Наука
 8.1K
 5 мин.

Почему кот Шредингера — самый противоречивый мысленный эксперимент в науке

Одним из наиболее важных инструментов в арсенале физика-теоретика является мысленный эксперимент. Если вы изучаете теорию относительности, квантовую механику или любую другую область физики, относящуюся к средам или ситуациям, в которые вы не способны (или не должны) поместить себя, вы обнаружите, что тратите гораздо больше времени на работу с воображаемыми сценариями, чем на настройку инструментов или проведение измерений. В отличие от физических экспериментов, мысленные эксперименты заключаются не в сборе данных, а скорее в постановке воображаемого вопроса и проработке логической последовательности «если/то», чтобы выяснить, что на самом деле означает та или иная теория. Вопрос «Что должно произойти, если теория верна?» имеет неоценимое значение для развития интуиции и прогнозирования новых заявлений. В некоторых случаях мысленный эксперимент может раскрыть глубокое философское значение теории или даже представить то, что кажется неразрешимым парадоксом. Вероятно, самым известным из всех физических мысленных экспериментов является эксперимент с котом Шредингера — как потому, что он предполагает (чисто гипотетически!) мясорубку, так и потому, что его последствия для природы реальности в квантовом мире продолжают бросать вызов студентам и теоретикам по всему миру. Базовая — опять же, чисто гипотетическая — экспериментальная установка такова: представьте, что у вас есть радиоактивный материал, в котором существует вероятность в 50% ядерного распада в течение определенного периода времени (скажем, одного часа); вы кладете этот материал в коробку вместе с небольшим стеклянным флаконом с ядом и устройством, которое разобьет флакон, если обнаружится радиоактивный распад. Затем вы помещаете в коробку живого кота, закрываете крышку, ждете час, а затем снова открываете коробку. Основываясь на этой схеме, легко сделать вывод, что, поскольку вероятность того, что атом распадется и вызовет срабатывание яда, составляет 50%, в половине случаев, когда вы проводите эксперимент, вы должны найти живого кота, а в половине — мертвого при условии, что вы не используете одно и то же животное каждый раз. Но когда Эрвин Шредингер описал мысленный эксперимент Альберту Эйнштейну в 1935 году, он сделал это, чтобы подчеркнуть очевидное следствие квантовой теории, которое обоим ученым казалось полной чепухой: идея о том, что до того, как вы откроете коробку, кошка находится в позиции живой и мертвой одновременно. В итоге все сводится к принципу неопределенности в квантовой механике. В отличие от классической механики (такой, которая применима к повседневному опыту), в квантовой механике, по-видимому, в природу реальности заложена фундаментальная неопределенность. Когда вы подбрасываете монету, результат получается случайным, потому что вы недостаточно тщательно отслеживаете все движения и задействованные силы. Если бы вы могли измерить абсолютно все, вы были бы способны каждый раз предсказывать результат, что является детерминированностью — процессом, исход которого полностью определен алгоритмом, значениями входных переменных и начальным состоянием системы. Но в квантово-механической версии подбрасывания монеты, радиоактивного распада, ничто из того, что вы измеряете, не может сказать вам результат до того, как он произойдет. Для стороннего наблюдателя (до тех пор, пока не произойдет измерение квантового подбрасывания монеты) система будет вести себя так, как будто она находится в обоих состояниях одновременно — в суперпозиции, при которой атом и распался, и не распался. Суперпозиция — это реальное явление в квантовой механике, которое иногда даже можно использовать в своих интересах. Квантовые вычисления основаны на идее, что бит квантового компьютера (или кубит) может быть не просто единицей или нулем, а суперпозицией единицы и нуля, что значительно повышает способность компьютера выполнять множество сложных вычислений одновременно. В случае с котом Шредингера кажущийся абсурдным вывод о том, что кот одновременно жив и мертв, проистекает из рассмотрения всей системы — атома, пускового устройства, пузырька с ядом и кота — как единого квантового механизма, каждый элемент которого существует в суперпозиции. Атом и распадается, и нет, устройство срабатывает и бездействует, пузырек разбит и цел, поэтому кошка одновременно и мертва, и жива, пока не откроют коробку. Является ли этот вывод действительно абсурдным — вопрос открытый. И Шредингер, и Эйнштейн пришли к выводу, что истинная фундаментальная неопределенность просто не может применяться к реальному, макроскопическому миру. В наши дни большинство физиков признают, что неопределенность реальна, по крайней мере, для субатомных частиц, но то, как эта неопределенность схлопывается при проведении измерений, до сих пор остается предметом споров. В одной интерпретации любое выполненное измерение коренным образом меняет реальность, хотя обычно утверждается, что для этой цели измерение обеспечивает триггерное устройство или, по крайней мере, сама кошка. В другой интерпретации под названием «Множество миров» вся Вселенная дублируется каждый раз, когда подбрасывается квантовая монета, и измерение просто говорит вам, находитесь ли вы во вселенной мертвого кота или во вселенной живого кота. Пока что нельзя сказать, сколько времени пройдет, прежде чем станет ясно, что на самом деле происходит в черном ящике квантовой суперпозиции. Но достижения квантовой теории уже приносят невероятные технологические результаты, такие как квантовые компьютеры. А тем временем любопытство позволяет идти вслед за подобными мысленными экспериментам, не рискуя убить ни одного кота. По материалам статьи «Why Schrödinger's Cat is still the most controversial thought experiment in science» Science Focus

Читайте также

 17.5K
Интересности

Даркнет: темная сторона интернета

А вы знали, что первую интернет-сеть звали ARPANET? Она нужна была Министерству обороны США для передачи данных по исследовательским проектам. То есть, наука и тяга к знаниям стали первой предпосылкой для создания всемирной паутины. И стремление победить в Холодной войне, пожалуй. Первая электронная почта появилась в 1971 году, а в 1988 году был создан протокол IRC, что положило начало общению пользователей в реальном времени. Как только зародилось глобальное интернет-сообщество, в противовес ему начала формироваться хакерская культура (компьютерное пиратство). Согласно первоначальному плану сеть, которая впоследствии превратилась в интернет, должна была обслуживать в основном правительство и государственные органы. Однако очень быстро обнаружилось, что можно извлечь заметную коммерческую выгоду из всемирной сети, доступ к которой может быть у каждого, кто купит персональный компьютер. Уже к концу 2010-х развитие интернета привело к всеобщей доступности и открытости, которые, в свою очередь, подняли вопросы защиты приватности и личных данных, интернет-цензуры и борьбы с кибертерроризмом. Информация — это ценная валюта, а интернет дает любому пользователю практически неограниченный доступ к ресурсам. Да и научное сообщество рассматривает всемирную паутину не только как технологическое средство хранения, обработки и передачи данных, но также и как сложный социокультурный феномен со специфическими общественными отношениями. А там, где сформировалась общепринятая культура, всегда будет и контркультура — как инь и ян. DarkNet — это сегмент интернета, скрытый из общего доступа. Соединение внутри него устанавливается только между доверенными участниками в зашифрованном виде, с использованием нестандартных портов и протоколов. Приставка «дарк» не означает обязательную принадлежность к чему-то незаконному: просто в «теневом» сегменте интернета все работает немного иначе. Доступ в даркнет можно получить с помощью специального программного обеспечения — особых браузеров, которые могут читать домены теневой сети. Одна из самых популярных целей работы даркнета — продажа запрещенных товаров. Ярким примером торговой площадки черного рынка стал сайт Silk Road (Шелковый путь), который функционировал с 2011 по 2013 годы. Покупатели и продавцы проводили денежные операции через криптовалюту, что в сочетании со специальным браузером обеспечивало анонимность и невозможность блокировки платежа. Всего за два с половиной года работы сайта было проведено сделок на сумму примерно 9,5 млн биткоинов. Помимо теневых торговых площадок даркнет включает в себя ресурсы, которые не используются для совершения нелегальных действий: библиотеки без цензуры, аналоги социальных сетей, порталы для общения и т.д. Но чаще всего в даркнете продают базы данных, расчетные счета и банковские карты, фальшивые документы, различные услуги. Бороться с теневой сетью практически невозможно: высокий уровень анонимности работает на владельцев сайтов. Некому выдавать предписания, невозможно идентифицировать личность. Свобода слова — это палка о двух концах. Мы хотим иметь возможность делать то, что душе угодно, но не хотим нести за это ответственность. Поэтому и существует даркнет — он дает людям возможность обходить закон. Но в современном мире анонимность — это понятие относительное. Государственные службы безопасности также имеют доступ к специальному программному обеспечению и могут вычислять нелегальные сайты и предотвращать попытки противоправных действий в теневой сети.

 17.2K
Психология

Ловушка предвзятости

Существует один эффект психики, о котором мало говорят, но на котором компании зарабатывают миллионы и миллиарды. Речь идет о предвзятости. Предвзятое отношение — это отсутствие беспристрастности, преждевременные выводы о явлении или человеке на основе ненадежных факторов. Например, подруга предлагает познакомить вас со своим другом, при этом обронив: «Хороший парень, но умом не блещет». Что будет происходить? Весь вечер вы будете думать, что за глупости говорит этот парень, хотя если бы не слова подруги, вы бы этого, возможно, и не заметили. Кстати, как компании зарабатывают деньги на предвзятости? Просто вся реклама направлена на формирование предвзятости у потенциальных покупателей. В этом случае производителю нужна предвзятость со знаком плюс, это называется лояльность. Маркетологи давно знают: выбирая между двумя сходными по характеристикам продуктами, человек купит тот, название которого он слышал — это дает иллюзию знакомства с товаром. Задача рекламы как раз и заключается в формировании позитивного образа продукта. Ладно реклама, с ней все понятно. Но предвзятость (как со знаком плюс, так и со знаком минус) способна вредить нам в повседневной жизни, повергая нас в иллюзии. Проблемы начинаются тогда, когда наша предвзятость идет вразрез с реальностью. Когда установки мешают принять изменившиеся реалии. Когда я училась в вузе, преподаватель — одна из тех, кто помимо преподавания практиковал как психолог, а таких было немного — продемонстрировала нам интересный эксперимент. Наталья Евгеньевна показала нам фотопортреты шести мужчин и сказала, что пять из них были осуждены за тяжелые преступления (маньяки, серийные убийцы), а один — добропорядочный гражданин. Его-то нам и предстояло отыскать. Мы всматривались в черно-белые фото и гадали: «Этот! Нет-нет, вон тот. Да нет же, ты посмотри, какой он угрюмый, точно прирезал кого-нибудь…» В каждом мужчине мы видели что-то зловещее: жесткий взгляд, нахмуренные брови, плотно сжатые губы. После десяти минут наших ментальных усилий преподаватель сказала: «Ну что ж, я вас немножко обманула. Дело в том, что все эти люди — лауреаты Нобелевской премии по физике разных лет». Сначала было ощущение, что нас «кинули». А потом стало понятно. Когда мы заранее настроены найти в человеке что-то плохое, мы его найдем. И речь-то не только об экспериментах в вузах, но и о нашей с вами обычной жизни. Этот фокус срабатывает, когда знакомятся свекровь с невесткой: любая из них, а то и обе, могут находиться в ловушке предвзятости. Мы можем с предубеждением относиться к новичку, пришедшему на место уволенного коллеги, только потому, что тот был нашим другом… Можно рассказать вам еще и притчу? Один мужчина никак не мог найти свой топор. Обыскал весь двор — нигде нет. И тут он увидел из-за забора соседского мальчика, и ему вдруг подумалось: «А может быть, это он взял мой топор?» И он начал наблюдать. Соседский мальчик выглядел как человек, укравший топор. Он смотрел как человек, который украл топор. Он ходил как человек, укравший топор. И тут этот мужчина обо что-то споткнулся. Опустил глаза и увидел под ногами свой топор. Поднял взгляд на соседского мальчишку и поразился переменам, произошедшим в нем. Мальчик выглядел как человек, не бравший топора. Он смотрел как человек, никогда не прикасавшийся к его топору. Он ходил как человек, который не мог взять его топор. Понимаете, о чем это? А может быть, вы тоже можете привести примеры ловушек предвзятости из своей жизни?

 10.6K
Жизнь

Как просыпаться, когда на улице темно

Вы наслаждаетесь уютным сном, пока внезапно не сработает ваш будильник. Но когда выглядываете в окно, на улице все равно темно. Ваши часы отстают? Вряд ли, просто наступила осень, поэтому солнце встает позже. Так что вылезти из постели в холодную темноту будет вдвое сложнее. «Яркий свет — это самый мощный сигнал времени, влияющий на циркадный ритм», — поясняет врач-терапевт Американской ассоциации сна Нил Клайн. В частности, солнечные лучи намекают нашему организму на подъем. Как объясняет Клайн, когда свет проходит через ваши глаза, он посылает сигнал супрахиазматическому ядру — части мозга, расположенной рядом с глазами. Это помогает контролировать цикл сна и бодрствования. По мере того, как дни становятся короче, утро теряет этот важный световой сигнал, и просыпаться становится труднее. Поэтому вам необходимо прилагать дополнительные усилия, чтобы не опоздать на работу или учебу. Однако есть несколько советов, которые могут помочь в этом деле. Придерживайтесь регулярного графика Неважно, какое сейчас время года, вы должны стараться ложиться спать примерно в одно и то же время каждый вечер и просыпаться примерно в одно и то же время каждое утро. «Одно из наиболее ценных действий, которые мы можем сделать для поддержания здоровой гигиены сна, — это придерживаться регулярного графика», — говорит Клайн. Этот совет вряд ли кому-то понравится, но он очень эффективен. Сколько часов необходимо спать? Постарайтесь придерживаться стандартной рекомендации — восемь часов. Это золотой стандарт, что подтверждают многочисленные исследования. Если вы гордитесь тем, что вам требуется всего шесть часов сна — что ж, возможно, пришло время переосмыслить это. Получение качественного сна зависит и от ваших повседневных привычек. Например, избегайте употребления слишком большого количества алкоголя. Кажется, что он вызывает сонливость, но на самом деле нарушает ваш сон. Еще одна полезная привычка, которую стоит постараться внедрить — соблюдение регулярного режима физических упражнений. Что касается света: яркий свет может помочь вам проснуться утром, а избегание его перед сном будет способствовать расслаблению. Ночью особенно следует держаться подальше от синего света экранов электронных устройств. Так что, если вы любите читать с помощью гаджетов, прежде чем закрыть глаза, попробуйте перейти на настоящую книгу или экран с электронными чернилами, который не излучает резкий синий свет, чем обычно грешат планшеты и телефоны. Наконец, выберите время сна и придерживайтесь его. После того, как вы начнете высыпаться и научитесь просыпаться в установленное время, вам станет легче вставать утром. Купите пробуждающий свет Если вам все еще сложно вставать темным утром, возможно, пришло время добавить больше света в комнату. Истинной замены солнечному свету, струящемуся через ваши окна, нет, но существует несколько вариантов. «Для тех, кто пытается внедрить нормальный режим сна и бодрствования и живет в относительно темной части мира, могут быть полезны портативные яркие световые боксы», — говорит Нил Клайн. На рынке есть несколько производителей популярных моделей, которые излучают дневной свет в серые зимние дни. Компании также предлагают пробуждающие огни, имитирующие восход солнца, постепенно становясь ярче к тому времени, когда вы планируете встать. У них разная ценовая категория, но все зависит от набора функций: моделирование заката перед сном, дополнительные кабели для вашего телефона и количество встроенных фоновых звуков (если вам нравится белый шум в дополнение к свету). Конечно, если вы не хотите платить за специализированное устройство или хотите протестировать вышеописанные способы, прежде чем тратить деньги, вы всегда можете подключить прикроватную лампу к дешевому таймеру для розетки и установить его на желаемое время пробуждения. Однако используйте цвет более белый и приближенный к естественному солнечному свету, а не желтоватый «мягкий белый», как у большинства ламп. Дайте себе то, чего можно с нетерпением ждать И последнее, но не менее важное: просыпаться легче, если у вас есть на то веская причина. Конечно, вам, скорее всего, придется вставать на работу, но вы быстрее примете вертикальное положение, если вас будет ожидать вкусный завтрак или действительно приятная тренировка. Последнее, кстати, убивает двух зайцев одним выстрелом, поскольку (как упоминалось ранее) регулярные упражнения помогают лучше спать. Автоматизация тоже упрощает эту задачу. Запрограммируйте термостат (если он у вас есть) или сплит-систему на повышение температуры перед пробуждением, чтобы вставать с постели было приятно, а не противно, кутаясь в одеяло от холода. Настройте автоматическую кофеварку на заваривание или чайник на кипячение до того, как сработает будильник, чтобы почувствовать аромат свежего кофе или чтобы вам не пришлось ждать, когда подогреется вода. Только не пейте слишком много напитков, содержащих кофеин, в течение дня. «Кофеин, безусловно, может помочь отсрочить дневную сонливость. Но он не заменит целых восемь часов сна», — объясняет Нил Клайн. Можно только отсрочить недосыпание до тех пор, пока его не придется восполнять. По материалам статьи «As winter approaches, here’s how to wake up when it’s dark outside» Popular Science

 7.4K
Жизнь

Как испытывать трепет и делать жизнь более захватывающей

Нередко люди признаются, что их жизнь — бесконечный день сурка. Звонок будильника, подъем, завтрак, работа, ужин, сон. Ежедневная рутина угнетает и не дает взглянуть на жизнь свежим взглядом. Выйти из зоны комфорта и ощутить себя живым человеком, способным испытывать весь спектр эмоций, помогают восторг и трепет, благодаря которым по коже бегут «мурашки». Определения Восторг представляет собой эмоцию, которая вызвана переживанием сильных чувств. Примечательно, что их нельзя отнести к одной группе, так как по своей природе они абсолютно противоположны: страх, волнение, удивление. Мы испытываем восторг благодаря вещам, которые выходят за пределы зоны нашего комфорта. Вид, открывающийся с вершины горы, северное сияние, опера — эти и другие моменты никогда не оставляют нас равнодушными. По словам исследователя Мишель Лани Шиота, попытки осознать новое для себя явление отражают базовую человеческую потребность понять окружающий мир, чтобы лучше к нему приспособиться. Трепет можно сравнить с восторгом, однако он является более религиозной и духовной эмоцией. Дэкер Келтнер, профессор психологии Калифорнийского университета в Беркли, основатель центра Greater Good, определяет трепет как нахождение вблизи огромного и таинственного объекта, который человек не может до конца понять и объяснить. В то же время существует несколько эволюционных теорий, согласно которым именно трепет выделяет людей из животного мира, так как позволяет осознавать место человека во Вселенной, а также наслаждаться эстетикой и красотой. Трепет, в отличие от удивления, всегда включает элемент благоговения и восхищения кем-то или чем-то. Одно из определений описывает его как сильное эмоциональное состояние, стимулирующее потребность адаптации к новой информации. Почему важно как можно чаще испытывать восторг и трепет? Они влияют на критическое мышление Сотрудники Университета штата Аризона, США, провели исследование, участники которого должны были проанализировать статью с аргументами в пользу изменений существующей политики. Люди, которые только что испытали восторг, реагировали исключительно на сильные доводы, в то время как участники, находившиеся в спокойном состоянии, прислушивались ко всем аргументам. Они позволяют сосредоточиться на «здесь и сейчас» В 2012 году группа американских ученых (Мелани Радд, Дженнифер Аакер и Кэтлин Вос) провела исследование, результаты которого были опубликованы в журнале Psychological Science. Эксперимент доказал, что между трепетом и способностью воспринимать время есть прямая связь. Эмоция «растягивает» наше ощущение времени и позволяет сфокусироваться на том, что происходит здесь и сейчас. Они делают нас дружелюбнее Согласно результатам исследования Дженнифер Стеллар и Эми Гордон, люди, которые чаще испытывают восторг и трепет, обычно скромнее и делают все для того, чтобы поддержать социальную гармонию. Они не проявляют эгоизм или нарциссизм и чувствуют связь с окружающими. Как сделать жизнь более захватывающей? На фоне всеобщей рутины чувство восторга кажется роскошью и чем-то заоблачным, недостижимым. К счастью, это не так. Вот несколько способов, которые помогут испытывать трепет как можно чаще. Обращайте внимание на внутреннюю красоту Существует стереотип, что нас может привести в восторг только что-то фундаментальное — духовные практики, природные явления. Но на самом деле с этой задачей могут справиться и окружающие нас люди, их внутренняя красота, доброта, мужество, талант. Согласно результатам исследования Декера Кельтнера и его коллег, от 50 до 60% вдохновляющего опыта возникает тогда, когда нас поражают окружающие. Напишите благодарственное письмо Мартин Селигман, основоположник позитивной психологии, считает, что вызвать трепет сможет благодарственное письмо. Напишите его человеку, которым вы восхищаетесь и который когда-то помог вам. Письмо не обязательно должно быть большим, достаточно трехсот слов: расскажите, как этот человек повлиял на вас и как из-за его участия изменилась ваша жизнь. По словам Селигмана, благодарственное письмо делает его автора по-настоящему счастливым. Чувство восторга оказывается таким сильным, что затмевает переживания. Кроме того, оно остается надолго. Сделайте что-то новое Некоторые люди испытывают трепет просто от того, что вносят в свою размеренную и предсказуемую жизнь что-то новое. Например, вы можете изменить маршрут до работы, попробовать в ресторане новое блюдо вместо привычного «Цезаря», сходить в театр или галерею, если вы там ни разу не были, ввести интересные семейные традиции. Проводите больше времени на природе Кстати, о традициях. Предлагаем, чтобы одной из них стала еженедельная прогулка по парку, лесу или набережной. Подобное времяпрепровождение увеличивает количество позитивных эмоций в вашей жизни. Сотрудники центра Greater Good под руководством Декера Кельтнера даже сформулировали несколько правил, соблюдение которых позволит сделать прогулку идеальной: нужно считать до шести при каждом вдохе и выдохе, концентрироваться то на дыхании, то на окружающих звуках, наслаждаться природой. Также не стоит пользоваться телефоном в эти моменты — он не позволяет расслабиться. Проанализируйте что-то значительное Глобальные идеи способны вызвать трепет. Вспомните хотя бы эволюцию или рыночную экономику. Если вы не увлекаетесь подобными темами, попробуйте просто посмотреть на привычные вещи под новым углом. Например, подумайте, как формируются облака, как деревья влияют на окружающий мир. Высший пилотаж — начать знакомство с квантовой физикой. Да, поначалу вы испытаете трудности, однако чем понятнее будет становиться для вас эта тема, тем больше трепета вы сможете испытать. Любители литературы могут взяться за анализ сложных метафорических стихотворений: когда поймете смысл произведения, у вас точно захватит дух. Слушайте музыку Чувство восторга могут вызвать трогательная музыка, игра на музыкальном инструменте или пение в хоре. И неудивительно, ведь музыка является одним из самых универсальных источников тех самых мурашек по коже и неуловимого чувства, когда от восторга сложно дышать. Можете не только слушать, петь или играть, но и попробовать создать собственное музыкальное произведение. А если к вам присоединятся ваши друзья или единомышленники, с которыми вы создадите группу, трепет вызовет синхронизация с окружающими. Получайте удовольствие от искусства Фильмы с глубоким смыслом, концептуальные выставки, классическая живопись, стрит-арт — от красоты и величия искусства легко потерять дар речи. Вызвать трепет могут даже самые обычные явления, если только их представить в нестандартном виде. Например, многих людей завораживает замедленное видео, где хищник настигает свою добычу или капли цветной воды падают в миску с молоком.

 6K
Наука

Космический мусор: катастрофа ждет своего часа?

В мае 2021 года на борту Международной космической станции (МКС) в роботе-манипуляторе была обнаружена дыра. Подозрения пали на кусок космического мусора. К счастью, никто из космонавтов не пострадал, но этот случай заставил обратить внимание на растущую проблему орбитального мусора. Как это произошло? Сложно представить, что всего семь десятилетий назад Луна была единственным объектом, вращающимся вокруг Земли. По состоянию на 1 января 2021 года на орбите находилось 6542 спутника. Что характерно, активными были лишь немногие из них. Это куча бесполезного металла, летящего вокруг планеты со скоростью 28000 км/ч — в десять раз быстрее, чем пуля. Бывший генеральный директор Европейского космического агентства (ЕКА) Ян Вернер сказал об этом так: «Представьте, насколько опасным было бы плавание в открытом море, если бы все корабли, когда-либо затерянные в истории, все еще дрейфовали на поверхности воды». Даже мельчайшие осколки, включая потерянные гайки и болты, а также замороженные частицы ракетного топлива, могут нанести огромный ущерб. Угрозу представляют даже пятна краски — они вынудили НАСА заменить несколько поврежденных окон в старом космическом шаттле. По данным НАСА, орбитальный мусор миллиметрового размера представляет собой самый высокий риск завершения миссии для большинства космических роботов-манипуляторов, работающих на низкой околоземной орбите. Насколько серьезна проблема? Все очень плохо и становится только хуже. В настоящее время существует полмиллиона обломков диаметром в один сантиметр или больше и 100 миллионов обломков диаметром более одного миллиметра. Тем не менее, министерство обороны США активно отслеживает только 27000 единиц. С 1999 года МКС пришлось провести 29 маневров по предотвращению засорения, в том числе три из них — в 2020 году. Усугубляет ситуацию тот факт, что некоторые страны решили сознательно взорвать свои спутники ракетами в рамках военных испытательных маневров. В результате такого шага Индии в 2019 году образовалось 400 осколков космического мусора. В космосе будет только больше людей, и количество запусков спутников увеличится в пять раз в следующем десятилетии. В январе 2021 года только на одной ракете SpaceX Falcon в космос было запущено 143 спутника. Спутниковая интернет-система Starlink (от компании SpaceX) хочет вывести на орбиту 12000 спутников в течение следующих пяти лет. Все это дополнительное оборудование значительно увеличивает вероятность столкновений и страшного синдрома Кесслера. Что такое синдром Кесслера? Это катастрофическая цепочка событий, в которой спутник разбивается осколком космического мусора (или сталкивается с другим спутником), в результате чего обломки уничтожают еще больше спутников, создавая больше мусора, и так далее практически до бесконечности. Это похоже на эффект домино — одна часть падает, а затем уносит с собой все остальное. Синдром назван в честь ученого НАСА Дональда Кесслера, описавшего возможную проблему еще в 1978 году. Согласно отчету Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) об устойчивости космического пространства за 2020 год, синдром Кесслера может сделать определенные орбиты непригодными для деятельности человека. Скорее всего, будут отключены интернет, метеостанции и услуги связи. Насколько мы близки к этому? В отчете ООН за 2013 год прогнозировалось, что катастрофические столкновения могут происходить каждые пять-девять лет в течение следующих двух столетий. Однако это уже происходит. В 2009 году спутник телефонной связи «Иридиум» столкнулся с заброшенным российским военным спутником «Космос 2251», уничтожив оба космических объекта. Это событие произошло примерно на той же высоте, что и одна из самых больших будущих опасностей: восьмитонный спутник наблюдения и исследования Земли из космоса «Энвисат» от Европейского космического агентства. Он будет оставаться на орбите в течение следующих 150 лет, и вероятность столкновения за это время с другим куском космического мусора составляет от 15 до 30 процентов. Синдром Кесслера не обязательно должен проявляться быстро. Эти удары могут стать первыми и повлекут за собой остальные (эффект домино), количество аварий со временем значительно возрастет. Что мы можем сделать? Лучшее регулирование новых запусков могло бы помочь с этой проблемой, поскольку сейчас это в некоторой степени бесплатно для всех. Существуют определенные правила для уменьшения опасности, например, правило спуска с орбиты по прошествии 25 лет для миссий на низкой околоземной орбите. Однако в отчете ЕКА об окружающей среде космического мусора говорится, что менее 60% тех, кто летает на низкой околоземной орбите, в настоящее время придерживаются правил. Штрафы для нарушителей должны быть более жесткими. Необходимо прекратить преднамеренный взрыв спутников. Усиленный мониторинг существующего космического мусора тоже помогает, потому что активные спутники можно увести с курса столкновения, запустив небольшие двигатели. Однако с мертвыми спутниками уже ничего нельзя сделать для предотвращения столкновений. Вот почему многие призывают к уборке в космосе. В 2018 году британская миссия RemoveDebris испытала на орбите космический мусорный гарпун. Европейское космическое агентство заказало первую в мире миссию по уборке мусора — ClearSpace-1. Она будет запущена в 2025 году и попытается вывести с орбиты верхнюю ступень ракеты, оставленную там еще в 2013 году. По материалам статьи «Space Junk: Is it a disaster waiting to happen?» Science Focus

 5.9K
Наука

Научный взгляд на безопасность глутамата натрия

Мононатриевая соль глутаминовой кислоты (глутамат натрия) продолжает оставаться спорной пищевой добавкой, используемой во всем мире. В этом материале объясняются польза и риск глутамата натрия и развенчиваются популярные мифы. Глутамат натрия, также известный как пятый вкус или умами, представляет собой натриевую соль глутамата — аминокислоты, естественно встречающейся во многих продуктах и пищевых добавках и являющейся важным строительным блоком белка в организме. Глутамат обнаружил в морских водорослях комбу в 1908 году японский профессор физической химии Кикунаэ Икеда. Позже он выделил эту аминокислоту, растворил ее в воде и нейтрализовал гидроксидом натрия, чтобы получить глутамат натрия. Глутамат сам по себе горький, но глутамат натрия обладает уникальным вкусом, который заставил Икеду ввести термин «умами», расширяющий четыре основных вкуса: сладкий, соленый, горький и кислый. Глутамат натрия естественным образом содержится в различных продуктах питания, таких как морковь, лук, капуста, картофель, яичный желток, сыр, соевый соус, анчоусы и креветки. Его также производят путем ферментации продуктов животного или растительного происхождения, включая мелассу, сахарный тростник, сахарную свеклу, бобы, грибы и морские водоросли. Применение глутамата натрия Глутамат натрия используется в качестве пищевой добавки и усилителя вкуса, либо в виде чистой мононатриевой соли, либо из гидролизованных белковых продуктов, таких как растительный белок. Он был хорошо принят и широко использовался в странах Азии с момента его открытия, но в западных странах к нему отнеслись с большим скептицизмом и стали использовать только во второй половине XX века. Его обычно добавляют в ресторанные блюда для улучшения вкусовых качеств. В последнее время глутамат натрия добавляют в замороженные блюда и обработанные продукты, такие как консервированный тунец, диетические добавки, салатные заправки и детские смеси. В сельском хозяйстве США он используется в сочетании с другими ингредиентами и продается как усилитель роста (Auxigro), который является удобрением, пестицидом и грунтом для растений, роль которого заключается в повышении урожайности. Развенчание мифов о глутамате натрия Миф: Глутамат натрия содержит много соли, или натрия. Факт: Натрий — важное питательное вещество, необходимое организму в небольших количествах для поддержания объема крови и артериального давления. Однако эксперты связывают избыточное потребление натрия с высоким кровяным давлением и повышенным риском сердечных заболеваний. В отличие от обычной поваренной соли, содержащей 40% натрия, глутамат натрия содержит всего 12% натрия. Исследователи также изучают глутамат натрия как альтернативу соли для снижения потребления натрия и улучшения здоровья населения за счет снижения риска гипертонии. Миф: Продукты, содержащие глутамат натрия, также содержат глютен. Факт: Глютен — это белок, содержащийся в продуктах на основе пшеницы, который представляет опасность для здоровья людей с целиакией или чувствительностью к глютену. Около 35% белка глютена состоит из аминокислоты глютамин, которая играет ключевую роль в иммунном здоровье и необходима организму в больших количествах во время болезни. Однако глутамат — основная аминокислота в глутамате натрия — содержится в основном в продуктах, богатых белком, и является важным нейромедиатором, питающим клетки кишечника. Организм использует его для производства других аминокислот и не нуждается в нем в больших количествах во время стресса или болезни. Миф: Если на этикетке упаковки продуктов питания нет надписи «глутамат натрия», значит, продукт его не содержит. Факт: Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов (FDA) требует, чтобы производители продуктов питания указывали добавленный глутамат натрия как «мононатриевый глутамат» в перечне ингредиентов. В продуктах без добавленного экстракта глутамата натрия не нужно указывать этот ингредиент. Однако это не означает, что продукт не содержит глутамат натрия. Он естественным образом содержится во многих растительных и животных продуктах. Если в состав упакованного продукта входит любой из глутамат-содержащих ингредиентов, продукт может содержать глутамат натрия. Однако FDA гарантирует, что продукты с глутамат-содержащими пищевыми ингредиентами не могут утверждать, что они не содержат глутамат натрия. Миф: Организм не способен эффективно перерабатывать глутамат натрия. Факт: В кишечнике и нервной системе имеется множество глутаматных рецепторов. Более того, организм метаболизирует глутамат, потребляемый из натуральных продуктов, точно так же, как и глутамат из пищевых добавок. Исследование 2013 года на животных показало, что употребление глутамата натрия благотворно повышает чувствительность организма к глутамату и увеличивает количество рецепторов в кишечнике. Ксенофобия и глутамат натрия: «Синдром китайского ресторана» Ксенофобия и антикитайские настроения в США берут свое начало в 1800-х годах, когда в США наблюдался приток китайских рабочих-мигрантов, впоследствии открывавших китайские рестораны. В контексте этого длительного систематического расизма, когда в 1968 году доктор Роберт Хо Ман Квок написал в «Медицинский журнал Новой Англии», описывая симптомы, которые он испытывал после ужина в китайских ресторанах в США, пресса использовала эти опасения как топливо для пропаганды недоверия к восточноазиатской кухне. В своем письме доктор Квок написал, что он испытывал симптомы примерно через 20 минут после начала еды, и он объяснил их употреблением глутамата натрия, в частности, в китайских блюдах, хотя и другие продукты естественным образом содержат глутамат натрия. Его симптомы включали онемение или жжение в задней части шеи, которое могло отдавать в обе руки и грудь, а также общую слабость и учащенное сердцебиение. За его сообщением последовало несколько тематических исследований, которые в совокупности породили термин «синдром китайского ресторана». В опросе 3222 человек отмечается, что менее 2% респондентов сообщили о неприятных симптомах, потенциально связанных с глутаматом натрия. Более того, с тех пор исследователи доказали, что не существует четкой и последовательной причинно-следственной связи между содержанием глутамата натрия в ресторанной еде и описанными выше симптомами. Термин «синдром китайского ресторана» имеет расистский и ксенофобский подтекст, и хотя он все еще встречается в некоторых источниках, таких как словарь Мерриама-Вебстера, лексикографы признают, что он вводит в заблуждение и является оскорбительным. Если люди описывают реакции, которые могут быть вызваны употреблением глутамата натрия, эксперты называют их соответствующей терминологией, то есть симптомокомплексом глутамата натрия. Существуют ли какие-либо риски для здоровья, связанные с глутаматом натрия? Хотя FDA классифицирует глутамат натрия как общепризнанно безопасный, несколько исследований изучили его потенциальную связь с рядом заболеваний, особенно после сообщений о легких симптомах, появившихся после его употребления. Согласно научному обзору 2019 года, существует связь между потреблением высоких доз глутамата натрия и увеличением частоты сердечных сокращений, риском сердечного приступа, а также негативным влиянием на здоровье печени, фертильность и образование опухолей в контексте глутамат-индуцированного ожирения у крыс. Однако авторы научного обзора отмечают, что количество глутамата натрия, использованного в этих исследованиях на животных, не отражает реальность с точки зрения потребления глутамата натрия человеком. В научном обзоре делается вывод: «Основываясь на критическом анализе существующей литературы, мы утверждаем, что многие из зарегистрированных негативных для здоровья эффектов глутамата натрия имеют минимальное отношение к хроническому воздействию малых доз на человека. Для того, чтобы доклинические исследования имели значение для диетического питания человека, они должны имитировать реальный контекст воздействия усилителей вкуса (соответствующий вид, дозировка, способ введения)». У плодовых мушек глутамат натрия сокращал продолжительность их жизни, увеличивая производство реактивных видов кислорода, которые являются побочными продуктами метаболизма, вызывающими заболевания. Лабораторное исследование 2017 года показало, что высокие дозы глутамата натрия потенциально действуют как фактор, вызывающий нарушение функционирования эндокринных желез, и могут играть роль в развитии ожирения. И снова, однако, дозы глутамата натрия, применяемые в этих исследованиях, были выше как среднего ежедневного потребления 13 г глутамата из натуральных продуктов и 0,55 г из пищевых добавок глутамата натрия, так и безопасного уровня дозировки 30 мг глутамата на килограмм веса тела при ежедневном потреблении глутамата натрия. Например, в одном эксперименте крысы получали 0,5-1,5 г глутамата натрия на кг веса тела, что вызывало учащенное сердцебиение. Для взрослого человека весом 68 кг (150 фунтов) это соответствует 34-102 г глутамата в день, что в 2,5-7,5 раза превышает современное среднесуточное потребление. Поэтому важно отметить, что нельзя экстраполировать результаты этих исследований, проведенных на животных и в лабораториях, на человека. Неясно, как долгосрочное воздействие малых доз глутамата натрия из различных источников пищи влияет на здоровье человека. Необходимы более тщательные исследования на людях. Главное Глутамат натрия — это солевая форма аминокислоты глутамата, которая встречается в естественном виде в широком спектре богатых белком продуктов и овощей, таких как креветки, морские водоросли и помидоры. Несмотря на то, что FDA одобрило глутамат натрия в качестве безопасной пищевой добавки, споры о влиянии на здоровье окружают его кулинарное применение, и это отражено в историческом использовании спорного термина «синдром китайского ресторана». Эта терминология уходит корнями в расизм и ксенофобию. Любые симптомы, потенциально связанные с употреблением глутамата натрия, с тех пор были переименованы в симптомокомплекс глутамата натрия. Связь между употреблением глутамата натрия людьми и возникновением таких заболеваний, как ожирение, болезни сердца, бесплодие или болезни печени, остается неясной и недоказанной. По материалам статьи «MSG: What the science says about its safety» MedicalNewsToday

 5.7K
Искусство

Уютные и добрые, загадочные и фантастические книги для зимних каникул

Если после новогодней суматохи вам захочется отдохнуть и полежать в обнимку с интересной книгой, мы предлагаем подборку литературы для уютных зимних дней и вечеров. Здесь собраны истории на любой вкус. «Один день в декабре», Джози Силвер Этот роман пригодится, если вы устали от забот и хотите дать себе расслабиться. Легкая история не обременена философскими мыслями, поэтому прочитать ее удается быстро, запоем. Главная героиня Лори не верит в любовь с первого взгляда, но однажды сталкивается с прямым доказательством ее существования. Сквозь окно автобуса девушка видит парня, влюбляется в него, начинает повсюду его искать. Автор проводит читателя по нескольким годам жизни героев. Повествование динамично развивается, несется от события к событию, из года в год. Это позволяет увидеть, как меняются персонажи и как разворачивается их история. «В канун Рождества», Розамунда Пилчер Эта добрая сказка погружает в волшебную зимнюю атмосферу. Детальные описания ужинов, трещащих дров в камине и заснеженной природы переносят читателя в другой мир. В нем есть несколько локаций, с которыми знакомит автор, и ряд интересных персонажей. Каждый переживает определенные события, не все из них хорошие. Пять историй о радостях и разочарованиях, утратах и надеждах переплетаются, образуя единое целое. Каждому из пяти героев посвящен отдельный рассказ. Как изменятся их чувства в канун Рождества? Что поможет им иначе взглянуть на жизнь? У персонажей этого произведения есть качества, которым стоит поучиться. Это становится ясно по ходу развития сюжета. У автора также есть определенные черты характера, которые можно перенять. Это любовь к жизни, к миру и людям, отсутствие осуждения и вера в лучшее. Ими пропитана каждая строчка. «Рождественская шкатулка», Ричард Пол Эванс Замечаете ли вы, как ускорился темп нашей жизни? Как мы стали забывать о себе и близких, пытаясь достичь амбициозных целей? Ричард Эванс в своем небольшом произведении затрагивает важные темы — как за мишурой и погоней за счастьем мы упускаем жизнь. Эта идея красной нитью пронзает рассказ. Под рождество молодая пара с ребенком переезжает в особняк вдовы. Супруги находят общий язык с хозяйкой дома, готовятся к празднику, но неожиданно вдова умирает. Тайны произошедшего станут известны не сразу. Интересно, что автор писал произведение исключительно для близких людей. Он выпустил несколько экземпляров, но история так понравилась его знакомым, что книгу пришлось растиражировать. «Кто не спрятался», Яна Вагнер От волшебных и местами наивных историй переходим к более загадочным и тяжелым сюжетам. Яна Вагнер создала современное произведение, с первого взгляда отдаленно напоминающее «Десять негритят». Зима. Компания друзей отправляется отдохнуть в коттедж на горе. Заснеженные ели, лыжи и душевная компания из девяти старых приятелей — что может быть лучше таких каникул? Однако в первую ночь количество людей уменьшается, ведь кто-то из присутствующих убил девушку Соню. Ни сообщить о случившемся, ни выбраться из дома друзья не могут. Внезапно налетевшая буря повредила электричество, теперь не работает подъемник. А у каждого из компании, оказывается, есть мотив убийства. Читатель постепенно знакомится с историей каждого персонажа, можно строить все больше предположений о том, кто именно виноват в произошедшем. «Воздух, которым ты дышишь», Франсиш ди Понтиш Пиблз С этой книгой удается перенестись из зимы в лето, побывать в долгожданном отпуске, насытиться атмосферой теплой Бразилии. Тем более, что погружение в произведение происходит буквально с первых строк. Этому способствуют описанные ароматы, обстановка и даже музыка — каждая глава начинается со строк, подходящих к ее содержанию. Взору читателя открываются сахарные плантации, где живут две девочки. Дорис — сирота, а Граса — дочь плантатора. Но судьбы девочек переплетаются, они обе не могут жить без музыки, мечтают вырваться в большой город, чтобы посвятить жизнь любимому занятию. В книге много музыки. После прочтения кому-то из читателей, вероятно, захочется побольше узнать о бразильской музыке. Само произведение, хотя и повествует о сложных судьбах героинь, оставляет только приятное послевкусие. «Авиатор», Евгений Водолазкин Когда история столь загадочна и увлекательна, как эта, оторваться от нее сложно. Поэтому книга заканчивается неожиданно быстро. Итак, перед читателем главный герой, который ничего не помнит о себе. Он очнулся в больнице, не зная даже своего имени. Только рваные картинки из детства, а позже и из более зрелого возраста, иногда всплывают в памяти. Но они не совпадают с тем миром, в котором мужчина очнулся. Да и он кажется окружающим пришельцем из прошлых веков — говорит, думает и чувствует иначе, не так, как современные люди. Кто же он и откуда? «Плохие кошки», Марта Кетро Если вы любите кошек, эта книга заслуживает вашего внимания. Это сборник из 20 историй от разных авторов. Воедино их собрала Марта Кетро. От одних рассказов о котах читатель будет хохотать, другие заставят плакать. Но это еще один повод прочитать сборник. Благодаря этим рассказам можно окунуться в разнообразные жизненные ситуации, в которых так или иначе фигурируют наши замурчательные меньшие братья. «Говорят, под Новый год», Юлия Монакова На десерт оставили книгу с самым новогодним настроением. Девять новелл, действие которых развивается параллельно прямо перед главным праздником года. Герои историй как-то связаны между собой, но как? Узнаем лишь в конце. Пока жители страны готовятся встречать Новый год, наши персонажи переживают драму, каждый свою. Пройти через сложности им помогает вера в сказку и чудеса. И вот под Новый год все, во что люди верят, начинает сбываться…

 3.2K
Интересности

История первого фотофейка

Две юные британские леди в начале XX века создали первый фотофейк, в который поверили тысячи людей. 16‑летняя Элси Райт и ее 10‑летняя кузина Френсис Гриф­фитс летом 1917 года жили в деревеньке Коттингли. Они любили играть у ручья, и однажды Элси взяла у отца на прогулку фотоаппарат. Вернувшись, девочки сообщили родителям, что смогли сфотографировать лесных фей. Артур Райт проявил пластинку, сделал фотографии и только улыбнулся детским шалостям. На снимке была запечатлена Френсис в окружении танцующих фей. В октябре того же года девочки сделали еще один снимок — Элси с гномом. Эти фотографии так и остались бы в семейном архиве, но мать Элси Полли Райт искренне поверила, что феи и гном настоящие. Через год она рассказала о приключениях своей дочери и племянницы на заседании теософского общества и показала снимки. Члены этого кружка — любители всего мистического, конечно, тоже поверили в подлинность «маленького народца». Руководитель общества Эдвард Гарднер переслал снимки в журнал Strand Magazine. Летом 1920‑го историю о двух девочках, которые дружат с феями, перепечатывали одна газета за другой. Детям (хотя Элси уже исполнилось 18) не оставалось ничего другого, как подыгрывать журналистам и мистикам. В 1922‑м они сделали еще три снимка фей. И хотя кто-то сомневался, тысячи людей по всей стране, да и за границей искренне верили в фей из Коттингли. Среди ярых сторонников их существования был писатель Артур Конан Дойл. Он верил в подлинность снимков до конца своих дней. Элси и Френсис только в 1960‑е признались, что феи были вырезаны из бумаги и закреплены с помощью крохотных булавок, а гнома одна из них вылепила из глины.

 2.9K
Искусство

Космический масштаб

Летит во вселенной галактика наша, И нет её лучше, и нет её краше. И в этой галактике, с краешка где-то, Летит и летит голубая планета. На этой планете, на дачной террасе, Сижу я с котёнком по имени Вася. Шепчу я, бинокль ему поднося: – Гляди, перед нами вселенная вся! Там чёрные дыры и братья по разуму, Там время – и то протекает по-разному! Там ждут нас открытия в полной сохранности В созвездии каждом и в каждой туманности! Когда я гляжу на вселенную эту, То сердце в груди замирает подчас! Что ты в ней хотел бы увидеть сейчас? И Вася, подумав, мяукнул: – Котлету! – Эх, Вася! Ну что же ты мыслишь так мелко? Ведь это вселенная, а не тарелка! Запомни, дружище хвостатый, что впредь В масштабе к-о-с-м-и-ч-е-с-к-о-м надо смотреть! И Вася, подумав, мяукнул в ответ: – Ну, если в космическом… Десять котлет! Автор: Алексей Ерошин

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