински (Университет Калифорнии) пересмотрела судьбу наблюдателя, который бы оказался рядом с черной дырой: он не смог бы незаметно для себя миновать горизонт событий, а просто сгорел бы, поскольку, излучение Хокинга неизбежно должно разогревать границу черной дыры до высоких температур. В то время как для ОТО важно, чтобы горизонт событий был незаметен — ведь, согласно ей, тело в свободном падении подчиняется одним и тем же законам в любой точке Вселенной. Полчински предложил решение своего парадокса, но такое, что пришлось бы отказаться уже от квантовой механики.
7 Черных дыр нет?
Теперь Хокинг предлагает решение, которое может примирить обе теории. Горизонта событий как такового вообще нет, утверждает ученый: квантовые взаимодействия, разворачивающиеся рядом с черной дыры, приводят к таким сильным флуктуациям пространства-времени, что четкой границы у нее быть не может. Существует только оптический горизонт, связанный с тем, что свет не может покинуть черную дыру. Если нет горизонта событий, нет и эффекта огненной стены, описанной Полчински. Информация в черной дыре должна сохраняться, продолжает Хокинг, который еще в 2004 году согласился с выкладками Малдасены, но поскольку излучение черной дыры будет хаотичным, восстановить эту информацию будет задачей столь же трудной, как и предсказать погоду на длительное время вперед.
источник