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Según noticias del 24 de julio (miércoles), los principales contenidos de conocidos sitios web científicos extranjeros son los siguientes:

Sitio web "Naturaleza" (www.nature.com)

1. La herramienta de inteligencia artificial de Google puede predecir las tendencias climáticas y el tiempo a largo plazo en minutos

El modelo de aprendizaje automático de Google, NeuralGCM, es un modelo informático que combina técnicas tradicionales de pronóstico del tiempo y aprendizaje automático. Es mejor que otras herramientas basadas en inteligencia artificial (IA) para predecir escenarios meteorológicos y tendencias climáticas a largo plazo.

Publicada recientemente en la revista Nature, la herramienta es el primer modelo de aprendizaje automático capaz de producir pronósticos meteorológicos completos y precisos, que muestran una variedad de escenarios meteorológicos. Su desarrollo abre un nuevo capítulo en la previsión meteorológica, permitiendo realizar predicciones más rápido, con menos energía y con mayor detalle que las herramientas existentes, que los modelos basados ​​íntegramente en inteligencia artificial.

Los sistemas actuales de pronóstico del tiempo generalmente se basan en modelos de circulación general (GCM), que utilizan leyes físicas para simular los procesos atmosféricos y oceánicos de la Tierra y predecir cómo estos procesos pueden afectar el tiempo y el clima. Pero GCM requiere importantes recursos informáticos y los avances en el aprendizaje automático están empezando a ofrecer alternativas más eficientes.

Stephan Hoyer, investigador de IA en Google Research, y su equipo desarrollaron y entrenaron NeuralGCM, un modelo que combina solucionadores atmosféricos tradicionales basados ​​en la física con algunos componentes de IA. Utilizan el modelo para realizar pronósticos meteorológicos y predicciones climáticas a corto y largo plazo. Para evaluar la precisión de NeuralGCM, los investigadores compararon sus predicciones con datos del mundo real y los resultados de otros modelos, incluidos GCM y modelos puramente basados ​​en aprendizaje automático.

Al igual que los modelos actuales de aprendizaje automático, NeuralGCM puede producir pronósticos meteorológicos deterministas precisos a corto plazo con uno o tres días de anticipación mientras consume una fracción de la energía requerida por las herramientas existentes. Pero al realizar predicciones a largo plazo de más de 7 días, su tasa de error es mucho menor que la de otros modelos de aprendizaje automático. De hecho, los pronósticos a largo plazo de NeuralGCM son similares a los del modelo conjunto ECMWF-ENS del Centro Europeo de Pronósticos Meteorológicos a Medio Plazo, que se considera ampliamente el estándar de oro para el pronóstico meteorológico.

2. Después de importantes avances tecnológicos, se espera que los científicos creen el robot más grande del universo hasta la fecha.elementos pesados

Los investigadores han demostrado una nueva forma de crear elementos superpesados, proporcionando una manera de crear el elemento más pesado del universo hasta la fecha, el elemento 120.

Los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL) en Estados Unidos anunciaron que han producido con éxito un elemento superpesado conocido, el elemento 116, utilizando por primera vez un haz de titanio. Después de actualizar el equipo del laboratorio, el equipo planea utilizar tecnología similar para intentar crear el elemento 120. Hasta la fecha, el elemento más pesado creado por los humanos es Og, el elemento 118, que se sintetizó por primera vez en 2002.

En la conferencia "Nuclear Structure 2024" en Lemont, Illinois, EE. UU., el equipo de investigación de LBNL presentó los resultados de su investigación y publicó una preimpresión en el servidor arXiv.

Los elementos superpesados ​​no se encuentran naturalmente en la Tierra, pero los científicos creen que pueden aparecer en las estrellas. Son altamente radiactivos, se descomponen rápidamente mediante fisión nuclear y tienen pocas aplicaciones prácticas inmediatas. Pero al crear nuevos elementos, los científicos profundizan su comprensión de cómo funciona el universo y completan modelos teóricos sobre el comportamiento del núcleo atómico y sus límites, como cuántos protones y neutrones puede contener.

Para crear nuevos elementos, los investigadores utilizanpartícula El acelerador hace chocar un haz de iones con átomos en un objetivo sólido con la esperanza de desencadenar una reacción nuclear que fusionará núcleos atómicos y creará elementos con más protones y neutrones. Pero las materias primas existentes están perdiendo fuerza. Un grupo de elementos superpesados ​​recientemente descubierto, numerados del 114 al 118, se creó bombardeando objetivos hechos de actínidos con rayos de calcio-48. Este isótopo de calcio es particularmente estable, lo que lo hace ideal para promover las necesarias reacciones de fusión nuclear.

El calcio, sin embargo, sólo lleva a los científicos a los confines más extremos de la tabla periódica. Los científicos están intentando crear elementos superpesados, incluidos isótopos de titanio y cromo, utilizando haces de partículas más pesadas que el calcio-48. Para determinar si se podría utilizar una viga de titanio-50 para crear elementos superpesados, el equipo del LBNL construyó Livermorium-290. El equipo utilizó el ciclotrón de 88 pulgadas del Berkeley Lab para acelerar un rayo de titanio y dispararlo contra un objetivo hecho de plutonio.

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

1. La tecnología de nanoimagen ayuda a comprender la conservación de proteínas y tejidos en huesos antiguos

Un estudio preliminar de la Universidad Estatal de Carolina del Norte muestra que las imágenes tridimensionales a nanoescala de huesos antiguos no sólo podrían comprender mejor los cambios que sufren los tejidos blandos durante la fosilización, sino que también tienen el potencial de servir como una forma rápida y práctica de determinar qué especímenes Puede ser adecuado para preservar secuencias de proteínas y ADN antiguas.

El uso de métodos de nanoimagen para comparar los huesos modernos con los de la Edad del Hielo podría proporcionar una mejor comprensión de los cambios que sufren el colágeno y los vasos sanguíneos durante la fosilización.

Los investigadores compararon pequeñas muestras de huesos de patas de ganado moderno, cocodrilos y avestruces con los de la era Pleistoceno de mamuts, bisontes esteparios, renos y caballos. Las muestras del Pleistoceno se tomaron del antiguo permafrost derretido en el territorio de Yukon en Canadá.

Utilizando un espectrómetro de masas de iones secundarios de tiempo de vuelo (TOF-SIMS) para escanear la superficie de las estructuras fotografiadas, los investigadores identificaron firmas químicas presentes en las estructuras y ayudaron a confirmar que eran colágeno y vasos sanguíneos.

La idea básica detrás de este estudio preliminar es que este enfoque a nanoescala se puede utilizar en todos los huesos del registro fósil para comprender mejor los cambios químicos y estructurales que ocurren en los tejidos orgánicos durante la fosilización. La técnica también podría utilizarse para examinar muestras de huesos antiguos adecuadas para preservar secuencias de ADN y proteínas.

2. Los astrofísicos descubren lo supermasivoagujero negroymateria oscuraContacto para ayudar a resolver el "problema del parsec final"

Los investigadores han descubierto un vínculo entre los agujeros negros supermasivos y las partículas de materia oscura, que son algunas de las entidades más grandes y más pequeñas del universo.

Sus nuevos cálculos muestran que un par de agujeros negros supermasivos (SMBH) pudieron fusionarse en un agujero negro más grande debido al comportamiento previamente pasado por alto de las partículas de materia oscura, lo que proporciona información sobre el antiguo "problema del pársec final" que se le ocurrió a la astronomía. una solución. La investigación fue publicada este mes en Physical Review Letters.

En 2023, los astrofísicos anunciaron la detección de un “zumbido” de ondas gravitacionales que impregnan el universo. Su hipótesis es que esta señal de fondo es emitida por millones de pares de agujeros negros supermasivos fusionados, cada uno de miles de millones de veces la masa del Sol.

Sin embargo, las simulaciones teóricas sugieren que cuando estos objetos gigantes se juntan en espiral en pares, su aproximación se detiene a una distancia de aproximadamente 1 parsec (una distancia de aproximadamente 3 años luz), lo que impide su fusión.

Este "problema del último parsec" entra en conflicto no sólo con la teoría de que la fusión de agujeros negros masivos es la fuente del fondo de ondas gravitacionales, sino también con la teoría de que los agujeros negros masivos se forman mediante la fusión de agujeros negros más pequeños.

Los coautores del artículo dijeron: "Demostramos que agregar la influencia de la materia oscura, previamente ignorada, puede ayudar a los agujeros negros supermasivos a superar las brechas finales de separación y fusión. Nuestros cálculos explican cómo sucede esto, contrariamente a las ideas anteriores".

Sitio web de Scitech Daily (https://scitechdaily.com)

1. El período de validez de los medicamentos puede afectar futuras misiones de exploración a Marte

Un nuevo estudio dirigido por Duke Health muestra que más de la mitad de los medicamentos almacenados en la nave espacial caducarán antes de que los astronautas regresen a la Tierra después de completar un viaje de tres años a Marte. Esto incluye analgésicos, antibióticos, medicamentos importantes como medicamentos para las alergias y somníferos. .

Según un estudio publicado en el último número de la revista npj Microgravity de Nature Publishing Group, los astronautas pueden terminar dependiendo de medicamentos que son ineficaces o incluso dañinos.

Los medicamentos caducados pueden perder parte o la mayor parte de su eficacia. La estabilidad y potencia reales de las drogas en el espacio en comparación con la Tierra siguen siendo en gran medida desconocidas. El duro entorno espacial, incluida la radiación, puede reducir la eficacia de los medicamentos.

Mientras las agencias espaciales planean misiones de larga duración a Marte y otros lugares, los medicamentos vencidos podrían plantear desafíos para esas misiones, anotaron los investigadores.

Utilizando la base de datos internacional de fechas de caducidad de medicamentos, los investigadores determinaron que 54 de 91 medicamentos tenían una vida útil de 36 meses o menos.

Las estimaciones más optimistas son que alrededor del 60% de estos medicamentos caducarán antes de que finalice la misión a Marte. Bajo supuestos más conservadores, esa cifra salta al 98%.

El estudio no parte de la base de una degradación acelerada de los fármacos, sino que se centra en fármacos que no pueden actualizarse para las misiones a Marte. Esta falta de insumos afecta no sólo a los medicamentos, sino también a otros insumos importantes, como los alimentos.

Aumentar la cantidad de medicamentos a bordo de una nave espacial también podría ayudar a compensar la eficacia reducida de los medicamentos vencidos, dijeron los autores del artículo.

2. Los astrónomos chinos desarrollarongalaxiaNuevas técnicas para extraer información de las investigaciones

Los científicos del Observatorio Astronómico Nacional de la Academia de Ciencias de China (NAOC), en colaboración con socios internacionales, diseñaron recientemente una tecnología innovadora que puede extraer información de manera eficiente de los estudios de galaxias, allanando el camino para futuras exploraciones e investigaciones del universo.

Los resultados de su investigación se publicaron en la última edición en línea de Communications Physics.

En esta era de cosmología de precisión, los estudios de corrimiento al rojo de galaxias a gran escala son herramientas poderosas para sondear el universo. Al observar una gran cantidad de espectros de galaxias distantes, los astrónomos pueden crear campos de densidad de galaxias en diferentes momentos del universo. Estos campos de densidad contienen información importante sobre la agregación de galaxias, que puede cuantificarse mediante funciones de correlación de dos puntos y N puntos (N>2).

Sin embargo, es difícil utilizar funciones de n puntos en la práctica debido a diversas complejidades, incluida la medición y modelado de estas cantidades.

Después de trabajar en esta desafiante tarea durante varios años, el equipo de investigación y los socios de NAOC han desarrollado un nuevo conjunto de métodos para extraer funciones de correlación multipunto a partir de funciones de correlación galácticas de dos puntos.

Los investigadores dijeron: "Esto abre una nueva ventana para el uso efectivo de información de alto orden en estudios de galaxias, y es importante para los próximos instrumentos, incluido el espectrorradiómetro de energía oscura (DESI), el espectrógrafo de enfoque fijo (PFS) y el China Survey Space. Telescopio (CSST) es de gran importancia cosmológica." (Liu Chun)