IT — Наука и техника

Глаз способен начать защитное моргание примерно через 40–50 мс после сильного раздражения роговицы. Это один из самых быстрых защитных рефлексов человека: веки начинают закрываться ещё до осознанного решения что-либо сделать. Сигнал идёт по тройничному нерву в ствол мозга — древний отдел нервной системы, который быстро запускает готовую реакцию. Оттуда команда по лицевому нерву приходит к круговой мышце глаза, и веки закрываются. Долгий сознательный анализ здесь не нужен. Такой короткий путь называют рефлекторной дугой. Она позволяет защищать поверхность глаза от прикосновения, пыли и других резких раздражителей почти автоматически. Важно, что рефлекс не «обходит мозг» полностью: его центр находится именно в стволе мозга. Он просто срабатывает раньше, чем кора успевает подробно оценить ситуацию. Скорость здесь важнее размышлений — для уязвимой роговицы даже доли секунды имеют значение.

Самец орангутана может уже быть способен к размножению, но годами выглядеть подростком: без крупных щёчных валиков, мощного горлового мешка и массивного тела. Такая двойная зрелость среди приматов почти уникальна. У некоторых самцов внешний переход задерживается до 20 лет после полового созревания — намного дольше обычного подросткового этапа других человекообразных обезьян. В зрелой форме самец становится заметно крупнее, отращивает щёчные валики и издаёт дальние призывные крики. Но рядом с таким доминантным соседом другие взрослые самцы могут сохранять менее внушительный облик и пользоваться иной стратегией: свободнее перемещаться и незаметнее приближаться к самкам. Это не полная остановка взросления. Самцы без щёчных валиков остаются половозрелыми и тоже могут оставлять потомство, а задерживаются именно рост тела и развитие внешних признаков. Точный пусковой механизм пока не раскрыт. Исследования связывают переход с гормонами, возрастом, состоянием организма и социальной обстановкой, однако это не сознательное ожидание удобного момента. Рекорд орангутанов показывает, насколько гибко взросление животного может подстраиваться под конкуренцию.

Космический мусор не обязательно выглядит как погибший спутник или ступень ракеты. Одни из самых опасных обломков могут быть размером всего несколько сантиметров и почти исчезать на фоне шума телескопа. Исследователи повторно обработали наблюдения области геосинхронных орбит, расположенной примерно в 36 тыс. км над Землёй. Новый алгоритм обнаружил 25 слабых следов, которые обычный анализ отдельных кадров ранее пропустил. Часть сигналов могла соответствовать фрагментам размером около 5–10 см. Такой кусочек кажется безобидным, однако на орбите важен не только размер. При столкновении быстро движущийся фрагмент способен пробить защитный слой, повредить солнечную панель, антенну или чувствительное оборудование спутника. Метод blind stacking (рис. 2) работает как сборка очень слабого следа из нескольких частей. Компьютер проверяет множество возможных направлений движения, сдвигает последовательные снимки и складывает их. Свет нужного объекта усиливается, а случайный шум частично сглаживается. Особенно неприятна высота находки. Возле геостационарного пояса (рис. 3) почти нет атмосферы, которая постепенно тормозила бы обломки. Поэтому мусор способен оставаться там чрезвычайно долго рядом со спутниками связи, телевещания, наблюдения Земли и прогноза погоды. Эта работа показывает один из самых сложных пределов космического наблюдения: опасность может быть достаточно крупной, чтобы повредить аппарат, но слишком тусклой для уверенного обнаружения обычными методами. Чем раньше такие фрагменты заметят, тем точнее получится оценивать риск столкновений.

Сапсан и японский маглев достигают огромной скорости совершенно разными способами. Птица использует высоту, силу тяжести и обтекаемую форму тела, а поезд — магнитную подвеску и линейный электродвигатель. В естественном пикировании сапсан способен разгоняться примерно до 320 км/ч. В необычном эксперименте была зарегистрирована скорость около 389 км/ч. Рекордный SCMaglev оказался быстрее: испытательный состав с людьми достиг 603 км/ч. После разгона примерно до 160 км/ч поезд приподнимается над направляющей, а магнитные силы одновременно удерживают его, направляют и толкают вперёд. Однако сапсан весит около 1 кг и создаёт свою «скоростную систему» крыльями, хвостом и положением тела. Маглеву требуются специальная трасса, сверхпроводящие магниты и огромная инфраструктура. По скорости побеждает техника, по эффективности конструкции — природа.

☀ Если прямо сейчас центр нашей системы исчезнет, планета продолжит беззаботно лететь по дуге еще 8 минут. Гравитация игнорирует мгновенные скачки. Она жестко подчиняется физическому лимиту Вселенной и распространяется ровно как свет. Представьте натянутый батут с тяжелой гирей по центру, вокруг которой катятся мелкие стеклянные шарики. Если резко выдернуть этот груз, ткань выпрямится с задержкой, а Альберт Эйнштейн еще в 1915 году доказал, что такая волна искажения пролетит 150 млн километров до Земли за 8 минут и 20 секунд. Впрочем, закон сохранения энергии запрещает материи просто растворяться, поэтому звезда вынужденно сбросит массу мощным направленным излучением.

🕰 Ровно сто лет физики безуспешно пытались раздробить гравитацию на мельчайшие частицы. Ученые устали искать невидимый гравитон. Долгие десятилетия наука пыталась разделить силу притяжения на четкие математические порции. Эта физическая модель сломалась. Британская теория уподобляет ткань Вселенной старой поцарапанной аналоговой виниловой пластинке. Само время выдает микроскопические сбои. Обычно люди воспринимают ход времени как надежный и ровный механический метроном. Интервалы между ударами хаотично меняются. Советский физик Матвей Бронштейн описал несовместимость макромиров в тысяча девятьсот тридцать шестом году. Теперь исследователи меняют подход. Тяжелые лабораторные гири помогут ученым точно засечь эти непредсказуемые гравитационные толчки.

Почему в ходе эволюции появились большие кошки, а не большие собаки? Разница, как оказалось, напоминает отличия тела штангиста от боксера. По мнению ученых, дело в принципе охоты. Кошки, как известно, одиночки – нападают, сбивают добычу с ног и наносят удары когтями. Здесь главное – мгновенная сила! Волки охотятся стаями. Они могут много дней преследовать и изматывать добычу. Раненый зверь сам устанет и рухнет от истощения. И с большим телом так долго не набегаешься. На первое место здесь выходит выносливость. И, как следствие, компактное тело.

Звук сводящий морских гигантов с ума Мировые океаны регулярно выбрасывают на свои берега десятки мертвых морских исполинов. Ученые долгое время списывали массовые трагедии на магнитные бури и случайные навигационные ошибки в стаях китов. Развитие технологий вскрыло страшную причину самоубийств самых умных подводных обитателей нашей планеты. Виновником оказались современные военные гидролокаторы. Подводные лодки применяют мощные звуковые импульсы для сканирования рельефа дна и поиска техники противника. Вода обладает колоссальной плотностью и передает звуковые волны в сотни раз эффективнее воздуха. Удар подводного сонара достигает мощности в 235 децибел. Ракета при старте с космодрома издает звук в скромные 150 децибел. Нервная система и чувствительный слуховой аппарат китообразных испытывают чудовищные перегрузки при столкновении с такой плотной стеной звука. Кровь идет прямо из ушей животного от лопнувших кровеносных сосудов. В попытках спастись от дикой агонии киты совершают роковую ошибку. Они в панике резко всплывают с огромной глубины на поверхность океана. Стремительное изменение давления запускает в крови животных процесс смертельной кессонной болезни. Азот закипает прямо в венах, превращаясь в губительные пузырьки газа. Огромные стаи впадают в абсолютное безумие и на полной скорости выбрасываются на острые скалы ради прекращения пытки. Человечество тратит миллиарды долларов на прослушивание космоса в поисках братьев по разуму. Одновременно с этим военные флоты методично уничтожают древнейшую цивилизацию высокоразвитых существ в наших собственных водах. Цена геополитического превосходства измеряется сотнями тонн разлагающейся плоти на золотистых пляжах.

Галка — это тот самый случай, когда за скромным «черно-серым» фасадом скрывается один из самых острых умов в мире пернатых. Первое, что бросается в глаза при близком знакомстве, — это их светло-голубые или почти белые глаза. В мире птиц это редкость. Галки — убежденные моногамы. Они выбирают пару один раз и на всю жизнь. Самец кормит самку не только в период гнездования, но и просто так, в знак привязанности. Развод — это редкость: пары распадаются крайне редко, обычно только в случае смерти одного из партнеров. Если скромная галка «выходит замуж» за высокорангового самца, она мгновенно приобретает его статус в стае, и другие птицы начинают проявлять к ней уважение. Галки обладают способностью распознавать лица людей. Если вы однажды обидели галку или, наоборот, подкормили её, она вас запомнит. Более того, она может «рассказать» об этом своим сородичам, используя специальные сигналы, и в следующий раз на вас будет неодобрительно смотреть уже вся стая. У галок потрясающая демократия. Когда стае пора решать, куда лететь на ночевку или кормежку, они устраивают своего рода «голосование». Птицы начинают громко кричать, и когда шум достигает определенного порога интенсивности, вся стая одновременно взлетает. Если криков мало — решение не принято, и птицы продолжают сидеть. Интересный факт: галки — одни из немногих животных (кроме приматов), которые понимают указательный жест человека. Если вы покажете рукой на спрятанную еду, галка, скорее всего, поймет, что вы имеете в виду.

Сапсан не обгоняет всех животных в обычном полёте. Его рекорд появляется во время охотничьего пикирования: птица набирает высоту, направляет тело вниз и превращает падение под действием тяжести в управляемый разгон. Guinness указывает скорость около 320 км/ч в идеальных условиях. В экспериментальных пикирований фиксировали до 389 км/ч, но этот результат получили после выпуска птицы с необычно большой высоты. Главный секрет — уменьшение сопротивления воздуха. Сапсан прижимает лапы, складывает заострённые крылья и сужает силуэт. Хвост и небольшие изменения положения крыльев помогают удерживать курс, тормозить и выходить из атаки. Такая скорость нужна не ради рекорда. Она усиливает аэродинамические силы, поэтому сокол быстрее меняет траекторию и перехватывает манёвренную птицу, способную уклоняться. Но звание относится именно к пикированию, а не к горизонтальному полёту. Сапсан стал рекордсменом благодаря сочетанию высоты, гравитации, обтекаемого тела и точного управления крыльями.