Сообщество - Наука | Научпоп
Добавить пост

Наука | Научпоп

7 744 поста 78 689 подписчиков

Популярные теги в сообществе:

Наука | Научпоп

Не знаете, чем занять морпехов? Заставьте их сражаться в греческих доспехах

В 1960 году около деревни Дендра в Южной Греции, у развалин микенского Мидея нашли бронзовый доспех возрастом почти 3500 лет (Рис.3). Это оказался один из старейших полных доспехов европейского бронзового века, к тому же его чудом успели спасти от грабителей. Интересно, что богато обставленная гробница, в которой похоронили воина со снаряжением, была самой маленькой на кладбище.

Не знаете, чем занять морпехов? Заставьте их сражаться в греческих доспехах Исследования, Ученые, Научпоп, Наука, Длиннопост

До этой находки ученым было непонятно: использовали ли такие доспехи в бою, или они несли лишь церемониальную функцию? Обнаруженный в гробнице доспех привлёк внимание и тем, что соответствовал описаниям Гомера: «Илиада» в плане изображения оружия оказалась очень точна, хотя и содержит наслоения из разных времён.

Группа учёных из Университета Фессалии совместно с коллегами из Великобритании, Греции и Португалии решили выяснить, могли ли воины Троянской войны сражаться в таком снаряжении? Они провели эксперимент, совместив данные археологии, истории, физиологии человека и математического моделирования.

Не знаете, чем занять морпехов? Заставьте их сражаться в греческих доспехах Исследования, Ученые, Научпоп, Наука, Длиннопост

Тринадцать военнослужащих из морской пехоты Греции попросили надеть копии доспехов из Дендры. В отличие от древнегреческих воинов, морпехи участвовали в эксперименте сугубо добровольно - каждый подписал специальное соглашение.

Авторы пишут:

"Гомер описывает большинство воинов как сильных, быстрых и опытных зрелых мужчин. Кроме того, многие элитные воины описываются как высокие и впечатляющие физически. Хотя логично предположить, что их телосложение было преувеличено и приукрашено в устной поэзии Гомера, археологические данные указывают на то, что воины, вероятно, были крупнее и сильнее, чем среднестатистическое население. Скелетные останки эпохи поздней бронзы позволяют предположить, что средний рост среднего греческого мужчины составлял 1,62–1,67 м, однако средний рост "элитных мужчин", похороненных в могильном круге "B" в Микенах, составлял в среднем 1,7 м. Рост носителя дендрийского доспеха был >1,77 м. Поэтому для нашего исследования мы отобрали морских пехотинцев из Вооруженных сил Греции, соответствующих возрасту (29,2±7,9 года) и антропометрическим характеристикам (рост 173±5 см; масса 74,1±6,8 кг)".

Не знаете, чем занять морпехов? Заставьте их сражаться в греческих доспехах Исследования, Ученые, Научпоп, Наука, Длиннопост

Добровольцев проинструктировали, а затем тренировали ношению доспеха, обращению с древним оружием и канонам военного дела эпохи Бронзы. Для чистоты эксперимента, участникам рассчитали калорийность дневного рациона греческого воина в 4443 ккал (нехило) и даже запретили пить кофе — ну какой кофеин в микенской Греции? Ну и самая жестокая часть эксперимента: воинов заставили вставать в 5:30 утра.

До, во время и сразу после боевой симуляции оценивались следующие параметры: концентрация глюкозы в крови, уровень лактата в крови, сила захвата рук, время реакции на визуальные и слуховые стимулы, а также самооценка степени утомления, тепловой комфорт и тепловые ощущения. Частота сердечных сокращений, внутренняя температура тела и средняя температура кожи постоянно измерялись на протяжении всего эксперимента. Затем с помощью математического моделирования эти результаты пересчитали для окружающей среды бронзового века. Дело осложнялось тем, что доспех из Дендры весил целых 18 кг на момент обнаружения, без некоторых окислившихся деталей. Изначальный вес доспеха был ещё больше, плюс оружие. Сможет ли человек провести в таком обмундировании целый день?

Не знаете, чем занять морпехов? Заставьте их сражаться в греческих доспехах Исследования, Ученые, Научпоп, Наука, Длиннопост

Эксперимент однозначно подтвердил: в доспехе из Дендры воин мог сражаться на протяжении 11 часов, а броня не ограничивала боеспособность владельца. Бой моделировали на основе анализа «Илиады» и уже проведённых исследований военного дела микенского времени.

P.S. Хотите поддержать наш проект и работу наших авторов? Помогите любым посильным донатом здесь, на Пикабу:)

Показать полностью 4
Наука | Научпоп

Теория о "Памяти воды"

Теория  о "Памяти воды" Технологии, Макросъемка, Тестирование, Память воды

Структурированная вода под микроскопом ( увеличение 120 x)

Фото сделано по технологии Эмото, Масару по заказу людей ,заинтересованных в проверке гипотезы о "памяти "воды .

Как оставить зубную фею без работы? Рассказывает эксперт Пермского Политеха

Как оставить зубную фею без работы? Рассказывает эксперт Пермского Политеха Научпоп, Зубы, Стоматология, Кариес, Зубная паста, Длиннопост

Galina Kondratenko. Unsplash

Стоматология основана на профилактических мерах. Владислав Никитин, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики ПНИПУ, рассказал, следует ли обращаться к стоматологу, если не мучает острая боль, чем опасен неправильный прикус, на что указывает неприятный запах изо рта, как может навредить фтор в составе зубной пасты и насколько эффективны электрические зубные щетки.

В каких случаях, кроме острой боли, следует обращаться к стоматологу?

— Рекомендуется бывать у стоматолога не реже двух раз в год — такая частота посещения врача значительно уменьшает риск возникновения глубокого кариеса. Раньше, чем через 5-6 месяцев после прошлого приема, к врачу стоит обратиться, если изменилась чувствительность зубов. Реакция на холодное указывает на повреждение эмали или воспаление десен. Причин этому может быть несколько: развитие кариеса, механическое повреждение зубов или десны, в том числе слишком жесткой зубной щеткой, отбеливание. О кариозном процессе в зубе говорит также чувствительность к горячему и сладкому. Но порой она возникает по другим причинам: из-за нехватки витаминов в организме, вирусных инфекций, воздействия кислот, например, от частого употребления цитрусовых, — рассказывает Владислав Никитин.

Трещины на эмали зубов могут появиться из-за недостатка кальция или чрезмерной напряженности мышц (человек сжимает челюсть слишком сильно, что травмирует зубы). Боль от пережевывания твердой пищи указывает на проблему внутри зуба: дело может быть в состоянии дентина — основной твердой ткани зуба, пломбы или коронки, нерва или тканей, окружающих зуб, — пародонта. Покраснение и кровоточивость десен — еще один повод обратиться к стоматологу. Это говорит о воспалении.

Неправильный прикус формируется из-за генетической предрасположенности, деформации челюстей, неправильного развития зубов. Он возникает и у взрослого человека, например, в случае утери зуба или сразу нескольких, тогда остальные зубы начинают смещаться. Диагностирует неправильный прикус стоматолог-ортодонт. Но проблему получится выявить и самому, неправильным считается такое положение челюсти, когда между зубными рядами есть открытое пространство, верхние передние зубы острием упираются в нижние, верхняя челюсть слишком выпирает вперед, почти полностью перекрывая нижние зубы, или наоборот, когда нижняя челюсть выставлена перед верхней. К ортодонту следует обратиться, если зубы сильно сточились, лицо ассиметрично, а подбородок слишком выпирает вперед или, наоборот, смещен назад.

Чем опасен неправильный прикус?

При неправильном прикусе височно-нижнечелюстной сустав может подвергаться избыточному давлению или неправильной нагрузке. Последствий этому несколько. Во-первых, челюсть начинает щелкать — это говорит о том, что сустав изнашивается. В некоторых случаях человек теряет способность открывать рот достаточно широко. Во-вторых, вызванные перегрузкой мышц боли в области сустава часто распространяются на шею и центры в нервной системе. Соответственно, неправильный прикус ведет и к головным болям.

Можно ли не лечить кариес, если не болит?

По словам ученого ПНИПУ, на начальных стадиях кариес практически не доставляет дискомфорта. Одним из ранних симптомов является повышенная чувствительность. Даже если кариес не дает о себе знать, но вы обнаружили белое или темное пятно на эмали — нужно обратиться к стоматологу как можно быстрее. Кариес ведет к умерщвлению (депульпированию) зуба, а в особо запущенных стадиях — к его полной потере. Это отразится не только на эстетике вашей улыбки: из-за появившейся «дырки» зубы начнут двигаться, что приведет к новым проблемам.

Чем опасна повышенная кислотность во рту?

— В ротовой полости при норме устанавливается нейтральная или слабощелочная среда. Повышение кислотности вызывает, например, чрезмерное употребление сладкого, причем в любой форме. В более кислой среде начинают вымываться минералы из эмали, что приводит к развитию кариеса, — объясняет Владислав Никитин.

Запах изо рта — причина в налете на зубах?

Источником неприятного запаха изо рта служит запущенный кариес, но чаще всего — налет, именно на языке, поскольку на нем собирается гораздо больше бактерий, чем на зубах и деснах. При норме небольшое количество налета скапливается после сна и хорошо счищается. Плотный, трудноубираемый налет появляется из-за курения или приема антибиотиков, но и сигнализирует о патологии иммунной системы, печени, заболеваниях ЖКТ, таких как гастрит и язва желудка, сахарном диабете, болезнях органов дыхания.

Какие продукты помогают очищать зубы от налета?

Налет на зубах есть всегда, даже после чистки эта пленка быстро восстанавливается. Небольшое количество налета вреда не принесет, наоборот, послужит дополнительной защитой для зубов. Важно следить, чтобы он не превращался в зубной камень. Убрать некоторое количество налета, если под рукой нет щетки и пасты, можно с помощью твердой пищи, например, моркови и яблок.  Они также окажут нагрузку на зубы, что полезно в умеренных дозах.

Как выбрать зубную пасту?

Зубная паста или порошок — принципиальной разницы между ними нет. Форм-фактор пасты просто более удобен. Они делятся на гигиенические и лечебно-профилактические. Первые предназначены только для механического удаления налета с зубов и содержат абразивные (твердые частички, очищающие эмаль), пенообразующие, связующие и увлажняющие вещества. Лечебно-профилактические дополняются различными активными компонентами и служат не только для чистки зубов, но и предотвращения развития заболеваний, например, кариеса и пародонтита. Они обладают также противовоспалительным и антисептическим действием.

Одним из самых распространенных активных веществ является фтор. Он встречается в виде различных соединений: фторида натрия, аминофторида, монофторфосфата натрия. Фтор восстанавливает структуру эмали, укрепляет её и препятствует развитию кариеса.

— Пасты с фтором без назначения стоматолога использовать не рекомендуется. Его бесконтрольное применение может постепенно привести к нарушению обменных процессов в организме, что послужит причиной разрушения костей и зубов. Они станут более хрупкими к механическим нагрузкам, — добавляет Владислав Никитин.

Помимо этого, лечебно-профилактическая зубная паста может содержать кальций (глицерфосфат кальция, аморфный фосфат кальция и лактат кальция), который укрепляет эмаль и защищает от кариеса, пирофосфаты, предупреждающие появление зубного камня и замедляющие рост болезнетворных бактерий. Натуральные экстракты, например, шалфея, коры дуба и ромашки, оказывают противовоспалительное и антисептическое действие и помогают при кровоточивости десен.

Кстати, цвет тюбика или полоски на нем ничего не значат. Это маркетинговый ход, который позволяет говорить фирмам о целой линейке зубных паст. Зачастую зеленым цветом отмечается паста для бережного ухода, в составе которой изготовитель указывает наличие экстрактов трав.

— Гигиеническую зубную пасту каждый может выбрать под собственные нужды.  Со стоматологом нужно посоветоваться насчет лечебной зубной пасты, если есть какие-либо проявления того или иного заболевания полости рта. Вообще,  не так велика роль типа пасты, сколько зубной щетки — особенно ее жесткости. Именно ее важнее выбрать вместе со стоматологом, нужно также понять вычищает ли та или иная щетка кусочки пищи между зубов, — добавляет эксперт Пермского Политеха.

Можно ли чистить зубы без пасты?

В редких случаях разрешается, если зубной пасты нет под рукой. Прежде всего, паста нужна для того, чтобы через пленку на зубах передать эмали укрепляющие вещества. К тому же пенообразующие вещества помогают собрать загрязнения и бактерии вместе и проще удалить их вместе с водой.

Может ли зубная щетка повредить эмаль?

— Всю эмаль стереть не получится, но возможно истончить ее. Если слишком сильно давить щеткой на зубы, жесткие щетинки больше будут повреждать не эмаль, а десну. Поэтому (если нет специальных показаний от врача) лучше выбирать зубную щетку средней жесткости и большим количеством синтетических щетинок (1500 и более), но оптимальных размеров. Головка щетки должна закрывать 2-3 зуба, — объясняет Владислав Никитин.

Стоит ли отдавать предпочтение электрическим зубным щеткам?

Щетка прочищает хорошо, когда щетинки при движении идут от десны. Большая часть электрических зубных щеток совершает круговые движения, и этого недостаточно, чтобы вычистить налет или частички пищи из промежутков между зубами.  До сих пор ничего не очистит ротовую полость лучше, чем комбинация зубной щетки, пасты и нити.

Нужно ли чистить протезы и зубные имплантаты? Зуба ведь нет, как может появиться кариес?

Если зубы полностью отсутствуют, то не будет и кариеса. При этом любые стоматологические конструкции во рту (съемные и нет) необходимо очищать, чтобы сохранить внешний вид и предотвратить появление неприятного запаха. При наличии зубов имплантат или протез также нуждается в очистке: бактерии могут перейти с него на еще здоровые зубы. Кроме того, если десна кровоточит, болезнетворные микроорганизмы могут проникнуть в костную ткань челюсти и кровь, вызывать воспалительные процессы.

Можно ли неправильной чисткой «загнать» налет под десну?

— Обычно этого не происходит, но при чрезмерном давлении на щетку во время чистки зубов десны могут травмироваться, что приводит к их воспалению. Они начнут кровоточить, а бактерии — проникать внутрь. Если такое произошло, важно бережно чистить зубы, полоскать рот составами, уменьшающими воспаление десен, и чаще посещать стоматолога для профессиональной чистки, — рассказывает ученый ПНИПУ.

Показать полностью
Наука | Научпоп

Красивое турецкое

Во время раскопок в древнем городе Аспендос археологи обнаружили скульптуры Зевса и Афродиты. Скульптурам около 2000 лет. Об этом сообщает министр культуры и туризма Турции Мехмет Нури Эрсой.

Красивое турецкое Археология, Древние артефакты, Длиннопост
Красивое турецкое Археология, Древние артефакты, Длиннопост
Красивое турецкое Археология, Древние артефакты, Длиннопост
Красивое турецкое Археология, Древние артефакты, Длиннопост
Показать полностью 4
Наука | Научпоп

Новая G-технология позволяет снимать видео динамического изменения структуры магнитного поля вокруг магнитов с высоким разрешением

Видео притяжения трех магнитов "Восточными" полюсами

Видео притяжения тех же трех магнитов "Западными" полюсами

Новая  G-технология   позволяет  снимать видео динамического изменения  структуры магнитного поля вокруг магнитов с высоким разрешением Технологии, Инновации, Изобретения, Электродинамика, Магнитное поле, Сканирующий микроскоп, Физика, Квантовая физика, Видео, Длиннопост

Фото одного из магнитов

Эти два видео демонстрируют новый физического эффект анизотропии траекторий электронов в магнитном поле (согласно теории видео 1 и 2 должны быть идентичны)

(рассказал как можно проще по просьбам пикабушников )

Препринт статьи с подробным описанием новой магнитной технологии можно прочитать здесь:

https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4812984

Предлагаю сотрудничество всем заинтересованным специалистам и организациям.

Показать полностью 1 1
Наука | Научпоп
Серия Занимательная физика

Сколько весит пустота? Рассказывает журнал «Лучик»

Мы называем «пустой» банку, из которой съедено всё варенье. Но с точки зрения физики она не пустая. В ней есть воздух, и этот воздух сколько-то весит. А если откачать из этой банки весь воздух и вообще всё-всё-всё, чтобы внутри остался абсолютный вакуум? Что тогда? Ведь вакуум ничего не весит?

Как бы не так...

Давайте вспомним, что существуют две физики, причём очень непохожие друг на друга – классическая физика (та самая, которую изучают в школе) и квантовая физика.

Сколько весит пустота? Рассказывает журнал «Лучик» Физика, Космос, Астрофизика, Научпоп, Образование, Наука, Детская литература, Детский журнал, Длиннопост

Что будет, если мы разгоним до сверхбольшой скорости две малые элементарные частицы, скажем, два электрона, а потом столкнём их друг с другом? С ними ничего не случится, они останутся такими же, как были. Но при столкновении родится несколько новых элементарных частиц! Откуда? Из ниоткуда!

Сколько именно частиц родится и каких? А это зависит только от скорости электронов. Чем она будет выше, чем ближе она будет к скорости света в вакууме (примерно 300 000 километров в секунду), тем больше частиц вещества будет рождено при столкновении. И в теории при столкновении всего лишь двух крохотных электронов может родиться миллион частиц. Миллиард. Квадриллион. Из столкновения двух электронов может родиться целая вселенная!

Поверить в такое «просто так», на интуитивном уровне, не получится. Тем не менее, так оно и есть.

Но может быть и по-другому. Допустим, летят друг другу навстречу электрон и другая элементарная частица – позитрон. Сталкиваются – и... Исчезают! Мы видим яркую вспышку – при столкновении рождаются две частицы света, два фотона. А сами электрон и позитрон исчезают в никуда, аннигилируют, как говорят учёные. Слово «аннигиляция» происходит от латинского «нигиль», то есть «ничто». От электронов не останется никаких осколков или обломков – они именно исчезнут. Как в сказке.

Что же разделяет классическую физику и квантовую? Классическая физика – это физика «большого мира», макромира. А квантовая физика – это физика микромира, мира, в котором всё вокруг немыслимо маленького размера, мира, в котором все события происходят за невообразимо короткое время, мира, в котором скорости движения запредельно огромны.

Классическую физику можно представить в виде куклы-матрёшки: внутри самой большой матрёшки спрятана матрёшка поменьше, потом ещё поменьше, и так далее – но по сути у всех этих «матрёшек» свойства одинаковы, они подчиняются одним и тем же законам. Например, закону сохранения энергии: «энергия не возникает из ниоткуда и не исчезает в никуда». Ну, или «из ничего не выйдет ничего».

А вот квантовая физика – совершенно иное. И очень многие законы «нормальной» физики в квантовой физике не работают или работают, но совсем не так... В частности, в квантовой физике пустоту можно взвесить!

Во поле, во тензорном...

Чтобы взвесить пустоту, сперва немножко подготовимся. Начнём вот с чего. А знаете ли вы, что такое «поле»? В научном смысле? В физике, в математике? В этом нет ничего сложного: полем называется какой-то объект, каждой точке которого приписано определённое число. Возьмём, например, кусочек листа из тетради в клетку, и в каждой клеточке напишем число.

Сколько весит пустота? Рассказывает журнал «Лучик» Физика, Космос, Астрофизика, Научпоп, Образование, Наука, Детская литература, Детский журнал, Длиннопост

Такая штука называется "скалярное поле"

Чем-то напоминает поле для какой-то настольной игры, правда? Вот то, что мы сейчас нарисовали, и называется полем. Более научно – скалярным полем. Слово «скаляр» происходит от латинского слова «скала», то есть «лестница» (отсюда же наше слово «шкала» – на линейке, на термометре и так далее).

А если мы в каждой клеточке не напишем число, а нарисуем стрелочку-направление? Или, как любят говорить учёные, «вектор» (по-латыни слово «вектор» буквально означает «носильщик», «транспортировщик»)? Что у нас получится – тоже поле? Совершенно верно, это тоже поле. Только уже не скалярное, а векторное.

Сколько весит пустота? Рассказывает журнал «Лучик» Физика, Космос, Астрофизика, Научпоп, Образование, Наука, Детская литература, Детский журнал, Длиннопост

А это уже векторное поле

А если мы в каждую клеточку листа «впихнём» какой-нибудь сложный объект? Скажем, у математиков и физиков большой любовью пользуются «суперчисла», которые называются «матрицы» и «тензоры». Что если мы впишем в каждую клетку матрицу или тензор? Что у нас получится? Да тоже поле. С матрицами – матричное поле. С тензорами – тензорное поле. Всё как в деревне: сеем пшеницу – будет пшеничное поле. Сеем картошку – картофельное. Сеем рис – рисовое. Так что ничего сложного!

А теперь магнитное!

Само собой, реальные физические поля – в отличие от тетрадного листа – никаких чисел или векторов нам не показывают, потому что они невидимы. Тем не менее, в каждой точке поля существует некая величина (скажем, сила), которую можно обнаружить, увидеть и даже измерить. Скажем, собрались вы искупаться в ванной. А чтобы было весело и не скучно, взяли с собой резиновый мячик (или другую маленькую игрушку) и пустую пластиковую бутылку. Наполняем бутылку, потом под водой резко сжимаем её – и любуемся, как под действием абсолютно невидимой водяной струи мячик вдруг «сам по себе» отпрыгивает на другой край ванной! Невидимая под водой струя – это грубый, но наглядный пример того самого поля (силового поля из фантастических книжек): в каждой точке внутри ванной каждая крохотная частичка воды движется с определённой скоростью, то есть обладает импульсом, силой (эту силу можно даже измерить и написать «в клеточке» на бумажке). Снаружи мы этого не видим, но брошенный в ванну мячик под действием множества таких сил начинает двигаться!

Но... Почему мы назвали этот пример «грубым»? Потому что – вы сами прекрасно это понимаете! – мячик движется под действием потока воды, в общем случае – какого-то вещества. Если мы вместе с мячиком и пластиковой бутылкой вдруг перенесёмся в космическое пространство (где нет ни воды, ни воздуха, где царит абсолютная пустота, то есть вакуум), то «погонять» мячик у нас уже не выйдет – сколько мы ни будем сжимать-разжимать бутылку, игрушка даже с места не сдвинется. Потому что вещества вокруг нет!

А вот настоящее физическое поле – дело другое, ему вещество совершенно не требуется! Скажем, магнитное поле. Самый обыкновенный магнитик для холодильника будет прекрасно работать и в воде, и в воздухе, и в вакууме космоса! Потому что магнитному полю никакое вещество, никакое «рабочее тело» не требуется. Как такое может быть, как можно действовать «сквозь абсолютное ничто» – об этом немного погодя, хорошо?

Итак, магнитное поле – его нельзя увидеть, нельзя услышать, невозможно потрогать или понюхать. Тем не менее, оно есть, оно реально, оно обладает силой! Достаточно поднести к магниту гвоздь, ключ или другой металлический предмет – и вы сразу же почувствуете ту самую силу. А мощный магнит вообще может вырвать металлический предмет у человека из рук или даже поднять настоящий автомобиль!

Проведём простой классический опыт, который много раз был описан в учебниках: насыплем на бумажный лист горсть железных опилок и поднесём с другой стороны магнит. Опилки тут же «нарисуют картинку», вытянутся в тонкие линии – то есть соберутся вдоль силовых линий магнитного поля.

Сколько весит пустота? Рассказывает журнал «Лучик» Физика, Космос, Астрофизика, Научпоп, Образование, Наука, Детская литература, Детский журнал, Длиннопост

Силовые линии магнитного поля видны благодаря железным опилкам

Мы не можем увидеть само магнитное поле, но можем видеть направление его силы, его воображаемые стрелочки-векторы. Так что магнитное поле – да, абсолютно правильно, это векторное поле, если вы уже сами об этом догадались, то просто молодцы!

Как устроен атом?

Когда я пошёл в младшую школу, на рукаве моей формы был шеврон – красный, с раскрытой книгой и солнышком. А когда перешёл из младшей в среднюю, шевроны у нас стали другими – синими, а на фоне солнышка появился какой-то странный «цветочек». Учительница быстро объяснила нам, что это никакой не цветочек, а атом – в центре атомное ядро, вокруг которого по орбитам летают электроны.

Сколько весит пустота? Рассказывает журнал «Лучик» Физика, Космос, Астрофизика, Научпоп, Образование, Наука, Детская литература, Детский журнал, Длиннопост

Шевроны (нарукавные нашивки) старой школьной формы

Между прочим, во многих книгах так атомы изображают до сих пор – с шариками-электронами, которые вращаются вокруг ядра по орбитам, в точности как планеты вокруг Солнца.

Сколько весит пустота? Рассказывает журнал «Лучик» Физика, Космос, Астрофизика, Научпоп, Образование, Наука, Детская литература, Детский журнал, Длиннопост

Это не очень правильная картинка (с точки зрения современной науки), но зато простая, понятная и наглядная, так что мы воспользуемся именно ей. Итак, каждый атом содержит центральное ядро, вокруг которого летают маленькие отрицательные электроны. Самый простой атом – это атом водорода: у него всего лишь один отрицательный («-») электрон, и в ядре всего лишь один положительный («+») протон.

Сколько весит пустота? Рассказывает журнал «Лучик» Физика, Космос, Астрофизика, Научпоп, Образование, Наука, Детская литература, Детский журнал, Длиннопост

Модель атома водорода

Глядя на эту картинку, физики уже давно задались вопросом: а какая же сила заставляет электрон никуда не улетать, а вращаться вокруг протона? Земля вращается вокруг Солнца благодаря притяжению, гравитации. Может быть, и электрон тоже притягивается к протону гравитацией? Расчёты сразу же показали – нет, этого не может быть. Значит, тут работает какая-то другая сила. А какая?

Нетрудно сообразить – это сила магнитная, точнее, электромагнитная! В магните «минус» всегда притягивается к «плюсу», верно? Вот и «минусовый» (то есть отрицательно заряженный) электрон точно так же притягивается к «плюсовому» (положительно заряженному) протону.

Сколько весит пустота? Рассказывает журнал «Лучик» Физика, Космос, Астрофизика, Научпоп, Образование, Наука, Детская литература, Детский журнал, Длиннопост

Та же самая модель атома водорода

А это означает, что между электроном и протоном, то есть ядром атома, существует электромагнитное поле. С точки зрения школьной, то есть классической, физики электромагнитное поле ни в каком вещественном «носителе» не нуждается – оно просто существует, и баста! Однако, как мы уже говорили, с точки зрения «другой» физики, то есть квантовой, «всё всегда не так».

В квантовой физике для того, чтобы существовало поле, обязательно нужна некая элементарная частица, которую учёные называют калибровочный бозон... А расчёты показали, что калибровочный бозон электромагнитного поля внутри атома физикам давно известен – это уже упоминавшийся нами квант электромагнитного излучения, «частица света», то есть фотон!

Необыкновенный настольный теннис

С точки зрения расчётов и формул квантовой физики электрон «привязан» к ядру потому, что испускает фотон, который летит к протону и поглощается. Затем протон, в свою очередь, испускает фотон, который летит к электрону и тоже поглощается. Если бы этого фотона не существовало, то атом бы развалился, рассыпался на составные части.

Это как будто игра двух детей в настольный теннис – играть в эту игру можно только если есть мячик. Без мячика в теннис не поиграешь... В смысле, если протон и электрон не будут постоянно «играть в теннис» фотоном, то не будет и атома...

Но – и тут многие учёные схватились за головы! – при этом нарушается чуть ли не самый главный закон физики, а именно закон сохранения энергии. С точки зрения этого закона фотон не может испуститься «сам по себе», для этого нужна энергия извне, «толчок», «пинок». А никакого поступления энергии снаружи нет. А атом водорода спокойно себе существует.

В итоге физики пришли вот к какому выводу: протон и электрон обмениваются фотоном с немыслимой скоростью. Всего за одну секунду «мячик»-фотон перелетает от одного «игрока» к другому триллион миллиардов раз (цифрами: 1 000 000 000 000 000 000 000).

И вот в масштабах такого микроскопически малого времени начинают изо всех сил работать законы квантовой механики – в таких случаях закон сохранения... не работает! Если быть совсем-совсем точным, то работает, но уже «немножко не так», «с ошибками». Результатом этих «ошибок» и является рождение «из ничего» фотона. Физикам эта особенность показалась настолько примечательной, что такие фотоны (и вообще такие частицы) стали называть виртуальными.

Что такое «виртуальный»?

Слово «виртуальный» вам наверняка знакомо. Изначально слово «виртуальный» означало «действующий», «сильный», «способный произвести эффект», оно происходит от латинского слова «вир» – то есть «мужчина». Но уже в XV веке это слово приобрело другой оттенок – слово «виртуальный» стало обозначать «нечто, производящее какой-то эффект, но при этом не существующее в действительности».

Физики пользуются словом «виртуальный» уже почти 100 лет, то есть с 1924 года. Внутри атома водорода происходит постоянный обмен виртуальными фотонами – именно благодаря этому существует электромагнитное поле, и электрон «не убегает» от атомного ядра...

Пустота превращается... в квантовую пустоту!

Но если такие виртуальные частицы существуют внутри атома, – рассудили учёные, – то почему бы им не существовать и вообще везде? Ведь тогда получается, что тот самый вакуум является «абсолютной пустотой» только с точки зрения классической физики. А с точки зрения квантовой он совсем не пуст! В каждой его точке постоянно рождаются пары виртуальных частиц и античастиц – например, электрон и позитрон.

Эта пара частиц рождается «из ничего», какое-то время «живёт», а затем сталкивается друг с другом и исчезает – аннигилирует! – «в никуда». Без выделения энергии в окружающую среду. Этот совершенно невообразимый бурлящий «коктейль» из виртуальных частиц назвали квантовым вакуумом.

Сколько весит пустота? Рассказывает журнал «Лучик» Физика, Космос, Астрофизика, Научпоп, Образование, Наука, Детская литература, Детский журнал, Длиннопост

Рождение и аннигиляция виртуальной пары частиц в квантовом вакууме

Квантовый вакуум можно сравнить со спальней в детском лагере. Тихий час, детишки из младшего отряда мирно спят, закрыв глазки и укрывшись одеялками; тут вожатую срочно вызывают к начальнику, она уходит... Немедленно начинается жуткий тарарам, беготня, визг! Кто-то прыгает на матрасе, как на батуте, кто-то дерётся подушками, кто-то, завернувшись в простыню, изображает привидение. Но вот на тропинке появилась вожатая. «Вожатка идёт!!!» – раздаётся клич, и тут же дети разбегаются по кроватям, накрываются одеялами и закрывают глаза. Вернувшаяся вожатая чуть не плачет от умиления – какие же у неё в отряде примерные детки.

Сколько весит пустота? Рассказывает журнал «Лучик» Физика, Космос, Астрофизика, Научпоп, Образование, Наука, Детская литература, Детский журнал, Длиннопост

Вот и квантовый вакуум – казалось бы, абсолютная пустота. В которой ничего нет. Но на самом деле там постоянный кавардак, и в каждой точке триллион миллиардов раз в секунду рождаются и аннигилируют пары виртуальных частиц! Учёные назвали этот механизм флуктуациями квантового вакуума или просто квантовыми флуктуациями.

(Слово «флуктуация» тоже латинское, и означает «колебание, отклонение, волнообразное движение».)

«Они настоящие!!!»

Сперва физики считали, что квантовый вакуум, квантовые флуктуации и виртуальные частицы – это чистой воды выдумка, игра ума, просто удобная математическая модель для вычислений. Что в реальности виртуальных частиц не существует, что виртуальный фотон или электрон никогда не сможет превратиться в настоящий, проявить реальное наблюдаемое со стороны действие. Но в 1948 году голландский физик Хендрик Казимир сделал очень важное открытие.

Если в вакууме разместить две отполированные параллельные пластины – причём очень близко – тогда внутри пространства между ними квантовых флуктуаций будет происходить меньше, чем снаружи. И тогда «из ничего», «из вакуума», образуется сила, которая будет притягивать пластины друг к другу! Учёные обрадовались – у них появилась возможность произвести критический эксперимент, то есть понять, являются ли виртуальные частицы чисто виртуальными «формулами на бумажке», или же они всё-таки реальны?

В 1958 году опыт был поставлен. Эффект Казимира действительно существовал! Виртуальные частицы оказались реальностью! Они были настоящими!!! Казавшийся абсолютно пустым вакуум («ничто») оказался буквально «под завязку» нашпигован энергией!

Три синих озера малинового цвета

Но можно ли эту энергию из вакуума каким-то образом «достать», «извлечь»? На помощь пришла астрономия. В 1973 году советские учёные Алексей Старобинский и Яков Зельдович предсказали, что энергию из квантового вакуума могут извлекать особенные звёзды, а именно вращающиеся чёрные дыры!

Идея советских исследователей очень понравилась английскому физику-теоретику Стивену Хокингу – и в 1975 году он снабдил её математическим аппаратом, произвёл расчёты и показал, что «выжимать» вакуум могут любые чёрные дыры (а не только те, которые вращаются). Открытое новое излучение назвали излучением Хокинга.

Сколько весит пустота? Рассказывает журнал «Лучик» Физика, Космос, Астрофизика, Научпоп, Образование, Наука, Детская литература, Детский журнал, Длиннопост

Стивен Хокинг на обложке журнала "Лучик", № 9, 2021 год

Как возникает излучение Хокинга от чёрной дыры? Вы, наверное, читали или слышали, что чёрная дыра – это звезда, гравитационные силы которой настолько огромны, что ничто – даже свет! – не может от этой звезды «убежать». Чёрная дыра потому и называется чёрная – что она реально чёрная, чернее самой чёрной черноты. И вдруг – от такой вот дыры – излучение? Но как?! Этого же не может быть...

Ну да. В обычной физике такого быть не может. Но в квантовой – сколько угодно (в какой по счёту раз мы это повторяем?).

У каждой чёрной дыры существует граница, «рубеж, из-за которого нет возврата», который в физике называется горизонтом событий. Всё, что неосторожно попадает под горизонт событий, безжалостно засасывается колоссальным притяжением чёрной дыры, «попадает в сингулярность».

Но чёрную дыру окружает квантовый вакуум, в котором постоянно происходят флуктуации, то есть рождение пар виртуальных частиц. Как мы уже говорили, существуют эти частицы ничтожно малое время. Время-то ничтожно малое, практически неуловимое – но и движутся наши частицы со скоростью света! Поэтому за то самое ничтожное время могут успеть пролететь весьма солидное расстояние – порядка нескольких сантиметров. А этого, оказывается, вполне достаточно для того, чтобы случилось самое удивительное на свете...

Если пара частиц возникла вблизи горизонта событий, то в движении одна из двух частиц может случайно провалиться под горизонт. А вторая – остаться над горизонтом. Тогда первую частицу «засосёт в сингулярность», а вторая полетит в окружающее пространство! И с точки зрения стороннего наблюдателя это будет выглядеть, как рождение чёрной дырой частицы.

Сколько весит пустота? Рассказывает журнал «Лучик» Физика, Космос, Астрофизика, Научпоп, Образование, Наука, Детская литература, Детский журнал, Длиннопост

А поскольку виртуальные пары частиц в квантовом вакууме рождаются постоянно (повторим: триллион миллиардов раз в секунду), то в итоге получается самое настоящее излучение! У которого есть температура!

Расчёты показывают, что чем массивнее чёрная дыра – тем холоднее её излучение Хокинга. Скажем, чёрная дыра массой в шесть масс Солнца будет «нагреваться» до температуры всего лишь в одну стомиллионную долю градуса. Но если чёрная дыра будет меньшей массы?

Оказывается, чёрная дыра массой в два миллиона раз легче массы нашей Земли из-за излучения Хокинга приобрела бы температуру около 7200 градусов, то есть чёрная дыра была бы раскалённой добела!

«Этого не может быть потому что этого не может быть никогда» (как писал помещик Семи-Булатов в рассказе А.П. Чехова «Письмо к учёному соседу»), однако, друзья мои, это квантовая физика.

И чёрная дыра ослепительно-белого цвета, чёрная дыра ярче Солнца, «три синих-синих озера малинового цвета» – да пожалуйста, сколько хотите. Более того, в процессе излучения такая «мини-чёрная дыра» теряет массу, «испаряется» всё быстрее и быстрее, и, в конце концов, взрывается, выбрасывая энергию, сравнимую со взрывом примерно 1 миллиона водородных бомб!

Кстати, взрыв в 1 миллион водородных бомб (мощностью, скажем, в 1 мегатонну каждая) – это звучит страшно и пугающе... для Земли и людей. А вот для космоса такой взрыв – это так, «мыльный пузырь лопнул», пустячок, имейте в виду.

Полный бензобак пустоты, пожалуйста!

Тем не менее, взрыв – это выделение энергии. А что, если эту энергию получится «обуздать», скажем, как у людей получилось с атомной энергией? Во всяком случае, теоретически создать «чёрно-дырную электростанцию», генератор электричества или даже ракетный двигатель, работающий на «микро чёрных дырах», вполне реально. И уже во многих фантастических рассказах и видеоиграх в том или ином виде можно встретить «сингулярный реактор», «генератор сингулярности», который как раз извлекает «скрытую энергию вакуума» из чёрных дыр сверхмалой массы. Фантастика? Конечно. Однако в науке бывает и так, что рано или поздно фантастика превращается в реальность.

Сколько весит пустота, и сколько энергии в нигде?

Напоследок – страшная тайна и настоящая научная загадка. Многие думают, что наукой раскрыты уже все-все-все тайны природы, что «все важные открытия уже сделаны», и осталось только «уточнить некоторые детали». Так вот, это не так. И одна из самых «кричащих» загадок современной науки – это количество энергии, скрытой внутри вакуума.

Квантовый вакуум содержит энергию – это, надеемся, вы уже поняли. Но сколько именно её внутри?

С одной стороны, энергию в вакууме можно оценить по астрономическим наблюдениям – и они дают значение примерно в 1 джоуль на кубический километр. Подставим это значение в самую знаменитую формулу Эйнштейна (да-да, та самая «е равно эм цэ квадрат»), и получим эквивалентную плотность вакуума: она равняется примерно 1.1 килограмма на 1 миллиард кубических километров.

Вы можете усмехнуться – мало! Вот и нет. Для масштабов космоса это очень большая цифра! Скажем, куб вакуума со стороной, равной расстоянию от Земли до Луны, при такой ничтожной плотности будет весить... примерно 60 тонн! Вот мы и «взвесили пустоту».

И снова загадки...

Но вот в чём загвоздка. Дело в том, что количество энергии вакуума можно посчитать другим путём, теоретически, по обычным формулам квантовой физики из учебника... И вот тут у нас начинается, как говорил капитан Врунгель, «непоправимый скандал»: по формулам это значение оказывается совершенно другим – порядка 10 в 113-й степени джоулей на 1 кубический метр. То есть значение, которое предсказывает теория, и значение, которое наблюдается на практике (в природе), отличаются в...

триллион триллионов триллионов триллионов триллионов триллионов триллионов триллионов триллионов триллионов раз!

Это число, у которого впереди единица, а за ней – сто двадцать нулей. Ничего себе ошибочка! Вот это погрешность! Проблема эта называется «проблемой космологической постоянной», и это одна из самых болезненных нерешённых проблем современной физики. Настоящая жгучая тайна! И какие открытия нам и вообще мировой науке обещает решение этой загадки – трудно даже вообразить. Не желаете ли заняться?

Сколько весит пустота? Рассказывает журнал «Лучик» Физика, Космос, Астрофизика, Научпоп, Образование, Наука, Детская литература, Детский журнал, Длиннопост

Читайте также:

Как возникла квантовая физика и для чего она нужна?

Сколько весит пустота? Рассказывает журнал «Лучик» Физика, Космос, Астрофизика, Научпоп, Образование, Наука, Детская литература, Детский журнал, Длиннопост
Показать полностью 14
Наука | Научпоп

Зачем неандерталец царапал медвежью кость?

Вопрос "когда зародилось искусство?" уже много лет не даёт покоя научному сообществу. Ряд находок, сделанных с середины XX века по настоящее время, отодвигает зарождение примитивного искусства далеко в средний и даже нижний палеолит. Ранние люди часто наносили зарубки-линии, не имеющие очевидного практического смысла, на рога и кости животных, раковины моллюсков и различные породы камней. Подобные "царапки" найдены и в Европе, и в Азии, и в Африке.

Зачем неандерталец царапал медвежью кость? Палеонтология, Научпоп, Ученые, Наука, Исследования, Длиннопост

По современным данным, зачатки искусства могли появиться уже у Homo erectus около 500 тыс/ лет назад. Своё протоискусство было и у ближайших родственников современного человека – неандертальцев (Homo neanderthalensis). О них поговорим сегодня подробнее – есть хороший повод.

Однажды, где-то между 115 000 и 130 000 лет назад, некий неандерталец, живший в небольшой пещере Дзядова Скала (Dziadowa Skała) на юге нынешней Польши, сытно пообедав, отдыхал у костра, лениво щурясь на огонь. Вдруг внимание его привлекла валявшаяся под ногами кость медведя, послужившего древнему охотнику этим самым сытным обедом. Неандерталец был, видимо, не без творческой жилки: он подобрал упомянутую кость, повертел её в своих мощных руках... и начал вырезать на ней вертикальные зарубки, одну за другой.

Зачем неандерталец царапал медвежью кость? Палеонтология, Научпоп, Ученые, Наука, Исследования, Длиннопост

Всё это, конечно, наша фантазия: нам неизвестно, зачем и в какой ситуации кому-то понадобилось с таким старанием царапать линии на кости.

Эта простая с виду медвежья кость дошла до нас в целости и сохранности. Она считается одним из старейших известных символических предметов, найденных на территории Европы, и одним из самых ранних артефактов, связанных с культурой неандертальцев.

Сама находка не новая: она сделана ещё в 1953 году польским археологом Вальдемаром Хмелевским (Waldemar Chmielewski).

Размеры кости – 106 на 28 на 15 мм. Принадлежала она либо бурому, либо пещерному медведю.

Команда исследователей под руководством Томаша Плонки (Tomasz Płonka) решила провести новое исследование артефакта с использованием современных технологий – микроскопии и рентгеновской компьютерной томографии. Изучалось строение кости и расположение зарубок, чтобы точно определить тип орудия, которым они наносились.

Всего было выявлено 17 вертикальных зарубок. Судя по всему, они не появились случайно при разделке туши животного или снятии шкуры, а были сделаны намеренно. В зарубках прослеживается некая система. А это, в свою очередь, может говорить об их символическом смысле.

Зарубки были сделаны ретушированным каменным орудием, вероятнее всего, двусторонним кремневым ножом. Длина зарубок варьируется от 4 до 12 мм. Первые две сильно повреждены, а самая длинная находится примерно в центре группы.

Отметины оставлены правшой за одну рабочую сессию, причём нарезались в направлении «на себя». Авторы исследования приходят к выводу, что следы на кости указывают на развитые умственные способности их создателя.

Кстати, о медведях: другое недавнее исследование показало, что неандертальцы активно охотились на различные виды медведей в Западной Европе. Авторы работы во главе с Маттео Романдини (Matteo Romandini) проанализировали более 1700 медвежьих костей, найденных в пещерах Рио Секко и Фомане в северной Италии. Часть из них принадлежала современному бурому медведю, однако большинство относилось к вымершему пещерному медведю. Cлои с костями из обеих пещер датируются периодом 49 000 – 42 000 лет назад и имеют отметины, которые остаются после разделки и свежевания туши. Видимо, на медведей охотились ради мяса и меха, стараясь нападать на них во время спячки (бедный мишка не успевал даже глаза продрать). Некоторые учёные считают, что неандертальцы клали медвежьи кости в могилы своих сородичей в качестве погребальной утвари. На это намекают находки в пещере Ле Регурду (Le Régourdou) во Франции.

А вы как думаете, какой смысл мог быть у таких зарубок?

P.S. Хотите поддержать наш проект? Помогите нам любым посильным донатом тут, на Пикабу - даже 50 рублей очень нам помогут. Спасибо!

Показать полностью 2

История мировых эпидемий, ч. 4: малярия и лепра

Если в случае туберкулёза и гриппа процент летальных исходов и количество заражённых с годами сокращается, то смертность от малярии, как считают учёные, в следующие двадцать лет повысится вдвое из-за снижения восприимчивости к лекарствам. Вторая страшная болезнь, о которой говорим сегодня — лепра. В средневековой Франции прокажённых осуждали на смерть, служили над живыми заупокойную службу, закидывали парой лопат земли на кладбище и после таких похорон отвозили в специальный дом — лепрозорий.

История мировых эпидемий, ч. 4: малярия и лепра Медицина, Научпоп, Обсуждение, Здоровье, Лечение, История болезни, Болезнь, Лекарства, Длиннопост

Лепра на изображении из рукописи XIV века

Малярия


Малярию, или, как её раньше называли, «болотную лихорадку», вызывают одноклеточные паразиты рода Plasmodium, которые передаются человеку через укус малярийных комаров. Возможно, человечеству знакома эта болезнь более пятидесяти тысяч лет. Плазмодий ранее мог быть простейшим, способным к фотосинтезу, но затем приспособился к жизни в кишечнике водных беспозвоночных и стал паразитом. И перебрался жить в личинках первых кровососущих насекомых.

По последним данным, двадцать миллионов лет назад плазмодий использовал комаров для заражения жертв. Анализ спор плазмодия позволил учёным предположить, что малярией могли болеть и холоднокровные существа. Например, динозавры. Позже, с появлением человека, паразиты приспособились к нему и стали использовать нас для распространения среди кровососущих насекомых.

Впервые малярию описывали около 2700 года до нашей эры в китайской летописи. Но первая эпидемия могла случиться гораздо раньше, от 8 до 15 тысяч лет назад малярия могла стать причиной резкого сокращения численности людей на Земле.

Врачи узнали, что малярию вызывает одноклеточный организм, в 1880-х годах. Французский врач Шурль Луи Альфонс Лаверан обнаружил паразита в крови больного, за что получил Нобелевскую премию. В 1894 году впервые предположили, что малярию переносят комары. Этот способ подтвердил Джованни Батиста Грасси с помощью добровольцев. Сейчас известен и другой способ передачи: от человека к человеку через кровь. Малярией может заболеть ребёнок в утробе матери.

Существуют разные виды плазмодиев. Человек может пострадать от пяти из них. Заражение происходит в момент впрыскивания комаром паразитов на одной из их стадий развития в кровь человека. Из крови они попадают в печень, где начинают размножаться. Спустя несколько недель или месяцев болезнь начинает проявляться из-за того, что плазмодии снова попадают в кровеносную систему. Инкубационный период зависит от вида плазмодиев.

У больного начинают болеть суставы, появляются лихорадка и ознобы, судороги. Человек становится приманкой для комаров — начинает вкусно для них пахнуть. Это нужно, чтобы плазмодии вновь попали к любимому хозяину, так как человек для них — только способ распространения.

Не так давно, а именно в 1980-е годы, учёные открыли ещё одну стадию существования паразита — покоящуюся. Из-за этой стадии люди заболевали малярией даже через годы после того, как их кровь полностью очищалась от плазмодиев.

Наибольшему риску подвергаются дети и люди с ВИЧ/СПИДом. Болезнь для них может оказаться смертельной.

История мировых эпидемий, ч. 4: малярия и лепра Медицина, Научпоп, Обсуждение, Здоровье, Лечение, История болезни, Болезнь, Лекарства, Длиннопост

Танзания, вакцинация ребёнка от малярии. Источник

Малярия кажется какой-то далёкой африканской болезнью. Сами малярийные комары обитают почти во всех климатических зонах. Но для риска заражения нужно большое количество этих насекомых и их быстрое размножение. Раньше малярию называли «болотной лихорадкой» именно потому, что она распространена в местах, где нет низких температур, есть болота и выпадает много осадков. Риск заражения наиболее высок в экваториальной и субэкваториальной зонах. В России такие комары есть на всей европейской части страны.

Малярия в России и СССР была массовой до 1950 годов. Для того, чтобы справиться с этой болезнью в курортной зоне, в Сочи осушали болота, а также нефтевали водоёмы: покрывали их слоем нефти, чтобы истребить личинки комаров.

Наибольшее количество заболевших в истории СССР было зафиксировано в 1934-1935 годы — тогда заразились 9 миллионов человек. В 1962 году в СССР победили малярию. Единичные случаи заражения были возможны и после этого. Во время войны в Афганистане в 1986-1990 годах в СССР зафиксировали увеличение количества заражённых — 1314 случаев.

Малярия охватывает 97 стран. Хотя риску заболеть малярией подверглись в 2015 году почти половина населения Земли — 3,2 миллиарда человек, большинство случаев заболевания приходится на Африку к югу от Сахары. Именно там происходят 88% случаев заболевания и 90% случаев смерти от малярии.

В 2015 году заразились малярией 214 миллионов человек, и 438 тысяч из них умерли. Билл Гейтс и канцлер казначейства Великобритании Джордж Осборн в январе 2016 года обещали отдать 4,3 миллиарда долларов на борьбу с болезнью. Эти деньги планируется потратить на изучение заболевания и поиск лекарств.

История мировых эпидемий, ч. 4: малярия и лепра Медицина, Научпоп, Обсуждение, Здоровье, Лечение, История болезни, Болезнь, Лекарства, Длиннопост

Марка СССР, 1962 год

Американские индейцы сотни лет назад использовали в качестве жаропонижающего кору хинного дерева. Испанский натуралист Бернабе Кобо привёз её в 1632 году в Европу. После излечения жены вице-короля Перу от малярии о чудесных свойствах лекарства узнали во всей стране, затем кору переправили в Испанию и Италию, и её начали применять по всей Европе. Почти двести лет понадобилось, чтобы из коры, которую использовали в виде порошка, выделить непосредственно хинин. Он и сейчас используется для лечения болезни.

На протяжении десятков лет (или даже сотен) люди пытаются создать вакцину от малярии. К сожалению, вакцины до сих пор не имеют 100% гарантии от болезни. В июле 2015 года в Европе одобрили вакцину «Москирикс», которую проверили на 15 тысячах детей. Эффективность этой вакцины — до 40% при четырёхкратном введении от 0 до 20 месяцев.

В октябре 2015 года Нобелевскую премию по медицине присудили Юю Туу (Youyou Tu) за открытия в области борьбы с малярией. Учёная извлекла артемизинин, экстракт травы Artemisia annua, использование которого значительно снижает смертность от малярии. Интересно, что рецепт она подсмотрела у алхимика Гэ Хуна в книге «Предписания для неотложной помощи» 340 года нашей эры. Он советовал выдавить сок листьев полыни в большом количестве холодной воды. Юю Туу достигла стабильных результатов именно в случае холодной экстракции.

История мировых эпидемий, ч. 4: малярия и лепра Медицина, Научпоп, Обсуждение, Здоровье, Лечение, История болезни, Болезнь, Лекарства, Длиннопост

Гэ Хун. «Предписания для неотложной помощи». 340 год

В 2015 году учёные из Университета Калифорнии создали генетически модифицированных комаров, способных быстро ввести блокирующий малярию ген в популяцию обычных комаров. Кроме того, после внедрения гена глаза комаров начинают флуоресцировать, что повышает шанс на их обнаружение в темноте.

Энтомолог Барт Нолс почти каждый год придумывает новые способы убийства комаров, всё более «инновационные». Он этих насекомых просто ненавидит, поэтому использует симуляции человеческого запаха для заманивания в ловушки, обучает собак распознавать личинок для выявления мест размножения комаров, наполняет кровь лекарством, которое убивает насекомых при укусе, использует дронов и специальный грибок.

Одним из эффективных средств для борьбы с малярией является антимоскитная сетка, пропитанная инсектицидами. Дёшево и сердито. Спасает жизни. Сейчас Барт Нолс тестирует дома, которые сами по себе являются ловушками для насекомых.

История мировых эпидемий, ч. 4: малярия и лепра Медицина, Научпоп, Обсуждение, Здоровье, Лечение, История болезни, Болезнь, Лекарства, Длиннопост

Лепра


Лепра, или болезнь Хансена, это хронический гранулематоз: она поражает кожу человека, периферическую нервную систему, глаза, дыхательные пути, яички, кисти и стопы. Устаревшее название этой болезни — проказа, она упоминалась в Библии, была известна в Древней Индии и распространена в Средневековой Европе. Распространена настолько, что в начале XIII века в Европе было 19 тысяч лепрозориев, специальных домов для прокажённых.

История мировых эпидемий, ч. 4: малярия и лепра Медицина, Научпоп, Обсуждение, Здоровье, Лечение, История болезни, Болезнь, Лекарства, Длиннопост

В 503 году во Франции был издан указ, обязывавший всех больных проказой жить в лепрозориях. Человека с таким диагнозом везли в церковь в гробу, служили заупокойную службу, несли в том же гробу на кладбище и там опускали в могилу. Затем сбрасывали несколько лопат земли, говоря слова «Ты не живой, ты мертвый для всех нас». Затем человека отвозили в лепрозорий. Человек мог и выйти погулять, но только надев серый плащ с капюшоном и колокольчик на шею, чтобы предупреждать других о приближении «мертвеца».

С болезнью связано появление слова «лазарет». В рыцари ордена святого Лазаря принимали прокажённых. И они же заботились о других больных. Размещался орден на острове Лазаретто в Италии.

До XVI века в Европе была эпидемия лепры, но количество больных по неизвестной науке причине сократилось. Учёные в 2013 году восстановили ДНК бактерии из 1300 года, изъяв её из зубов умерших в то время в лепрозориях людей. Оказалось, что за семьсот лет бактерия почти не изменилось. Это позволяет предположить, что люди просто выработали относительный иммунитет к этой болезни.

В 1873 году норвежский врач Герхард Хансен выделил первую бактерию-возбудителя лепры Mycobacterium leprae. В 2008 году выделили Mycobacterium lepromatosis, эти бактерии распространены в Мексике и Карибском регионе. До недавнего времени считалось, что лепрой болеют только люди. Но оказалось, что броненосцы и белки могут передавать болезнь и нам. Более того, белки сами страдают от лепры — у них появляются язвы и наросты на голове и лапах. Больные животные были обнаружены в Великобритании в 2016 году.

История мировых эпидемий, ч. 4: малярия и лепра Медицина, Научпоп, Обсуждение, Здоровье, Лечение, История болезни, Болезнь, Лекарства, Длиннопост

Остров Лазаретто

Инкубационный период болезни может длиться 5 лет, а симптомы у человека могут проявиться только через 20 лет после заражения. Врачи выделяют три типа течения заболевания: лепроматозный, туберкулоидный и пограничный.

При лепроматозном на коже появляются бугорки или узлы размером до горошины, которые могут сливаться в образования больших размеров. Затем на этих бугорках открываются язвы, заполненные большим количеством бактерий-возбудителей болезни. Эти язвы в итоге поражают не только кожу, но доходят до суставов и костей человека, после чего конечности могут быть ампутированы.

Туберкулоидный тип характеризуется поражением только кожных покровов и периферической нервной системы. Нарушается восприятие температуры, осязание.

Неидентифицируемый тип лепры может перейти в любой из предыдущих типов. При нём возможно поражение нервной системы, деформацией стоп и кистей рук.

История мировых эпидемий, ч. 4: малярия и лепра Медицина, Научпоп, Обсуждение, Здоровье, Лечение, История болезни, Болезнь, Лекарства, Длиннопост

Внешний вид больного лепрой. Источник

Лепра передаётся через капли из носа и рта при частых контактах с людьми, не получающими лечения. Иными словами, крики «нечист, нечист» и колокольчик на шее у больных были слишком мощным средством профилактики. Сегодня известно, что лепра не передаётся при прикосновении к человеку и не всегда приводит к смерти. Раньше она была неизлечима и действительно приводила к неминуемой инвалидности. Дело в средствах и способах: кровопускание против лепры — не самый лучший метод лечения, как и очищение желудка.

Человек может и вовсе не заболеть даже при слишком плотном контакте с заражённой плотью. Норвежский врач Даниель Корнелиус Даниельсен ставил опыты на себе: впрыскивал кровь больного проказой, втирал гной больных в царапины на своей коже, вводил под свою кожу кусочки лепрозного бугорка от больного. Но так и не заболел. Сейчас учёными выдвинуто предположение, что болезнь зависит также от ДНК конкретного человека.

Прорыв в лечении произошел в 1940-х годах, когда разработали противолепрозное средство дапсон. Препарат имеет антибактериальное действие не только в отношении Mycobacterium leprae, но и убивает микобактерии туберкулёза.

Болезнь тесно связана с социальным статусом. На 2000 год Всемирная организация здравоохранения назвала 91 страну с эндемичными очагами лепры. В 70% случаев лепрой заболевают в Индии, Бирме и Непале. В группе риске — те люди, у которых ослаблен иммунитет, кто пьёт загрязнённую воду, мало ест и живёт за чертой бедности.

Количество больных со временем снизилось, хотя не всегда этот показатель снижается в масштабах года. В 1999 году во всём мире зафиксировали 640 тысяч новых случаев заражения, в 2000 году — 738 тысяч, а в 2001 — 775 тысяч. Но в 2015 году заболели в несколько раз меньше людей — 211 тысяч.

В России на 2007 год было 600 больных лепрой, из которых только 35% госпитализированы, а остальные находились на амбулаторном лечении и под наблюдением. В СССР было 16 лепрозориев, а в России сохранились четыре из них. Больные могут уходить к родным, но остаются под наблюдением. В Терском лепрозории в Ставропольском крае некоторые пациенты живут около 70 лет. И умирают уже не от самой болезни, а от старости.

История мировых эпидемий, ч. 4: малярия и лепра Медицина, Научпоп, Обсуждение, Здоровье, Лечение, История болезни, Болезнь, Лекарства, Длиннопост

Общение между больным и врачом в Терском лепрозории. Нет масок и перчаток

Лепру победили почти во всём мире. К счастью, бактерия-возбудитель почти не изменилась, и устойчивости к препаратам у неё нет. Самое важное — как можно раньше диагностировать болезнь и приступить к её лечению. В группе риска до сих пор люди со слабым иммунитетом и плохими условиями жизни.

В случае с малярией всё не так радужно. В некоторых странах она представляет серьёзную угрозу жизни людей. Излечение более вероятно при обнаружении болезни в течение 24 часов. Если не попасть в этот промежуток времени — исходом может стать смерть больного. Борьба с болезнью усложнена тем, что до сих пор нет вакцины с высоким процентом эффективности. Поэтому самый лучший вариант — не давать малярийным комарам кусать людей. Например, с помощью противомоскитной сетки или каких-либо других ловушек для насекомых.

Показать полностью 8
Отличная работа, все прочитано!