Наука
 7K
 6 мин.

Добро пожаловать в мир вирусов

SARS-CoV-2, ставший причиной пандемии, является лишь одним из 6828 известных вирусов, которым человек уже придумал названия. Существуют еще сотни тысяч неназванных вирусов и, возможно, триллионы пока нам не известных. В январе китайские вирусологи выделили вирус, который вызывает COVID-19, и дали ему новое название: «SARS-CoV-2». Чтобы сделать это, им пришлось передвинуть вирус в начало очень длинной цепочки. В последние несколько лет ученые обнаружили, что мир вирусов, который иногда зовут виросферой, просто невероятно огромен. Они открыли сотни тысяч новых видов, которые еще не успели получить названия. Более того, ученые подозревают, что неоткрытыми остаются миллионы, а может быть и триллионы вирусов. «На сегодняшний день мы открыли только лишь ничтожную часть всех вирусов», – сказал профессор Эдвард Холмс из Сиднейского университета в Австралии. Вирусологи еще в конце девятнадцатого века заметили, что разные виды вируса могут вызывать разные заболевания, например, бешенство или грипп. Позже ученые научились распознавать новые виды вирусов, выращивая их в лаборатории, осваивая при этом тонкости вирусологии. После нескольких десятков лет кропотливой работы официально были названы 6828 видов вирусов, в эту цифру включены около 1000 видов, которые официально будут приняты в ближайшие пару месяцев Международным комитетом по систематике вирусов. Если учесть, что энтомологи назвали 380000 видов жуков, то такое число открытых вирусов можно считать ничтожным. Однако в последнее время ученые изменили стратегию по охоте за новыми вирусами. Теперь они ищут частички генетической информации в образцах воды, крови и грязи, а затем при помощи сложных компьютерных программ идентифицируют вирусные гены. Мэттью Салливан, вирусолог из Университета штата Огайо, использовал этот метод для поиска вирусов, которые заражают жителей океана. Совместно с коллегами он проанализировал генетический материал в морской воде, которая была собрана учеными по всему миру. Много генов принадлежало уже известным видам, но также было немало новых. В 2016 году доктор Салливан и его коллеги сообщили об открытии еще 15000 вирусов, каждый из которых представлял новый вид. Это было почти в два раза больше, чем количество всех на тот момент известных вирусов. После проделанной работы доктор Салливан решил, что описание вирусов, обитающих в морской воде, можно считать завершенным. Но несмотря на это они продолжили собирать образцы воды и параллельно совершенствовать способ идентификации в ней генетического материала. В 2019 году они сообщили об открытии еще 200000 видов. «Тогда я понял, как ошибался, когда сказал, что теперь нам открыли все вирусы, обитающие в воде»,— сказал доктор Салливан. Другие ученые также открывают большое количество новых вирусов. «Прямо сейчас мы находимся в экспоненциальной фазе, — говорит доктор Дженс Х. Кун, ведущий вирусолог исследовательского центра в Форт-Детрике в штате Мэриленд. — Если кто-нибудь даст мне миллион долларов, то я пойду и соберу образцы морских огурцов и представлю вам в скором времени десять тысяч новых вирусов». Формальности при описании новых вирусов делают этот процесс достаточно трудоемким. Когда китайские ученые выделили вирус, который стал причиной COVID-19, они обнаружили, что он отличается наличием короны из протеина. Эта отличительная черта сообщала о том, что этот вирус относится к семье коронавирусов, которая насчитывает 39 видов. Всемирная организация здравоохранения использовала это открытие, чтобы дать этой болезни свое название — коронавирусная болезнь 2019, или COVID-19 для краткости. Чтобы определить, с каким коронавирусом они имеют дело, вирусологи секвенировали его гены. Этот вирус был очень похож на тот, что стал причиной вспышки атипичной пневмонии в 2002 г. В марте Международный Комитет по таксономии вирусов заявил, что эти два вируса принадлежат к одному и тому же виду. Вирус, вызвавший тогда вспышку атипичной пневмонии, известен как SARS-CoV, поэтому они назвали вирус, вызывающий COVID-19, SARS-CoV-2. Вирусы, которые поражают людей, изучены лучше всех остальных, но только 250 видов вирусов выбирают человека в качестве своей цели. Доктор Холмс подтверждает, что только лишь незначительная часть от всех представителей виросферы поражает человека. Сотни тысяч новых видов вирусов все еще остаются без названия, вирусологи убеждены в том, что еще гораздо большее количество остаются не открытыми. Доктор Холмс рассказал, что вирусы поражают животных, растения, грибы и простейших, так называемых эукариотов, которых насчитывают около ста миллионов видов. Бактерии и другие одноклеточные микробы принадлежат к группе под названием прокариоты. В отчете, опубликованном 4 марта в журнале Обзоры по микробиологии и молекулярной биологии, доктор Кун и его коллеги заявили, что существует как минимум сто миллионов видов вирусов, поражающих прокариотов. Другие исследователи предполагают, что существует намного больше видов прокариотов, чем известно на данный момент, что указывает на существование намного большего количество неоткрытых пока вирусов. Реальные цифры могут насчитывать десять триллионов. Для каждого вида из этого огромного числа ученые должны будут выяснить, как он соотносится с остальными, что намного более сложно, чем в случае с хорошо изученными формами жизни, такими как растения и животные. Ученые, изучающие животных и растения, могут полагаться на проверенную и верную классификационную систему, разработанную Карлом Линнеем в 1700-х годах. Например, наш вид относится к классу млекопитающих, в более широком смысле — к животному царству, а вирусологи изо всех сил пытаются систематизировать классы и царства виросферы. Отчасти проблема заключается в том, что вирусы имеют склонность к обмену генами с другими видами, а это затрудняет проведение четких линий между их группами. К тому же очень часто открытие нового вируса ни к чему не ведет. Например, в феврале ученые, занимающиеся поиском вирусов в озере, обнаружили новый вирус, который получил название «Яравирус». Из 74 генов Яравируса 68 не похожи ни на один из когда-либо найденных в любом другом вирусе. В последние годы доктор Кун совместно с коллегами стремится упорядочить этот хаос. Они разработали методику для классификации вирусов и назвали ее «мегатаксономия». Ученые сортируют вирусы по отличительным генам. Они также группировали виды, которые обмениваются генами между собой чаще всего. «Последовательный отчет о глобальной классификации мира вирусов теперь находится в пределах досягаемости», — писали они в своей новой статье. Доктор Кун в одном из интервью сказал: «Мы все были несколько удивлены, что эта система может выглядеть так логично». Доктор Кун и его команда представили свою систему комитету по таксономии. Специалисты комитета в свою очередь сообщили, что скорее всего она будет принята в ближайшее время. И все же мегатаксономия пока не является окончательно завершенным методом — яравирус, например, все еще выпадает из классификации и продолжает плавать в одиночестве. Некоторые специалисты относятся к мегатаксономии скептически. Доктор Холмс считает, что еще рано заниматься такой масштабной классификацией, так как ученые обнаружили еще малую часть вирусов. Доктор Кун же считает, что устойчивую систему классификации необходимо строить уже сейчас, а впоследствии скорректировать ее, если понадобится. Систематизация виросферы — это не просто сложная головоломка, как говорит доктор Кун. В Форт-Детрике он проводит эксперименты с самыми опасными вирусами в мире, такими как Эбола и SARS-CoV-2. Более глубокое понимание виросферы поможет ему и его коллегам придумать способы борьбы с этими и другими опасными вирусами, о которых мы пока даже не знаем. По материалам статьи «Welcome to the Virosphere» The New York Times

Читайте также

 24.7K
Искусство

100 советов фотографу от Эрика Кима

Эрик Ким называет себя международным стрит-фотографом. Он живет в Лос-Анджелесе, снимает незнакомцев на улицах с очень близкого расстояния и во всех интервью делится нехитрыми секретами. Кому-то этот список покажется многословным, но для начала убедитесь, что применяете на практике эти полезные советы. 1. То, что у кого-то дорогая камера, еще не значит, что он — хороший фотограф. 2. Всегда снимайте в RAW. Всегда. 3. Объективы с постоянным фокусным расстоянием помогают научиться лучше фотографировать. 4. Редактирование снимков — уже само по себе искусство. 5. «Правило третей» работает в 99% случаев. 6. Макрофотография — не для всех. 7. Ультрафиолетовый фильтр может заменить и крышку объектива. 8. Выходите и фотографируйте вместо того, чтобы часами сидеть на фотофорумах в интернете. 9. Найдите красоту в повседневном, и вы — победитель. 10. Пленка не лучше цифры. 11. Цифра не лучше пленки. 12. Не существует «волшебных» камер или объективов. 13. Лучшие объективы не создадут вам лучших фотографий. 14. Меньше времени тратьте, рассматривая работы других людей, а больше снимайте сами. 15. Не берите зеркалку на вечеринки. 16. Девушки западают на фотографов. 17. Преобразование снимка в черно-белый не сделает его автоматически «художественным». 18. Люди не доверяют вашей работе, если вы говорите, что обрабатываете снимки в Photoshop. Лучше говорить, что проявляете их в «цифровой лаборатории». 19. Незачем фотографировать всё подряд. 20. Храните как минимум две резервные копии всех снимков. Как говорится, два — это один, одного нет вовсе. 21. Выкиньте плечевой ремень, пользуйтесь ручным. 22. Подойдите ближе. Зачастую это улучшит результат. 23. Будьте участником, а не любопытствующим. 24. Присядьте. Частенько такой кадр выглядит интереснее. 25. Меньше беспокойтесь о технических тонкостях — концентрируйтесь на композиции снимка. 26. Если заклеить все блестящие эмблемы на камере черной изолентой, вы будете привлекать куда меньше внимания. 27. Всегда недодерживайте кадр на 2/3 стопа, если снимаете при открытом дневном освещении. 28. Чем больше вы фотографируете, тем лучше результаты. 29. Не бойтесь делать несколько снимков одной и той же сцены с разной экспозицией, углом, глубиной резкости. 30. Показывайте только свои лучшие снимки. 31. Компакт — это тоже камера. 32. Участвуйте в фотофорумах в интернете. 33. Оценивайте работу других. 34. Думайте до того, как нажать на кнопку спуска затвора. 35. Хорошая фотография не нуждается в пояснениях (хотя основная информация нередко сопровождает изображение). 36. Спиртное и фотосъемка — плохой коктейль. 37. Вдохновляйтесь работами мастеров фотографии, но не поклоняйтесь им. 38. Зерно прекрасно. 39. Забросьте фоторюкзак и возьмите сумку. Доставать камеру и объективы станет гораздо проще. 40. Простота — вот ключевой секрет. 41. Фотография — это «рисование светом». Сделайте свет своим помощником. 42. Найдите свой стиль в фотографии и придерживайтесь его. 43. Для обработки второй монитор — замечательная штука. 44. Silver EFEX pro лучше всего преобразует фото в черно-белое. 45. Носите свою камеру с собой повсюду. Да, повсюду. 46. Не позволяйте фотографии мешать вам наслаждаться жизнью. 47. Не «балуйте» свою камеру, используйте ее по максимуму. 48. Делайте честные снимки. 49. Снимайте уверенно. 50. Сопоставление — лучший друг фотографии. 51. Печатайте свои снимки большим форматом. Они доставят вам удовольствие. 52. Дарите фотографии друзьям. 53. Дарите их прохожим. 54. Не забывайте об обрамлении. 55. Печать в фотосервисе [у автора — Costco] дешева и дает неплохие результаты. 56. Выходите на улицу фотографировать с друзьями. 57. Вступите в фотоклуб или организуйте его сами. 58. Фотография — отличный подарок. 59. Фотосъемка прохожих щекочет нервы. 60. Непринужденный > Постановочный. 61. Естественный свет — лучший свет. 62. 35 мм (в эквиваленте для полного кадра) — лучшее «со всех сторон» фокусное расстояние. 63. Не бойтесь увеличивать ISO, когда это необходимо. 64. Вам не нужно таскать с собой треногу повсюду (чёрт, у меня её вообще нет). 65. Всегда лучше недоэкспонировать, чем переэкспонировать. 66. Фотосъемка бездомных ради стремления к «художественности» — злоупотребление. 67. Лучшие возможности для съемки — там, где меньше всего ожидаете. 68. Снимки всегда более интересны, если в них присутствуют люди. [Животные способны привлечь даже больше внимания.] 69. Photoshop не сможет превратить плохой снимок в хороший. 70. Сейчас каждый — фотограф. 71. Не обязательно лететь в Париж, чтобы сделать хорошие снимки; лучшие места — рядом с вами. 72. Люди с зеркалками, которые для вертикального кадра поворачивают камеру «наплывом» [кнопка спуска затвора] вниз, выглядят глупо. 73. Камеры — инструменты, а не игрушки. 74. С точки зрения композиции фотография и живопись не очень-то различаются. 75. Фотография — это не хобби. Это стиль жизни. 76. Занимайтесь снимками, а не поиском причин их не делать. 77. Будьте оригинальны. Не пытайтесь копировать чужой стиль. 78. Лучшие фотографии рассказывают больше, чем ожидает зритель. 79. Камера иного цвета, чем черный, привлекает слишком много внимания. 80. Чем больше оборудования вы носите с собой, тем меньше удовольствия получаете от фотографии. 81. Хороший автопортрет снять намного сложнее, чем кажется. 82. Смех всегда проявляет в снимке истинный характер человека. 83. Не возбуждайте подозрений при съемке — «маскируйтесь под местность». 84. Пейзажная фотография может со временем наскучить. 85. Наслаждайтесь съемкой. 86. Никогда не удаляйте снимки. 87. Будьте вежливы, снимая людей и события. 88. Снимая людей на улице, проще пользоваться широкоугольником, чем телеобъективом. 89. Путешествие и фотография — отличная пара. 90. Учитесь читать гистограмму. 91. Шумный снимок лучше смазанного. 92. Не бойтесь фотографировать в дождь. 93. Учитесь пользоваться моментом, а не бесконечно стремиться к идеалу. 94. Не занимайтесь фотосъемкой на пустой желудок. 95. Фотографируйте — и узнаете много нового о себе. 96. Не прячьте ваши снимки — делитесь ими с миром. 97. Не бросайте фотографировать. 98. Фотография — больше чем просто получение снимков, это философия жизни. 99. Ловите решающий момент. 100. Напишите свой собственный список.

 20.1K
Интересности

Подборка блиц-фактов №38

Ядро кометы на 95% состоит изо льда. Самый крупный рубин весит более 7 кг. Лён цветет всего пол дня. Компания "Porsche" выпускает тракторы. У змей 2 половых члена. У собак по 4 пальца на задних лапах и по 5 на передних. Жевательная резинка, если ее старательно жевать, за час сжигает 11 калорий. С 21:00 до 23:00 происходит наиболее полный отдых ума и нервной системы. Пчелиная матка откладывает до 1500 яиц в сутки. Существует растение под названием "цветок смеха". Оно вызывает беспричинный смех на некоторое время. В озеро Байкал впадает 336 рек, а вытекает только одна - Ангара. На Эйфелевой башне каждые 7 лет полностью обновляют краску. Употребление чистой воды вместо других напитков способствует похудению. Сумма чисел на рулетке равна 666. Муравей может упасть с крыши небоскреба безо сякого для себя вреда.

 16.4K
Искусство

Как художественная литература влияет на наше сознание?

Научный журналист Николас Карр написал эссе, в котором собрал информацию о том, как наш мозг воспринимает художественную литературу и какое влияние она оказывает на наше сознание. Исследователи университета Вашингтона в Сент-Луисе с помощью сканирования мозга решили изучить его активность во время чтения художественной литературы. Они выяснили, что «читатели мысленно симулируют каждую ситуацию, с которой сталкиваются в истории». Мозг задействует те же нейроны, которые повторяют описываемые действия в реальной жизни: если герой кладет на стол карандаш, то в мозгу читателя активизируются участки мозга, отвечающие за контроль мускулов, а когда персонаж проходит через открытую дверь, возбуждаются зоны, контролирующие навигацию и пространственное ориентирование. Мозг читателя — не просто зеркало. Действия, происходящие в книге, переплетаются с его опытом и уже полученными знаниями. Каждый читатель создает свой собственный мир и обживается в нем — как если бы он был реален. В 2009 году в университете Торонто был проведен эксперимент, создатели которого хотели объяснить, как сильно могут эмоции, вызванные литературой, изменить личность читателя. Исследователи отобрали 166 студентов и предложили им пройти стандартный тест, описывающий личность и учитывающий такие характеристики, как общительность, добросовестность и уступчивость. После этого одной группе респондентов дали прочитать рассказ Чехова «Дама с собачкой», а контрольной группе представили только краткое содержание того же произведения, вычищенное от литературного языка. После этого обеим группам снова предложили пройти тест. Выяснилось, что результаты людей, прочитавших оригинальный текст, изменились куда сильнее, чем результаты контрольной группы — а эффект был обусловлен эмоциональным откликом от рассказа. Что интересно, все читатели изменились немного по-разному. В сознании читателя каждая книга переписывается заново, и само сознание также переписывается книгой. В 2013 году Новая школа социальных исследований опубликовала в журнале Science статью, в которой объяснялось, как художественная литература может усилить человеческую «теорию сознания», возможность понимать чужие чувства и мысли. «Литература — не просто симуляция социального опыта, — рассказал один из ученых Дэвид Комер Кидд газете Guardian, — это и есть социальный опыт».

 10.7K
Наука

Химические ароматизаторы в электронных сигаретах вызывают заболевания лёгких

Химической ароматизатор диацетил, имеющий отношение к тяжёлым респираторным заболеваниям, был выявлен в более чем 75 процентах ароматизированных электронных сигарет и жидкостей для дозаправки, обследованных учёными Гарвардской Школы общественного здравоохранения. Два других сопутствующих потенциально опасных соединения были также найдены во многих из проверенных ароматических добавок, которые пользуются популярностью среди молодёжи. В настоящее время на рынке существует более 7 тысяч разновидностей ароматизированных электронных сигарет и электронных соков (никотино-содержащая жидкость, которая используется для заправки устройств). Хотя популярность электронных сигарет продолжает расти, пока недостаточно данных о потенциальных последствиях их использования для здоровья. E-сигареты на сегодня не подпадают под контроль регулирующих органов. Аллен и коллеги проверили 51 вид ароматизированных электронных сигарет и жидкостей, продаваемых ведущими брендами, на наличие диацетила, ацетоина и 2,3-пентандиона, которые могут представлять риск для органов дыхания. По крайней мере, одно из трёх химических веществ было обнаружено в 47 из 51 обследованных ароматизаторов. Диацетил был обнаружён в 39 образцах, а ацетоин и 2,3-пентандион — в 46 и 23, соответственно.

 10.6K
Искусство

Зачем на свете надо жить?

Кто-то сказал мне однажды — жить нужно ради мелочей. Жить ради рассвета в пять утра и заката в пять вечера, жить ради дорожных путешествий, ради езды на велосипеде с музыкой в ушах и ветром в волосах, жить ради танцев под дождем, жить ради смеха до боли в животе, жить ради любимых песен и хороших книг, ради улыбок без повода, ради длинных разговоров, ради печенья с чаем, ради отдыха после долгого тяжелого дня, ради блеска в глазах. Жить ради ночных приключений и ради звезд, провожающих тебя домой. Жить ради людей, которые помнят, что ты пьешь чай без сахара и ненавидишь лук. Жить ради первого поцелуя и длинных прогулок, ради объятий и новых знакомств. Ради неожиданных подарков и долгожданного «да». Жить ради тех мелочей, что заставляют почувствовать себя живым. Зали Зельвегер

 10.5K
Искусство

Ничто не оригинально

Ничто не оригинально. Заимствуй все, что питает твое воображение. Впитывай в себя старые и новые фильмы, музыку и книги, картины и фотографии, поэмы, мечты, случайные разговоры, архитектуру, мосты, уличные знаки, деревья, облака, водоемы, свет и тени. Выбирай и заимствуй только те вещи, которые находят отклик в твоей душе. Действуя таким образом, твоя работа и заимстовования будут подлинны. Подлинность бесценна; оригинальности не существует. И не беспокойся о сокрытии собственного заимствования — радуйся, если тебе это нравится. И всегда помни, что сказал Жан-Люк Годар: “Не важно откуда берешь — важно, куда ты это приносишь.” Джим Джармуш

 9.9K
Жизнь

Великий обманщик, который 12 лет дурачил церковь

Родившийся в 1854 г. в Марселе Лео Таксиль, несмотря на воспитание в иезуитском монастыре, с детства отличался озорством и вольнодумством. Когда ему было 19 лет, город захлестнула паника. Все рассказывали про акул, разорявших местные гавани, в газетах печатались жуткие рассказы чудом спасшихся рыбаков, купальщики покинули пляжи. По просьбе муниципалитета военные отправили вооруженную экспедицию, но и следов акул не нашли. Оказалось, истерику создал наш юный герой, фальсифицировавший все письма об акулах в газеты. Повзрослев Таксиль стал много писать. Его визитной карточкой были сатирические антирелигиозные памфлеты. В 1879 г. он выпустил книгу «Священный вертеп», в которой рассказал о преступлениях папства почти за 19 веков. За ней последовала серия других обличающих произведений. Клерикалы его ненавидели. И вдруг Таксиль заявил о раскаянии. Он отрекся от своих прежних работ и был вновь принят в лоно католической церкви. Более того, он стал видным религиозным активистом. В то время церковь вела войну с масонством, и Таксиль стал одним из знаменосцев этой войны. В книгах «Дьявол в XIX веке» и «Антихрист, или Происхождение франкмасонства» он обвинял масонов в дьяволопоклонстве, немыслимых извращениях, убийствах и стремлении захватить мировое господство. Основным источником информации для книг стала госпожа Диана Воган – раскаявшаяся жрица масонской ложи. Антимасонская публицистика Таксиля вызвала бурный восторг католиков. Таксиль был удостоен аудиенции у Папы, благословившего его на борьбу с масонами. В то же время, некоторые высказывали сомнения в достоверности источников в его работах. Таксиль пообещал представить их, а также саму госпожу Воган на пресс–конференции в апреле 1897 г. И вот на пресс–конференции, собравшей огромное количество присутствующих, Таксиль заявил, что … его 12–летнее служение церкви было розыгрышем, что Диана Воган – обычная машинистка, что все антимасонские тексты были высосаны из пальца, а сам он все это время оставался убежденным безбожником. Скандал был колоссальным. Репутация католическая церковь серьезно пострадала, а сам Таксиль вновь вернулся к антирелигиозной пропаганде, выпустив несколько книг, которые впоследствии оказались в большом в почете в Советском Союзе. Впрочем, и его антимасонские сочинения, излагающие основы теории заговора масонов, тоже нередко цитируются — причем, как правило, без понимания того, что эти тексты являются всего лишь затейливой формой троллинга.

 7.4K
Жизнь

«Кто в страхе живет, тот и гибнет от страха»

Леонардо первым объяснил, почему небо синее. В книге «О живописи» он писал: «Синева неба происходит благодаря толще освещенных частиц воздуха, которая расположена между Землей и находящейся наверху чернотой». Леонардо был амбидекстром — в одинаковой степени хорошо владел правой и левой руками. Говорят даже, что он мог одновременно писать разные тексты разными руками. Однако большинство трудов он написал левой рукой справа налево. Он виртуозно играл на лире. Когда в суде Милана рассматривалось дело Леонардо, он фигурировал там именно как музыкант, а не как художник или изобретатель. Леонардо первым из живописцев стал расчленять трупы, чтобы понять расположение и строение мышц. Да Винчи был суровым вегетарианцем и никогда не пил коровье молоко, так как считал это варварством.

 3.8K
Наука

Поздравим Эйнштейна: 100 лет общей теории

25 ноября 1915 года Альберт Эйнштейн, наконец, объявил полные математические подробности своей общей теории относительности (ОТО) в последней из четырех статей, но гравитация и природа пространства остается сегодня такой же загадочной, какой была в те дни. В настоящее время мы все привыкли слышать о том, как эта теория описывает гравитацию как «искажение пространства» и что общая теория относительности привела к ряду сенсационных открытий и объяснений, вроде космологии Большого Взрыва, черных дыр и замедления хода времени под влиянием гравитации. Мы даже слышали о том, что согласно эффекту Лензе — Тирринга, предсказанному в 1918 году, вращение тел может «стягивать» само пространство и вызывать интересные, но очень слабые изменения поведения вращающихся гироскопов в гравитационном поле. Этот странный феномен детально изучил спутник NASA Gravity Probe B. Для того чтобы узнать побольше об общей теории относительности, далеко ходить не придется — материала в Интернете валом. Но несмотря на ее значительность и существенный прогресс, который она обеспечила, остаются весьма колючие детали, над которыми ученые либо работают, либо пытаются наблюдать их непосредственно. Основные идеи Теория относительности базируется на идее о том, что пространство и время образуют единую физическую сущность под названием пространство-время. Каждый раз, когда вы пытаетесь описать поведение чего-то, вы должны описывать его эффекты не только в связи с тремя измерениями пространства, но и четвертым временным измерением. Они тесно связаны друг с другом, особенно когда вы математически описываете физические процессы. Вы не можете просто преодолеть расстояние из одной точки в другую с определенной скоростью, вы должны учитывать, как это движение меняется с течением времени. Все это простейшие вещи. Написано множество статей на тему того, как «движение замедляет ход времени» и «объекты сжимаются по направлению движения». Но ОТО добавляет одну странную деталь к описанию четырехмерного пространства-времени. Общая теория относительности в первую очередь утверждает, что пространство-время и гравитационные поля — одно и то же. Они описываются одним и тем же математическим символом в теории. Гравитация — это не сила вообще, а определение того, как объекты движутся в пространстве-времени. Если они движутся по прямому пути, никакой гравитационной силы не будет вообще. Вот что вы почувствовали бы в идеально пустом пространстве. Но в присутствии материи (или энергии) пространство-время искажается геометрически, так что самые прямые из возможных линий в четырех измерениях становятся искаженными. Мы испытываем это искривление в четырех измерениях как изменение ускорения или гравитационную силу между этими объектами. Но почему объекты (и энергия) могут искажать пространство-время, этот вопрос и по сей день остается без ответа. В других ситуациях, например, с электромагнитной силой, мы имеем дело с полем, которое растягивается через пространство и расширяется со скоростью света из своего источника. Это поле силы заключено в пространстве, подобно краске, заключенной в мазке на вашей стене. Но ОТО говорит, что гравитация совсем не похожа на это. То, что мы называем пространством-временем, является гравитацией само по себе. Гравитация — не краска на поверхности пространства-времени, подобно электромагнитному полю. Чтобы понять, что есть гравитация в полной мере, вам нужно хорошо понять, что такое пространство и время как физические вещи, а не математические абстракции. Эйнштейн оставил две таких вот цитаты: «Пространство и время являются принципами нашего мышления, а не условий, в которых мы живем». «Пространство-время не претендует на собственное существование, а только на структурное качество гравитационного поля». Не все силы одинаковы За последние 100 лет мы научились из многочисленных экспериментов, что гравитация принципиально отличается от других трех сил. Три эти силы, электромагнетизм, сильное и слабое ядерное взаимодействие, служат нам для описания природы вещества и его взаимодействия. Это описание называется Стандартной моделью и показывает себя на удивление точной математической моделью, которая способна объяснить самые сложные эксперименты, проводимые в настоящее время на Большом адронном коллайдере в CERN. Хотя физики пытались описать гравитацию (пространство-время) тем же математическим языком, что используется в Стандартной модели, это привело к массе технических проблем. Не потому, что математики недостаточно изобретательны (в конце концов, в результате этого у нас появилась теория струн и квантовая петлевая гравитация), а потому что все это не дает ни малейшего доказательства того, что гравитация (пространство-время) является того же рода «квантовым полем», что и присущие Стандартной модели. Лауреат Нобелевской премии Фримен Дайсон отмечал, что: «…теории квантовой гравитации могут быть непроверяемы и научно бессмысленны. Классическая вселенная и квантовая вселенная тогда могли бы сосуществовать тихо и мирно. Не было бы никакого несоответствия между двумя этими картинами. Обе картины вселенной были бы верными и поиск теории объединения оказался бы иллюзорным». Ричард Фейнман также отметил в 1962 году, что «крайняя слабость квантовых гравитационных эффектов в настоящее время представляет некоторые философские проблемы. Может быть, природа пытается сказать нам что-то новое, может, мы не должны пытаться квантовать гравитацию. Все еще возможно, что квантовая теория не гарантирует нам, что гравитация должна квантоваться». Сегодня мы знаем о теории струн и других математических моделях пространства-времени и гравитации, но они не отражают картины того, как может выглядеть гравитация или пространство-время. Подобно схематическим диаграммам, используемым для сборки радиоприемников, которые не описывают движение электронов через цепь компонентов, струны и петли просто могут быть нашими математическими инструментами, которые помогают проводить определенные типы вычислений. Они также похожи на символические диаграммы Фейнмана, используемые для описания электромагнитных квантовых взаимодействий. Эти вычисления, впрочем, на практике не необходимы, поскольку в настоящее время нет данных, которые сообщали бы о необходимости «квантовать» гравитацию для объяснения известных наблюдаемых измерений. Мы можем утверждать, что физика была бы проще, если бы пространство-время квантовалось, но нет никаких свидетельств того, что наша особая тяга к объединению действительно необходима настоящему миру. Природа может быть математически более красивой, если пространство-время будет полем, состоящим из гравитонов или других квантовых элементов, но эти нужды подгоняются математическими интересами, а не очевидными или необходимыми требованиями физики. И все же игра стоит свеч, поскольку ОТО в свои сто лет продолжает задавать нам вопрос, как материя может «генерировать» пространство-время вокруг нас или, наоборот, как пространство-время может генерировать вселенную и ее физическое содержание. В теории Эйнштейна есть решения, в которых пространство-время не содержит материи вообще и, таким образом, вообще не требует его источника. Новейшие теории вообще указывают на то, что информация более фундаментальна, чем само пространство-время. Все это сводится к одной простой вещи: если мы не знаем, чем является пространство-время с точки зрения физического агента, как мы вообще можем пытаться понять гравитацию или пытаться манипулировать ей искусственно, не говоря уж о создании «варп-двигателей»? Возможно, когда ОТО исполнится 200, мы все это поймем. Или нет?.. По материалам Стена Оденвальда, астронома Национального аэрокосмического института, Huffington Post.

Стаканчик

© 2015 — 2024 stakanchik.media

Использование материалов сайта разрешено только с предварительного письменного согласия правообладателей. Права на картинки и тексты принадлежат авторам. Сайт может содержать контент, не предназначенный для лиц младше 16 лет.

Приложение Стаканчик в App Store и Google Play

google playapp store