-Поиск по дневнику

Поиск сообщений в Наталья_Костянова
Комментарии (0)

Откуда берется рак и почему он продолжает становиться все более непобедимым

Воскресенье, 02 Августа 2015 г. 22:24 + в цитатник
gazeta.ru/science/2015/07/2...3057.shtml

Вся наша жизнь — борьба с раком

Откуда берется рак и почему он продолжает становиться все более непобедимым

Фотография: Shutterstock  | 

Старение и вредные привычки ослабляют организм и позволяют раку одерживать победу над здоровыми тканями — именно это, а не мутации генов является главной причиной формирования злокачественных опухолей. Ученые рассказали отделу науки «Газеты.Ru», как победить рак и почему клетки нашего тела можно сравнить с динозаврами.

Впрочем, несмотря на все попытки диагностирования и борьбы с заболеванием, на протяжении многих веков они оставались неудачными. Лишь в конце XVIII века появились четкие и подробные «инструкции» по удалению разных видов раковых опухолей.

А детальное изучение злокачественных образований стало возможным только с появлением первых усовершенствованных микроскопов и развитием патологической анатомии во второй половине XIX века.

В начале прошлого столетия врачи приблизились к пониманию процессов, которые вызывают рак: была раскрыта вирусная природа некоторых сарком, выявлено канцерогенное влияние рентгеновского и ультрафиолетового излучения, началось изучение влияния факторов окружающей среды и образа жизни. На данный момент общепринятой в научных кругах теорией образования рака является мутационная теория канцерогенеза. Согласно этой гипотезе, причиной возникновения злокачественных опухолей становятся мутации, накапливаемые в геноме клетки. Доказательством теории мутационного канцерогенеза считается открытие особых клеток — протоонкогенов и генов-супрессоров.

 

Для того чтобы разобраться, что собой представляют эти клетки и каким образом они связаны с образованием рака, необходимо вспомнить, что в подавляющем большинстве случаев злокачественная опухоль возникает всего лишь из одной клетки с мутировавшим геномом. На данный момент ученым известно несколько десятков генов, которые при мутации начинают вырабатывать вызывающие рак белки. Такие гены называются онкогенами, а многие противораковые лекарства направлены на подавление их работы.

Протоонкоген — это обычный здоровый ген, который под влиянием разнообразных факторов может превратиться в онкоген и начать вырабатывать смертельно опасные белки. Деятельность же генов-супрессоров, наоборот, направлена на выработку белков, препятствующих образованию опухоли. Получается, что система взаимодействия протоонкогенов и супрессоров представляет собой своеобразные весы, на одной чаше которых находятся вызывающие опухоль клетки, а на другой — клетки, которые пытаются этому противостоять.

Мутация одного гена может стать толчком, который приведет к лавинообразному мутационному процессу в других клетках. Накопление уже трех-шести генетических повреждений приводит к «перевесу» раковой чаши и появлению злокачественной опухоли.

Описанная выше теория мутационного канцерогенеза доказана многочисленными научными исследованиями, однако все равно у ученых есть ответы далеко не на все вопросы. Например, до настоящего момента исследователи не могли объяснить так называемый парадокс Пето (Peto's paradox). Его суть заключается в следующем: если теория мутационного канцерогенеза верна, это означает, что теоретически любая клетка может стать злокачественной. Количество клеток в организме кита превышает число клеток в теле мыши примерно в миллион раз, а живут киты примерно в 50 раз дольше грызунов — это значит, что шансы кита заболеть раком должны в разы превышать риск в случае с мышами. Однако на самом деле это почему-то не так: и мыши, и киты страдают от рака примерно с одинаковой частотой, а некоторые породы грызунов и вовсе «обгоняют» китов по этому показателю.

Кроме того, ученые утверждают, что

большинство мутаций накапливается во время первой половины жизни организма — примерно в тот период, когда человек или животное перестает расти. Тем не менее рак чаще всего возникает уже в пожилом возрасте.

Исследователи из Школы медицины Колорадского университета в Денвере Андрей Рожок и Джеймс Дегрегори предложили новую, экспериментально подтвержденную теорию, описывающую причины формирования рака и объясняющую парадокс Пето. Статья ученых была опубликована в журнале PNAS.

Поясняя, в чем заключается суть гипотезы, Джеймс Дегрегори рассказал: «Давайте мысленно перенесемся на 65 млн лет назад, во времена, когда на нашей теплой и влажной планете жили динозавры, а одновременно с ними — незначительное количество первых млекопитающих. Потом в планету ударил гигантский метеорит, произошли и другие изменения среды обитания животных, которые нарушили существовавшую экосистему. В результате этого доминировать на Земле стали теплокровные млекопитающие».

То, что динозавры вымерли, вовсе не означает, что они стали более слабыми или неприспособленными к жизни или что млекопитающие смогли каким-то образом одержать над ними верх. Изменилась среда обитания, что стало естественным толчком к смене «лидера». По мнению авторов исследования, похожие процессы происходят и в человеческом организме:

в результате старения и под воздействием вредных привычек состояние здоровых тканей нашего тела ухудшается и в какой-то момент организм уступает более сильным раковым клеткам.

Разумеется, раковые клетки обладают некоторыми особыми свойствами, например могут жить и успешно размножаться в тканях с низким содержанием кислорода, однако это не делает их некими «суперклетками». Это свойство будет давать мутировавшим генам преимущество только в том случае, если ткань действительно будет бедна кислородом, что нетипично для здорового человека. Онкогенетические (то есть способные спровоцировать рак) мутации почти всегда присутствуют в организме, но защитные системы держат их под контролем — до того момента, когда не изменится вся «экосистема». Именно к этому заключению пришли Андрей Рожок и Джеймс Дегрегори после проведения многочисленных экспериментов на мышах.

Джеймс Дегрегори ответил на несколько вопросов «Газеты.Ru», подробнее рассказав о результатах работы.

— Джеймс, скажите, пожалуйста, означают ли полученные вами выводы, что изменение состояния тканей организма вносит больший «вклад» в образование рака, чем накапливание мутаций?

— Да. Это доказывается как построенными намиматематическими моделями, так и экспериментами.

— Значит ли это, что специалистам следует начать работу над созданием новых методик диагностики и лечения рака?

— Я бы так не сказал. Тем не менее наша теория показывает, что сфокусироваться стоит не на предотвращении мутации генома клетки, а на том, насколько «выигрышной» для раковых клеток является среда, в которой они обитают. Необходимо понимать, как та или иная терапия повлияет на состояние здоровой ткани: если ее повредить в процессе лечения, то эти повреждения помогут развиваться оставшимся раковым клеткам, и болезнь вернется. И наоборот, терапия, которая сделает здоровую ткань более «выносливой», замедлит развитие опухоли.

Эту проблему можно воспринимать как экологическую: если вы хотите сохранить популяцию лемуров на Мадагаскаре, вы же не будете вырубать лес, в котором они живут!

— В таком случае что люди могут сделать, чтобы замедлить старение и изнашивание тканей собственного организма?

— Что ж, старение отменить нельзя, но можно замедлить — а в этом поможет здоровый образ жизни. Мы же все знаем, что правильное питание, спорт и отказ от курения не позволяют развиться некоторым заболеваниям, теперь мы доказали, что это верно и в случае с раком.

— Ваша теория может создать впечатление, что рак — болезнь в своем роде неизбежная, а человечество может сделать очень немногое в борьбе с ней. Так ли это?

 

— Нет, конечно, не так. Я уже пояснил, как правильный образ жизни может существенно снизить риск развития опухоли. Да, старение неизбежно, но можно же продлить тот период времени, на протяжении которого человек сохраняет здоровье. Впрочем, в какой-то степени наша жизнь зависит от случая, поэтому рак может появиться и у того, кто заботится о здоровье. Однако это совсем не значит, что мы должны опускать руки!

 


Метки:  
Комментарии (0)

РОССИЙСКИЕ УЧЁНЫЕ ПРИДУМАЛИ «ЦЕМЕНТ» ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОСТЕЙ

Пятница, 27 Марта 2015 г. 16:18 + в цитатник
strf.ru/material.aspx?Catal...RVF-fysW4w Технологию получения материала, способного заменить часть повреждённой кости человека, разработали специалисты Северского технологического института в Томской области.

Людям, получившим перелом или страдающим возрастными заболеваниями суставов, сейчас ставят эндопротезы из титана. Однако даже лучшие биоинертные материалы — титан или керамика – из-за чужеродности человеческому организму могут служить лишь какое-то время, а затем отторгаются. Полученный северскими учеными препарат – на основе биологического гидроксиапатита – позволяет регенерировать костную ткань.

«Мы сделали материал, который организмом воспринимается как родной. В костном мозге находятся мезенхимальные стволовые клетки, которые всегда приходят туда, где поражена ткань. Наш материал они определяют, как вещество способное участвовать в биохимических процессах, начинают его растворять и перерабатывать таким образом, чтобы иметь возможность делиться. Деление и специализация стволовых клеток — это и есть регенерация. В результате биохимического процесса возникает родная костная ткань, со своими кровеносными сосудами и нервными клетками», – рассказал заведующий лабораторией функциональных композитных материалов СТИ НИЯУ МИФИ Виталий Гузеев.

Он также пояснил, что сейчас методы регенеративной медицины в основном предполагают перенос стволовых клеток в организм извне, из инкубатора. Положительный результат достигается только в том случае, если клетки удастся снабдить кровеносными сосудами. При этом хирург должен провести сложную операцию, и даже тогда вероятность того, что ткань приживется, равна 50%.

Гидроксиапатит представляет собой порошок белого цвета, который при смешивании с биологическим полимером дает субстанцию, похожую на пластилин. Ученые называют ее «цементом»: пока его мнешь – он мягкий, как только наносишь на поврежденную кость – вещество становится твердым. Со временем организм растворяет этот «цемент» и вместо него выращивает собственную костную ткань. Препарат производится из костей животных, за счет чего и сохраняется его биологическая активность. По сути же, как поясняют разработчики, это кальций и фосфор.

«На основе гидроксиапатита мы сделали жидкий материал, который можно заправлять в 3D-принтер. Например, человеку, получившему черепно-мозговую травму, делают томографию, снимок отправляют на принтер, и он печатает элемент, точно соответствующую утраченному участку кости. Сам материал в процессе печати становится твердым», – сообщил профессор Гузеев.

Кроме того, ученым СТИ удалось упрочнить биологический «цемент» до такого состояния, что им можно заменить титановые пластины и шурупы. В отличие от известных резорбируемых материалов, на месте которых после их растворения остается полость, гидроксиапатит заменяется костной тканью.

Метки:  

Процитировано 3 раз
Комментарии (0)

Самые интересные научные открытия 2014 года

Четверг, 01 Января 2015 г. 14:40 + в цитатник
vz.ru/society/2014/12/31/720427.html
Многих поразил в этом году российский экзоскелет с голосовым управлением    31 декабря 2014, 16::50
Фото: exoatlet.ru 
Текст: Иван Чернов

Самые громкие научные исследования 2014 года происходили в космосе. Землянам удалось сделать то, что не получалось раньше, а скоро выйти в своих путешествиях за пределы планеты смогут не только ученые. Россияне тем временем серьезно продвинулись в робототехнике, сумев даже «сдать» тест Тьюринга. Случались в уходящем году и весьма курьезные открытия.

Кометы и астероиды

Справедливо было бы начать обзор с космической отрасли, которая уже более полувека концентрирует новейшие, самые передовые достижения научной мысли. Внимание и специалистов, и обывателей в этом году, безусловно, привлекла первая в истории человечества высадка космического аппарата на комету. Как рассказал газете ВЗГЛЯД научный сотрудник Института прикладной астрономии РАН Николай Железнов, раньше этому мешали небольшие размеры комет и очень низкая гравитация на них.

В итоге все удалось: европейский исследовательский модуль «Фила» отстыковался от зонда «Розетта» и пристыковался к ядру кометы Чурюмова – Герасименко. Правда, в последний момент все едва не сорвалось из-за отказа маневрового двигателя. Помогли гарпуны, которые воткнулись в комету и приблизили к ней модуль.

Свою миссию ученые называют «космической археологией» – она должна ответить хотя бы на часть вопросов о временах становления нашей Вселенной, поскольку комета сохранилась практически в том же состоянии, в каком возникла 4,5 млрд лет назад. Первые результаты уже есть: так, модуль «Фила» не подтвердил теорию о том, что вода на Земле появилась в результате падения комет. Исследование паров с кометы Чурюмова – Герасименко показало, что вода на ней и на Земле имеют разные составы.

В декабре космическое агентство США (НАСА) заявило о подготовке высадки астронавтов уже на астероид, но произойдет это не раньше, чем через пять лет. А в 2025 году НАСА хочет отправить к астероиду пилотируемый корабль. Для этих целей рассматривается новый Orion, который 5 декабря совершил первый испытательный полет. В нем же в перспективе видят и транспорт для первого пилотируемого полета на Марс.

Эра частной космонавтики

Очень много в этом году говорилось о начале «эры частной космонавтики». НАСА отказалось от монополии на запуски, и все больше новостей приходит об аппаратах, созданных коммерческими структурами. Можно вспомнить и ракету-носитель Antares, разработанную Orbital Sciences Corporation. С частного космодрома на мысе Уоллопс стартовал беспилотный «грузовик» Cygnus, построенный той же Orbital Sciences. А компания миллиардера Ричарда Брэнсона Virgin Galactic вовсю производит космолеты SpaceShip для туристических суборбитальных космических полетов.

Правда, эти процессы сопровождались в уходящем году и авариями, после которых аналитики заговорили едва ли не о закате только встающей на ноги космической туриндустрии. Так, 29 октября при запуске с космодрома Уоллопс в США взорвалась ракета-носитель Antares с космическим грузовиком Cygnus, который должен был доставить груз на МКС, а 31 октября во время испытательного полета потерпел крушение суборбитальный корабль SpaceShipTwo корпорации Брэнсона.

Летающий транспорт

Сразу несколько заметных проектов было посвящено в этом году летающему транспорту. Так, в июле студенты Международной космической школы при МГТУ им. Бауманапредставили проект пилотируемого перелета на Марс на «автобусе» – астероиде.

«Проект, созданный в школе, предполагает полет к Марсу внутри астероида. Одна из главных задач при проектировании межпланетных миссий – обеспечение защиты от радиации. Если «оседлать» астероид и укрыться в нем от излучения, то не нужно будет тратить огромное количество топлива на подъем радиационной защиты с Земли в космос», – поясняли в Роскосмосе. Студенты также разработали буровую установку, как в фильме «Армагеддон», с помощью которой можно «внедриться» в астероид.

Другой летательный аппарат – летающий автомобиль AeroMobil 3.0 – был представлен в Вене на фестивале инноваций Pioneers Festival. Прототип машины создавался 25 лет, вскоре она может быть запущена в серийное производство. На шоссе AeroMobil 3.0 может разгоняться до 160 км/ч, в небе – до 200.

Наконец, НАСА впервые в истории испытало летающую тарелку, или, если быть точным, аэродинамический надувной замедлитель сверхзвуковой скорости.

Роботы в помощь

Активно в 2014 году развивались роботы и все, что с ними связано. В течение года были созданы сразу два первых в России экзоскелета – устройства, предназначенные для увеличения силы человека за счет внешнего каркаса.

В апреле ученые Института атомной энергетики НИЯУ МИФИ из Обнинска сконструировали экзоскелет, предназначенный для разбора завалов и ликвидации последствий наводнений, писал журнал «Популярная механика».

В августе был презентован еще один экзоскелет, повторяющий биомеханику человека. Его испытания проходят на добровольцах-инвалидах в рамках проекта «ЭкзоАтлет» на базе НИИ механики МГУ.

Добавим, что в ноябре в России открыли первую лабораторию наноброни. Кроме того, в стране принята целевая программа по созданию военных роботов, в вооруженных силах уже созданы роты роботехнических систем. Боевые роботы даже примут участие в параде Победы 9 мая следующего года. Кроме того, в России решили создать футбольную команду роботов-андроидов.

Аналогичные работы ведутся и в других странах. Так, в феврале США анонсировали испытания прототипа «костюма железного человека», состоящего из боевой наноброни.

Обманчивый Тьюринг

От роботов логично перейти к искусственному разуму. Тут, конечно, нельзя не сказать о первом успешном прохождении компьютером теста Тьюринга.

Еще в 50-е годы прошлого века британский математик Алан Тьюринг предложил тест для искусственного интеллекта: не менее 30% людей, участвующих в нем, должны были поверить, что они разговаривают не с компьютером, а с живым человеком. Ни одной программе добиться искомого результата не удавалось, пока во время Turing Test 2014 в Лондонском королевском обществе компьютерная программа, разработанная в Петербурге, не убедила 33% собеседников, что они разговаривают с 13-летним Женей Густманом из Одессы.

Правда, и после прохождения теста ряд ученых высказывались о результатах скептически: так, специалист по искусственному интеллекту Алексей Потапов рассказывал газете ВЗГЛЯД, что «этот конкурс направлен больше на «обман», на то, чтобы компьютер произвел впечатление разумного собеседника, нежели на то, чтобы действительно создать искусственный интеллект».

И еще немного о загадках человеческого разума: в начале декабря этнографы из петербургской Кунсткамеры назвали причину популярности шахмат среди оленеводов. По словам завотделом этнографии Сибири Владимира Давыдова, в шахматы играют все без исключения оленеводы, которых он встречал. Это помогает им заполнять паузы между кочевками, кроме того, игра отождествляется у них с «ежедневной работой, где важно уловить мельчайшие детали погоды, предугадать, куда пойдут олени, откуда могут появиться хищники и где лучше расставить на них капканы».

Третий элемент

Несколько важных открытий было совершено в сфере физиологии. В марте газета ВЗГЛЯД писала об открытии «третьего элемента» в системе продолжения рода. «Детьми из пробирок» уже давно никого не удивишь. Однако США и Великобритания придумали способ суррогатного материнства, при котором ребенок будет генетически связан не только с мамой и папой, но и с третьей женщиной – донором.

Этот проект должен позволить женщинам с генетическими заболеваниями иметь здорового ребенка. Ожидается, что малыш будет иметь генетические материалы трех человек: ДНК матери и отца, а также митохондриальную ДНК донора.

10 октября американские ученые из Гарвардского университета рассказали, что научились выращивать миллионами, практически оптом, клетки, производящие инсулин, писала газета The Daily Telegraph.

В апреле в США впервые клонировали стволовые клетки взрослого человека. Прежде удавалось клонировать лишь клетки, взятые у эмбрионов или новорожденных.

Тогда же шотландские ученые смогли получить искусственную кровь. В феврале исследователи из штата Техас впервые вырастили в лабораторных условиях человеческие легкие. По данным портала Planet-nwes, от природных их отличает насыщенный розовый цвет. Американцы тем временем разработали метод быстрого выращивания костной ткани.

Фиаско года

Рука об руку с научными прорывами следуют и фиаско. Больше всего не повезло в этом году японским ученым, работавшим над созданием эмбриональных стволовых STAP-клеток. Они поместили в слабокислый раствор лимонной кислоты клетки крови и обнаружили, что в этих клетках произошел процесс возврата к первоначальному, молодому состоянию. Статьи о новом методе были опубликованы в январе. Открытие сделало 52-летнего доктора медицинских наук Есики Сасаи и 30-летнюю исследовательницу Харуко Обокате звездами японской науки. Но потом все пошло не по плану. Открытие стали подвергать сомнению, и в августе, не выдержав прессинга, Сасаи покончил с собой. Оставшаяся одна Обокате не смогла повторить эксперимент и воссоздать STAP-клетки. После этого было объявлено, что все опыты в этом направлении прекращены.

Тем не менее с точки зрения использования стволовых клеток японцы все еще впереди планеты всей. Так, в августе ученые из Университета Киото впервые вырастили из стволовых клеток ткань легочных альвеол. А 12 сентября они провели первую в мире операцию по пересадке сетчатки, выращенной из искусственных многофункциональных стволовых клеток самого пациента.

Фараоны и динозавры

Отличились в этом году и исследователи древностей. Британский палеобиолог Фил Донохью опроверг гипотезу о том, что млекопитающие появились только после смерти динозавров. Слова Донохью пока являются лишь гипотезой, но, используя математический анализ и генетическую информацию о 36 млекопитающих, он сделал вывод, что животные появились на свет между 108 и 72 млн лет назад – задолго до вымирания динозавров.

#{bigimage=803535}7 января группа археологов Пенсильванского университета обнаружила гробницу египетского фараона Себекхотепа, а 16 января – еще и фараона Сенебкая.

В течении весны исследователи из разных стран обнаружили новый вид динозавров, получивший название Анзу, открыли самый древний вид птеродактилей, расшифровали геном мухи цеце, открыли еще один новый вид динозавра – Qianzhousaurus sinensis и обнаружили в Аргентине окаменевшие кости ящера, которого теперь считают самым большим найденным до сих пор существом, когда-либо ходившим по Земле.

Среди других интересных открытий Edufan называет работу британских ученых, которым удалось вернуть к жизни мох, находившийся во льдах более 1,5 тыс. лет.

Одновременно российские ученые обнаружили в вечной мерзлоте на Колыме гигантский вирус, возраст которого – 30 тыс. лет.

Наконец, 13 мая любители древностей объявили об обнаружении «Санта-Марии» – корабля, на котором в 1492 году Колумб открыл Америку. Вернее, обломки у берегов Гаити нашли еще в 2003 году, но только сейчас подтвердилась их принадлежность.

Нобелевская премия

Главная научная премия по традиции обозначила ключевые тренды года.

В номинации «Медицина и физиология» премию «за внутреннюю GPS» в мозгу получили британец Джон О'Киф и супруги Май-Бритт и Эдвард Мозер из Норвегии.

«Откуда мы знаем, где мы находимся? Как мы можем найти путь из одного места в другое? И как мы можем хранить эту информацию таким образом, что можно сразу найти способ в следующий раз проследовать по тому же пути?» – рассказывалось об этом открытии на сайте Нобелевского комитета.

Премию по химии получили американцы Эрик Бетциг и Уильям Морнер и немец Стефан Хелл за открытия, благодаря которым микроскопам стали доступны наноразмеры, то есть чрезвычайно маленькие величины. А лауреатами по физике стали трое ученых японского происхождения: Исаму Акасаки, Хироши Амано и Судзи Накамура. Поощрили их за создание синих светодиодов, благодаря которым появился знакомый всем белый свет в светодиодных лампах.

Еще одно достижение касается 86-го первооткрывателя ДНК Джеймса Уотсона. 4 декабря он продал с аукциона за 4,1 млн долларов свою нобелевскую медаль и стал первым в истории лауреатом премии, решившим продать награду.

Академия технологий Финляндии присудила премию «Технология тысячелетия» в размере 1 млн евро британскому ученому Стюарту Паркину в знак признания его открытий, позволивших тысячекратно увеличить емкость накопителей на магнитных дисках.

Курьезная наука

В июне Барак Обама стал первым президентом США, скульптурное изображение и прижизненная маска которого были напечатаны с помощью 3D-принтера. При печати использовался расплавленный пластик, уложенный в 5 тыс. слоев, процедура заняла 40 часов.

В марте британские ученые представили Vantablack – самый черный материал в мире, передает «Википедия».

Не отставали и китайские ученые из Университета Цинхуа, которым удалось прочитать геном пекинского смога.

Математик из американского Питтсбурга в этом году доказал, что апельсины... надо складывать горкой, пишет журнал «Вокруг света».

Гипотезу, что самая компактная упаковка сфер – пирамидальная, высказал еще четыре века назад Иоганн Кеплер. Теперь его мнение подкреплено апельсинами.

Американским биологам удалось создать генно-модифицированного червяка, на которого не действует алкоголь. Сколько червяков погибли от алкоголизма на стадии испытаний, не сообщается.

Южнокорейские экологи придумали, как добывать электричество из окурков, а новозеландские психологи разработали классификацию характеров камней.

И еще несколько слов о Шнобелевской премии года, которая в противовес Нобелевской вручается за самые сомнительные достижения в науке. Среди таких достижений IPnewsназывает исследование японских ученых, измеривших силу трения между подошвой ботинка и кожурой банана.

Приз по биологии достался чехам, установившим, что собаки во время отправления естественных надобностей предпочитают располагаться вдоль оси север – юг.

А американские ученые получили награду по медицине за открытие оригинального способа остановить кровотечение из носа – предлагается затыкать ноздри кусками соленой свинины.

 

Текст: Иван Чернов


Метки:  
Комментарии (1)

УЧЕНЫЕ ТОЧНО ИЗМЕРИЛИ ПРЕДСКАЗАННОЕ ЭЙНШТЕЙНОМ ЗАМЕДЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ

Вторник, 23 Сентября 2014 г. 15:29 + в цитатник
topnews.ru/news_id_71451.html

Опубликовано 23.09.14 11:43

Ученые точно измерили предсказанное Эйнштейном замедление времени

Этот принцип гласит, что в теле, находящемся в движении, физические процессы проходят медленнее, чем в статичном.

В 1905 году в рамках специальной теории относительности Альберт Эйнштейн впервые сформулировал принцип релятивистского замедления времени. Согласно ему, в движущемся теле все физические процессы происходят медленнее, чем в неподвижном. Поэтому, если взять двое одинаковых часов, одни поместить в космический корабль и отправить в полёт на высокой скорости, а другие оставить на Земле, после возвращения первых часов окажется, что они по сравнению с неподвижными отстают. Это, в частности, означает, что потенциальные космические путешественники будущего будут стареть медленнее, чем их современники на Земле, передают"Вести".

Несмотря на то, что у специальной теории относительности всегда находились критики, пытающиеся поставить её под сомнение, математические расчёты эффекта замедления времени лежат в основе всех фундаментальных физических теорий. Теперь пятнадцать лет исследований, которые проводила группа под руководством нобелевского лауреата по физике Теодора Хенша (Theodor Hänsch), директора Института квантовой оптики Макса Планка, принесли долгожданный результат.

Точная проверка этого замедления времени, впервые выполненная в 1938 году, включала в себя наблюдение за сдвигом частоты в электронных переходах быстродвижущихся ионов. Обновленный эксперимент с использованием ионов лития подтвердил этот прогноз с беспрецедентной точностью, пишет "Популярная механика".

Релятивистская модель замедления времени происходит от инвариантности Лоренца: физическое измерение должно быть независимым от ориентации или скорости отсчета. Определенные теории квантовой гравитации, например, теория струн, предсказывает его нарушение при очень малом уровне.

Физики разработали целый ряд тестов, один из которых включает в себя измерение замедления времени. Для проведения такого теста Бенджамин Ботерманн из Майнцского университета Иоганна Гутенберга (Германия) вместе с коллегами искали релятивистский доплеровский сдвиг литиевых ионов, ускоренных до трети скорости света в экспериментальном накопительном кольце с системой электронного охлаждения в Дармштадте (Германия).

С помощью лазеров специалисты измеряли частоту, с которой электроны внутри ионов переходили между разными энергетическими уровнями. Эти колебания, ставшие своеобразным "тиканьем" часового механизма, сравнили с аналогичными у ионов, остававшихся в покое. В итоге учёные не только лишний раз убедились, что на высокой скорости все процессы протекают медленнее, но и смогли оценить степень замедления.


Метки:  

Процитировано 2 раз
Комментарии (6)

На Земле действительно есть пришельцы. Это мы с вами!

Суббота, 06 Сентября 2014 г. 12:38 + в цитатник
m.amur.kp.ru/daily/26278/3156349/

Ярослав КОРОБАТОВ 


Метки:  

Процитировано 2 раз
Комментарии (4)

Ученым удалось переслать мысли одного человека в мозг другого »

Вторник, 02 Сентября 2014 г. 11:37 + в цитатник
lenta-kazan.ru/news/science...ugogo.html

Ученые впервые в мире смогли создать эффект самой настоящей телепатии, то есть передали мысли из мозга одного человека в мозг другого. Примечательным является то, что эти люди находились на огромном расстоянии, в разных странах. Один из участников эксперимента был во Франции, а другой - в Индии.

С помощью электроэнцефалограммы ученые преобразовали мысли человека в импульсы. Ранее уже проводились успешные эксперименты по передаче мыслей в гаджеты, но теперь было принято решение передать их в мозг другого человека.

В мозг второму испытуемому имплантировали датчик, который и принимал сигнал от человека, посылающего мысли. На энцефалограмме процесс приема этих мыслей выглядел, как белая вспышка. 

Доля ошибок в ходе такого эксперимента по принятию мыслей составила всего 15%. 

Ученые уверенны, что эту технологию в будущем начнут применять для управления компьютерами и другими гаджетами силой мысли. 


Метки:  
Комментарии (7)

Ученые приблизились к разгадке тайны жизни

Пятница, 28 Марта 2014 г. 17:51 + в цитатник
rg.ru/2014/03/28/uchenye-site-anons.html

Участникам международного проекта FANTON удалось построить карту регуляторных ДНК в геноме человека. Это сообщение сразу стало не меньшей мировой сенсацией, чем открытие в свое время генома человека. Тогда казалось, что теперь с генами все ясно, и ученые могут довольно легко ими манипулировать по своему желанию. Однако эйфория быстро прошла. Последовательность букв в геноме не объясняла, как он работает. С тем же успехом можно иметь набор всех букв, которыми написан роман "Война и мир", но не уметь читать сам роман.

А разве не странно, что все клетки организма имеют одинаковую ДНК, в которой содержится информация о кодировании определенных белков, но при этом клетки сердца, почек, легких, печени и других органов разные. Получается, что в разных клетках гены работают по-разному.


Метки:  

Процитировано 1 раз

 Страницы: [1]