Сегодня - 21.03.2019

Задайте вопрос учёному

В этом разделе вы можете задать вопросы, относящиеся к любому научному направлению: будь то археология или ядерная физика. Задавая вопрос, вы можете обозначить, ученому какой специальности он адресован. Если вы не определились с адресатом, мы найдем для ответа на ваш вопрос компетентного эксперта. Ответ будет опубликован на сайте.

Обращаем ваше внимание на то, что не подлежат рассмотрению вопросы и обращения, в которых содержатся выражения, оскорбляющие чьи-либо честь и достоинство, а также те, из которых не представляется возможным понять суть вопроса.

Вопросы вы можете направлять на электронный адрес: scienceinsiberia@gmail.com с пометкой в теме: «Вопрос ученому»


03.08.2018 Правда ли, что некоторые драгоценные камни друг другу «родственники»?

Отвечает заведующий лабораторией литогеодинамики осадочных бассейнов Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Федор Игоревич Жимулев

 
Правда ли, что некоторые драгоценные камни друг другу «родственники» и незначительно отличаются по составу? 

 

Действительно, в небольшой группе камней, согласно законодательству, относящихся к драгоценным, легко заметить родственные связи. Например, сапфир и рубин являются драгоценными разновидностями одного минерала — корунда, представляющего собой оксид алюминия (Al2O3). Синяя окраска сапфира вызвана тем, что небольшая часть атомов алюминия в кристаллической решётке корунда замещена титаном и железом. Даже незначительной примеси этих элементов достаточно, чтобы придать бесцветному чистому корунду яркую синюю окраску. Красный цвет рубинов обусловлен присутствием примеси хрома, также замещающего алюминий. Это, пожалуй, самый известный, но не единственный пример родства среди драгоценных камней. 
 
Рекордсменом по количеству драгоценных разновидностей является берилл (Al2[Be3(Si6O18)]), четыре разновидности которого представляют собой драгоценные камни различных категорий. Во всех них незначительная часть ионов алюминия заменена так называемыми ионами-хромофорами, придающими цвет не имеющему окраски химически чистому бериллу. Драгоценными разновидностями берилла являются окрашенный хромом зеленый изумруд, содержащий двухвалентное железо голубой аквамарин, имеющий примесь трехвалентного железа золотисто-желтый гелиодор и розовый воробьевит (морганит) — прозрачный берилл с примесью марганца. Выделение драгоценных разновидностей одного минерального вида, как и наличие близкородственных минералов среди драгоценных и ювелирных камней (например, семейство граната) является обычным явлением. 
 
Фото Никиты Колесова © Новосибирский государственный университет


27.07.2018 Правда ли, что существует водородная вода?

Отвечает ведущий научный сотрудник Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН доктор химических наук Данил Николаевич Дыбцев

 
В последнее время в соцсетях появилось много рекламы так называемой водородной воды, которая якобы является антиоксидантом, заряжает клетки энергией и увлажняет кожу. Некоторые СМИ даже пишут об этом статьи! Что думает по этому поводу наука?

(после яркого раскатистого смеха)

 

Я скажу так: сон разума рождает чудовищ. Присоединить к молекуле воды (H2O) водород невозможно: она очень устойчива, там просто нет для этого места. Молекулярный водород в жидкой воде растворяется, но в очень и очень низких концентрациях, что не влияет ни на какие свойства. Воду можно легко обогатить минералами, но не водородом.

 

Кроме того, вода не может быть антиоксидантом: она совершенно нейтральна в этом смысле. И, конечно, H2O увлажняет кожу и ничего другого с ней не делает! Собственно, увлажнение — это процесс обогащения влагой, то есть водой.

 


20.07.2018 Зачем в корма для птиц добавляют лизин?

Отвечает старший научный сотрудник Института химии твердого тела и механохимии СО РАН кандидат химических наук Анатолий Александрович Политов

 

Зачем в корма для птиц добавляют лизин, ведь эта аминокислота и так содержится в растительном сырье?
Верно подмечено: зачем извлекать лизин из пшеницы, а затем вновь добавлять в корма? 
 
Дело в том, что обычная домашняя курочка мясной породы для выработки одного килограмма мяса должна съесть до 3—3,5 кг корма. Современные же породы бройлеров и кур-несушек — это продукт высоких биотехнологий, и определенные породы бройлеров (специалисты называют их кроссы) производят килограмм мяса при употреблении 1,7—1,8 кг корма. Почувствуйте, как говорится, разницу. 
 
Но чтобы достичь своего генетического потенциала такие куры должны получать строго сбалансированное по аминокислотам и энергии питание, а состав пшеницы не является идеальным. Поэтому и приходится «руками» добавлять те аминокислоты, которых бывает недостаточно в кормах. Кстати, добавляют не только лизин, но и другие аминокислоты, например, метионин или цистеин. 
 
Можно ли добавлять не изолированные аминокислоты, а натуральные продукты, в которых таких аминокислот содержится в большем количестве? Можно, но изолированные, то есть выделенные (синтетические) аминокислоты добавлять проще и дешевле.
 
Фото: с сайта proinkubator.ru


20.09.2017 Можно ли вытащить обратно космонавта, который пересек границу черной дыры?

Отвечает старший научный сотрудник Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, кандидат физико-математических наук Евгений Михайлович Балдин

 

Предположим, есть черная дыра радиусом 100 тыс. световых лет. Что это означает? Как я понимаю, луч света, выпущенный по касательной к границе черной дыры, через 2*пи*100 тыс. лет вернется примерно в ту же точку, где запускался. Какое же ускорение свободного падения на границе черной дыры? Оно равно центростремительному ускорению а=с^2/R, где R=100 000*K*c, где К=количество секунд в году и примерно равно 31*10^6. То есть ускорение свободного падения на границе такой черной дыры будет 0,0001м/с^2. Значит ли это, что космонавта, который пересек границу черной дыры, можно вытащить обратно?

Что происходит на границе чёрной дыры, нам достоверно не известно, так как на условно «лабораторном столе» сегодня не наблюдается ни одной чёрной дыры, и до тех пор, пока какую-нибудь из этих чёрных дыр не препарируют, нельзя построить подробную теорию. Скорее всего, придётся как-то объединить квантовую механику и Общую теорию относительности. На сегодняшний день есть несколько кандидатов на объединённую теорию квантовой гравитации, но какая из них окажется ближе к реальности — до экспериментальной проверки сказать невозможно. Сверхбольшие чёрные дыры размером 100 тыс. световых лет тоже не наблюдались, так что не понятно как описывать такие объекты.

Если следовать классике, то движение по геодезической касательной займёт бесконечное время с точки зрения наблюдателя. При  приближении к границе чёрной дыры космонавт будет разорван, хотя возможно нюансы — ведь не всегда понятно, что именно считать границей чёрной дыры (см. вращающаяся чёрная дыра, метрика Керра). 


07.06.2017 До какого предела можно погрузиться в другую культуру, изучая иностранный язык?

Отвечает директор Французского центра НГУ, профессор Мишель Дебренн.

 

При изучении иностранного языка человек начинает погружаться в культуру. До какого предела он может перенять видение картины мира носителей другого языка?

 

— Вопрос о взаимоотношениях языка и видения мира неоднозначно решается учеными — некоторые, например большинство французских лингвистов, стоят на позициях универсализма, для которых между языками больше общего, чем разного, и «языковой картины мира» не существует.
 
Однако любой человек, изучающий иностранный язык, на определенном этапе сталкивается с тем, что перевод, предоставленный словарем, — всего лишь иллюзия. Даже такое простое, казалось бы, понятие как «хлеб», совершенно по-разному воспринимается носителями разных языков. В каждом языке каждое слово связанно с другими словами этого же языка, ассоциациями, не всегда осознанными. Их изучают психолингвисты с помощью экспериментов. Если не знать культуры того народа данного периода (поскольку она меняется во времени), невозможно до конца понять тот или иной текст, даже если понимаешь значение всех слов.
 
Одного изучения иностранного языка недостаточно, чтобы проникнуться его видением мира. Для того, чтобы все-таки это сделать, нужно погружаться в культуру, изучая произведения искусства и литературы, кино и музыку, чтобы быть в состоянии расшифровать ассоциации, аллюзии и коннотации, заложенные в слова этого языка, и понять, а то и чувствовать, те же чувства, которые они вызывают. На это уходят годы так называемой «аккультурации» — этот процесс лучше пройти в стране носителей языка, хотя это не обязательно, тем более в наше время цифровых технологий . Зато «предела» нет — можно стать «билингвом» и «бикультуралом», но желательно при этом не терять собственной культуры и удачно сочетать в себе обе.
 
Фото из открытых источников, сайт yazikoved-i.ru
 


15.03.2017 Почему в океане есть безжизненные участки?

Отвечает ведущий научный сотрудник Института биофизики ФИЦ Красноярский научный центр СО РАН кандидат биологических наук Егор Сергеевич Задереев.

 

Почему в океане есть безжизненные участки?

 

— На самом деле в океане нет безжизненных участков. Даже на дне Марианской впадины — самой глубокой точки океана —аппараты зафиксировали живых существ. Скорее всего? в вопросе речь идет о так называемых бескислородных зонах. Это участки океана, где, начиная с определенной глубины и до дна, в воде нет кислорода, и там не могут существовать большинство рыб, животных или растений. Но бактерии живут. Поэтому даже такие зоны нельзя назвать безжизненными. Они образуются за счет взаимодействия физических и химических процессов. 
 
Если объяснять совсем упрощенно, то получится вот такая картина. Океан состоит из слоев воды разной плотности. Сверху находится более теплая и легкая. Снизу — холодная и тяжелая. Это связано со свойствами воды и зависит от давления, температуры окружающей среды и солености. Эти слои воды между собой практически не перемешиваются. Конечно, в океане есть глобальные течения, переносящие огромные массы воды, но некоторые участки они не захватывают. Процессы фотосинтеза и образования нового органического вещества происходят в поверхностных водах, на глубинах до которых проникает свет. Кислород в воду поступает либо с поверхности за счет диффузии из атмосферы, либо от фотосинтезирующих водорослей (которые тоже находятся недалеко от поверхности — на глубине для них нет света). Образовавшееся на поверхности органическое вещество в виде водорослей, рачков или рыб после смерти оседает в глубину. Там его могут съедать животные, либо перерабатывать бактерии. Всем этим организмам для жизни нужен кислород. Но если не будет течений, которые могут принести в глубину кислород и водоросли, которые могут его сами произвести, ему там взяться неоткуда. Получается, что в застойных зонах, после оседания туда мертвого органического вещества, кислород очень быстро заканчивается, и они превращаются в мертвые. Попавшие туда рыбы умрут — задохнутся. Там смогут жить только бактерии. 
 
В принципе в океане существует довольно большое количество бескислородных зон. Некоторые ученые предполагают, что их площадь может увеличиваться из-за изменения режима циркуляции океана и изменения климата. Повышение температуры приводит к усилению эффекта разделения воды на слои разной плотности и меняет продуктивность океана. Если прозрачность воды становится меньше, а количество образованного органического вещества около поверхности растет, то кислород в океане может заканчиваться, начиная с меньшей глубины. Впрочем, это пока лишь гипотезы. В любом случае бескислородные зоны способны наносить определенный вред человеку и его деятельности. В случае возникновения течений, которые выносят бедную кислородом воду к поверхности или побережью, она может вызывать массовую гибель рыбы или других водных обитателей (в очень редких случаях, когда в бескислородной зоне накапливаются углекислый газ, сероводород или метан, их выход на поверхность может иметь негативные последствия и для наземных существ). Это наносит вред рыболовной промышленности или просто пугает обывателей. Наша биосфера, и океан в том числе, устроены довольно сложным образом и бескислородные зоны — одно из проявлений сложного взаимодействия физики, химии и биологии.
 
Фото из открытых источников
 


15.02.2017 Почему иногда дергается глаз? Это опасно?

Отвечает ассистент кафедры нейронаук Института медицины и психологии Новосибирского государственного университета, врач-невролог клиники НИИ физиологии и фундаментальной медицины Александра Васильевна Шевченко.

 
Почему иногда дергается глаз? Это опасно? Это симптом?

 

— Непроизвольные стереотипные движения в определенных частях тела носят название «тики» и относятся к так называемым гиперкинетическим двигательным расстройствам, возникающим вследствие поражения экстрапирамидной нервной системы. По своему внешнему проявлению они не отличаются от произвольных движений, например, моргания или подмигивания, но происходят помимо воли человека и могут расцениваться окружающими, как неподходящие по времени и месту обычные движения. 
 
Подобными расстройствами страдает до 1% взрослого населения Земли, среди этих людей были такие известные личности, как Александр Македонский, Михаил Кутузов, Наполеон Бонапарт, Вольфганг Амадей Моцарт и другие. 
 
В зависимости от того, что возникает: непроизвольные движения или звуки, выделяют тики моторные и вокальные. И те, и другие, в свою очередь, подразделяются на простые и сложные. Так к простым моторным тикам относятся: моргания, подъем бровей, подмигивания, наморщивание губ, носа и так далее, а к сложным моторным тикам — встряхивание головой, касание себя или других и др. 
 
Важно, что тикоидные расстройства могут быть первичными (идиопатическими, возникающими по неустановленной причине) и вторичными (возникающими на фоне других заболеваний, например, при болезни Гентингтона и Вильсона-Коновалова, нейроакантоцитозе, а также при инфекционных или структурных поражениях мозга и при воздействии некоторых лекарств и токсинов). В таких случаях тики являются лишь одним из симптомов заболевания, а при неврологическом осмотре будут выявлены признаки поражения центральной нервной системы.
 
К факторам, провоцирующим развитие первичных тиков относят: стресс, переутомление, злоупотребление алкоголем, прием психостимуляторов. Кроме того, к возникновению первичных тиков предрасположены люди холерического темперамента, которые отличаются вспыльчивостью, эмоциональностью. У таких людей центральная нервная система особо чувствительна к влиянию стрессорных факторов.
 
Конечно же, в большинстве случаев во взрослом состоянии, при наличии выше указанных провоцирующих факторов, мы чаще всего имеем дело с первичными простыми моторными тиками. В этой ситуации специфического лечения не требуется и тики проходят сами. Иногда, в зависимости от конкретной ситуации, врачом могут быть назначены седативные средства, препараты магния.
 
Но разобраться в том, является ли данное расстройство симптомом какого-либо заболевания или просто проявлением стресса, может только специалист-невролог после тщательного неврологического осмотра. 
 


12.12.2016 Существует ли природный иммунитет к вирусу клещевого энцефалита?

Отвечает заведующая лабораторией молекулярной микробиологии Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН доктор биологических наук Нина Викторовна Тикунова.

 

Существует ли природный иммунитет к вирусу клещевого энцефалита? У каких групп людей? Как выяснить, есть ли у меня такой иммунитет?

 

 — Согласно статистике, из ста клещей только шесть являются носителями вируса клещевого энцефалита. Однако даже если взять сто зараженных особей и напустить их на сто людей, то заболеет только 2-6% последних. Зависит это от целого комплекса причин — количество впрыснутого клещом вируса, который успел впрыснуть клещ, какого он был субтипа (к примеру, дальневосточные клещи гораздо опаснее сибирских, оба типа встречаются в наших лесах). Решающим фактором является состояние иммунитета зараженного человека — чем слабее иммунная система, тем выше риск пострадать от клещевого энцефалита.
 
У не заболевшей части людей начнут вырабатываться антитела вируса. Так и появляется «природный» иммунитет к клещевому энцефалиту, но, надо сказать, это большое везение. Как правило, те, кто им обладает — это охотники, рыбаки, то есть те, кто много времени проводит на природе и даже перестает обращать внимание на укусы клещей.
Как это выяснить?
 
В пунктах профилактики клещевых инфекций сдать кровь на количество антител против вируса клещевого энцефалита. Уровень иммунитета способен быть нулевым, средним и высоким. Исходя из этого, можно с определенной степенью надежности сказать, есть ли у человека защита от вируса.
 


21.10.2016 Каким образом лазерные технологии используют при удалении опухолей головного мозга?

Отвечает ведущий инженер лаборатории лазерных медицинских технологий Института лазерной физики СО РАН Сергей Григорьевич Струц

 

Каким образом лазерные технологии используют при удалении опухолей головного мозга?

 

— Результат лазерного воздействия на те или иные структуры определяется их отражающей, поглощающей и пропускающей способностями и зависит от длины волны излучения, его мощности и продолжительности обработки. Подбирая эти параметры, можно обеспечить нагрев, коагуляцию, испарение, карбонизацию или рассечение биологической ткани. Морфологические изменения в ней вызываются поглощенной ею при облучении долей света.
 
В нейрохирургии для удаления менингиом используются, главным образом, коагулирующие свойства лазерного света — поглощение излучения вызывает быстрый локальный нагрев облучаемого участка мозга до такой температуры, при которой происходит денатурация (свертывание) патологически измененных тканей и крови без ущерба для здоровых поверхностей, прилегающих к месту воздействия. Обработанный таким образом фрагмент новообразования удаляется практически без кровопотерь.
 
Использование лазерного излучения особенно важно при устранении злокачественной опухоли, поскольку попутно осуществляется апоптоз ее клеток, по какой-либо причине оставшихся в граничащем с ней слое здоровой ткани. Происходит локальная гипертермия, что значительно снижает риск рецидива заболевания. Излучение из лазерного хирургического аппарата подается в зону воздействия по гибкому оптическому волокну бесконтактно: наконечник не касается поверхности обрабатываемого участка, что уменьшает травматичность вмешательства и обеспечивает высокую стерильность.
 
Наши исследования по использованию в нейрохирургической практике неодимового лазера с длиной волны 1,06 мкм продемонстрировали ряд преимуществ по сравнению с традиционно применяемыми методами — электрокоагуляцией и криодеструкцией.
 
Фото из открытых источников (анонс)


21.09.2016 Почему так плохо развиты электронные системы перевода звука в текст?

Отвечает старший научный сотрудник Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН кандидат физико-математических наук Дамир Ревинирович Исламов

 

Мне очень интересно, почему в наш век развитых технологий до сих пор не решена такая простая, казалось бы, задача, как перевод звука в текст? Знаю, что подобные программы создавались, но судя по всему, они оказались малоэффективными, иначе бы все журналисты уже давно про них знали. А пока нам приходится тратить уйму времени на вбивание текста диктофонной записи в компьютер вручную.

 

Проблема распознавания образов, в том числе перевод звуков в буквы — задача крайне нетривиальная. Существующие программы используют для этого нейронные сети. Но в отличие от картинки, которую можно разбить на сетку, разделить по цветам, оцифровать, по каким-то алгоритмам выработать её контур, со звуком всё гораздо сложнее. Во-первых, разные люди говорят с совершенно разной скоростью, даже один человек может менять темп своей речи в течение небольшого промежутка времени. Во-вторых, у каждого из нас есть свой тембр голоса. Третья причина: помимо общепринятых слов существуют различные термины и жаргонные выражения, которых система может не знать, поэтому она заменяет их другими, наиболее близкими к ним по звучанию, но смыслу совсем не подходящими. В-четвёртых, человек не всегда произносит слово, как оно пишется (например, «код» и «кот» в речи звучат одинаково), а второй собеседник догадывается о правильном значении из контекста. Это как раз тот вариант, когда у нас имеются не все входные данные, а наш мозг, анализируя информацию, додумывает, дополняет и строит уже более полную картину. Что же касается появляющихся сегодня систем распознавания голоса, вроде "О'кей, Google", то есть два варианта: возможно,  у них всё же есть группа обученных людей, которые распознают и печатают информацию. Либо там используются какие-то очень большие вычислительные мощности. Какой ценой достигается результат, мы не знаем, Google пока не распространяет эту информацию. Человеческий мозг сегодня работает эффективней даже самых развитых  вычислительных машин. Например, занимающий лидирующие строки в рейтинге суперкомпьютеров китайский Tianhe-2 потребляет 18 ГВт электроэнергии, а если учесть систему охлаждения — все 24 ГВт. Мозг же для своей работы в активной фазе расходует всего 20 Вт, при этом справляется со многими задачами гораздо лучше. Создать эффективные программы перевода звука в текст, скорее всего, будет возможно, с развитием нейроморфных компьютеров.
 
Фото из открытых источников (анонс)

Система Orphus