Noutăţi ale ştiinţei şi tehnicii

O dronă care poate prinde obiecte din zbor, ca o pasăre de pradă

Cercetătorii de la două universităţi americane construiesc vehicule aeriene fără pilot - drone -

De ce folosesc femeile ruj ? Un psiholog oferă explicaţii

Contrastul dintre culoarea buzelor şi cea a pielii feţei este un indicator al v

Astronomii au detectat vapori de apă

Oamenii de ştiinţă au reuşit să citească minţile şoarecilor

Oamenii de ştiinţă de la Stanford au creat un sistem prin care pot observa

Ce este "nimicul" ? Fizicienii încearcă să găsească o definiţie

Recent, oameni de ştiinţă şi filosofi s-au reunit pentru a discuta despre...nimic. Conceptul de "nimic" este mult mai greu de definit decât pare la prima vedere, astfel încât oamenii de ştiinţă au ajuns să se întrebe dacă, la urma urmelor, nimicul chiar există. Dar şi aceasta este o întrebare foarte dificilă.

Pare un concept pe care şi copiii mici îl pot înţelege, şi totuşi, savanţilor nu le este uşor să-l definească în mod ştiinţific.

Întrunirea care a avut loc în urmă cu câteva zile la Muzeul American de Istorie Naturală din New York, S.U.A., şi care a avut ca temă existenţa nimicului, a scos în evidenţă întreaga dificultate a încercării.

Cea mai simplă reprezentare pe care suntem tentaţi să o asociem nimicului: un spaţiu gol, lipsit de orice înăuntru, este în realitate, după cum explică oamenii de ştiinţă, departe de a fi nimic. În universul nostru, chiar şi un spaţiu vid, întunecat, în care nu există nicio particulă, tot reprezintă ceva.

"Are o localizare, o formă, este un obiect fizic", spune filosoful Jim Holt. Iar astrofizicianul Neil deGrasse Tyson confirma: "Din moment ce se aplică legile fizicii, legile fizicii nu pot fi considerate drept nimic".

Dar există şi un "nimic mai profund", crede specialistul în fizică teoretică Lawrence Krauss, de la Arizona State University: ceva care nu implică niciun fel de spaţiu, nici timp, nici particule, nici câmpuri (de energie), nici legi ale naturii. "Acesta este pentru mine lucrul cel mai aproape de nimic la care mă pot gândi", spune Krauss.

Jim Holt însă nu e de acord cu această idee. "Există într-adevăr nimicul ?" întreabă el. "Să zicem că nu există spaţiu şi nici timp. Dar ce facem cu legile fizicii, cu entităţile matematice ? Sau cu conştiinţa? Toate acestea sunt lucruri non-spaţiale şi non-temporale".

Alţi participanţi la dezbatere au propus alte ipoteze, precum un concept matematic al nimicului, lansat de jurnalistul de ştiinţă Charles Seife, autor al cărţii "Zero: biografia unei idei periculoase", apărută în anul 2000. El propune să se înceapă cu un set de numere care să includă doar numărul 0 şi apoi să fie îndepărtat zero, rămânând ceea ce se numeşte în matematică mulţimea de măsură nulă.

Specialista în fizică teoretică Eva Silverstein de la Universitatea Stanford a sugerat o definiţie a nimicului bazată pe teoria câmpului cuantic, care ar implica un sistem cuantic lipsit de grade de libertate (dimensiuni).

Jim Holt a încercat o altă conceptualizare a nimicului, ce are la bază o idee propusă de fizicianul Alex Vilenkin, de la Universitatea Tufts. "Imaginaţi-vă suprafaţa unei sfere. Este un spaţiu finit, dar fără graniţe. Apoi imaginaţi-vă că această suprafaţă s-ar restrânge la un punct". Am avea atunci un continuu spaţiu-timp închis, cu raza zero.

Dar nici această definiţe nu descrie complet situaţia, iar Holt afirmă că nici nu este convins că nimicul chiar există.

"Specialiştii în filosofie analitică spun că nimic este un substantiv, că denumeşte o entitate, dar nu e aşa, de fapt, înseamnă opusul a ceva care există. Ce e aşa de deosebit la nimic ? Nu e o noţiune filosofică productivă".

Dar numai pentru că nimicul este extrem de greu de conceptualizat, nu înseamnă că nu e ceva real, spune Lawrence Krauss. "În ştiinţă există o mulţime de lucruri cărora este imposibil să le dai de rost în mod intuitiv, dar asta nu înseamnă că ele nu există".

Dificultatea de a înţelege noţiunea de nimic datează de multă vreme. Grecii antici nu aveau conceptul de zero şi detestau atât de mult ideea în sine, încât au refuzat să-l includă pe zero în sistemul lor de numeraţie, chiar şi atunci când calculele lor astronomice ar fi cerut acest lucru.

"Noi, oamenii, aveam realmente oroare de vid", spune Charles Seife. "Pentru noi, ideea de nimic reprezintă ceva care ne sperie, ideea de haos, de nesocotire a regulilor".

În cele din urmă, definirea nimicului s-ar putea să fie ceva de neatins, o ţintă mobilă, ce se schimbă cu fiecare revoluţie în ştiinţă, pe măsură ce noi descoperiri ne arată că ceea ce crezuserăm a fi nimic este, de fapt, ceva.

Surse: descopera.ro, LiveScience

Un nou nanomaterial produce energie, apă curată şi hidrogen

Cercetătorii din Singapore au dezvoltat un nou nanomaterial care "minune" care poate genera hidrogen, poate produce apă şi poate crea energie.

Nanomaterialul poartă numele de Multi-use Titanuium Dioxide (TiO₂) şi poate produce energie, poate genera hidrogen şi chiar apă curată. Mai mult, invenţia poate fi transformat într-o celulă fotovoltaică având totodată capacitatea de a dubla durata de viaţă a bateriilor litiu-ion. În plus, având în vedere că nanomaterialul are proprietăţi antibacteriene, el mai poate fi utilizat şi în cazul bandajelor antiseptice.

Noul material creat de specialiştii de la Nanyang Technological University este creat prin transformarea cristalelor de dioxid în nanofibre, din care se pot crea membrane flexibile de filtrare. Materialul de la baza acestei invenţii este dioxidul de titan care este ieftin, se găseşte în abundenţă, poate accelera reacţiile chimice şi se poate lega cu uşurinţă de apă.

Datorită acestei ultime capacităţi enumerate mai sus, materialul poate servi drept membrană pentru procesul de osmoză inversă care permite desalinizarea apei. Dar aceasta este una dintre puţinele sale trăsături remarcabile pentru că el mai poate şi să producă apă curată, sau hidrogen atunci când este expus la lumina soarelui.

Surse: descopera.ro, inhabitant

Au fost creaţi "tranzistori" într-o bacterie

Oamenii de ştiinţă au folosit ţesut biologic pentru a recrea unul dintre principalele componente ale unui computer modern într-o celulă vie.

Dispozitivul biologic se comportă precum un tranzistor, unul din "comutatoarele" minuscule ce se găsesc cu miliardele pe microcipurile ce realizează calcule.

Cercetătorii au demonstrat dispozitivul realizat în interiorul unei bacterii E. coli, una dintre cele mai folosite bacterii în ingineria genetică. Reuşita este un nou exemplu al progresului de care se bucură domeniul biologiei sintetice, ce permite inginerilor să modifice biologia.

Cercetătorii de la Universitatea Stanford au detaliat modul în care tranzistorii biologi ar putea fi conectaţi în interiorul celulelor vii pentru a realiza sarcini de calcul precum controlarea modului în care sunt exprimate genele într-un organism.

Oamenii de ştiinţă conduşi de Drew Endy au arătat că aceşti tranzistori biologici funcţionează precum nişte porţi logice, ce primesc semnale pe care le transformă în diverse ieşiri.

Tranzistorii obişnuiţi controlează fluxul electronilor de-a lungul unor fire de metal. În acest dispozitiv biologic, intitulat "transcriptor", firul este un filament de ADN, iar electronii sunt înlocuiţi de o enzimă.

Un cip modern al unui computer găzduieşte miliarde de tranzistori ce sunt legaţi pentru a rezolva calcule împreună. Acelaşi lucru poate fi realizat cu ajutorul transcriptorilor, fiecare dintre aceştia fiind construit din aproximativ 150 de litere din codul genetic.

Oamenii de ştiinţă doresc să construiască computere în celule vii pentru a realiza diferite sarcini utile. "Printre primele lucruri care pot fi realizate se numără biosenzorii mai precişi. Vom putea vedea dacă o celulă a fost expusă la diferite combinaţii de substanţe chimice şi vom putea recepta un semnal specific atunci când un anumit tipar interesant iese la iveală, să spunem glucoză plus cofeină", detaliază Jerome Bonnet, unul din autorii acestui studiu.

"Pe termen lung, sperăm că biocomputerele vor putea fi folosite pentru a studia şi reprograma sistemele vii şi pentru a îmbunătăţii terapiile celulare", a mai spus cercetătorul. Terapia celulare este un domeniu din medicină care foloseşte cunoştinţele din genetică şi din biologia celulară pentru a regenera şi pentru a înlocui ţesuturile şi organele bolnave.

Cercetătorii de la Stanford au decis să ofere gratuit design-ul transcriptorului şi al porţilor logice biologice pentru a stimula dezvoltarea domeniului biologiei sintetice. "Cea mai mare parte a biotehnologiei nici nu a fost concepută în imaginaţie, darămite realizată. Împărtăşind gratuit aceste instrumente de bază, toată lumea poate munci mai bine împreună", a explicat Bonnet.

Specialiştii estimează că piaţa biologiei sintetice ar putea ajunge la 100 de miliarde de dolari. Din acest motiv, guvernul britanic a investit peste 100 de milioane de lire sterline în acest domeniu, cercetările fiind totodată finanţate masiv şi de către Pentagon.

Surse: descopera.ro, theguardian, Stanford | ENGINEERING

Un experiment va arăta dacă se pot cultiva plante pe alte planete

Pot creşte plante pe Lună sau pe Marte ?

Australia plănuieşte construirea celei mai

BionicOpter, robotul-libelulă

După ce acum 2 ani, se mândrea cu SmartBird, "pasăre artificială" ce imită cu acurateţe mişcările unui pescăruş, anul acesta, compania germană Festo a creat BionicOpter, libelula robotizată.

BionicOpter are o anvergură a aripilor de 63 de centimetri, caracteristică ce o face să semene mai mult cu Meganeura, o insectă care a trăit acum aproximativ 300 de milioane de ani şi care avea o anvergură a aripilor de 75 de centimetri.

Fiecare dintre cele 4 aripi ale libelulei robotizate are un cadru din fibră de carbon acoperit cu o membrană de poliester şi poate fi ridicată până la 90 de grade.

BionicOpter are o lungime de 44 de centimetri şi cântăreşte 175 de grame, în timp ce componentele ei au fost create din aluminiu, poliamidă şi terpolimer.

În "inima bestiei" se află un microcontroller ARM care calculează mişcările pe care trebuie să le efectueze libelula robotizată în funcţie de datele recepţionate de la senzori şi de la persoana care controlează aparatul. Toate aceste date sunt ulterior transformate în impulsuri ce sunt transmise către servomotoare.

Modelul este alimentat de două celule LiPo şi poate fi controlat folosind un smartphone sau printr-un sistem wireless.

Surse: descopera.ro, gizmag