Новые тайны науки: Новые открытия в науке — Тайны науки и жизни

Содержание

9 тайн мира, которые наука наконец раскрыла

1. Зачем нужен антикитерский механизм

Уцелевший кусок механизма — спереди и сзади. Национальный археологический музей, Афины. Изображение: Marsyas / Wikimedia Commons.

4 апреля 1900 года капитан Димитриос Контос и его команда охотников за губками отправилась, как обычно, на промысел у берегов родной Греции. Эти ребята зарабатывали тем, что отлавливали родичей Спанч Боба, чтобы использовать их по назначению — для мытья посуды и купания. Да, пока не придумали синтетические губки, для этих целей применялись живые существа.

Один из ныряльщиков случайно обнаружил затонувший римский грузовой корабль эпохи античности. Очевидно, тот вёз трофейные греческие сокровища в Рим для традиционного триумфального парада, но не добрался до цели. На борту имелись великолепные бронзовые и мраморные статуи, бронзовая лира, золотые украшения, керамика, серебряные монеты и прочее добро.

Наверное, римляне, до которых всё это не доехало, были расстроены.

Но самой интересной находкой стал знаменитый антикитерский механизм. Он представлял собой деревянный корпус с тремя десятками бронзовых шестерней и циферблатами на передней части. На одной из панелей было что-то написано — возможно, руководство для пользователя.

Данный аппарат вызвал немалое потрясение в научном мире, поскольку считалось, что ничего сравнимого по сложности человечество не изобретало вплоть до XIII века — именно тогда были созданы механические часы. Никто и не подозревал, что греки были на такое способны.

Долгое время наука не могла дать однозначного ответа, для чего, собственно, девайс предназначался. Высказывались предположения, что это часы, аналоговый арифмометр, астролябия или вообще первый в истории компьютер.

Реконструкция, выполненная историком Дереком Прайсом. В горизонтальном виде напоминает шахматные часы. Национальный археологический музей, Афины. Изображение: Marsyas / Wikimedia Commons.

Однако сотрудники Университетского колледжа Лондона всё же расшифровали принцип работы механизма, просветив его рентгеном, и даже создали действующую модель.

Они выяснили, что этот аппарат был приспособлен для определения положения Солнца, фаз Луны и времени солнечных и лунных затмений. Предназначался он для установки дат Олимпиады, а также Наайских, Пифийских, Немейских и Истмийских игр. В общем, такой механический календарь для спортсменов, чтобы те точно знали, в какой день боги благословили их бегать.

2. Из-за чего произошло вымирание 90% видов на планете

Диметродон. Не пережил перми. Государственный музей природы Карлсруэ, Германия. Изображение: H. Zell / Wikimedia Commons

252 миллиона лет назад почти 90% видов живности на Земле взяли и вымерли. Для сравнения, мезозойское вымирание (когда исчезли динозавры) затронуло всего-то 20%.

Среди пострадавших — последние трилобиты (морские родственники современных мокриц, противные создания), палеодиктиоптеры (летающий гибрид стрекозы и двухвостки, некоторые умудрялись вымахать длиною в метр), куча прарептилий, звероящеров и прочих любопытных с точки зрения зоологии зверюшек. Это событие получило название «Великое пермское вымирание».

Научным сообществом высказывалось множество догадок, почему, собственно, планета осталась без метровых стрекоз. Виновниками называли гигантский метеорит вроде того, что добил динозавров, изменения климата и прочие глобальные события. Однако в итоге оказалось, что причина столь катастрофических последствий куда более мелкая, заметная только под микроскопом.

Имя виновника — Methanosarcina. Это род одноклеточных микроорганизмов, производящих в процессе жизнедеятельности метан.

Именно благодаря им это вещество присутствует в нефтяных скважинах, сточных водах, желудках коров, вашем собственном пищеварительном тракте и других малоприятных местах.

Примерно 240 миллионов лет назад Methanosarcina научились переваривать ацетат. Какой-то микроб случайно сожрал бактерию, умевшую разлагать целлюлозу, нечаянно усвоил её ДНК и рассказал знакомым — это называется горизонтальный перенос генов. Плюс к этому в Сибири бабахнули вулканы, извергая в больших количествах никель, который был необходим для хорошего самочувствия Methanosarcina.

Впечатлённые резко улучшившимися условиями жизни, Methanosarcina стали размножаться как сумасшедшие и заполнили всю атмосферу метаном. Скакнула кислотность океана и воздуха, накопление углекислоты и метана привело к парниковому эффекту и росту уровня сероводорода в воздухе. Как вы понимаете, запах был не очень приятным.

Диметродон (слева) и эриопс (справа) не выжили. Изображение: Dmitry Bogdanov / Wikimedia Commons

Потом, конечно, вулканы перестали извергаться, микробам стало не хватать никеля, число их убавилось, и метан подвыветрился. Но 96% водных и 70% наземных видов животных, не переживших это бедствие, было уже не вернуть.

Кстати, ещё раньше, около 2,45 миллиарда лет назад, произошла так называемая кислородная катастрофа, когда цианобактерии научились фотосинтезировать и производить кислород. Он стал смертельным ядом для большинства микроскопических организмов того времени.

Мы с вами — потомки тех выживших микроорганизмов, которые сумели не травиться кислородом, а усваивать его. И так к нему привыкли, что теперь он стал для нас необходим.

3. Как перемещали истуканов с острова Пасхи

Моаи на острове Аху Тонгарики. Изображение: Ian Sewell / Wikimedia Commons

Вам наверняка знакомы каменные фигуры на фото. Это моаи — знаменитые истуканы с острова Рапа Нуи, или Пасхи. В них, по поверьям местных жителей, заключена сила предков. Изваяния делают духов более дружественными, сохраняют плодородие земли и вообще приносят много пользы — просто вы не замечаете.

Долгое время для науки было загадкой, как, собственно, рапануйцы сумели эти статуи сделать. Выдолбить физиономию из куска базальта — особого искусства не надо, но вот как их доставили из каменоломен туда, где предполагалась установка?

Высказывалось множество предположений. Например, островитяне могли везти статуи на деревянных салазках, как египтяне блоки для пирамид. Или катить, подкладывая брёвна по направлению движения. Или постепенно перемещать их, подтягивая на большой деревянной «рогатке». И это мы даже не вспоминаем о возможной помощи инопланетян.

Правда, деревьев на острове и раньше было немного, а с дальнейшем развитием племён их и вовсе почти все вырубили, спровоцировав экологическую катастрофу.

Так что особенно выдающихся строительных аппаратов в тех условиях не насобираешь, будь ты хоть Леонардо да Винчи. Кроме того, в легендах пасхальцев статуи сами приходили на нужное место, причём в вертикальном положении.

И учёные таки поняли как. На этом видео исследователи Терри Хант и Карл Липо вместе с небольшой командой перемещают 10-тонную статую, что называется, «ходьбой». Описывать бесполезно, это надо видеть.

Кстати, есть и другой способ перетаскивания статуй — просто волоком. О нём ещё в 1956 году рассказал путешественнику Туру Хейердалу вождь туземного племени «длинноухих». По его приказу люди на спор вытесали 12-тонную статую и перетащили на место в лежачем положении. На вопросы в духе «Чего вы раньше не рассказывали, как её двигать?» вождь ответил: «Ну, раньше просто никто не спрашивал».

4. Что такое пришельцы-скайфиши и орбы-плазмоиды

Скайфиши. То есть мотыльки. Изображение: rozyhammer / Reddit

Хосе Эскамилья, житель американского штата Нью-Мексико, страстно любил НЛО и хотел во что бы то ни стало его найти. У него почти получилось.

В 1994 году Хосе заснял на камеру продолговатые светящиеся стержни с мерцающей каймой, похожей на бахрому. Эскамилья заявил, что объекты его наблюдения демонстрируют сложное поведение и зачатки разума.

Благодаря своему открытию он прославился. Тысячи криптозоологов и уфологов по всему миру стали обнаруживать на своих снимках похожие штуковины. Их окрестили «стержнями» (от англ. rods) или «скайфишами» (от англ. sky fish, «воздушная рыба»).

Некоторые сторонники альтернативной науки предполагали, что это неизвестная нам форма жизни, другие объясняли всё активностью старых добрых инопланетян.

Реальность оказалась немного прозаичнее. Писатель Роберт Тодд Кэрролл и энтомолог Дуг Янега быстро нашли разгадку явления: это попавшие в объектив мотыльки, сфотографированные с большой выдержкой. Из-за этого быстро летящее насекомое растягивается на снимке в линию. Вот вам и весь феномен.

Выходец с того света, приняв шарообразную форму, атакует кота. Изображение: Joanne Harper

Аналогичное объяснение имеют и так называемые «орбы», или «плазмоиды», которые регулярно появляются на снимках. В них видели то неизвестных живых существ, то призраков, то ангелов, то ещё каких-нибудь астральных сущностей. Хотя на самом деле это всего лишь преломляющие свет витающие в воздухе частицы пыли или влаги, снятые в расфокусе.

5. Что движет камни в Долине Смерти

Упорно движется к назначенной цели. Изображение: Jon Sullivan / Wikimedia Commons

Долина Смерти — это район пустыни Мохаве, который является ни много ни мало самым жарким местом на Земле (рекордная температура 57 °C, не забудьте панаму). В этой долине есть озеро под названием Рейстрек-Плайя, но из-за особенностей местного климата заполнено оно в основном не водой, а песком.

И в этом озере обитают камни, которые умеют ходить. Точнее, ползать.

Первые свидетельства о том, что в каком-то богом забытом пересохшем озере живут ходячие камни, появились в 1900-х годах. Надо полагать, заметившие их старатели как минимум удивились. Но когда слухи дошли до Геологического общества Америки, учёные мужи сказали, что это всё просто ветер, и забыли о феномене. Неплохой, видимо, был ветерок, раз ворочал булыжники до 70 килограммов весом.

Спустя почти 60 лет, в 1970-х, о Рейстрек-Плайя вспомнили и начали исследование озера, но как камни в нём могут ползать, никто так и не смог догадаться. В основном потому, что улучить момент, когда им захочется прогуляться, довольно нелегко. Более того, не всегда удаётся понять, что камни движутся, — слишком уж медленно они это делают. Всё-таки гонка булыжников — не самое захватывающее зрелище, тут нужно терпение.

Только в 2014 году геологи наконец догадались навесить на камни GPS-датчики и поняли, что те перемещаются, потому что скользят по льду. Да, в самом горячем месте в мире по ночам бывает так холодно, что там образуется лёд.

Камни становятся скользкими, и деформирование ледяного покрова в сочетании с лёгким ветерком может сдвинуть их с места. Средняя скорость — до 5 метров в минуту. В итоге за год некоторые камни смещаются на 200 с лишним метров.

6. Почему пала цивилизация майя

Эль Кастиль, пирамида бога Кукулькана в Чичен-Ице, Юкатан. Изображение: Daniel Schwen / Wikimedia Commons

Историки долго ломали голову, что случилось с майя и почему довольно-таки развитая империя, понастроившая кучу пирамид, храмов и прочих интересных конструкций, внезапно сгинула. Жили себе, жили, а потом забросили десятки городов на полуострове Юкатан и исчезли куда-то.

Некоторые историки полагали, что на майя напали воинственные соседи, разрушили их города и поработили выживших. Другие утверждают, что имела место настоящая революция майя, в ходе которой пролетариат сверг правящий класс, но не сумел разделить «землю и фабрики» между «крестьянами и рабочими», и общество деградировало.

А некоторые псевдоисторики так и вовсе заявили, что это всё инопланетяне (как всегда).

Но в 2012 году исследователи Университета штата Аризона и Колумбийского университета нашли наконец доказательства, подтверждающие теорию, впервые выдвинутую историком Джаредом Даймондом в 2005 году. Они обнаружили, что майя чрезмерно увлеклись вырубкой лесов — настолько, что обезлесение спровоцировало чрезвычайную засуху.

Вырубленные территории поглощают меньше солнечного света, поэтому с них испаряется меньше воды. Облака образуются медленнее, и осадки выпадают реже.

Зачем майя было нужно так много древесины? Чтобы изготавливать известковую штукатурку и гипс для своих поселений. По оценкам исследователей, для постройки одного квадратного метра города майя потребовалось бы срубить 20 деревьев.

Варварская вырубка способствовала не только засухе, но и эрозии и истощению почвы, и у майя случился голод и кризис сельского хозяйства.

Гипсовый барельеф Яшчилана. Национальный музей антропологии, Сьюдад-де-Мексико. Изображение: ProtoplasmaKid / Wikimedia Commons

Ритуалы по вызову дождя, к сожалению, не помогли. Так что майя покинули свои города и мигрировали, рассеявшись по континенту, и оставили после себя лишь руины.

Стоило ли так страдать из-за штукатурки, которая всё равно осыпалась?

7. Почему люди ни с того ни с сего сгорают

Изображение: Mehaniq / Depositphotos

Существует такой феномен — самовозгорание человека. Явление известно аж с 1600-х годов: жил человек спокойно, а потом бах — и сгорел. Естественно, тогда это всё объясняли происками дьявола.

Позже, начиная с XVI века, человечество стало пытаться найти более рациональное объяснение: якобы спонтанно вспыхивали исключительно пьяницы, которые вдобавок ещё и курили. Ткани организма пропитаны спиртом, вот вам и механизм возгорания.

Есть и другие варианты объяснения: столкновение с шаровой молнией, статическое электричество (теперь трижды подумайте, прежде чем надевать тот искрящий свитер), особо секретная субатомная частица пиротон (как бозон Хиггса, но ещё незаметнее) или даже кишечные бактерии, образовавшие слишком много газа. Фрейдисты вообще подозревали, что жертвы сгорали от тоски.

О феномене даже Чарльз Диккенс писал в своём романе «Холодный дом».

Ужасно, правда? Но вообще сжечь человека — задачка ещё та. Люди, знаете ли, на 60% состоят из жидкости, и заставить настолько мокрых созданий гореть — задача довольно затруднительная. То, что нам показывают в кино и играх — ткнул факелом в человека, и он сразу вспыхнул, — весьма маловероятно. Если, конечно, жертва не обольётся заранее керосином.

Исследователь и борец с заблуждениями Джо Никелл изучил несколько десятков задокументированных случаев спонтанного самовозгорания и пришёл к выводу, что абсолютно ничего паранормального в них нет.

В самом деле, большинство жертв или спали, или злоупотребляли алкоголем, или были пожилыми людьми с ограниченной подвижностью. В момент смерти они находились вблизи огня — свечей и каминов — либо курили. Так что «самовозгорания» не происходило — просто одежда пострадавшего загоралась, а он не мог её потушить.

8. Зачем на зебрах полоски

Зебра закапывается в грунт, чтобы очистить шкуру от паразитов. Изображение: Olga Ernst / Wikimedia Commons

Возможно, вы тоже задумывались, какого цвета зебры — белые в чёрную полоску или чёрные в белую. Правильный ответ: чёрные и с чёрной кожей, но белыми полосками там, где пигментация отсутствует. Однако научное сообщество больше интересовал вопрос, зачем, собственно, животным эти самые полоски.

Высказывались предположения, что это такой камуфляж, или система терморегуляции, или инструмент для социального взаимодействия.

Но в итоге зоологи пришли к выводу, что полоски защищают от мух. Это немаловажный фактор для выживания в африканской саванне.

Тамошние мухи цеце, а также слепни, разносят лошадиную чуму и грипп, инфекционную анемию и трипаносомоз. И они не постесняются осчастливить этими подарками и зебр, и людей, вплоть до летального исхода.

Муха цеце. Изображение: International Atomic Energy Agency / Wikimedia Commons

Исследователи Бристольского университета, Калифорнийского университета в Дэйвисе и Лаборатории экологической оптики в Венгрии установили, что кровососущие насекомые охотнее всего атакуют коричневые и чёрные поверхности, меньше ценят белые, а при виде полосатых либо клетчатых и вовсе приходят в замешательство.

Очевидно, муха понимает, что кусать коричневых животных и людей с тёмной кожей вполне логично, а вот пытаться грызть полосатые одеяла и шахматные доски глупо.

Кстати, африканские туземцы раскусили хитрость, взяли с зебр пример и стали наносить на кожу полосатый принт.

Так что если у вас есть конь, нарисуйте на нем полоски. Конечно, другие лошади будут над ним смеяться, но зато его меньше будут кусать слепни. Японцы таким образом, например, крупный рогатый скот маскируют. Проверено, работает.

9. Почему из ледника течёт кровавая река

Кровавый водопад. Изображение: National Science Foundation / Peter Rejcek

Взгляните на эту фотографию. Это водопад, текущий из ледника Тейлора в Сухих долинах Мак-Мердо в Восточной Антарктиде. Выглядит немного пугающе, правда? Как будто поток крови, текущей из ледяной расщелины.

Впрочем, всякие штуки вроде кровавых рек, внезапных затмений и плачущих статуй пугают только обывателей, но не настоящих учёных. Те сотню лет назад оптимистично заявили, что вода красная, потому что в ней живут специальные водоросли. Которые иногда ещё снег заставляют стать кроваво-красным, или на худой конец розовым. Проверять гипотезу, конечно, они не стали.

И только после открытия водопада в 1911 году учёное сообщество наконец-то открыло истину. Такой цвет воде в леднике Тейлора придают не водоросли, а железо. Водопад течёт из подлёдного солёного озера, которое населено бактериями, привыкшими обходиться без солнечного света. Они живут, растворяя находящиеся в воде соли, в процессе высвобождаются ионы железа.

Побочный эффект такой модели питания — ржавая вода. Вроде той, что течёт у вас из крана после ремонтных работ.

Учитывая, что эти бактерии способны наслаждаться жизнью при полном отсутствии света и съедобной органики, не использовать кислород, поглощать сульфаты и закусывать трёхвалентным железом, им будет всё равно, где плескаться — в ржавой воде на Земле или в подлёдном океане Европы на орбите Юпитера.

Так что если мы найдём внеземную жизнь, это, скорее всего, будут не зелёные человечки, а неубиваемая мелочь, которую не разглядишь без микроскопа. Впрочем, людей такие организмы вряд ли смогут усваивать, так что сценарий фильма «Нечто» нам не грозит.

Читайте также 🧐

  • 9 исторических фактов, которые звучат просто безумно
  • 6 вещей, которые наше тело делает не просто так

Новые тайны космических лучей | Наука и жизнь

Астрономы, участвующие в российском эксперименте НУКЛОН, обнаружили новые явления в физике галактических космических лучей.

Участники российского эксперимента по исследованию космических лучей с помощью орбитальной обсерватории космических лучей НУКЛОН представили результаты первого года работы. Исследование опубликовано в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP). Препринт работы можно посмотреть на сайте arxiv.org. В состав команды исследователей входит 9 российских организаций во главе с Научно-исследовательским институтом ядерной физики имени Д.В. Скобельцына (НИИЯФ) МГУ.

Общий вид космического аппарата «Ресурс-П» №2 с аппаратурой «НУКЛОН».

Летный образец научной аппаратуры НУКЛОН перед закрытием люка гермоконтейнера.

Гермоконтейнер научной аппартуры НУКЛОН на КА «Ресурс-П» (снизу под желтыми термоизолирующими чехлами). Идет установка КА под головной обтекатель ракетоносителя.

‹

›

Открыть в полном размере


Российским астрономам удалось измерить энергетические спектры основных ядер различных химических элементов (p, He, C, O, Ne, Mg, Si и Fe) в составе космических лучей до недостижимых ранее энергий. Но самое интересное, что анализ этих спектров указал на существование целого ряда новых явлений, которые не вписываются в современные представления о механизмах ускорения космических лучей до гигантских энергий и их распространения сквозь Галактику. Возможно, они приведут к уточнению этих представлений.


Галактические космические лучи (ГКЛ) представляют собой потоки заряженных частиц с очень высокими скоростями и соответственно энергиями, пронизывающие межзвездное пространство. Они несут важную информацию о наиболее энергичных процессах во Вселенной. Поэтому их исследование – одна из важных задач современной астрономии. Основной характеристикой космических лучей служат их спектры энергий, представляющие собой зависимости интенсивности (мощности потока) космических лучей от энергии составляющих их частиц.


Математически измеренные в широчайшем диапазоне энергий (примерно от 1010 эВ до 1020 эВ на частицу) спектры имеют вид, довольно близкий к убывающей степенной функции с показателем приблизительно от 2. 5 до чуть больше 3, изменяющимся на протяжении этого энергетического диапазона. Такие спектры называют степенными.


В начале 1960-х годов В.Л. Гинзбург и С.И. Сыроватский показали, что основные характерные особенности поведения космических лучей, включая полную энергетику и степенной спектр энергий, хорошо согласуются с предположением, что основным источником ГКЛ являются оболочки взрывов сверхновых звезд.


В конце 1970-х это предположение было подкреплено теорией ускорения заряженных частиц на фронте ударной волны расширяющейся оболочки сверхновой Г.Ф. Крымского и А.Р. Белла. А совсем недавние исследования астрофизиков МФТИ позволили объяснить поведение спектра на высоких энергиях подобными процессами в Пузырях Ферми.


Хотя эксперимент NUCLEON находится на начальной стадии, и результаты до сих пор носят предварительный характер, уже можно с уверенностью сказать, что его данные дают многочисленные указания на существование различных нестандартных явлений в физике космических лучей, которые проявляются в нарушении степенного закона энергетических спектров. Кроме того, обнаружены различия спектров протонов и гелия, тяжелых ядер и ядер железа и др.


Возможно, часть из открытых явлений могут быть объяснены уже известными теоретикам механизмами. Так, различие между спектрами тяжелых ядер и ядер железа может быть частично связано с эффектами распространения ГКЛ в  так называемых «суперпузырях» — распространяющихся в межзвездной среде остатков гибнущих звезд. Однако обсуждение этих явлений только начинается.


Найдены и совершенно новые эффекты, например, разрывы некоторых спектров при определенных энергиях, которые еще требуют подтверждения. Поэтому обсуждение их физической природы даже не началось. Эти явления расположены в слабо исследованном диапазоне энергий от 10 ТэВ до нескольких сотен ТэВ на частицу, которые стали доступны только в эксперименте НУКЛОН. Исследователи надеются уточнить результаты в ходе дальнейших исследований. Ожидается, что орбитальная обсерватория НУКЛОН будет работать в космосе не менее пяти лет.


Стоит отметить еще один важный момент в эксперименте НУКЛОН. Разработанные и испытанные в его ходе технические решения и приобретенный опыт будут использованы при планировании будущих космических миссий. Ведь перед разработчиками стояла непростая задача создания научной аппаратуры относительно небольшого веса (менее 500 кг) и габаритных размеров (менее 1 м3), способной решать задачи экспериментальной физики космических лучей в широком диапазоне энергий.


Для справки. Научная аппаратура НУКЛОН размещена на борту  космического аппарата Ресурс-П №2 выведенного на орбиту в конце декабря 2014 года. В январе-феврале 2015 года она успешно прошла летные испытания и начала набор научной информации.

По материалам пресс-службы МГУ

тайн науки | Reading Rockets

101 факт о науке, который должен знать каждый

Автор: Dia Michels

Иллюстрации: Nathan Levy

Жанр: документальная литература

Возрастной уровень: 9-12

Уровень чтения: независимый читатель 05

Почему вы видите 900 молния, прежде чем вы услышите гром? Что заставляет планеты вращаться вокруг Солнца? Какой металл является жидкостью при комнатной температуре? Используя доступный подход вопросов и ответов, исследуются и демистифицируются ключевые концепции биологии, химии, физики, науки о земле и общих науках. Увлекательный и интересный способ понять, как наука окружает нас каждый день.

Покупка на книжном магазине

Покупка на Amazon

Приобретение Kindle версии

Археологи копают для подсказков

от: Kate Duke

Жанр: Неспособность

. работа на раскопках очень похожа на детективов на месте преступления. Каждая отколотая скала, обугленное семя или окаменевшая кость могут быть ключом к пониманию того, как люди жили в прошлом. В этой насыщенной информацией книге «Давайте прочитаем и узнаем о науке» Кейт Дьюк объясняет, что ищут ученые, как они это находят и что раскрывают их находки.

Покупка в книжном магазине

Покупка на Amazon

Астронавты сегодня

Автор: Розанна Хансен

Жанр: Документальная литература

Возрастной уровень: 3-6

Уровень чтения: Начинающий читатель 9000… 1… взлетай! Совершите путешествие в космос. Благодаря таким забавным фактам, как то, что едят астронавты и как они спят, дети узнают о современных космических приключениях и о том, как люди со всего мира работают, чтобы продолжить исследование космоса.

Покупка на Amazon

Плавание в космосе

Автор: Franklyn Branley

Проиллюстрировано: True Kelley

Жанр: документальная литература быть космонавтом? Интересно, каково было бы видеть закат шестнадцать раз за один день? Откройте эту книгу и отправляйтесь в насыщенное информацией путешествие на борту космического корабля.

Купить в книжном магазине

Купить на Amazon

Одноминутные загадки: 65 коротких загадок, которые вы решаете с помощью науки!

Авторы: Эрик Йодер, Натали Йодер. космос, жизнь, физика, химия и общие науки. См. вторую книгу из серии «Загадки одной минуты: еще 65 коротких загадок, которые вы решаете с помощью науки».

Покупка на книжном магазине

Покупка на Amazon

Приобретение Kindle версии

Книга попкорна

BY: Tomie Depaola

Жанр: Неспособность

Уровень возраста: 6-9

. попкорн хлопает? Когда это стало любимым блюдом? С юмором и воодушевлением в тексте и иллюстрациях де Паола представляет научную и историческую информацию о попкорне в этой восхитительной книге.

Покупка на Amazon

Снежинка Bentley

Автор: Жаклин Мартин

Проиллюстрировано: Мэри Азарян

Жанр: документальная литература, биография страсть мальчика к снежинкам привела к изучению на всю жизнь. Уилсон Бентли, более известный как Снежинка Бентли, представлен в увлекательной книжной биографии с картинками. Прочитайте только часть истории или включите фактическое повествование, которое есть на каждой странице. Иллюстрации напоминают Вермонт Snowflake, то, что нужно для теплого дня.

Покупка в книжном магазине

Покупка на Amazon

Покупка Audible book

Starry Messenger: Галилео Галилей

Автор: Питер Сис

Сложная, порой запутанная жизнь Галилея представлена ​​в многогранной, замысловато иллюстрированной, совершенно оригинальной биографии. Различные шрифты в сочетании с иллюстрациями в разных стилях создают информативное, увлекательное и необычное представление о человеке и его гении.

Покупка на книжном магазине

Покупка на Amazon

Купить Kindle версии

Лучшая книга космических кораблей

от: Ian Graham

Жанр: НАЛИЧНАЯ НАЗНАЧЕНИЯ

Уровень возраста: 3-6

Уровень чтения: начальный читатель

. Присоединяйтесь к команде и узнайте, как работают ракеты, зонды, телескопы и космические челноки! Иллюстрации и текст знакомят юных читателей с удивительным разнообразием космических кораблей прошлого, настоящего и готовых отправиться в будущее.

Покупка на Amazon

Волшебный школьный автобус на водопроводной станции

Авторы: Джоанна Коул и Брюс Деген

Проиллюстрировано: Брюс Деген

Жанр: Документальная литература

Уровень

Возраст: 6–9 лет

Чтение самостоятельно: 9000

Мисс Фризл, невозмутимая учительница естественных наук, загоняет волшебный школьный автобус в облако, где дети уменьшаются до размеров капель воды и следуют за потоком воды через городскую водопроводную систему.

Покупка на книжном магазине

Покупка на Amazon

Покупка Audible Book

Скалостоло

Уровень чтения: независимый

Юные звездочёты узнают о различных цветах и ​​яркости звёзд, о том, как находить основные созвездия и как делать мини-планетарии с помощью банок из-под кофе и фонариков.

Покупка в книжном магазине

Покупка на Amazon

Вершина мира: восхождение на Эверест

Автор: Стив Дженкинс

Жанр: Документальная литература

Возраст Уровень: 6-9

9004er Исследовательский уровень 90:0:0004 Чтение его история, география, климат и культура, эта уникальная книга отправляет читателей в захватывающее приключение восхождения на Эверест.

Купить на Amazon

Купить версию Kindle

Доходы от продажи книг, купленных в Bookshop.org и Amazon.com, помогают поддерживать проект Reading Rockets. Благодарю вас!

Как держали в секрете крупнейшее научное открытие года

Наука

Великие сюрпризы в науке случаются не просто так . Это история о том, как группа исследователей много лет держала под замком одно из крупнейших научных открытий последних лет, прежде чем небрежно обнародовать свое открытие.

Солнце восходит на Южном полюсе, где телескоп группы BICEP собирал данные. Изображение: Штеффен Рихтер, Гарвардский университет

Большие сюрпризы в науке не случаются сами по себе — они создаются инженерами.

Когда ранее на этой неделе исследователи объявили, что они, возможно, совершили научный прорыв года — отголоски первых долей секунды после Большого взрыва, известные как первичные поляризации B-моды, — это, казалось, исходило из левого глаза. поле. Точно так же крупные объявления, такие как открытие бозона Хиггса, обычно следовали за месяцами спекуляций, слухов и даже утечек.

Исследователи обычно молчат о своих результатах. Никто не хочет бесцеремонно упоминать недоработанные данные перед коллегой и создавать у них неправильное впечатление или, что еще хуже, сообщать о конкурирующем проекте. Но ученые тоже люди, а люди любят посплетничать. В этом мире научных блогов и Твиттера сотрудничество BICEP2, сохраняющее секретность, почти неслыханно.

Исследователи не использовали какое-либо невзламываемое соединение и не передавали записи, написанные неразборчивым кодом. Им приходилось полагаться друг на друга, чтобы хранить молчание, пока они не могли небрежно сообщить миру важное открытие. Вот как они это сделали.

Поиск первоначальных поляризаций B-моды начался в 2001 году во время игры в теннис. Физик Джейми Бок, в то время работавший в Лаборатории реактивного движения (сейчас в Калифорнийском технологическом институте), регулярно встречался с постдоком-астрофизиком Брайаном Китингом (сейчас работает в Калифорнийском университете в Сан-Диего).

«Брайан доставал меня из-за эксперимента по поляризации по градусной шкале, — сказал Бок. «И после каждого матча я говорил: «Ага, хорошо, конечно». Но через некоторое время он начал убеждать меня, что это того стоило».

«Вот тогда мы все подумали: «Вау, дерьмо, может, это и правда».

В JPL Бок работал над специализированными детекторами (в то время все еще Южного полюса, потенциально может обнаружить первичные B-моды. Он обратился к покойному физику Калифорнийского технологического института Эндрю Ланге с предложением поискать этот сигнал. Хорошо известный в этой области, Ланге помог Боку собрать команду ученых, докторантов и аспирантов для достижения своей цели.

«С его помощью весь проект только что стартовал», — сказал Бок, ставший одним из четырех главных исследователей BICEP.

Теории инфляции, которая утверждает, что Вселенная претерпела массивное расширение в самом начале своей истории, около 30 лет. Ученым давно известно, что это событие, если бы оно произошло, оставило бы свой след в космосе в виде характерных поворотов света, появившихся через 380 000 лет после Большого взрыва, известных как космический микроволновый фон (CMB). Но охота за первобытными В-модами была известна как минимум два десятилетия в этой области как эксперимент «высокий риск, высокая награда».

История Вселенной, показывающая инфляцию и ее подпись на реликтовом излучении. Нажмите, чтобы увеличить.

Изображение: Команда BICEP

Самые популярные

Некоторые варианты инфляции также могли давать практически незаметный сигнал. Но если бы их удалось найти, эти изначальные В-моды открыли бы целый новый мир физики. Помимо предоставления доказательств инфляции, сигнал позволит ученым исследовать неслыханные уровни энергии в ранней Вселенной и предоставит Эйнштейну еще одну отметку в его научном поясе, доказав, что гравитационные волны реальны.

«Люди говорили: «Собери B-моды, получи свою Нобелевскую премию», — сказал астроном Кристофер Шихи, аспирант Чикагского университета, который присоединился к команде в 2006 году под руководством космолога Клемента Прайка, ныне работающего в Университете Миннесоты. (Полное раскрытие: Шихи, а также другой аспирант, упомянутый в этой статье позже, Джейми Толан, были моими однокурсниками по Калифорнийскому университету в Беркли). . Хотя в него не входил специализированный детектор, который Бок разрабатывал в JPL, это был первый шаг в сборе данных и понимании того, что искала команда. Последующий эксперимент с использованием новой детекторной технологии, BICEP2, начался в 2010 г. и собирал данные до 2012 г.

«Мы видели намеки на этих ранних стадиях», — сказал космолог Джон Ковач из Гарварда, еще один главный исследователь BICEP. «Но я бы сказал, что процесс для нас был медленным выделением этого сигнала из шума».

Некоторые блоггеры до объявления команды размышляли о том, что им придется быть шпионами уровня 007, чтобы скрывать результаты.

Все в команде начали с большой дозой скептицизма по поводу увиденного. Они не хотели слишком волноваться и непреднамеренно искажать свои результаты. Более того, они еще не были уверены в том, что первичные В-моды вообще можно увидеть.

«Мы пытались оставаться логичными и беспристрастными, пытаясь понять, что говорят нам данные», — сказал Джейми Толан, аспирант Стэнфордского университета, который присоединился к команде под руководством последнего главного исследователя, физика Чао-Лин. Куо, 2007 г.

Если наступит худшее и сигнал окажется пустым, команда BICEP полагала, что, по крайней мере, она установит более жесткие ограничения на то, что однажды должны увидеть другие участники сотрудничества. там что-то было, — сказал Бок.0005

Команда усердно работала над тем, чтобы убедиться, что это не какой-то другой сигнал, обнаруженный ими по ошибке. Телескоп и инструменты, например, могут быть источником шума, который может имитировать изначальную поляризацию B-моды.

«Мы проверяли и перепроверяли, а также делали высокоточные симуляции, — сказал Шихи. «Нам нужно было по-настоящему понять каждый эффект наших инструментов — понять его до такого уровня детализации, который довольно редок».

Тот факт, что они использовали два разных детектора, более старую технологию для BICEP1 и более новую для BICEP2, помог им убедиться, что инструменты вряд ли станут источником проблем. Один тип прибора мог показать конкретную ошибку, но для двух совершенно разных технологий это было маловероятно. К этому моменту в сотрудничестве также работал преемник BICEP2, известный как Keck Array, который обеспечивал в пять раз большую мощность, чем BICEP2. Данные этого нового телескопа помогли им проверить свою предыдущую работу.

Самые популярные

Почти год назад, в апреле 2013 года, команда собралась на трехдневное групповое собрание в Гарварде. Там они поделились своим последним анализом и идеями, пытаясь поставить друг друга в тупик альтернативными объяснениями, которые могли объяснить их сигнал. Они обсуждали результаты в течение двух дней. По стечению обстоятельств, последний день обсуждения команды BICEP пришелся на день Бостонского марафона, который был отмечен взрывом, в результате которого трое погибли и сотни получили ранения.

«После этого весь город был заблокирован», — сказал Ковач.

Аспирант Юстус Бревик тестирует телескоп BICEP2.

Изображение: Штеффен Рихтер, Гарвардский университет

Команда не смогла собраться лично, поэтому PI сошлись по телефону. Они ходили вокруг, опрашивая друг друга, считают ли они, что сигнал настоящий. Среди них были оптимисты и пессимисты.

«У одного человека было 80/20, у другого было 50/50», — сказал Бок. «А тех, кто не думал, что это было реально, мы спрашивали, почему они так не думают. А потом мы решали, какой тест нам нужно провести, чтобы убедить их».

Бок сказал, что для него эта встреча стала настоящим переломным моментом. «Именно тогда мы все подумали: «Вау, дерьмо, может быть, это правда».

Команда поняла, что, как бы ни сложились обстоятельства, они не хотели распространять ложные слухи. Они перешли в тихий режим. По мере проведения тестов они начали повышать внутреннюю безопасность, менять пароли, составлять новые списки адресов электронной почты для общения членов команды. К декабрю команда убедила друг друга. Теперь им просто нужно было убедить мир.

Когда дело доходит до хранения секретов, сотрудничество BICEP имеет одно большое преимущество перед другими физическими группами: оно небольшое. Вся команда насчитывает около 50 человек, а основная группа анализа насчитывает около 20 человек. В отличие от сотен исследователей, работающих на космическом телескопе «Планк», или тысяч физиков, участвовавших в поиске бозона Хиггса на БАК, у членов BICEP был шанс на победу. держать в секрете свои выводы. «Мы могли бы летать незаметно для людей», — сказал Толан.

Самые популярные

Шихи напомнил, что не было никаких конкретных дисциплинарных мер, которые команда использовала для соблюдения своей секретности. «Все были просто согласны: «Давайте не будем проболтаться».

Из-за того, что наука часто негерметична, некоторые блоггеры до объявления команды предполагали, что им придется быть кем-то вроде шпионов уровня 007, чтобы держите результаты под шляпой. Коллаборация находит такие идеи довольно глупыми.

«Мы просто хотели представить нашу работу нашим коллегам в полном объеме», — сказал Ковач. «Не было никаких плащей и кинжалов».

Но примерно за две недели до большого объявления команда должна была начать раскрывать свой секрет другим. Ковач лично передал черновой вариант работы теоретику Алану Гуту, который помог изобрести инфляционную теорию три десятилетия назад.

«Я думаю, что это когда слухи начали накапливаться немного больше», — сказал Толан. «Я думаю, что это было неизбежно, когда нам пришлось начать рассказывать более широкому кругу людей».

Волнение начало нарастать. 12 марта Гарвардский центр астрофизики разослал журналистам и общественности загадочное уведомление, в котором говорилось, что через пять дней они проведут конференцию, «чтобы объявить о крупном открытии». Никаких дополнительных подробностей не сообщалось. К пятнице несколько блогов и статья в The Guardian сообщали о слухах об открытии гравитационных волн с незапамятных времен. На выходных спекуляции достигли апогея, и к моменту объявления CfA мир физики уже ждал.

Несмотря на то, что интеллектуально они знали, что их открытия важны, многие члены команды были несколько ошеломлены вниманием СМИ. «Эта новость стала большой проблемой, и в четверг и пятницу, когда я получил 10 текстовых сообщений от друзей-космологов, она поразила меня до глубины души», — сказал Шихи.