İllərdir fiziklər və mühəndislər obyektlərin dünyadakı davranışlarını anlamaq üçün kompüter simulyasiyaları inkişaf etdirməyə çalışırlar. Zəlzələ olmadan əvvəl bir körpünün zəlzələ əsnasında və sonrasındakı halını görmək istəməzdiniz? Super Mario oyunlarında əslində bilmədən davamlı istifadə etdiyimiz simulyasiyalar həyatımızın hər mərhələsində beynimizin içərisindədir. Fotoşəkilə bir daha baxın, oyunun bu hissəsində sisternin gəlməsini, sizin ona doğru qaçma sürətinizə bağlı tullanmağınızı və bir çox oxşar vəziyyətin simulyasiyasını edirsiniz. Simulyasiyalar dünyasına daxil olaq və nələr baş verdiyini görək.
Massaçusets Texnologiya İnstitutundan olan alimlər insanların fiziki dünyanı anlamağa çalışdıqlarında və ya təxmin qurduqlarında, demək olar ki, hamının eyni şeyi etdiyini iddia edirlər. Hamımız bir hadisənin nəticəsi ilə maraqlandığımızda beynimizdə o hadisənin simulyasiyalarını yaradırıq. Tədqiqatçılar insan beyninin fiziki dünyanı dərk etmə məntiqini modelləşdirmək üçün açıq ehtiyat kodlu kompüter oyunlarının fizika mühərrikini istifadə edirlər. Bu mühərrik video oyunlarını daha realistik etmək üçün fizika qanunlarını tətbiq edən proqramdır. Nümunə vermək lazım olsa, Angry Birds'ü götürə bilərik. Fizikanın üfüqi atış və sərbəst düşmə kimi qanunlarının həyata keçirildiyi Angry Birds'ün müvəffəqiyyətinin arxasındakı faktorlardan biri də budur.
Piter Battalya və həmkarlarının təkmilləşdirdiyi video oyun əsaslı kompüter modeli insan beyninin fiziki düşünmə dünyası ilə daha əvvəlki bütün təcrübələrdən daha yaxşı uyğunlaşma göstərir. Tədqiqatçılar təcrübədə iştirakçılardan fiziki qanunların tətbiq olunduğu bəzi təxminlər etmələrini istədilər. Məsələn, külək sürətli əsərsə binanın damındaki daş düşər bilərmi? Düşsə hara düşə bilər? Hər dəfəsində iştirakçıların etdikləri təxminlər kompüter təxminlərilə yaxın çıxdı, amma real dünyanın nəticələriylə çox da yaxınlıq təşkil etmədi.
Bir binanın damından düşən kərpicin 30 metr aşağıda dəqiq hara düşəcəyini müşahidə edərək anlamaq, sözsüz ki, çox çətindir. Bunun üçün insanlar müxtəlif uzunluqda xətkeşlər və hesablama vasitələri icad ediblər. Keçmişə baxdığımızda zəlzələ əsnasında evdə nə olacağıyla əlaqədar yürütdüyümüz təxminlər intuitiv görünür. Bir çox alimin ortaq düşüncəsinə əsasən, indiki vaxtda insanlar dünyanı dərk etmədə göz qərarı ilə etdiyi hesablamalara, bir başqa deyimlə, "baş barmaq qaydalarına" etibar edir.
Başqa bir problem də simulyasiya hesablamalarına güvənməyin nə dərəcədə məntiqli olduğu ilə əlaqəlidir. Hər şeydən əvvəl əgər beynimizdə bir fizika simulyatoru varsa, elə isə əsrlər ərzində bu qədər fizika qanunu niyə kəşf edildi və məktəblərdə niyə hələ də fizika qanunları oxudulur? Cavabın bir hissəsi açıq və qapalı məlumat arasındakı fərqdən qaynaqlanır. Bir quş universitetdə aerodinamika dərsi deyə bilməz, eynən bizim də yeriyə bilmək üçün biofizika oxumağımız gərəkli deyil, amma qapalı məlumat sayəsində düşünmək və yerimək üçün qəti qaydalara ehtiyacımız yoxdur.
Həmçinin oxuyun:
Zaman səyahətçisi internetdə axtarılır
Niyə uşaqlar 7 yaşlarından əvvəlini xatırlamır?
Əlaqənin çətinlikləri
daha ətraflı...
Alimlər Saturnun peyki Enseladın səthinin altında maye sudan ibarət böyük okeanın mövcud olduğuna dair ilk dəlilləri əldə ediblər. Tapıntı sayəsində peykin yadplanetli mikroorqanizmlər üçün əlverişli yuva ola biləcəyi hesab edilir.
Planetlərarası zond "Kassini" Saturnun peyklərindən biri olan Enseladda nəhəng maye su okeanının mövcud olduğuna dair məlumatlar təmin etdi. Beləcə yadplanetli yaşayışı üçün əlverişli hesab edilən kosmik cismlər sırasına daha biri əlavə edildi. Bu barədə Amerika Kosmik Agentliyi NASA xəbər yayıb.
Enselad Saturnun altıncı ən böyük peykidir. 1789-cu ildə Uilyam Qerşel tərəfindən kəşf edilmiş, lakin 1980-ci illərin əvvəllərinə qədər ətraflı araşdırılmamışdır. Enseladda okean ola biləcəyinə dair ilk hipotez 2005-ci ildə, Kassini aparatının peykin cənub yarımkürəsində buz və buxar qeyzerlərini qeydə aldıqdan sonra irəli sürülmüşdü. Daha sonralarsa alimlər qeyzer temperaturunun digər regionlarla müqayisədə daha yüksək olduğu qənaətinə gəlmişdilər.
Yeni qravimetrik hesablamalar peykin daxili strukturu haqqında məlumatlar əldə etməyə şərait yaradır. Alimlərin dediyinə görə, okean peykin 30-40 km dərinliyində yerləşməlidir.
Kassini zondu indiyə qədər Enselad ətrafında 19 tam dövr edib. 2010-2012-ci illərdə peykin 100 km-ə qədər yaxınlaşan zond bu məsafədə bir dəfə şimal, iki dəfə də cənub yarımkürə üzərindən keçib. Alimlər həmçinin Enseladın cazibə qüvvəsi təsiri ilə Kassini aparatı sürətinin dəyişildiyini qeyd edirlər.
Həmçinin oxuyun:
Yupiterin peyki Europada "su fışqırdı"
Europaya avtomatik zond göndəriləcək
Yerə oxşar planetdə buludların olduğu təsdiq edildi
daha ətraflı...
Nyu-York Universitetindən olan Cef Buke və həmkarları ilk dəfə süni xromosom yaradaraq onu maya hüceyrəsi içərisinə yerləşdirməyi bacarıblar. Bu tapıntı elmdə genişmiqyaslı genom "dəyişiklikləri" işlərinə yeni cığır açır.
"Genomu dəyişdirmək rulet oynamaq kimi bir şeydir. Xətalı dəyişiklik hüceyrəni məhv edə bilər. Biz, sintetik xromosomun kodunda təxminən 50 min modifikasiya etdik, mayalar isə hələ də sağ-salamatdırlar. Bu, heyrətedicidir", - Cef Buke qeyd edir.
Alimlər artıq yeddi ildir ki çörək mayalarının (Saccharomyces cerevisiae) tam süni genomunu hazırlamaq işi üzərində çalışırlar. 2011-ci ildə onlar "Frankenşteyn mayalarını" əldə etməyə nail olmuşdular. Göbələk genomlarına genləri təsadüfi olaraq qarışdıra və deaktiv edə bilən xüsusi mexanizm yerləşdirilmişdi.
Əldə olan məlumatları istifadə edərək alimlər mayaların 237 min nukleotiddən ibarət 3-cü xromosomunun sintetik kopiyasını yığmağı bacardılar. Bu, maya genomundaki ən qısa hissələrdən biridir. Mütəxəssislər xromosomun uzunluğunu qısaldaraq onu stabilləşdirdilər. Həmçinin onu mutasiyalara səbəb olan tullantı DNT və mobil genetik elementlərdən təmizlədilər.
Alimlər xromosomların bir neçə kopiyasını yaratdıqdan sonra onları fraqmentlərə böldülər. Ardından isə ard-arda fraqmentləri yenidən maya hüceyrələrinə yeridərək onların nüvəyə daxil olmalarına şərait yaratdılar. Nəticədə bu fraqmentlər nüvə içərisində birləşərək üçüncü xromosomun süni versiyasına çevrildilər.
Bukenin başçılığındaki tədqiqatçı qrup kiçik maya koloniyası quraraq göbələklərin davamlılığını yoxlamaq üçün onları müxtəlif qıcıqlandırıcılara məruz qoydu. Alimlərin dediyinə görə, sintetik xromosomlu mayalar müqavimətdə təbii göbələklərdən heç də geri qalmır və genetik mutasiyaları anoloji tezliklə baş verir.
Tədqiqatın müəllifləri yaxın perspektivdə digər xromosomların da süni kopiyalarını hazırlamağı planlaşdırır.
Həmçinin oxuyun:
Nanomühərriklər canlı hüceyrə içərisində işlədi
Süni ilkin hüceyrəyə "can verildi"
Kök hüceyrələrini əldə etməyin yeni üsulu tapıldı
daha ətraflı...
Kompüter tomoqrafiyası üsulları ilə qədim misirlilərin yaşayışı ilə bağlı bir çox maraqlı faktlar aşkar edilib - nə ilə qidalandıqları, hansı xəstəliklərdən əziyyət çəkdikləri və bədənlərinin müxtəlif hissələrinə hansı tatuları döydürdükləri ilə bağlı.
Aparılmış son tədqiqatların nəticələrinə əsasən, qədim misirlilər bu gün bizim yoluxduğumuz xəstəliklərdən əziyyət çəkirdilər. Bunlardan bəziləri qandaki yüksək xolesterin miqdarı, yağlı qida rasionu və dişlərlə bağlı problemlər idi.
Alimlər kompüter tomoqrafiyası köməyilə səkkiz mumiyanı araşdırdılar. Əldə edilmiş radiokarbon analizi və infraqırmızı reflektoqrafiya şəkilləri qədim insanların yaşayışı ilə bağlı vacib məlumatlar təmin etdi.
Mumiyalardan ikisinin ayağında əsasən xolesterin və kalsiumdan ibarət səpgilər aşkar edildi, bu da onların həddindən artıq yağlı qida rasionu üzündən ürək-damar xəstəliklərindən əziyyət çəkdiklərini təsdiq edir.
Əksər mumiyaların çənə və dişlərinin vəziyyəti heç də ürəkaçan deyildi. Boğazlarında irinlərə rast gəlindi, hansılar ki yaxşı müalicə edilmədikdə iltihablara və ardından boğulma ilə ölümə gətirib çıxara bilərdi.
Şəkillərdən birində mumiyanın bud nahiyyəsində açıq-aşkar mələk təsvir edilən tatu döydürüldüyü görünürdü. Fərziyyələrə görə tatudaki mələk hər üç səmavi dində məşhur olan baş mələk Mikayıla aiddir. Lakin burada qədim Misir və səmavi dinlərin tarixi arasındaki zaman ziddiyyəti meydana gəldiyi də bildirilir.
Araşdırılmış mumiyalar fərqli sosial təbəqələrdən olmuş insanlara aid idi. Mumiyalardaki qida qalığı analizi nəticələri qədim misirlilərin həmçinin balıq, çörək, şirin meyvələrlə qidalandıqlarını, içkilər arasında isə pivəyə üstünlük verdiklərini göstərdi.
Həmçinin oxuyun:
"Qədim misirlilər elektrik istifadə edirdilər" cəfəngiyyatı
Zəmilərdəki sirli dairələrin müəllifi tapıldı
Qədim avropalı mavi gözlü və qarabəniz idi
daha ətraflı...
Bu yaxınlarda fon radiasiyasında tapılmış cazibə (qravitasiya) dalğalarına aid izlər bir daha təsdiq edir ki, bizim dünyamız saysız qədər kainatlardan yalnız biridir. Bundan başqa, kainatımız həyatın yaranması üçün əlverişli şərtlər daşıyan bir neçə kainatdan da biridir.
Ənənəvi üç-dörd ölçülərdən (sola-sağa, irəli-geri, yuxarı-aşağı və yalnız irəli - gələcəyə) bezənlərə kainatın mənşəyini araşdıran kosmoloqlar maraqlı alternativlər təqdim etməyə hazırdırlar. Alimlərin dediyinə görə, bir neçə gün əvvəl kosmik mikrodalğa arxa plan şüalanmasında tapıldığı təsdiq edilmiş cazibə dalğaları izləri kainatımızın əslində Multikainat, yəni çoxlu kainatlardan ibarət hiperməkan içərisində üzdüyünü sübut edir.
Kainatın inflyasiya modeli
Əldə edilmiş nəticələr göstərir ki, məkan və zamanın inflyasiyası, başqa deyimlə, onun bütün ölçülərinin eksponensial genişlənməsi çox intensiv baş verirdi, bu da meydana gəlmiş bütöv strukturun kainatımızdan dəfələrlə böyük olduğuna dair məlumatlar təmin edir.
"İnflyasiya modellərinin əksər ssenarilərində Multikainatın yaranması nəzərdə tutulur", - Stenford Universitetindən olan keçmiş SSRİ və ABŞ fiziki Andrey Linde deyir. Qeyd edək ki, ilk dəfə 1983-cü ildə Sovet fiziki Andrey Linde Alan Qutun kainatın ilkin inflyasiya nəzəriyyəsini inkişaf etdirərək xaotik inflyasiya ssenarisini izah etmişdi.
Cazibə dalğaları izinə rast gəlmiş BICEP2 tədqiqat qrupunun əldə etdiyi nəticələr məkan-zamanın intensiv genişlənməsi prosesi modelini təsdiq edir. Məhz bu model əslində bir deyil, saysız qədər kainatın böyük Multikainat içərisində üzdüyünü göstərir. Böyük Partlayış (The Big Bang) hadisəsindən sonra da yeni kainatlar sürətlə yaranmağa davam edirdi.
"Multikainatın mövcudluğu kainatımızdaki bir çox hadisələri müvəffəqiyyətlə izah edir. Məsələn, Yerdə həyatın yaranmasını", - Massaçusets Texnoloji İnstitutundan olan Alan Qut qeyd edir.
Pulsuz yemək
Alan Qut Multikainatı pulsuz təklif edilmiş yeməklə müqayisə edir. Andrey Linde isə dəqiqləşdirir: "bu həm də saysız qədər yemək arasında seçim etməyin mümkün olduğu isveç masasıdır". Hər iki fizik hesab edir ki, Böyük Partlayışdan sonra meydana gəlmiş dünyalar tamamilə fərqli ola bilər. Ulduzlar, planetlər, qaz buludları və qalaktikalarla dolu kainatımız sonsuz kainat variasiyalarından yalnız biridir. Digər kainatların məkan, zaman, cazibə qüvvəsi, fotonlar, atomlar və s. anlayışlardan məhrum edildiyi xeyli mümkündür. Belə kainatları təsəvvür etmək belə çox çətindir.
Böyük Partlayış start nöqtəsindən xaotik inflyasiya ilə doğulmuş Multikainat çoxlu kainatlardan ibarətdir (bizim kainat da daxil olmaqla), hansılar ki bir-birindən hələlik naməlum sahələrlə təcrid ediliblər. Bu da göstərir ki, kainatımızın hesab edilən ölçüsü - təxminən 92 milyard işıq ili - fərqli ölçüləri, trayektoriyaları və fiziki xüsusiyyətləri olan digər kainatların yanında yalnız bir zərrədir.
Astrofizikanın sirrlərinin tapılması
Baxmayaraq ki Alan Qut Multikainat modelinin alovlu tərəfdarıdır, hətta o da etiraf edir ki, hələlik söhbət yalnız kosmoloqları uzun illərdir ki düşündürən hadisələrin izah edilməsində yardım təmin edən uyğun nəzəri modeldən gedir. Məsələn, 1988-ci ildə astrofiziklər kainatımızdaki qalaktikaların getdikcə daha yüksək sürətlə genişləndiyini kəşf etmişdilər, halbuki cazibə qüvvəsi səbəbindən hərəkətləri yavaşlamalı idi. 2011-ci ildə fizika üzrə Nobel mükafatı qazandıran bu tapıntı "qara enerji" adlanan enerji növünün mövcudluğunu zəruri edir, hansı ki kosmik ölçülərdə cazibə qüvvəsinin təsirlərinin qarşısını ala bilər.
Elə isə bu "qara enerji" nədir? Çikaqo Universitetindən olan Maykl Törnerin sözlərinə görə, qara enerji haqda bildiyimiz yeganə şey onun adıdır.
Kvant nəzəriyyəsinə əsasən, vakuumda subatom hissəciklər davamlı olaraq yaranmalı və yox olmalıdırlar, bu prosesdə də kosmos "qara enerji" ilə təchiz edilməlidir. Lakin müşahidə edilən hadisələri şərh etmək üçün vakuumun enerjisi nəzəri hesablamaların nəticələrindən 120 sıra artıq olmalıdır. Nəzəriyyə və praktikadaki bu cür dəhşətli uyğunsuzluq fizikləri çaş-baş qoyur.
Multikainat isə bu çətinliyi uğurlu şəkildə həll edir. Kosmosun saysız qədər kainata doğru inflyasion genişlənməsi bunlardan birində - bizim kainatda qara enerji rolunun mövcudluğunu mümkünsüz etmiş ola bilər. Digər kainatlarda isə qara enerji materiyanı sürətlə hər tərəfə itələyən nəhəng antiqravitasion təsirlər forması ala bilər.
Sim nəzəriyyəsinin 11 ölçüsü
Yalnız Multikainat modelinin cavab verə biləcəyi daha bir çətin sual məşhur sim nəzəriyyəsinin təklif etdiyi ölçü sayı ilə bağlıdır. Nəzəriyyəyə əsasən, subatom hissəciklər 11 ölçülü məkanda kiçik enerji simlərindən təşkil olunmuşdur. Bəs bu nəzəriyyəni bizə tanış olan dördölçülü məkan-zamanla bir yerə necə sığışdırmaq olar? Ola bilərmi ki, o, yalnız bizim kainatı deyil, Multikainatın hər növ və bütün kainatlarını izah etsin?
Sözün qısası, Lindenin də dediyi kimi "Multikainata xoş gəlmisiniz". Multikainat anlayışı fizikanın öndə gedən zəkalarını on illərdir yoran bir çox çətinliyi asan və müvəffəqiyyətlə izah etməyə qadirdir.
Həyat üçün lazımlı hər şey
Dahası da var. Multikainatla hətta fizikaya birbaşa aidiyyatı olmayan çətinlikləri belə aradan qaldırmaq mümkündür. Bunlardan biri "antropik prinsipdir": biz kainatı belə görürük, çünki yalnız belə bir kainatda müşahidəçi, insan yarana bilərdi.
Kosmoloqlar bizim kainatımızın sanki elə həyatın yaranması üçün hazırlandığını qeyd edirlər. Mümkün olan hər növ fiziki konstantlar, elektromaqnit və güclü qarşılıqlı təsirlərlə müqayisədə qravitasion qüvvələrin nisbi zəifliyi - sanki ulduzlar, planetlər, su, karbon birləşmələri, elə həyat da daxil olmaqla hər şey ideal şəkildə bir-birinə uyğunlaşdırılmışdır.
Əgər kainatımız Böyük Partlayış nəticəsində meydana gəlmiş yeganə dünya olsaydı, həyatın yaranması üçün belə vəziyyətlər qeyri-mümkün olardı. Amma əgər xaotik inflyasiya nəticəsində çoxlu kainatlar formalaşmışdırsa, belə halda bizimkinə oxşayan bu kainatlardan bir neçəsi fizika nöqteyi-nəzərindən canlılığın yaranması üçün real şans əldə edirlər. Həmin o şans ki, biz ondan yararlanmışdıq və hələ də yararlanmağa davam edirik.
Orijinal məqalə buradadır
Həmçinin oxuyun:
Qara dəliyin içərisində yaşayırıq?
Kvant fenomeni zamanı illüziyalaşdırır
Niyə əslində həyat mövcud deyil?
daha ətraflı...
Geoloqlar seysmik tomoqrafiya köməyilə 250 milyon il əvvəlki Yerdə baş verən prosesləri aydınlaşdırmağa nail olublar. Belə ki, dinozavrların hökmranlıq etdiyi dövrdə atmosferdə insanların yaşaya bilməyəcəyi miqdarda karbon qazı olduğu məlum olub.
250 milyon il əvvəl dinozavrların nəfəs aldığı havadaki karbon qazı nisbəti indiki ilə müqayisədə 5 dəfə artıq idi. Bu günki vəziyyəti ilə insan o dövrdə ümumiyyətlə yaşaya bilməzdi.
Bu gün insanların rahat nəfəs ala bildiyi ekoloji baxımdan təmiz yerlərdə karbon qazı qatılığı təxminən 0,03%-dirsə, nəfəs almağın bir qədər çətin olduğu meqapolislərdə nisbət 0,1%-ə bərabərdir. Əgər belə atmosferdə daimi yaşamaq insan DNT strukturunda neqativ dəyişikliklərə səbəb olursa, 250 milyon il əvvəlki şərtləri insan üçün birbaşa ölümcül hesab etmək olar.
Yeni karbondioksid məzmunu qiymətləndirilməsi texnikası qədim Yerdə baş vermiş ekoloji prosesləri nəinki anlamaq, hətta gələcəkdəki iqlim dəyişikliklərini proqnozlaşdırmaq imkanı təmin edir.
Qədim Yer atmosferindəki yüksək karbon qazı nisbətinin səbəbi davamlı zəlzələ və vulkan püskürmələri idi. Közərmiş lava axınlarının torpaq və qayaları əritməsi və yandırması nəticəsində atmosferə minlərlə kubometr CO2 atılırdı, bu da planeti nəhəng istixanaya çevirirdi.
Yura dövründəki atmosferin öyrənilməsi üçün başda Hollandiyadan olan Duva van der Meyer olmaqla alimlərdən ibarət qrup tədqiqatda seysmik tomoqrafiyadan istifadə etdi. Alimlər texnikanın köməyilə seysmik dalğaların yayılmasını araşdıraraq Yer səthindəki tektonik plitələrin strukturlarını daha yaxşı anlamağa nail oldular.
Tektonik hərəkətlərin atmosferə atdığı karbon qazı miqdarı hesablamalarının nəticələrinə görə 250 milyon il əvvəl Yer bu günki göstəricilərlə müqayisədə iki dəfə artıq CO2 istehsal edirdi.
Həmçinin oxuyun:
Dinozavr beyni rekonstruksiya edildi
Quşların qanadlarının təkamülü aydınlaşdırıldı
"Jurassic Park" reallığa çevrilə bilər
daha ətraflı...
Siqareti tərgitmək üçün əlavə pul xərcləyib elektron siqaret almağa dəyməz - onlar onsuz da yararsızdır. Belə nəticəyə amerikalı tədqiqatçılar 1000-ə yaxın siqaret istifadəçisi üzərində eksperimet apardıqdan sonra gəliblər.
Tədqiqatda həmçinin elektron siqaretin bədəndə nikotin miqdarını azaltmadığı təsdiq edilib. ABŞ-dan olan mütəxəssislərin apardığı tədqiqatda ümumilikdə 949 siqaret istifadəçisi iştirak edib.
Maraqlı nəticələrdən biri də bu olub ki, elektron siqaretləri təhlükəsiz hesab edən insanların əksəriyyəti ali təhsil almayanlardır. Mütəxəssislər əldə edilən məlumatların tam təsdiq edilməsi üçün daha qlobal tədqiqatlar aparmağı planlaşdırır.
Həmçinin oxuyun:
Siqaret asılılığı neandertallardan qaynaqlanır
Marixuana immun sistemini İİV-dən qoruyur
Bionik beyin hazırlanacaq
daha ətraflı...
