Фізики нагріли воду до 100 000 °C за 0,000000000000075 секунди

17 Травня 2018
наука

Міжнародна команда науковців підігріла воду за допомогою лазера і перетворила її на плазму. Температура рідини зросла до 100 тис. °C всього за 75 фемтосекунд, що робить розроблений вченими нагрівач найшвидшим у світі.

Фізики з Німеччини, Швеції та США використали рентгенівський лазер на вільних електронах LCLS в Національній прискорювальній лабораторії SLAC, впливаючи інтенсивними та короткими спалахами рентгенівських променів на струмінь води. Зазвичай при нагріванні молекули просто «струшуються» сильніше та сильніше, як каже один з авторів роботи. На молекулярному рівні тепло – це рух: чим гарячіше, тим швидше рухаються молекули. Енергійне рентгенівське випромінювання діє по-іншому: воно видаляє електрони з молекул води, атоми ж раптово починають інтенсивно рухатися.

За менш ніж 75 фемтосекунд (0,000000000000075 секунд) вода робить фазовий перехід від рідини до плазми, стану матерії, при якому електрони видалені з атомів і знаходяться у вільному стані, що породжує свого роду електрично заряджений газ. Примітно, що структурних змін у воді не відбувалося до 25 фемтосекунд після того, як рентгенівський імпульс починає бити по ній. Але при 75 фемтосекунд зміни вже очевидні.

«Поки вода перетворюється з рідини на плазму, її щільність все ще залишається такою ж, як у рідкої води, оскільки в атомів не було часу значно просунутися», – зазначає один з авторів дослідження Олоф Йонссон з Уппсальського університету.

Отримані результати мають велике значення для майбутніх досліджень Центру наук про воду. Вони можуть бути використані й на практиці, бо рентгенівські лазери часто застосовують для дослідження атомної структури крихітних зразків. До того ж, знання про те, як поводиться вода при нагріванні лазером, важливі для будь-якого експерименту з рідинами.

17 Травня 8:23
наука
Найцiкавiше на сайтi

Геній генів: як наука навчилась творити суперлюдей і чому це лякає саму науку

CRISPR Cas9 — це складна назва простої та дешевої технології редагування геному, яка кардинально змінила можливості молекулярної біології. Ця система дозволила вченим серйозно говорити про перемогу над раком, ВІЛ та вірусом Зіка, спадковими генетичними захворюваннями та малярією. Завдяки CRISPR Cas9 можна здійснити аграрну революцію або «запрограмувати» собі ідеальну дитину. Фактично ця технологія кинула людству виклик на наукових, етичних, соціальних та політичних фронтах. Platfor.ma спробувала розібратися, чого в ній більше: корисного чи небезпечного.

Ланцюг ДНК — як намисто, де структурні елементи, нуклеотиди, зібрані в унікальній послідовності. Це намисто пасує саме вам і визначає ваше життя. Коли в послідовності всі намистини складені правильно, організм працює добре. Але коли туди втручаються віруси або мутації, гармонійна послідовність руйнується і людина хворіє. Вчені з’ясували, що організмові боротися з вірусами допомагає dream-team: CRISPR та білки Cas9. Ці круті хлопці в парі можуть «вирізати» з геному частинки вірусу, зупинивши зовнішнє вторгнення в клітину.

CRISPR — це імунна система багатьох одноклітинних, яка рятує мікроорганізми від вірусів. Розшифровується як Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (короткі паліндромні повтори, регулярно розташовані групами). Це необхідно знати, тому що між повторами містяться важливі частини — спейсери (проміжки). Вони несуть інформацію про чужорідні елементи, які колись проникали в клітину або в її пращурів.

Тобто CRISPR — це такий собі колекціонер, в якого є знімки усіх вторгнень в клітину. Він також турбується про оновлення своєї колекції. А Cas9 — це вже справжній ювелір, який за допомогою знімків вишукує на 100% ідентичні послідовності та вирізає їх із ланцюга ДНК. Потім ланцюг відновлюється і заповнюється правильними комбінаціями нуклеотидів.

Емануель Шарпентьє

У 2012-му науковці Емануель Шарпентьє та Дженіфер Дудна запропонували самостійно програмувати РНК для колекції, щоб Cas9 впізнавав і видаляв саме ті ділянки гену, які потрібно науковцям. Приблизно тоді ж інші дослідники встановили, що така технологія може спрацювати не лише в бактеріях, а й у людському організмі. Коли ж стало відомо, що цей відносно недорогий та ефективний спосіб редагування геному дійсно працює, учені по всьому світові розпочали найрізноманітніші дослідження.

2 Лютого 2018

Просто космос: 12 ресурсів, з якими ви полюбите зірки, чорні діри й темну матерію

Сьогодні по всьому світу відзначають День космонавтики – 12 квітня 1961 року радянський космонавт Юрій Гагарін на космічному кораблі «Восток-1» стартував з космодрому «Байконур» і першим в історії здійснив орбітальний обліт планети Земля. На честь цього Platfor.ma створила найбільш космічну підбірку ресурсів, щоб подивитися, почитати, допомогти у пошуку позаземних цивілізацій та покерувати марсоходом.

 

Інстаграм Nasa

NASA прагнуть додати трохи космосу у ваші стрічки та розбавити низку котиків, селфі та б’юті-блогів дійсно захоплюючими кадрами. Тут можна не тільки побачити фото планет, космосу та супутників, а й переглянути в інста-сторіс фрагменти робочого процесу та звернення працівників космічного агентства до звичайних смертних.

 

Інтерактивна карта Сонячної системи

Творці цієї платформи запевняють, що космос – це любов, якою потрібно ділитися, а замовчування науки – зовсім гріх на душу. Тому бажають всім охочим отримати галактику задоволень з безкоштовною моделлю Сонячної системи, нічного неба та космічного простору в реальному часі, з точними позиціями об’єктів й безліччю цікавих фактів.

 

12 Квітня 2018

Есть — такая проблема: почему в Украине готовят еду дольше всех в мире

Культура питания в нашей стране – чрезвычайно консервативная: мы предпочитаем есть приготовленное на собственных кухнях, редко покупаем готовую еду вне дома, придерживаемся традиционных рецептов и не склонны к экспериментам, считает журналистка Ольга Меркулова. При этом главная нагрузка все еще лежит на женских плечах – более того, украинки проводят у плиты месяц в течение года. Ольга высказывает для Platfor.ma мнение о том, почему это не необходимость, а всего лишь привычка.

Результаты нашумевшего международного исследования компании GFK показали, что украинцы вместе с индусами тратят на приготовление еды времени больше всех в мире. В среднем мы «убиваем» на это занятие 13 часов жизни в неделю. Причем женщины проводят на кухне существенно больше времени, чем мужчины – 15,1 против 9,3 еженедельных часов.

Вторая женская смена за кухонной плитой – успевший набить оскомину признак гендерного неравенства. Казалось бы, в современном мире этой проблемы уже не должно существовать. Ведь сейчас так просто купить/заказать готовую еду, сама пища часто уже почти готова и ее остается лишь залить кипятком либо разогреть, а в многообразии кухонных приборов путаются даже продавцы магазинов техники.

Но, несмотря на все достижения цивилизации, в XXI веке в самом центре Европы женщины тратят на готовку более двух часов в день. Это 15,1 часов за неделю или 2,5 суток за месяц или 1/12 года.

Данные опроса демонстрируют – чем старше респондент, тем больше времени он проводит на кухне. Меньше всего готовят украинцы в возрасте от 15 до 19 лет – в среднем 8,8 часов еженедельно, но и этот показатель выше результата многих других стран. В том числе и соседних – жители России тратят на готовку 6,5 часов. Для сравнения, в Южной Африке этот показатель равен 9,5 еженедельным часам, в Италии – 7,1, в Австралии – 6,1, в США – 5,9, во Франции – 5,5, в Турции – 4,9, в Южной Корее – 3,7 часов в неделю.

И если необходимость проводить долгие часы за приготовлением еды у индусов еще можно объяснить (по данным Мирового банка, пятая часть населения Индии до сих пор не имеет доступа к электроэнергии), то для украинцев причины таких серьезных временных затрат явно лежат в другой плоскости.

По подсчетам GFK, всего 40% украинок действительно нравится готовить. Что же заставляет тратить колоссальное количество времени на нелюбимое занятие?

16 Травня 2017

«Получил Нобеля, позвонил маме»: разговор с выдающимся химиком о его Украине

Роалд Хоффман – один из самых именитых химиков современности, профессор Корнеллского университета и лауреат Нобеля-1981 за работы в сфере химических реакций. А еще он родился в Золочеве Львовской области и несколько раз приезжал на историческую родину. Platfor.ma поговорила с ученым по скайпу, чтобы расспросить его об украинской семье, изнанке Нобеля и том, почему он чувствует вину за свою фундаментальную науку.

– Расскажите, как вы записывали видеопослание жителям Золочева из Корнеллского университета (оно есть чуть ниже. – Platfor.ma).

– Я надеялся заинтересовать молодых людей наукой. В первые годы после получения независимости украинская молодежь хотела изучать скорее бизнес и экономику – все то, что способствовало построению нового общества. Кроме того, тогда поддержка науки была недостаточной. И в результате молодые люди просто в ней разочаровались. Сейчас ситуация улучшилась, но это все равно нужно поддерживать.

Для того, чтобы страна развивалась, ей нужны образованные молодые люди. Какой-то процент из них поедет учиться в европейские страны или США. Кто-то там останется – и это нормально. Но важно, что они будут помнить свою родину и могут вернуться в будущем. Это определённый этап развития страны. 15 лет назад 10% китайских выпускников после окончания университета оставались в США, а теперь больше половины из них вернулись на родину. Дело в экономической ситуации страны – сегодня в Китае очень благоприятная среда для науки и исследований. Я думаю, что Украину ждёт то же самое.

Ро­алд Хоф­фман

А история с видео такая – я записал его в своем университете. Меня об этом попросил Евгений Захарчук – он мой хороший знакомый, работает в западном центре украинской Академии наук. Вообще-то поначалу он и вовсе пригласил меня снова приехать в Украину. Я был очень тронут, но, увы, не мог, поэтому хотя бы записал сообщение.

16 Січня 2018