Νέα

Σύνοψη του ξένου ιστότοπου επιστήμης των μέσων ενημέρωσης στις 24 Ιουλίου: Οι επιστήμονες αναμένεται να δημιουργήσουν το πιο βαρύ στοιχείο μέχρι σήμερα

2024-07-24

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Σύμφωνα με νέα της 24ης Ιουλίου (Τετάρτη), τα κύρια περιεχόμενα γνωστών ξένων επιστημονικών ιστοσελίδων έχουν ως εξής:

Ιστότοπος "Nature" (www.nature.com)

1. Το εργαλείο Google AI μπορεί να προβλέψει τις μακροπρόθεσμες τάσεις του κλίματος και τον καιρό μέσα σε λίγα λεπτά

Το μοντέλο μηχανικής μάθησης της Google NeuralGCM είναι ένα μοντέλο υπολογιστή που συνδυάζει παραδοσιακές τεχνικές πρόγνωσης καιρού και μηχανική μάθηση. Είναι καλύτερο από άλλα εργαλεία που βασίζονται στην τεχνητή νοημοσύνη (AI) στην πρόβλεψη σεναρίων καιρού και μακροπρόθεσμων τάσεων.

Δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Nature, το εργαλείο είναι το πρώτο μοντέλο μηχανικής εκμάθησης ικανό να παράγει ακριβείς περιεκτικές προβλέψεις καιρού - που δείχνει μια σειρά από σενάρια καιρού. Η ανάπτυξή του ανοίγει ένα νέο κεφάλαιο στην πρόβλεψη καιρού, επιτρέποντας τις προβλέψεις να γίνονται πιο γρήγορα, με λιγότερη ενέργεια και με μεγαλύτερη λεπτομέρεια από τα υπάρχοντα εργαλεία, από μοντέλα που βασίζονται αποκλειστικά στην τεχνητή νοημοσύνη.

Τα τρέχοντα συστήματα πρόβλεψης καιρού βασίζονται συνήθως σε μοντέλα γενικής κυκλοφορίας (GCM), τα οποία χρησιμοποιούν φυσικούς νόμους για να προσομοιώσουν τις ωκεανικές και ατμοσφαιρικές διεργασίες της Γης και να προβλέψουν πώς αυτές οι διεργασίες μπορεί να επηρεάσουν τον καιρό και το κλίμα. Ωστόσο, το GCM απαιτεί σημαντικούς υπολογιστικούς πόρους και η πρόοδος στη μηχανική μάθηση αρχίζει να παρέχει πιο αποτελεσματικές εναλλακτικές λύσεις.

Ο Stephan Hoyer, ερευνητής τεχνητής νοημοσύνης στο Google Research, και η ομάδα του ανέπτυξαν και εκπαίδευσαν το NeuralGCM, ένα μοντέλο που συνδυάζει παραδοσιακούς ατμοσφαιρικούς επιλύτες βασισμένους στη φυσική με ορισμένα στοιχεία τεχνητής νοημοσύνης. Χρησιμοποιούν το μοντέλο για να κάνουν βραχυπρόθεσμες και μακροπρόθεσμες μετεωρολογικές προβλέψεις και προβλέψεις για το κλίμα. Για να αξιολογήσουν την ακρίβεια του NeuralGCM, οι ερευνητές συνέκριναν τις προβλέψεις του με δεδομένα πραγματικού κόσμου και τα αποτελέσματα άλλων μοντέλων, συμπεριλαμβανομένων των GCM και μοντέλων που βασίζονται αποκλειστικά στη μηχανική μάθηση.

Όπως τα τρέχοντα μοντέλα μηχανικής μάθησης, το NeuralGCM μπορεί να παράγει ακριβείς βραχυπρόθεσμες, ντετερμινιστικές προβλέψεις καιρού μία έως τρεις ημέρες νωρίτερα, ενώ καταναλώνει ένα κλάσμα της ενέργειας που απαιτείται από τα υπάρχοντα εργαλεία. Αλλά όταν κάνετε μακροπρόθεσμες προβλέψεις για περισσότερες από 7 ημέρες, το ποσοστό σφάλματος είναι πολύ χαμηλότερο από άλλα μοντέλα μηχανικής εκμάθησης. Στην πραγματικότητα, οι μακροπρόθεσμες προβλέψεις του NeuralGCM είναι παρόμοιες με εκείνες του μοντέλου συνόλου ECMWF-ENS του Ευρωπαϊκού Κέντρου Μεσοπρόθεσμων Προγνώσεων Καιρού, το οποίο θεωρείται ευρέως το χρυσό πρότυπο για την πρόγνωση καιρού.

2. Μετά από μεγάλες τεχνολογικές ανακαλύψεις, οι επιστήμονες αναμένεται να δημιουργήσουν το μεγαλύτερο ρομπότ στο σύμπαν μέχρι σήμερα.βαριά στοιχεία

Οι ερευνητές έχουν δείξει έναν νέο τρόπο δημιουργίας υπερβαρέων στοιχείων, παρέχοντας έναν τρόπο δημιουργίας του βαρύτερου στοιχείου στο σύμπαν μέχρι σήμερα, του στοιχείου 120.

Επιστήμονες στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley (LBNL) στις Ηνωμένες Πολιτείες ανακοίνωσαν ότι παρήγαγαν με επιτυχία ένα γνωστό υπερβαρύ στοιχείο, το στοιχείο 116, χρησιμοποιώντας μια δέσμη τιτανίου για πρώτη φορά. Μετά την αναβάθμιση του εξοπλισμού του εργαστηρίου, η ομάδα σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει παρόμοια τεχνολογία για να προσπαθήσει να δημιουργήσει το στοιχείο 120. Μέχρι σήμερα, το βαρύτερο στοιχείο που δημιουργήθηκε από τον άνθρωπο είναι το Og, το στοιχείο 118, το οποίο συντέθηκε για πρώτη φορά το 2002.

Στο συνέδριο «Nuclear Structure 2024» στο Lemont του Ιλινόις των ΗΠΑ, η ερευνητική ομάδα LBNL παρουσίασε τα ερευνητικά της αποτελέσματα και κυκλοφόρησε μια προεκτύπωση στον διακομιστή arXiv.

Τα υπερβαριά στοιχεία δεν εμφανίζονται φυσικά στη Γη, αλλά οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μπορεί να εμφανίζονται στα αστέρια. Είναι εξαιρετικά ραδιενεργά, διασπώνται γρήγορα μέσω της πυρηνικής σχάσης και έχουν λίγες άμεσες πρακτικές εφαρμογές. Αλλά φτιάχνοντας νέα στοιχεία, οι επιστήμονες εμβαθύνουν την κατανόησή τους για το πώς λειτουργεί το σύμπαν και συμπληρώνουν θεωρητικά μοντέλα σχετικά με τη συμπεριφορά του ατομικού πυρήνα και τα όριά του - όπως πόσα πρωτόνια και νετρόνια μπορεί να χωρέσει.

Για τη δημιουργία νέων στοιχείων, οι ερευνητές χρησιμοποιούνσωματίδιο Ο επιταχυντής συγκρούεται με μια δέσμη ιόντων με άτομα σε έναν στερεό στόχο με την ελπίδα να προκαλέσει μια πυρηνική αντίδραση που θα συντήξει ατομικούς πυρήνες και θα δημιουργήσει στοιχεία με περισσότερα πρωτόνια και νετρόνια. Αλλά οι υπάρχουσες πρώτες ύλες χάνουν τον ατμό. Μια πρόσφατα ανακαλυφθείσα ομάδα υπερβαρέων στοιχείων, με αριθμούς 114 έως 118, δημιουργήθηκε βομβαρδίζοντας στόχους από ακτινίδες με δέσμες ασβεστίου-48. Αυτό το ισότοπο ασβεστίου είναι ιδιαίτερα σταθερό, γεγονός που το καθιστά ιδανικό για την προώθηση των απαραίτητων αντιδράσεων πυρηνικής σύντηξης.

Το ασβέστιο, ωστόσο, οδηγεί τους επιστήμονες μόνο βαθιά στα εξωτερικά όρια του περιοδικού πίνακα. Οι επιστήμονες προσπαθούν να δημιουργήσουν υπερβαριά στοιχεία, συμπεριλαμβανομένων ισοτόπων τιτανίου και χρωμίου, χρησιμοποιώντας δέσμες σωματιδίων βαρύτερων από το ασβέστιο-48. Για να προσδιορίσει εάν μια δέσμη τιτανίου-50 θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία υπερβαρέων στοιχείων, η ομάδα LBNL κατασκεύασε το Livermorium-290. Η ομάδα χρησιμοποίησε την εγκατάσταση κυκλοτρονίων 88 ιντσών του Berkeley Lab για να επιταχύνει μια δέσμη τιτανίου και να την πυροβολήσει σε έναν στόχο από πλουτώνιο.

Ιστότοπος "Science Daily" (www.sciencedaily.com)

1. Η τεχνολογία νανοαπεικόνισης βοηθά στην κατανόηση της διατήρησης πρωτεϊνών και ιστών στα αρχαία οστά

Μια προκαταρκτική μελέτη από το North Carolina State University δείχνει ότι η νανοκλίμακα, η τρισδιάστατη απεικόνιση των αρχαίων οστών όχι μόνο θα μπορούσε να κατανοήσει περαιτέρω τις αλλαγές που υφίστανται οι μαλακοί ιστοί κατά τη διάρκεια της απολίθωσης, αλλά έχει επίσης τη δυνατότητα να χρησιμεύσει ως ένας γρήγορος και πρακτικός τρόπος για τον προσδιορισμό των δειγμάτων Μπορεί να είναι κατάλληλο για τη διατήρηση αρχαίων αλληλουχιών DNA και πρωτεϊνών.

Η χρήση μεθόδων νανοαπεικόνισης για τη σύγκριση των σύγχρονων οστών με εκείνα της Εποχής των Παγετώνων θα μπορούσε να προσφέρει καλύτερη κατανόηση των αλλαγών που υφίστανται το κολλαγόνο και τα αιμοφόρα αγγεία κατά την απολίθωση.

Οι ερευνητές συνέκριναν μικρά δείγματα σύγχρονων οστών βοοειδών, κροκόδειλου και στρουθοκαμήλου με εκείνα της εποχής του Πλειστόκαινου μαμούθ, βίσονων στέπας, ταράνδων και αλόγων. Τα δείγματα του Πλειστόκαινου ελήφθησαν από την τήξη του αρχαίου μόνιμου παγετού στην επικράτεια Yukon του Καναδά.

Χρησιμοποιώντας ένα δευτερεύον φασματόμετρο μάζας ιόντων χρόνου πτήσης (TOF-SIMS) για να σαρώσει την επιφάνεια των απεικονιζόμενων δομών, οι ερευνητές εντόπισαν χημικές υπογραφές που υπήρχαν στις δομές και βοήθησαν περαιτέρω να επιβεβαιωθεί ότι ήταν κολλαγόνο και αιμοφόρα αγγεία.

Η βασική ιδέα πίσω από αυτήν την προκαταρκτική μελέτη είναι ότι αυτή η προσέγγιση νανοκλίμακας μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε όλα τα οστά στο αρχείο απολιθωμάτων για την καλύτερη κατανόηση των χημικών και δομικών αλλαγών που συμβαίνουν στους οργανικούς ιστούς κατά την απολίθωση. Η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη διαλογή αρχαίων δειγμάτων οστών κατάλληλα για τη διατήρηση αλληλουχιών DNA και πρωτεϊνών.

2. Οι αστροφυσικοί ανακαλύπτουν υπερμεγέθημαύρη τρύπακαισκοτεινή ύληΕπικοινωνήστε για να βοηθήσετε στην επίλυση του "τελικού προβλήματος parsec"

Οι ερευνητές ανακάλυψαν μια σύνδεση μεταξύ των υπερμεγέθων μαύρων οπών και των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης, που είναι μερικές από τις μεγαλύτερες και μικρότερες οντότητες στο σύμπαν.

Οι νέοι υπολογισμοί τους δείχνουν ότι ένα ζεύγος υπερμεγέθων μαύρων οπών (SMBH) μπόρεσε να συγχωνευθεί σε μια μεγαλύτερη μαύρη τρύπα λόγω της συμπεριφοράς των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης που είχε αγνοηθεί προηγουμένως, παρέχοντας μια εικόνα του μακροχρόνιου «τελικού προβλήματος parsec» της αστρονομίας μια λύση. Η έρευνα δημοσιεύτηκε αυτό το μήνα στο Physical Review Letters.

Το 2023, οι αστροφυσικοί ανακοίνωσαν την ανίχνευση ενός «βουητού» βαρυτικών κυμάτων που διαπερνούν το σύμπαν. Υποθέτουν ότι αυτό το σήμα φόντου εκπέμπεται από εκατομμύρια ζεύγη υπερμεγέθων μαύρων τρυπών που συγχωνεύονται, το καθένα δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου.

Ωστόσο, θεωρητικές προσομοιώσεις υποδεικνύουν ότι όταν αυτά τα γιγάντια αντικείμενα σπειροειδοποιούνται σε ζεύγη, η προσέγγισή τους σταματά σε απόσταση περίπου 1 parsec (απόσταση περίπου 3 ετών φωτός), αποτρέποντας τη συγχώνευσή τους.

Αυτό το «πρόβλημα του τελευταίου parsec» έρχεται σε σύγκρουση όχι μόνο με τη θεωρία ότι η συγχώνευση μεγάλων μαύρων οπών είναι η πηγή του φόντου των βαρυτικών κυμάτων, αλλά και με τη θεωρία ότι οι μαζικές μαύρες τρύπες σχηματίζονται από τη συγχώνευση μικρότερων μαύρων οπών.

Οι συν-συγγραφείς της εργασίας είπαν: "Δείχνουμε ότι η προσθήκη της προηγουμένως αγνοημένης επιρροής της σκοτεινής ύλης μπορεί να βοηθήσει τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες να ξεπεράσουν τα τελικά κενά διαχωρισμού και συγχώνευσης. Οι υπολογισμοί μας εξηγούν πώς συμβαίνει αυτό, σε αντίθεση με προηγούμενες ιδέες."

Ιστότοπος Scitech Daily (https://scitechdaily.com)

1. Η περίοδος ισχύος των φαρμάκων μπορεί να επηρεάσει μελλοντικές αποστολές εξερεύνησης του Άρη

Μια νέα μελέτη με επικεφαλής τον Duke Health δείχνει ότι περισσότερα από τα μισά φάρμακα που είναι αποθηκευμένα στο διαστημόπλοιο θα λήξουν πριν οι αστροναύτες επιστρέψουν στη Γη μετά την ολοκλήρωση ενός τριετούς ταξιδιού στον Άρη .

Σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο τελευταίο τεύχος του περιοδικού Nature Publishing Group npj Microgravity, οι αστροναύτες μπορεί να καταλήξουν να βασίζονται σε φάρμακα που είναι αναποτελεσματικά ή ακόμη και επιβλαβή.

Τα φάρμακα που έχουν λήξει μπορεί να χάσουν μέρος ή το μεγαλύτερο μέρος της αποτελεσματικότητάς τους. Η πραγματική σταθερότητα και η ισχύς των φαρμάκων στο διάστημα σε σύγκριση με τη Γη παραμένει σε μεγάλο βαθμό άγνωστη. Το σκληρό διαστημικό περιβάλλον, συμπεριλαμβανομένης της ακτινοβολίας, μπορεί να μειώσει την αποτελεσματικότητα των φαρμάκων.

Καθώς οι διαστημικές υπηρεσίες σχεδιάζουν μακροχρόνιες αποστολές στον Άρη και αλλού, τα ληγμένα φάρμακα θα μπορούσαν να δημιουργήσουν προκλήσεις για αυτές τις αποστολές, σημείωσαν οι ερευνητές.

Χρησιμοποιώντας τη Διεθνή Βάση Δεδομένων Ημερομηνιών Λήξης Φαρμάκων, οι ερευνητές προσδιόρισαν ότι 54 από τα 91 φάρμακα είχαν διάρκεια ζωής 36 μήνες ή λιγότερο.

Οι πιο αισιόδοξες εκτιμήσεις είναι ότι περίπου το 60% αυτών των φαρμάκων θα λήξει πριν τελειώσει η αποστολή στον Άρη. Σύμφωνα με πιο συντηρητικές υποθέσεις, ο αριθμός αυτός εκτινάσσεται στο 98%.

Η μελέτη δεν προϋποθέτει επιταχυνόμενη αποδόμηση των φαρμάκων, αλλά εστιάζει σε φάρμακα που δεν μπορούν να ενημερωθούν για αποστολές στον Άρη. Αυτή η έλλειψη προμηθειών επηρεάζει όχι μόνο φάρμακα, αλλά και άλλες σημαντικές προμήθειες, όπως τα τρόφιμα.

Η αύξηση του αριθμού των φαρμάκων σε ένα διαστημόπλοιο θα μπορούσε επίσης να συμβάλει στην αντιστάθμιση της μειωμένης αποτελεσματικότητας των φαρμάκων που έχουν λήξει, είπαν οι συγγραφείς της εφημερίδας.

2. Κινέζοι αστρονόμοι αναπτύχθηκανγαλαξίαςΝέες τεχνικές εξαγωγής πληροφοριών από έρευνες

Επιστήμονες στο Εθνικό Αστρονομικό Παρατηρητήριο της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών (NAOC), σε συνεργασία με διεθνείς εταίρους, σχεδίασαν πρόσφατα μια καινοτόμο τεχνολογία που μπορεί να εξάγει αποτελεσματικά πληροφορίες από έρευνες γαλαξιών, ανοίγοντας το δρόμο για μελλοντική εξερεύνηση και έρευνα του σύμπαντος.

Τα αποτελέσματα της έρευνάς τους δημοσιεύτηκαν στο τελευταίο διαδικτυακό τεύχος του Communications Physics.

Σε αυτήν την εποχή της κοσμολογίας ακριβείας, οι μεγάλης κλίμακας έρευνες μετατόπισης του ερυθρού γαλαξία είναι ισχυρά εργαλεία για την ανίχνευση του σύμπαντος. Παρατηρώντας μεγάλους αριθμούς φασμάτων από μακρινούς γαλαξίες, οι αστρονόμοι είναι σε θέση να δημιουργήσουν πεδία πυκνότητας γαλαξιών σε διαφορετικές χρονικές στιγμές στο σύμπαν. Αυτά τα πεδία πυκνότητας φέρουν σημαντικές πληροφορίες σχετικά με τη συσσώρευση γαλαξιών, οι οποίες μπορούν να ποσοτικοποιηθούν με συναρτήσεις συσχέτισης δύο σημείων και Ν-σημείων (N>2).

Ωστόσο, είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθούν συναρτήσεις n-σημείων στην πράξη λόγω διαφόρων πολυπλοκοτήτων, συμπεριλαμβανομένης της μέτρησης και της μοντελοποίησης αυτών των μεγεθών.

Αφού εργάστηκαν σε αυτό το δύσκολο έργο για αρκετά χρόνια, η ερευνητική ομάδα και οι συνεργάτες του NAOC ανέπτυξαν ένα νέο σύνολο μεθόδων για την εξαγωγή συναρτήσεων συσχέτισης πολλαπλών σημείων από γαλαξιακές συναρτήσεις συσχέτισης δύο σημείων.

Οι ερευνητές είπαν: «Αυτό ανοίγει ένα νέο παράθυρο για την αποτελεσματική χρήση πληροφοριών υψηλής τάξης σε γαλαξιακές έρευνες και είναι σημαντικό για τα επερχόμενα όργανα, όπως το Φασματοραδιόμετρο Σκοτεινής Ενέργειας (DESI), το Φασματογράφο Σταθερής Εστίας (PFS) και το Χώρο Έρευνας της Κίνας Το τηλεσκόπιο (CSST) έχει μεγάλη κοσμολογική σημασία." (Liu Chun)