7 главных научных новостей недели по версии «Образовача»

Руководитель издания «Образовач» Александр Ершов еженедельно отбирает специально для TJournal семь самых важных новостей из мира науки и технологий. В этом выпуске: теория о том, что на самом деле чёрных дыр не существует, восприимчивость дельфинов к магнитному полю, почему мажорная музыка весёлая, а минорная — грустная, а также короткометражка про квадрокоптеры.

Физики усомнились в существовании черных дыр

В начале сентября американский физик-теоретик Лаура Мерсини-Хаутон выложила в архив препринтов статью, в которой утверждает, что таких объектов как чёрные дыры, существование которых считается общепризнанным уже несколько десятилетий, попросту нет и никогда не было. На прошедшей неделе обсуждение этой работы, наконец, попало на страницы всех мировых СМИ.

Аргументы физика касаются не столько самих чёрных дыр, сколько процесса коллапса звёзд, который, как считалось до сих пор, приводит к их возникновению. С начала XX века известно, что крупные звёзды к концу жизни, когда у них кончается топливо, схлопываются под действием собственной гравитации. Если исходная масса светила до коллапса была меньше определённого порога, то её центральная часть превращается в сгусток нейтронов — нейтронную звезду. Остальное вещество сбрасывается в ходе «взрыва сверхновой». Если же масса звезды очень велика, то её ядро само по себе оказывается настолько крупным, что отталкивание нейтронов не может компенсировать их гравитационного притяжения, и процесс коллапса уже ничто не может остановить: на месте звезды появляется черная дыра, в центре которой находится точка с бесконечной плотностью (сингулярность). 

Если довольно сильно упростить, то Мерсини-Хаутон в своей работе утверждает, что процесс коллапса никогда не доходит до конца, так как его сдерживает так называемое хокинговское излучение, открытое знаменитым британским физиком. Таким образом, чёрные дыры не существуют просто потому, что они просто не могут появиться. Подробнее аргументы Мерсини-Хаутон и историю вопроса можно прочитать в нашем обзоре.

Ученые доказали чувствительность дельфинов к магнитному полю

Исследование проводилось в дельфинарии, где за перемещением шести подопытных афалин учёные наблюдали с помощью системы видеокамер. Исследователи помещали в случайное место бассейна плавучую бочку с большим блоком магнитного или немагнитного материала. Спустя некоторое время любопытные афалины подплывали к бочке, чтобы осмотреть новый для себя объект.

Оказалось, что в случае, когда бочка была окружена сильным магнитным полем, дельфины находили её значительно быстрее, чем когда внутри находился контрольный, немагнитный блок. При этом по форме и плотности блоки были совершенно идентичны, что делало их неразличимыми даже для эхолокации. Важно отметить, что ученые использовали двойной слепой подход: то, из какого материала был выполнен блок, не знал ни человек, опускавший бочку, ни люди, изучавшие видеозаписи перемещения афалин. И тем не менее, разница в скорости обнаружения бочки афалинами оказалась статистически значимой, что трудно интерпретировать как-то иначе, чем свидетельство наличия у дельфинов магнитной чувствительности. 

Какой орган отвечает у животных за это «шестое чувство», пока совершенно не ясно.

Канадский гололед повлиял на ДНК рожденных после него детей

В ходе исследования 176 беременных женщин, переживших в 1998 году в Канаде «Великий гололёд», оказалось, что стихийное бедствие оставило след в ДНК их детей. Речь в данном случае идет не о появлении мутаций (изменений в последовательности самой ДНК), а о так называемой эпигенетике, то есть совокупности «маркеров», которые присутствуют на нуклеиновой кислоте и регулируют активность генов. 

В отличие от настоящих мутаций, которые почти всегда случайны, эпигенетические изменения способны обеспечивать «лысенковское» наследование приобретенных признаков — в данном случае стресса. Подобное наследование ранее уже было показано на модельных животных, но в случае человека и на столь большой выборке оно исследовалось впервые.

«Образовач» разобрался с весёлой и грустной музыкой

Каждую неделю «Образовач» отвечает на самый каверзный вопрос своих читателей. На этот раз он заключался в том, почему в античности минорные аккорды считались весёлыми, мажорные — грустными, а сейчас всё наоборот.

Оказалось, что у этого вопроса целых два ответа, ни один из которых до сих пор не стал общепризнанным. По одной из версий «весёлая» окраска мажора отражает эффект, уходящий корнями в биологическое прошлое человека: повышение голоса (более «писклявая» речь) обычно связано с неуверенностью и в целом более низким статусом субъекта, тогда как более низкие тона (ближе к басу) свидетельствуют об уверенности и более высоком статусе. Связывая это с характерным способом разрешения диссонансов в мажор и минор, некоторые учёные утверждают, что минорное трезвучие больше соответствует неуверенности и слабому положению (отсюда и грустная окраска), тогда как мажор говорит о том, что у субъекта всё хорошо со статусом и уверенностью (отсюда радость и веселье).

Сторонники другой теории указывают на то, что «веселая» и «грустная» окраска ладов является не более чем условностью, так как целиком зависят от ситуации. Чего стоит, например, хотя бы печальный тон мажорной Yesterday группы Битлз. Помимо этих аргументов у сторонников обеих теорий есть много других остроумных доводов, которые «Образовач» собрал в своем обзоре.

«Кассини» обнаружил на Титане «исчезающий» объект неизвестной природы

Аппарат «Кассини», исследующий Сатурн и систему его спутников, обнаружил на самом большом из них, Титане, загадочное геологическое образование. За время наблюдений оно непрерывно меняло свои очертания, и точно определить, что это, пока не удалось. 

Впервые загадочное образование наблюдалось еще в июле 2013 года во время очередного пролёта «Кассини» около Титана. В радиодиапазоне оно выглядело светлым на тёмном фоне углеводородного моря. При этом на снимке этого же места в 2007 году такого образования не было видно. 

В конце прошлого года его опять не стало, а чуть больше месяца назад, 21 августа, оно снова появилось, причём уже в несколько других очертаниях. Как говорят исследователи, необычный объект может представлять собой вздутие поверхности, плавающий остров или, возможно, даже что-то более экзотическое.

В MIT сделали автономного подводного ультразвукового робота-пограничника

Инженеры из Массачусетского технологического университета создали подводный роботизированный зонд, который предназначен для ультразвукового сканирования судов в портах. Он может быть полезен как для поиска контрабанды, так и для обнаружения дефектов в обшивке.

Робот заключен в «яйцевидный» корпус, состоящий из двух половин. В одной из них находятся насосы, во второй, герметичной половине, помещается ультразвуковой сенсор, компьютер и беспроводная система связи. Главной задачей робота станет сканирование подводной части судов с помощью ультразвука. Поскольку это требует прямого контакта между сенсором и судном, зонд имеет одну плоскую «срезанную» грань, которой упирается в обшивку и затем начинает двигаться, сканируя ее внутреннее содержимое. Выбор яйцевидной формы для остального корпуса авторы объясняют желанием придать устройству максимальную маневренность: округлая форма нестабильна и позволяет быстро разворачиваться в воде.

Инженеры уверяют, что стоимость одного экземпляра устройства при массовом производстве не превысит 600 долларов. Прототип сделан из стандартных компонентов, а его необычный корпус инженеры распечатывали на 3D-принтере. По идее создателей, «стаи» таких роботов в недалеком будущем смогут проводить осмотр всех приходящих в порты судов.

Астрофизики создали компьютерную модель взрыва гигантских древних звёзд

Древние звёзды с массами от 55 до 56 тысяч солнечных могли взрываться таким образом, что после них не оставалось никаких чёрных дыр. Жили такие звезды 1,7 миллиона лет и в результате взрыва забрасывали своими тяжёлыми элементами (у астрономов это всё, что тяжелее гелия) не только в свою, но даже в соседние галактики.

Бонус-видео: короткометражка о квадрокоптерах

Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха скооперировались с артистами Cirque du Soleil, чтобы создать короткометражку «Sparked». В ней десять квадрокоптеров исполняют воздушный танец без какой либо помощи компьютерной графики.