Что нового в фундаментальной науке?

Гипотеза Эстерле-Массера важна для теории диофантовых уравнений, а ее справедливость позволит провести еще одно доказательство великой теоремы Ферма для больших степеней.

Доказательство Мотидзуки занимает более 500 страниц текста, а понять и проверить его способно небольшое число математиков. У эксперта может уйти до 500 часов работы для понимания доказательства, тогда как у математика-аспиранта это займет около десяти лет.

В настоящее время только четыре математика сообщили, что прочитали и поняли доказательство abc-гипотезы Мотидзуки. Принятию работы ученого научным сообществом мешает то, что математик общается со своими коллегами исключительно на японском языке, отказывается покидать территорию страны, не встречается с прессой и нерегулярно отвечает на сообщения электронной почты.

Один из ученых заметил, что японец своим поведением как бы «показал средний палец математическому сообществу». Теперь Мотидзуки согласился пойти на широкий контакт и ответить на вопросы своих коллег в беседе по Skype. Мероприятие состоится в декабре в Оксфорде на семинаре, организованном Математическим институтом Клэя.

Сам японец останется дома.
Математики полагают, что после семинара много ученых будет мотивировано на проверку доказательства Мотидзуки. Свою позицию Мотидзуки объясняет тем, что его поведение — «правильная миниатюрная модель статуса чистой математики в человеческом обществе».

Коллега Мотидзуки — математик Иван Фесенко из Нотингемского университета — предупредил ученого об осторожности при публичном разъяснении доказательства своей гипотезы. В качестве примера Фесенко отметил опыт российского математика Перельмана, который после обнародования доказательства гипотезы Пуанкаре и последовавшей реакции научного сообщества и прессы принял решение оставить науку.

Между тем Фесенко отмечает, что, в отличие от Перельмана, Мотидзуки в обыденной жизни гораздо более приветлив и дружелюбен, а в просторном кабинете ученого царят чистота и порядок.

Мотидзуки родился в Токио в 1969 году. Детство провел в США, где окончил среднюю школу в Нью-Гемпшире. В 16 лет поступил на математический факультет Принстонского университета. В 1994 году вернулся в Японию. Коллеги ученого отмечают высокую сконцентрированность Мотидзуки при решении математических задач, а также его неприятие американской культуры.

Археологические и генетические выводы указывают, что первая миграционная магистраль людей шла по условному «Нильскому коридору», и первая миграция произошла около 65-40 тысяч лет тому назад.

Однако, по другой версии, исследование останков самых первых австралийских аборигенов свидетельствует в пользу того, «людианство» вполне могло начать свой великий исход существенно ранее - 100-80 тысяч лет тому назад.

В согласии с этой гипотезой, наш с вами Homo sapiens, населявший Африканский Рог, преодолел пролив Баб-эль-Мандеб, встретившись с пониженным уровнем Красного моря. То есть все мы сегодня — потомки и родственники тех переселенцев.

Но новые находки в Китае немного меняют наши представления (ведь это наука, а не религиозный канон). Дело в том, что при раскопках в фуяньской пещере в провинции Хунань нашли сразу 47 зубов древнего человека. Зубы лежали под сталагмитами 80-тысячелетней давности (это показала ураново-ториевая датировка). Зубы были загерметизированы в кальцитовом полу пещеры.

Ученые предполагают, что этим зубам может быть не менее 125 тысяч лет.

С учетом удаления Африки от юга Китая можно допустить, что наш Homo sapiens бросил Африку где-то на 40-70 тысяч раньше, нежели многие ученые полагали по сей день.

Более того - животные останки, лежавшие возле фуяньских зубов характерны для позднего Плейстоцена (это не расходится с датировкой останков изотопным методом).

Была и неудавшаяся миграционная попытка, когда Homo sapiens пришел в Левант (Израиль) 125 тысяч лет назад.

По версии ученых, нашим древним предкам мешали распространяться и расселяться неандертальцы. В частности в туже Европу, говорят ученые.

Зубы из Китая могут помочь ответить на любопытный вопрос - почему человек современного типа «вошел» в Европу только спустя 40 тысяч лет.

В исследовании участвовали эксперты из университетского колледжа в Лондоне и из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии в Пекине.©

По истечении недели исследователи снова созвали 577 человек для проведения повторного опроса.

И уже эта стадия эксперимента продемонстрировала, что за прошедшую семидневку уровень счастливости всех волонтеров заметно возрос.

Причем все это лишь вследствие ежедневного использования ярких черт личности.

Наконец, третья стадия опроса прошла спустя четыре недели. Он показала, что последствия от использования собственных сильных черт или дарований могут быть длительными. Такой вывод ученые сделали потому, что все участники изыскания все еще продолжали чувствовать самое себя на высоком уровне показателей счастья, нежели это было до того, как они пришли на опрос.

Прежде британские исследователи осознали, что владение некой свободной денежной суммой денег, которую можно тратить без зазрения совести, впрыскивает в кровь дополнительных эндорфинов. Зато обладание машиной или квартирой ощутимого влияния на чувство счастья не имеет.©

"Если сравнить ДНК двух людей, то вы найдете миллионы мелких различий между ними. Их большое количество мешает определению тому, какие мутации увеличивают риск развития болезни. Но, если сравнивать геномы все большего числа людей, нам постепенно будет становиться ясно, какие изменения ведут к каким последствиям", — рассказывает Дэвид Кертис (David Curtis), генетик из университетского колледжа Лондона (Великобритания).

В своем исследовании Кертис и его коллеги воспользовались плодами масштабного генетического исследования UK10K, в рамках которого британские генетики проанализировали структуру ДНК и наборы мелких мутаций в геномах свыше 10 тысяч жителей Великобритании самых разных возрастных и социальных категорий.

Помимо здоровых людей, в этом проекте, как отмечают исследователи, участвовало около двух тысяч британцев, страдавших от шизофрении и крайне тяжелых форм ожирения, начавших проявлять себя в детстве. Ученые воспользовались этим для поиска тех вариаций в генах, которые могут быть связаны с развитием и того и другого расстройства.

Как выяснили Кертис и его коллеги, в развитии ожирения могут быть задействованы гены MC4R, CRHR1 и SNORD115, редкие версии которых часто встречаются у людей, страдающих от лишних килограммов. Что интересно, последний ген может быть связан с развитием редкого и крайне необычного синдрома Прадера-Вилли, носители которого являются своеобразным эталоном ненасытности, и которые почти всегда страдают от экстремальных форм ожирения.

Сравнение геномов британских шизофреников показало, что развитие многих форм этого психического расстройства может быть связано с мутациями в гене NLGN2. Данный участок ДНК, как объясняют авторы статьи, отвечает за корректную передачу импульсом между синапсами нейронов в мозге, и мутации в нем могут нарушать этот процесс и приводить к развитию шизофрении.

Помимо данных генов, британские генетики выделили несколько десятков других участков генома, которые могут быть так или иначе связаны с развитием ожирения и психических расстройств. Об этих мутациях ученые пообещали рассказать в своих следующих статьях.

"Мы надеемся, что мы сможем использовать это лекарство для лечения пациентов, которые только что испытали серию длительных эпиподобных приступов. Наши молекулы должны защитить их от превращения в полных эпилептиков", — заявил Джеймс Макнамара (James Macnamara) из университета Дьюка в Дареме (США).

Макнамара и его коллеги несколько лет назад выяснили, что причиной развития височной эпилепсии, самой распространенной и опасной формы подобных приступов, являются нарушения в работе белка TrkB, чьи молекулы покрывают поверхность нейронов височной доли мозга.

Чрезмерно высокая активность этого вещества, как объясняют ученые, заставляет клетки синхронизировать свои импульсы и порождать очаг эпилептической активности, появление которого приводит к исчезновению связи с реальностью и кратковременной потере памяти.

Отключение этого белка во время приступа, как показали прошлые эксперименты Макнамары, может остановить развитие эпилептического припадка и предотвратить их появление в будущем, но с одним фатальным недостатком – химическая блокировка TrkB приводит к постепенной гибели нейронов в височной доле мозга, так как этот белок защищает их от смерти.

Авторы статьи попытались разрешить эту проблему, всесторонне изучив то, с какими другими компонентами нервных клеток взаимодействует TrkB. Для этого ученые вырастили несколько поколений трансгенных мышей, у которых был отключен один из связанных с TrkB генов, и наблюдали за тем, насколько они были подвержены припадкам.

Эта затея завершилась успешно – оказалось, что истинной причиной возникновения эпилептических приступов был фермент фосфолипаза C-гамма1, который резко активировался при "включении" TrkB. Обнаружив источник припадков, ученые создали небольшую белковую молекулу pY816, которая соединяется с TrkB и не позволяет ему контактировать с фосфолипазой.

Работа этого препарата, как рассказывают ученые, была проверена на мышах, страдавших от височной эпилепсии. По их словам, трехдневный курс pY816 полностью избавил грызунов от припадков и защитил их от дальнейшего развития эпилепсии на очень продолжительное время. В ближайшее время Макнамара и его коллеги планируют начать клинические испытания и скорейшим образом перевести pY816 из лаборатории в область клинической практики.

"Двадцать лет назад, подобное заявление было бы еретическим, даже свидетельства того, что жизнь существовала 3,8 миллиарда лет назад, было бы крайне шокирующим. Похоже, что жизнь на Земле возникла почти мгновенно с формированием планеты – судя по всему, живые существа возникают из не-жизни очень быстро, если есть все нужные для этого ингредиенты", — заявил Марк Харрисон (Mark Harrison) из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (США).

Харрисон и его коллеги пришли к такому шокирующему выводу, изучая почти 10 тысяч образцов так называемых цирконов, обнаруженных в местечке под названием Джек-Хиллс в западной Австралии.

Как отмечают исследователи, кристаллы циркона образуются только при очень высоких температурах внутри магматических горных пород, составляющих основу земной коры на континентах. Это позволяет использовать их для оценки возраста коры и ряда других ее свойств, в том числе и силы магнитного поля в прошлом.

Несколько сотен подобных цирконов, рассказывает Харрисон, содержали в себе то, что ученые не ожидали увидеть – темные включения, чья форма и структура заставили авторов статьи подозревать, что они являются следами жизнедеятельности древнейших организмов на Земле.

Харрисон и его коллеги проверили свои подозрения, просветив подобные кристаллы и содержащиеся в них черные точки при помощи особого спектроскопа, который позволил им определить их химический состав и вычислить доли изотопов.

Оказалось, что цирконы содержали в себе включения графита – минерала, образующегося в природе исключительно из каменного угля и других "органических" пород. Относительно низкая доля тяжелого углерода-13 в этих кусочках доисторического углерода говорит в пользу того, что они возникли в результате жизнедеятельности микробов и другой примитивной жизни.

Учитывая возраст этих цирконов – 4-4,1 миллиарда – лет, можно говорить о том, что жизнь существовала уже в то время, или даже раньше, учитывая то время, которое прошло за время путешествия будущего графита от поверхности к недрам Земли.

Подобная дата крайне интересна тем, что она означает, что жизнь на Земле возникла еще до "поздней тяжелой бомбардировки" – особого периода в жизни Солнечной системы, 3,8-3,2 миллиарда лет назад, во время которого Земля и все остальные планеты постоянно сталкивались с крупными астероидами.

Эта бомбардировка, как допускают ученые, могла уничтожить только зародившуюся жизнь, которая, как показывают другие древнейшие следы живых существ, возродилась достаточно быстро, примерно через 200-300 миллионов лет после пика "бомбардировки". Столь быстрое возникновение жизни, как предполагают ученые, говорит о том, что наши шансы найти внеземную и даже разумную жизнь выше, чем мы считаем сегодня.

Бехрузи и его коллеги выяснили, что Земля была одним из своеобразных "первенцев" Вселенной, на поверхности которых может существовать жизнь, проанализировав историю эволюции галактик при помощи телескопа "Хаббл" и данные текущей "переписи" экзопланет, проводимой при помощи обсерватории "Кеплер".

Как объясняют планетологи, их идея состояла в том, чтобы оценить количество космических "стройматериалов", пригодных для формирования двойников Земли, в различные эпохи существования Вселенной – в далеком прошлом, сегодня и в далеком будущем.

Запасы этих планетных "кирпичиков" ученые оценивали очень просто – они измеряли то, как много металлов – элементов тяжелее гелия и водорода – содержали далекие от нас галактики в различные эпохи жизни Вселенной, и экстраполировали эти данные на будущее.

Массу этих тяжелых элементов ученые использовали для того, чтобы вычислить число звезд и планет в галактиках, некоторая часть из которых, в соответствии с результатами наблюдений "Кеплера", должна принадлежать к числу или "кузенов" Земли, вроде Kepler-452b, или же ее полноценных двойников.

Расчеты Бехрузи и его коллег раскрыли удивительную вещь – оказывается, что Земля возникла необычно рано по сравнению с другими подобными планетами, 92% которых еще пока не успело сформироваться из-за недостаточного количества "стройматериалов" в современных галактиках.

По расчетам ученых, всего за все время существования звезд только в нашей Галактике должно возникнуть около миллиарда землеподобных планет, а во всей Вселенной их число будет в 100 миллиардов раз больше.

Столь большое число двойников Земли во Вселенной, как объясняют ученые, заметно повышают шансы на то, что в будущем или уже сегодня существует, по крайней мере, одна внеземная цивилизация в Млечном Пути или за его пределами. Вероятность этого, по знаменитой формуле Дрейка и расчетам авторов статьи, превышает 90%.

Как отмечают исследователи, несмотря на пока видимое отсутствие "братьев по разуму", землянам повезло – благодаря раннему времени появления Земли мы можем, в отличие от более поздних цивилизаций, еще увидеть то, как возникла Вселенная во время Большого Взрыва и как формировались первые галактики мироздания. Через миллиард лет такая возможность исчезнет, и даже самые развитые цивилизации не будут способны раскрыть корни существования Вселенной, заключают авторы статьи.

Кэрриэр и его коллега Майкл Морган — авторы оригинальной теории, что насилие было ведущим, если не главным фактором в эволюции человека. Еще в 2007 году они обратили внимание на то, что австралопитеки, наши далекие предки, обладали короткими «обезьяньими» ногами на протяжении почти двух миллионов лет эволюции, несмотря на обретение способности к прямохождению.

По мнению Кэрриэра и Моргана, короткие ноги были нужны австралопитекам не для лазания по деревьям, а для того, чтобы «лучше держать удар» при схватках с сородичами. В пользу этого говорит то, что современные обезьяны с небольшими ногами заметно агрессивнее, чем их длинноногие сородичи. Эти идеи не нашли поддержки у других антропологов, что заставило адептов идеи «агрессивной обезьяны» искать доводы в пользу своей гипотезы.

В своей новой работе Кэрриэр и его коллеги рассказали о результатах крайне необычных экспериментов с руками трупов, которые, как они считают, подтверждают истинность их теории.

Ради осуществления этих опытов ученые обратились в морг университета, где им "одолжили" восемь рук недавно умерших людей, пожертвовавших свои органы для науки. Антропологи подвесили их в особом устройстве, позволявшем раскачивать конечность в стороны и измерять силу наносимого удара.

Каждая рука, благодаря стараниям аспирантов Кэрриера, была препарирована таким образом, что ко всем жилам, управлявшим движениями пальцев и суставов при жизни их владельцев, были присоединены ниточки лески, позволявшие приводить их в действие. Это дало ученым возможность оценить то, какой силой обладает удар рукой при различных конфигурациях кулака, и какую нагрузку она может выдержать, не повреждая саму себя.

"Наши эксперименты показали, что закрытый кулак позволяет вкладывать на 55% больше силы, чем частично открытый кулак, и почти в два раза больше силы, чем полностью открытая рука", — продолжает Кэрриер.

По его словам, подобные результаты говорят в пользу того, что разработанная им теория не является некорректной. Как считает сам Кэрриер, приспособленность человека к кулачным боям могла изначально возникнуть случайным образом, в рамках приспособления наших предков к использованию орудий труда, и лишь потом стать одним из "скульпторов" формы лица и рук человека.