Лучшие статьи о науке
Мяч из свиных клеток, причины бедствий российских вузов и блестящие африканские ягоды — в обзоре лучших статей о науке
1
_____
Материалы, из которых сделаны компьютеры и их комплектующие, производительность процессоров и скорость портов улучшаются чуть ли не каждый месяц, но фундаментальных прорывов в изготовлении логических схем не было чуть ли не со времен первых транзисторов. Теперь же есть все шансы, что скоро мы перейдем от микроэлектроники к микрофотонике — и только что в США был сделан еще один решительный шаг в эту сторону.
Цитата:
«Главная проблема для фотоники в наношкале заключается в том, что свет нужно как-то запустить внутрь, управлять им после того, как он попал внутрь, — а затем выпустить его наружу, — говорит профессор Ритеш Агарвал. — Наша главная инновация — то, как мы решили первую проблему: это решение позволило нам использовать сами нанопроводки в роли источника света, находящегося на чипе. Команда исследователей начала с того, что аккуратно вырезала щель в нанопроводе. Затем они закачали достаточное количество энергии в первый сегмент нанопровода с той целью, чтобы он начал излучать свет с того конца, где находится щель. Поскольку исследователи стартовали с одиночного нанопровода, два сегмента идеально подходили друг к другу, что позволяло второму сегменту эффективно поглощать свет и передавать его вдоль провода».
2
_____
Иван Стерлигов
Тихий стон по поводу неэффективности российского высшего образования всегда усиливается в момент публикаций рейтингов мировых вузов. Все эти статьи обычно похожи друг на друга как две капли воды. В данном случае у автора получается отвлечься от глобальных рассуждений и внятно рассказать о методике составления списков и конкретных причинах подъема или падения российских учебных заведений.
Цитата:
«Есть еще несколько поводов пристально анализировать списки QS, THE и ARWU. Во-первых, готовящаяся программа оплаты обучения россиян в иностранных вузах будет ограничена университетами из верхних сотен трех рейтингов. Как ни странно, это уже вызвало критику со стороны разработчиков THE, по мнению которых, их инструмент слишком грубый для такой задачи. Во-вторых, упрощенное признание дипломов иностранных вузов распространяется лишь на университеты, входящие или входившие в топ-300 одновременно во всех трех рейтингах, — столь суровое ограничение уже и мне кажется необоснованным и вредным. В-третьих, утвержденные («одобренные») правительством программы развития федеральных университетов включают продвижение по мировым рейтингам в качестве индикатора успешности. Например, Дальневосточный федеральный университет изначально ориентировался на THE, но в итоге предпочел ему QS, пообещав правительству войти в топ-300 к 2019 году. А вот Сибирский федеральный готовится в этом году войти в топ-4 000 по ARWU, что отражено в его программе развития, одобренной правительством (pdf). К сожалению, ARWU публикует лишь топ-500, а обрабатывает данные о тысяче с небольшим, поэтому ни в какой топ-4 000 невозможно войти по определению».
3
____
Филиппа Уорр
В рубрике «Удивительное рядом» — человек, планирующий наращивать клетки свиного мочевого пузыря на полимерную матрицу и делать таким образом мягкие мячи. Предполагается, что это вернет футбол к истокам игры. Всем приятного аппетита.
Цитата:
«Двенадцать месяцев лабораторной работы в сотрудничестве с Университетом Ливерпуля (средства были выделены трастом Wellcome) привели к появлению тестовых образцов мячей. Они меньше, чем стандартные мячи пятого размера, которые использует ФИФА, а сделаны они из распечатанного на 3D-принтере органического полимера, имеющего признаки того, что на разветвленную структуру нарощены клетки. Если очень сильно упростить описание, то процесс включает в себя добычу клеток, которые О’Шей выделяет из мочевых пузырей недавно забитых свиней, и дальнейшее культивирование стволовых клеток. Затем О’Шей разработал каркас в форме мяча (он же матрица), на который он собирался наращивать клетки — а распечатан каркас был на 3D-принтере Makerbot Cupcake».
4
____
Эдуард Боос
Небольшой справочник по кваркам и прочим элементарным частицам — пусть и пестрит специальными терминами, но все же может дать и несведущему человеку представление о том, зачем еще нужен БАК, кроме как для поиска бозона Хиггса.
Цитата:
«В Стандартной модели массы у всех частиц появляются за счет взаимодействия с конденсатом поля Хиггса. Сам бозон Хиггса — это возбуждение поля Хиггса над этим вакуумным конденсатом. Константа взаимодействия бозона Хиггса с другими полями пропорциональна массам этих полей. Поскольку топ-кварк является самой тяжелой из найденных элементарных частиц, то он наиболее сильно взаимодействует с бозоном Хиггса. Интересно, что значение конденсата — или, другими словами, ненулевое вакуумное среднее поля Хиггса — и экспериментальное значение массы топ-кварка таковы, что безразмерная константа взаимодействия топ-кварка и бозона Хиггса практически точно равна единице. В настоящее время не ясно: то ли это случайность, то ли за этим равенством единице константы взаимодействия стоит какая-то более фундаментальная физика. Необычные свойства топ-кварка позволяют многим экспертам говорить о том, что, возможно, какие-то отклонения от предсказаний Стандартной модели в первую очередь будут найдены при детальных исследованиях свойств топ-кварка или процессов с его участием. Такие исследования в настоящее время ведутся на БАК, но отклонений от предсказаний Стандартной модели пока не обнаружено. Коллайдер «Теватрон» закончил свою работу в сентябре 2011 года, однако исследования свойств топ-кварка продолжаются на основе анализа уже набранных данных».
5
____
Филипп Болл
Гений из Киото, возможно, доказал гипотезу, автоматически показывающую верность последней теоремы ферма и демонстрирующую, что простые числа подчинены определенной закономерности. Доказательство занимает 500 страниц, а понять его не может большинство коллег автора — да, фильмы про гениальных математиков все же не врут.
Цитата:
«Многие математики потратили огромное количество сил в попытках доказать гипотезу. В 2007 году французский математик Люсьен Спиро, чья работа, датированная 1978 годом, и привела к формулировке «гипотезы abc» изначально, свидетельствовал о том, что у него есть доказательство, но вскоре оно было признано ошибочным. Подобно Спиро и британскому математику Эндрю Уайлсу, доказавшему последнюю теорему Ферма в 1994 году, Мочизуки взялся за решение задачи, используя теорию эллиптических кривых — гладких форм, вытекающих из алгебраических выражений вида y2=x3+ax+b.
Однако здесь связь работы Мочизуки с предыдущими попытками доказательства прерывается. Он разработал методики, которые могут понять полностью лишь немногие математики: в них возникают новые математические «объекты» — абстрактные сущности, больше похожие на такие знакомые вещи, как геометрические объекты, множества, перестановки, топологию и матрицы. «На данный момент он, видимо, единственный, кто разбирается во всем этом», — говорит Голдфельд».
6
_____
Катя Кораблева
Цитата:
«Еще одна анимационная история об энергетиках. На этот раз на экран попали все — от предводителя Олимпа до электротехников наших дней. Здесь много смешных эпизодов: то древний грек наэлектризует бороду янтарной палочкой, то разряженный немец доиграется с лейденской банкой. Но, кажется, краше всех в мультфильме Бориса Акулиничева все же вышла лягушка. Она рассказывает о том, что происходило без ее воли с ее лапками, когда их трогал бесцеремонный Луиджи Гальвани. Как нетрудно догадаться, заканчивается фильм восславлением современных повелителей электричества — ведь они умеют чинить такие приборы, которыми было бы не под силу овладеть и самому Зевсу».
7
_____
Фантастической красоты африканские ягоды даже не содержат синего пигмента — что невозможно вообразить, глядя на то, как интенсивно они окрашены. А дело в отражающих свет слоях целлюлозы, повернутых друг относительно друга и расположенных в клеточных стенках — они и усиливают отраженный свет. Первый подобный случай, обнаруженный у растений.
Цитата:
«Многие животные используют подобные структуры для того, чтобы вызывать окрашивание. Вот поэтому, подобно плодам Pollia, крылья многих бабочек и перья многих птиц могут все еще выглядеть потрясающе после долгих лет, проведенных в затхлом музейном шкафу. Обнаружив те же структуры в Pollia, Виньолини открыла прекрасный пример конвергентной эволюции — такого процесса, когда виды, выросшие на разных ветках древа жизни, приходят к одним и тем же адаптациям независимо друг от друга. Но плоды Pollia отражают больше света, чем любая птица или бабочка. Виньолини обнаружила не просто первый пример радужной окраски у растения: она обнаружила самую интенсивную радужную окраску в природе. Или, другими словами, «у-у-у, как блестит!».
