Новости

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Согласно новостям на 24 июля (среда), основное содержание известных зарубежных научных сайтов следующее:

Сайт «Природа» (www.nature.com)

1. Инструмент Google AI может прогнозировать долгосрочные климатические тенденции и погоду за считанные минуты.

Модель машинного обучения Google NeuralGCM — это компьютерная модель, сочетающая в себе традиционные методы прогнозирования погоды и машинное обучение. Она лучше других инструментов на основе искусственного интеллекта (ИИ) прогнозирует погодные сценарии и долгосрочные климатические тенденции.

Этот инструмент, недавно опубликованный в журнале Nature, представляет собой первую модель машинного обучения, способную создавать точные и комплексные прогнозы погоды, показывающие ряд погодных сценариев. Его разработка открывает новую главу в прогнозировании погоды, позволяя делать прогнозы быстрее, с меньшими затратами энергии и с большей детализацией, чем существующие инструменты, чем модели, полностью основанные на искусственном интеллекте.

Современные системы прогнозирования погоды обычно полагаются на модели общей циркуляции (МОЦ), которые используют физические законы для моделирования океанских и атмосферных процессов Земли и прогнозирования того, как эти процессы могут повлиять на погоду и климат. Но GCM требует значительных вычислительных ресурсов, а достижения в области машинного обучения начинают предлагать более эффективные альтернативы.

Стефан Хойер, исследователь искусственного интеллекта из Google Research, и его команда разработали и обучили NeuralGCM, модель, которая сочетает в себе традиционные атмосферные решатели, основанные на физике, с некоторыми компонентами искусственного интеллекта. Они используют эту модель для составления краткосрочных и долгосрочных прогнозов погоды и климата. Чтобы оценить точность NeuralGCM, исследователи сравнили его прогнозы с реальными данными и результатами других моделей, включая GCM и модели, основанные исключительно на машинном обучении.

Как и современные модели машинного обучения, NeuralGCM может давать точные краткосрочные детерминистические прогнозы погоды на один-три дня вперед, потребляя при этом лишь часть энергии, необходимой существующим инструментам. Но при долгосрочных прогнозах на срок более 7 дней его частота ошибок намного ниже, чем у других моделей машинного обучения. Фактически, долгосрочные прогнозы NeuralGCM аналогичны прогнозам ансамблевой модели ECMWF-ENS Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды, которая широко считается золотым стандартом прогнозирования погоды.

2. Ожидается, что после крупных технологических прорывов ученые создадут самого большого на сегодняшний день робота во Вселенной.тяжелые элементы

Исследователи продемонстрировали новый способ создания сверхтяжелых элементов, предоставив способ создания самого тяжелого элемента во Вселенной на сегодняшний день — элемента 120.

Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (LBNL) в США объявили, что они впервые успешно произвели известный сверхтяжелый элемент, элемент 116, используя луч титана. После обновления оборудования лаборатории команда планирует использовать аналогичную технологию, чтобы попытаться создать элемент 120. На сегодняшний день самым тяжелым элементом, созданным человеком, является Ог, элемент 118, который был впервые синтезирован в 2002 году.

На конференции «Ядерная структура 2024» в Лемонте, штат Иллинойс, США, исследовательская группа LBNL представила результаты своих исследований и опубликовала препринт на сервере arXiv.

Сверхтяжелые элементы не встречаются в природе на Земле, но ученые полагают, что они могут появляться в звездах. Они очень радиоактивны, быстро распадаются в результате ядерного деления и имеют мало непосредственного практического применения. Но создавая новые элементы, ученые углубляют свое понимание того, как работает Вселенная, и дополняют теоретические модели поведения атомного ядра и его ограничений — например, сколько протонов и нейтронов оно может содержать.

Чтобы создать новые элементы, исследователи используютчастица Ускоритель сталкивает пучок ионов с атомами твердой мишени в надежде вызвать ядерную реакцию, которая объединит атомные ядра и создаст элементы с большим количеством протонов и нейтронов. Но существующее сырье теряет популярность. Недавно обнаруженная группа сверхтяжелых элементов под номерами со 114 по 118 была создана путем бомбардировки мишеней из актинидов лучами кальция-48. Этот изотоп кальция особенно стабилен, что делает его идеальным для проведения необходимых реакций ядерного синтеза.

Однако кальций уводит ученых лишь глубоко во внешние пределы таблицы Менделеева. Ученые пытаются создать сверхтяжелые элементы, в том числе изотопы титана и хрома, используя пучки частиц тяжелее кальция-48. Чтобы определить, можно ли использовать луч из титана-50 для создания сверхтяжелых элементов, команда LBNL построила Ливерморий-290. Команда использовала 88-дюймовый циклотрон лаборатории Беркли, чтобы ускорить титановый луч и направить его по мишени из плутония.

Веб-сайт Science Daily (www.sciencedaily.com)

1. Технология нановизуализации помогает понять сохранение белков и тканей в древних костях

Предварительное исследование Университета штата Северная Каролина показывает, что наномасштабная трехмерная визуализация древних костей может не только лучше понять изменения, которые претерпевают мягкие ткани во время окаменения, но также может служить быстрым и практичным способом определить, какие образцы Может подойти для сохранения древних последовательностей ДНК и белков.

Использование методов нановизуализации для сравнения современных костей с костями ледникового периода может обеспечить лучшее понимание изменений, которые коллаген и кровеносные сосуды претерпевают во время окаменения.

Исследователи сравнили небольшие образцы костей ног современного крупного рогатого скота, крокодила и страуса с образцами плейстоценовой эпохи мамонтов, степных бизонов, северных оленей и лошадей. Образцы плейстоцена были взяты из тающей древней вечной мерзлоты на канадской территории Юкон.

Используя времяпролетный масс-спектрометр вторичных ионов (TOF-SIMS) для сканирования поверхности отображаемых структур, исследователи определили химические признаки, присутствующие в структурах, и помогли дополнительно подтвердить, что это коллаген и кровеносные сосуды.

Основная идея этого предварительного исследования заключается в том, что этот наномасштабный подход можно использовать для всех костей в летописи окаменелостей, чтобы лучше понять химические и структурные изменения, которые происходят в органических тканях во время окаменелости. Этот метод также может быть использован для скрининга древних образцов костей, пригодных для сохранения последовательностей ДНК и белков.

2. Астрофизики обнаружили сверхмассивнуючерная дыраитемная материяСвяжитесь с нами, чтобы помочь решить «последнюю проблему парсека»

Исследователи обнаружили связь между сверхмассивными черными дырами и частицами темной материи, которые являются одними из самых больших и самых маленьких объектов во Вселенной.

Их новые расчеты показывают, что пара сверхмассивных черных дыр (СМЧД) смогла слиться в более крупную черную дыру из-за ранее упускаемого из виду поведения частиц темной материи, что дает представление о давней «последней проблеме парсека», возникшей в астрономии. решение. Исследование было опубликовано в этом месяце в журнале Physical Review Letters.

В 2023 году астрофизики объявили об обнаружении «гудения» гравитационных волн, пронизывающих Вселенную. Они предполагают, что этот фоновый сигнал излучается миллионами пар сливающихся сверхмассивных черных дыр, каждая из которых в миллиарды раз превышает массу Солнца.

Однако теоретическое моделирование предполагает, что когда эти гигантские объекты сближаются попарно по спирали, их сближение останавливается на расстоянии около 1 парсека (расстояние около 3 световых лет), предотвращая их слияние.

Эта «проблема последнего парсека» противоречит не только теории о том, что слияние массивных черных дыр является источником фона гравитационных волн, но и с теорией о том, что массивные черные дыры образуются в результате слияния меньших черных дыр.

Соавторы статьи заявили: «Мы показываем, что добавление ранее игнорируемого влияния темной материи может помочь сверхмассивным черным дырам преодолеть разрывы окончательного разделения и слияния. Наши расчеты объясняют, как это происходит, вопреки предыдущим идеям».

Веб-сайт Scitech Daily (https://scitechdaily.com)

1. Срок действия препаратов может повлиять на будущие миссии по исследованию Марса

Новое исследование, проведенное Duke Health, показывает, что срок годности более половины лекарств, хранящихся на космическом корабле, истечет до того, как астронавты вернутся на Землю после завершения трехлетнего путешествия на Марс. Сюда входят обезболивающие, антибиотики, основные лекарства, такие как лекарства от аллергии и снотворные. .

Согласно исследованию, опубликованному в последнем выпуске журнала npj Microgravity издательства Nature Publishing Group, астронавты могут в конечном итоге полагаться на лекарства, которые неэффективны или даже вредны.

Лекарства с истекшим сроком годности могут потерять часть или большую часть своей эффективности. Фактическая стабильность и эффективность лекарств в космосе по сравнению с Землей остается в значительной степени неизвестной. Суровая космическая среда, в том числе радиация, может снизить эффективность лекарств.

Исследователи отмечают, что поскольку космические агентства планируют длительные миссии на Марс и в другие места, просроченные лекарства могут создать проблемы для этих миссий.

Используя Международную базу данных по срокам годности лекарств, исследователи определили, что 54 из 91 лекарства имели срок годности 36 месяцев или меньше.

По самым оптимистичным оценкам, срок годности около 60% этих лекарств истечет до завершения миссии на Марс. При более консервативных предположениях это число возрастает до 98%.

Исследование не предполагает ускоренной деградации лекарств, а вместо этого фокусируется на лекарствах, которые невозможно обновить для миссий на Марс. Отсутствие поставок влияет не только на лекарства, но и на другие важные поставки, например продукты питания.

Увеличение количества лекарств на борту космического корабля также может помочь компенсировать снижение эффективности лекарств с истекшим сроком годности, считают авторы статьи.

2. Китайские астрономы разработалигалактикаНовые методы получения информации из расследований

Ученые Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук (NAOC) в сотрудничестве с международными партнерами недавно разработали инновационную технологию, которая может эффективно извлекать информацию из обзоров галактик, прокладывая путь для будущих исследований Вселенной.

Результаты их исследований были опубликованы в последнем онлайн-выпуске журнала Communications Physics.

В нашу эпоху точной космологии крупномасштабные исследования красного смещения галактик являются мощными инструментами для исследования Вселенной. Наблюдая большое количество спектров далеких галактик, астрономы могут создавать поля плотности галактик в разное время во Вселенной. Эти поля плотности несут важную информацию об агрегации галактик, которую можно количественно оценить с помощью двухточечных и N-точечных (N>2) корреляционных функций.

Однако на практике использовать n-точечные функции затруднительно из-за различных сложностей, в том числе измерения и моделирования этих величин.

После нескольких лет работы над этой сложной задачей исследовательская группа NAOC и партнеры разработали новый набор методов для извлечения многоточечных корреляционных функций из галактических двухточечных корреляционных функций.

Исследователи заявили: «Это открывает новое окно для эффективного использования информации высокого порядка в исследованиях галактик и важно для будущих инструментов, включая спектрорадиометр темной энергии (DESI), спектрограф с фиксированным фокусом (PFS) и China Survey Space. Телескоп (CSST) имеет большое космологическое значение» (Лю Чунь).