notizia

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Secondo notizie del 24 luglio (mercoledì), i principali contenuti di noti siti web scientifici stranieri sono i seguenti:

Sito web "Natura" (www.nature.com)

1. Lo strumento AI di Google può prevedere le tendenze climatiche e il tempo a lungo termine in pochi minuti

Il modello di machine learning di Google NeuralGCM è un modello computerizzato che combina le tradizionali tecniche di previsione meteorologica e l'apprendimento automatico. È migliore di altri strumenti basati sull'intelligenza artificiale (AI) nella previsione degli scenari meteorologici e delle tendenze climatiche a lungo termine.

Pubblicato di recente sulla rivista Nature, lo strumento è il primo modello di apprendimento automatico in grado di produrre previsioni meteorologiche complete e accurate, mostrando una serie di scenari meteorologici. Il suo sviluppo apre un nuovo capitolo nelle previsioni meteorologiche, consentendo di effettuare previsioni più velocemente, con meno energia e con maggiore dettaglio rispetto agli strumenti esistenti, rispetto ai modelli basati interamente sull’intelligenza artificiale.

Gli attuali sistemi di previsione meteorologica si basano tipicamente su modelli di circolazione generale (GCM), che utilizzano leggi fisiche per simulare i processi oceanici e atmosferici della Terra e prevedere come questi processi potrebbero influenzare il tempo e il clima. Ma il GCM richiede notevoli risorse informatiche e i progressi nell’apprendimento automatico stanno iniziando a fornire alternative più efficienti.

Stephan Hoyer, ricercatore di intelligenza artificiale presso Google Research, e il suo team hanno sviluppato e addestrato NeuralGCM, un modello che combina tradizionali risolutori atmosferici basati sulla fisica con alcuni componenti di intelligenza artificiale. Usano il modello per fare previsioni meteorologiche e previsioni climatiche a breve e lungo termine. Per valutare l’accuratezza di NeuralGCM, i ricercatori hanno confrontato le sue previsioni con i dati del mondo reale e l’output di altri modelli, inclusi GCM e modelli basati esclusivamente sull’apprendimento automatico.

Come gli attuali modelli di machine learning, NeuralGCM può produrre previsioni meteorologiche deterministiche e precise a breve termine con uno o tre giorni di anticipo consumando una frazione dell’energia richiesta dagli strumenti esistenti. Ma quando si effettuano previsioni a lungo termine superiori a 7 giorni, il tasso di errore è molto inferiore rispetto ad altri modelli di machine learning. In effetti, le previsioni a lungo termine di NeuralGCM sono simili a quelle del modello d’insieme ECMWF-ENS del Centro europeo per le previsioni meteorologiche a medio termine, che è ampiamente considerato il gold standard per le previsioni meteorologiche.

2. Dopo importanti scoperte tecnologiche, gli scienziati dovrebbero creare il più grande robot mai esistito nell'universo fino ad oggi.elementi pesanti

I ricercatori hanno dimostrato un nuovo modo per creare elementi superpesanti, fornendo un modo per creare l’elemento più pesante nell’universo fino ad oggi, l’elemento 120.

Gli scienziati del Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) negli Stati Uniti hanno annunciato di aver prodotto con successo un noto elemento superpesante, l'elemento 116, utilizzando per la prima volta un raggio di titanio. Dopo aver aggiornato l'attrezzatura del laboratorio, il team prevede di utilizzare una tecnologia simile per provare a creare l'elemento 120. Ad oggi, l’elemento più pesante creato dall’uomo è Og, elemento 118, sintetizzato per la prima volta nel 2002.

Alla conferenza "Nuclear Structure 2024" tenutasi a Lemont, Illinois, USA, il gruppo di ricerca LBNL ha presentato i risultati della ricerca e ha pubblicato una prestampa sul server arXiv.

Gli elementi superpesanti non si trovano naturalmente sulla Terra, ma gli scienziati pensano che possano apparire nelle stelle. Sono altamente radioattivi, si decompongono rapidamente attraverso la fissione nucleare e hanno poche applicazioni pratiche immediate. Ma creando nuovi elementi, gli scienziati approfondiscono la loro comprensione di come funziona l’universo e compilano modelli teorici sul comportamento del nucleo atomico e sui suoi limiti, come il numero di protoni e neutroni che può contenere.

Per creare nuovi elementi, i ricercatori usanoparticella L'acceleratore fa collidere un fascio ionico con gli atomi di un bersaglio solido nella speranza di innescare una reazione nucleare che fonderà i nuclei atomici e creerà elementi con più protoni e neutroni. Ma le materie prime esistenti stanno perdendo slancio. Un gruppo di elementi superpesanti scoperto di recente, numerati da 114 a 118, è stato creato bombardando bersagli costituiti da attinidi con fasci di calcio-48. Questo isotopo del calcio è particolarmente stabile, il che lo rende ideale per promuovere le necessarie reazioni di fusione nucleare.

Il calcio, tuttavia, porta gli scienziati solo nelle zone più esterne della tavola periodica. Gli scienziati stanno cercando di creare elementi superpesanti, inclusi gli isotopi di titanio e cromo, utilizzando fasci di particelle più pesanti del calcio-48. Per determinare se una trave di titanio-50 potesse essere utilizzata per creare elementi superpesanti, il team LBNL ha costruito Livermorium-290. Il team ha utilizzato l'impianto ciclotrone da 88 pollici del Berkeley Lab per accelerare un raggio di titanio e spararlo contro un bersaglio fatto di plutonio.

Sito web "Science Daily" (www.sciencedaily.com)

1. La tecnologia di nanoimaging aiuta a comprendere la conservazione delle proteine ​​e dei tessuti nelle ossa antiche

Uno studio preliminare della North Carolina State University mostra che l’imaging tridimensionale su scala nanometrica di ossa antiche potrebbe non solo comprendere ulteriormente i cambiamenti che i tessuti molli subiscono durante la fossilizzazione, ma potrebbe anche servire come un modo veloce e pratico per determinare quali campioni Può essere adatto per preservare antiche sequenze di DNA e proteine.

L’utilizzo di metodi di nanoimaging per confrontare le ossa moderne con quelle dell’era glaciale potrebbe fornire una migliore comprensione dei cambiamenti subiti dal collagene e dai vasi sanguigni durante la fossilizzazione.

I ricercatori hanno confrontato piccoli campioni di ossa di zampe di bovini moderni, coccodrilli e struzzi con quelli del Pleistocene di mammut, bisonti delle steppe, renne e cavalli. I campioni del Pleistocene sono stati prelevati dallo scioglimento dell'antico permafrost nel territorio canadese dello Yukon.

Utilizzando uno spettrometro di massa di ioni secondari a tempo di volo (TOF-SIMS) per scansionare la superficie delle strutture riprese, i ricercatori hanno identificato le firme chimiche presenti nelle strutture e hanno contribuito a confermare ulteriormente che si trattava di collagene e vasi sanguigni.

L’idea di base alla base di questo studio preliminare è che questo approccio su scala nanometrica può essere utilizzato su tutte le ossa della documentazione fossile per comprendere meglio i cambiamenti chimici e strutturali che si verificano nei tessuti organici durante la fossilizzazione. La tecnica potrebbe essere utilizzata anche per lo screening di campioni ossei antichi adatti a preservare sequenze di DNA e proteine.

2. Gli astrofisici scoprono il supermassicciobuco neroEmateria oscuraContatta per aiutare a risolvere il "problema del parsec finale"

I ricercatori hanno scoperto un legame tra i buchi neri supermassicci e le particelle di materia oscura, che sono alcune delle entità più grandi e più piccole dell’universo.

I loro nuovi calcoli mostrano che una coppia di buchi neri supermassicci (SMBH) sono stati in grado di fondersi in un buco nero più grande a causa del comportamento precedentemente trascurato delle particelle di materia oscura, fornendo informazioni sul “problema del parsec finale” di lunga data dell’astronomia una soluzione. La ricerca è stata pubblicata questo mese su Physical Review Letters.

Nel 2023, gli astrofisici annunciarono il rilevamento di un “ronzio” di onde gravitazionali che permeavano l’universo. Essi ipotizzano che questo segnale di fondo sia emesso da milioni di coppie di buchi neri supermassicci in fusione, ciascuno miliardi di volte la massa del Sole.

Tuttavia, le simulazioni teoriche suggeriscono che quando questi oggetti giganti si muovono a spirale insieme in coppia, il loro avvicinamento si ferma a una distanza di circa 1 parsec (una distanza di circa 3 anni luce), impedendone la fusione.

Questo "problema dell'ultimo parsec" è in conflitto non solo con la teoria secondo cui la fusione di buchi neri massicci è la fonte delle onde gravitazionali di fondo, ma anche con la teoria secondo cui i buchi neri massicci si formano dalla fusione di buchi neri più piccoli.

I coautori dell’articolo hanno affermato: “Mostriamo che l’aggiunta dell’influenza precedentemente ignorata della materia oscura può aiutare i buchi neri supermassicci a superare le lacune finali di separazione e fusione. I nostri calcoli spiegano come ciò avvenga, contrariamente alle idee precedenti”.

Sito web dello Scitech Daily (https://scitechdaily.com)

1. Il periodo di validità dei farmaci potrebbe influenzare le future missioni di esplorazione di Marte

Un nuovo studio condotto da Duke Health mostra che più della metà dei medicinali conservati nella navicella spaziale scadranno prima che gli astronauti ritornino sulla Terra dopo aver completato un viaggio di tre anni su Marte. Ciò include antidolorifici, antibiotici, farmaci importanti come farmaci per le allergie e ausili per il sonno .

Secondo uno studio pubblicato sull’ultimo numero della rivista npj Microgravity del Nature Publishing Group, gli astronauti potrebbero finire per fare affidamento su farmaci inefficaci o addirittura dannosi.

I medicinali scaduti possono perdere parte o gran parte della loro efficacia. L’effettiva stabilità e potenza dei farmaci nello spazio rispetto alla Terra rimane in gran parte sconosciuta. Il duro ambiente spaziale, comprese le radiazioni, può ridurre l’efficacia dei farmaci.

Mentre le agenzie spaziali pianificano missioni di lunga durata su Marte e altrove, i farmaci scaduti potrebbero rappresentare delle sfide per tali missioni, hanno osservato i ricercatori.

Utilizzando il database internazionale delle date di scadenza dei farmaci, i ricercatori hanno determinato che 54 dei 91 farmaci avevano una durata di conservazione di 36 mesi o meno.

Le stime più ottimistiche sono che circa il 60% di questi farmaci scadrà prima della fine della missione su Marte. Sotto ipotesi più prudenti, tale cifra sale al 98%.

Questo studio non presuppone che i farmaci si degradino più velocemente, ma si concentra invece sui farmaci che non possono essere aggiornati per le missioni su Marte. Questa mancanza di forniture colpisce non solo le medicine, ma anche altre forniture importanti, come il cibo.

Secondo gli autori dello studio, aumentare il numero di farmaci a bordo di un veicolo spaziale potrebbe anche contribuire a compensare la ridotta efficacia dei farmaci scaduti.

2. Si sono sviluppati gli astronomi cinesigalassiaNuove tecniche per estrarre informazioni dalle indagini

Gli scienziati dell’Osservatorio Astronomico Nazionale dell’Accademia Cinese delle Scienze (NAOC), in collaborazione con partner internazionali, hanno recentemente progettato una tecnologia innovativa in grado di estrarre in modo efficiente informazioni dalle indagini sulle galassie, aprendo la strada alla futura esplorazione e indagine dell’universo.

I risultati della loro ricerca sono stati pubblicati nell’ultimo numero online di Communications Physics.

In quest’era di cosmologia di precisione, le indagini su larga scala del redshift delle galassie sono strumenti potenti per sondare l’universo. Osservando un gran numero di spettri di galassie distanti, gli astronomi sono in grado di creare campi di densità di galassie in momenti diversi nell'universo. Questi campi di densità trasportano informazioni importanti sull'aggregazione delle galassie, che possono essere quantificate mediante funzioni di correlazione a due punti e N punti (N>2).

Tuttavia, è difficile utilizzare nella pratica le funzioni n punti a causa delle varie complessità, inclusa la misurazione e la modellazione di queste quantità.

Dopo aver lavorato su questo impegnativo compito per diversi anni, il gruppo di ricerca e i partner di NAOC hanno sviluppato una nuova serie di metodi per estrarre funzioni di correlazione multipunto da funzioni di correlazione galattiche a due punti.

I ricercatori hanno affermato: “Ciò apre una nuova finestra per l’uso efficace di informazioni di alto ordine nelle indagini sulle galassie, ed è importante per i prossimi strumenti tra cui lo spettroradiometro dell’energia oscura (DESI), lo spettrografo a fuoco fisso (PFS) e il China Survey Space Telescope (CSST) ha un grande significato cosmologico." (Liu Chun)