Connect with us

Наука

Физики нашли новый тип низкотемпературной сверхпроводимости

Published

on

Для этого они работали с конденсатом Бозе – Эйнштейна

Физики нашли новый тип низкотемпературной сверхпроводимости

© EPA-EFE/ROMAN PILIPEY

ТАСС, 6 ноября. Изучая свойства твердого конденсата Бозе-Эйнштейна – экзотической формы материи, которая ведет себя как один гигантский атом, – физики открыли новую форму низкотемпературной сверхпроводимости. Результаты их исследования опубликовал научный журнал Science Advances.

"До недавнего времени о том, что конденсат Бозе – Эйнштейна может обладать сверхпроводящими свойствами, предполагали только теоретики. Мы впервые доказали это в нашей лаборатории с помощью нового материала на основе железа и селена", – прокомментировал открытие один из его авторов, доцент Токийского университета Козо Оказаки.

Конденсат Бозе – Эйнштейна – это экзотическая квантовая форма материи, которая похожа на газ и жидкость и состоит из множества атомов, охлажденных почти до абсолютного нуля. Это облако частиц ведет себя как один гигантский атом, подчиняясь законам квантовой физики. Благодаря этому ученые могут легко манипулировать свойствами подобных искусственных атомов и использовать их в качестве кубитов – ячеек памяти квантовых компьютеров – и прототипа сверхпроводников.

Классическая теория сверхпроводимости, которую в середине прошлого века сформулировали Джон Бардин, Леон Купер и Джон Шриффер, указывает, что конденсат Бозе – Эйштейна может быть сверхпроводником. Однако проверить эту гипотезу сложно из-за того, что обычно конденсат находится в газообразной форме, поэтому ученые не могли измерить ее сопротивление и другие свойства, связанные со сверхпроводимостью.

Новые сверхпроводники

Оказаки и его коллеги решили эту проблему. Они изучали свойства разных форм классических сверхпроводников, которые состоят из смешанных в разных пропорциях атомов железа, серы и селена. Меняя количество серы и селена, физики изучали, как в материале менялся характер движения электронов при охлаждении до температуры, близкой к переходу в сверхпроводящее состояние.

Во время этих опытов ученые наткнулись на любопытный эффект, который возникал только в том случае, когда на каждый атом серы и внутри сверхпроводника приходилось примерно по четыре атома селена и пять атомов железа. В таком случае при охлаждении этого материала до близких к абсолютному нулю температур электроны внутри сверхпроводника начинали вести себя совсем не так, как это предсказывает теория Бардина, Купера и Шриффера.

Это начинало появляться уже при охлаждении примерно до 15 кельвинов (–258 °С), несмотря на то, что это соединение серы, железа и селена переходит в сверхпроводящее состояние только при четырех кельвинах (–269 °С).

Детально изучив свойства электронов, ученые пришли к выводу, что причиной этих аномалий стал частичный переход этого материала в состояние, эквивалентное тому, в котором находятся классические газообразные формы конденсата Бозе – Эйштейна. При этом, однако, такой материал проявлял и некоторые свойства классических сверхпроводников, некоторые из которых не предсказывают существующие теории.

"Создание первого сверхпроводящего конденсата Бозе – Эйнштейна было лишь средством для решения нашей главной задачи – изучения того, насколько пересекаются оба этих состояния. Решить ее было крайне сложно, но наши инструменты и методики наблюдений помогли доказать, что между этими режимами сверхпроводимости существует плавный переход. Это, в свою очередь, говорит о существовании более общей теории сверхпроводимости, что сделало нашу область физики еще более интересной", – подытожил Оказаки.

Наука

Движение курсора выдало импульсивность человека

Published

on

Исследователи научились определять, насколько импульсивны действия человека, следя за движением курсора во время компьютерной игры

Движение курсора выдало импульсивность человека

© Михаил Терещенко/ТАСС

ТАСС, 24 ноября. Психологи обнаружили, что импульсивность поведения человека можно легко оценить по тому, как он двигает курсор мышки при выборе между рисковым и безопасным вариантом действий. Статью с результатами исследования опубликовал научный журнал Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Наблюдая за тем, как рука добровольца двигала мышкой, можно было в буквальном смысле увидеть внутренний конфликт, которые тот переживал во время выбора. То, насколько долго курсор находился рядом с вариантом, который участники эксперимента в итоге не выбрали, говорит о том, насколько тяжелым было это решение", – объяснил один из авторов исследования, психолог из Йельского университета (США) Пол Стиллмэн.

Умение держать себя в руках и не совершать импульсивные действия ученые считают одной из уникальных черт человека. Они предполагают, что почти для всех остальных организмов на Земле эта особенность не характерна. Самоконтроль может постепенно теряться, что специалисты связывают с ожирением, наркотической и алкогольной зависимостями, а также с другими болезнями.

Чтобы оценить эту способность, ученые пользуются несколькими способами, самый известных из которых – "зефирный тест". Однако, как отмечают Стиллмэн и его коллеги, ни один из этих методов не помогает следить непосредственно за тем, как человек принимает то или иное решение, а также понимать, насколько тяжелым было это решение.

Психология выбора

Американские психологи решили эту проблему, используя обычную компьютерную мышку и компьютерную игру, похожую на торговлю ценными бумагами. Игроки могут выбрать любой из двух вариантов – вложить часть своих средств в безопасный актив, который почти не приносит дохода, или же рискнуть и инвестировать эти деньги в проекты с шансом либо удвоить их, либо потерять.

Набрав группу из шести сотен добровольцев, Стиллмэн и его коллеги следили за их поведением, обращая внимание не только на конечный выбор "инвесторов", но и на то, что те делали до нажатия на одну из двух кнопок на экране и подтверждения своего решения. Вдобавок ученые наблюдали за тем, как менялся характер движений мышкой и их продолжительность на протяжении нескольких десятков раундов игры. Это должно показывать, как менялась стратегия поведения участников опытов.

Оказалось, что характер и стратегия поведения людей, которые делали похожий выбор во время игры, могли отличаться очень сильно. Часть добровольцев принимала однозначные решения в пользу одного или другого варианта на протяжении всего эксперимента. Другие игроки, совершая тот же выбор, долго колебались, причем продолжительность их сомнений с течением времени могла постепенно меняться.

Все эти различия, как отмечает Стиллмэн, можно уловить, просто следя за движением курсора во время первых раундов игры. Дальнейшие наблюдения за другими проявлениями мыслительного процесса в движениях и действиях людей, как надеются исследователи, помогут им узнать психологические механизмы, которые управляют импульсивностью человека и понять, как их можно корректировать.

Continue Reading

Наука

Мишустин ожидает, что через пять лет научное сообщество РФ станет самым молодым в мире

Published

on

Премьер также отметил, что в науке особенно важен фактор преемственности, создания и сохранения научных школ

МОСКВА, 24 ноября. /ТАСС/. Российское научное сообщество уже в середине этого десятилетия станет самым молодым в мире, рассчитывает премьер-министр РФ Михаил Мишустин.

"Мы ожидаем, что в середине этого десятилетия наше научное сообщество станет одним из самых молодых в мире. С этими высокообразованными, яркими людьми связано дальнейшее развитие нашей страны. Именно они создают ее потенциал и определяют перспективы и делают это уже сегодня", — сказал глава кабмина во вторник на церемонии вручения премий правительства 2020 года в области науки и техники.

Он напомнил, что пять специальных премий правительства присуждены молодым ученым, которые добились выдающихся результатов в различных областях научного знания и высоких технологий. В сфере их исследовательского интереса — производство и прикладное изучение высокотемпературных сфер-проводников, инновационные решения, которые повышают эффективность использования нефтепроводов, наукоемкие технологии на основе новых теоретических моделей и цифровых двойников, а также методы повышения конкурентоспособности продукции текстильной и легкой промышленности на основе цифровых технологий и исследования, которые увеличивают надежность морской гидротехники при освоении арктического и тихоокеанского шельфа.

"Все это работы нового поколения, которые учитывают реальность, философию и стандарты цифрового мира, отвечают интересам развития ключевых отраслей экономики, создают основу для решения самых сложных проблем, а значит способствуют развитию нашей страны, а главное, делают жизнь наших людей лучше", — подчеркнул Мишустин.

При этом он указал на то, что в науке особенно важен фактор преемственности, создания и сохранения научных школ, когда традиции, заложенные старшим поколением, продолжает талантливая и целеустремленная молодежь. Таких людей, по словам премьера, становится все больше в российских научных коллективах, лабораториях, конструкторских бюро и исследовательских центрах.

В завершение церемонии председатель правительства поздравил лауреатов с присуждением им премий. Он особо отметил, что их работа имеет огромное значение для развития всех отраслей экономики, помогает внедрять важные проекты в стране, а также становится примером для одаренной молодежи, которая делает в науке первые шаги.

Continue Reading

Наука

Искусственный интеллект научили распознавать болезнь Паркинсона по снимкам глазного дна

Published

on

Благодаря этому заболевание можно диагностировать задолго до того, как появятся его первые видимые симптомы

Искусственный интеллект научили распознавать болезнь Паркинсона по снимкам глазного дна

© EPA-EFE/BILAWAL ARBAB

ТАСС, 23 ноября. Ученые создали систему искусственного интеллекта, которая может диагностировать болезнь Паркинсона задолго до появления первых видимых симптомов. Входными данными для анализа системы служат фотографии глазного дна пациента. О своей разработке ученые рассказали на ежегодной конференции Радиологического общества Северной Америки (RSNA).

"Современные методы диагностики могут обнаружить болезнь Паркинсона только по ее видимым симптомам. Они возникают уже после того, как многие нейроны мозга больного, которые производят гормон дофамин, погибли, а другие – повреждены. Мы показали, что это заболевание можно очень быстро диагностировать по простому снимку глаза", – прокомментировал один из авторов исследования, биомедик из Университета Флориды (США) Максимиллиан Диас.

Болезнь Паркинсона развивается из-за того, что в мозге разрушается так называемая черная субстанция (или черное вещество) – составная часть головная мозга, которая синтезирует гормон удовольствия дофамин и направляет его в двигательные центры. Если черное вещество разрушается, у человека нарушается координация движений, он чаще теряет равновесие, а иногда может испытывать боль при движении.

Ученые пока не до конца понимают природу болезни Паркинсона и не знают, как ее можно вылечить или хотя бы остановить. Существующие препараты, такие как леводопа или стимуляторы активности дофаминовых рецепторов, могут лишь подавлять некоторые симптомы болезни на первых этапах ее развития. При этом у них есть серьезные побочные эффекты.

Помощь искусственного разума

Диас и его коллеги создали очень простую и при этом эффективную систему ранней диагностики болезни Паркинсона. С ее помощью можно массово проверять самые широкие слои населения. Ученые создали ее, обратив внимание, что при болезни Паркинсона нарушаются работа и структура мелких капилляров сетчатки.

Руководствуясь этой идеей, ученые проверили, можно ли уловить подобные изменения с помощью систем машинного обучения. Для этого они обучили искусственный интеллект на массиве данных из нескольких сотен фотографий глазного дна здоровых пациентов и носителей болезни Паркинсона.

Работа показала, что по подобным изменениям носителей болезни Паркинсона действительно можно отличить от здоровых людей. Причем это можно сделать еще до того, как у последних появятся первые видимые симптомы, по которым это заболевание диагностируют обычно.

"Чтобы получить подобные снимки, врачам не нужно дорогостоящих диагностических приборов, таких как магнитно-резонансный или компьютерный томограф, которые обычно применяются при диагностике болезней мозга. В нашем случае диагноз можно получить за минуту. Если наша методика будет применяться для ежегодной проверки широких слоев населения, это позволит диагностировать болезнь раньше и найти способ замедлить ее развитие", – подытожил Диас.

Continue Reading
Advertisement

Последние новости

В мире60 минут ago

В США треть родителей сочли, что День благодарения с семьей стоит риска заболеть COVID

Москва. 24 ноября. INTERFAX.RU — В США 35% родителей считают, что собираться с близкими на День благодарения в период коронавируса...

Правила работы экономики в условиях пандемии примут до конца ноября Правила работы экономики в условиях пандемии примут до конца ноября
Экономика1 час ago

Правила работы экономики в условиях пандемии примут до конца ноября

Дом правительства РФ © РИА Новости. Антон Денисов Читать 1prime.ru в МОСКВА, 24 ноя — ПРАЙМ. Премьер-министр РФ Михаил Мишустин поручил...

Мишустин подписал постановление о продлении выплат помогающим больным с COVID-19 Мишустин подписал постановление о продлении выплат помогающим больным с COVID-19
Экономика1 час ago

Мишустин подписал постановление о продлении выплат помогающим больным с COVID-19

Премьер-министр РФ М. Мишустин провел совещание с вице-премьерами РФ © РИА Новости. Александр Астафьев Читать 1prime.ru в МОСКВА, 24 ноя —...

В мире1 час ago

GM отзывает 5,9 млн автомобилей в США

Москва. 24 ноября. INTERFAX.RU — Американский автопроизводитель General Motors Co. согласился отозвать 5,9 млн внедорожников и легковых грузовиков для замены...

Промышленный индекс Dow Jones впервые поднялся выше 30 тысяч пунктов Промышленный индекс Dow Jones впервые поднялся выше 30 тысяч пунктов
Экономика1 час ago

Промышленный индекс Dow Jones впервые поднялся выше 30 тысяч пунктов

» Здание Нью-Йоркской фондовой биржи © РИА Новости. Джина Мун Читать 1prime.ru в МОСКВА, 24 ноя — ПРАЙМ. Фондовый индекс Dow...

Госведомства рассчитают регионам средства на лекарства для больных COVID Госведомства рассчитают регионам средства на лекарства для больных COVID
Экономика2 часа ago

Госведомства рассчитают регионам средства на лекарства для больных COVID

Таблетки © fotolia.com/ cat_111 Читать 1prime.ru в МОСКВА, 24 ноя — ПРАЙМ. Правительство РФ поручило Минздраву и Минфину до 4 декабря рассчитать средства...

Пенсильвания объявила об официальной победе Байдена в штате Пенсильвания объявила об официальной победе Байдена в штате
В мире2 часа ago

Пенсильвания объявила об официальной победе Байдена в штате

Кандидат в президенты США от демократов Джо Байден Фото: Reuters Москва. 24 ноября. INTERFAX.RU — Губернатор американского штата Пенсильвания Том...

СК за 9 месяцев возбудил 1400 дел о невыплате зарплаты СК за 9 месяцев возбудил 1400 дел о невыплате зарплаты
Экономика2 часа ago

СК за 9 месяцев возбудил 1400 дел о невыплате зарплаты

Автомобиль Следственного комитета РФ выезжает с территории центрального офиса Федеральной таможенной службы © РИА Новости. Евгений Биятов Читать 1prime.ru в...

В мире2 часа ago

Ракету «Союз» допустили к пуску с космодрома Куру

Москва. 24 ноября. INTERFAX.RU — Ракету «Союз», в которой ранее была обнаружена грозящая аварией неисправность, в среду, 25 ноября, вывезут...

Факультет нужных вещей Факультет нужных вещей
Общество2 часа ago

Факультет нужных вещей

Качество юридического образования стало в последнее время одной из значимых общественных тем. «Факультет ненужных вещей», «Юридическое образование умирает?», «Свобода или...

Популярное