Vremenska prognoza

MobileTran

Vratio se! Protonske zrake će opet započeti svoj ples oko LHC-ovog prstena

Za nekoliko dana, ako sve bude išlo prema planu, protonske zrake će ponovo započeti svoj ples oko prstena duboko ispod CERN-a, LHC-ova doma u predgrađu Ženeve u Švicarskoj. Dobitnik Nobelove nagrade Steven Weinberg je zabrinut. Ne zato što misli da će LHC stvoriti crnu rupu koja će progutati planetu, pa čak niti da će ponovno pokretanje završiti tehničkim debaklom kao prošle godine. Ne, on se u stvari brine da će LHC pronaći ono što ljudi zovu "Božjom česticom", popularnim i neugodno grandioznim nazivom za dosad neotkriveni Higgsov bozon. "Prestrašen sam," kaže. "Otkrivanje samo Higgsa bi doista predstavljalo krizu." Zašto? Dokaz za postojanje Higgsa bio bi kruna napora na kojima fizičari subatomskih čestica rade pola stoljeća - nevjerojatno uspješna teorija poznata jednostavno kao standardni model. On opisuje sve poznate čestice, kao i tri od ukupno četiri sile koje na njih djeluju: elektromagnetizam i slabe i jake nuklearne sile.

On je također i evidentno nepotpun. Mi znamo iz onoga što teorija ne objašnjava da on mora biti dio nečeg mnogo većeg. To znači da će, ako LHC otkrije Higgsovu česticu i ništa osim nje, standardni model time biti potvrđen. No, tada će fizika subatomskih čestica biti u slijepoj ulici, bez naznaka kamo ići dalje.

Međutim, ako su teoretičari u pravu, prije nego pronađe Higgsovu česticu, LHC će vidjeti prvi obris nečeg daleko većeg: veličanstvenu, sveobuhvatnu teoriju poznatu pod nazivom supersimetrija. SUSY, kako je od milja zovu, je odvažna teorija koja udvostručuje broj čestica potrebnih za objašnjavanje svijeta. I ona je upravo ono što bi fizičarima koji se bave česticama moglo zatrebati kako bi ih postavilo na put novih otkrića. Ukoliko dokaz za supersimetriju postoji u obliku u kojem to najveći broj teoretičara očekuje, ona bi mogla biti otkrivena znatno prije Higgsove čestice, čije probleme SUSY navodno rješava. Bilo kakvo uočavanje nečeg što izgleda kao neutralino (supersimetrična čestica) bilo bi zaista velika vijest. U najmanju ruku to bi bilo najbolje uočavanje čestice tamne tvari do sada. Još bolje, to bi nam pokazalo da je priroda u osnovi supersimetrična. » Potraži više...

Evolucija je živa i zdrava u modernim ženama

Žene budućnosti će vjerojatno biti malo niže i popunjenije, imati zdravija srca i dulje reproduktivno razdoblje. Ove promjene predviđaju najsnažniji dokazi do danas da se ljudi još uvijek razvijaju. Zbog medicinskih napredaka, mnogi ljudi koji bi nekad umrli mladi sada mogu doživjeti duboku starost. To je dovelo do vjerovanja da prirodni odabir više ne utječe na ljude i da smo se zato prestali razvijati.

"To je jednostavno pogrešno," kaže Stephen Stearns, evolucijski biolog na sveučilištu Yale. On tvrdi da, iako putem razlika u preživljavanju možda više ne dolazi do odabira "prikladnijih" ljudi i njihovih gena, to se još uvijek događa putem razlika u reprodukciji. Pitanje je imaju li žene koje imaju više djece posebna obilježja koja prenose na potomstvo. Kako bi saznali odgovor, Steams i njegove kolege proučavali su podatke Framingham istraživanja o srcu, koje je pratilo povijest bolesti više od 14 tisuća stanovnika grada Framinghama u Massachusettsu, od 1949. – pokrivajući tri naraštaja u nekim obiteljima.

Tim je proučavao 2 238 žena koje su prošle menopauzu i tako završile razdoblje reprodukcije. Za ovu grupu je tim ispitivao jesu li visina, težina, krvni tlak, kolesterol ili druga obilježja žene u vezi s brojem djece koju je rodila. Oni su izuzeli promjene koje su rezultat društvenih i kulturnih faktora kako bi izračunali koliko snažno prirodni odabir oblikuje ova obilježja.

Rezultat je bio - poprilično. Niže i teže žene u prosjeku su imale više djece od viših i lakših. Žene s nižim krvnim tlakom i nižom razinom kolesterola također su imale više djece, a - nimalo iznenađujuće - isto vrijedi i za žene koje su imale prvo dijete u mlađoj dobi ili koje su kasnije ušle u menopauzu. Zapanjujuće, ova obilježja su se prenijela na njihove kćeri, koje su također imale više djece.

Ako se ovi trendovi nastave kroz 10 generacija, Stearns je izračunao da će prosječna žena u 2409. godini biti 2 centimetra niža i 1 kilogram teža nego danas. Nosit će svoje prvo dijete oko 5 mjeseci ranije i ući u menopauzu 10 mjeseci kasnije. Ovo nije prvo istraživanje koje je zaključilo da prirodni odabir i danas utječe na ljude; razlika je u tome što su prethodni radovi došli do tog zaključka na temelju zemljopisnih razlika u čestoćama pojavljivanja gena, a ne izravnim mjerenjem reprodukcijskog uspjeha. To čini Stearnsovo istraživanje možda i najdetaljnijim mjerenjem evolucije čovjeka danas. » Potraži više...

Zemlja, riznica od koje svi živimo

Od burze do mjerenja BDP-a, konvencionalna ekonomija je u neredu. Trebamo li radikalne nove načine za ocjenjivanje gospodarske aktivnosti? Bruto domaći proizvod (BDP) je jak kandidat za najmoćniji svjetski brojčani pokazatelj. Političari ga koriste za rangiranje država prema proizvodnji i za vođenje politike kako bi zadržale svoje mjesto u hijerarhiji. Njegove međugodišnje promjene određuju je li gospodarstvo "u recesiji", što nadalje utječe na cijenu kredita za kupnju stambenog prostora ili vođenje tvrtke, kao i na cijenu ribe.

No ako detaljnije proučite čimbenike koji se koriste pri izračunu BDP-a, primijetit ćete nešto čudno. Za početak, mnogo je tu virtualne proizvodnje i trgovanja. Vlasnici kuća, na primjer, prikazuju se kao da sami sebi plaćaju najam, koji je uključen u BDP; to mora biti tako kako bi sve knjige bile uredne. Zatim postoje i važne transakcije koje nisu uključene. Nitko ne pokušava vrednovati usluge koje pruža država, primjerice. Naknade koje naplaćuju privatne bolnice su uključene, ali kad se radi o državnim bolnicama, smatra se da samo roba i usluge kojima se snabdijevaju pridonose BDP-u. Također se ne računaju aktivnosti u "neformalnom" gospodarstvu. Uz sumnjive ili potpuno ilegalne aktivnosti, to uključuje i stvari koje ljudi čine i proizvode za sebe, svoje obitelji i susjede, a da gotovina i ne mora obavezno prijeći iz ruke u ruku.

Ako političari doista prihvate alternativni indeks, on će imati golemu moć pokretanja politike. A šanse za prihvaćanje čine se dobrima. 8. rujna Europska komisija je izdala priopćenje kojim se obvezuje na "rad na nadopuni izračuna BDP-a i nacionalnih računa (koji predstavljaju proizvodnju, prihod i izdatke u gospodarstvu) ekološkim i društvenim računima". Europska komisija već je usvojila mnoge prijedloge izvješća.

Unatoč takvim optimističnim znakovima, BDP neće tako skoro nestati. Omjer BDP-a i državnog duga može biti besmislen, ali primamljivo liči na stvarno računovodstvo. Trgovci valutama neće se osjećati dobro informiranima ako budu izražavali državni dug kao višekratnik sreće ili ekološke promišljenosti. Stvaranju korisnih alata za vođenje politike - da ne pričamo o idealnima - trebat će vremena da zaživi. Međutim, u najmanju ruku, proučavanje preporuka iz CMEPSP izvješća potaknut će zanimljivu društvenu i znanstvenu raspravu o tome što "održivost" i "sreća" predstavljaju svakom od nas. » Potraži više...

"Porijeklo vrsta": 150. godišnjica

Ovaj mjesec obilježava se 150. godišnjica najutjecajnijeg primjera popularno-znanstvenog teksta ikada objavljenog. "Porijeklo vrsta" Charlesa Darwina zaista je knjiga koju biste definitivno trebali pročitati prije smrti. Sivobradi genij je u 14 poglavlja predstavio novi i radikalni pogled na postojanje, koji govori da se život mijenja kroz vrijeme i prostor, djelomično putem jednostavnog procesa koji nazivamo prirodni odabir.

Darwin je opisao proces evolucije kao "zajedništvo podrijetla putem modifikacija". Danas bi se to moglo preformulirati u "genetika plus vrijeme". Potomstvo nalikuje roditeljima jer nasljeđuje DNK od njih, ali proces kopiranja nije precizan. Svaki krug ima greške, ili mutacije, i iako su pojedinačno rijetke - s možda jednom ili dvije mutacije u funkcionalnim genima kod svake generacije ljudi - one uskoro mogu nagomilati ogromnu raznolikost. Kopija kopije je uvijek nesavršena, i već samo zbog tog razloga evolucija je neizbježna.

Darwinova klasifikacija života - grupa unutar grupa kao dokaz zajedničke hijerarhije podrijetla koja uključuje ne samo školjke i leptire nego i ptice i banane - oslanjala se samo na ono što je mogao vidjeti golim okom ili kroz mikroskop. Sada geni - jedinice evolucije - spašavaju stvar i otkrivaju cijela kraljevstva postojanja prilično nepoznata prije samo nekoliko desetljeća. Novo stablo života izravni je potomak jedine skice zajedničkog podrijetla u "Porijeklu". Temelji se na usporedbi milijardi DNK nizova koji su sada raspoloživi iz svih oblika postojanja. Srodstvo kitova i žirafa manje je iznenađujuće u usporedbi s otkrićem relativno bliskog srodstva svih životinja i gljiva, i pojavom cijelog novog kraljevstva jednostaničnih bića, Archaea, koja imaju strukturu i način života u potpunosti različit od bakterija kojima površno nalikuju. Možda su čak s njima i surađivale, u ranim danima života, kako bi stvorile stanice s jezgrom koje sačinjavaju sve biljke i životinje današnjice.

Darvinizam pronalazi smisao u onome što je nekad bilo ništa više no zbrka nepovezanih činjenica i pritom ujedinjuje biologiju. Suvremena psihologija i ekologija pronalaze svoje mjesto rođenja na stranicama njegovog najvećeg rada. Stoljeće i pol kasnije, evolucija je ključna za naše razumijevanje života kao što je gravitacija za razumijevanje svemira.

Završne riječi knjige sve kažu: "Postoji veličanstvenost u ovom pogledu na život, izvorno udahnutom u nekoliko oblika ili samo u jedan; i u tome da su se, dok je ovaj planet kružio u skladu s nepromjenjivim zakonom gravitacije, od tako jednostavnog početka razvili beskonačni najljepši i najčudesniji oblici." » Potraži više...

Adolescenti koji dulje spavaju dobivaju bolje ocjene

Adolescenti koji spavaju između šest i deset sati (tj. spavaju u skladu s prosjekom) dobivaju znatno bolje ocjene u odnosu na one koji spavaju kraće (6 sati ili manje tijekom noći) ili dugo (više od 9 sati tijekom noći). Štoviše, ta je razlika još veća kad je u pitanju tjelesni odgoj. Ovo je zaključak koji je predstavljen u studiji objavljenoj u časopisu "International Journal of Clinical and Health Psychology" (međunarodni časopis za kliničku psihologiju i psihologiju zdravlja) u Španjolskoj.

U ovoj su studiji studenti odgovarali na dva različita upitnika čiji je cilj bio mjerenje kvalitete sna, razine pospanosti ili tendencije da studenti utonu u san u različitim situacijama. Autori su otkrili kako adolescenti koji spavaju više sati dobivaju bolje ocjene iz matematike, kao i da postoje značajnije razlike u tjelesnom odgoju u usporedbi s ostalim ispitanicima.

Istraživači su uočili kako vrijeme odlaska na spavanje i buđenja ne utječe značajno na rezultate, osim za one pojedince koji idu u krevet ranije i dižu se kasnije, a kod kojih je uočeno značajno pogoršanje u usporedbi s njihovim kolegama iz razreda. Istraživači su također otkrili značajne informacije povezane s latentnošću sna (vremenom koje proteklo od trenutka kada je subjekt legao u krevet s namjerom da spava do trenutka dok ne zaspi). Znanstvenici su otkrili kako osobe koje imaju dobru latentnost sna (manje od 15 minuta) dobivaju znatno bolje ocjene od ostalih. Kao opći zaključak, autori su otkrili da obrasci spavanja utječu na akademski uspjeh. » Potraži više...

Nova znanstvena revolucija

Prošlo je već mnogo vremena od posljednje velike znanstvene revolucije. Naša generacija nikada nije doživjela osjećaj kakav su izazvale kvantna teorija i teorija relativnosti. Nije ni čudo da je svijet prošlog tjedna bio u šoku kada je stigla vijest kako se čini da čestice po imenu neutrini putuju brže od brzine svjetlosti. Mnogi su znanstvenici izrazili nelagodu zbog onog za što su bili sigurni da će se na kraju pokazati kao sramotna pogreška, i to ne samo zbog toga što nemaju dobro objašnjenje. Pa ipak su mnogi ljudi zasigurno osjetili drhtaj uzbuđenja - da je napokon otvoreno novo poglavlje fizike.

Nadajmo se da jest. A čak i da se radi o pogrešci, ne postoje razlozi za nelagodu ili sram. Trebali bismo slaviti činjenicu da je toliko ljudi imalo priliku svjedočiti znanosti na djelu. Nalazimo se u novom dobu - gdje je znanost sport za gledatelje. O izvanrednim se rezultatima sada javno raspravlja i prije nego što znanstvenici uopće shvate što oni znače. Ako se sve pokaže pogrešnim, nema naznaka da će ljudi o znanstvenicima imati lošije mišljenje ili da će postati razočarani znanstvenim tvrdnjama. Za većinu je ljudi privilegija promatrati znanost. Prošlog su vikenda barovi i restorani diljem svijeta brujali o tome što zapravo znači "brže od svjetlosti", kao i implikacijama o putovanju kroz vrijeme i nasljeđu Alberta Einsteina. Novinski stupci, televizijske vijesti i društveni mediji bili su prepuni različitih pogleda na ovu priču. Postoji nekoliko razloga zbog kojih to ne može biti loše.

Ljudi su otkrili neobičan svijet subatomskih čestica i skrivenih dodatnih dimenzija. Do tog trenutka mnogi od njih nikada nisu niti na trenutak pomislili na prirodu svjetlosti. Malo je ljudi čulo za neutrine i bili su zapanjeni kada su saznali da oni cijelo vrijeme prolaze kroz naša tijela. Takva će otkrića zasigurno podjednako bocnuti znatiželju mnogih - možda će se sada početi pitati kakve još druge sočne tajne znanstvenici čuvaju. Mnogi su ljudi shvatili koliko je znanost zahtjevna i koliko su vješti znanstvenici postali. Nadajmo se da će ljudi čijim se porezima ovi eksperimenti plaćaju biti impresionirani visinama koje je postigla znanost. » Potraži više...

Nova razina učinkovitosti solarnih ćelija

Istraživači iz Državnog laboratorija za obnovljivu energiju (NREL - National Renewable Energy Laboratory) u SAD-u izvijestili su o prvoj solarnoj ćeliji koja proizvodi struju s vanjskom kvantnom učinkovitošću većom od 100 posto kada se stimulira fotonima iz područja visoke energije unutar solarnog spektra.

Vanjska kvantna učinkovitost za foto struju, koja se obično izražava u postocima, predstavlja broj elektrona koji teče u sekundi u vanjskom krugu solarne ćelije podijeljen s brojem fotona u sekundi za određenu energiju (ili valnu duljinu) koja ulazi u solarnu ćeliju. Niti jedna solarna ćelija današnjice nema vanjsku kvantnu učinkovitost foto struje iznad 100 posto, na bilo kojoj valnoj duljini unutar solarnog spektra.

Vanjska kvantna učinkovitost dosegla je najvišu vrijednost od 114 posto. Ovaj novi rad predstavlja obećavajući korak u smjeru razvoja solarnih ćelija nove generacije koje će se koristiti i za proizvodnju solarne električne energije i za solarna goriva kao konkurencija energiji iz fosilnih i nuklearnih goriva, a mogle bi od nje biti i jeftinije. Mehanizam za proizvodnju kvantne učinkovitosti iznad 100 posto uz pomoć solarnih fotona temelji se na procesu koji se zove proizvodnja višestrukih ekscitona (MEG - Multiple Exciton Generation), pri čemu jedan apsorbirani foton odgovarajuće visoke energije može proizvesti više od jednog para elektron-šupljina po apsorbiranom fotonu.

Ograničavanjem nosilaca naboja, kvantne točke mogu prikupiti višak energije koji bi se inače izgubio kao toplina - pa time uvelike povećavaju učinkovitost pretvaranja fotona u iskoristivu energiju. Istraživači su ostvarili učinkovitost od 114 posto koristeći slojevitu ćeliju koja se sastojala od stakla s antirefleksivnim premazom i tankog sloja prozirnog vodiča, nanostrukturnog sloja cink oksida, sloja kvantnih točaka od olovnog selenida, te tankog sloja zlata za gornju elektrodu. » Potraži više...

Novi plan za praćenje krhotina u orbiti

Područje unutar orbite postaje sve više zatrpano mrtvim satelitima i zalutalim komadima opreme. Polje krhotina toliko je gusto da će sudari između objekata u orbiti stvoriti dodatne krhotine brže nego što će svemirsko smeće pasti iz orbite. Predviđeni ishod: eksponencijalan rast količine svemirskog smeća.

Već sada milijuni komada otpada kruže oko Zemlje u nakupinama koje putuju velikom brzinom, a svaki od njih ima dovoljnu količinu kinetičke energije da onesposobi satelit. Također postoji i prijetnja ljudskim životima. U lipnju se šest astronauta na Međunarodnoj svemirskoj postaji sklonilo u kapsule za bijeg kada je komad krhotine stigao na nekoliko stotina metara od postaje. U ovom trenutku SAD poduzimaju preliminarne korake kako bi riješile prijetnju svemirskog smeća primjenom boljeg sustava za njegovo praćenje. "Space Fence" (svemirska ograda), novi radarski sustav vrijedan 6 milijardi dolara kojeg planira američko zrakoplovstvo, mogao bi značajno povećati broj orbitalnih objekata pod nadzorom nakon što uđe u primjenu oko 2017. godine.

Kako je planirano, "Space Fence" će obuhvaćati dvije radarske postaje u južnoj hemisferi. Dok sadašnji sustav radi u VHF području, "Space Fence" će koristiti radar kraće valne duljine, što je bolje rješenje za praćenje otpada. Manja valna duljina omogućava praćenje manjih objekata, pa će "Space Fence" moći pratiti izuzetno malene objekte na manjim visinama. » Potraži više...

Otkriven je pravi identitet penicilina

Otkriće penicilina pokrenulo je revoluciju antibiotika. No, istraživanje laboratorija u kojem je Alexander Fleming otkrio gljivicu sugerira kako je ona 80 godina bila pogrešno identificirana. Daniel Henk i Matthew Fisher sa sveučilišta "Imperial College" u Londonu proučili su uzorke gljivica koje su još uvijek sačuvane u Flemingovom laboratoriju u Londonu, pa čak i uzeli bris njegove stare bilježnice. Zatim su ih usporedili s uzorcima iz cijelog svijeta.

Fleming je smatrao da je gljivica koja ubija bakterije bila "Penicillium chrysogenum", ali je genetska analiza uzoraka pokazala da se uzorci sastoje od tri prethodno nepoznate vrste, kao i "Penicillium chrysogenum". Antibiotička gljivica bila je jedna od novih vrsta, a čini se da je od te četiri vrste i najčešća. "Ona je vjerojatno među najčešćim višestaničnim organizmima na planetu", kaže Fisher.

Ovaj bi rad mogao pomoći drugima u pronalasku novih antibiotika. "Kada je američko Ministarstvo poljoprivrede tražilo gljivice s antimikrobnim svojstvima, ono je provodilo nasumično uzorkovanje", kaže Henk. Njegova analiza pokazuje da takav način rada u većini slučajeva kao rezultat daje Flemingovu vrstu. U budućnosti će biti moguće koristiti DNK sekvence za potvrdu da uzorci nose nešto doista novo i vrijedno istraživanja. » Potraži više...

CERN na sudu

U raznim zemljama, tužitelji su tražili sudske naloge da zaustave rad LHC akceleratora u CERN-u blizu Ženeve u Švicarskoj, s najneobičnijom od svih optužbi: da pokus može stvoriti crnu rupu koja će progutati Zemlju. Do sada, razne tužbe podignute protiv LHC-a su propale. Ali ako se podnese ispravna vrsta tužbe kod odgovarajućeg suda, sudac bi se uskoro mogao suočiti s pitanjem da li je potreban sudski nalog kako bi se spasio svijet.

Sudski nalozi su odredbe suda koje naređuju osobama da nešto učine ili da se suzdrže od toga da nešto učine. Oni su relativno rutinski, na primjer kada je zgrada od povijesnog značenja ugrožena razaranjem. Ali ulaženje u svijet fizike subatomskih čestica kako bi se ugasio LHC bilo bi nezahvalan prijedlog za bilo koga tko nosi odoru suca.

Pri odlučivanju da li treba ili ne treba izdati nalog, sudovi se bave onim što odvjetnici zovu "test ravnoteže". Ideja je da sud važe teškoće koje bi obje strane morale podnijeti ako bi nalog bio ili ne bio izdan, uzimajući u obzir vjerojatnost i ozbiljnost navodnih posljedica. Test vrlo nalikuje onom kojeg prikazuju kipovi pored sudova diljem svijeta - gospođa Pravda drži vagu kako bi izmjerila relativnu težinu slučaja tužitelja i optuženika.

Obično kada su u pitanju složeni znanstveni problemi, sudovi se obraćaju sudskim vještacima. Ali u ovom slučaju kod traženja usluga od vještaka postoji problem: niti jedan ne bi izgledao kao da je nepristran. CERN zapošljava pola svjetskih fizičara za čestice; druga polovica su im prijatelji. Svi zabrinuto čekaju podatke iz LHC-a kako bi napredovali u svom području. LHC nije samo eksperiment fizike subatomskih čestica; on je najvažniji eksperiment fizike subatomskih čestica. Pa što sud može učiniti?

Sudovi mogu održati vladavinu prava na pošten i principijelan način tako da gledaju ljudski kontekst koji okružuje znanstvenu raspravu. Dok zakoni fizike nisu razumljivi sudu, to nije slučaj s ljudskim čimbenicima. Jedno pitanje koje sud može istraživati je koliko je vjerojatno da teorijske podloge znanstvenog rada nisu ispravne. Oni koji traže nalog bi mogli, na primjer, tražiti da sud razmotri povijest promjene argumenata o tome zašto je LHC siguran.

Mnogi će argumentirati da znanstveni rad ne treba raspravljati samo na njegovim znanstvenim osnovama. Taj prigovor je dobro smješten u isključivo akademsku raspravu, ali pitanje da li je LHC siguran nije akademsko - to je stvarno pitanje s najvišim mogućim ulozima. Ocjenjivanje znanosti iz perspektive stvarnog svijeta i shvaćanje da su znanstveni radovi ljudski pothvati podložni greškama nije samo pošteno - gdje se to tiče pravde, to je neophodno. » Potraži više...

Rast novih zubiju iz matičnih stanica

Znanstvenici su napravili zube od matičnih stanica, prve u svijetu koji bi mogli učiniti da zubala postanu stvar prošlosti. Izgledali su poput normalnih zubiju, bili su osjetljivi na bol i lako žvakali hranu. Iako su pokusi bili na miševima, oni postavljaju temelj kako bi ljudi mogli 'uzgajati svoje vlastite zube' po potrebi.

Ova tehnika bi također mogla biti prilagođena i drugim organima, omogućavajući da srce, pluća i bubrezi rastu u tijelu kako bi zamijenili organe istrošene zbog starosti ili oštećene zbog bolesti. Japanska studija usredotočila se na matične stanice - 'osnovne stanice' koje imaju sposobnost pretvoriti se u druge tipove stanica. Istraživači sa Znanstvenog sveučilišta u Tokiju identificirali su dva tipa matičnih stanica, koji zajedno sadržavaju sve upute za potpuno narasli zub.

Ako se ambicije znanstvenika ostvare, cijeli zubi bi se uzgajali u laboratoriju pomoću matičnih stanica koje bi se uzimale iz pacijentovih mliječnih zubiju ili umnjaka. Ovi živi zubi bi se usađivali u prazne utore u desnima, što bi zamijenilo sadašnju metodu umetanja proteze na metalnim iglicama.

Tehnologija za uzgoj zamjenskih zubiju mogla bi značiti kraj zubala. Znanstvenicima na Kraljevskom sveučilištu u Londonu dodijeljeno je 500.000 funti kako bi im se pomoglo da razviju ljudske zube iz matičnih stanica. Matične stanice bi bile programirane da se razviju u zube a zatim transplantirane u pacijentovu čeljust na prazno mjesto. Smatra se da bi zatim bila potrebna dva mjeseca da se zub potpuno razvije. Ali moglo bi proći i pet godina prije nego što tehnologija postane dostupna široj javnosti.

U prosjeku Britanci stari iznad 50 godina izgube oko 12 zuba od ukupno 32. Profesor Paul Sharpe je znanstvenik za genetska istraživanja na Kraljevskom sveučilištu. On je kazao: "Ključna prednost naše tehnologije je da živi zub može očuvati zdravlje okolnog tkiva mnogo bolje od umjetne proteze. Zubi su živi, i oni mogu reagirati na zagriz osobe. Oni se miču i pritom održavaju zdravlje desni i zubiju oko njih." Cijena ne bi trebala biti viša od cijene umjetnih implantata koja se kreće između 1.500 i 2.000 funti. » Potraži više...

Ljekovita svojstva matičnih stanica

Započeli ste život kao jedna stanica. Sada se sastojite od više trilijuna njih. Postoji više stanica u vašem tijelu nego zvijezda u galaksiji. Svaki dan milijarde tih stanica se zamjenjuju novima. A ako se povrijedite, još milijarde stanica priskaču u popravak prekinutih krvnih žila i stvaraju novu kožu, mišić ili čak kost. Ono što još više čudi od zapanjujućeg broja stanica je činjenica da sve one znaju što učiniti - da li da postanu koža ili kost i tako dalje. Pitanje je, kako?

"Stanice nemaju oči i uši," kaže Dennis Discher, inženjer biofizike na Sveučilištu Pensilvanije u Philadelphiji. "Da ste slijepi i gluhi, vi biste se kretali pomoću dodira i mirisa. Osjećali biste mekani stolac za sjedenje, tvrdi zid koji treba izbjeći, ili da li hodate po tepihu ili betonu." Što bolje stanice postaju u osjetu što bi trebale činiti, potrebno im je davati manje genetskih uputa. Najnoviji rezultati su također dobra vijest za ljude koji trebaju zamjenska tkiva i organe. Ako inženjeri tkiva uspiju samo osigurati pravo fizičko okruženje, to bi trebalo olakšati pretvaranje matičnih stanica u određena tkiva i stvoriti složene, trodimenzionalne organe koji su toliko dobri kao pravi. A liječnici već eksperimentiraju s načinima korištenja taktilnih poticaja za poboljšanje zacjeljivanja rana i regeneraciju.

Jedan od najboljih primjera dolazi od gospodina Dischera i njegovih kolega, koji su koristili mikroskopiju atomskih sila za mjerenje krutosti raznih tkiva i jastučića od gela. Zatim su uzgojili ljudske mezenhimske matične stanice - preteču kosti, mišića i mnogih drugih vrsta tkiva - na gelovima. U svakom slučaju, stanica se pretvorila u tkivo koje najbliže odgovara krutosti gela. Najmekši gelovi, koji su bili mlohavi poput moždanog tkiva, iznjedrili su živčane stanice. Suprotno tome, gelovi koji su bili 10 puta tvrđi - kao što je mišićno tkivo - proizveli su mišićne stanice, a još tvrđi gelovi su proizveli kost.

Promjene u vanjskoj napetosti - kao što su razlike u tvrdoći matrice, ili svakodnevna naprezanja i deformacije pokreta normalnog mišića - mogu se prenijeti u stanicu i na kraju u njenu jezgru, gdje mogu odrediti stanici njenu konačnu sudbinu. S obzirom da se matične stanice tek trebaju pretvoriti u specifične tipove stanica, biolozi su od njih očekivali da će biti dodatno osjetljive na okruženje, i doista se čini da je to slučaj. Na primjer, ako se matične stanice izlože tekućini koja teče, pretvaraju se u endotelne stanice koje sačinjavaju unutarnju površinu krvnih žila.

Još uvijek je pred nama dug put prije nego što uspijemo u potpunosti razumjeti kako stanice osjećaju i reagiraju na sile koje na njih djeluju. Ali postaje jasno da ćemo jednog dana pronaći ključ za regeneraciju tijela. » Potraži više...

Drugi vid

Jedinstvene značajke oka omogućavaju liječenje glavnog uzroka sljepoće pomoću terapija koje su ispred svog vremena Počinje s jedva primjetnim zamućenjem vida s vremena na vrijeme - stvar koju biste mogli pripisati starenju. Ali kada otiđete na kontrolu, vijesti su uznemirujuće: imate bolest koja se zove senilna makularna degeneracija, ili skraćeno AMD. Može napredovati polako ili brzo, ali nema lijeka. Nad vašu nadu o idiličnoj mirovini - čitanju svih tih knjiga, putovanju na nova mjesta, ili jednostavnom uživanju u bezbrižnoj neovisnosti - sada se nadvio oblak nesigurnosti.

Ljudi obično razviju AMD nakon 50 godina starosti, a bolest utječe na gotovo 1 od 10 osoba starijih od 80 godina. To je najčešći uzrok sljepoće na zapadu. To bi se ipak moglo promijeniti. Prije deset godina, važan uvid u biologiju AMD-a doveo je do eksplozije novih strategija za liječenje te bolesti.

U 1990-tim godinama, studija očnog tkiva uzetog na obdukciji dovela je do ključnog uvida. Makule ljudi s AMD-om imale su visoku razinu signalnih molekula što se naziva vaskularni endotelni faktor rasta (VEGF), koji izaziva rast novih krvnih žila. Ideja za blokiranje djelovanja ove molekule stvorila je brojne strategije za liječenje.

Ali nuspojave mogu biti opasne. Tretman se mora ubrizgati u oko svakih 4 do 6 tjedana, a to povremeno aktivira retinalnu razdvojenost ili očnu infekciju koja može dovesti do sljepoće. To je također i skupo: Lucentis, koji je jedini lijek na bazi antitijela odobren za liječenje AMD-a, košta 2000 dolara po dozi. Pa ipak, sada kada je načelo blokiranja VEGF-a uspostavljeno, različite istraživačke skupine rade na poboljšanim terapijama.

Sada je započeo rad na tome kako bi se saznalo da li bi genetska terapija mogla osigurati dugotrajan lijek za AMD. Američka tvrtka Genzyme je počela regrutaciju za pokus s genskom terapijom projektiranom sa borbu protiv VEGF-a. Sve je to međutim daleko od toga da postane ustanovljena terapija.

U međuvremenu, brži napredak bi mogao doći putem lijekova niže tehnologije, s molekulama dovoljno malim da prodru kroz očna tkiva, kako bi se mogli davati u obliku kapi za oči. Na primjer, skupina lijekova koja se zove inhibitori kinaze blokira signale koji su uključeni u rast krvnih žila. Neki se već koriste za liječenje raka, a nekolicina ih je sada u kliničkim ispitivanjima za AMD, gdje izgledaju obećavajuće. » Potraži više...

Biogorivo iz bakterija

Bakterija koja uzrokuje najveći broj slučajeva trovanja hranom u SAD-u bi jednog dana mogla biti odgovorna za većinu goriva za prijevoz u državi. Istraživači su koristili alate sintetičke biologije kako bi manipulirali genima bakterije Escherichia coli, uobičajene bakterije, tako da bi ona mogla sažvakati vegetaciju iz koje bi proizvela dizel i ostale ugljikovodike.

E. coli je popularna u genetskom inženjeringu jer je jako dobro proučena i vrlo otporna, sposobna je dobro podnositi genetičke promjene, kaže Jay Keasling, kemijski inženjer na kalifornijskom sveučilištu Berkeley. Istraživači su već izmijenili E. coli kako bi proizvodili lijekove i kemijske spojeve, a sada su Keasling i njegovi kolege pretvorili ove organizme u tvornice biodizela.

Znanstvenici su prvo genetski izmijenili E. coli kako bi konzumirala šećer i izlučivala biodizel pogodan za primjenu u motorima - bez potrebe za destilacijom, pročišćavanjem ili otvaranjem stanica kako bi ulje izašlo iz njih, kao što je slučaj kod proizvodnje biodizela iz algi. Proces je savršen za stvaranje ugljikovodika s najmanje 12 ugljikovih atoma u njima—osim dizela, skupina obuhvaća i mlazno gorivo (kerozin). Ali još uvijek ne mogu proizvesti kratkolančane ugljikovodike, kao što je benzin, a to je nedostatak na kojem Keasling radi.

Keasling nije sam u ovome; nekoliko tvrtki ima želju za komercijalnom proizvodnjom iz ovog otpornog mikroorganizma. On "raste brzo, tri puta brže od plijesni," objašnjava genetičar i razvijatelj tehnologije George Church na Harvard Medical School, i "100 puta brže od većine poljoprivrednih mikroorganizama." Pa ipak, na Keaslingovoj E. coli treba još raditi kako bi se povećala njena učinkovitost u proizvodnji goriva. "Mi smo na oko 10 posto teoretskog maksimalnog prinosa iz šećera," kaže Keasling. "Mi bismo željeli doći na 80 do 90 posto kako bismo to učinili komercijalno isplativim. Nadalje, trebali bismo proizvodni proces na veliko." U kreiranju novog organizma, oni će također ukloniti ključne metaboličke staze kako bakterija nikad ne bi mogla preživjeti u divljini. Izazovi nisu trivijalni, no obećanje je veliko. » Potraži više...

Jezici nas čine ljudima

Jezici su predivno osebujni. U engleskom jeziku stavlja se subjekt prije pripadajućeg glagola. Finski ima mnogo imenica, zamjenica i pridjeva. Mandarinski je vrlo zvučan. Pa ipak, unatoč tim razlikama, jedna od najutjecajnijih ideja u proučavanju jezika je ona o univerzalnoj gramatici. Iznesena od strane Noama Chomskya 1960. godine, naširoko se interpretira u smislu da su svi jezici u osnovi isti i da je ljudski mozak rođen sa spremnošću za jezike, s ugrađenim programom koji je sposoban dešifrirati zajednička pravila koja su osnova bilo kojeg materinjeg jezika. Tijekom pet desetljeća ova je ideja dominirala radovima u lingvistici, psihologiji i spoznajnoj znanosti. Kako biste razumjeli jezik, implicirala je, morate staviti na stranu blještavu raznolikost jezika i pronaći zajedničku ljudsku jezgru.

Ali što ako je sama raznolikost jezika ključ za razumijevanje ljudske komunikacije? To je ideja koju su predstavili lingvisti Nicholas Evans i Stephen Levinson. Oni vjeruju da jezici ne dijele zajednički skup pravila. Umjesto toga, kažu oni, njihova velika raznolikost je definirajuća osobina komunikacije kod ljudi - nešto što se ne može vidjeti kod drugih životinja. I to nije sve. Jezična raznolikost je "ključna činjenica za razumijevanje mjesta jezika u ljudskoj spoznaji", tvrde Levinson i Evans. U posljednjih nekoliko godina, mnogo se napravilo od ideje da ljudi posjeduju "jezični instinkt": djeca lako uče govoriti jer svi jezici prate skup pravila ugrađen u njihove mozgove.

Iako nema sumnje da ljudsko razmišljanje utječe na oblik kojeg preuzima jezik, ako su Evans i Levinson u pravu, jezik zauzvrat oblikuje naš mozak. To sugerira da su ljudi raznolikiji nego što smo mislili, a da se naši mozgovi razlikuju ovisno o jezičnom okruženju u kojem smo odrasli. A to dovodi do uznemirujućeg zaključka: svaki put kad neki jezik izumre, čovječanstvo izgubi važan djelić raznolikosti.

Raznolikost ljudskih jezika odvaja ih od komunikacijskih sustava svih drugih životinja, koji imaju tendenciju biti isti za bilo koju grupu bilo koje vrste, bez obzira gdje na globusu žive. Istina, neke životinje, uključujući ptice pjevice i više primate, imaju raspon naučenih izraza koji mogu varirati od jedne populacije do druge, ali niti jedan nije niti izbliza toliko raznolik kao ljudski jezik.

U nekim jezicima postoje neki aspekti koji se ne savladavaju sve do kasnije u životu, kao što su na primjer trostruki nazivi za rodbinu u autohtonom australskom jeziku "Bininj Gun-wok". Oni uključuju govornika, slušatelja i rođaka sudionika treće strane u isto vrijeme. Na primjer "al-doingu" znači "ona koja je moja majka i vaša kćer, dok ste vi moja baka". A to nije iznimka; postoje stotine takvih struktura u jeziku. Govornici Bininj Gun-wok jezika počinju stjecati taj dio jezika tek u svojim dvadesetim godinama.

U raznolikosti svjetskih jezika pronalazimo činjenice o drevnoj ljudskoj povijesti, putu jezika kroz vrijeme, te dubokom poznavanju planeta. Gledano u tom svjetlu, jezici i njihovi govornici nude znanstveno bogatstvo bilo kome tko pokušava razumjeti ljudsku evoluciju. » Potraži više...

Magnetski polovi su možda nekad bili na ekvatoru

Jesu li Zemljini magnetski polovi nekad ležali u blizini ekvatora? To bi moglo objasniti zbunjujuće promjene u magnetizmu stijena prije više milijuna godina. Zemljini magnetski polovi su poravnati uz otprilike istu os kao i polovi rotacije. Geolozi su pretpostavili da je tako bilo i u prošlosti, pa koriste vulkanske stijene, koje su, kada su se formirale, preuzele otisak smjera i snage Zemljinog magnetskog polja, kako bi za te stijene odredili izvornu geografsku širinu i ušli u trag pomacima kontinenata tijekom posljednjih milijardu godina.

Ali takav rad na stijenama u Sjevernoj Americi i istočnoj Europi pretvara se u zagonetku. U obje regije, čini se da postoje stijene koje su bile na ekvatoru u neko vrijeme prije između 550 i 600 milijuna godina, a blizu polova u drugim dijelovima tog vremenskog razdoblja. To bi značilo da su drevni kontinenti putovali površinom brzinom većom od 45 centimetara godišnje - što je dvostruko brže od maksimalne brzine tektonike ploča - a zatim se vratile.

To je brzina koja je prevelika kako bi je mogao objasniti fenomen po nazivu polarno lutanje, u kojem se kompletna Zemljina kora i plašt preorijentiraju, pomičući različite geografske regije na Sjeverni pol. Umjesto toga, Alexandra Abrajevitch sa sveučilišta Kochi u Japanu sugerira da se sam magnetski pol pomaknuo za 90 stupnjeva, tako da je zauzeo položaj duž ekvatora.

Magnetsko polje planeta nastaje zbog kretanja rastaljenog željeza koje teče oko super vruće, čvrste željezne jezgre. Promjene u debljini, viskoznosti i vodljivosti vanjske jezgre u prošlosti su mogle dovesti do obrazaca konvekcije koji su uzrokovali naginjanje magnetskog pola. David Stevenson s kalifornijskog Tehnološkog instituta u Pasadeni kaže da je ekvatorijalni pol moguć, ali da nije jasno što bi uzrokovalo da polje ukazuje na jednu geografsku duljinu kroz razdoblje dovoljno dugo da ostavi magnetski potpis u stijenama. » Potraži više...

Korisni, simpatični i nevjerojatno iritantni

Roboti su počeli ulaziti u domove i na radna mjesta, ali nisu uvijek uzorni prijatelji ili kolege. Robotskih pomoćnika još nema u svakom domu. No posljednjih godina roboti sve više stupaju u stvarni svijet kako bi obavljali zadatke poput čišćenja podova, dostavljanja lijekova ili jednostavno zabavljanja. To je navelo antropologe i robotičare da ovim mehaničkim radnicima daju njihove prve ocjene – a rezultati su podijeljeni.

Unatoč dokazima da nam roboti mogu biti korisni, čak i dragi kolege, oni također mogu biti iritantni i poticati nasilje. Rezultati istraživanja trebali bi pridonijeti tome da se s budućim robotima lakše surađuje.

Jedno istraživanje Jodi Forlizzi sa Sveučilišta Carnegie Mellon u Pittsburghu u Pensilvaniji pokazuje kako popularna kultura može utjecati na prihvaćanje robota. Ljudi s kojima je upoznala Roombu, robotskog usisavača kojeg proizvodi tvrtka iRobot iz Bedforda u Massachusettsu, usporedili su ga sa svojim poznavanjem robota koji istražuju Mars, stvorivši tako vrlo niska očekivanja od Roombinih sposobnosti. No čini se da je ostavljanje lošeg prvog dojma pomoglo Roombi; uvijek je premašio očekivanja, pomažući tako ljudima da se vežu za svoj stroj. Šestomjesečno istraživanje o tome kako je Roomba utjecao na domaćinstva, koje je provela Ja-Young Sung sa Tehnološkog instituta u Georgiji u Atlanti, potvrđuje taj zaključak.

"Neki ljudi su ga doživjeli kao životnog partnera – doživjeli su stvarnu emocionalnu privrženost prema njemu." Čak i oni koji su se vratili svojoj staroj rutini čišćenja nisu za to krivili robota, govoreći umjesto toga da je njihova rutina ta koja je kriva. Međutim, ne prolaze svi roboti tako dobro. Nekolicina bolnica diljem SAD-a koristi robota TUG, kojeg proizvodi tvrtka Aethon iz Pittsburgha kako bi im prenosio lijekove od odjela do odjela. Kada je Bilge Mutlu sa Sveučilišta Wisconsin u Madisonu proučavao kako se bolnički radnici slažu s TUG-om, koji navigira hodnicima i koristi dizala, došao je do polariziranih mišljenja. Neki su u njemu vidjeli timskog igrača i voljeli ga; drugi su smatrali da traži previše pažnje i zamjerali su mu štošta.

Ova istraživanja su možda malih razmjera, ali pomažu razjasniti koje su vještine robotima potrebne kako bi se slagali s ljudima. Konstruktori one nekolicine robota koji su ušli u stvarni svijet i rade s ljudima otvaraju sasvim nova područja, samo ne uvijek uspješno. Maria Hakansson sa Švedskog informatičkog instituta u Stockholmu nedavno je provela 10-mjesečni projekt kako bi istražila kako se šest obitelji slaže s robotskim dinosaurom Pleom kojeg proizvodi tvrtka Innvo Labs u Nevadi. Pleovo impresivno ponašanje, poput reagiranja na zvukove ili dodir, isprva je izazvalo pozitivne reakcije. No sitnice poput duljine trajanja baterija te uviđanje da nije sposoban razviti osobnost do te mjere kako je navedeno na kutiji narušili su prvi dojam, kaže Hakansson. Frustrirana time što ne vidi nikakve znakove učenja, jedna osoba je izjavila: "Pleo je ostao jednako glup kao što je bio i prije tjedan dana." Roboti koji djeluju sofisticirano i pametno, za razliku od Roombe, imat će problema ako ne ispune očekivanja.

U laboratoriju, neki robotičari smatraju da su došli do rješenja, kaže Kathleen Richardson, antropologinja koja proučava robote na University Collegeu u Londonu. "Istraživači projektiraju mnoge robote tako da liče na djecu kako bi ljudi pomislili da imaju djetinji način mišljenja," kaže. Na taj način pokušavaju usmjeriti te presudne prve dojmove i potaknuti ljude da lakše opraštaju pogreške. Slično, također se pretpostavlja da funkcionalni izgled pruža zaštitu od visokih očekivanja i naknadnog razočaranja, nešto što istraživanje Roombe potvrđuje. Ipak, Mutluov rad pokazuje da skromni izgled nema uvijek takav utjecaj. Budući da je sandučasti robot TUG mogao samostalno navigirati i koristiti glas nalik ljudskom,"ljudi su očekivali da će pokazati odgovarajuće ophođenje koje vežu za te sposobnosti," kaže Mutlu.

Iako je kutija na kotačima, TUG je također i bolnički radnik i njegovi kolege su očekivali da će imati određenu društvenu inteligenciju, čije odsustvo je dovelo do frustracija – na primjer, kada ja govorio uvijek na isti način i u tihim situacijama i u vrevi. Ova saznanja nisu prošla nezapažena: Aethon ispituje neke od problema koje je otvorilo istraživanje o TUG-u. "Redizajnirali smo kolica i komande na korisničkom sučelju, prilagodili glasnoću glasa i uključili mogućnost prilagođavanja glasnoće glasa ovisno o dobu dana," kaže Dave Wolfe, manager proizvoda pri Aethonu. Što više ovakvih istraživanja bude davalo povratne informacije konstruktorima robota za rad s ljudima, sve manje udaraca nogom bit će usmjereno prema njihovim proizvodima. Za mnoge od njih trenutno na tržištu, međutim, ocjena je još uvijek: moglo bi i bolje. Kada je sandučasti robot TUG počeo raditi u lokalnim bolnicama prenoseći lijekove od odjela do odjela, Bilge Mutlu sa Sveučilišta Wisconsin u Madisonu imao je priliku vidjeti kako ljudi reagiraju na kolegu robota.

TUG, kojeg proizvodi Aethon, može samostalno navigirati hodnicima zgrade i dizalima i dati ljudima do znanja da je stigao s isporukom. Mutlu je došao do zaključka da su reakcije bile snažne i podijeljene. Osoblje na postnatalnom odjelu je obožavalo robota. "Ja mislim da je predivan," rekla je jedna osoba zaposlena na tom odjelu, dok ga je druga nazvala "svojim kompićem", dodajući, "drag mi je, vrlo mi je drag." Međutim, osoblje na odjelu za onkologiju nije bilo impresionirano, smatrajući da je TUG izuzetno iritantan. Činjenica da robot nije mogao raspoznati je li dobar ili loš trenutak da prekine ljude i najavi svoju prisutnost bio je veliki problem za neke ljude, kao što je objasnio jedan član osoblja: "Zvao sam ga pogrdnim imenima i rekao mu, 'K vragu, hoćeš li već jednom začepiti? Zar ne vidiš da telefoniram? Kažeš li 'TUG je stigao' još jedanput, udarit ću te nogom u tu tvoju kameru'."

Neki zaposlenici su doista napali i udarili TUG-a u frustraciji, a još više ih je priznalo da je o tome razmišljalo. Nedostatak društvene svijesti navela je ispitanike da se požale kako se osjećaju "omalovažavano" od strane robota. "Ne zna pravila ponašanja koja mi učimo svoju djecu," rekao je jedan. "Vrijeđa me to što ja pazim kako ne bih stajao na putu pacijentima... a on samo projuri naprijed." Na TUG-ovu sreću, njegove nepromjenjive univerzalne društvene vještine prirodno su se uklopile u opuštenu atmosferu postnatalnog odjela, tvrdi Mutlu. No iste zadane postavke protumačene su kao zahtjevnost i pretjerano traženje pažnje na odjelu za onkologiju, koji je stresnije i prometnije mjesto za rad. "Ako se projektiraju roboti s ljudskim sposobnostima, mora se projektirati i odgovarajuće socijalno ponašanje koje im pripada," kaže Mutlu. » Potraži više...

Izgubljena amazonska šuma otkriva izgubljenu civilizaciju

Naznake moguće, dosad nepoznate drevne civilizacije izronile su ispod posječenih amazonskih šuma. Oko 260 divovskih avenija, kanala i ograda uočeni su iz zraka u području oko granice između Brazila i Bolivije. Tradicionalno se smatralo da prije dolaska Španjolaca i Portugalaca u 15. stoljeću nisu postojala složena društva u porječju Amazone - za razliku od Anda prema zapadu gdje su Inke izgradili svoje gradove. Sada krčenje šuma, povećani zračni promet i satelitske snimke kazuju nešto potpuno drugačije.

"Tome nema kraja," kaže Denise Schaan sa Sveučilišta savezne države Para u Belemu, u Brazilu, koja je došla do mnogih od ovih otkrića promatranjem s ravnina ili proučavajući snimke na Google Earthu. "Svakog tjedna pronalazimo nove građevine." Neke od njih su četvrtaste ili pravokutne, dok ostale tvore koncentrične krugove ili kompleksne geometrijske oblike poput šesterokuta i osmerokuta spojenih avenijama ili putovima. Istraživači ih zovu "geoglifi". Njihovo otkriće u području sjeverne Bolivije i zapadnog Brazila nadovezuje se na druga nedavna izvješća o golemim raštrkanim nizovima međusobno povezanih sela poznatih kao "gradova-vrtova" u sjevernom središnjem Brazilu, iz oko 1400. godine. Međutim, građevine iskopane na lokalitetima u gradovima-vrtovima nisu dosljedno slične jedne drugima ili geometrijskih oblika poput geoglifa, upozorava Schaan.

"Čvrsto sam uvjerena da nema izravne povezanosti između gradova-vrtova iz područja Xingu i geoglifa," smatra Martti Pärssinen iz Udruge finskih kulturnih i akademskih instituta u Madridu, u Španjolskoj, koji surađuje sa Schaan. "Međutim, oba otkrića pokazuju da su [gorska] područja zapadne Amazone bila gusto naseljena mnogo prije europske invazije." Geoglife čine kanali široki najviše 11 metara i 1 do 2 metra duboki. Promjer im je između 90 i 300 metara, a smatra se da potječu iz razdoblja od prije 2000. godina do 13. stoljeća (Antiquity, sv. 83, str. 1084).

Iskopavanjima je otkrivena keramika, kamenje za mljevenje i drugi znaci ljudskog obitavanja na nekima od lokaliteta, ali ne na svima. To ukazuje na to da su neki lokaliteti imali isključivo obrednu funkciju, dok su se neki možda koristili i za obranu. Ono što je neobično za obrambene građevine, međutim, jest da je zemlja bila nagomilana izvan jaraka, a i oni su izrazito simetrični. "Kada razmišljate o obrani, samo želite sagraditi zid ili jarak," kaže Schaan. "Ne morate raditi izračune kako bi oni ispali okrugli ili četvrtasti." Mnoge građevine su okrenute prema sjeveru i istraživačka skupina istražuje jesu li možda imale astronomsko značenje.

"Mnoge velike rane civilizacije osnovane su uz rijeke, a Amazona je u tom smislu već jako dugo podcijenjena i zanemarena," tvrdi Colin McEwan, ravnatelj odjela za Sjevernu i Južnu Ameriku pri Britanskom muzeju u Londonu. Iako nema dokaza da su Amazonci gradili piramide ili izumili pismo poput društava u drevnom Egiptu ili Mezopotamiji, "u smislu trenda prema rastućoj društvenoj složenosti i pripitomljenju krajolika, to područje nije bila samo netaknuta šuma s izoliranim nomadskim plemenima", dodaje McEwan. "Riječ je o samostalnim, sjedilačkim i dugoročno vrlo uspješnim kulturama." Iako se neki lokaliteti Inka nalaze samo 200 kilometara zapadno od geoglifa, Inka građevine nisu pronađene na ovim lokalitetima. Također, ne čini se da imaju išta zajedničko s Nasca geoglifima iz Perua. » Potraži više...

Mega-poplava napunila Mediteran za nekoliko mjeseci

Požderi se od zavisti, Noa. Poplava biblijskih dimenzija napunila je današnje Sredozemno more u samo nekoliko mjeseci. U svom vrhuncu, mega-poplava podizala je morsku razinu za više od 10 metara dnevno. Prije oko 5,6 milijuna godina Sredozemno more je gotovo potpuno presušilo nakon što se odvojilo od Atlantskog oceana. To je bila posljedica uzdizanja Gibraltarskih vrata zbog kombinacije tektonskih aktivnosti i spuštanja razine mora. Daljnjim tektonskim aktivnostima prije 5,3 milijuna godina Gibraltarska vrata su se spustila i opet spojila Sredozemni bazen s Atlantikom.

Ranije se pretpostavljalo da je trebalo barem desetljeće da se Sredozemno more ponovno napuni, putem vodopada preko Gibraltarskih vrata. Sada nova analiza pokazuje da je većina vode pristigla u manje od dvije godine, lijevajući se niz dugačku blagu kosinu. Daniel Garcia-Castellanos s Jaume Almera Instituta za geologiju u Barceloni, u Španjolskoj, i njegovi kolege proučavali su podatkedobivene iz bušotina i seizmičke podatke s Gibraltarskih vrata kako bi procijenili veličinu i opseg kanala koji je ta poplava oblikovala. Otkrili su tjesnac dugačak 200 kilometara i dubok 250 metara koji prolazi kroz Gibraltarska vrata. Za razliku od prijašnjih modela, oni su rekonstruirali slojeve stijena kroz koje je voda morala proći te kako se kanal oblikovao ovisno o tome.

Zaključili su da je poplava najvjerojatnije počela s kapanjem vode preko masivne stjenovite brane, tisućama godina. To je postupno produbljivalo kanal sve dok brana nije popustila i voda naglo šiknula, ispunivši Sredozemno more za manje od dvije godine. Istraživačka skupina procjenjuje da je maksimalni tok bio oko 1000 puta jači od najjačeg toka današnje Amazone. Flora i fauna morali su se brzo prilagoditi novom okolišu, a nekim vrstama, uključujući i prve hominine, duboki kanal vjerojatno je predstavljao prepreku. "Da je preostala kopnena veza svakako bi bila olakšala raniji dolazak ranog čovjeka u zapadnu Europu," tvrdi Chris Stringer, antropolog iz Prirodoslovnog muzeja u Londonu. Umjesto toga, rani čovjek je u zapadnu Europu išao zaobilaznim putem i stigao je tek prije 1,5 milijuna godina.

Sredozemno more čekaju još veće promjene. "To područje je tektonski vrlo aktivno. Afrika se neprestano pomiče prema sjeveru i dugoročna prognoza za Mediteran nije dobra. Mediteran se praktički već promijenio iz otvorenog oceana u jezero," tvrdi Philip Gibbard sa Sveučilišta Cambridge. Garcia-Castellanos i njegovi kolege nadaju se da će ponovo analizirati i druge drevne mega-poplave svojom tehnikom modeliranja, kako bi provjerili jesu li i one podcijenjene. "To je doista zanimljiv pristup i trebao bi nam pomoći u prepoznavanju sve više ovakvih mega-poplava diljem svijeta," kaže Sanjeev Guptin s Imperial Collegea u Londonu. » Potraži više...

Otpjevaj mi vijest i zapamtit ću je

Pjevanje starijim osobama s demencijom pomaže im stvoriti nova sjećanja, što je jedna od prvih vještina koju su skloni izgubiti. Poznato je da glazba pomaže pamćenju, posebno kod prisjećanja na autobiografske podatke. Na primjer, osobe s Alzheimerovom bolešću bolje se sjećaju događaja iz vlastite prošlosti ako u pozadini svira glazba. Bilo je manje jasno bi li im melodija također mogla pomoći i kod učenja.

Brandon Ally sa Sveučilišta u Bostonu i njegov tim bili su inspirirani izvješćem o čovjeku koji je bolovao od Alzheimerove bolesti i koji se mogao sjetiti aktualnih događaja ako mu je kćer pjevala te vijesti na melodiju poznatih pop pjesama. Odlučili su to i sami isprobati.

Tekstove 40 nepoznatih dječjih pjesama dali na čitanje skupini od 13 osoba oboljelih od Alzheimerove bolesti i 14 zdravih starijih osoba, tako da su im uz polovicu tekstova puštali stvarne pjesme, a druga polovicu su im čitali naglas. Svi sudionici su ponovo dobili riječi pjesama bez audio zapisa koje su bile pomiješane s riječima iz dodatnih 40 nepoznatih pjesama. Oni s Alzheimerovom bolešću bili su u stanju prepoznati 40 posto izvornih riječi u pratnji pjesme, ali samo 28 posto onih koje su im bile pročitane. Zdrave starije osobe prepoznale su 80 posto riječi, bez obzira da li su bile pjevane ili izgovorene.

Malo toga može poboljšati učenje novih informacija kod ljudi s demencijom, kaže Ally. "Stvarno je super da im je pomoglo slušanje otpjevanih tekstova pjesama." On sugerira da bi pacijentima učenje režima liječenja koristeći pjesmu u ranom stadiju demencije moglo omogućiti da malo dulje žive neovisno. Još ne znamo zašto pjevanje pomaže, ali Ally kaže da glazba uključuje područja mozga, uključujući i subkortikalne regije, koje su obično pošteđene do kasnije faze demencije. Glazba može poboljšati pozornost, dodaje on. » Potraži više...

Kako se lišće brani od mraza

Dok temperature padaju, lotosovi listovi mogu ostati iznenađujuće neprekriveni mrazom. Njihova tajna, za koju se ispostavilo da je vezana uz njihova svojstva vodoodbojnosti, mogla bi se primijeniti u izradi materijala za obranu od mraza.

Kapljice vode se otkotrljaju s lišća lotosa dijelom zbog hrapavosti njihove površine. Neravnine zarobe zrak ispod bilo koje kapljice vode na površini, što ih sprječava da uspostave kontakt. Umjetne površine sa sličnim svojstvima jednako su vodoodbojne, a također su i otporne na stvaranje mraza. Takva obrana od mraza nastaje jer kapljice vode koje se slabo drže na površini čija je temperatura ispod nule ne mogu izgubiti toplinu prema toj površini, te se zato sporo smrzavaju.

Kako bi ovo dokazao, jedan je tim rashladio dva komada polipropilena - jednog sa "superhidrofobnom" površinom poput one kod lotosovog lista i drugog hidrofobnog s manje površinskog reljefa. U vlažnoj atmosferi, okrugle kapljice vode promjera 5 mikrometara kondenzirale su se na obje površine, ali kako su kapljice rasle, one na hidrofobnoj površini su se spljoštile, pa se tako povećala dodirna površina između kapljica i površine. Ove kapljice su se smrznule u roku od 90 sekundi. Kapljice na superhidrofobnoj površini ostale su okruglog oblika čak i kada im je promjer narastao na 80 mikrometara te su se smrznule tek nakon 6 minuta. » Potraži više...

Kraj Atlantisa

Očekuje se da će povratak na Zemlju svemirskog šatla Atlantis okončati njegovu karijeru koja je trajala gotovo 25 godina. Kada je Atlantis lansiran 1985. godine, mnogi su se nadali da će flota šatlova uvesti novu eru sigurnih letova u svemiru.

Taj san je uništen samo četiri mjeseca kasnije kada se Challenger raspao tijekom polijetanja. Nakon što je druga nesreća ubila posadu Columbije 2003. godine, NASA je odlučila zauvijek prizemljiti flotu šatlova krajem 2010. godine.

Tri preživjela šatla sada se suočavaju sa svojim posljednjim zakazanim misijama, a Atlantis bi trebao biti prvi umirovljen, kada se vrati iz Međunarodne svemirske postaje. On će, međutim, biti u pripremi u slučaju da posljednji planirani let šatla Endeavour krajem 2010. godine zapadne u probleme.

Postoje i slabe šanse da će osvojiti još jednu misiju, ako pozivi za kratko produljenje programa budu prihvaćeni. Ken Ham, zapovjednik sadašnje Atlantisove misije, spreman je zauvijek se oprostiti od šatlova. NASA jedva čeka istraživanje iza niske Zemljine orbite. "Ne možete to učiniti u svemirskom šatlu", kaže on. "Program jednom mora završiti." » Potraži više...

Zašto su niski ljudi osjetljiviji

Žene su osjetljivije na dodir od muškaraca, ali ne zbog spola. To je samo zato što su njihovi prsti obično manji.

"Sada razumijemo da ova razlika u spolovima nije zapravo posljedica spola, već posljedica veličine prstiju", kaže Daniel Goldreich sa Sveučilišta McMaster u Torontu u Kanadi. Njegov tim je izmjerio površinu kažiprsta kod 100 studenata, od kojih je zatim zatraženo da dodiruju površine označene sve finijim i finijim utorima.

Ako su utori postanu preuski da bismo to osjetili dodirom, površinu doživljavamo glatkom. U prosjeku, muškarci su mogli osjećati utore širine do 1,59 milimetara, dok su žene osjećale utore širine do 1,41 milimetra. No, ono što je važno je veličina prsta, a ne spol.

Prostorna diskriminacije opadala je za 0,25 milimetara za svako povećanje četvornog centimetra površine kažiprsta. Tim je otkrio da što je veličina prsta manja, to su znojne pore gušće zbijene. Pretpostavljaju da su dodirni receptori na koži, odnosno Merkelove stanice, također gušće zbijeni, što bi moglo objasniti zašto su mali prsti osjetljiviji. » Potraži više...

Jesu li se osjećaji razvili kako bismo druge osobe natjerali na suradnju?

Sljedeći put kada budete ljuti na prijatelja koji vas je iznevjerio ili zahvalni onome čija vas je velikodušnost iznenadila, razmislite o ovome: možda u stvari pregovarate kako bi se ta osoba u budućnosti bolje odnosila prema vama. Prema kontroverznoj novoj teoriji naši osjećaji su se razvili kao alat za manipulaciju drugim osobama kako bi one surađivale s nama. Do sada je većina psihologa ljutnju doživljavala kao način izražavanja nezadovoljstva kada nam druga osoba naškodi. Isto tako, na zahvalnost se gledalo kao na znak zadovoljstva kada nam netko učini uslugu. U oba slučaja, na osjećaje se gleda kao na kratkoročne reakcije na neposrednu korist ili štetu.

Ali oni su više od toga, kaže John Tooby, evolucijski psiholog s Sveučilišta California u Santa Barbari. Bijes, kaže on, ima isto toliko veze sa suradnjom kao i sa sukobom, a emocije se koriste kako bismo druge prisilili na dugoročnu suradnju. Tooby i njegovi kolege smatraju kako naša ljutnja ili zahvalnost odražavaju naše prosudbe o tome koliko druga osoba žrtvuje za nas - i hoće li to nastaviti činiti i u budućnosti.

Na primjer, možda ćete biti ljuti na prijatelja koji je otkazao sastanak za večeru kako bi gledao neku TV emisiju, ali ne i na onog koji je to učinio da odvede svoje dijete u bolnicu. Tooby ističe kako vam je šteta u oba slučaja ista, ali ponašanje prvog prijatelja ukazuje na njegovu nisku razinu brige za vaše interese - što pokreće ljutnju - dok ponašanje drugog prijatelja to ne čini. Kao drugi primjer, Tooby je utvrdio kako je 296 učenika volontera bilo spremnije na suradnju s nevidljivim partnerom kada se taj partner odrekao dobiti kako bi im dao novac. Te zahvalnosti nije bilo kada im je partner dao isti iznos novca ne kao uslugu, već da izbjegne plaćanje kazne.

Sve to sugerira kako bi ljutnja i zahvalnost - a možda i drugi osjećaji - mogli biti alat za pojačavanje mentalnog podešavača partnerove suradnje, kaže Toobyjev kolega Aaron Sell. Naljutite se ne kada vas netko povrijedi, nego kada njihova djela otkriju da je njihov podešavač suradnje postavljen niže nego ste očekivali, a vaša ljutnja je ujedno prijetnja da ćete smanjiti svoj podešavač i poticaj drugim osobama da svoj pojačaju. Pokazujete zahvalnost ne kada netko učini nešto korisno za vas, nego kada je njihov podešavač postavljen više nego ste očekivali, a to signalizira da i vi planirate pojačati svoj. » Potraži više...

Mogu li bakterije djelovati kao jedan organizam?

U filmu "Avatar", ljudi s planeta Pandore spajaju se u mrežu koja povezuje sve elemente biosfere, od fluorescentnih biljaka do ptica nalik na pterodaktile. Čini se da bi Pandorin međusobno povezan ekosustav mogao imati ekvivalent na Zemlji: bakterije koje jedu sumpor i koje žive u blatnim naslagama ispod morskog dna. Neki istraživači vjeruju da su bakterije u oceanskim sedimentima povezane mrežom mikrobnih žica. Te fine proteinske niti mogle bi odašiljati elektrone u oba smjera, omogućavajući zajednici bakterija da djeluje kao jedan super-organizam.

Sada je Lars Peter Nielsen sa Sveučilišta Aarhus u Danskoj sa svojim timom otkrio dokaze koji podržavaju ovu kontroverznu teoriju. "Otkriće je gotovo čarobno," kaže Nielsen. "Ono je u suprotnosti sa svime što smo dosad znali. Mikroorganizmi mogu živjeti u električnoj simbiozi na velikim udaljenostima. Naše razumijevanje njihova života, onoga što mogu ili ne mogu učiniti - to su sve stvari o kojima od sada moramo razmišljati na drukčiji način." Mnoge morske bakterije generiraju energiju oksidacijom plina vodikovog sulfida, koji je čest u sedimentima oceana. Da bi to učinile, trebaju pristup kisiku u morskoj vodi za prijenos elektrona proizvedenih razbijem sulfida. Nielsen i njegov tim uzeli su uzorke sedimenta morskog dna u blizini Aarhusa. U laboratoriju su najprije uklonili, a zatim vratili kisik u morsku vodu iznad uzoraka. Na njihovo iznenađenje, mjerenja vodikovog sulfida pokazala su kako su bakterije na nekoliko centimetara od površine započele razbijanje plina daleko prije no što se ponovo vraćeni kisik rastopio u vodi i došao do njih.

Nielsen smatra da to omogućava mreža vodljivih žica proteina između bakterija, dopuštajući da se oksidacijska reakcija dogodi daleko od kisika koji je održava. Žice prenose elektrone iz bakterija u dubljim, kisikom siromašnim sedimentima do bakterija u kisikom bogatom blatu kraj površine. Nielsen taj proces naziva "električnom simbiozom".

Drugi dokazi podupiru ovu ideju. Geokemičari već godinama znaju da mikrobi generiraju slabu struju na morskom dnu - što je proces koji nekoliko skupina koristi za izradu gorivih ćelija od mikroba. "No ljudi su bili usredotočeni na stvaranje energije. Nije ih zanimalo što se događa u prirodi i zašto bi bakterija imale mogućnost razmjene elektrona," kaže Nielsen. On planira potražiti žice u prirodnim okruženjima, ali kaže da je to posao "traženja igle u plastu sijena". Što se tiče sličnosti sa "Avatarom", Nielsen kaže kako nemamo naznaka da se u mreži razmjenjuju naprednije informacije, ali priznaje da su sličnosti zapanjujuće. » Potraži više...

Smrznuto tkivo moglo bi pomoći u spašavanju rijetkih vrsta

Uzmimo smrznute stanice iz mrtvih životinja, reprogramirajmo ih tako da postanu sperma i jajašca, a zatim ih upotrijebimo za vraćanje ugroženih vrsta s ruba opstanka. To je cilj suradnje između zoološkog vrta u San Diegu i instituta Scripps Research u gradu La Jolla u Kaliforniji.

Inbar Friedrich Ben-Nun i Jeanne Loring iz Scrippsa opisali su način na koji su stvorili inducirane pluripotentne matične stanice (iPS) iz stanica smrznute kože preminulog Mandrillusa leucophaeusa, ugroženog majmuna kojeg se može naći u Nigeriji, Kamerunu i Ekvatorskoj Gvineji.

Dugoročni cilj tima potaknuti iPS stanice da postanu sperma i jajašca. IPS stanice će proizvoditi iz tkiva koje se nalazi u zoološkom vrtu u San Diegu u sklopu svojeg projekta nazvanog "Frozen Zoo" ("Smrznuti zoološki vrt") - a koji posjeduje uzorke otprilike 8.400 jedinki koje predstavljaju više od 800 vrsta. Sperma i jajašca mogli bi se koristiti u tretmanima izvantjelesne (in vitro) oplodnje za unošenje genetske raznolikosti u program uzgoja životinja u zarobljeništvu.

"Mogli biste doista razmnožavati životinje koje su mrtve", kaže Loring. Da bi stvorio iPS stanice, tim je koristio viruse projektirane da nose četiri ljudska gena koji mogu reprogramirati odrasle stanice u stanje embrionalne matične stanice. Međutim, taj trik nije uspio sa stanicama sjevernog bijelog nosoroga.

Loring kaže da će možda biti potrebno koristiti verzije gena nosoroga. Drugi problem je taj što reprogramiranje gena može učiniti iPS stanice kancerogenima, iako su drugi istraživači razvili tehnike kako stvoriti iPS stanice koje iza sebe ne ostavljaju kopije gena. » Potraži više...

Statička mlazna struja, silovito vrijeme

Divlji požari u zapadnoj Rusiji navodno su udvostručili prosječne dnevne stope smrtnosti u Moskvi. Diluvijalne kiše na sjeveru Pakistana premještaju se na jug - UN izvještava da je 6 milijuna ljudi pogođeno nastalim poplavama. Sada se čini kako ta dva naizgled nepovezana događaja imaju zajednički uzrok. Imaju veze s toplinskim valom koji je ubio više od 60 ljudi u Japanu te prestankom toplinskog vala u zapadnoj Europi. Neobično vrijeme u SAD-u i Kanadi prošlog mjeseca također ima sličan uzrok.

Prema meteorolozima koji nadziru atmosferu iznad sjeverne hemisfere, krivac su neobični obrasci kruženja unutar mlazne struje. Kao rezultat toga, vremenski sustavi su mirovali. Temperature su poletjele u nebo, a kiše dosegle krajnosti. Poznata po svojem utjecaju na europsko i azijsko vrijeme, mlazna struja kreće se između 7 i 12 kilometara iznad tla. U svom osnovnom obliku, to je struja brzog zraka koji se pomiče prema sjeveru i jugu dok puše oko Zemlje u smjeru zapad-istok. Njen valoviti oblik koji uzrokovan je Rossby valovima - snažnim strujama vjetra koje guraju mlaznu struju naizmjence prema sjeveru i jugu poput divovske igre flipera.

Statička mlazna struja zaustavi vremenske sustave koji se nalaze unutar bregova i dolova njenih krivulja. Topli zrak južno od mlazne struje povlači se sjeverno u "bregove". S druge pak strane, "dolovi" uvlače hladan zrak niskog tlaka sa sjevera. Ovi sustavi su obično stalno u pokretu - ali ne za vrijeme blokade. I tako se dogodilo da je Pakistan postao žrtva kišnih bujica. Blokada se poklopila s ljetnim monsunom, što je donijelo i dodatnu kišu na planine na sjeveru zemlje.

Na sličan način, dok je statička mlazna struja vijugala sjeverno iznad Rusije, povukla je konstantni tok toplog zraka iz Afrike. Nastali toplinski val odgovoran je za veliku sušu i, prema najnovijim izračunima, gotovo 800 velikih požara. Isti efekt vjerojatno je odgovoran za toplinski val u Japanu, koji je usmrtio preko 60 osoba krajem srpnja. U isto vrijeme, blokada je prekinula neobično toplo vrijeme u zapadnoj Europi.

Pa što je temeljni uzrok svemu ovome? Meteorolozi nisu sigurni. Modeli klimatskih promjena predviđaju da će rastuće koncentracije stakleničkih plinova u atmosferi povećati broj slučajeva ekstremnih vrućina. Je li to zato što su koncentracije stakleničkih plinova povezane s blokadama ili zbog nekog sasvim drugog mehanizma, nemoguće je reći. » Potraži više...

Poboljšavanje pamćenja

Teško vam je učiti za ispit? Pomoć bi mogla stići u obliku prvog neinvazivnog načina stimulacije mozga koja može potaknuti vizualno pamćenje. Tehnika koristi transkranijsku stimulaciju istosmjernom strujom (tDCS), u kojoj se slabe električne struje primjenjuju na skalp pomoću elektroda. Richard Chi s medicinskog fakulteta Harvard u Bostonu i njegovi kolege željeli su nastaviti prethodna istraživanja koja pokazuju kako lezije na lijevom prednjem temporalnom režnju (ATL), području u blizini sljepoočnice, mogu dovesti do poboljšanja vizualnog pamćenja i perceptivnih sposobnosti sličnih sposobnostima koje imaju određene autistične osobe. Chijev se tim zapitao može li onemogućavanje tog područja korištenjem tDCS-a na isti način poboljšati i pamćenje.

Kako bi to istražio, njegov je tim pokazao skupini od 36 dobrovoljaca desetak slajdova za "učenje" prekrivenih oblicima koji variraju u broju, rasporedu, boji i veličini. Doborvoljcima je potom pokazano pet "probnih" slajdova - dva s uzorcima koji su se pojavili na slajdovima za učenje, dva s potpuno novim uzorcima i jedan čiji je uzorak bio sličan onome na slajdu za učenje. Sudionici su zamoljeni da odrede koje su od probnih slajdova već vidjeli, tako da su prvo obavili zadatak bez ikakve stimulacije mozga.

Subjekti su zatim ponovili eksperiment 12 puta, dok je jedna grupa primila takozvani anodni tDCS (koji potiče aktivnost) na svoj desni ATL i katodni tDCS (koji sprječava aktivnost) na lijevi. Druga grupa primila je suprotnu stimulaciju, a treća je grupa primila placebo terapiju, koja nije stimulirala niti jednu stranu mozga. Oni u prvoj skupini su više nego udvostručili svoje rezultate nakon primanja tDCS-a i ostvarili su poboljšanje vizualnog pamćenja od 110 posto. Sudionici u drugoj i trećoj skupini nisu pokazali ukupno poboljšanje u performansama.

Lijevi ATL je poznat kao ključan za obradu konteksta, između ostalog, a desni ATL se povezuje s vizualnim pamćenjem. Chijev tim tvrdi da sprečavanje aktivnosti u lijevom ATL-u smanjuje pogreške u vizualnom pamćenju tako što smanjuje potencijalno zbunjujuće utjecaje koje kontekst može imati na prepoznavanje. Ovaj efekt, u kombinaciji s povećanjem aktivnosti u desnom ATL-u, omogućuje nekome da bude svjesniji doslovnih detalja svakog uzorka.

Prethodni eksperiment koji je koristio isti vizualni zadatak, ali bez tDCS-a, pokazao je kako su osobe s autizmom uspješnije riješile zadatak od ne-autista u otprilike istom omjeru kao i poboljšanje koje smo vidjeli u ovom eksperimentu, kaže Chi. U budućnosti, kaže Chi, s vremenom će možda biti moguće koristiti tDCS za razvoj "kape za razmišljanje", koja bi poboljšala učenje. » Potraži više...

Ponestaje nam helija

Od kriogenike do strojeva za magnetsku rezonanciju (MR), helij je nezamjenjiv. No, kako upozorava nobelovac Robert Richardson, ponestaje nam ga. Većina nas razmišlja o heliju kao o nečem za punjenje balona ili da nam glas učini smiješnim kada ga udišemo. Zašto je bitno to što se smanjuju zalihe helija?

Postoje neke zamjene za helij, ali ipak je nezamjenjiv kod kriogenike, gdje tekući helij hladi supravodljive magnete skenera za MR. Nijedna druga tvar nema nižu točku vrelišta od helija. Također se koristi u proizvodnji optičkih vlakana i LCD zaslona. Uporaba helija u kriogenici je samodovoljna, u smislu da se helij reciklira. Isto bi se moglo postići i u drugim industrijama kada bi helij bio dovoljno skup da proizvođači smatraju isplativim reciklirati ga.

Američka vlada uspostavila je državne rezerve helija 1925. godine, a danas je milijardu kubičnih metara plina pohranjeno u objektu nedaleko od grada Amanita u Teksasu. Kongres je 1996. godine donio zakon koji zahtijeva da se ta strateška rezerva, koja predstavlja polovicu zaliha helija na Zemlji, rasproda do 2015. godine. Kao rezultat toga, helij je prejeftin i ne smatra ga se dragocjenim resursom.

Ne postoje kemijski načini za proizvodnju helija. Zalihe koje imamo na Zemlji dolaze od radioaktivnog alfa raspada u stijenama. Sada nije komercijalno isplativo uzimati helij iz zraka, pa se moramo osloniti na vađenje iz stijena. Ali ako u potpunosti ostanemo bez njega, morat ćemo ga uzimati iz zraka i to će koštati 10.000 puta više nego što košta danas.

SAD isporučuje gotovo 80 posto helija koji se koristi u svijetu. Problem je što će te zalihe nestati za samo 25 godina, a američka vlada ima politiku prodaje helija po smiješno niskoj cijeni. Američka vlada mora dopustiti da prevlada slobodno tržište. Posljedica će biti porast cijena, nažalost. Baloni za zabave koštat će 100 dolara po komadu umjesto 3 dolara, ali morat ćemo živjeti s tim. Ionako ćemo s vremenom morati živjeti s tim cijenama. » Potraži više...

Može li vam Internet pronaći lijek?

Sve češće posjećujemo Internet u potrazi za zdravstvenim savjetima, ali teško je znati kojim stranicama vjerovati Ako redovito koristite tražilice kako biste saznali, recimo, trebate li staviti led na iščašeni gležanj, teško da ste jedini. Šezdeset jedan posto Amerikanaca traži zdravstvene savjete online, prema anketi koju je prošli mjesec objavio istraživački centar Pew u sklopu projekta "Internet i američki život". Otprilike trećina ispitanika priznala je da je promijenila svoje mišljenje o tome kako bi trebali liječiti bolest temeljem onoga što su pročitali online. Međutim, sve više dokaza ukazuje na to da su mnoge online zdravstvene informacije nepouzdane.

"Moj sveukupni dojam je da kakvoća zdravstvenih informacija strahovito varira, gotovo je apsurdno koliko strahovito", kaže Kevin Clauson, farmakolog sa Sveučilišta Nova Southeastern u Fort Lauderdaleu na Floridi. "Ako se [internetsku stranicu] doživljava kao autoritativni izvor, a postoje dokazi da ona to nije, to može biti opasno." Nekoliko istraživanja koja će ove godine biti objavljena u medicinskim časopisima upozoravaju na ovaj problem. Pia Lopez-Jornet i Fabio Camacho-Alonso sa Sveučilišta Murcia u Španjolskoj ustanovili su da su informacije o oralnim karcinomima na prvim internetskim stranicama koje izbaci pretraga na Googleu i Yahoou bile "loše" (Oral Oncology, DOI: 10.1016/j.oraloncology.2009.03.017). Između ostalog, stranice nisu navele autore, izvore i izvijestile o sukobu interesa. Istraživanje tima medicinskog centra sa Sveučilišta Charite u Berlinu u Njemačkoj ustanovilo je da su, kada je riječ o savjetima potraženim na Googleu o tome kako se riješiti žgaravice, "dokazi za većinu preporuka slabi ili nepostojeći".

Iako su tijekom ovih i drugih istraživanja pregledani deseci internetskih stranica, većina se slaže da je stranica kojoj treba posvetiti najviše pažnje Wikipedia. Popularna i jednostavna za pretraživanje, ova enciklopedija koju stvaraju korisnici je osma najposjećenija stranica na Internetu i prva stanica za mnoge koji traže zdravstvene informacije. Članci s Wikipedije pojavljuju se među prvih 10 rezultata za više od 70 posto medicinskih upita na četiri različite tražilice, prema istraživanju ovomjesečnog izdanja časopisa Američkog društva za medicinsku informatiku. Također, korisnici je pretražuju češće nego slične stranice servisa MedlinePlus Američke nacionalne knjižnice za medicinu.

Više zabrinjava postotak liječnika koji se obraćaju Wikipediji za medicinske informacije: 50 posto prema travanjskom izvješću Manhattan Researcha, američke konzultantske tvrtke za zdravstvenu skrb. Kakav je Wikipedia izvor medicinskih informacija? Njezina suradnička filozofija koju su stvorili korisnici općenito znači da se greške brzo primjećuju i ispravljaju. Nekoliko istraživanja, uključujući jedno koje ispituje zdravstvene informacije, jedno koje ispituje članke o kirurgiji i jedno koje se fokusira na lijekove, ustanovili su da je ta online enciklopedija gotovo u potpunosti bez činjeničnih pogrešaka.

Štoviše, članci se značajno poboljšavaju s vremenom, prema istraživanju koje je Clauson objavio prošlog prosinca u Analima farmakoterapije (sv. 42, str. 1814.). "Uređivačka politika Wikipedije doista funkcionira," kaže. Ali svaka stranica Wikipedije (osim onih kojima je onemogućen pristup radi sprečavanja vandalizma) izložena je zlonamjernom uređivanju – a neke farmaceutske tvrtke su ulovljene kako sa stranica Wikipedije uklanjaju negativne informacije o svojim lijekovima.

Druga velika mana stranice je njezina nepotpunost. Wikipedia je bila u stanju odgovoriti na samo 40 posto upita o lijekovima koja je Clauson postavio. Za usporedbu, tradicionalno uređivana stranica Medscape Drug Reference odgovorila je na 82 posto pitanja. "Ako nedostaju sigurnosne informacije o nekom lijeku, to stvarno može biti štetno," naglašava Clauson. Primjerice, stranica Wikipedije o Prezisti, lijeku za oboljele od HIV-a, ne spominje komplikacije pri istovremenoj primjeni tog lijeka i gospine trave, biljnog sredstva koje se koristi za liječenje depresije. Njihova jaka interakcija može dovesti do toga da HIV terapija ne uspije.

S druge strane, publicitet koji je Clausonovo istraživanje izazvalo pomoglo je popraviti nedostatke na koje je on ukazao. Jedan propust da se upozori da bi trudnice trebale izbjegavati analgetik Arthrotec riješen je isti dan kada su vijesti na programu Fox prikazale prilog o tom istraživanju. Medicinski stručnjaci su primijetili uspjeh Wikipedije i u nekoliko navrata ga pokušali replicirati. Na primjer, wikije (editabilne internetske stranice) specifične za određena područja, poput RadiologyWiki (wikija za radiologiju) i WikiSurgery (wikija za kirurgiju) smiju uređivati isključivo liječnici.

Općenitiji medicinski wiki, pod nazivom Medpedia, također pisan i provjeren od strane medicinskih stručnjaka, pokrenut je u veljači. Medpediju je osnovao poduzetnik James Currier iz San Francisca, koji se udružio s nekoliko istaknutih medicinskih fakulteta i organizacija kako bi stvorio pouzdanu medicinsku bazu podataka – sa središnjom internetskom stranicom za društveno umrežavanje. Uključuje ne-enciklopedijske resurse poput odjeljka za pitanja i odgovore korisnika te za rasprave.

"Naš cilj je postati mjesto na kojem liječnici svojim pacijentima govore da se trebaju informirati," kaže Currier u razgovoru za New Scientist. "Svima može koristiti upućeniji pacijent." Ali još uvijek je dobro posavjetovati se sa stručnjakom prije liječenja, upozorava. "Sve što se može naći [na Medpediji] pouzdano je, ali nije potpuno. Ništa nije," kaže.

Međutim, proći će mnogo vremena prije nego što ti manji wikiji steknu popularnost Wikipedije. "U konačnici, bit će lakše promijeniti kakvoću informacija na Wikipediji nego mijenjati navike pretraživanja cjelokupnog stanovništva," kaže Clauson.

Američki nacionalni zavod za zdravstvo polako shvaća važnost toga. Tako je 16. srpnja organizirao događaj u svom sjedištu u Bethesdi u Marylandu, s najavljenim ciljem obuke zdravstvenih stručnjaka u području uređivanja medicinskih stranica Wikipedije i razloga zbog kojih bi to trebali činiti. Čini se da je Wikipedija u budućnosti spremna postati daleko uglednije mjesto. » Potraži više...

Očevi ipak još nisu nepotrebni

Možda mislite da muškarci postaju neobvezni dodatak u igri parenja, ali biokemijski dokazi kod miševa i ljudi ukazuju na to da očevi možda imaju ključnu ulogu u podizanju potomstva.

Prijašnja istraživanja su upućivala na važnost očeva u podizanju djece. Neka su pokazala da djevojke dosežu pubertet u mlađoj dobi, ranije postanu spolno aktivne te prije ostanu u drugom stanju u tinejdžerskoj dobi ako je njihov otac bio odsutan kada su bile mlađe. Druga sugeriraju da sinovi odsutnih očeva pokazuju manje intimnosti i samopoštovanja.

Kako bi istražili biološku osnovu takvih razlika, Gabriella Gobbi iz zdravstvenog centra Sveučilišta McGill u Montrealu, Kanadi, i njezini suradnici okrenuli su se "Kalifornijskim miševima", koji su, poput ljudi, monogamni i naginju zajedničkom podizanju svojega potomstva. Istraživači su razdvojili očeve, ali ne i majke, od nekih mladunaca, od trećeg dana nakon rođenja do trenutka kad su prestali sisati s 30 do 40 dana starosti. Tada su promatrali aktivnost moždanih stanica u prednjem korteksu, području važnom za društvenu interakciju i izražavanje osobnosti, odnosno njihovu reakciju na hormon oksitocin i druge neuroprijenosnike, uključujući serotonin, dopamin i NMDA.

Stanice mladunaca koji su bili odvojeni od očeva pokazale su otupljenu reakciju na oksitocin, "kemikaliju maženja", koja se inače oslobađa tijekom društvenih interakcija i zbližavanja parova. Također su pokazale pojačanu reakciju na NMDA, koji je važan za pamćenje. Miševi bez oca su također bili manje zainteresirani za kontakt s drugim miševima. "Obično, ako stavite dvije životinje u isti kavez, one se međusobno istražuju i dodiruju, ali kada smo zajedno stavili dvije životinje koje su bile odvojene od očeva, one su se ignorirale," kaže Gobbi.

Njezin suradnik Francis Bambico predstavio je istraživanje na Svjetskom kongresu biološke psihijatrije u Parizu, u Francuskoj, početkom srpnja. Nije poznato postoje li biokemijske razlike između mozgova djece s prisutnim i djece s odsutnim očevima. Michael Meaney sa Sveučilišta McGill, koji proučava utjecaj majčinske skrbi, upozorava da treba biti oprezan pri primjenjivanju rezultata miševa na ljude. Kod Kalifornijskih miševa otac je taj koji najviše liže mladunce, objašnjava on. S obzirom da čišćenje utječe na razvoj mladunaca, moguće je da je manjak toga, a ne nečeg drugog specifičnog za oca, ono što uzrokuje promjene u mozgu.

Postoje, međutim, dokazi da muškarci, kada postanu očevi, prolaze kroz biokemijske promjene koje utječu na njihovo ponašanje. Ruth Feldman sa Sveučilišta Bar-Ilan u Ramat-Ganu u Izraelu posjetila je 80 parova nedugo nakon rođenja djeteta i ponovo nakon šest mjeseci te ustanovila da je prijelaz ka roditeljstvu bio povezan s povećanim razinama oksitocina ne samo kod majki nego i kod očeva, u usporedbi sa samcima bez djece.

Razine oksitocina kod roditelja također su imale različit utjecaj po spolovima. Majke s najvišim razinama hormona pažljivije su promatrale dijete, privrženo ga dirale i obraćale mu se pjevušenjem. Očevi s višim razinama oksitocina više su se igrali sa svojom djecom, koja su im pokazivala veću privrženosti nego djeca čiji su očevi imali niže razine oksitocina.

"Očevi i majke pridonose na vrlo specifične i različite načine" društvenom i emocionalnom razvoju male djece, tvrdi Feldman, koja je predstavila svoje rezultate na konferenciji Društva za istraživanje razvoja djeteta u Denveru u Koloradu u travnju. Smatra da su očevi možda "biološki programirani" da pomognu u podizanju djece. » Potraži više...

Kako bi mjehurići u raspadu mogli ubiti stanice raka

Mlazovi tekućine koje pokreće rasprsnuće mikroskopskih mjehurića mogli bi dovesti lijek izravno u stanice raka, ako se ideja jednog tima inženjera na kraju ostvari. Oni su postigli da mjehurići projiciraju fini mlaz koji je dovoljno snažan da probije staničnu stijenku i uđe u stanicu. Primjena pulsa topline ili ultrazvuka na tekućinu može proizvesti mjehuriće koji se u početku šire brzo, da bi se iznenada rasprsnuli kada puls završi. Pei Zhong i njegov tim na Sveučilištu Duke u Durhamu, Sjeverna Karolina, znali su da rasprsnuće mjehurića šalje tlačni val kroz okolnu tekućinu, a da oscilacije na površini mjehurića mogu generirati mlaz nalik na iglu. Problem je predvidjeti kamo će mlaz ići i koliko će snažan biti.

"Nekada nije bilo dovoljno kontrole kod usmjeravanja mlaza, a bilo je teško kontrolirati i jačinu mlaza", kaže Zhong. Sada je tim pokazao da parovi mjehurića prilikom rasprsnuća u neposrednoj blizini predvidljivo djeluju jedni na druge. Koristeći uzastopne impulse dva lasera, jednog s valnom duljinom od 1064 nanometara, a drugog od 532 nanometara, tim je brzo zagrijao uzorak tekućine koja je sadržavala plavu boju.

Prvi impuls proizveo je mjehur pare promjera 50 mikrometara, a drugi je proizveo drugi mjehurić u blizini prvog. Kako su se mjehurići hladili i skupljali, njihove površine su počele oscilirati, stvarajući vrtloge u okolnoj tekućini. Interakcija između susjednih mjehurića dovela je do njihovog rasprsnuća, stvarajući par mlazova koji su izbili u suprotnim smjerovima. To bi trebalo osigurati stupanj kontrole koji je potreban za sustav ciljanog dovođenja lijeka, kaže Zhong. Veličina mjehurića je presudna, jer određuje veličinu mlaza, kaže Zhong. "Želimo proizvesti maleni mlaz koji može prodrijeti u stanicu a da je ne ubije", dodaje on.

Zhong i njegov tim testirali su svoju iglu na bazi mjehurića na stanicama dobivenim od tumora kod štakora. Fotografije velike brzine pokazuju da se kod para mikro mjehurića moglo izazvati rasprsnuće nakon kojeg je mlaz plave boje stvorio rupu promjera 0,2 i 2 mikrometara - omogućavajući da mlaz tekućine uđe bez trenutačnog uništavanja stanice. To pokazuje da su mlazovi pogodni za ciljano ubrizgavanje lijeka u stanice u tijelu, kaže Zhong. On kaže da bi, kao klinički sustav za isporuku lijeka, trebalo biti moguće koristiti i parove mikro mjehurića koje umjesto lasera stvara ultrazvuk .

Međutim, nisu svi uvjereni da će sustav funkcionirati u kliničkom okruženju. U nazočnosti biološkog tkiva, oscilirajući mjehurići mogli bi biti manje stabilni u odnosu na testnu otopinu, što će otežati precizno dovođenje lijekova, kaže Constantin Coussios, biomedicinski inženjer sa Sveučilišta u Oxfordu. » Potraži više...

Sada potres, kasnije erupcija

Potres magnitude 8,8 stupnjeva u Čileu potresao je regiju toliko divlje da bi mogao ostaviti nasljeđe u vidu vulkanskih erupcija, a možda je čak i skratio duljinu dana. Charles Darwin je bio među prvima koji su smatrali da veliki potresi povećavaju vulkansku aktivnost. U svojim zapisima je naznačio kako se čini da je čileanski potres u veljači 1835. godine aktivirao neaktivne vulkane, te uzrokovao da stopa erupcija poraste.

Prošle godine, David Pyle na Sveučilištu Oxford i njegovi kolege potvrdili su kako je to bio i stvarni učinak u Čileu. Specifično, otkrili su kako su se nakon potresa magnitude 8,3 stupnjeva 1906. godine i potresa magnitude 9,5 stupnjeva 1960. godine dogodile tri ili četiri vulkanske erupcije više nego što bi se očekivalo u krugu od oko 500 kilometara od epicentra tijekom sljedeće godine.

Potres od prošlog tjedna dogodio se na istom dijelu rasjeda kojeg je Darwin povezao s vulkanizmom. "Očekujemo kako ćemo vidjeti porast vulkanske aktivnosti tijekom narednih 12 mjeseci", kaže Pyle, ali naglašava kako će rizik za lokalno stanovništvo vjerojatno biti minimalan.

Richard Gross, geofizičar u NASA-inom laboratoriju Jet Propulsion u Pasadeni, Kalifornija, tvrdi da je potres mogao pomaknuti dovoljno materijala unutar planeta kako bi značajno promijenio njegovu distribuciju mase, mijenjajući os oko koje se Zemlja okreće. "Duljina dana bi trebala biti kraća za 1,26 mikrosekundi", rekao je. » Potraži više...

Idealan novi zadatak za NASA-u

Najveći umjetni objekt u orbiti već je dugo predmet okrutnih šala. Neki nazivaju Međunarodnu svemirsku postaju (ISS) "fijaskom svemirskih razmjera", dok drugi ismijavaju svemirski brod vrijedan 100 milijardi dolara na putu prema nigdje. Sada se čini da bi ta velika konstrukcija nezgrapnog izgleda mogla biti presudna za putovanje ljudi na asteroide, Mars i dalje.

Nakon gotovo 50 godina svemirskih putovanja, još uvijek nismo otkrili kako održati ljude zdravima u niskoj orbiti oko Zemlje, a kamoli na putovanjima na egzotične destinacije koja bi mogla trajati mjesecima ili čak godinama. ISS je savršen laboratorij pomoću kojega se može prevladati nedostatak podataka, s astronautima kao pokusnim kunićima.

Već znamo da boravak u mikrogravitaciji tijekom svega šest mjeseci astronautove mišiće pretvara u mišiće osamdesetogodišnjaka. Kada bi posade stigle na Mars u tom stanju, mogle bi imati problema pri stajanju kada dožive gravitaciju Marsa ili penjanju na sigurno u hitnim slučajevima. Kako bi prevladali te probleme astronauti će se vjerojatno morati prilagoditi kraćim ali intenzivnijim vježbanjem te uzimanjem sve hrane koja im bude na raspolaganju, čak i kad im ne bude do jela.

Pa ipak, zdravlje astronauta nije na vrhu dnevnog reda: tehnološki izazovi svemirskog leta još uvijek su na prvom mjestu. Kongres raspravlja o tome kakve rakete nove generacije izgraditi te bi li privatne svemirske tvrtke trebale obavljati prijevoz ljudi u nisku orbitu oko Zemlje. Privatne tvrtke bore se za priliku da se natječu za te potencijalno unosne ugovore "svemirskog taksija", a NASA želi potrošiti 6 milijardi dolara za poticanje privatnog sektora koji bi transportirao posade na svemirsku postaju nakon što šatlovi budu umirovljeni sljedeće godine.

No manje je jasno hoće li biti poticaja privatnom sektoru za obavljanje istraživanja o tome kako održati astronaute zdravima tijekom dugoročnih misija. Dakle, NASA bi trebala ostati usredotočena na ljudski element i razmotriti povećanje svojeg predloženog godišnjeg proračuna od 215 milijuna dolara za studije o zdravlju. Mora se učiniti više kako bi se osiguralo da jednom kada ljudi kroče na drugi svijet, njihove kosti ne puknu i ne zdrobe se pod vlastitom težinom. Za putovanja izvan niske orbite oko Zemlje moramo prvo naučiti hodati kako bismo kasnije mogli trčati. » Potraži više...

Glas razuma

Evo, opet razgovaram sam sa sobom. Gdje god se nalazio, što god radio, riječi poskakuju u mojoj glavi uz neprestano klepetanje. Nisam jedini u kojem se odvija taj unutarnji žamor. Sadržaj umova ljudi teško se može izmjeriti, no čini se da je do 80 posto naših mentalnih iskustava verbalno. Doista, naš unutarnji monolog može uvelike premašiti broj izgovorenih riječi. "U prosjeku se 70 posto našeg ukupnog verbalnog iskustva odvija u našoj glavi", procjenjuje Lera Boroditsky sa Stanfordskog sveučilišta u Kaliforniji. Sama količina neizgovorenih riječi ukazuje na to da jezik nije samo alat za komunikaciju s drugima. No čemu bi još mogao služiti?

Na to pitanje javlja se sljedeći odgovor: jezik nam pomaže da mislimo i opažamo svijet. Boroditsky i ostali istraživači otkrivaju da riječi donose mnogobrojne koristi ljudskoj spoznaji, od apstraktnog mišljenja do osjetilne percepcije. Time se može objasniti i zašto se jezik uopće razvio. Studije iz kasnih 1990-ih ukazuju na to da mala djeca bolje razvrstavaju predmete u kategorije, primjerice, životinje nasuprot vozila, ako su već naučila nazive kategorija. Prema istraživanju objavljenom 2005. prostorno zaključivanje male djece postaje bolje ako ih se podsjeća na riječi kao što su "vrh", "sredina" i "dno". U međuvremenu, u nekoliko studija je opisano da ljudi koji izgube jezične vještine nakon moždanog udara imaju poteškoća sa zadacima poput grupiranja i razvrstavanja predmeta.

Gary Lupyan sa Sveučilišta Wisconsin u Madisonu posljednjih nekoliko godina to pokušava otkriti. U jednoj od svojih prvih studija 44 odrasle osobe su promatrale niz slika izmišljenih izvanzemaljaca. Prijateljske ili neprijateljske pobude svakog izvanzemaljca određivala su suptilna svojstva, iako ih se ispitanicima nije otkrilo. Ispitanici su morali pogoditi je li izvanzemaljac prijatelj ili neprijatelj i nakon svakog odgovora rečeno im je jesu li bili u pravu ili nisu te im je pružena pomoć u razlikovanju suptilnih znakova kojima su se prijatelji razlikovali od neprijatelja - kao što je postojanje izbočine na glavi. Četvrtini ispitanika prethodno je rečeno da se izvanzemaljci prijatelji nazivaju "leebish", a neprijatelji "grecious", dok je drugoj četvrtini rečeno suprotno. Za ostale su izvanzemaljci ostali bezimeni.

Lupyan je utvrdio da su ispitanici kojima su otkrivena imena izvanzemaljaca naučili identificirati grabežljivce mnogo brže i imali 80 posto točnih odgovora za manje od pola vremena koje je bilo potrebno onima kojima imena nisu otkrivena. Do kraja ispitivanja oni kojima su otkrivena imena mogli su pravilno razvrstati 88 posto izvanzemaljaca, u usporedbi sa samo 80 posto iz druge skupine. Stoga je Lupyan zaključio da nam imenovanje predmeta pomaže da ih razvrstamo i zapamtimo.

Lupyan ide toliko daleko i kaže da su spoznajne koristi jezika pokrenule njegov razvoj. Uzmite kao primjer prvog čovjeka koji je razvio primitivnu sposobnost označavanja predmeta i koji tu informaciju nije mogao podijeliti ni sa kim. "Komunikativne koristi bile bi ograničene, ali ako jezik ima i spoznajnu korist, onda time jača selektivne pritiske što omogućava stvaranje preduvjeta u vrijeme kad jezik još nije potpuno razvijen", kaže Lupyan.

Bez obzira na način na koji se jezik pojavio, čini se da naš unutarnji glas mijenja način na koji doživljavamo svijet. Boroditsky vjeruje da je to za nas danas važno baš kao što je bilo važno i za praljude. "Količina informacija koji pristižu očnim živcem mnogo je veća od one koju mozak može svjesno obraditi", kaže Boroditsky. Ona vjeruje da jezik predstavlja način na koji se ljudski mozak usmjerava na ključne detalje. » Potraži više...

Tamni laser omogućuje da podaci kroz optička vlakna putuju još dalje

Optička vlakna mogu prenositi digitalne podatke na mnogo veće udaljenosti, ako su oni kodirani u impulse tame, umjesto impulsa svjetlosti. Kako bi to iskoristili, Steven Cundiff, fizičar na Sveučilištu Colorado u Boulderu i njegovi kolege razvili su uređaj koji je prozvan tamnim laserom.

Standardni laser može poslati milijune svjetlosnih impulsa svake sekunde, koji su odvojeni duljim tamnim intervalima. Tamni laser djeluje u obrnutom smjeru: on stvara kratke impulse tame odvojene relativno dugim intervalima osvjetljenja. U srcu Cundiffovog tamnog lasera nalazi se komad materijala koji emitira svjetlost kada se kroz njega propusti električna struja. Ta svjetlost se odbija naprijed i natrag unutar zrcalne komore, na sličan način na koji se svjetlost reflektira natrag i naprijed u rezonantnoj šupljini običnog lasera kako bi proizvela koncentrirane impulse svjetlosti.

Razlika kod tamnog lasera je da jedno od zrcala ima premaz koji upija svjetlost. S takvom postavom, i uz svjetlost prave frekvencije, komora emitira kratke impulse koje karakterizira odsutnost umjesto prisutnost svjetlosti. Impulsi, koji se proizvode učestalošću do 400 milijuna po sekundi su 70 posto manje intenzivni od pozadinske svjetlosti.

Ovo nije prvi laser koji može odašiljati tamne impulse. Han Zhang i njegov tim na tehnološkom sveučilištu Nanyang, Singapur, izgradili su svoj vlastiti laser prošle godine. No, Zhang napominje da je jedna očigledna prednost kod Cundiffovog tamnog lasera visoka frekvencija kojom proizvodi tamne impulse. To bi se moglo pokazati korisnim kod optičkih komunikacija na velike udaljenosti, kaže Cundiff. Postoje ograničenja koliko daleko koherentni impuls svjetlosti može putovati niz kabel s optičkim vlaknima, jer se signal "zamuti" na velikim udaljenostima zbog toga što različite valne duljine unutar impulsa putuju nešto različitim brzinama. To nije problem za impuls kojeg definira odsutnost svjetlosti, kaže Cundiff. » Potraži više...

Nevidljiva tinta čuva tajnu čišćih nanokristala

Po svojoj prirodi, nanotehnologija je premalena da bismo je vidjeli golim okom. Unatoč tome, kemičari su pronašli način kako bi je učinili još manje primjetnom stvaranjem nanoskopskog oblika "nevidljive tinte". Ali ne zbog tajnih poruka unutar laboratorija, kaže Hubertus Marbach sa sveučilišta Erlangen-Nürnberg u Njemačkoj. Umjesto toga, tehnika nudi način uzgoja nanokristala mnogo veće čistoće od dosadašnjih.

Marbach i njegovi kolege koristili su elektronski snop za uklanjanje iona kisika iz poluvodičke pločice silicij oksida, ostavljajući nanoskopska udubljenja na površini. Proces praktički ne ostavlja vidljive tragove. No ta udubljenja olakšavaju kemijske reakcije, tako da se skrivena poruka napisana na poluvodičku pločicu uz pomoć elektronskog snopa kasnije može otkriti tako da se preko površine pusti plin željezo pentakarbonil. Plin reagira na udubljenja stvaranjem ugljičnog monoksida, ostavljajući čvrste i reflektirajuće nanokristale željeza učvršćene na površinu.

Elektronski snopovi se već koriste u komercijalne svrhe za taloženje nanokristala. U poluvodičkoj industriji, na primjer, tehnologija se koristi za popravak grešaka u litografskim maskama koje se koriste za stvaranje integriranih krugova. "To je višemilijunski posao", kaže Marbach. Tradicionalno to uključuje usmjeravanje elektronskih snopova izravno na molekule poput onih željezo pentakarbonila, prisiljavajući ih da se raspadnu u nanokristale željeza, koji se drže za površinu.

Dok to omogućuje kontrolirani rast nanokristala, grub proces može dovesti do razine nečistoće ugljika i kisika i do 60 posto unutar kristala, kaže Marbach. Koristeći novu tehniku, kristali se sastoje od više od 95 posto željeza. "Umjesto korištenja grubog pristupa kako bismo uništili molekule željezo pentakarbonila, naš je nježniji", kaže Marbach, jer se molekule raspadaju isključivo na kemijskoj bazi. "To je dobra tehnika", kaže Russell Cowburn s Kraljevskog Sveučilišta u Londonu. Problem s postojećim taloženjem pomoću elektronskog snopa je taj što kvaliteta nije dobra, a to utječe na svojstva nanokristala. » Potraži više...

Istraživački brod buši duboko u oceanskom potresnom području

Zvuči kao početak filma o Godzilli. U obalnim vodama Japana znanstvenici po prvi put koriste snažnu metodu bušenja u podvodnom potresnom području. Pod uvjetom da njihove metode ne probude neko čudovište (ili geološke noćne more), ekipa znanstvenika se nada da će saznati nešto o frikcijskim obilježjima stijena u tom području kako bi bolje razumjela način na koji nastaju potresi i tsunamiji.

Istraživački brod CHIKYU, kojim upravlja japanska Agencija za znanost o morskom tlu, izbušio je tlo do dubine od gotovo 1,6 kilometara ispod morskog dna plutajući na oceanu dubokom 2 kilometara. Kako bi postigla veće dubine nego s uobičajenim metodama, ekipa koristi tehniku poznatu kao bušenje s uronjenom stojkom. Ona se temelji na ponovnom cirkuliranju viskozne isplake kako bi se održala ravnoteža tlaka u bušotini.

Prema Billu Ellsworthu iz Američkog centra za geološka istraživanja, kopnenim bušenjem nafte i bušenjem sa stabilnih oceanskih naftnih platformi redovito se dosežu dubine od 5 do 8 kilometara. Najdublja kopnena bušotina, izbušena u znanstvene svrhe na poluotoku Kola u Rusiji, doseže više od 12 kilometara, ali bušenje s broda je potpuno drukčije.

Nancy Light iz Ujedinjenog programa za oceansko bušenje, organizacije koja koordinira projekte istraživačkog bušenja poput CHIKYU-a, objašnjava da je ovaj novi brod konstruiran da buši do dubine od 12 kilometara ispod morskog dna dok pluta na nekoliko kilometara dubokom, ponekad burnom moru. Ekipa tvrdi da ne postoji opasnost da će potaknuti zemljotres, ali usprkos tome zadatak je tehnički zahtjevan.

Ellsworth kaže da znanstvenici imaju samo jednu priliku pravilno postaviti senzore u bušotini, što znači da će morati uspjeti iz prvog pokušaja. "Riječ je o riskantnoj znanosti, u to nema sumnje," dodaje. Dok dubine u podmorskom bušenju jednake dubini bušotine na poluotoku Kola tek treba postići, bušenje ove ekipe već je dalo uvid u strukturu i nastajanje područja oko dna Nankai, izvan jugoistočne obale Japana.

Dno je rezultat subdukcijske zone koja nastaje uslijed kretanja jednog dijela oceanske kore – Filipinske ploče – pod drugu – Euroazijsku ploču. Goleme geološke sile koje su ovdje na djelu mogu izazvati potrese jačine 8 stupnjeva i velike tsunamije koji redovito prijete Aziji.

Tijekom sljedećih nekoliko godina, ekipa planira u bušotinu postaviti senzore za tlak i temperaturu kako bi otkrila signale koji bi jednoga dana mogli pomoći u predviđanju zemljotresa u ovom području. » Potraži više...

Carstvo sunca

Jeremy Leggett je utiratelj putova, zagovaratelj ideja i vizionar. Kao glavni znanstvenik u Greenpeaceu, pomogao je skovati izraz "solarno stoljeće", a zatim osnovao istoimenu tvrtku koja gradi solarne ploče za britanske krovove. Sad nam donosi jednostavan vodič u kojem odgovara na svako zašto i kako vezano uz solarnu energiju, od tankoslojnog silicija do električnih automobila.

Mnogi će se složiti da smo na početku solarne revolucije, no postoje dva modela toga carstva sunca. Prvi, koji je težište Leggettovih poduzetničkih napora, temelji se na mikroenergiji – svaka zgrada se sama opskrbljuje energijom. Drugi koristi ekonomiju razmjera. Prema tom modelu, pustinje će biti pokrivene golemim solarnim farmama za prikupljanje energije koja će se distribuirati putem nepreglednih prekokontinentalnih supermreža.

Među zagovornike načela "veliko je lijepo" spada i George Monbiot koji je kritizirao Leggettove tvrdnje o solarnim krovovima. Nažalost, Leggett se ovdje ne bavi tim razmiricama, već naprosto poziva na korištenje kako solarnih krovova tako i solarnih farmi, istovremeno tvrdeći kako je moguće da se "oblačna Britanija" pa čak i "kišoviti Manchester" napajaju energijom sunca.

Unatoč svojoj tehničkoj besprijekornosti, knjiga ponegdje ostavlja dojam nekritične propagande. Primjerice, Leggett i njegovi suautori hvale planove Abu Dhabija o izgradnji Masdara, grada bez štetnog utjecaja ugljičnih emisija, koji bi bio zeleni mjehurić u moru neodrživosti. Pa ipak, Leggettu morate priznati jedno: nije od onih koji samo navijaju s klupe, već je i sam krenuo u napad. » Potraži više...

Muke ljudskog zamorca

U ovom trenutku pedeset milijuna ljudi diljem svijeta su zamorci u kliničkim istraživanjima kojima se ispituju eksperimentalni lijekovi. Osim što potencijalno riskiraju svoj život, sudionici moraju proći iscrpljujući niz testiranja samo kako bi im bilo dozvoljeno da sudjeluju u određenim istraživanjima. Ako budu prihvaćeni to samo znači još više testiranja, nuspojava i znatnog remećenja njihova svakodnevnog života. Što, dakle, oni dobivaju u svemu tome?

Kako objašnjava novinar Alex O'Meara u svojoj knjizi "U potrazi za medicinskim čudom", neki sudjeluju iz autentičnog altruizma, dok neki traže lijek za vlastite bolesti. O'Meara, koji je sam cjeloživotni dijabetičar, dobrovoljno je sudjelovao u rizičnoj transplantaciji jetrenih stanica koje proizvode inzulin, a njegova je priča pretočena u knjigu.

O'Meara zaključuje da ljudi često odlučuju sudjelovati zbog velike životne motivacije: novca. Klinička istraživanja su postala velika industrija koja zgrće 24 milijarde dolara godišnje, a novac koji se nudi kao naknada postao je traženi način nadopunjavanja malih plaća.

Ova razmjena novca, koja često uključuje bolesne i ugrožene, ukazuje na mutne etičke vode kojima plove današnja klinička istraživanja. Bolesni se često osjećaju prisiljenima sudjelovati u istraživanjima kako bi dobili zdravstvenu zaštitu. Neki bezobzirni istraživači, mahnito želeći regrutirati velik broj ljudi potrebnih da bi njihovo istraživanje bilo statistički valjano, potiču takav način razmišljanja. Bolesnima je često teško shvatiti da u najboljem slučaju uzimaju eksperimentalni lijek, a u najgorem da ne uzimaju ništa.

Očajavanje – zbog novca ili lijeka – nikada nije dobar temelj za objektivno donošenje odluka. Kako istraživač može biti siguran da je osoba doista dala informirani pristanak? I ako se osoba oporavi zbog eksperimentalnog lijeka, što se događa kada istraživanje i opskrba lijekom prestanu?

Ove etičke dileme su dosegle vrhunac u zemljama u razvoju, gdje klinička istraživanja cvjetaju kao djelatnost. Unatoč činjenici da farmaceutske tvrtke sele svoja klinička istraživanja u zemlje u razvoju, samo 10 posto istraživanja se bavi bolestima koje utječu na siromašne u svijetu, tvrdi Adriana Petryna u knjizi 'Kad pokusi putuju'. Takve bolesti čine 90 posto svih svjetskih bolesti. Također, sve je teže pripisati etičku i pravnu odgovornost, tvrdi. S porastom broja podugovaratelja uključenih u istraživanja, čija je pacijent prvenstvena briga?

U teoriji, međunarodni okviri za ljudska prava poput Nirnberškog kodeksa trebali bi onemogućiti iskorištavanje sudionika. U stvarnosti se iskorištava siromašno, uglavnom nepismeno stanovništvo. Koristi za farmaceutske tvrtke su očite – tekući troškovi tek su dio onih u bogatijim državama. Nadalje, etički propisi u siromašnim zemljama rijetko su rigorozni pa istraživači mogu vrbovati osobe za istraživanje HIV-a, primjerice, tako da im kažu da će umrijeti bez eksperimentalnog lijeka.

O'Meara iznosi na vidjelo nekoliko takvih zastrašujućih priča koje su rezultat, tvrdi on, pohlepe farmaceutskih tvrtki i nemogućnosti regulatornih tijela da nadziru naglo rastući broj istraživanja. Američka Agencija za hranu i lijekove vrši nadzor nad manje od 1 posto od 350.000 registriranih lokacija istraživanja. Farmaceutske tvrtke su te koje imaju glavnu riječ, dok neprofitne organizacije vode tek 30 posto istraživanja.

Unatoč svojim manama, klinička istraživanja ostala su jedan od najboljih alata suvremene medicine – činjenica koju O'Meara, unatoč svim svojim obećanjima novinarske objektivnosti, očito cijeni. Nije na njemu, objašnjava, da nam kaže "jesu li klinička istraživanja dobra ili loša", ali je jasno što doista misli i osjeća. On je nastavio sudjelovati u istraživanju dijabetesa iako je postalo jasno da transplantat nije uspio, pa čak i nakon što se njegov brak raspao zbog njegovog sudjelovanja u istraživanju. "Istraživanje je bilo važno", piše. "Ako ne za mene, onda za nekog drugog". » Potraži više...

Izumiteljstvo na pravi način – tragom braće Wright

Inženjer James Dyson razgovara o svojim izumiteljskim inspiracijama, svojem povratku robotici i o tome kako bi 3D tisak mogao dovesti do izumiteljstva dostupnog svima Kada su početkom prošlog stoljeća braća Wright počela s razvojem prve kontrolabilne motorizirane letjelice teže od zraka, morali su izumiti gotovo sve što im je bilo potrebno da njihova letjelica Flyer ("Letač") poleti. Nisu imali drugog izbora: postojeće konstrukcije krila bile su potpuno neodgovarajuće, a propeleri koji su se koristili na zračnim brodovima bili su izuzetno neučinkoviti.

Njihov savjestan "uradi sam" pristup veliki je izvor inspiracije za Jamesa Dysona, jednog od najpoznatijih industrijskih projektanata u Ujedinjenom Kraljevstvu. Način na koji su se sami učili osnovnoj fizici i zatim rješavali svaki problem koji bi se pojavio trebao bi biti motivacija svakome tko se želi proslaviti kao izumitelj, kaže. "Braća Wright su ti koji su nam doista pokazali kako razvijati tehnologiju. Oni su svaki problem rastavili na sastavne dijelove i zatim ga briljantno riješili: oblik krila, komandna površina i uvijeni uzgonski propeler. A zatim su izgradili prvi vjetrovni tunel u kojem su to sve ispitali. Jako se divim svemu što su učinili." Dysonov projektantski centar u slikovitom Malmesburyu u Wiltshireu, otvoren 1993. godine, daleko je od močvara išibanih olujama i prepunih komaraca pored gradića Kitty Hawk u Sjevernoj Karolini, gdje su braća Wright imali svoju radionicu na plaži, no utjecaj braće na etos Dysonovog projektiranja je očit. "Mi sami razvijamo svu tehnologiju koja je sastavni dio naših proizvoda jer nismo zadovoljni sa sporošću razvoja drugdje." Dysonov rad na motorima je dobar primjer. Tvrtka treba vrlo pouzdane elektromotore za pokretanje svojih uređaja, poput usisavača bez vrećice s dvostrukim ciklonom. 1997. kada je postalo jasno da motori koje kupuje od vanjskih dobavljača troše previše struje i da se prebrzo istroše, Dyson je otvorio mali laboratorij u kojem su inženjeri započeli razvijati vlastite motore za masovnu proizvodnju. "Željeli smo kvantni skok, a ne samo sitne promjene u učinkovitosti motora svake godine," objašnjava.

Do 2003. laboratorij je razvio motor koji traje dulje i koji je ostvario 33 posto veći pritisak usisavanja u usisavaču u usporedbi s prethodnim modelima. Prošli mjesec tvrtka je otkrila najnovije dostignuće: novi visokobrzinski motor manji za tri četvrtine od svojega prethodnika. Dyson tvrdi da je povećana učinkovitost tog motora udvostručila trajanje akumulatora u ručnom usisavaču koji proizvodi njegova tvrtka.

Laboratorij sada razvija motor za sljedeći potez tvrtke: ulazak na tržište kućanskih robota. Ovaj potez je bez sumnje motiviran uspjehom robota za usisavanje Roombe kojeg proizvodi američka tvrtka iRobot i koji se pokazao toliko omiljenim kućanskim drugom da mu neki korisnici šiju odjeću i daju imena. "Mi smo konstruirali robota za usisavanje prije pet godina ali nismo ga izbacili na tržište jer je s 85 senzora, snažnim motorima i velikim brojem akumulatora jednostavno bio preskup," kaže Dyson. Cilj ekipe je stvoriti robota koji je sposoban navigirati učinkovito ali jeftino, tako da pokrije cijeli pod s minimalnim prelaženjem preko već očišćenih površina.

Razvoj Dysonovih kućanskih robota – njegov cjelokupni proces izumljivanja, štoviše – stimuliran je 3D tiskom, poznatim i kao brzo stvaranje prototipova. Ova tehnologija omogućava stvaranje 3D prototipova iz nacrta stvorenih na računalu. Nacrt se unese u stroj koji izgradi predmet bit po bit koristeći dvostruke laserske zrake koje sjedinjuju slojeve praškastog najlona ili metala. Rezultat? Kao čarolija, iz prašine izvadite gotovo savršeni 3D "ispis" prototipa koji ćete poslije možda htjeti masovno proizvoditi.

"Brzo stvaranje prototipa je potpuno promijenilo način na koji radimo," tvrdi Dyson. "Za nekoliko dana možete stvoriti prototip koji ste nekoć mjesecima izrađivali strojno, tvornički i ručno." On smatra da će 3D tisak imati dubok utjecaj na svačiju sposobnost izumljivanja. "Mogu zamisliti vrijeme kad će postojati svima dostupni besplatni projektantski računalni programi, nacrti i knjižnica komponenata koje će donirati projektanti – tako da će se moći neometano preuzimati komponente izuma iz knjižnice i uklopiti ih u nacrt na temelju kojeg će se konstruirati model putem brzog stvaranja prototipa. Doista mislim da će se to dogoditi." Ovo djeluje kao nirvana za izumitelje, ali bi moglo imati i nedostatke. Ako bi se nacrti mogli prenositi i dijeliti lako poput glazbenih i video datoteka, ideje izumitelja mogle bi biti piratizirane – a od toga će biti potrebna zaštita, smatra Dyson. "To je pomalo poput glazbe. Ako ne zaštitite intelektualno vlasništvo izumitelja s patentima oni više neće htjeti stvarati nove izume." Očekivano, Dyson se protivi svemu što bi moglo odvratiti ljude od želje da postanu izumitelji. "Moramo poticati djecu, nastavnike i roditelje da shvate da je inženjering uzbudljiva, profitabilna karijera." » Potraži više...

Nafta kao obnovljivi izvor energije

Pionir istraživanja genoma Craig Venter udružio se s Exxon Mobilom u namjeri pretvaranja živih algi u mini naftne bušotine. Kako će to učiniti?

Alge koje ugljični dioksid ponovno mogu pretvoriti u fosilno gorivo – zvuči predobro da bi bilo istinito. Kako bi to trebalo funkcionirati? Alge upotrebljavaju ugljični dioksid za proizvodnju molekula ulja, putem fotosinteze, kao način pohranjivanja energije. Drugi su ih već pokušali natjerati da proizvedu višak ulja i pohrane ga. Mi mijenjamo gensku strukturu algi kako bi one proizvodile ugljikovodike slične onima koje crpimo iz tla i kako bismo ih naveli da ispumpavaju te ugljikovodike umjesto da ih sakupljaju. Dok druge istraživačke skupine pokušavaju razviti tehnike sekvestracije C02, mi želimo uzeti taj C02 i natjerati alge da ga ponovno pretvore u naftu. Cilj je spriječiti daljnje povećanje ugljika u atmosferi.

Kako iz ulja od algi dobivate gorivo koje se može točiti u automobil ili mlazni motor? Sljedeća faza je uzeti sirovo bio-gorivo algi, staviti ga u postojeće rafinerije Exxon Mobila i pokušati proizvesti isti proizvod koji se dobiva iz nafte koju crpimo iz tla. Cilj je, dakle, proizvoditi benzin, dizelsko gorivo i mlazno gorivo iz istih ugljikovodika koje koristimo i sada – samo iz drugog izvora. Umjesto da izvlačimo ugljik iz tla, izvlačit ćemo ga iz atmosfere.

Prema vašem mišljenju, kada bi se to moglo dogoditi? Bilo je mnogo najava od strane malih demonstrativnih projekata da će otkriti značajno novo gorivo za godinu, dvije. Naš cilj je imati stvarni i značajni utjecaj na milijarde galona goriva koje se troše u cijelom svijetu. Materijali koji se koriste u proizvodnji velikog raspona proizvoda – odjeće, tepiha, lijekova, plastike – dobivaju se iz nafte. Cilj nam je pokušati zamijeniti što više njih je moguće. Očekujemo da će to na ovoj razini trajati 5 do 10 godina.

Hoće li Exxon za 10 godina proizvoditi isključivo energiju iz algi? Mislim da je to malo vjerojatno. Pravi test će biti vidjeti koliko jednostavna može biti njezina proizvodnja da bi se mogla mjeriti s cijenom nafte. Izazov je ne samo da to učinimo nego da to učinimo na isplativ način.

Zašto mislite da vi, za razliku od drugih, to možete učiniti? Pa, imali smo neke uspjehe u smislu poticanja algi da luče čiste lipide [ulja], ali mislim da je pravi adut partnerstvo koje imamo – financijska sredstva koja su nam sada raspoloživa te Exxonove inženjerske vještine i stručnost u preradi nafte.

Exxon ima loš ugled kada je riječ o problematici klimatskih promjena. Neće li udruživanje s njima štetiti ekološkom ugledu projekta? Upravo suprotno. Mislim da činjenica da je najveća tvrtka na svijetu nakon nekoliko godina istraživanja krenula u tom smjeru dobra za sve nas. Mnogo puta sam rekao da se ovakva promjena ne može dogoditi bez tvrtki iz naftne industrije. Za njih se zna da prilično dugo proučavaju stvari i da djeluju u velikom rasponu tek kada se uvjere u dobrobit nekog pristupa. Ne vidim kako može biti loša vijest ako netko napravi golem zaokret prema koristi planeta. » Potraži više...

Dodatni sat sunčeve svjetlosti ima visoku cijenu

Ušteda dnevnog svjetla ima marginalno znanstveno porijeklo: njen izumitelj, novozelandski prirodoslovac George Vernon Hudson, objavio je dva rada u kasnijem dijelu 19. stoljeća, zalažući se za pomicanje vremena u skladu s godišnjim dobima od dva sata kako bi se "bolje iskoristili dugi ljetni dani". Primarni razlog, međutim, uvijek je bio ušteda na cijeni energenata, jer dodatno dnevno svjetlo u večernjim satima smanjuje potrebu za rasvjetom. Njemačka je uspostavila Sommerzeit ("ljetno vrijeme") kao sredstvo uštede ugljena tijekom rata, a do 1918. godine isto su učinile i Europa, Rusija i SAD.

Satovi su se vraćali na normalno vrijeme u razdoblju mira, sve dok ušteda dnevnog svjetla nije opet postala privremeno obvezna za vrijeme Drugog svjetskog rata. Američki Kongres je 1966. godine donio Zakon o jedinstvenom vremenu, što je bila prva ne-ratna provedba prakse (iako je, tehnički, svaka država mogla odlučivati hoće li ga se pridržavati); ušteda dnevnog svjetla je od tada produljena kao odgovor na energetske šokove poput naftnog embarga 1970-ih godina.

Nažalost, ova strategija ne mora donijeti nikakve uštede energije u svijetu kojim upravlja klima. Nadolazeća studija u časopisu "Journal of Economics and Statistics" istražila je obrasce potrošnje električne energije iz "prirodnog eksperimenta" u Indiani, u kojoj su se neke regije pridržavale pomicanja satova a druge nisu, sve dok država nije naložila obvezno opće uvođenje tog pravila 2006. godine. Regije koje su se pridržavale uštede dnevnog svjetla potrošile su više električne energije od onih koje to nisu činile. Autori su pripisali svoja otkrića većoj uporabi ventilatora i klima uređaja tijekom produljenih ljetnih dana.

Druge studije pokazale su da pomicanje sata u svrhu uštede dnevnog svjetla može dovesti do većeg broja prometnih nesreća (zbog poremećaja cirkadijurnih ritmova, što dovodi do nedostatka sna), depresije (studija iz 2008. godine pokazala je da će muškarci vjerojatnije počiniti samoubojstvo u prvim tjednima nakon pomicanja sata), a može čak pridonijeti i povećanom riziku od srčanih udara (slučajevi narastu s 5 na 10 posto u prvim tjednima nakon što se sat pomakne unaprijed, prema studiji iz Švedske). To je prilično visoka cijena - kada se uzme u obzir da je sve što je George Vernon Hudson stvarno želio bilo nekoliko dodatnih sati sunčeve svjetlosti radi prikupljanja kukaca. » Potraži više...

Tamna strana antimaterije

Kada detektiv utvrdi da dva naizgled odvojena zločina vode do istog osumnjičenika, rješavanje svakog od njih postaje lakše. Sličan poticaj mogao bi dočekati kozmologe, koji se pitaju da li dva najveća misterija u fizici - od čega se tamna materija sastoji i zašto je u ranom svemiru postojao višak materije u odnosu na antimateriju - imaju zajedničko porijeklo. Mogućnost za rješavanje dva misterija u jednom potezu i nije toliko nova, ali zahvaljujući seriji novih modela predstavljenih u posljednjih nekoliko mjeseci, ideja sada izgleda kao "ne toliko egzotična mogućnost", kaže Scott Watson sa Sveučilišta Syracuse u New Yorku. "To je zapravo nešto što smo mogli očekivati".

Mnoge od ovih novih teorija proizlaze iz nedavnih promjena u našem razumijevanju tamne materije, koja je potrebna da bi se stvorila dovoljna količina gravitacije da se spriječi razdvajanje rotirajućih galaksija. Smatra se da se od tamne materije sastoji 85 posto ukupne materije u našem svemiru, što je čini pet puta obilnijom od vidljive materije. To bi se moglo činiti kao visok postotak, ali fizičari bi željeli znati zašto je nema još i više, te što je to zapravo tamna materija.

Predloženi su bezbrojni kandidati, no masivne čestice sa slabom međusobnom interakcijom, WIMP čestice (WIMPs, weakly interacting massive particles), zauzimaju posebno mjesto. One se pojavljuju u modelima poput supersimetrije - popularnom proširenju standardnog modela fizike čestica - ali također mogu objasniti i bogatstvo tamne materije. Ova podudarnost se naziva "WIMP čudo", te je jedan od razloga zbog kojeg su WIMP čestice donedavno bile na samom vrhu ljestvice. Sada se to stajalište mijenja. "Puno izgradnji modela koje smo provodili bilo je utemeljeno na promatranju slučajnosti", kaže Matthew Buckley iz laboratorija "Fermi National Accelerator Laboratory", Batavia, Illinois. Vrijeme je da razmislimo "jesmo li se previše ograničavali; imamo li jednosmjerni um", kaže on. Uistinu, eksperimenti koji su projektirani za otkrivanje tamne materije nedavno su dali naslutiti kako ona možda ne odgovara profilu WIMP čestica.

Istodobno, teoretičari razmatraju mogućnost alternativnih kandidata za tamnu materiju, u slučaju da se takve čestice pojave u Velikom hadronskom sudaraču (LHC - Large Hadron Collider) u CERN-u, u blizini Ženeve, Švicarska. U nekoliko minuta nakon velikog praska, postojala je milijardu i jedna čestica materije na svakih milijardu čestica antimaterije. One su se međusobno uništile, ostavljajući mali višak materije od koje je nastala sva materija koju danas vidimo. Ali sama priroda procesa koji je iznjedrio nešto više materije od antimaterije ostaje nepoznata. Novi modeli za tamnu materiju nude objašnjenja za to - kao i što objašnjavaju relativnu obilnost tamne materije i vidljive materije, te od čega bi se tamna materija mogla sastojati. U nekim modelima, asimetrija u relativnim komponentama antimaterije i materije unutar vidljive materije prenosi se na tamnu materiju ili obratno. U drugima, neravnoteža između čestica tamne materije i antičestica stvorena je od strane istog procesa i u isto vrijeme kao i vidljiva materija i antičestice.

U usporedbi s ranijim pokušajima povezivanja misterija antimaterije i tamne materije, te nove teorije "su sada malo bliže našoj ideji o fizici čestica", kaže Watson. Ideje su naprednije. Međutim, još je uvijek rano. Mnogo ovih modela će se pokazati pogrešnima. Postoji nada da će pružiti informacije za lov na čestice unutar LHC-a. Ako WIMP čestice ostanu nedostižne, ova nova skupina čestica i procesa također bi mogla pomoći pri oblikovanju nove generacije eksperimenata. » Potraži više...

Skenerima cijelog tijela prijeti odgoda

Nakon incidenta u zrakoplovu američkog prijevoznika na Božić, kada je putnik pokušao detonirati eksplozive sakrivene u svom donjem rublju, vlade su požurile s uvođenjem skenera cijelog tijela u zračne luke kako bi se preduhitrili slični napadi.

Ali njihovi napori mogli bi biti spriječeni zbog činjenice da tehnologija skenera još nije certificirana kao prikladna za vladine svrhe - a proizvođači neće ulagati u masovnu proizvodnju dok ona to ne bude.

Tako kaže Colin McSeveny, glasnogovornik tvrtke Smiths Detection u Watfordu, UK, koja proizvodi skenere tijela milimetarske valne duljine. "Političari poput Gordona Browna žele požuriti ali ove se tehnologije još uvijek testiraju. One još nisu spremne. Još ih uvijek nije certificirala Uprava za sigurnost prijevoza u SAD-u niti Europska unija, na primjer," kaže McSeveny. "Mi nećemo proizvesti ni 500 od tih 100.000 uređaja sve dok ne budu certificirani." Pitanje certificiranja skenera tijela - i njihove uporabe kao primarne metode pregleda uz detektor metala - očekuje se da će biti postavljeno na ovotjednom sastanku europskog vijeća za prijevoz. » Potraži više...

Ako želite ostati vitki, bacite pogled na malo čokolade

Zamislite krišku raskošne čokoladne torte. Jeste li gladni? Zvuči malo vjerojatno, no prikazivanje slika slatkih užitaka ženama koje paze na svoju težinu može prije ojačati njihovu odlučnost da jedu zdravo, nego ih poticati na varanje.

Oglašivači očito vjeruju da slike ukusnih zalogaja navode ljude na kupnju, ali psiholog Floor Kroese sa Sveučilišta Utrecht u Nizozemskoj nagađa da bi takvo iskušenje zapravo moglo pojačati njihovu samokontrolu. Da bi ispitali tu teoriju, on i njegove kolege pokazali su grupi od 54 studentice ili sliku kriške čokoladne torte ili cvijet, pod krinkom testa pamćenja. Nakon toga su ispitali studentice o njihovim planovima u vezi zdravije prehrane i nudili im izbor između čokoladnog i zobenog kolačića.

Žene kojima je prikazana slika kolača pridale su veću važnost svojim namjerama da se zdravije hrane, nego njihove kolegice kojima je prikazan cvijet. Također su znatno češće birale zobeni kolačić - za koji su prethodna istraživanja pokazala da je općenito prihvaćen kao zdraviji izbor.

"Primamljiva hrana ne potiče uvijek na popuštanje", kazao je Kroese. "Čini se da je gledanje primamljive hrane podsjetilo ljude na njihov cilj da nadziru tjelesnu težinu i pomoglo im da tako i postupe." Prethodne studije sugerirale su da mirisanje ukusne, nezdrave hrane potiče ljude da više cijene zdravu prehranu, ali ovo je prvo istraživanje koje proučava kako nezdrava hrana utječe na prehrambene navike.

Ayelet Fishbach iz Poslovne Škole Booth na Sveučilištu u Čikagu slaže se sa Kroeseovim zaključkom. "Do neke mjere, ovaj pozitivni utjecaj primamljive hrane svladat će negativni utjecaj - poriv na popuštanje", kazala je.

Kroese tvrdi da lijepljenje slika primamljive hrane na vrata hladnjaka može pomoći podizanju svijesti o važnosti brige za tjelesnu težinu. No, tvrdi da su takvi zaključci primjenjivi samo na žene koje se trude smanjiti tjelesnu težinu, te da nije sasvim jasno vrijedi li to za cijelu populaciju.

Njegov tim sada želi istražiti djelovanje promjenjivog intenziteta kušnje. Dosadašnja saznanja sugeriraju da slike vrlo primamljivih kušnji, čini se, podsjećaju ljude na njihove ciljeve smanjenja tjelesne težine, dok manje primamljive slike ne potiču aktivaciju istog mehanizma, što ih čini "opasnijima", kazao je Kroese. » Potraži više...

Genetska riža uskoro u Kini

Kina bi mogla postati prva zemlja koja će dopustiti komercijalni uzgoj genetski modificirane riže, koja bi mogla krenuti u prodaju već iduće godine. Testiranja na terenu dvije CM sorte, nazvane Huahui 1 i Bt Shanyou 63, su u tijeku nakon što su u studenom dobile službeno odobrenje za sigurnost. Obje sadržavaju "Bt" proteine iz bakterije Bacillus thuringiensis koja ih štiti od rižinog bušača korijena, najveće rižine štetočine u Kini.

Koliko će točno trajati završna ispitivanja nije poznato, no Jikun Huang, upravitelj Centra za kinesku poljoprivrednu politiku u Pekingu, očekuje proizvodnju na veliko u provinciji Hubei 2011. godine, nakon čega slijedi brzo odobrenje za komercijalnu uporabu u ostatku zemlje. On odbija tvrdnje da GM sorte mogu oštetiti trgovinu kontaminiranjem izvoza i naglašava da je udio izvoza manji od 1 posto od ukupne proizvodnje riže u zemlji.

Prethodna testiranja GM sorti u Kini, uključujući dvije sorte koje su sada sigurne za komercijalnu uporabu, pokazala su da su one korisne siromašnim poljoprivrednicima te da su manje izložene štetnim pesticidima.

Bob Zeigler, upravitelj neprofitnog Međunarodnog instituta za istraživanje riže (IRRI) u Los Banosu, Filipini, tvrdi da GM riža može imati jedinstvena obilježja koja se inače ne mogu postići. Poljoprivrednici u Indiji i na Filipinima počeli su ove godine dobivati rižu otpornu na poplave koja je razvijena u institutu IRRI i nije GM, ali je razvijena korištenjem znanja iz istraživanja GM. » Potraži više...

Slušanje glazbe, izoštravanje uma

Prije gotovo 20 godina, mala studija sugerirala je da bi slušanje Mozartove "Sonate za dva glasovira u D duru" moglo pojačati mentalno funkcioniranje. Nije prošlo mnogo prije nego što su se zaštićeni proizvodi s "Mozart efektom" počeli prodavati. Gruzijski je guverner čak predložio da se svakom novorođenčetu pušta CD ili kaseta s klasičnom glazbom. Ispostavilo se da su dokazi za Mozartovu terapiju slabašni, možda čak i nepostojeći, iako izvorna studija nikada nije niti tvrdila da je učinak imalo veći od privremenog i ograničenog.

U posljednjih nekoliko godina, međutim, neuroznanstvenici su ispitali prednosti intenzivnih napora učenja i prakticiranja glazbe, za razliku od povremenog puštanja Mozartovog CD-a ili igranja računalne igre za "vježbanje mozga". Napredne tehnike promatranja omogućile su znanstvenicima da vide što se događa u vašoj glavi kada vježbate violinu sat vremena svakog poslijepodneva. Otkrili su da glazbene lekcije mogu proizvesti duboke i trajne promjene koje poboljšavaju opću sposobnost učenja.

Istraživanja su pokazala da marljivo vježbanje sviranja instrumenta od najranije dobi može pomoći mozgu da bolje obrađuje zvukove, što olakšava koncentraciju kod upijanja drugih predmeta. Osobe vične glazbi se lakše koncentriraju na sat biologije unatoč buci u učionici. One mogu sudjelovati u nekoliko stvari odjednom, što je bitna vještina u ovo doba kad se očekuje svladavanje više stvari istovremeno.

Nažalost, sve manji broj škola daje učenicima priliku da uče svirati neki instrument. Izvješće organizacije "Glazba za sve" utvrdilo je kako je od 1999. godine do 2004. godine broj studenata koji pohađaju glazbene programe u državnim školama u Kaliforniji pao za 50 posto. Istraživanje našeg mozga u vezi s glazbom dovodi do zaključka kako glazbeno obrazovanje treba biti sačuvano i po potrebi obnovljeno.

Glavni će razlog za sviranje nekog instrumenta, naravno, uvijek biti čisti užitak sviranja. No u nastavni plan i program trebali bismo uključiti i nova saznanja o blagotvornom učinku glazbe na mozak u razvoju. Trajno sviranje nekog instrumenta od rane dobi je ostvariv cilj čak i uz malen proračun. Glazba nije samo "dodatna aktivnost". » Potraži više...

Brže i jeftinije istraživanje dubokih mora

Lov na vulkanske otvore u dubokim morima, osebujna bića dubina i crne kutije potonulih zrakoplova uskoro bi mogao postati mnogo jeftiniji i lakši zahvaljujući podmornici čiji je dizajn inspiriran paukom. Današnje podmornice na daljinsko upravljanje (remotely operated submersible vehicles - ROV-ovi) spojene su s brodom za podršku pomoću kablova debljine oko 2,5 centimetara kroz koje dobivaju električnu energiju. Ali izvlačenje nekoliko kilometara debelog kabela kroz vodene dubine oslabljuje vučnu silu što ometa ROV: tipične brzine su manje od 2 kilometra na sat. To ne mora biti tako, kaže dizajner podmornica Graham Hawkes iz San Francisca, koji je već gradio krilate podmornice od karbonskih vlakana. Baterijska tehnologija sada doseže točku u kojoj bi ROV-ovi mogli nositi svoje vlastito napajanje, u obliku laganih litijskih baterija velikog kapaciteta.

Bez potrebe za debelim kabelom za napajanje, za slanje kontrolnih signala potrebna su samo tanka optička vlakna. "Smanjite promjer spone na 2 do 4 mm i odjednom imate znatno manji problem s vučnom silom", kaže Jonathan Epstein, predsjednik tvrtke Hawkes Remotes Inc (HRI) - tvrtke koju je Hawkes odredio za izgradnju svojih ROV-ova - sa sjedištem u Richmond Pointu, Kalifornija. Vlakna će biti pohranjena na samom ROV-u.

Zbog toga, ovi ROV-ovi po imenu "SpiderOptic" trebali bi moći putovati brzinom većom od 10 kilometara na sat koristeći mnogo manje, lakše motore od onih koji se koriste na konvencionalnim ROV-ovima. A bez potrebe za vitlom kabela na palubi broda i sustava za upravljanje sponom, može se koristiti mnogo manji brod koji će nove vrste ROV-ova staviti u funkciju, kaže Epstein. HRI projektira tri ROV-a s ovim sustavom.

Novi ROV-ovi će koštati između 800.000 dolara i 1,2 milijuna dolara po komadu, ali Epstein procjenjuje kako njihova sposobnost lansiranja iz malih plovila, i to bez kompliciranog sustava za upravljanje sponom, može uštedjeti i do 100.000 dolara dnevno na troškovima iznajmljivanja broda i posade. » Potraži više...

Smijati se znamo od rođenja, no plakati učimo

Jeste li se ikada zapitali koliko našeg svakodnevnog smijeha, gunđanja i uzdisaja proizlazi iz instinkta, a ne učenja od vršnjaka? Sada se čini da su jedino zvukovi smijeha i olakšanja instinktivni, dok se drugi emocionalni iskazi moraju naučiti od drugih ljudi. U cilju otkrivanja instinktivnih zvukova, tim pod vodstvom Dise Sauter sa Instituta za psiholingvistiku Max Planck u Nijmegenu u Nizozemskoj zatražio je od osam gluhih ljudi i osam ljudi normalnog sluha da vokaliziraju devet različitih emocija, ali bez riječi. Te emocije su uključivale strah, olakšanje, ljutnju, veselje, ushit, zgražanje i tugu. Kasnije su Sauter i suradnici reproducirali snimke skupini od 25 pojedinaca normalnog sluha i zatražili od njih da svakom iskazu pridruže jednu emociju.

Ispostavilo se da su jedina dva lako prepoznatljiva emocionalna zvuka koja su ispustili gluhi sudionici bili smijeh i uzdah olakšanja. "Ti se čine najsnažnijima", kaže Sauter. Skupini je bilo lakše pogoditi sve druge emocije ako su zvukovi dolazili od pojedinaca normalnog sluha. Kod gluhih su čak i uzvici straha bili mnogo manje očiti. "To znači da za je mnoge vrste emocionalnih zvukova slušanje zvukova drugih važan dio razvoja kako bi ostalima naši zvukovi biti razumljivi", rekla je Sauter, čiji tim će predstaviti preliminarne rezultate na plakatu na konferenciji u organizaciji Akustičkog društva Amerike koja se održava sljedeći tjedan u Cancunu u Meksiku.

Sauter kaže da su se smijeh i osmjehivanje vjerojatno razvili kao važni komunikacijski znakovi za izbjegavanje sukoba povećavanjem empatije. "Čak se i drugi primati smiju ako poškakljate gorilu ili orangutana" kaže Sauter. "Mislim da je ovo stvarno novi način promatranja emocionalnog izražavanja u kojem se istražuje razvoj vokalizacije bez slušne povratne informacije", rekla je Sophie Scott s londonskog Instituta za neuroznanost. "Saznanje o smijehu ima smisla, smijeh je opisan više poput drugačijeg načina disanja nego načina govorenja".

David Ostry koji proučava vokalizaciju kod gluhih ljudi na Sveučilištu McGill u Montrealu u Kanadi, kaže da se gluhi ljudi mogu naučiti smijati promatrajući kako to rade ljudi koji čuju. Sauter se slaže da je to moguće i organizirala je eksperiment kako bi to istražila. Ona kaže da bi se na temelju više saznanja o instinktivnoj vokalizaciji gluhih ljudi i o tome kada kod njih postoji potreba za učenjem možda moglo lakše tumačiti zvukove uznemirenosti gluhe dojenčadi. » Potraži više...

Lov na Higgsovu česticu se nastavlja

Mamac u vidu Higgsove čestice mogao bi postići da Veliki hadronski sudarač (LHC) još neko vrijeme nastavi sudarati čestice, u pokušaju da se nađe ona za koju se smatra kako svim drugim česticama daje masu. Smješten u blizini Ženeve u Švicarskoj, LHC sudara čestice energijom od 7 teraelektronvolta (TeV), što je polovica energije za koju je projektiran. Plan je bio prikupiti podatke na ovoj energiji tijekom 2011. godine, a zatim isključiti LHC na 15 mjeseci kako bi se obavili popravci koji su potrebni za postizanje 14 TeV.

Sada upravitelji LHC-a razmatraju odgodu njegovog gašenja do kraja 2012. godine. To bi LHC-u dalo više vremena kako bi uhvatio znakove Higgsove čestice prije duge pauze. "Otkriće bi moglo biti odmah iz ugla i želimo držati korak", kaže član LHC-ovog tima Ian Shipsey sa Sveučilišta Purdue u Indiani.

Odluka će biti donesena u siječnju. LHC-ov suparnik, Tevatron akcelerator čestica u Illinoisu, također bi mogao dobiti produljen rok za lov na Higgsovu česticu od dodatne tri godine, do 2014. godine. "Želimo produljiti rad bez obzira na Tevatron", kaže Shipsey. Međutim, kaže i kako bi posjedovanje dokaza za Higgsovu česticu iz oba pokusa povećalo sigurnost u njeno postojanje. » Potraži više...

Slušanje putnikovog telefonskog razgovora može narušiti sposobnost za vožnju

Postoji nešto kod prisluškivanja druge osobe koja razgovara na mobitel u javnosti, a što je izrazito iritantno. Ali što? Lauren L. Emberson sa Sveučilišta Cornell i njeni kolege stvorili su hipotezu koja se temelji na poznatim učincima predvidljivosti na ljudsko ponašanje. Ljudski govor je relativno predvidljiv kada slušamo dijalog ili monolog, ali u slučaju kada možemo čuti samo polovicu dijaloga, što istraživači zovu "poludijalog," imamo puno manje informacija o onome kako bi se razgovor mogao dalje odvijati. Kako bi ova distrakcija mogla utjecati na sposobnost za obavljanje raznih tipova zadataka?

Tim je okupio 24 studenta volontera, što je kadar koji gotovo sigurno nema problema s uporabom mobitela, te je testirao njihovu izvedbu u dva zadatka dok su bili izloženi tišini, kao i snimljenim monolozima, dijalozima i poludijalozima. Prvi zadatak je bio uglavnom vizualan. Ispitanici su pokušavali pratiti pokretnu točku na ekranu računala pomoću miša. Emberson i njegovi kolege smatraju da to odgovara oprezu koji je potreban da osoba tijekom vožnje ostane unutar prometne trake. Dok su slušali poludijaloge, pogreška studenata u praćenju točke povećala se za prosječno 2,74 piksela, što je oko šest puta više od onoga što je bilo za vrijeme tišine prije poludijaloga. Dijalog i monolog nisu imali takav učinak.

Drugi test bilježio je pamćenje četiri ciljna slova iz kratkoročnog pamćenja, što je aktivnost s jezičnim elementom. "Zanimljivo, točnost je smanjena za oko 10 posto kod poludijaloga, ali to nije utjecalo na vrijeme reakcije", kaže Emberson. Dodavanje jezičnog elementa također nije promijenilo ishod. Konačno, kako bi potvrdili da je krivac upravo informacijski sadržaj poludijaloga, ponovno su proveli iste testove na 17 dodatnih sudionika, ali su učinili riječi nerazumljivima, uz zadržavanje akustike govora. Negativni učinci su nestali. Dobro je poznato da razgovor na mobitel za vrijeme vožnje utječe na performanse, ali ovo je prvi put da je obuhvaćeno i slušanje razgovora kod putnika. "Čini se da je efekt širok, a ne specifičan", kaže Emberson, što čini rezultate još zanimljivijima. » Potraži više...

Kreativnost se u mozgu natječe s jezikom

Može nam se činiti kako velike ideje potječu iz vedra neba. Sada smo korak bliže razumijevanju odakle potječu. Smatra se da se područja u mozgu zadužena za jezik i za kreativnost natječu, što bi moglo objasniti zašto neki ljudi s oštećenjem mozga iznenada postanu umjetnički nastrojeni. Originalnost - odnosno sposobnost osmišljavanja novih ideja koje se ne pojavljuju kod mnogo drugih ljudi - ključni je aspekt kreativnosti. No, istraživači se trude kako bi odredili točno mjesto odakle taj dar potječe. "Bili smo zapanjeni proturječnim rezultatima u literaturi", kaže Simone Shamay-Tsoory, sa Sveučilišta u Haifi, Izrael. Kako bi bolje označili područja koja sudjeluju u kreativnom razmišljanju, Simone Shamay-Tsoory i njezin tim su usporedili 40 osoba s oštećenjem na jednom od tri različita područja u mozgu sa skupinom bez ikakvih oštećenja.

Osim što su im mozgovi skenirani, dvjema skupinama prikazano je 30 identičnih krugova na komadu papira i zatim su imali 5 minuta vremena za crtanje što više različitih slika smislenih objekata, od kojih je svaka morala sadržavati barem jedan krug. Dobrovoljce se ocjenjivalo na temelju njihovog ukupnog broja odgovora, kao i prema broju statistički rijetkih odgovora, a koji su bili poznati od ranije iz eksperimenata na zdravim dobrovoljcima. Test mjeri "divergentno razmišljanje" - sposobnost stvaranja novih ideja koje daju različita rješenja za određeni problem.

Iako nisu uspjeli provjeriti razinu kreativnosti kod volontera prije oštećenja mozga, rezultati pokazuju da su razine originalnosti izravno povezane s lokacijom u mozgu gdje se dogodilo oštećenje. Osobe koje su postigle znatno više u području originalnosti od zdravih dobrovoljaca imale su veća oštećenja na lijevoj strani mozga, u područjima zaduženim za obradu jezika. Osobe s najnižim rezultatima imale su više štete na desnoj strani mozga, u području koje sudjeluje u planiranju i donošenju odluka.

Shamay-Tsoory kaže kako se kreativnost vjerojatno stvara na desnoj strani mozga, ali je može potisnuti jezična obrada na lijevoj strani. "Područja zadužena za jezik se mogu natjecati sa sposobnošću desne polovice mozga koja proizvodi kreativne ideje," kaže ona. To bi moglo objasniti zašto se, kada su ta jezična područja oštećena, originalnost povećava. Ovo je prvi put da su znanstvenici koristili ozljede mozga kako bi potražili izvor kreativnosti. Međutim, kreativnost nije jedna stvar, a također je i vrlo raširena unutar mozga. Shamay-Tsoory sada planira istražiti da li je možda moguće potaknuti kreativnost u zdravih dobrovoljaca potiskivanjem jezičnih područja. » Potraži više...

Nedostatak sna čini nas nepromišljenim kockarima

Neka bude dvostruko ili ništa. Nakon probdjevene kockarske noći, ova je rečenica mantra za mnoge. Sada znamo i zašto: samo jedna noć bez sna dovoljna je kako bi promijenila tipičnu kockarsku strategiju obrane od potencijalnih gubitaka u onu u kojoj se poduzimaju veći rizici u potrazi za većim nagradama.

Scott Huettel sa Sveučilišta Duke u Durhamu, Sjeverna Karolina, spriječio je 29 odraslih osoba da tijekom noći spavaju. Zatim ih je zamolio da izvrše niz kockarskih zadataka gdje su mogli manipulirati svojim opcijama za klađenje, dok im je skenirao mozak koristeći uređaj za snimanje funkcionalne magnetske rezonancije (fMRI).

Za razliku od dobro odmorenih volontera, oni koji nisu spavali promijenili su svoje ponašanje u potjeri za velikim dobicima, iako je to značilo i poduzimanje većih rizika. To se podudarilo s povećanom aktivnošću mozga u njihovom ventromedijalnom prefrontalnom korteksu. Također su pokazali i pad aktivnosti u desnoj prednjoj insuli nakon odluka koje su dovele do gubitaka - a to je područje vezano uz negativne emocije.

Kada ih gledamo zajedno, ovi učinci mogu ljude usmjeriti prema maladaptivnom ponašanju: traženju dobitka uz istovremeno ignoriranje negativnih posljedica. Ono što je ključno je da ova pristranost nije imala veze s razinom budnosti volontera. Dakle, ako se nakon neprospavane noći osjećate dobro, to nije jamstvo da možete ispravno razmišljati. » Potraži više...

Rijetke bi vrste mogle postojati, čak i ako ih ne vidimo

Ako želite spasiti neku vrstu, morate znati koliko je jedinki ostalo. No, ispostavlja se kako jednostavno brojanje životinja na njihovim poznatim obitavalištima nije dobro: rijetke vrste mogu se tamo nalaziti čak i kada ih ne možete vidjeti. Todd Katzner sa Sveučilišta u Zapadnoj Virginiji u Morgantownu i njegov tim pratili su istočne carske orlove, "Aquila heliaca", koji žive u prirodnom rezervatu u Kazahstanu. Preostalo je još svega nekoliko tisuća ovih ptica.

Broj ptica koje sudjeluju u razmnožavanju relativno je lako utvrditi jer one ostaju u svojim gnijezdima. No Katzner je svoju studiju usmjerio na mlade ptice koje ne sudjeluju u razmnožavanju. One mogu uskočiti ako ptice koje sudjeluju u razmnožavanju iz bilo kojeg razloga umru, te stabilizirati populaciju. Tim je koristio dvije metode za procjenu brojeva: prebrojavanje ptica nakon što su one napustile svoja gnijezda, te prikupljanje otpalog perja za genetsku analizu. Genetska analiza je 2004. godine identificirala 308 ptica koje ne sudjeluju u razmnožavanju, dok su vizualna promatranja otkrila svega 21 pticu.

"Ono što vidite nije ono što na kraju i dobijete", kaže Katzner. "Većina planova za očuvanje vrti se oko gnijezda i parova koji se razmnožavaju. U stvarnosti postoji tajna populacija koja je nevidljiva, ali vrlo važna". Monika Böhm iz Zoološkog društva u Londonu kaže kako su genetičke studije poput ovih ključne za praćenje ugroženih vrsta, posebno onih koje je komplicirano promatrati na konvencionalan način. » Potraži više...

Jesu li životinje bolje od nas u računanju?

Niz nedavnih vijesti imao je sličnu poruku: životinje razumiju neke matematičke operacije bolje od ljudi. Takve priče su na neki način uvijek zanimljive u nedjeljnim novinama, ali jesu li zaista sposobnosti životinja za računanje veće od ljudskih? Moglo bi pomoći da ispitamo neke od tih tvrdnji.

U neslavnom "Monty Hall problemu", nazvanom prema televizijskoj igri, čini se kako ljudski subjekti blijede pokraj golubova u području matematičkog razmišljanja. Gost u emisiji mora odabrati jedna od tri vrata, a iza jednih od njih nalazi se nagrada. Gost kaže svoj izbor, a domaćin otvara jedna od dva preostala zatvorena vrata, uvijek pazeći da to budu ona iza kojih nema nagrade. Bi li gost trebao promijeniti izbor na preostala zatvorena vrata? Većina ljudi odlučuje ostati pri svojem prvom izboru, a to je pogrešno - promjena izbora bi im povećala šanse za osvajanje nagrade s 1/3 na 2/3. Čak i nakon igranja igre mnogo puta, što inače daje mnoštvo prilika za primjećivanje kako promjena izbora udvostručuje šanse za pobjedu, većina je ljudi u nedavnom istraživanju promijenila izbor u samo trećini slučajeva. Golubovi su bili bolji. Nakon nekoliko pokušaja, oni nauče promijeniti izbor svaki put. Oni uče, ali računaju li oni ili razumiju? Nipošto. Golubovi jednostavno slijede dokaze. Ljudi, s druge strane, pretjerano analiziraju i postanu zbunjeni.

Pčele koje pronalaze najkraći put koji povezuje mnogo cvjetova na livadi daju nam još jedan primjer onoga što se čini kao životinjska pronicljivost. Čak i ako je put koji slijede optimalan (a jedini način da se to otkrije bio bi izmjeriti sve moguće putove), ne može se reći da su došle do općeg algoritma, što je inače toliko kompleksan zadatak da pripada klasi gotovo nerješivih problema. Njihov put često može biti dobra aproksimacija najkraćeg puta, ali ne postoji razlog da pomislimo kako će uvijek proizvesti takvu aproksimaciju, a kamoli optimalno rješenje za sve lokacije neograničenog broja cvjetova.

Slična pretjerivanja javljaju se i u člancima o navodnoj sposobnosti pasa da računaju i o znanju koje pauci posjeduju o geodeziji (a da i ne spominjemo poznavanje nogometa kod hobotnica). Međutim, iako su svi ovi rezultati (osim posljednjeg) od stvarnog znanstvenog interesa, oni su gotovo uvijek pogrešno okarakterizirani kao primjeri razumijevanja. Golubovi, pčele, pauci i psi mogu računati bez razmišljanja, i to je sve. » Potraži više...

Nagon za selidbu otkriven je u genima ptica

Možda znamo zašto ptice zimi lete na jug, ali kako uspijevaju u tom podvigu je sasvim drugo pitanje - ono na koje sada počinjemo odgovarati. Svake godine oko 50 milijardi ptica vine se u nebo radi selidbe, na naporno hodočašće povezano s promjenama u prehrani, fiziologiji i ponašanju.

U potrazi za genetskom osnovom za ove promjene, Jakob Mueller sa Instituta za ornitologiju Max Planck u Starnbergu u Njemačkoj i njegovi kolege krenuli su u lov na ptice. Zarobili su ptice iz 14 populacija europske crnoglave grmuše (Sylvia atricapilla), pjevice koja provodi ljeto u sjevernoj Europi ali zimuje u toplijoj južnoj Europi ili sjevernoj Africi. Ove ptice obično su aktivne samo tijekom dana, ali su spremne letjeti noću tijekom svoje seobe.

Tim je zabilježio i izmjerio nespokojstvo zarobljenih ptica noću i uzeo uzorke krvi kako bi potražio genetičke znakove koji bi mogli uzrokovati varijacije u noćnim aktivnostima. Usredotočili su se na četiri gena povezana s dnevnim ritmom, u kojima bi promjene mogle potaknuti ptice na migraciju noću.

Noćni nemir, ustanovljeno je, povezan je sa genom ADCYAP1. Što je duži bio oblik gena ili alela, to je crnoglava grmuša bila nemirnija. Taj gen mogao bi činiti više od samog poticanja noćnog nemira: on kodira protein zvan PACAP, koji igra glavnu ulogu u izlučivanju melatonina, pretvorbi energije i procesu hranjenja. Ove funkcije ključne su za pripremu ptica za duge letove. "Ovo je prvi korak u svođenju istraživanja migracije ptica na molekularnu razinu," kaže Mueller.

Ono što je još preostalo učiniti je zapravo utišati taj gen i vidjeti utječe li on na migracijsko ponašanje. David Winkler sa Sveučilišta Cornell u gradu Ithaca u New Yorku, kaže da je ova studija "vrh ledenog brijega" u razumijevanju genetske osnove za migraciju. "Ovo je vrlo važan korak u procesu za koji će vjerojatno biti potrebna desetljeća kako bismo ga u potpunosti razumjeli," kaže on. » Potraži više...

Tajne morskih dubina

Mogli biste pomisliti kako je malo toga ostalo za otkriti na Zemlji u 21. stoljeću, ali još nam uvijek duboko more ostaje gotovo posve nepoznato. Oceani pokrivaju 70% površine Zemlje, s prosječnom dubinom od 4 kilometra. To čini duboko more najvećim od svih staništa - ali je ono također i jedno od najmanje gostoljubivih. Ono je izuzetno hladno, sasvim mračno, često s niskim razinama kisika i pritisnuto tlakom 1000 puta većim nego na površini - toliko golemim da mijenja biokemiju. Unatoč tim preprekama za život - a činjenica je da smo čak i u najpoznatijim regijama uzorkovali manje od 1% morskog dna - sada počinjemo shvaćati da su dubine dom spektakularnoj raznolikosti organizama. Bizarni stanovnici dubina uključuju dubokomorske morske pse, mnoge bioluminiscentne ribe, drevne prahistorijske ribe, vampirske lignje, hobotnice čije sisaljke svijetle u mraku, zvonolike metar široke meduze te puževe s oklopom na stopalu.

Možda je najdramatičnije stvorenje 13 metara duga divovska lignja, nedavno snimljena po prvi put, a još je više zastrašujuća 15 metara duga kolosalna lignja, nikad viđena živa. Život se također može pronaći u obliku bakterija, crva i rakova, kojih ima u velikom broju na dubinskim ravnicama koje pokrivaju nepregledne dubine. Oni se hrane organskim "snijegom", koja pada odozgo. Nije se smatralo kako je moguć život duboko ispod morskog dna. No, 2003. su godine istraživači otkrili mnoge jedinstvene bakterije u sedimentu 300 m ispod morskog dna Tihog oceana, koje se hrane sedimentima već milijunima godina.

Još su spektakularniji dubokomorski koralji, koje se može naći na dubinama do 6000 m hladnim vodama i do 2°C. Unatoč tome, oni po sjaju konkuriraju svojim tropskim suparnicima u plitkim vodama. Ove sporo-rastuće životinje sada se mogu naći od Irske do Novog Zelanda, a čak je otkriveno i da rastu na potpornjima naftnih platformi. No shvaćanje o njihovoj raširenosti je postalo razvidno tek zbog toga što su ih počele uništavati destruktivne prakse ribolova, kao što je koćarenje. Najveći poznati koralji, u blizini Norveške, obuhvaćaju 100 četvornih kilometara, ali su otkriveni tek 2002. godine.

Na nekim se mjestima život može naći u izobilju. Jedan od najfascinantnijih dubokomorskih ekosustava nalazi se oko hidrotermalnih otvora, gdje pregrijana voda bogata kemijskim spojevima izvire iz vulkanski aktivnih grebena usred oceana. Ovdje bakterije koje se hrane metanom i sulfidom omogućavaju život velikoj zajednici životinja, uključujući divovske školjke, bizarne ribe i masivne crve dugačke i do 2 m. Otkrivene su čak i fotosintetske bakterije koje se hrane na slabašnoj svjetlosti otvora, dok druge mogu rasti i u vodi toplijoj od 121°C. Ovi su otvori često na osami, a uskovitlani stupovi vode mogu izletjeti poput letećih tanjura, noseći bakterije na druge otvore.

Ovi otvori, poznati i kao "crni dimnjaci", prvi su put otkriveni 1977. godine. Otkriće ovog cijelog ekosustava revolucioniralo je naš pogled na život. Sada znamo da se ti ekosustavi mogu pronaći od Skandinavije do Tihog oceana. Javljaju se duž grebena usred oceana, od relativno plitkih voda pa do onih dubine i nekoliko kilometara. Neki čak vjeruju da je život na Zemlji možda započeo na ovim otvorima, koji mogu biti visoki i do 60 m. Drugi smatraju da bi slične geološke značajke mogle biti utočište života u smrznutim jezerima na Zemlji i na drugim planetima i mjesecima, kao što su Mars ili Europa. » Potraži više...

Najbolji mikroskop

Tim znanstvenika stvorio je mikroskop koji je probio rekord u tome koliko maleni objekt oko može vidjeti, probijajući teoretsku granicu optičkih mikroskopa. Prije toga, korištenjem standardnog optičkog mikroskopa, mogli su jasno vidjeti objekte samo do jednog mikrometra (0,001 milimetara). Ali sada, kombinacijom optičkog mikroskopa i transparentne mikrosfere, pod nazivom "mikrosferni nanoskop", istraživači mogu vidjeti i 20 puta manje objekte pod normalnim svjetlom. To je izvan teoretske granice optičke mikroskopije.

Ovo znači da bi znanstvenici potencijalno mogli istražiti unutrašnjost ljudskih stanica, te istražiti žive viruse po prvi put kako bi potencijalno vidjeli što ih uzrokuje. Postojeći mikroskopi koji imaju mogućnost pregledati malene objekte mogu vidjeti samo površinu stanice, a ne i samu strukturu, te ne postoji alat kojim bi se živi virus pogledao uživo.

Znanstvenici sada vjeruju da mogu koristiti mikroskop kako bi u budućnosti otkrili daleko manje objekte. Nova metoda nema teoretsko ograničenje u veličini značajki koje može vidjeti. Novi sustav nano-slikovne dijagnostike temelji se na snimanju optičkih virtualnih slika u blizini vidnog polja, a koje nemaju optičku difrakciju, te ih pojačava koristeći mikrosferu, malenu sfernu česticu koja se dalje prenosi i pojačava standardnim optičkim mikroskopom.

Profesor Li, koji je pokrenuo i vodio istraživanje, vjeruje da se ovo istraživanje može pokazati kao važan razvoj. Rekao je kako je to svjetski rekord u smislu koliko sitne objekte optički mikroskop može vidjeti. "Ne samo da smo bili u mogućnosti vidjeti predmete od 50 nanometara, vjerujemo kako je to samo početak i da ćemo biti u mogućnosti vidjeti i daleko manje objekte," izjavio je.

Optički fluorescirajući mikroskopi mogu vidjeti unutar stanice neizravno pomoću bojanja, ali te boje ne mogu prodrijeti u viruse. Gledanje izravno unutar stanica, bez bojanja, te izravno promatranje živih virusa moglo bi revolucionirati način na koji proučavamo stanice i omogućiti nam da po prvi put pobliže istražimo viruse i biomedicinu. » Potraži više...

Skriveni obrasci otkrivaju pravo značenje knjige

Statistička metoda koja odabire najznačajnije riječi u knjizi bi mogla pomoći znanstvenicima da dešifriraju drevne tekstove – ili čak poruke od izvanzemaljaca. Ljudima je lako prepoznati riječi koje sažimaju temu teksta – na primjer da je "kit" ključna riječ u Moby Dicku – ali ovo je težak zadatak za računala.

Sada su Marcelo Montemurro, biolog sustava na Sveučilištu u Manchesteru u Ujedinjenom Kraljevstvu, i njegovi kolege razvili metodu za prepoznavanje važnosti riječi, zasnovanu na grani matematike koja se zove teorija informacija. "Čini se da ono što zovemo semantikom ili značenjem ima svoj trag i na razini statistike riječi," kaže Montemurro.

Jednostavno brojanje učestalosti riječi u tekstu nije dovoljno jer vezne riječi poput "za" i "u" daju krivu sliku. Važne riječi su često nagomilane u stavcima i poglavljima koji se bave temama na koje se one odnose, ali to je tek približni vodič, kaže Montemurro.

Za opširniju analizu, tim je izračunao "entropiju" svake riječi, mjeru njene ravnomjerne raspoređenosti, kako u izvornom tekstu tako i u izmiješanoj verziji u kojoj su se riječi pojavile u slučajnom nizu. Iz razlike između dviju entropija, pomnožene s frekvencijom riječi, tim je generirao "vrijednost informacije" za tu riječ u tekstu.

Vezne riječi su dosta ravnomjerno raspodijeljene i u izmiješanom tekstu i u izvorniku, tako da je njihova vrijednost informacije mala. Bitne riječi imaju veliku vrijednost jer imaju tendenciju grupirati se u izvorniku i relativno su uobičajene. Kada je tim primijenio tehniku na knjigu "Porijeklo vrsta", među 10 najvažnijih riječi bile su: vrsta, raznovrsnost, hibridi, oblici, otoci, odabir i rod.

"Upravo u tom području će se ova metoda najizravnije primjenjivati," kaže Marcelo Magnasco sa Sveučilišta Rockefeller u New Yorku. "Kada gledate genom, to je u stvari izvanzemaljski jezik." » Potraži više...

Sluz planira cestovnu mrežu

Ljigavi cestovni projektant promijenio je mrežu autocesti u Ujedinjenom Kraljevstvu – i sve to u zamjenu za dobar obrok. Korumpirani političar na djelu? Ne, to je Physarum polycephalum, žuta sluzava plijesan koja obično raste u nakupinama trulog lišća i drvenih klada.

Jeff Jones i Andrew Adamatzky, stručnjaci u nekonvencionalnom računarstvu sa Sveučilišta University of the West of England u Bristolu, zapitali su se može li biologija pružiti alternativu konvencionalnim metodama planiranja cestovnih pravaca. Kako bi to saznali, oni su stvorili predložak Ujedinjenog Kraljevstva na plohi agara na kojoj su označili devet najmnogoljudnijih gradova, osim Londona, sa zobenim pahuljicama. Zatim su na lokaciji Londona postavili koloniju P. polycephalum koja se hrani tako da iz nje izrastu vitice kojima doseže hranjive tvari, i bilježili aktivnosti hranjenja kolonije.

Većina dobivenih "karata" oponašala je stvarnu međugradsku cestovnu mrežu, no neke su ponudile i nove pravce. Na primjer, autocesta između Manchestera i Glasgowa prolazi uzduž zapadne obale Ujedinjenog Kraljevstva, ali je sluzava plijesan odabrala istočni put do Newcastlea, a zatim sjeverno do Glasgowa. "Ovo pokazuje kako jednostanično biće bez ikakvog živčanog sustava – dakle, bez inteligencije u klasičnom smislu – može pružiti učinkovito rješenje za problem povezivanja," kaže Jones. Sada planiraju dodati reljef na agar i vidjeti utječe li to na rezultat. » Potraži više...

Posao u Britanskom centru za istraživanje Antarktika

Britanski centar za istraživanje Antarktika – British Antarctic Survey (BAS) – dio britanskog Vijeća za istraživanje prirodnog okoliša, planira provesti program znanstvenog istraživanja svjetske klase kako bi održao aktivnu i utjecajnu ulogu Ujedinjenog Kraljevstva u regiji i njegovu vodeću ulogu u pitanjima vezanim uz Antarktik.

Posao uključuje pomoć u razvoju integriranog globalnog/regionalnog sustava za klimatske modele i provođenje istraživanja koja će unaprijediti razumijevanje polarne klime u većem razmjeru. Vaša uloga će uključivati suradnju s drugim istraživačima BAS-a, kao i objavljivanje i prezentiranje istraživanja.

Uz doktorat ili jednakovrijedno postdiplomsko iskustvo, od vas se očekuje da imate stručno iskustvo u upravljanju globalnim klimatskim modelima. Također, trebate biti vješti u korištenju Windowsa i UNIX-a, kao i u programiranju u Fortranu i sposobni prezentirati radove na konferencijama i raditi kao dio tima.

Prijave iz svih dijelova zajednice su dobrodošle. Pripadnici nacionalnih manjina su trenutačno podzastupljeni i njihove prijave su naročito dobrodošle. Imamo zajamčeni plan za razgovor za prikladne kandidate s invaliditetom.

Za dodatne informacije i detalje vezane uz prijavu, posjetite: www.antarctica.ac.uk/employment » Potraži više...

Rijetki elementi i nisu osobito rijetki

Periodni sustav je lijepa stvar, ali se čini kako vrlo rado crpimo njegove dijelove i prije nego što smo u potpunosti shvatili njegov potencijal. Helija će vjerojatno ponestati u narednih nekoliko godina. Galija i indija ponestaje. Fosfor bi također uskoro mogao postati "ugroženi element". Najnoviji dio periodnog sustava koji pobuđuje takve strahove je skupina od 17 metala poznatih kao "rijetki elementi".

Očekuje se kako će rijetki elementi igrati veliku ulogu u budućnosti. Ispada da su oni neophodni za niz hitno potrebnih tehnologija za zelenu energiju kao što su vjetroturbinski generatori, rasvjeta s malom potrošnjom energije, gorive ćelije, akumulatorske baterije, magnetsko hlađenje i skladištenje vodika. Ako se bilo koju od ovih tehnologija uvede u opsegu koji je potreban za značajno smanjenje emisija ugljika, potražnja za određenim rijetkim elementima će gotovo neizbježno premašiti njihovu trenutnu mogućnost ponude - a vrlo vjerojatno i poznate rezerve.

No, unatoč njihovom imenu, rijetki elementi i nisu osobito rijetki - tako se zovu jer je postojao tek mali broj poznatih koncentriranih depozita njihove rude kada su prvi put otkriveni. Cerij, najčešći od njih, po dostupnoj je količini sličan bakru i ima ga više od olova, kositra, kadmija, bora, tantala, germanija i brojnih drugih elemenata koji se obično koriste. Pa ipak, ne postoji velika zaliha rijetkih elemenata. Naravno, elemente se ne može stvoriti ili uništiti, osim u nuklearnim procesima, tako da ne mogu "u potpunosti nestati". Oskudica je u velikoj mjeri političko pitanje s obzirom na činjenicu da najmanje 95 posto globalne opskrbe potječe iz Kine.

Točne podatke o tome koliko Kina ima i proizvodi teško je dobiti, ali ta zemlja postaje sve više zaštitnički nastrojena prema svojim resursima. Na prijelazu godine kineska vlada je najavila da će drastično smanjiti izvoz od rijetkih elemenata. Što može učiniti ostatak svijeta? Ekonomisti tvrde da će se tržištu samo ispraviti: kako cijena bude rasla, rude nižih razreda postat će vitalne. Čini se kako se to već događa. No potrebno je nekoliko godina za pokretanje ili ponovno pokretanje starog rudnika. Predviđa se kako će potražnja za nekoliko rijetkih elemenata - posebice neodimijem, europijem, terbijem i disprozijem - uskoro premašiti ponudu. » Potraži više...

Kako je pamćenje postalo marginalizirano?

Tijekom svoje misije da postane majstor pamćenja, Joshua Foer je sjedio na stolici u podrumu svojih roditelja. Pokušavao je zapamtiti stranicu koja je sadržavala 800 nasumičnih brojeva. Možemo se zapitati zbog čega bi netko želio zapamtiti stotine nasumičnih brojeva. Kao i je li zaista potrebno nositi čudnu kacigu poput njega - a tom slučaju bismo vjerojatno radije ostali s vlastitim nesavršenim pamćenjem. Ljudi koji su u opsesivnoj potrazi za sve boljim pamćenjem često su zaista čudni.

No, knjiga "Moonwalking with Einstein" (šetnja po Mjesecu sa Einsteinom) je više od puke priče o ludilu za pamćenjem. To je sjajna knjiga: ponekad čudna, ali uglavnom pametna, duhovita i naposljetku predstavlja lijepo istraživanje načina na koje pamtimo naše živote i naš svijet u sjećanju. "U ovoj se knjizi radi o godini dana koju sam proveo pokušavajući trenirati svoje pamćenje, ali i pokušavajući ga razumjeti - njegove unutrašnje mehanizme, njegove prirodne nedostatke, njegov skriveni potencijal", piše Foer. Većina od nas ne trudi se oko toga - i to s dobrim razlogom. Kako Foer ističe, to nam nije ni potrebno. Umjesto toga se možemo osloniti na računala, digitalne diktafone i digitalne kalendare.

U ranijim stoljećima, naravno, to nije bilo moguće. Ljudi su, po potrebi, pohranjivali informacije u svojim glavama. Zapisi iz prvog stoljeća govore o kraljevima koji su mogli nabrojati svakog člana svoje vojske, kao i rimske senatore koji su mogli nabrojati nekoliko tisuća političkih saveznika kada ih se to upitalo. Takvi su vođe bili cijenjeni zbog svog snažnog pamćenja. Kako je pamćenje, nekada toliko bitno, postalo toliko marginalizirano?

Foer polako istražuje samu prirodu pamćenja. Istražuje povijest pamćenja, posjećuje znanstvene stručnjake i odlazi na nezaboravan izlet u dom čovjeka čije je pamćenje praktički izbrisano zbog infekcije koja mu je oštetila mozak. Foer je zaključio da su "način na koji doživljavamo svijet i kako u njemu djelujemo proizvodi onoga što pamtimo, a svi smo samo skup navika oblikovanih našim sjećanjima".

Možda je u pravu. Ali je daleko zanimljivije zapitati se da li nas poboljšano pamćenje čini ne samo boljim skupom navika, već i boljim ljudima. Čini li nas sposobnost pamćenja činjenica potpunijima ili jednostavno preopterećenima? I nismo li oblikovani u jednakoj mjeri svime što odlučimo zaboraviti kao i svime što se trudimo upamtiti? Na kraju krajeva, vjerojatno se osjećamo i ugodno uz naše vlastito nesavršeno pamćenje. » Potraži više...

Znanost se okreće istoku

Od svoje gospodarske reforme, koja je počela 1978. godine, Kina je prošla put od siromašne zemlje u razvoju do drugog najvećeg gospodarstva na svijetu. Kina je također izašla iz izolacije kako bi postala politička supersila. Njen uspon bila je jedna od najvažnijih globalnih promjena posljednjih godina: uspon Kine bio je najčitanija vijest desetljeća.

Pa ipak, kada se radi o znanosti i tehnologiji, većina ljudi i dalje zamišlja da je Kina zapela u prošlosti i zamišljaju si zemlju s ogromnim ljevaonicama čelika i silnim zadimljenim tvornicama. Ovo je možda bilo istinito prije par godina, ali to više nije slučaj. Vrlo tiho, Kina je postala drugi najveći proizvođač znanstvenog znanja u svijetu, ispred nje je samo SAD, status koji je postigla zapanjujućom brzinom.

Ako nastavi svojom sadašnjom putanjom, Kina će prestići SAD prije 2020. godine i, kao rezultat toga, svijet će izgledati vrlo različito. Povijesna znanstvena prevlast Sjeverne Amerike i Europe morat će se prilagoditi novom svjetskom poretku.

U 1998. godini, kineska proizvodnja istraživanja iznosila je oko 20.000 proizvoda godišnje. U 2006. godini dosegnula je 83.000, prestižući tradicionalne znanstvene snagatore kao što su Japan, Njemačka i Ujedinjeno Kraljevstvo. Prošle godine premašila je 120.000 proizvoda, odmah iza SAD-ovih 350.000.

Usporedimo li tu stopu rasta s SAD-om, gdje je proizvodnja istraživanja povećana za oko 30 posto u prošlom desetljeću, vidljivo je da uobičajene ideje o upravljanju znanosti jednostavno ne vrijede za Kinu.

Kina se ne bavi znanošću iza zatvorenih vrata; njena međunarodna suradnja raste. Gotovo 9 posto dokumenata čije je podrijetlo iz kineskih institucija imaju američkog koautora. Japansko i britansko koautorstvo također raste. Suradnja s južnom Korejom i Singapurom se gotovo utrostručila između 2004. i 2008. godine, a suradnja s Australijom također se povećala.

Što sve to znači? Kao prvo, pojava Kine kao znanstvene supersile više se ne može poricati, i prije se postavlja pitanje kada nego hoće li postati najplodonosniji svjetski proizvođač znanstvenog znanja. Možda još važnije, kineska regionalna suradnja koja se širi pokazuje da se azijske i pacifičke države više ne oslanjaju na veze s europskim i američkim institucijama koje su tradicionalno predvodile svijet znanosti.

Pitanje za EU i SAD na ulazu u novo desetljeće nije više bismo li trebali surađivati s Kinom, već što možemo staviti na stol kako bismo osigurali da Kina želi surađivati s nama. » Potraži više...

Postanimo fizički aktivni

Mora li vas aktivnost ostaviti bez daha da bi se računala kao vježba? Morate li zaista vježbati pola sata dnevno? Je li bildanje dobar način za održavanje zdravlja svoga srca? To su samo neke od dilema s kojima se mnogi on nas suočavaju kada razmišljaju o najboljem načinu postizanja dobre forme. Dobra vijest je da se znanstvenici uvelike slažu o najboljim načinima postizanja forme, samo što dosad nisu bili tako dobri u prenošenju onoga što su otkrili.

"Nismo dobro učinili što nismo saželi veliki broj istraživanja i rekli što za prosječnu osobu znači doći u formu," potvrđuje Simon Marshall, specijalist za vježbu i sportsku psihologiju na državnom sveučilištu San Diegu u Kaliforniji. Bilo zbog nedovoljne obaviještenosti, ili zato što su neki od nas jednostavno lijeni, većina nas ne vježba dovoljno. Jedno nedavno istraživanje u Ujedinjenom Kraljevstvu otkrilo je da samo trećina odraslih osoba ispunjava preporučene ciljeve za tjelesnu aktivnost.

Ključni uvid u važnost načina života dobiven je istraživanjima iz 1953. godine o londonskim kondukterima u autobusima. U to vrijeme londonski autobusi nisu imali samo vozača nego i konduktera koji je putnicima prodavao karte nakon što su se ukrcali i sjeli. Većina autobusa bili su autobusi na kat, tako da su kondukteri proveli većinu dana hodajući gore-dolje po stepenicama.

Istraživanje je pokazalo da su kondukteri imali upola manje srčanih udara od svojih kolega vozača. "To je bio prvi nagovještaj da je ova nova zastrašujuća epidemija možda povezana s načinom na koji živimo," rekao je Jerry Morris, epidemiolog u Vijeću za medicinska istraživanja Ujedinjenog Kraljevstva, koji je tada vodio istraživanje.

Nakon Morrisovog istraživanja, stotine drugih istraživanja potvrdila su koristi vježbanja za srce i cirkulaciju, kao i za svaki drugi sustav u tijelu. Bolesti koje se mogu spriječiti vježbanjem su moždani udar, rak, dijabetes, bolesti jetre i bubrega, osteoporoza pa čak i bolesti mozga kao na primjer demencija i depresija.

Što se smatra vježbom? Standardni savjet je da bi nam cilj trebao biti tjedno 150 minuta vježbe umjerenog intenziteta. Zamršeno pitanje je što to znači "umjereno". Mjerenje intenziteta aktivnosti po tome koliko vam brzo udara srce je stara stvar. Danas se više koristi metabolička stopa. Obično se prikazuje u jedinicama poznatim kao metabolički ekvivalent, ili MET. To je metabolička stopa za vrijeme određene aktivnosti podijeljena sa stopom kada samo sjedimo i ne radimo ništa. Umjerena vježba je definirana kao sve što spada u raspon između 3 i 6 MET-a.

Koliko i kako često? Pola sata vježbe umjerenog intenziteta najmanje pet dana u tjednu je nekada bio nužan režim za održavanje kondicije. Sada postoji suglasnost da vježba ne mora biti podijeljena u svakodnevne doze. Ako vam je cilj 150 minuta tjedno možete ih podijeliti kako god želite.

Kako mogu znati da postižem formu? Aerobna kondicija je poznata i kao kardiorespiratorna ili kardiovaskularna kondicija. To se svodi na to koliko učinkovito tijelo dostavlja kisik mišićnim stanicama.

Najbolji način procjenjivanja nečije aerobne kondicije je mjerenje maksimalne potrošnje kisika koju osobe mogu postići tijekom vježbe kojoj postupno raste intenzitet. Obično ispitanik trči na pokretnoj traci koja se ubrzava i diše kroz masku koja mjeri razinu kisika u zraku kojeg izdiše. Što je veća vaša maksimalna potrošnja kisika, u boljoj ste formi. » Potraži više...

Trebamo kreativno razmišljati o putovanju u svemir

Tijekom svakog od Apollo letova, ostao sam kod kuće umjesto odlaska u školu, zbijen u podrumu kraj televizora. Zamišljao sam mogućnost da bih jednog dana mogao iskusiti uzbuđenje putovanja u svemir. To se nije dogodilo. Istraživanje svemira se smanjilo. Nitko osim nekolicine milijardera nije nikada boravio u svemiru. S Mjeseca se ne vadi rijetka ili skupa rudača. Osim komunikacijskih satelita, svemir je bez industrije. Što se dogodilo? Zašto se san o neograničenom putovanju svemirom i brojnim novim svemirskim mogućnostima za čovječanstvo osušio i doživio neuspjeh?

Odgovor je relativno jednostavan: stvarnost je prevladala. Putovanje u svemir je skupo i opasno, a gotovo da i nema znanstvenog opravdanja za njega. Svi ovi faktori proizlaze iz istog problema: većina nevjerojatno visoke cijene putovanja u svemir otpada na održavanje ljudi živima tijekom tog procesa, što ostavlja vrlo malo novca za druge stvari. Moramo ponovo procijeniti svoje snove iz djetinjstva.

Važno je priznati, prije svega, da je postignut određen napredak. Poslali smo robote na mjesta na kojima ljudi nikada ne bi mogli preživjeti. Prva vozila su otišla na Mars. A svemirski teleskop Hubble, možda najvažniji i najskuplji uređaj bez posade ikada poslan u svemir, zarobio je našu maštu na način na koji to nikada nije uspjelo Međunarodnoj svemirskoj postaji. A naša se robotska tehnologija i dalje poboljšava. Ovo ne znači da je slanje ljudi u svemir potpuno besmisleno. Naša će budućnost vjerojatno zahtijevati i svemirske postaje izvan naše planete. Slanje ljudi u svemir radi avanture i možda eventualnog stanovanja je legitiman cilj.

No, trebali bismo biti iskreni. Pretvaranje kako će putovanja u svemir pomaknuti granice znanosti prema naprijed ili nam pružiti ogromne nove mogućnosti za korištenje jeftinih ili ograničenih resursa je neiskreno. Ako tražimo inspiraciju, trebamo raditi stvari koje nadahnjuju - a ne beskonačno lebdjeti u orbiti oko Zemlje. Trebamo nove ideje. Ako želimo razbiti ciklus razočaranja, bit će nam potrebno kreativno razmišljanje. » Potraži više...

Ukidanje rada forenzičkog laboratorija Ujedinjenog Kraljevstva

Prije četvrt stoljeća Alec Jeffreys otkrio je nešto što će kasnije revolucionirati forenzičku znanost. Iako je razvio tehniku "određivanja genetskih svojstava" na Sveučilištu u Leicesteru, Ujedinjeno Kraljevstvo, velik dio njezinog uspjeha posljedica je istraživanja u Službi za forenziku Ujedinjenog Kraljevstva koje je uvelike unaprijedilo njezinu točnost, osjetljivost i snagu. Zbog toga je britanska vlada s nevjericom i očajem najavila "postupnu likvidaciju" Službe za forenziku do ožujka 2012. godine iz komercijalnih razloga. Služba gubi oko 2 milijuna funti mjesečno i od nje su konkurentnije tvrtke iz privatnog sektora.

Jasno je da organizacija koja nudi svjetski vodeća istraživanja nikad neće moći konkurirati komercijalnim dobavljačima koji se usredotočuju na najniži trošak i najveću učinkovitost - niti bi to trebala. Uvijek će postojati potražnja za prilagođenim ispitivanjima, uvjetovanim okolnostima pojedinačnih slučajeva. Oni su važni za pravosuđe, iako možda nisu najjeftiniji u ponudi. Neovisno drugo mišljenje je ključno u forenzičkoj znanosti, a trebalo bi dolaziti od vlade i sveučilišnih laboratorija.

Što se tiče DNK dokaza i ostalih znanstveno utemeljenih tehnika koje igraju sve značajniju ulogu u otkrivanju i osuđivanju počinitelja kaznenih djela, potrebno je trajno istraživanje kako bi se te metode poboljšale i kako bi se izbjegli pogrešni zaključci. Još uvijek trebamo činiti više kako bismo uklonili subjektivni element iz ispitivanja DNK. Ujedinjeno Kraljevstvo dalo je jedinstveni doprinos razvoju forenzičke znanosti - a to bi moglo još dugo trajati. Čak i ako je odluka o obustavi rada Službe za forenziku konačna, britansko pravosuđe će i dalje će trebati istraživanje, razvoj, obrazovanje, napredno istraživanje i izvor mjerodavnog neovisnog drugog mišljenja u svim područjima forenzičke znanosti. » Potraži više...

Jezici su poput tajnih šifri

Usluge automatskog prevođenja čine nam se poput magije. Unesite neki strani tekst i odmah ćete zauzvrat dobiti pristojnu englesku verziju - osim ako jezik vašeg teksta nije farsi ili bilo koji od brojnih drugih često korištenih jezika koje računala trenutno ne mogu prevesti. Razlog tome je što se tehnike strojnog prevođenja oslanjaju na analizu statističkih svojstava istog teksta napisanog na dva različita jezika - englesko-španjolskog rječnika, na primjer. Imamo usporedne podatke za uobičajene jezične parove kao što su francusko-engleski, ali je za rijetke ili neuobičajene jezične parove vrlo teško pronaći dvojezične izvore.

Sujith Ravi, računalni znanstvenik sa Sveučilišta u Južnoj Kaliforniji iskušava novi pristup problemu. Ravi i njegov kolega Kevin Knight postupaju s prijevodom kao s kriptografskim problemom, kao da je tekst na stranom jeziku jednostavno engleski tekst s naprednim sustavom enkripcije. Njihov softver probija tu šifru procjenjujući vjerojatnost da strana riječ odgovara engleskoj riječi na temelju toga koliko se puta ona pojavljuje u tekstu.

Kako bi osigurali da prijevod ima smisla, oni koriste još jedan softver kako bi procijenili kvalitetu dobivenog engleskog teksta. Taj postupak zauzvrat prilagođava vjerojatnosti koje se koriste u softveru za prevođenje. Oni su testirali sustav na zbirci kratkih fraza kao što su "prošla godina" i "četvrto tromjesečje", pokušavajući prevesti španjolski ekvivalent natrag na engleski, zajedno s brojnim filmskim podnaslovima koji su postojali na oba jezika. Dobiveni prijevodi - poznati, zbunjujuće, kao "jednojezični" prijevodi - ocijenjeni su visoko u usporedbi sa standardnim računalnim tehnikama prevođenja. No, tek ćemo vidjeti mogu li se modeli prilagoditi na nešto više od takvih kratkih fraza kako bi obrađivali duže, složenije tekstove.

Ravi i Knight također istražuju kako bi nam jednojezične metode mogle pomoći da "probijemo" davno izgubljene jezike ili nepoznate sustave enkripcije. Ali što je s odlučujućim jezikom - mogu li njihove metode prevesti jezik vanzemaljaca? "U potpunosti", kaže Ravi. "Također možemo razmišljati o dešifriranju govora dupina". Jednojezično prevođenje također bi moglo pomoći vojnicima ili radnicima kako bi mogli brzo reagirati kada se nalaze u zemljama čiji im jezik nije poznat; na primjer, pri reakciji na bombaški napad u Indoneziji ili na potres na Haitiju. » Potraži više...

Učinkovit razvoj softvera

Ovih dana, namnožio se golem broj razvojnih alata, od kojih se mnogi temelje na "vizualnom dizajnu". Najtipičniji primjer je Visual Studio, alat kojeg Microsoft prodaje kako bi programere natjerao da koriste njegove proizvode i njegovu razvojnu platformu. Također je uobičajeno da to zahtijeva goleme timove programera i da su te aplikacije razvijene s nebrojenim slojevima u potrazi za navodnom "neovisnošću" između različitih aspekata (na primjer prezentacije, poslovne logike i stražnjeg kraja - backend). I, povrh svega, često se naširoko priznaje da su računalni programi po prirodi kompleksni. Što znači da kreiranje i najjednostavnijeg dijela može zahtijevati više od trivijalne linije koda. Sve gorenavedeno stvorilo je brojne različite probleme i učinilo informacijske tehnologije nužnim zlom u većini (ako ne i svim) organizacijama diljem svijeta.

Ali, što prilično čudi, postoje mnoge popularne aplikacije koje koriste tisuće (ponekad i milijuni) korisnika, a koje kvalitetno rješavaju sofisticirane potrebe korisnika i prilično su stabilne, a nastavljaju se s vremenom razvijati i nije im zapreka što se naširoko koriste.

Jedna od tajni za taj tip aplikacija je da su one jednostavno pametno programirane; obuhvaćaju većinu svoje složenosti u pametnim komponentama koda i izbjegavaju nepotrebnu redundantnost kao i nepotrebne složene slojeve koji ne rade ništa drugo osim što dodatno kompliciraju stvari.

Brooksov zakon Fred Brooks objavio je 1975. godine zakon koji je vrlo istinit čak i u ovom stoljeću: "Dodavanje ljudstva softverskom projektu koji kasni, dodatno odgađa projekt".

To jednostavno znači da je novim ljudima teže sustići projekt koji je složen po prirodi, a još je složenije postići da ga ti novi ljudi razumiju.

Prvi korak prema učinkovitom razvoju softvera sastoji se od stvaranja dovoljno robusnog a jednostavno (vješto) programiranog okvira. Okvira koji će omogućavati da se dinamično generira bilo kakva živa komponenta ili objekt s kojim će korisnik komunicirati.

Drugi važan koncept je višestruka upotrebljivost, koji bi trebao minimizirati potrebu za programiranjem istog skupa funkcija ili svojstava više puta bez potrebe za ponavljanjem. Drugim riječima, stvaranje "crne kutije" koja omogućava zaboravljanje dubljih detalja i dopušta programerima da se usredotoče na nove značajke.

Stvaranjem solidnih, pametnih objekata koji mogu dinamično interpretirati unaprijed definirane protokole na osnovi robusnog okvira, programeri (i sposobni korisnici) mogu jednostavno odrediti u lijepo dizajniranom sučelju sve poslovne parametre rješenja za koja žele imati aplikaciju, ne vodeći brigu oko detalja programiranja sučelja, poslovne logike i stražnjeg kraja.

Kako se koncept sve više i više širi i sve je manje vizualnog programiranja, a sve više pametnog programiranja (koje dopušta da se "vizualni" dio automatski izražava okvirom), softverski projekti će se dovršavati ranije, s manjim razvojnim timovima, zbog čega će biti manje grešaka i stoga i manje potrebe za "traženjem grešaka", brže održavanje kod izmjena (i stoga manje komplicirano i jeftinije upravljanje protokolima za promjene). Kada se sve to dogodi, softverski projekti će se dovršavati ranije i uz značajno manje troškove. » Potraži više...

Dovedite se u stanje učenja

Ponavljate za ispit? Započnite tako da se dovedete u stanje učenja. Do sada su neuroznanstvenici bili usmjereni na određivanje dijelova mozga koji su aktivni za vrijeme učenja. "Ali nitko nije gledao na stanje pripremljenosti", kaže John Gabrieli s Tehnološkog instituta u Massachusettsu. "Ideja je da se prije događaja odredi je li mozak spreman za učenje".

Gabrieli i njegovi kolege koristili su funkcionalno skeniranje magnetskom rezonancom kako bi pratili prirodno promjenjivu moždanu aktivnost 20 volontera i istražili da li mozak ulazi u takvo stanje učenja. Za vrijeme boravka u skeneru, svakoj je osobi prikazano 250 slika, jedna po jedna, te se od njih tražilo da ih upamte. Volonterima su slike ponovno prikazane 2 sata kasnije - i to pomiješane s 250 novih slika - te se od njih tražilo da se sjete slika koje su vidjeli ranije.

Tim bio iznenađen kada je otkrio da su pojedinci, u trenucima prije nego što su im prikazane slike kojih su se kasnije sjetili, imali niske razine aktivnosti u području mozga koje je poznato kao vrlo aktivno tijekom učenja. "Možda je činjenica da je ovo područje bilo manje aktivno značila da je oslobođen prostor - da je postao otvoreniji za poticaje kako bi izazvao reakciju", sugerira Gabrieli.

Njegova je ideja postići da učenje bude učinkovitije. "Možete zamisliti računalni sustav za učenje koji bi se zaustavio kada mozak nije spreman za učenje i ponovno pokrenuo kada jest", kaže on. Sljedeći bi korak trebao koristiti postojeću metodu skeniranja kako bi uvježbao pojedince da svojevoljno uđu u takva stanja uma, te ih nagradio kada to učine. Optimiziranje ovih područja u mozgu pružilo bi nam sofisticiraniji način za pristup učenju. Ovo je vrlo uzbudljiva ideja. » Potraži više...

Nepoznati genom

Robert Sinsheimer je imao problem 1984. godine. Kao kancelar Sveučilišta u Kaliforniji, Santa Cruz, prikupio je 36 milijuna dolara od potrebnih 70 milijuna dolara za novi teleskop, ali je odjednom uskočio novi donator i dao cjelokupan iznos od 70 milijuna dolara. Problem na kojem bismo možda mogli i zavidjeti, ali da Sinsheimer nije uspio uvjeriti postojeće donatore za potporu još jednom velikom znanstvenom projektu, sveučilište bi moralo vratiti 36 milijuna dolara. Dok fizičari i astronomi rijetko oklijevaju tražiti ogromne svote, biolozi su uvijek bili skromni. Ali je Sinsheimer, molekularni biolog, odlučio kako je vrijeme da se to promijeni. Predložio je stvaranje instituta za sekvenciranje ljudskog genoma.

Taj plan nikada nije proveden, ali je doveo do prve radionice na kojoj se razgovaralo o sekvenciranju ljudskog genoma, a koja je održana 1985. godine u Santa Cruzu. Međutim, većina biologa nije prigrlila ovu ideju. U stvari, mnogi su je ismijavali. Razlog je bio taj što su biolozi smatrali kako je veći dio naše DNK beskoristan. S obzirom na to da je sekvenciranje DNK u to vrijeme bilo vrlo sporo i skupo, mnogi su smatrali da je sekvenciranje cijelog genoma uzaludno trošenje novca. Bojali su se da bi projekt mogao oduzeti financiranje njihovim postojećim studijama.

Unatoč prigovorima, ideja je dobila zamah. Projekt je službeno započeo u SAD-u 1990. godine. Uskoro se proširio na cijeli svijet. Na tiskovnim konferencijama diljem svijeta 26. lipnja 2000. godine, svijetu je rečeno kako je projekt završen, odnosno da barem postoji "radni nacrt". Teži dio - pokušati dati svemu smisao - sada je mogao početi. » Potraži više...

Kako će projekt ljudskog genoma promijeniti naše živote

Prošle su godine liječnici u Turskoj poslali uzorak krvi djeteta koje je bilo dehidrirano i nije moglo dobiti na težini u laboratorij Richarda Liftona na Medininski fakultet Yale. Liječnici su posumnjali da dječak ima genetski poremećaj koji utječe na bubrege. U roku od 10 dana, Liftonov je tim sekvencionirao sve djetetove gene za kodiranje proteina - oko 1 posto genoma - te pronašao mutaciju odgovornu za njegovu bolest. Pa ipak, umjesto da uzrokuje probleme s bubrezima, mutacija utječe na apsorpciju soli u crijevima. Srećom, ovo se može jednostavno liječiti pažljivom svakodnevnom primjenom uravnotežene otopine glukoze i soli. Zasad je liječenje uspješno.

Ovako brza dijagnoza ne bi bila moguća prije nekoliko godina. Ne samo da bi bila dugotrajna i skupa bez svih tehnologija koje su razvijene kao rezultat projekta ljudskog genoma, već se mutaciju ne bi moglo identificirati bez drugih sekvenci s kojima bi se dječakova sekvenca mogla usporediti. Ove bi se prednosti također mogle proširiti i na buduće generacije. Kada dječak odraste, on može - ako tako odluči - osigurati da svako dijete koje dobije ne pati od iste bolesti. Danas je rutinski postupak testirati umjetno oplođene embrije na određene genetske mutacije i implantirati samo one embrije koji ih nemaju. Tisuće roditelja diljem svijeta već se opredjeljuju za genetsku dijagnostiku prije implantacije kako bi osigurali da ozbiljne bolesti ne prijeđu na njihovu djecu.

Malo je ljudi koji su imali toliko izravnu korist zbog projekta ljudskog genoma poput dječaka u Turskoj, ali bi se to moglo dramatično promijeniti u sljedećih nekoliko godina. Već se desetljećima govori o ispitivanju ljudskih gena da bi se vidjelo kako će ljudi reagirati na lijekove, ali tek sada to počinje postajati stvarnost. Trenutno postoji oko 10 lijekova uz koje bi trebalo provoditi genetske testove. Očekuje se da će ovaj broj brzo rasti, jer postoji nekoliko gena koji utječu na način na koji tijelo prerađuje veliki broj različitih lijekova. Najprodavaniji lijek Plavix, na primjer, je sredstvo protiv zgrušavanja krvi koje se koristi za sprečavanje srčanog i moždanog udara. Mnogi ljudi, a posebno oni afričkog ili azijskog porijekla, imaju varijacije u enzimu po imenu CYP2C19, zbog kojih se tek manja količina lijeka pretvara u aktivni oblik u tijelu. Ti ljudi trebaju ili veće doze ili sasvim drugi lijek. » Potraži više...

Simulator živuće Zemlje

Ovo bi mogao biti jedan od najambicioznijih računalnih projekata ikada. Međunarodna skupina znanstvenika namjerava stvoriti simulator koji može replicirati sve što se događa na Zemlji - od globalnih vremenskih obrazaca i širenja bolesti do međunarodnih financijskih transakcija ili zagušenja na cestama. Nazvan "simulatorom živuće Zemlje" (LES - Living Earth Simulator), projekt ima za cilj unaprijediti znanstveno razumijevanje onoga što se odvija na planetu.

"Mnogi problemi koje imamo danas - uključujući socijalne i ekonomske nestabilnosti, ratove, širenja bolesti - povezani su s ponašanjem ljudi, ali očito postoji ozbiljan nedostatak razumijevanja načina na koji društvo i gospodarstvo funkcioniraju", kaže doktor Helbing sa švicarskog Federalnog tehnološkog instituta, koji predsjedava projektom "FuturICT" koji ima za cilj stvoriti simulator. Zahvaljujući projektima kao što je akcelerator čestica izgrađen u CERN-u, znanstvenici znaju više o počecima svemira nego o vlastitom planetu, tvrdi Helbing. Ono što je potrebno je akcelerator znanja, kako bi se sudarale različite grane znanja, kaže on. Rezultat će biti LES. On će biti u mogućnosti predvidjeti širenja zaraznih bolesti kao što je svinjska gripa, utvrditi metode za rješavanje klimatskih promjena, pa čak uočiti i nagovještaje nadolazeće financijske krize.

No, kako bi ovako ogroman sustav funkcionirao? Za početak bi trebao sadržavati podatke - mnogo njih - koji pokrivaju cijeli raspon aktivnosti na planetu. Također bi ga trebala pokretati superračunala koja su sposobna obavljati izuzetno kompleksne izračune. Iako hardver još nije sastavljen, mnogo podataka se već generira. Osim toga, Helbing i njegov tim već su identificirali više od 70 internetskih izvora podataka za koje vjeruju kako se mogu koristiti, uključujući Wikipediju, Google Maps i nekoliko drugih. Integracija takvih izvora podataka u stvarnom vremenu s milijunima drugih izvora podataka - od financijskih tržišta i medicinske dokumentacije do društvenih medija - u konačnici bi pokretala simulator. Sljedeći korak je stvoriti okvir koji bi pretvorio tu gomilu podataka u modele koji točno repliciraju ono što se događa na Zemlji.

Međutim, nije dovoljno jednostavno imati mnogo podataka kako bi se izradila vjerodostojna simulacija planete. Nije da ne znamo dovoljno o većini problema s kojima se svijet suočava, od klimatskih promjena do krajnjeg siromaštva, već ne poduzimamo nikakve radnje na informacijama koje imamo. Bez obzira na izazove s kojima se projekt suočava, veća opasnost bila bi ne pokušati iskoristiti računalne alate koje sada imamo - i koje ćemo imati u budućnosti - kako bismo poboljšali naše razumijevanje globalnih socioekonomskih trendova. » Potraži više...

Koliko visoko može letjeti jedrilica?

Unutar jedrilice visoko iznad snijegom prekrivenih vrhova Anda u Patagoniji, spremnik je počeo ispuštati zrak. Einar Enevoldson odmah je znao da se nalazi pred teškom odlukom. Pokušavao je letjeti jedrilicom na rekordnoj visini od 15.000 metara i iznad nje - podvig koji je većina pilota smatrala nemogućim. S njim u zrakoplovu bio je i milijarder Steve Fossett, koji je financirao pokušaj.

Zrak pod visokim pritiskom iz spremnika prolazio je kroz meke cijevi i ulazio u Fossettovo narančasto zaštitno odijelo. Odijelo se napuhnulo i ukrutilo. To se nije trebalo dogoditi na njihovoj visini. Da se odijelo nastavilo i dalje puniti zrakom, Fossett bi bio imobiliziran satima. Što je još gore, njegovo je odijelo moglo blokirati kontrole pa bi bilo nemoguće sigurno prizemljiti zrakoplov. Pa ipak, dok se zima na jugu približavala kraju, ovo je mogla biti njihova posljednja prilika za let. Enevoldson, koji je u to vrijeme imao 74 godine, proveo je 15 godina u pripremama za ovaj let, a desetljećima je sanjao o tome. Kada bi samo mogli doći dovoljno visoko to bi dokazalo njegovu teoriju da i jedrilica može dospjeti visoko u stratosferu. Povratak bi značio veliko razočaranje ali je bilo rizično nastaviti. To je bilo 2006. godine.

Ovaj je let bio dio odvažnog plana po nazivu "Projekt Perlan". Enevoldson procjenjuje da je pronašao način za put u veće visine od bilo koga u letjelici s krilima, hvatanjem stratosferskih valova kojima snagu daje polarni vrtlog. Njegov je cilj letjeti bez motora do visine od 27.500 metara. » Potraži više...

Pomicanje granica zrakoplovnih istraživanja

Gore u visinama tlak zraka iznosi manje od 1 posto tlaka na razini mora. To je ekvivalentno tlaku na površini Marsa, a zrak je previše rijedak kako bi podržavao masu praktički bilo kojeg zrakoplova s posadom. Stoga tim gradi zrakoplov s krilima koji se razlikuje od svih dosad viđenih - kombinacija je jedrilice i svemirske kapsule, a bit će lagan i dovoljno brz kako bi letio na ovoj ekstremnoj visini. Nakon nekoliko godina planiranja, odgoda i tragedije, ovaj je projekt spreman za pomicanje granica zrakoplovnih istraživanja. Službeni visinski rekord za kontinuiran vodoravan let zrakoplova s pilotom je 22.500 metara, postavljen u zrakoplovu Lockheed U-2 prije 23 godine. Druge su letjelice išle čak i više u stratosferu, ali nisu imale krila. Piloti borbenih mlaznih zrakoplova, na primjer, koristili su potisnike kako bi podigli zrakoplov po paraboličnoj putanji na više od 30.500 metara, ali ih je masa zrakoplova brzo povukla prema dolje.

Bez teškog motora ili goriva, krila jedrilice u načelu bi mogla podržavati ovu letjelicu u stratosferi. Problem je kako doći tamo gore. Za svoje najviše vožnje piloti jedrilice traže "planinske valove" koji se formiraju kada se vremenska fronta prelije preko planine, stvarajući struje zraka prema gore na strani gdje je zavjetrina. Na njih ukazuju lentikularni oblaci koje oblikuje valoviti zrak. Međutim, postoji ograničenje koliko visoko te struje mogu ići. Tek nešto ispod stratosfere, vjetrovi imaju tendenciju mijenjati smjer ili se u potpunosti zaustaviti, što ubija bilo kakav planinski val. Stoga su piloti dugo pretpostavljali da je tropopauza - između 10.000 i 15.000 metara - maksimalna visina na koju možete dospjeti jedrilicom. » Potraži više...

Najviši valovi na svijetu

Enevoldson je bio uvjeren da je to pogrešno. A početkom 1990-ih godina pronašao je ključni dokaz koji je podržavao njegovu teoriju. U to je vrijeme bio u svojim 50-tim godinama, a priznato mu je 13 svjetskih rekorda tijekom nekoliko desetljeća koje je proveo kao pilot američkog ratnog zrakoplovstva, RAF-a i NASA-e. Prilikom posjete Institutu za atmosfersku fiziku u Njemačkoj, za oko mu je zapela slika obješena na zid. Direktor laboratorija mu je objasnio da je slika proizvedena uz pomoć lidara, radara ugrađenog na istraživački zrakoplov i usmjerenog gore prema nebu iznad Švedske na dalekom sjeveru.

Ta je slika prikazivala čestice koje su se dizale i padale u arktičkim oblacima na velikim visinama. Ono što je Enevoldson gledao bio je planinski val unutar stratosfere, isti onaj fenomen na kojem su piloti već desetljećima jedrili u troposferi, samo mnogo viši. U to su vrijeme meteorolozi otkrivali da se takvi valovi formiraju na oba pola u zimskim mjesecima, kada se hladan zrak spušta prema Zemlji. Dok se zrak spušta, Coriolisov efekt vrti ga u krug i stvara vrtlog koji se sastoji od vjetrova koji okružuju Arktik i Antarktik. Jednom kada ovi snažni vjetrovi dospiju do Anda oni stvore najviše planinske valove na svijetu. » Potraži više...

Prvi pokušaj

I tako su se deset godina kasnije Enevoldson i Fossett našli visoko iznad Argentine. Njihova je jedrilica nazvana Perlan 1, prema fotografiji oblaka u Njemačkoj. Kako bi izbjegli potrebu za izradom skupe kabine pod tlakom, posudili su svemirska odijela od Enevoldsonovih starih prijatelja iz NASA-e. To je bio već drugi dan za redom da je Fossettovo odijelo bilo neispravno. Enevoldson je otvorio zračne kočnice i usmjerio vrh nosa jedrilice prema Zemlji. Misija je zamalo prekinuta, ali su odlučili pokušati još jednom.

Odjednom, bio je tu. Veličanstveni val nosio ih je prema gore. Kasnije su GPS i meteorološki modeli pokazali kako su Enevoldson i Fossett putovali od vrha jednog vala do dna višeg susjednog vala. Taj im je ključni manevar omogućio uzlet u stratosferu i postavljanje svjetskog visinskog rekorda za jedrilice. Također im je pružio prvu izravnu potvrdu o meteorološkim modelima stratosferskih valova na južnoj hemisferi.

Do trenutka kada su dospjeli na 15.600 metara visine, bili su u zraku već više od 5 sati i temperatura u kabini pala je na -10 stupnjeva Celzija. Bili su iscrpljeni, pa su se odlučili spustiti - ali zrak koji se uzdizao nije pokazivao znakove da će stati. Prije nego što su sletjeli, Fossett je izjavio kako je vrijeme za izgradnju zrakoplova pod tlakom. Sljedeći su put trebali dospjeti na 27.500 metara, što bi bila najveća visina na koju je neki pilot dospio pomoću letjelice s krilima. Fossett nije doživio da to vidi. Tek nešto više od godinu dana kasnije, poletio je upravljajući jednomotornim zrakoplovom s privatne piste u Nevadi i nestao. Enevoldson je bio dio spasilačke ekipe. Fossettov uništeni zrakoplov, zajedno s njegovim ostacima, nije pronađen gotovo 13 mjeseci. Enevoldson je izgubio prijatelja i kopilota, kao i njegova financijska sredstva. Činilo se da je avantura završila. » Potraži više...

Put do ruba svemira

Danas, jednom mjesečno, Enevoldson vozi 9 sati u smjeru sjevera od svoje kuće u blizini grada Berkeley u Kaliforniji do malog grada po nazivu Bend u Oregonu. Njegovo je odredište mala privatna zračna luka s pet neobilježenih hangara. Unutra lete iskre, čuju se svrdla kako buše kroz metal, a radnici polažu ljepljive listove ugljičnih vlakana u kalupe. To je tvrtka "Windward Performance". Greg Cole, vlasnik tvrtke, zrakoplovni je inženjer, projektant, obrtnik i iznad svega perfekcionist. To je razlog zbog kojeg je Enevoldson izabrao njega i njegov tim za izgradnju zrakoplova koji će ga dovesti na 27.500 metara visine, nazvanog Perlan 2.

Coleov tim izrađuje gotovo sve komponente, od trupa do 13 metara dugih krila. Na zrakoplov će se potrošiti lavovski udio novčane injekcije u iznosu od 2,5 milijuna dolara, koja je 2010. godine spasila projekt, a taj je spas omogućio multimilijunaš Dennis Tito, najpoznatiji svemirski turist na svijetu, koji će također dobiti mjesto u zrakoplovu. » Potraži više...

Perlan 2

Perlan 2 je kombinacija jedrilice i svemirske kapsule. Njegova je kabina ne samo pod pritiskom već i potpuno hermetički zatvorena. Kako bi let s posadom na velikim visinama bio siguran, mlazni zrakoplovi svoje kabine drže pod pritiskom stalnim usisavanjem vanjskog zraka, ali za Perlan 2 to nije opcija budući da nema motor. Umjesto toga će koristiti komprimirani zrak pohranjen u svom repu za prilagodbu tlaka u kabini. Piloti će udisati zrak iz odvojenog spremnika.

Krila i trup projektirani su kako bi Perlan 2 na velikim visinama putovao brzo. Što se više penjete, brže morate ići. Ako letite presporo ne postoji dovoljan protok molekula zraka oko krila koji bi vas održao u zraku. Ali ako letite brže, dva faktora mogu stvoriti otpor na krilima i usporiti vas. Svaki od tih problema zasebno je već ranije riješen u bezbrojnim dizajnima zrakoplova, ali će Perlan 2 biti prvi koji se s njima uhvatiti u koštac istovremeno, kaže zrakoplovni fizičar Mark Drela s Tehnološkog instituta u Massachusettsu.

Prvi problem je problem "Machovog broja". Dok se zrakoplov približava brzini zvuka (1 Mach), udarni se valovi mogu formirati na stražnjoj strani krila gdje je protok zraka najbrži - a to povećava otpor. Drugi problem, problem "Reynoldsovog broja", također usporava zrakoplov. Zrak točno nasuprot površine krila poznat je kao granični sloj. On bitno pridonosi obliku krila dok ono presijeca okolni zrak. Niska gustoća zraka čini taj sloj debljim i tako povećava otpor. Naročito je vjerojatno da će ovo utjecati na brz i relativno malen zrakoplov kao što je Perlan 2, koji je dug 10 metara od nosa do repa. » Potraži više...

Jedinstveni dizajn krila

Kako bi izbjegao ove probleme, Cole je osmislio jedinstveni dizajn krila. Većini ljudi ono izgleda kao i svako drugo krilo jedrilice, ali je vrlo različito. Na primjer, njegov je prednji rub deblji od normalnog krila jedrilice, a stražnji kraj krila skreće malo prema dolje. "Ovo je vrlo suptilno, ali je u stvari značajna razlika", kaže Drela. "Perlanov je aerodinamički profil sličan nečemu što možete naći na malim jedrilicama na daljinsko upravljanje". Coleovo bi krilo moglo letjeti i na Mars, pa nije nemoguće da će ovaj dizajn dospjeti i u druge zrakoplove, pa čak i svemirske letjelice.

Hoće li ono biti uspješno i na Zemlji, trebalo bi biti otkriveno kasnije ove godine kada počnu ispitivanja. Ako sve prođe dobro, Perlan 2 uskoro će biti isporučen u Buenos Aires, Argentina. Od tamo će kontejner kopnom krenuti 2700 kilometara južno, sve dok ne dospije do male zračne luke po imenu El Calafate. Enevoldson je okupio tim od osam stručnih pilota jedrilica, uključujući i sebe. On predviđa da će rekord biti postavljen u etapama i da će svaki let ići malo više od prethodnog, usput testirajući zrakoplov. Kako bi maksimalno povećali svoje šanse, sa sobom vode i meteorologa kako bi provodili prognoze gotovo u stvarnom vremenu. Također se nadaju da će surađivati sa znanstvenicima iz raznih institucija. » Potraži više...

Atmosferski valovi

Nadaju se da će istraživački zrakoplov letjeti u istom zračnom prostoru, istovremeno pružajući najnovije i najtočnije podatke. Zauzvrat, meteorolozi žele da Perlan 2 prikupi podatke "in situ" na visinama koje su njima nedostižne. Posebno su zainteresirani da otkriju što se događa kada se atmosferski valovi "slome" i zašto se to događa. Valovi koji se slamaju glavni su pokretač strujanja zraka u stratosferi, a ukoliko ih vremenski modeli ne predstavljaju pravilno, struje zraka se mogu početi kretati u sasvim pogrešnom smjeru u računalnim simulacijama. Istraživači također žele saznati zbog čega se u ovom području stvara više stratosferskih valova od bilo koje druge lokacije na svijetu.

Kada Perlan 2 poleti s piste, bit će to gotovo 110 godina nakon polijetanja prvog zrakoplova s posadom. U to su vrijeme hrabri piloti stalno pomicali granice onoga što smo mislili da je moguće u zrakoplovu. Danas je preostalo svega nekoliko lokacija na Zemlji gdje zrakoplovi nisu letjeli, no upravo je tamo krenuo Perlan 2.

Kako će Enevoldson znati da je postalo previše rizično? To će biti turbulencije na vrhovima krila, podrhtavanje trupa - znak da se nešto u zraku promijenilo. Čim zakorači u jedrilicu, ona postaje produžetak njegovog tijela. Tijekom svih godina koje je proveo kao probni pilot, uvijek je imao kontrolu. U nekom će se trenutku Enevoldson morati vratiti. Sve do tog trenutka nastavit će se penjati sve više i više, u područja koja mogu doseći jedino pioniri zrakoplovstva. » Potraži više...

Kako se svjetlost ponaša?

Do početka 20. stoljeća svjetlost je uspješno opisana kao oscilirajući val koji nosi elektromagnetsku silu. To se čini očiglednim kada vidimo, na primjer, da se svjetlost savija i širi, odnosno raspršuje prilikom nailaska na prepreku, baš poput vala vode. Međutim, Albert Einstein je 1921. godine dobio Nobelovu nagradu za svoje objašnjenje emisije elektrona iz određenih metala kada su oni osvijetljeni (fotoelektrični efekt) pretpostavljajući da se svjetlost sastoji od čestica. Ti mali paketi energije bez mase kasnije su dobili naziv fotoni.

Pa što je onda svjetlost, val ili čestica? Čini se da je odgovor - oboje. Svjetlost se ponekad ponaša kao jedno, a ponekad drugo, ovisno o situaciji. Kvantna teorija također nalaže da postoje temeljna ograničenja o onome što možemo znati o svijetu, a to je ideja koja je utjelovljena u Heisenbergovom principu neodređenosti. Jedna od posljedica je da svjetlosni val nije opisan besprijekorno oscilirajućom sinusoidom. Fotonska strana unosi određene nepravilnosti i u amplitudu vala i u njegovu fazu.

1960-tih je godina fizičar Roy Glauber zbrojio ove elemente u kvantnu teoriju svjetlosti zbog koje je dobio i Nobelovu nagradu. On je pokazao kako se nesigurnost, bilo u amplitudi ili u fazi, može "stisnuti" dopuštajući da druga vrijednost poraste. Takvi signali, koji se sastoje od manje neposlušnih, stisnutih fotona, mogu biti poput radio signala s manje šuma, što čini optičke komunikacijske mreže otpornijima na greške. Ovaj se napredak sada koristi za povećanje osjetljivosti velikih mjernih instrumenata koje zovemo interferometri, a koje koristimo za traženje gravitacijskih valova predviđenih Einsteinovom općom teorijom relativnosti. » Potraži više...

Moć pokretanja molekula

Fotoni od kojih se sastoji sunčeva svjetlost možda i nemaju masu, ali oni još uvijek nose moment i na taj način primjenjuju silu na sve što dodirnu. Doduše, to nije velika sila. Na razini mora na Zemlji, "radijacijski tlak" sunčeve svjetlosti je oko 50 milijuna puta manji od atmosferskog tlaka. Međutim, kada se primijeni na sitne predmete ili preko velikog područja, on postaje nešto s čime vrijedi računati.

Novo područje optomehanike ide čak i dalje od toga. Ovdje se svjetlost koristi za kontrolu mehaničkih komponenti na nanorazini. Prošle je godine jedan tim koristio ovaj princip kako bi pojačao mehaničke oscilacije malog rezonatora na isti način na koji se svjetlost pojačava u laseru. Korištenjem svjetlosti za uklanjanje energije iz takve strukture i time ga hladeći, također možemo promatrati njegovu vibracijsku energiju u nultoj točki - koja predstavlja ostatak kvantne energije koja u teoriji ostaje prisutna čak i na apsolutnoj nuli - i tako testirati kvantne efekte kod objekata većih od atoma i molekula. » Potraži više...

Savršeno sinkroni svjetlosni valovi

Kruto, tekuće i plinovito stanje su tri agregatna stanja o kojima učimo u školi. Ali poznajemo ih i više. Postoji i ionizirani plin koji se sastoji od nabijenih čestica poznat pod nazivom plazma, te prilično hladno peto stanje, Bose-Einsteinov kondenzat. Bose-Einsteinov kondenzat zahtijeva temperaturu blizu apsolutne nule.

U teoriji, Bose-Einsteinov kondenzat moguće je načiniti i od same svjetlosti. Hlađenje svjetlosti je teška zadaća, ali je 2010. godine jedan tim stvorio uvjete za kondenzaciju svjetlosti na sobnoj temperaturi. Oni su reflektirali fotone između dva ogledala, dopuštajući da molekule između njih koje im daju boju kontinuirano apsorbiraju i ponovno emitiraju svjetlost. Formiranje jednog sinkroniziranog "super-fotona" ukazalo se na dramatičan način iznenadnom pojavom intenzivne žute zrake svjetlosti. Ovo bi nam možda moglo pokazati put do briljantnih novih izvora svjetlosti. » Potraži više...

Usporavanje svjetlosti

Zamislite pretjecanje svjetlosti na svom biciklu. To je savršeno moguće. U vakuumu, svjetlost putuje konstantnom brzinom. Međutim, ulaskom u bilo koji jači medij ona usporava. To rezultira efektom po imenu refrakcija. Na primjer, zrake svjetlosti koje se odbiju od štapa dijelom uronjenog u vodu ubrzavaju kada izađu iz vode i mijenjaju smjer, pa uronjeni dio štapa izgleda kao da je savijen prema gore. Faktor kojim svakodnevne tvari usporavaju svjetlost s njene brzine u vakuumu (njihov indeks loma) općenito je malen. Za staklo on iznosi oko 1,5, za vodu iznosi 1,33, a za zrak samo 1,0003, a to još uvijek rezultira većim brzinama nego što ih možemo zamisliti.

Tako su Lene Vestergaard Hau sa Sveučilišta Harvard i njezin tim dobili ideju kako usporiti svjetlost: stvoriti tvar s ogromnim indeksom loma. Oni su 1999. godine proizveli Bose-Einsteinov kondenzat od natrijevih iona ohlađenih gotovo potpuno do apsolutne nule. Osvjetljavanjem tog kondenzata uz pomoć lukavo podešenog lasera, on je mogao nakratko postati proziran. Medij je imao indeks loma od oko 18 milijuna, a usporavao je drugi impuls lasera poslan kroz njega na svega 17 metara u sekundi.

Takva bi "usporena svjetlost" mogla biti korisna kod optičkog mjerenja dajući laserskim interferometrima više vremena za mjerenje vrlo malih udaljenosti. Također bi mogla povećati učinkovitost komunikacija zasnovanih na optičkim vlaknima, dopuštajući da se svjetlosni signali koji putuju pri različitim brzinama isprepliću bez međusobnog sudaranja. » Potraži više...

Puls svjetlosti može imati prethodnicu

Prema teoriji relativnosti, samo su brzina tvari i brzina informacija ograničene. Puls svjetlosti uglavnom se sastoji od mnogih svjetlosnih valova različitih valnih duljina, od kojih svaki ima različitu brzinu dok putuje kroz tvar. Međutim, informacije koje puls svjetlosti sadrži nalaze se samo na prednjem rubu, gdje svjetlost najprije postaje uočljiva. Kada ta "prethodnica" pulsa pogodi novi medij, kao što su optička vlakna, usporavajući učinak gušće tvari ne osjeća se odmah, a prethodnica nastavlja putovati svojom brzinom kao u vakuumu, ostavljajući ostatak pulsa iza sebe.

Ovo izgleda čudno, ali budući da informacije ne premašuju brzinu svjetlosti u vakuumu, Einstein se ne okreće u grobu, uzrok i posljedica su sačuvani, a putovanje kroz vrijeme još uvijek nije moguće. Ili barem ne mislimo da jest. Odnos između prethodnice svjetlosti i skliskog pojma "informacija" još se uvijek proučava. Ove su godine istraživači u Kini ustanovili kako najmanji mogući puls svjetlosti, jedan foton, također ima prethodnicu koja putuje brzinom svjetlosti u vakuumu, bez obzira na medij kroz koji prolazi. » Potraži više...

Efekt nevidljivosti

Oko 300 godina prije Krista, grčki je matematičar Euklid izveo zakone refleksije pretpostavljajući da svjetlost putuje pravocrtno. Prošlog je stoljeća Einstein pokazao da se zraka svjetlosti savija u blizini mase veličine zvijezde. Ovo je koristan trik, ali ne možemo koristiti zvijezdu kako bismo savijali svjetlost po želji. Teorijski prijedlog iz 1964. godine koji je dao Victor Veselago iz instituta Lebedev u Moskvi po tom pitanju obećava više.

Veselago je sugerirao da je moguće osmisliti materijal koji ima negativan indeks loma. Takvi "metamaterijali" su prvi put stvoreni u laboratoriju prije 10 godina. Ubrzo su razbuktali maštu, osobito 2006. godine kada su David Smith sa Sveučilišta Duke u Durhamu i njegovi kolege izradili prvi "plašt nevidljivosti" - metamaterijal s promjenjivim indeksom loma koji je savijao zrake svjetlosti oko objekta, čineći ga nevidljivim.

Taj plašt je funkcionirao samo za svjetlost određene mikrovalne frekvencije. Napraviti istu stvar za vidljive valne duljine je teže, jer elementi metamaterijala moraju biti manji od valne duljine svjetlosti. Osim plašta nevidljivosti, postoje i ideje za korištenje metamaterijala za optičke "superleće" visoke razlučivosti, uređaje za bolje fokusiranje ultrazvučnih valova u medicini, pa čak i zaštitu od tsunamija. » Potraži više...

Stvaranje fotona

Stvaranje fotona i nije osobito teško. Oni su samo paketi elektromagnetske energije. Pogodite atom fotonom prave frekvencije i atom će dobiti energiju jer će je upiti iz fotona; isto tako, ako atom ima više energije nego što mu je potrebno, on će emitirati foton. Zatvorite atome i pobudite ih uz pomoć svjetlosti prave frekvencije i dobit ćete mnogo više fotona nego što ste ih ubacili - a ovo je proces pojačanja koji predstavlja osnovu lasera.

Fotone je također moguće stvoriti iz ničega. Prošlog su mjeseca Chris Wilson sa Tehnološkog sveučilišta Chalmers u Gothenburgu i njegov tim pronašli dokaze za ovaj efekt. Taj bi rezultat mogao biti poveznica s jednom od najvećih zagonetki svemira - prirodom tamne energije koja naizgled iskače iz vakuuma kako bi prožela svemir i na kraju odredila njegovu sudbinu. » Potraži više...

Kvantna superpozicija

Znamo je najbolje kao priču o Schrodingerovoj mački, koja je naizgled istovremeno bila i živa i mrtva. Ovo je bio namjerni apsurd, ali kod fotona zaista postoji kvantna "superpozicija" različitih stanja. Na primjer, njegovo električno polje može biti istovremeno polarizirano i horizontalno i vertikalno.

Ovo je izvanredno svojstvo. Dok je snaga obrade podataka današnjih superračunala ograničena jer struje mogu biti ili uključene ili isključene, foton u superpoziciji predstavlja "kvantni bit", koji je istovremeno i uključen i isključen. Kvantno računalo od samo 150 kvantnih bitova imalo bi snagu obrade podataka svih današnjih superračunala zajedno. Polako napredujemo. Nedavno je jedan tim američkih i australskih istraživača izradio minimalističko kvantno računalo. Nakon mnogo ponavljanja, računalo je izračunalo energetske razine molekule vodika s vrlo velikom preciznošću. » Potraži više...