Пять инноваций прошлой недели, которые вы могли пропустить (29 февраля-6 марта)

Инопланетяне выходят на связь?

Ученые из канадского университета Макгилла установили, что необычные космические радиовспышки - предположительно, "сигналы инопланетян", носят не одиночный, а повторяющийся характер. Астрономы обнаружили, что одна из самых первых найденных вспышек, названная FRB 121102, повторно возникла в определенной точке созвездии Возничего, где она и была найдена с помощью телескопа Parkes 4 года назад. А в прошлом году астрономы обнаружили двойника FRB 121102, обладавшего той же мощностью, продолжительностью и другими параметрами. Впоследствии удалось найти более десяти регулярно повторяющихся в одной точке вспышек.

До того никто не фиксировал такие повторные быстрые радиосигналы. Новое открытие говорит о том, что источником сигналов являются какие-то периодические космические явления. Но не исключено, что такие радиовспышки поступают от инопланетных цивилизаций: чтобы привлечь внимание землян они посылают яркие короткие импульсы. В ближайшее время астрономы будут проверять все возможные версии.

Начало эры новой физики

На прошлой неделе международная коллаборация физиков Belle II успешно запустила позитрон-электронный коллайдер SuperKEK-B. Эта установка позволит экспериментально исследовать процессы с участием элементарных частиц с недоступной сегодня точностью и сделать множество уникальных открытий. В частности, ученые надеются понять, почему в видимой Вселенной так мало антиматерии, а также изучить слабые места в  Стандартной модели физики.

В новом коллайдере частицы сжимаются в узкие пучки, не превышающие по толщине человеческий волос. Благодаря этому каждую секунду сталкиваются и трансформируются в новые частицы 30 тысяч электронов и позитронов. Наблюдая за этими реакциями ученые соберут необходимую информацию, которая станет основой "новой физики", способной объяснить феномен отсутствия антиматерии и другие, пока необъяснимые, явления.

В частности, большие надежды физики возлагают на распады особых частиц В-мезонов. В прошлом году ученые, работающие с детекторами БАК, зафиксировали ряд странностей в распаде этих частиц, указывающие на нарушения Стандартной модели. Предполагается, что за семь лет работы новый японский коллайдер сможет сгенерировать около 200 миллиардов В-мезонов, наблюдая за распадами которых физики сделают много важных открытий.

Двигатель на антиматерии станет реальностью

Американские физики запустили на Kickstarter кампанию по сбору средств на строительство двигателя на антиматерии для космического паруса. Ученые надеются использовать для космических полетов энергию, которая возникает при взаимном уничтожении атомов материи и антиматерии. Антиматерия запускает реакцию деления ядра, в результате которой уран распадется на две группы частиц. Одна из них летит вперед, ударяя по космическому парусу и двигая его, подобно ветру, а другая вылетает в направлении, обратном движению аппарата, создавая дополнительный источник тяги.

Для начала планируется собрать $200 тыс. на создание модели, которая поможет измерить реальный объем тяги, которую способен обеспечить  двигатель. На строительство опытного образца аппарата потребуется $100 млн. Если проект увенчается успехом, это произведет настоящую революцию в области освоения космоса.  

Протеиновый компьютер

Международная группа ученых под руководством специалистов отдела биоинженерии университета МакГилла создала уникальный протеиновый компьютер на основе аденозинтрифосфата - химического соединения, обеспечивающего энергией клетки живых существ. Он способен обрабатывать информацию точно так же, как это делают большие современные суперкомпьютеры, но размер устройства не больше стандартной книги. Кроме того, за счет использования белков, существующих во всех видах живых клеток, биологический компьютер требует для работы минимум энергии.

При создании новой машины применялись методы геометрического моделирования, а также инновации в области био- и нанотехнологий. По крошечным каналам квадратного чипа размером в 1,5 см двигаются молекулы различных белков. В движение их приводит упомянутый аденозинтрифосфат. Поскольку всеми процессами на чипе управляют биологические компоненты, он не нагревается во время работы. Используя технологии параллельных вычислений, воплощенные за счет движения молекул определенных белков, прототип биологического суперкомпьютера уже решает суперсложные вычислительные задачи.

Сила мысли поможет двигаться

Нейрофизиологи из университета Дьюка разработали особый нейроинтерфейс и инвалидную коляску, которая позволяет управлять ее движением при помощи силы мысли. Проблема в том, что некоторые парализованные люди не способны даже моргать, таким образом, они не могут управлять инвалидными колясками или экзоскелетами, работающими  на основе электроэнцефалографов. Как показали эксперименты ученых из университета Дьюка, имплантация электродов в мозг позволяет управлять инвалидной коляской гораздо эффективнее, чем с помощью ЭЭГ и других подобных  методик.

Для создания новой технологии нейрофизиологи вставили в двигательную и зрительную кору мозга двух макак специальный чип с 300 электродами и подключили обезьян при помощи беспроводного соединения к инвалидной коляске, которая двигалась по определенному запрограммированному маршруту к тарелке с фруктами. Наблюдая за активностью мозга в это время, ученые записывали сигналы и впоследствии "переложили" их в компьютерную программу, которая интерпретировала эти импульсы и при их помощи управляла движением коляски. Всего через три недели после начала эксперимента обезьяны научились управлять "транспортным средством" силой мысли, безошибочно двигая ее в нужную сторону. Мозг приматов начал считать коляску своей новой конечностью и вырабатывать особые сигналы, которые позволяли перемещать ее к цели. Вскоре технологию испытают на людях.