uutiset

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Heinäkuun 24. päivänä (keskiviikkona) julkaistujen uutisten mukaan tunnettujen ulkomaisten tieteellisten verkkosivujen pääsisältö on seuraava:

"Nature" -sivusto (www.nature.com)

1. Google AI -työkalu voi ennustaa pitkän aikavälin ilmastotrendejä ja sään minuuteissa

Googlen koneoppimismalli NeuralGCM on tietokonemalli, jossa yhdistyvät perinteiset sääennustustekniikat ja koneoppiminen. Se on muita tekoälyyn (AI) perustuvia työkaluja parempi sääskenaarioiden ja pitkän aikavälin ilmastotrendien ennustamisessa.

Äskettäin Nature-lehdessä julkaistu työkalu on ensimmäinen koneoppimismalli, joka pystyy tuottamaan tarkkoja, kattavia sääennusteita - näyttäen useita sääskenaarioita. Sen kehitys avaa uuden luvun sääennusteissa, mikä mahdollistaa ennusteiden tekemisen nopeammin, vähemmän energiaa ja yksityiskohtaisemmin kuin olemassa olevat työkalut, kuin täysin tekoälyyn perustuvat mallit.

Nykyiset sääennustejärjestelmät perustuvat tyypillisesti yleisiin kiertokulkumalleihin (GCM), jotka simuloivat fysikaalisia lakeja Maan valtameren ja ilmakehän prosesseja ja ennustavat, kuinka nämä prosessit voivat vaikuttaa säähän ja ilmastoon. Mutta GCM vaatii merkittäviä laskentaresursseja, ja koneoppimisen edistyminen alkaa tarjota tehokkaampia vaihtoehtoja.

Google Researchin tekoälytutkija Stephan Hoyer ja hänen tiiminsä kehittivät ja kouluttivat NeuralGCM-mallin, joka yhdistää perinteiset fysiikkaan perustuvat ilmakehän ratkaisijat joihinkin tekoälykomponentteihin. He käyttävät mallia lyhyen ja pitkän aikavälin sääennusteiden ja ilmastoennusteiden tekemiseen. NeuralGCM:n tarkkuuden arvioimiseksi tutkijat vertasivat sen ennusteita reaalimaailman tietoihin ja muiden mallien, mukaan lukien GCM:ien ja puhtaasti koneoppimiseen perustuvien mallien, tuloksiin.

Kuten nykyiset koneoppimismallit, NeuralGCM voi tuottaa tarkkoja lyhytaikaisia, deterministisiä sääennusteita yhdestä kolmeen päivää etukäteen kuluttaen samalla murto-osan olemassa olevien työkalujen tarvitsemasta energiasta. Mutta kun tehdään pitkän aikavälin yli 7 päivän ennusteita, sen virheprosentti on paljon pienempi kuin muissa koneoppimismalleissa. Itse asiassa NeuralGCM:n pitkän aikavälin ennusteet ovat samankaltaisia ​​kuin Euroopan keskipitkän aikavälin sääennusteiden keskuksen kokonaismallissa ECMWF-ENS, jota pidetään laajalti sääennusteiden kultana.

2. Suurten teknologisten läpimurtojen jälkeen tutkijoiden odotetaan luovan universumin tähän mennessä suurimman robotin.raskaita elementtejä

Tutkijat ovat osoittaneet uuden tavan luoda superraskaita elementtejä, mikä tarjoaa tavan luoda maailmankaikkeuden tähän mennessä raskain alkuaine, elementti 120.

Lawrence Berkeley National Laboratoryn (LBNL) tutkijat Yhdysvalloissa ilmoittivat onnistuneesti tuottaneensa tunnetun superraskaan alkuaineen, elementin 116, käyttämällä titaanisädettä ensimmäistä kertaa. Laboratorion laitteiden päivittämisen jälkeen tiimi aikoo käyttää samanlaista tekniikkaa yrittääkseen luoda elementin 120. Tähän mennessä raskain ihmisen luoma alkuaine on Og, alkuaine 118, joka syntetisoitiin ensimmäisen kerran vuonna 2002.

"Nuclear Structure 2024" -konferenssissa Lemontissa, Illinoisissa, Yhdysvalloissa, LBNL:n tutkimusryhmä esitteli tutkimustuloksensa ja julkaisi esipainoksen arXiv-palvelimella.

Superraskaita alkuaineita ei esiinny luonnossa maan päällä, mutta tutkijat uskovat, että niitä saattaa esiintyä tähdissä. Ne ovat erittäin radioaktiivisia, hajoavat nopeasti ydinfission seurauksena, ja niillä on vain vähän välittömiä käytännön sovelluksia. Mutta tekemällä uusia elementtejä tutkijat syventävät ymmärrystään maailmankaikkeuden toiminnasta ja täyttävät teoreettisia malleja atomiytimen käyttäytymisestä ja sen rajoista - kuten kuinka monta protonia ja neutroneja se voi sisältää.

Uusien elementtien tekemiseen tutkijat käyttäväthiukkanen Kiihdytin törmää ionisäteen atomien kanssa kiinteässä kohteessa toivoen laukaisevansa ydinreaktion, joka sulattaa atomiytimet ja luo alkuaineita, joissa on enemmän protoneja ja neutroneja. Mutta nykyiset raaka-aineet menettävät tehoaan. Äskettäin löydetty ryhmä superraskaita alkuaineita, numerot 114-118, luotiin pommittamalla aktinideista valmistettuja kohteita kalsium-48-säteillä. Tämä kalsiumin isotooppi on erityisen vakaa, mikä tekee siitä ihanteellisen edistämään tarvittavia ydinfuusioreaktioita.

Kalsium kuitenkin vie tutkijat vain syvälle jaksollisen järjestelmän uloimmille ulottuvuuksille. Tutkijat yrittävät luoda superraskaita alkuaineita, mukaan lukien titaanin ja kromin isotoopit, käyttämällä kalsium-48:a raskaampia hiukkassäteitä. LBNL-tiimi rakensi Livermorium-290:n selvittääkseen, voidaanko titaani-50-sädettä käyttää superraskaiden elementtien luomiseen. Tiimi käytti Berkeley Labin 88 tuuman syklotronilaitteistoa kiihdyttämään titaanisäteen ja ampumaan sen plutoniumista valmistettuun kohteeseen.

"Science Daily" -sivusto (www.sciencedaily.com)

1. Nanokuvaustekniikka auttaa ymmärtämään proteiinien ja kudosten säilymistä muinaisissa luissa

Pohjois-Carolinan osavaltion yliopiston alustava tutkimus osoittaa, että ikivanhojen luiden nanomittakaavan kolmiulotteinen kuvantaminen ei vain pysty ymmärtämään paremmin muutoksia, joita pehmytkudokset käyvät läpi fossilisoitumisen aikana, vaan sillä on myös potentiaalia toimia nopeana ja käytännöllisenä tapana määrittää, mitkä näytteet ovat peräisin. Voi olla sopiva muinaisten DNA- ja proteiinisekvenssien säilyttämiseen.

Nanokuvausmenetelmien käyttäminen nykyaikaisten luiden vertaamiseen jääkauden luihin voisi antaa paremman käsityksen kollageenin ja verisuonten fossilisoitumisen aikana tapahtuvista muutoksista.

Tutkijat vertasivat pieniä näytteitä nykyaikaisista nautojen, krokotiilien ja strutsin jalkojen luista pleistoseenin aikakauden mammuttien, arobiisonien, porojen ja hevosten luihin. Pleistoseenin näytteet otettiin Kanadan Yukonin alueelta sulavasta ikiroutasta.

Käyttämällä lentoajan sekundaari-ionimassaspektrometriä (TOF-SIMS) kuvattujen rakenteiden pinnan skannaamiseen, tutkijat tunnistivat rakenteissa olevat kemialliset allekirjoitukset ja auttoivat edelleen vahvistamaan, että ne olivat kollageenia ja verisuonia.

Tämän alustavan tutkimuksen perusajatuksena on, että tätä nanomittakaavan lähestymistapaa voidaan käyttää kaikissa fossiilisten luissa, jotta voidaan ymmärtää paremmin kemiallisia ja rakenteellisia muutoksia, joita tapahtuu orgaanisissa kudoksissa fossiilisoitumisen aikana. Tekniikkaa voidaan käyttää myös DNA- ja proteiinisekvenssien säilyttämiseen soveltuvien muinaisten luunäytteiden seulomiseen.

2. Astrofyysikot löytävät supermassiivinmusta aukkojapimeä aineOta yhteyttä "lopullisen parsec-ongelman" ratkaisemiseksi

Tutkijat ovat löytäneet yhteyden supermassiivisten mustien aukkojen ja pimeän aineen hiukkasten välillä, jotka ovat maailmankaikkeuden suurimpia ja pienimpiä kokonaisuuksia.

Heidän uudet laskelmansa osoittavat, että supermassiivisten mustien aukkojen pari (SMBH) pystyi sulautumaan suuremmaksi mustaksi aukoksi pimeän aineen hiukkasten aiemmin huomiotta jättäneen käyttäytymisen vuoksi, mikä antoi käsityksen tähtitieteen pitkäaikaisesta "lopullisesta parsek-ongelmasta". ratkaisu. Tutkimus julkaistiin tässä kuussa Physical Review Lettersissä.

Vuonna 2023 astrofyysikot ilmoittivat havaitsevansa maailmankaikkeuden läpäisevän gravitaatioaaltojen "suhinan". He olettavat, että tämän taustasignaalin lähettävät miljoonat sulautuvat supermassiiviset mustat aukot, joista jokainen on miljardeja kertoja Auringon massa.

Teoreettiset simulaatiot viittaavat kuitenkin siihen, että kun nämä jättimäiset esineet kiertyvät pareittain, niiden lähestyminen pysähtyy noin 1 parsekin etäisyydelle (noin 3 valovuoden etäisyydelle), mikä estää niiden sulautumisen.

Tämä "viimeinen parsek-ongelma" ei ole ristiriidassa vain sen teorian kanssa, että massiivisten mustien aukkojen yhdistäminen on gravitaatioaallon taustan lähde, vaan myös sen teorian kanssa, että massiiviset mustat aukot muodostuvat yhdistämällä pienempiä mustia aukkoja.

Lehden kirjoittajat sanoivat: "Näytämme, että pimeän aineen aiemmin huomiotta jätetyn vaikutuksen lisääminen voi auttaa supermassiivisia mustia aukkoja voittamaan lopulliset erottelu- ja sulautumisaukot. Laskelmamme selittävät, kuinka tämä tapahtuu, toisin kuin aikaisemmat ajatukset."

Scitech Daily -verkkosivusto (https://scitechdaily.com)

1. Lääkkeiden voimassaoloaika voi vaikuttaa tuleviin Marsin tutkimustehtäviin

Duke Healthin johtama uusi tutkimus osoittaa, että yli puolet avaruusalukseen tallennetuista lääkkeistä vanhenee ennen kuin astronautit palaavat Maahan kolmen vuoden matkan jälkeen. Tämä sisältää kipulääkkeet, antibiootit, tärkeimmät lääkkeet, kuten allergialääkkeet ja unilääkkeet .

Nature Publishing Group -lehden npj Microgravity -lehden viimeisimmässä numerossa julkaistun tutkimuksen mukaan astronautit voivat päätyä luottamaan lääkkeisiin, jotka ovat tehottomia tai jopa haitallisia.

Vanhentuneet lääkkeet voivat menettää osan tai suurimman osan tehostaan. Lääkkeiden todellinen stabiilisuus ja teho avaruudessa verrattuna Maahan on suurelta osin tuntematon. Ankara avaruusympäristö, mukaan lukien säteily, voi heikentää lääkkeiden tehoa.

Kun avaruusjärjestöt suunnittelevat pitkiä tehtäviä Marsiin ja muualle, vanhentuneet lääkkeet voivat aiheuttaa haasteita näille tehtäville, tutkijat huomauttavat.

Kansainvälisen lääkkeiden viimeinen voimassaolopäivätietokannan avulla tutkijat päättelivät, että 54 91:stä lääkkeestä säilyi 36 kuukautta tai vähemmän.

Optimistisimmat arviot ovat, että noin 60 % näistä lääkkeistä vanhenee ennen Mars-matkan päättymistä. Konservatiivisempien oletusten mukaan tämä luku hyppää 98 prosenttiin.

Tämä tutkimus ei oleta lääkkeiden hajoavan nopeammin, vaan keskittyy lääkkeisiin, joita ei voida päivittää Mars-lennoille. Tämä tarvikkeiden puute ei vaikuta vain lääkkeisiin, vaan myös muihin tärkeisiin tarvikkeisiin, kuten ruokaan.

Lääkkeiden määrän lisääminen avaruusaluksella voisi myös auttaa kompensoimaan vanhentuneiden lääkkeiden tehon heikkenemistä, lehden kirjoittajat sanoivat.

2. Kiinalaiset tähtitieteilijät kehittivätgalaksiUudet tekniikat tiedon poimimiseen tutkimuksista

Kiinan tiedeakatemian kansallisen tähtitieteellisen observatorion (NAOC) tutkijat, jotka työskentelevät kansainvälisten kumppaneiden kanssa, ovat äskettäin suunnitelleet innovatiivisen teknologian, joka voi tehokkaasti poimia tietoa galaksitutkimuksista, mikä tasoittaa tietä universumin tulevalle tutkimukselle.

Heidän tutkimustuloksensa julkaistiin Communications Physicsin uusimmassa verkkonumerossa.

Tällä tarkkuuskosmologian aikakaudella laajamittaiset galaksien punasiirtymätutkimukset ovat tehokkaita työkaluja maailmankaikkeuden tutkimiseen. Tarkkailemalla suuria määriä spektrejä kaukaisista galakseista, tähtitieteilijät voivat luoda galaksien tiheyskenttiä eri aikoina universumissa. Nämä tiheyskentät sisältävät tärkeää tietoa galaksien aggregaatiosta, joka voidaan kvantifioida kahden pisteen ja N-pisteen (N>2) korrelaatiofunktioilla.

Käytännössä n-pistefunktioita on kuitenkin vaikea käyttää monimutkaisuuden vuoksi, mukaan lukien näiden suureiden mittaaminen ja mallintaminen.

Työskenneltyään tämän haastavan tehtävän parissa useiden vuosien ajan, NAOC:n tutkimusryhmä ja kumppanit ovat kehittäneet uusia menetelmiä monipistekorrelaatiofunktioiden erottamiseksi galaktisista kahden pisteen korrelaatiofunktioista.

Tutkijat sanoivat: "Tämä avaa uuden ikkunan korkealuokkaisten tietojen tehokkaalle käytölle galaksitutkimuksissa, ja se on tärkeää tuleville instrumenteille, kuten Dark Energy Spectroradiometer (DESI), Fixed Focus Spectrograph (PFS) ja China Survey Space. Teleskooppi (CSST) on suuri kosmologinen merkitys." (Liu Chun)