Однажды вечером 1951 года астроном Уильям Уилсон Морган возвращался домой из обсерватории Йеркс в Висконсине, когда он посмотрел на ночное небо и испытал «вспышку вдохновения... творческий интуитивный всплеск». Это была разгадка одной из величайших тайн астрономии.

Наблюдаемая Вселенная содержит миллиарды, возможно, даже триллионы галактик. В скромный телескоп можно разглядеть их разнообразные формы — спирали, эллипсоиды и другие с нерегулярной структурой. Но как насчёт нашей собственной галактики, Млечного Пути?

Морган вычислял расстояния от Земли до групп больших, горячих, ярких звёзд, которые сегодня называют OB-ассоциациями. Он знал, что в спиральных галактиках эти скопления располагаются в рукавах. Вглядываясь в небо во время прогулки домой, он обнаружил знакомые точки звёздных OB-ассоциаций. Но на этот раз плоское изображение ночного неба слилось в его сознании с расстояниями до звёзд, которые он вычислил и запомнил, и ожило в трёхмерном виде. Морган увидел: звезды ассоциации OB расположены в длинной нити — рукаве нашей спиральной галактики.

Чуть более 51 года назад с мыса Канаверал взлетела ракета с тремя астронавтами и космическим автомобилем. После трехдневного полёта на Луну двое астронавтов забрались в веретенообразный посадочный аппарат и совершили короткий спуск на поверхность, где ещё три дня собирали камни и дрифтовали на космическом автомобиле. Затем они вернулись в корабль, присоединились к своему коллеге на орбите и отбыли на Землю. Их капсула упала в южной части Тихого океана 19 декабря 1972 года. Эта миссия, «Аполлон-17», станет последней на сегодняшний момент, когда люди выходили за пределы низкой околоземной орбиты.

Если верить НАСА, в конце 2026 года американцы снова будут ходить по Луне. Эта миссия называется «Артемида-3», и её лунный сегмент очень похож на «Аполло-17» без космического корабля. Два астронавта высадятся на Луну, соберут камни, сделают сэлфи и примерно через неделю после посадки присоединятся к своим коллегам на орбите, чтобы вернуться на Землю.

Но если «Аполлон-17» стартовал на одной ракете и обошёлся в 3,3 миллиарда долларов (в пересчёте на доллары 2023 года), то первая посадка «Артемиды» предполагает десяток или два запусков тяжёлых ракет и стоит столько, что НАСА отказывается называть общее число (один ветеран бюджетирования НАСА оценивает её в 7-10 миллиардов долларов).[1] Одноразовый посадочный аппарат для этой миссии будет самым тяжёлым из когда-либо летавших космических аппаратов, и все же научный результат миссии — маленькая коробка камней — будет меньше, чем то, что прилетело домой на «Аполлоне-17». И весь план зависит от технологий, которые ещё не изобретены и станут надёжными и практичными в течение следующих восемнадцати месяцев.

Никто не делает пасту так, как итальянцы, — это может подтвердить каждый, кто пробовал настоящую пасту «качо э пепе». Это простое блюдо: только макароны тоннарелли, твёрдый овечий сыр пекорино и чёрный перец. Но простота эта обманчива. Качо э пепе («сыр и перец») чрезвычайно трудно приготовить правильно, потому что соус легко образует неаппетитные комки с текстурой, скорее напоминающей тягучую моцареллу, вместо гладкой текстуры со сливочным вкусом.

Команда итальянских физиков пришла на помощь, разработав безошибочный рецепт, основанный на их многочисленных научных экспериментах, говорится в новой статье, опубликованной в журнале Physics of Fluids. Хитрость заключается в использовании кукурузного крахмала для приготовления соуса из сыра и перца вместо того, чтобы полагаться на крахмал, который выделяется в кипящую воду при варке макарон.

• Эксперимент подтвердил гипотезу: вода на Луне может появляться благодаря солнечному ветру

• Телескоп Джеймса Уэбба раскрыл правду о «невозможной» чёрной дыре, которая, как считалось, питается в 40 раз быстрее теоретического предела

• Подтверждена первая совершенно одинокая чёрная дыра, блуждающая в космосе

• Гамма-всплески показали, что крупнейшая структура во Вселенной больше и ближе к Земле, чем мы думали

• Honda испытает энергетическую систему на топливных ячейках в космосе

Почти везде в Испании, Португалии и на юге Франции снова дали свет после повсеместного отключения электроэнергии в понедельник. Блэкаут породил хаос, в который попали десятки миллионов людей. Отключились светофоры и банкоматы, остановился общественный транспорт, прервалась телефонная связь, и люди были вынуждены ужинать при свечах с наступлением ночи. Многие люди оказались заперты в поездах и лифтах.

Премьер-министр Испании Педро Санчес заявил, что точная причина отключения электроэнергии ещё не установлена. В первых сообщениях сообщалось, что оператор энергосистемы Португалии REN обвинил в случившемся редкое явление, известное как «наведённые атмосферные колебания». Впоследствии REN опроверг эту информацию.

Когда величайший из живущих математиков излагает своё видение касательно следующего столетия исследований, математический мир внимательно его слушает. Именно это произошло в 1900 году на Международном конгрессе математиков в университете Сорбонны в Париже. Легендарный математик Дэвид Гильберт представил 10 нерешённых проблем в качестве амбициозных ориентиров для XX века. Позже он расширил свой список, включив в него 23 проблемы, и их влияние на математическую мысль за последние 125 лет трудно переоценить.

Шестая проблема Гильберта была одной из самых возвышенных. Он призвал «аксиоматизировать» физику, или определить минимум математических предположений, лежащих в основе всех её теорий. В широком смысле этого слова неясно, смогут ли математические физики когда-либо узнать, решили ли они эту задачу. Однако Гильберт упомянул некоторые конкретные подцели, и с тех пор исследователи доработали его концепцию до конкретных шагов на пути к её решению.

К 1928 году специалисты по квантовой физике, казалось, были готовы разгадать последние секреты материи. Немецкий исследователь Вальтер Гордон применил зарождающуюся теорию квантовой механики к атому водорода, простейшему атому Вселенной, и выяснил, как именно он себя ведёт. Казалось, за этим непременно последует овладение всеми атомами.

Но этого не произошло. Когда квантовые частицы влияют друг на друга, их возможности переплетаются таким образом, что это превышает возможности физиков по предсказанию их будущего. Одинокий электрон атома водорода обозначил начало и конец пути поисках чётких ответов на физические вопросы; даже два электрона атома гелия обрекают на провал такие точные подходы, как у Гордона. Это ограничение, с которым физики борются и по сей день. Почти каждое квантовое предсказание является приблизительным.

Однако через три года после триумфа Гордона его соотечественник Ханс Бете нашёл поразительный способ обойти эту проблему. «Анзац» Бете, что в переводе с немецкого означает «исходная точка», а по сути — правильная догадка, как оказалось, идеально отражает поведение любого количества квантовых частиц, от одного электрона до бесчисленного их множества в тонком листе льда. Однако эта необыкновенная способность имеет свои ограничения, для понимания которых потребовались десятилетия.

В лаборатории, расположенной между зазубренными вершинами австрийских Альп, редкоземельные металлы испаряются и вылетают из печи со скоростью истребителя. Затем множество лазеров и магнитных импульсов замедляют газ почти до полной остановки, делая его холоднее, чем в глубинах космоса. Приблизительно 50 000 атомов в газе теряют всякую индивидуальность, сливаясь в единое состояние. Наконец, под воздействием магнитного поля крошечные торнадо возникают, пируя в темноте.

В течение трёх лет физик Франческа Ферлайно и её команда из Университета Инсбрука работали над тем, чтобы получить изображение этих квантовых вихрей в действии. «Многие люди говорили мне, что это невозможно, — сказала Ферлайно во время экскурсии по своей лаборатории этим летом. — Но я была уверена, что у всё нас получится».

Каждый день люди постоянно учатся и формируют новые воспоминания. Когда вы начинаете заниматься новым хобби, пробуете рецепт, который вам посоветовал друг, или читаете последние мировые новости, ваш мозг хранит многие из этих воспоминаний годами или десятилетиями. Но как ваш мозг достигает этого невероятного результата?

В нашем новом исследовании, опубликованном в журнале Science, мы определили некоторые «правила», по которым мозг учится.

Американцы говорят, что птица в руке стоит двух в кустах, но для компьютерных учёных две птицы в гнезде ещё лучше. А всё потому, что эти сожительствующие птицы являются героями обманчиво простой математической теоремы, называемой принципом голубятни. Её легко сформулировать в одном коротком предложении: если шесть голубей гнездятся в пяти гнёздах, то по крайней мере два из них должны жить в одном гнезде. Вот и всё.

«Принцип голубятни — это теорема, которая вызывает улыбку, — говорит Кристос Пападимитриу, учёный-теоретик из Колумбийского университета. — Это прекрасная тема для разговора».

Но принцип гнёзд подходит не только для птиц. Несмотря на то, что он звучит до боли просто, он стал мощным инструментом для исследователей, занимающихся центральным проектом теоретической информатики: составлением карты скрытых связей между различными задачами.

Никогда заранее не знаешь, когда именно сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики проснётся и начнёт пожирать материю. Вопреки распространённому мнению о том, что эти монстры постоянно пожирают близлежащие звёзды и газовые облака, оказывается, часть своего существования они проводят в бездействии. Новые наблюдения с космического аппарата XMM-Newton Европейского космического агентства позволили обнаружить такое «включение» одного из подобных монстров в далёкой галактике.

Сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики SDSS1335+0728 тихо спала на протяжении десятилетий. Но в 2019 году она внезапно засветилась, и астрономы зафиксировали вспышку как в оптическом, так и в рентгеновском свете. Галактика, расположенная на расстоянии около 300 миллионов световых лет от нас, переживала пробуждение своей центральной чёрной дыры. Астрономы назвали это новое активное галактическое ядро «Ански».

• Учёные утверждают, что нашли цвет, который никто не видел раньше

• Учёные создали суперметалл «Гиперадаптор», который практически не поддаётся разгибанию

• Учёные обнаружили причудливую систему из двух звёзд с экзопланетой, вращающейся на боку

• Главную проблему физики можно решить, если принять, что Вселенная вращается

• Компьютерная томография может быть причиной 5% раковых заболеваний, показало исследование

Во второй половине XX века в качестве объединяющей теории основ физики-теоретики предложили теорию струн. Однако теория струн не оправдала возложенных на неё надежд. Поэтому мы считаем, что научному сообществу необходимо пересмотреть вопрос о том, что представляют собой элементарные силы и частицы.

С первых дней существования общей теории относительности ведущие физики, такие как Альберт Эйнштейн и Эрвин Шрёдингер, пытались объединить теорию гравитации и электромагнетизма. Много попыток было предпринято в XX веке, в том числе Германом Вейлем.

Наконец, похоже, мы нашли единую основу для размещения теории электричества и магнетизма в рамках чисто геометрической теории. Это означает, что электромагнитные и гравитационные силы являются проявлениями пульсаций и искривлений в геометрии пространства-времени.

В поисках жизни задействованы самые сложные наблюдательные устройства, известные человечеству. Они вглядываются в пространство за много световых лет, ища доказательства — любые доказательства — того, что где-то там существует другая жизнь. Что, если, несмотря на все наши усилия, эти наблюдения не найдут никаких доказательств существования жизни в других местах нашей Галактики Млечный Путь?

Это страшный вопрос. Что, если мы продолжим строить всё более чувствительные телескопы для исследования экзопланет и всё равно ничего не найдём? Сколько планет нам нужно изучить, чтобы прийти к выводу, что в космосе нет никого, кроме нас? На сегодняшний день астрономам известна лишь малая часть планет — по последним подсчётам, около 7 000. Группа исследователей под руководством доктора Даниэля Ангерхаузена из ETH Zurich и Института SETI задумалась о том, какой вывод о возможности существования жизни во Вселенной мы сможем сделать, если будущие поиски окажутся такими же безрезультатными, как и нынешние. Для решения этих вопросов они использовали байесовский анализ, учитывающий постоянно меняющуюся информацию для вычисления и обновления вероятностей количества экзопланет, на которых может существовать жизнь.

Учёные нашли новые предварительные доказательства того, что на далёком мире, вращающемся вокруг другой звезды, может существовать жизнь. Команда из Кембриджа, изучающая атмосферу планеты под названием K2-18b, обнаружила признаки молекул, которые на Земле вырабатываются только организмами.

Это уже второй, и более многообещающий, случай обнаружения химических веществ, связанных с жизнью, в атмосфере планеты с помощью космического телескопа «Уэбб». Однако команда и независимые астрономы подчёркивают, что для подтверждения этих результатов необходимо получить больше данных.

С тех пор как космический телескоп имени Джеймса Уэбба начал научную работу, астрономы увидели галактики, существовавшие более 13 миллиардов лет назад. Именно в этот период, известный как «Космические тёмные века», первые звёзды и галактики образовались между 200 миллионами и 1 миллиардом лет после Большого взрыва. К сожалению, свет этого периода мы видим только в виде реликтового излучения, вызванного Большим взрывом. Это фотоны, высвободившиеся при реионизации нейтрального водорода под действием звёздного излучения.

Предыдущие обсерватории, такие как более старые космические телескопы «Хаббл» и «Спитцер», не могли наблюдать галактики в этот период из-за их ограниченной инфракрасной (ИК) чувствительности. Но благодаря передовым ИК-инструментам, коронографам и тепловому экрану «Уэбба» занавес с тёмных веков наконец-то снят. В недавнем исследовании международная группа учёных изучила архивные данные «Уэбба» по галактикам, существовавшим всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва – в этом смысле «Уэббу» поработал на пределе своих возможностей по созданию изображений.

Если вы пройдёте по любому пути генеалогического древа достаточно далеко назад, вы придёте к одной и той же точке. Начнёте ли вы с горилл, деревьев гинкго или бактерий, живущих глубоко в недрах Земли, или с самого себя — все дороги ведут к LUCA, «последнему универсальному общему предку». Этот древний одноклеточный организм (или, возможно, популяция одноклеточных организмов) был прародителем всех разнообразных форм, которые сегодня живут на нашей планете.

LUCA не относится к тому моменту, когда впервые зародилась жизнь — когда в результате химической алхимии молекулы превратились в форму, обеспечивающую самовоспроизведение и все механизмы эволюции. Скорее, это момент, когда зародилась жизнь в том виде, в котором мы её знаем. LUCA — это самая отдалённая точка в эволюционной истории, которую мы можем увидеть, работая в обратном направлении от того, что живёт сегодня. Это самый поздний предок, общий для всей современной жизни — наша коллективная родословная, восходящая к одной древней клеточной популяции или организму.

• Искусственно выведенные бактерии подают сигналы, которые можно уловить на расстоянии

• Учёные создали уникальный звук частотой 100 Гц, который облегчает укачивание

• Создана всеобъемлющая карта человеческой клетки

• Биологи превратили плодовых мушек в миниатюрных роботов

• Учёные впервые воссоздали соматосенсорный проводящий путь в лаборатории

В августе 1968 года Стивен Грей, единственный владелец Общества любителей компьютеров (ACS), опубликовал в информационном бюллетене общества письмо от энтузиаста из Хантсвилла, штат Алабама, по имени Дон Тарбелл. Чтобы помочь другим начинающим владельцам самодельных компьютеров, Тарбелл предлагал монтажную плату для интегральных схем, которую он продавал за 8 долларов от своей собственной компании Advanced Digital Design, специализирующейся на хобби-предпринимательстве. Тарбелл работал в компании Sperry Rand над проектами для Центра космических полётов НАСА имени Маршалла, но увлёкся компьютерами во время учёбы в Университете Алабамы в Хантсвилле, а компанию ACS нашёл через знакомого в IBM[1].

В последующие годы интегральные схемы стали намного дешевле и доступнее, и создание настоящего домашнего компьютера своими силами стало гораздо более реальным (хотя по-прежнему оставалось сложной задачей, требующей широкого спектра навыков работы с аппаратным и программным обеспечением). В июне 1972 года Тарбелл овладел этими навыками в достаточной степени, чтобы сообщить в бюллетене ACS, что у него (наконец-то) есть работающая компьютерная система с 8-разрядным процессором, собранным из интегральных схем, четырьмя тысячами байт памяти, текстовым редактором и программой-калькулятором, телетайпом для ввода и вывода данных и интерфейсом для долговременного хранения данных на восьмитрековых лентах. Вскоре после этого доклада в ACS Тарбелл покинул Алабаму и переехал в Лос-Анджелес, чтобы работать в компании Hughes Aircraft[2].

С помощью космического телескопа им. Джеймса Уэбба астрономы обнаружили самую удалённую (и, следовательно, самую раннюю) массивную «мёртвую» галактику на сегодняшний день. Это открытие позволяет предположить, что галактики начали «умирать» во Вселенной гораздо раньше, чем считалось ранее.

Под «смертью» галактики понимается замедление или даже прекращение интенсивного звёздообразования, которое останавливает рост галактики. Такие мёртвые галактики более формально называются «покоящимися» [quiescent] или «угасшими» [quenched]. Ранние мёртвые галактики, увиденные «Уэббом», называют «красными и мёртвыми» [red and dead] из-за отсутствия в них массивных горячих молодых голубых звёзд и обилия старых мелких красных звёзд. Их также окрестили «маленькими красными точками» из-за их появления на снимках «Уэбба».