Научный вестник

В головном мозге обнаружены два вида морали
Исследователь поведенческих моделей Мин Су (Ming Hsu) из университета Иллинойса (University of Illinois) и его коллеги, нейрофизиологи Седрик Анен (Cedric Anen) и Стивен Квартц (Steven R. Quartz) из Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology), использовали функциональную магнитно-резонансную томографию (fMRI) для исследования активности различных отделов мозга у 26 добровольцев при принятии ими решения о помощи сиротам.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что люди стараются избежать неравенства и несправедливости, но только до того момента, когда принцип наименьшего вреда для "популяции" детей в целом перевешивает сострадание к конкретному ребёнку.
Сканирование показало, что два различных основания морали "зашифрованы" в голове человека. Вернее, в двух его отделах: островке (insula) и скорлупе (putamen) головного мозга.
Когда у человека активизируется скорлупа головного мозга (слева), это свидетельствует о рациональных основаниях решения стоящей перед ним моральной дилеммы, а когда островок мозга (справа) — о том, что решение принимается, исходя из сострадания и эмоционального сопереживания (иллюстрация Science).
Кстати, к концу исследования было пожертвовано в общей сложности $2279 – денежный эквивалент всех "утраченных" обедов. Так что сами учёные чувством сострадания также оказались не обделены. И это можно смело добавить к положительным результатам опыта.

Уровень образования влияет на продолжительность жизни

Группа американских учёных из нескольких университетов и институтов США исследовала данные по смертности 3,5 миллиона своих сограждан между 1993 и 2001 годами. Выяснилось, что разница в продолжительности жизни между образованными и малообразованными людьми неуклонно растёт с каждым годом.
Ещё Незнайка пел: "В мире написаны тысячи книг, может, мильоны, а может, трильоны. Их прочитаешь и ты уж старик, дряхлый старик, сединой убелённый". Как же так?
Учёные просмотрели ежегодные показатели смертности среди различных групп мужчин и женщин и выяснили, что значительно снизилось количество смертей в каждой возрастной группе среди темнокожих (на 36%) и белых (на 25%) мужчин, которые как минимум закончили колледж. Причём главными причинами смерти ранее были ВИЧ, инфекции, рак и болезни сердца, а сейчас они отступили на второй план.
Что касается тех, кто осилил только старшие классы средней школы (или даже этого не смог сделать), то среди них смертность наоборот повысилась (вследствие разных причин). Самый большой годовой "прирост" (3,2%) наблюдался у белых женщин, которые не окончили среднюю школу. Впрочем, даже среди тех белых женщин, которые смогли дойти до старших классов, смертность увеличилась на 0,7% в год.
"Это исследование ещё раз подтверждает наличие социоэкономического неравенства между образованными и малообразованными людьми. С годами разрыв в уровнях смертности только всё больше и больше растёт", — говорит доктор Отис Броули (Otis Brawley), главный медицинский специалист Американского противоракового общества (American Cancer Society).
Учёные считают, что люди с более низким уровнем образования имеют более низкое финансовое положение, чаще всего у них нет медицинской страховки (из-за непостоянного места работы, например). Они мало осведомлены о медицине вообще и тем более о достижениях современной науки. В результате, если внутри среднего класса смертность сокращается, у низших слоёв ситуация, наоборот, ухудшается.

Впервые в мире машина оказалась способна полностью контролировать состояние пациента и предпринимать необходимые действия
Доктора и учёные из канадского университета Макгилла (McGill University) и принадлежащей ему поликлиники (McGill University Health Centre — MUHC) представили общественности устройство, способное самостоятельно полностью контролировать состояние пациента, которому нужна анестезия, и поддерживать дозировку необходимых препаратов по ходу операции.
Врач решает только один вопрос: каково должно быть состояние пациента в течение операции (уровень успокоения). Всё остальное делает машина: она определяет, в какой момент и в каком количестве необходимо то или иное лекарство.
McSleepy представляет собой компьютерную программу, которая может быть установлена, к примеру, на ноутбук. Она принимает сведения, приходящие с датчиков, собирающих информацию о состоянии человека, и даёт указания по дальнейшей работе устройствам ввода лекарств.
Учитываются три основных параметра: глубина гипнотического сна (анализ ЭЭГ), болевые ощущения и миорелаксация (расслабленность мышц). Простой и понятный, по словам создателей, интерфейс программы позволяет врачу-анестезиологу полностью контролировать процесс на экране компьютера.
С помощью обычных шприцов машина вводит в тело человека необходимые лекарства по мере необходимости.
Пока аппарат испытали только на 10 пациентах, но в течение ближайших двух лет главный разработчик Томас Хеммерлинг (Thomas Hemmerling) планирует модернизировать устройство и провести с его помощью около двух тысяч операций.
Кстати, части системы можно использовать для создания обучающих программ в медицинских колледжах и университетах.

Лазер впервые нагрел вещество до температуры центра Солнца


Международной группе исследователей впервые удалось добиться нагрева вещества до 10 миллионов градусов. Эксперимент был проведён на одном из самых мощных в мире лазеров – британском Vulcan. По мнению учёных, полученные результаты не просто взятие очередного температурного "барьера", а важный шаг на пути осуществления управляемого термоядерного синтеза.
Согласно отчёту, опубликованному в журнале New Journal of Physics, в ходе серии опытов на Vulcan были достигнуты мощности излучения в 0,32-0,73 петаватта (один петаватт – тысяча триллионов или 1015 ватт).
Воздействие лазером на "сердечник" длилось в течение одной пикосекунды (одной триллионной доли секунды) и было сосредоточено в луче диаметром в одну десятую человеческого волоса. Таким образом, интенсивность излучения – одна из ключевых инструментальных характеристик лазера – составила около 4 х 1020 ватт на см2.
Эта "удельная мощность" несколько меньше, чем полученная на американском HERCULES в феврале нынешнего года. Тем не менее длительности импульса (времени воздействия лазером), достаточной для нагрева вещества до столь высокой температуры, ранее добиться не удавалось.
Вообще говоря, в мире всего несколько петаваттных лазеров – помимо уже упомянутых, это установка в американской Ливерморской лаборатории (Lawrence Livermore National Laboratory), LOA во Франции, Jena в Германии и аппарат в исследовательском центре фотоники (Advanced Photonics Research Center) в Японии. Напомним, что петаватт – это примерно в 100 раз больше суммарной мощности всех земных электростанций.
Так вот, проблема до недавнего времени состояла в том, что малая длительность импульса вкупе с крошечной областью воздействия луча не позволяли исследователям фиксировать результаты таких экспериментов. Действительно, если данные нельзя измерить количественно, то пользы от опыта – никакой.
На Vulcan эту проблему так называемого "пространственного разрешения" (spatial resolution), необходимого для "извлечения" данных, удалось решить с помощью специальной оптоволоконной системы.
По мнению профессора Питера Норриса (Peter Norreys) из лаборатории Рутерфорд Эпплтон (Rutherford Appleton Laboratory), где и проводились испытания, полученные результаты позволят значительно продвинуться в разработке лазера следующего поколения по проекту Hiper. На этой установке учёные планируют нагреть вещество до 100 миллионов градусов, что необходимо для запуска термоядерной реакции.
Термоядерная энергия на сегодняшний день рассматривается как одна из "панацей" в условиях роста населения Земли, с одной стороны, и истощения природных ресурсов — с другой. Топливом для ядерного синтеза являются дейтерий и тритий – два изотопа водорода, которые теоретически можно "добывать" в Мировом океане.
Под воздействием сверхвысоких температур тяжёлый водород теряет часть свой массы, и при этом высвобождается колоссальное количество энергии.
помимо лазерной установки, другим (и более перспективным на данный момент) способом достижения управляемого термоядерного синтеза является ускоритель частиц, на котором происходит нагрев и удержание высокотемпературной плазмы в электромагнитном поле. Самым известным на данный момент проектом в этой области является ITER.
Но, возможно, лазеры "обгонят" ускоритель: учёные ожидают получить "лучевую" термоядерную энергию уже к 2012 году.

Морской хутор

Удивительные вещи чаще всего происходят в удивительных местах. В Кремниевой долине, например, где миллиардеры могут ездить на работу на скейтборде, а инвесторы-ангелы могут дать денег лишь под одну блестящую идею. Именно здесь группа эксцентричных компьютерщиков решила построить свободное государство в международных водах. И это не просто наивная мечта.
Интеллектуальные усилия выпускников Стэнфорда и венчурных капиталистов низвели неизбежную утопичность замысла до лёгкого налёта безумия.
Проект "водного мира" назвали Институтом морских поселений (The Seasteading Institute – TSI), а проще говоря – "Морским хутором". Его цель – создание в Мировом океане "экспериментальных социумов с развитой социальной, политической и юридической системами". На соответствующей технологической базе.
Всё по-деловому и без лишних сантиментов: разработали проект, зарегистрировали корпорацию, сделали сайт, выпустили пресс-релиз и занялись поисками инвестора. Он не заставил себя долго ждать: в апреле нынешнего года миллионер, финансист и основатель PayPal Питер Тиль (Peter Thiel) объявил о намерении профинансировать "Хутор" и даже сделал предварительное пожертвование в сумме $500 тысяч.
Одна из планируемых конструкций для "общества будущего" — железобетонная надводная платформа, произведённая по технологии компании International Marine Floatation Systems.
Пэтри и Уэйн — разработчики и идейные вдохновители проекта. Питер и Джо – являются членами Совета директоров TSI и помогают в решении вопросов стратегического развития. Между прочим, Пэтри Фридман — внук того самого Милтона Фридмана, нобелевского лауреата по экономике и одного из самых известных экономистов XX века. Наверное, именно поэтому проект получил не только архитектурную форму, но и идейное содержание.
Пэтри, который является исполнительным директором TSI, – просто квинтэссенция обывательских представлений о вольном художнике IT-индустрии. По его собственному признанию, после окончания Стэнфорда (Stanford University) и получения MBA он какое-то время работал в Google. А потом в течение нескольких лет просто занимался "подозрительными вещами" в своё удовольствие – играл в покер и вёл активную общественную деятельность в Интернете, где организовал два сообщества и обсуждал философские и социальные идеи.
Уэйн, напротив, более серьёзен, он уважаемый специалист в Долине. Окончил Массачусетский технологический (MIT) и долгое время работал в Sun Microsystems. Грэмлич — главный инженер "Хутора", отвечает за техническую часть проекта.
Для начала о технологии: поскольку проект серьёзный, его сначала хотят проверить "на кошечках". Привлечённые деньги планируется потратить на прототип будущей океанской обители, которыё установят в заливе Сан-Франциско в течение ближайших двух лет.
На первый взгляд кажется, что в пантеоне утопических обществ "прописалась" лишь очередная тщеславная мечта скучающих интеллектуалов – по крайней мере пятнадцать минут славы им в связи с этим обеспечены. Идея-то далеко не нова: ещё безумный профессор в фильме "Человек-амфибия" мечтал о справедливом обществе на дне океана.
Ни один из утопических проектов начиная с "Государства" Платона до сих пор не состоялся. Странно, не правда ли? Однако энтузиасты-компьютерщики этим фактом не смущены. Они даже сочинили 300-страничный труд "Практическое руководство по организации поселений в открытом море" (Seasteading: A Practical Guide to Homesteading the High Seas). Кстати, в книге всё описано довольно детально: от технических аспектов до социально-политических.
Так вот, на базе плавучей платформы планируется создать не просто город свободолюбивых сибаритов и скучающих миллионеров-компьютерщиков, а самую настоящую альтернативу государственному управлению.
Даже если идея не увенчается успехом, история останется в сердцах интернет-сообщества как память о том, что двое парней, вооружённые чувством социальной справедливости, упорством и объективистской философией, смогли хотя бы начать воплощать свою благородную мечту в жизнь. Причём подошли к этому с умом и без лишних эмоций. Но и без макиавеллевского цинизма.

Человекоподобный робот ASIMO продолжает своё победное шествие по планете, "подрастая" с каждым днём. Теперь к многочисленным функциям андроида добавилась ещё одна.
Отныне ASIMO способен улавливать и воспринимать речь сразу трёх человек. Конечно, полное распознавание любых фраз ему пока не по силам, но первый шаг в данном направлении, несомненно, сделан.
Теперь ASIMO может по-своему сыграть в детскую игру "Камень, ножницы, бумага", прослушивая одновременно три человеческих голоса. Сравнив сказанные слова, он решает, кто из говорящих выиграл.
Система HARK использует массив из восьми микрофонов, расположенных на голове и теле андроида.
Она обнаруживает, откуда пришёл звук, и отделяет каждый голос от внешнего шума. При этом ей не задаётся количество источников звука и их местоположение.
Прежде чем пересылать поток данных к системе распознавания речи, специальное ПО определяет степень достоверности полученной информации. К примеру, все части звуковых файлов, которые содержат слишком много фонового шума, будут вырезаны, соответственно — точность снизится.
На данный момент HARK, будучи установленной на туловище ASIMO, способна надёжно (70-80% точности) распознавать три речевых потока. Смогут ли робототехники усовершенствовать технологию в будущем – посмотрим.
Тем не менее уже сейчас новая разработка опережает человека. Наш мозг способен вычленять из внешнего звукового потока какой-то один голос (это явление ещё называется феноменом или эффектом вечеринки), ASIMO же благодаря учёным "приобрёл" эффект принца Сётоку (Shotoku). Согласно японской легенде, этот принц мог выслушивать обращение десяти просителей одновременно (то есть фокусировался сразу на нескольких голосах).
И хотя пока достоверно определяются лишь три голоса, а не десяток (точность распознавания снижается до недопустимых 30-40%), да и "словарный запас" HARK не слишком велик, всё же достижение значительное. Ведь систему удалось интегрировать с машиной и даже показать её работу в реальном времени.

Учёные заглянули в лицо страха и вскрыли основы лицемерия

Почему наши брови ползут вверх от ужаса, а глаза широко раскрываются при виде опасности? Есть ли какой-то физиологический смысл у проявления эмоций? Учёные попытались ответить на этот вопрос, а заодно выяснили, что количество мимических мышц у многих людей различно. Возможно, имена эта особенность помогла многим из нас заводить друзей, а некоторым – изощрённо лицемерить.
Постановка вопроса, безусловно, не нова: эволюционную подоплёку эмоций предполагал ещё сам Дарвин. Он, напомним, попытался разобрать эту проблему в работе "Выражение эмоций у человека и животных", где была описана идентичность мимики при реакции на определённые ситуации у людей из самых разных уголков планеты и даже у некоторых животных.
Результаты ученых показали, что выражение эмоций служит не только для передачи условного сигнала врагу или сородичам, но и имеет важное физиологическое значение.
В частности удалось установить, что испуганный вид сопровождается улучшением периферического зрения, повышением частоты движения век и дыхания – всё это позволяет человеку быстрее реагировать на опасность.
Гримаса брезгливости, наоборот, влечёт за собой ограничение угла обзора и подавление дыхания – это минимизирует возможные негативные воздействия на глаза или попадание вредных веществ в лёгкие.
У каждого человека присутствует одинаковый набор из пяти "эмоциональных" мышц, отвечающий за шесть базовых чувств: страх, отвращение, гнев, счастье, удивление и печаль. Но есть ещё 11 видов мускулов, которые у одних людей присутствуют, а других – нет.
Не все они универсальны или в равной мере задействуются людьми, причём даже в пределах одной расовой группы. Например, мышца смеха (Musculus risorius) оказалась лишь у двух третей исследованных останков.
По мнению доктора Уоллер, сигналы о важных для всей популяции эмоциях передавались в режиме универсальной доступности – посредством пяти базовых мимических мышц, а остальные 11 служили для установления социальных связей внутри группы или родственных взаимоотношений.
Мало того что сочетания лицевых мышц у многих людей уникальны, они порой ассиметричны даже у одного человека. По мнению учёных, такое разнообразие могло пригодиться людям не для того, чтобы обмениваться информацией, а для того чтобы… скрывать чувства. Вот так и родилось человеческое лицемерие (фото Nature).

3D видео на рекламных щитах Мегаполисов
На крыше здания, внутри пирамиды, танцует и поёт Мадонна, а вокруг неё в воздухе летают разные объекты. Песня заканчивается, и место Мадонны в пирамиде занимает автомобиль в натуральную величину. Он крутится и переворачивается. Рассмотреть его, как и певицу, можно со всех сторон и углов. Как так? Датчане придумали одну мощную штуку.
Видеосистема с 360 градусами в названии — Cheoptics360 — детище 33-летнего изобретателя из Копенгагена Петера Симонсена (Peter Simonsen) и новейшая разработка двух компаний: viZoo и Rambøll. Мировая премьера Cheoptics360 состоялась в датской столице 5 октября.
Итак, есть перевёрнутая пирамида о четырёх гранях, изготовленная из прозрачного материала. Ширина основания пирамиды, "в зависимости от", может быть разной — от 1,5 до 30 метров (!).
Внутри пирамиды, будто бы прямо в воздухе, плавают трёхмерные изображения — видео или компьютерная графика.
Официальное объяснение принципа действия системы короткое и не очень понятное: голографический эффект достигается за счёт того, что пирамида используется как своего рода призма, которая собирает воедино свет от четырёх видеопроекторов, скрытых внизу установки. А трёхмерность появляется за счёт отражений.
Так ли это, или есть ещё какие-то "секреты фирмы" — неизвестно.
Что же касается системы Cheoptics360, то о её появлении Симонсен рассказывает следующее: "Я мечтал о создании свободно плавающих в воздухе изображений, другими словами, о картинке без видимого экрана. И я решил реализовать эту идею, надеясь, что это можно сделать, но вообще не зная — как".
Петер захотел перенести "Призрак Пеппера" в цифровой век. И однажды, сидя за столом и сворачивая листки бумаги в треугольники, чтобы получить правильную перспективу, он внезапно нашёл теоретическое решение проблемы "360-градусной проекции".
Сегодня в viZoo говорят, что клиенты, в том числе транснациональные корпорации, разглядели потенциал системы и выстраиваются в очередь. Cheoptics360 видится им очень перспективным рекламным носителем — альтернативой плоским экранам, которые публика уже не видит, даже если они висят прямо под носом.
У Cheoptics360 есть относительно небольшие модели для использования в закрытом помещении, а есть огромные для работы под открытым небом. Разработчики говорят, что транслировать в 3D, и практически в натуральную величину, можно что угодно: развлекательные программы, спортивные состязания, показы мод, автосалоны и, само собой, концерт Мадонны.
Должно быть, будущее, которое Cheoptics360 собой и представляет, у системы есть. Правда, не совсем светлое: ведь установка требует некоторой темноты.

Интернет меняет принципы работы человеческого мозга
"По Дарвину, следующее поколение должно приспособиться к новым условиям. Те, кто будет хорошо разбираться в технологиях, получат преимущество: они достигнут большего экономического успеха, и их потомство будет лучше обеспечено", – утверждает Гари Смолл, директор Центра исследования памяти и старения в Университете Калифорнии в Лос-Анджелесе.
Интернет меняет принципы работы человеческого мозга, развивая способность оперативно принимать решения и обрабатывать большие объемы информации, но ценой таких навыков, как умение уделять внимание нюансам и выражению лица. Как отмечают авторы статьи Брендан Монтегю и Хелен Брукс, в целом мозг испытуемых был задействован более активно, когда они проводили поиск в интернете, чем когда они читали книги.
При этом более всего стимулировались те зоны, которые контролируют процесс принятия решений и комплексное мышление. Зоны, отвечающие за абстрактное мышление и за сопереживание, были слабо задействованы, интенсивное использование цифровых технологий может привести к долговременному эволюционному сдвигу.
Молодые люди взрослеют вместе с этой технологией, и их мозг более податлив и гибок, чем мозг представителей старшего поколения.

Свет с отрицательной скоростью

Физики давно научились управлять скоростью светового импульса — замедляя его в десятки тысяч раз, а то и вовсе "замораживая".
Важно понимать, что во всех этих случаях речь идёт о групповой скорости, которая характеризует быстроту распространения горба импульса света. Из-за дисперсии (рассеивания) в определённой среде горб этот может двигаться на несколько порядков медленнее, чем каждый фотон в отдельности, а также, в каких-то условиях, и наоборот — быстрее скорости света в вакууме.
О нарушении законов природы тут речи нет, так как самые первые фотоны в импульсе добегают до противоположного конца своей "испытательной дорожки" не быстрее тех самых 300 тысяч километров в секунду, и информация "быстрее света" не передаётся. В случае же остановки света речь идёт о поглощении импульса специально подготовленной средой с последующим повторным излучением его, с сохранением всех параметров исходного пучка. Так сказать "до последнего фотона".
После этого краткого экскурса становится понятным и то, что удалось проделать Бойду(Robert Boyd) из University of Rochester . Он сумел изготовить среду, в которой скорость горба импульса была отрицательной — то есть, направленной к источнику излучения.
Для этого "чуда" Бойд применил оптоволокно, легированное эрбием. Импульс, выходящий из лазера, он делил на две части. Один луч направлялся в то самое экспериментальное волокно, а второй посылался к концу установки без помех. Второй луч служил в роли репера, для сравнения.
С первым же лучом происходила удивительная вещь. Ещё до того, как пик его импульса входил в эрбиевое волокно, на дальнем конце этого волокна уже появлялся пик излучения, опережая даже реперный луч, бегущий свободно. Если говорить о групповой скорости, получалось, что первый луч превышал скорость света, и даже опережал время — так как выходил из конца волокна до того, как попадал в его начало.
Но самое любопытное заключалось в другом открытии — одновременно с посылкой горба импульса вперёд, дальний конец волокна создавал второй горб-близнец, который распространялся в обратном направлении, добегая до начала опытного волокна как раз к моменту, когда исходный оригинальный импульс только лишь входил в него.
https://www.rochester.edu/news/photos/backward_light.mpg

НаноРадио !

Недавно прочел интересную статью про радио основанное на нанотрубке...

Радио развивалось с "давних" времен... Когда-то это были экспериментальные установки, занимающие целый стол (может больше ?).

Далее - радио на лампах... Целую революцию совершили полупроводники, уменьшив размеры радио так, что они стали переносными, могли помещаться в карман... Далее - нанотехнологии, или вернее развитие интегральной техники... - и радио уже помещается в маааленькой коробочке, способной висеть на проводе с наушником... Что дальше ? Воистину нанотехнологии дают себя знать:



группа профессора A.Zettl из University of California Berkley соорудили радио приемник основанное на одиночной углеродной нанотрубке. При этом нанотрубка служит одновременно и как антена, и как устройство настройки, усилитель и демодулятор. Более того, углеродная нанотрубка выступающая в качестве антенны и узла настройки используют совершенно другой принцип приема электромагнитных волн. При пропускании постоянного электрического тока через нанотрубку мы заставляем ее совершать механические колебания с частотой соответствующей частоте внешнего электромагнитного поля, и амплитудой, пропорциональной амплитуде передаваемого сигнала.






Подобные нано-радио могут быть очень полезны в наномедицине, что позволит с помощью радиосигнала управлять действием лекарства запущенного внутрь человека... можно будет делать миниатюрные радиоприемники, а так же даже имплантировать прямо в ухо человека!




Здесь можно посмотреть картинки этого радио, видео того, как оно принимает сигнал и послушать принятый звук.

(по многочисленным материалам из интернета, последнему выпуску Scientific American и видео из youtube)

Всвязи с тем, что на форуме давно работает модуль СТАТЬИ, а последнее сообщение написано полгода назад, тему закрываю и перемещаю в архив