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Segundo notícia do dia 24 de julho (quarta-feira), os principais conteúdos de conhecidos sites científicos estrangeiros são os seguintes:

Site "Natureza" (www.nature.com)

1. A ferramenta de IA do Google pode prever tendências climáticas e clima de longo prazo em minutos

O modelo de aprendizado de máquina do Google, NeuralGCM, é um modelo de computador que combina técnicas tradicionais de previsão do tempo e aprendizado de máquina. É melhor do que outras ferramentas baseadas em inteligência artificial (IA) na previsão de cenários climáticos e tendências climáticas de longo prazo.

Publicada recentemente na revista Nature, a ferramenta é o primeiro modelo de aprendizado de máquina capaz de produzir previsões meteorológicas abrangentes e precisas – mostrando uma variedade de cenários climáticos. O seu desenvolvimento abre um novo capítulo na previsão meteorológica, permitindo que as previsões sejam feitas de forma mais rápida, com menos energia e com maior detalhe do que as ferramentas existentes, do que os modelos baseados inteiramente em inteligência artificial.

Os atuais sistemas de previsão do tempo normalmente dependem de modelos de circulação geral (GCMs), que usam leis físicas para simular os processos oceânicos e atmosféricos da Terra e prever como esses processos podem afetar o tempo e o clima. Mas o GCM requer recursos computacionais significativos e os avanços na aprendizagem automática estão a começar a fornecer alternativas mais eficientes.

Stephan Hoyer, pesquisador de IA do Google Research, e sua equipe desenvolveram e treinaram o NeuralGCM, um modelo que combina solucionadores atmosféricos tradicionais baseados na física com alguns componentes de IA. Eles usam o modelo para fazer previsões meteorológicas e climáticas de curto e longo prazo. Para avaliar a precisão do NeuralGCM, os pesquisadores compararam suas previsões com dados do mundo real e os resultados de outros modelos, incluindo GCMs e modelos puramente baseados em aprendizado de máquina.

Assim como os modelos atuais de aprendizado de máquina, o NeuralGCM pode produzir previsões meteorológicas precisas e determinísticas de curto prazo com um a três dias de antecedência, enquanto consome uma fração da energia exigida pelas ferramentas existentes. Mas ao fazer previsões de longo prazo de mais de 7 dias, sua taxa de erro é muito menor do que outros modelos de aprendizado de máquina. Na verdade, as previsões de longo prazo do NeuralGCM são semelhantes às do modelo conjunto ECMWF-ENS do Centro Europeu de Previsões Meteorológicas de Médio Prazo, que é amplamente considerado o padrão ouro para previsão do tempo.

2. Após grandes avanços tecnológicos, espera-se que os cientistas criem o maior robô do universo até hoje.elementos pesados

Os pesquisadores demonstraram uma nova maneira de criar elementos superpesados, fornecendo uma maneira de criar o elemento mais pesado do universo até hoje, o elemento 120.

Cientistas do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley (LBNL), nos Estados Unidos, anunciaram que produziram com sucesso um elemento superpesado conhecido, o elemento 116, usando pela primeira vez um feixe de titânio. Após atualizar os equipamentos do laboratório, a equipe planeja usar tecnologia semelhante para tentar criar o elemento 120. Até o momento, o elemento mais pesado criado pelo homem é o Og, elemento 118, que foi sintetizado pela primeira vez em 2002.

Na conferência "Estrutura Nuclear 2024" em Lemont, Illinois, EUA, a equipe de pesquisa do LBNL apresentou os resultados de sua pesquisa e lançou uma pré-impressão no servidor arXiv.

Os elementos superpesados ​​não ocorrem naturalmente na Terra, mas os cientistas pensam que podem aparecer nas estrelas. São altamente radioativos, decompõem-se rapidamente através da fissão nuclear e têm poucas aplicações práticas imediatas. Mas, ao criar novos elementos, os cientistas aprofundam a sua compreensão de como o Universo funciona e preenchem modelos teóricos sobre o comportamento do núcleo atómico e os seus limites – tais como quantos protões e neutrões este pode conter.

Para fazer novos elementos, os pesquisadores usampartícula O acelerador colide um feixe de íons com átomos em um alvo sólido na esperança de desencadear uma reação nuclear que fundirá núcleos atômicos e criará elementos com mais prótons e nêutrons. Mas as matérias-primas existentes estão perdendo força. Um grupo recentemente descoberto de elementos superpesados, numerados de 114 a 118, foi criado bombardeando alvos feitos de actinídeos com feixes de cálcio-48. Este isótopo de cálcio é particularmente estável, o que o torna ideal para promover as necessárias reações de fusão nuclear.

O cálcio, no entanto, apenas leva os cientistas às profundezas da tabela periódica. Os cientistas estão tentando criar elementos superpesados, incluindo isótopos de titânio e cromo, usando feixes de partículas mais pesadas que o cálcio-48. Para determinar se um feixe de titânio-50 poderia ser usado para criar elementos superpesados, a equipe do LBNL construiu o Livermorium-290. A equipe usou o ciclotron de 88 polegadas do Berkeley Lab para acelerar um feixe de titânio e dispará-lo contra um alvo feito de plutônio.

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

1. A tecnologia de nanoimagem ajuda a compreender a preservação de proteínas e tecidos em ossos antigos

Um estudo preliminar da Universidade Estadual da Carolina do Norte mostra que imagens tridimensionais em nanoescala de ossos antigos poderiam não apenas compreender melhor as mudanças que os tecidos moles sofrem durante a fossilização, mas também ter o potencial de servir como uma maneira rápida e prática de determinar quais espécimes Pode ser adequado para preservar sequências antigas de DNA e proteínas.

O uso de métodos de nanoimagem para comparar ossos modernos com os da Idade do Gelo poderia fornecer uma melhor compreensão das mudanças que o colágeno e os vasos sanguíneos sofrem durante a fossilização.

Os pesquisadores compararam pequenas amostras de ossos modernos de bovinos, crocodilos e pernas de avestruzes com aqueles da era Pleistoceno de mamutes, bisões das estepes, renas e cavalos. As amostras do Pleistoceno foram retiradas do derretimento do antigo permafrost no território de Yukon, no Canadá.

Usando um espectrômetro de massa de íons secundários de tempo de voo (TOF-SIMS) para escanear a superfície das estruturas fotografadas, os pesquisadores identificaram assinaturas químicas presentes nas estruturas e ajudaram a confirmar ainda mais que eram colágeno e vasos sanguíneos.

A ideia básica por trás deste estudo preliminar é que esta abordagem em nanoescala pode ser usada em todos os ossos do registro fóssil para melhor compreender as mudanças químicas e estruturais que ocorrem nos tecidos orgânicos durante a fossilização. A técnica também pode ser usada para examinar amostras de ossos antigos adequadas para preservar sequências de DNA e proteínas.

2. Astrofísicos descobrem supermassivoburaco negroematéria escuraContate para ajudar a resolver o "problema final do parsec"

Os pesquisadores descobriram uma ligação entre buracos negros supermassivos e partículas de matéria escura, que são algumas das maiores e menores entidades do universo.

Os seus novos cálculos mostram que um par de buracos negros supermassivos (SMBHs) foram capazes de se fundir num buraco negro maior devido ao comportamento anteriormente negligenciado das partículas de matéria escura, fornecendo informações sobre o antigo "problema final do parsec". uma solução. A pesquisa foi publicada este mês na Physical Review Letters.

Em 2023, astrofísicos anunciaram a detecção de um “zumbido” de ondas gravitacionais permeando o universo. Eles levantam a hipótese de que este sinal de fundo é emitido por milhões de pares de buracos negros supermassivos em fusão, cada um com bilhões de vezes a massa do Sol.

No entanto, simulações teóricas sugerem que quando estes objetos gigantes espiralam juntos em pares, a sua aproximação pára a uma distância de cerca de 1 parsec (uma distância de cerca de 3 anos-luz), impedindo a sua fusão.

Este "último problema do parsec" entra em conflito não apenas com a teoria de que a fusão de buracos negros massivos é a fonte da onda gravitacional de fundo, mas também com a teoria de que buracos negros massivos são formados pela fusão de buracos negros menores.

Os coautores do artigo disseram: “Mostramos que adicionar a influência anteriormente ignorada da matéria escura pode ajudar os buracos negros supermassivos a superar as lacunas finais de separação e fusão.

Site do Scitech Daily (https://scitechdaily.com)

1. O período de validade dos medicamentos pode afetar futuras missões de exploração de Marte

Um novo estudo liderado pela Duke Health mostra que mais da metade dos medicamentos armazenados na espaçonave expirarão antes que os astronautas retornem à Terra após completarem uma viagem de três anos a Marte. Isso inclui analgésicos, antibióticos, medicamentos importantes, como remédios para alergia e soníferos. .

De acordo com um estudo publicado na última edição da revista npj Microgravity do Nature Publishing Group, os astronautas podem acabar dependendo de medicamentos ineficazes ou mesmo prejudiciais.

Os medicamentos vencidos podem perder parte ou a maior parte da sua eficácia. A estabilidade e potência reais das drogas no espaço em comparação com a Terra permanecem em grande parte desconhecidas. O ambiente espacial hostil, incluindo a radiação, pode reduzir a eficácia dos medicamentos.

À medida que as agências espaciais planeiam missões de longa duração a Marte e outros locais, os medicamentos vencidos podem representar desafios para essas missões, observaram os investigadores.

Usando o banco de dados internacional de datas de validade de medicamentos, os pesquisadores determinaram que 54 dos 91 medicamentos tinham prazo de validade de 36 meses ou menos.

As estimativas mais otimistas são de que cerca de 60% desses medicamentos expirarão antes do final da missão a Marte. Sob hipóteses mais conservadoras, esse número salta para 98%.

O estudo não assume a degradação acelerada de medicamentos, mas concentra-se em medicamentos que não podem ser atualizados para missões a Marte. Esta falta de abastecimento afecta não só os medicamentos, mas também outros bens importantes, como os alimentos.

Aumentar o número de medicamentos a bordo de uma nave espacial também poderia ajudar a compensar a eficácia reduzida dos medicamentos vencidos, disseram os autores do artigo.

2. Os astrônomos chineses desenvolveramgaláxiaNovas técnicas para extrair informações de investigações

Cientistas do Observatório Astronômico Nacional da Academia Chinesa de Ciências (NAOC), trabalhando com parceiros internacionais, projetaram recentemente uma tecnologia inovadora que pode extrair com eficiência informações de pesquisas de galáxias, abrindo caminho para futuras explorações e investigações do universo.

Os resultados de suas pesquisas foram publicados na última edição online da Communications Physics.

Nesta era de cosmologia de precisão, levantamentos de redshift de galáxias em grande escala são ferramentas poderosas para sondar o universo. Ao observar um grande número de espectros de galáxias distantes, os astrónomos são capazes de criar campos de densidade de galáxias em diferentes momentos do Universo. Esses campos de densidade carregam informações importantes sobre a agregação de galáxias, que podem ser quantificadas por funções de correlação de dois pontos e N pontos (N>2).

No entanto, é difícil utilizar funções de n pontos na prática devido a diversas complexidades, incluindo a medição e modelagem dessas quantidades.

Depois de trabalhar nesta tarefa desafiadora durante vários anos, a equipe de pesquisa e parceiros do NAOC desenvolveram um novo conjunto de métodos para extrair funções de correlação multiponto de funções de correlação galáctica de dois pontos.

Os pesquisadores disseram: “Isso abre uma nova janela para o uso eficaz de informações de alta ordem em pesquisas de galáxias e é importante para instrumentos futuros, incluindo o espectrorradiômetro de energia escura (DESI), o espectrógrafo de foco fixo (PFS) e o China Survey Space. Telescópio (CSST) é de grande significado cosmológico." (Liu Chun)