עוד מדידה של גלי כבידה, ננו-חלקיקים פולטי מים, אופטיקה של כנפי פרפרים וגילוי מפתיע על מוח של ציפורים - חדשות מדע חמות!
זיהוי של עוד גלים כאלה מסייע לשפוך אור על תופעות שלא נחקרו עד כה ביקום האפל
ארבעה חודשים לאחר שפרסמו את המדידה הראשונה בהיסטוריה של גלי כבידה, הכריזו המדענים מגלאי LIGO ו-VIRGO על עוד גילוי של גלים כאלה. האותות נקלטו ב-26 בדצמבר 2015 (כשלושה חודשים לאחר המדידה הראשונה) בגלאים בלואיזיאנה ובוושינגטון. האותות נקלטו בשני הגלאים בהפרש של אלפית השנייה, ולדברי החוקרים, מקורם הוא גלי כבידה ברמת ודאות של 99.99999%.
כמו במדידה הקודמת גם הפעם מקור הגלים הוא בהתנגשות של שני חורים שחורים. שני החורים נעים זה סביב זה עד שכוח הכבידה העצום ביניהם מוביל למיזוגם בהתנגשות שיוצרת הפרעה במרחב-זמן, והיא מתקדמת במרחב בצורה של גל כבידה. במקרה זה ההתנגשות אירעה לפני 1.4 מיליארד שנים ובמהלכה השתחררה אנרגיה השווה למסה של השמש שלנו כולה.
שני החורים השחורים קטנים מעט יותר מאלה שהתנגשותם חוללה את גל הכבידה הקודם שנמדד, לכן התנועה שלהם איטית יותר וגל הכבידה שנמדד ארך כשנייה. היכולת של הגלאי להבחין בשתי מדידות שונות באופיין מעודדת את החוקרים, והזיהוי החוזר של גלי כבידה בתוך כמה חודשים, יכול להעיד שמספר הזוגות של החורים השחורים ביקום גדול ממה ששוער. מחקר נוסף ותצפיות נוספות יוכלו להוביל להבנה טובה יותר של המערכות האלה והיווצרותן.
גלי הכבידה הראשונים זוהו בשני גלאי LIGO בארה"ב. הצירוף של גלאי VIRGO באיטליה למערכת יסייע לחוקרים לא רק למדוד גלי כבידה, אלא לזהות את מקורם בדיוק רב יותר. בעזרת מדידות כאלו יוכלו המדענים לשפוך מעט אור על היקום האפל.
ננו-חלקיקים פחמניים שנוצרו בטעות בניסוי שהשתבש, הוכיחו תיאוריה פיזיקלית בת 20 שנה, ועשויים לאפשר פיתוח של טכנולוגיות חדשות
חוקרים מארה"ב מדווחים בכתב העת Nature Nanotechnology על תצפית מפתיעה בחלקיקים פחמניים זעירים שהם יצרו. החלקיקים הם מוטות פחמן ננומטריים שנוצרו לגמרי בטעות במהלך ניסוי אחר. כאשר החוקרים בחנו את החלקיקים החדשים במכשיר המנטר פליטת אדים, הופתעו לגלות כי החלקיקים איבדו ממשקלם בזמן שהלחות סביבם התגברה. הם הניחו שיש בעיה במכשיר הניטור אבל כשבחנו את החלקיקים במיקרוסקופ ראו שהם אכן פולטים מים, כפי שאפשר לראות בסרטון.
לאחר סילוק המים, משקל החלקיקים קטן פי שניים, מה שהדהים את החוקרים אפילו יותר.
על פי חוקי הפיזיקה, חומרים נוטים לספוח מים בלחות גבוהה ולשחרר אותם כשהסביבה יבשה. הננו-חלקיקים החדשים פלטו כמות גדולה של מים בלחות גבוהה יחסית (50-80 אחוזי לחות) וספחו אותם בחזרה כשהתנאים היו יבשים יותר, מה שמעיד שהתופעה הפיכה.
החוקרים מציינים כי זה ניסוי ראשון המוכיח את קיומה של תופעה שחזו את קיומה לפני כ-20 שנה, אך עד כה הייתה בגדר השערה בלבד. כעת הם ממשיכים לחקור תכונות החומרים שיצרו, בתקווה למצוא להם יישומים, למשל במכשור לטיהור מים, או ביגוד שסופח זעה ומנדף אותה. כמו כן, הם מקווים לשלב את תכונותיהם בננו-חומרים אחרים כדי לשלוט על מים בצורות שעד כה לא היו אפשריות.
התוכנה המבוססת על תורת המשחקים נבדקה בפיילוט באפריקה ובאסיה ומחקר חדש מאשר את יעילותה במאבק להגנה על חיות בר
תוכנת המחשב "עזרה בהגנה על בטחון חיות-הבר" (או בקיצור באנגלית PAWS) מצוידת באינטליגנציה מלאכותית ומסוגלת, לפי מידע על ציד בלתי חוקי בעבר, לכוון את הפקחים לאזורים שבהם יש סיכוי גבוה שהציידים יפעלו שוב. התוכנה פותחה באוניברסיטת דרום-קליפורניה, ומתבססת על "משחקי הגנה" – ענף של תורת המשחקים שבו השחקנים צריכים לחלק באופן מיטבי משאבים מוגבלים, כדי למנוע התקפות. מחקר חדש מוכיח את יעילותה בשני הניסויים הראשונים. התוכנה נוסתה לראשונה באוגנדה, על סמך נתונים שריכזו הרשויות על ציד בלתי חוקי במשך 14 שנים, וניסיון דומה נעשה גם במלזיה. היא אינה יכולה לחזות במדויק מתי והיכן יפעלו הציידים, אבל היא מסוגלת לסמן "אזורים חמים" מבחינת פעילות ציד, על סמך נתונים כמו אקלים, טופוגרפיה ופיזור האוכלוסיה של בעלי החיים השונים, וכן יכולה לתכנן מסלולים יעילים ונגישים אל אזורי הציד עבור רשויות האכיפה.
חוקרים מאוסטרליה מפתחים רכיבים אלקטרואופטיים זעירים על בסיס המבנים המקנים את הצבע הבוהק לכנפי פרפרים. בעתיד, הם עשויים להכפיל את כמות המידע המועבר בתקשורת אופטית
כנפיהם של פרפרים מסוימים צבועות בצבעים מבריקים. מקורם של צבעים אלו הוא במבנים זעירים במיוחד (ננו-מבנים) המורכבים ממשטחים מעוקלים השזורים זה בזה וקרויים גירואידים. המבנים התלת ממדיים המורכבים האלו מסוגלים להסיט קרני אור ולשבור אותן לקבלת צבעים שונים.
הצבע הכחול-ירוק הבוהק של כנפי הפרפר כחליל ירוק (Callophrys rubi) נוצר על ידי מבנים גירואידים כאלו. חוקרים מאוסטרליה יצרו כעת באופן מלאכותי מבנים כמו אלה שבכנפי הכחליל באמצעות גילוף של שרף מיוחד בלייזר. המבנים המלאכותיים שהתקבלו קטנים יותר וחזקים יותר מאלה שבכנפי הפרפר וכן אחידים יותר. הם יאפשרו בניית רכיבים אלקטרואופטיים זעירים, מאחר שגודלם הקטן מאפשר לדחוס רבים מהם על שבב יחיד, וחוזקם מבטיח כי לא יקרסו.
כמו כן, הננו-מבנים המלאכותיים מסוגלים להפריד בין קרני אור על פי הקיטוב המעגלי שלהן. תכונה זו עשויה לאפשר להכפיל את כמות המידע המועבר בתקשורת המשתמשת באור: כל צורה מקוטבת תישא מידע שונה, שיפוענח לאחר שהמבנים הגירואידים יפרידו את האור על פי הקיטוב.
חוקרים גילו כי אריזה שונה של תאי המוח מאפשרת לציפורים מסויימות לדחוס בגולגולת קטנה מספר עצום של תאי עצב, ולהתחרות עם האינטליגנציה של בעלי חיים גדולים בהרבה
מחקרים רבים הראו כי יש מתאם גבוה בין גודל המוח לאינטיליגנציה – לבעלי חיים שניחנו במוחות גדולים יש יכולות שכליות גבוהות יותר. אך ציפורים מסוימות מציבות בעיה בפני התיאוריה הזו. עורבים, למשל, לא נופלים מקופים וקופי אדם ביכולתם לפתור בעיות ואפילו להשתמש בכלים, למרות מוחם הקטן. מחקר חדש של חוקרים משוודיה ומדרום אפריקה מציע פתרון אפשרי לפרדוקס: אצל ציפורים תאי-העצב ארוזים בצפיפות רבה הרבה יותר, כך שבנפח מוח קטן נכנסים תאי-עצב רבים. אצל חלקן, כמו עורבים ותוכים, מספר תאי-העצב במוח הקדמי דומה מאוד למספרו במוח הקדמי של קופים, למרות שהוא קטן הרבה יותר. כך, בעזרת מבנה שונה של המוח, נפתר הפרדוקס: איך להיות חכמים עם מוח של ציפור.
מאובנים ועדויות נוספות מעלים שזוחלי יבשה חזרו למים לאחר הכחדה ענקית לפני רבע מיליארד שנים, והחיים על כדור הארץ השתקמו מהר הרבה יותר ממה שחשבו עד כה
שינויי אקלים גלובליים והתפרצויות הרי געש בהמוניהם לפני כ- 250 מיליון שנה, הובילו לאירוע ההכחדה הגדול ביותר בהיסטוריה של כדור הארץ. כ-95 אחוז מהיצורים החיים על פני כדור הארץ נכחדו, בעיקר במערכות אקולוגיות ימיות שאוכלסו על ידי אורגניזמים פשוטים יחסית, רבים מהם חסרי כושר תנועה. במהלך תקופת השיקום של האוקיינוסים, השתנה ההרכב הביולוגי שלהם והם אוכלסו מחדש בעיקר על ידי אוכלוסיות של אורגניזמים מורכבים בעלי יכולת תנועה עצמית. מחקר במאובנים ובהרכב הכימי של סלעים מהתקופה מעלה כי זוחלים יבשתיים חזרו לחיות במים, במערכות אקולוגיות שההכחדה הנרחבת פינתה מיושביהן הקודמים. במחקר שהתפרסם בכתב העת Scientific Reports, מדווחים החוקרים שהאכלוס מחדש ארך כ-3.35 מיליון שנה בלבד, מהר הרבה יותר ממה שסברו עד כה.
