Syncrets

Гидрогели учатся играть в Pong: новые свойства «умных» материалов Одно из свойств нашего разума — способность обучаться, но это не уникальная для человека или животных черта. Учиться могут нейросети и даже химические соединения — да, гидрогели как раз такой пример. Учёные из Университета Рединга в Великобритании недавно обнаружили, что гидрогели могут демонстрировать комплексную реакцию на внешние факторы.

😛 Собаки, межвидовое воздействие, снова LSD и аутизм Исследователи под руководством Юн К. Чжана, Китайская академия наук, обнаружили, что при взаимодействии людей и собак мозг питомца буквально меняется. Оказывается, когда вы смотрите в очаровательные щенячьи глаза своей собаки, это не просто задевает ваши сердечные струны, но и синхронизирует работу ее мозга с вашим! Эта «межмозговая связь», как называют ее ученые, проливает новый свет на глубокую связь между людьми и их собачьими компаньонами. Возможно, это даже поможет понять и вылечить аутизм у людей. В исследовании, опубликованном в журнале Advanced Science, использовалась передовая техника под названием двойная ЭЭГ для одновременного измерения активности мозга людей и собак, когда они занимались типичными видами поведения, такими как поглаживание и взгляд в глаза друг другу. Они обнаружили, что определенные области мозга человека и собаки синхронизируются во время этих взаимодействий, демонстрируя скоординированные паттерны активности. Что еще более интригующе, эта синхронизация мозговой активности, похоже, происходила по принципу «лидер — последователь»: мозг человека лидировал, а мозг собаки следовал за ним. Это отражает социальную динамику между людьми и собаками, где люди обычно берут на себя роль лидера. Однако последствия этого открытия выходят далеко за рамки простого понимания связи человека и собаки. Исследователи также изучили собак с мутациями в гене SHANK3 — гене, тесно связанном с аутизмом у людей. У этих собак была нарушена синхронизация работы мозга при взаимодействии с людьми, что отражает социальные трудности, наблюдаемые при аутизме у людей. Удивительно, но исследователи обнаружили, что одна доза психоделического препарата ЛСД, как оказалось, спасает нарушенную синхронизацию мозга у собак–мутантов SHANK3. Хотя клинические выводы делать еще рано, это открытие намекает на потенциально новые направления для изучения и лечения аутизма. Это исследование открывает множество новых вопросов. Может ли измерение синхронности работы мозга людей и собак дать новый способ оценить прочность связи между человеком и животным? Может ли оно помочь понять, как собаки–терапевты помогают людям с такими заболеваниями, как посттравматическое стрессовое расстройство или тревожность? Кроме того, может ли изучение межвидовых взаимодействий мозга научить нас чему–то фундаментальному о социальных связях и эмпатии? Несмотря на необходимость проведения дополнительных исследований, данное исследование предлагает увлекательный взгляд на неврологические основы одной из старейших дружеских связей человечества. Похоже, когда мы называем собак «лучшим другом человека», мы, возможно, говорим более буквальную правду, чем когда–либо думали. via d3.ru

Весьма плотненько. Невозмутимость спикера в отдельных моментах даже очаровательна

Древнеиндийские математические сочинения были записаны в виде стихов на санскрите, обычно куплетами из двух строчек, по 16 слогов в каждой; каждый такой куплет называется "шлока". Все, что есть в трактате Бхаскары про вычисление синуса, умещается всего в три шлоки, и вот они: मख्यादिरहितं कर्मं वक्ष्यते तत्समासतः। चक्रार्धांशकसमूहाद्विधोध्या ये भुजांशकाः॥१७॥ तच्छेषगुणिता द्विष्टाः शोध्याः खाभ्रेषुखाब्धितः। चतुर्थांशेन शेषस्य द्विष्ठमन्त्य फलं हतम् ॥१८॥ बाहुकोट्योः फलं कृत्स्नं क्रमोत्क्रमगुणस्य वा। लभ्यते चन्द्रतीक्ष्णांश्वोस्ताराणां वापि तत्त्वतः ॥१९॥ В каждой шлоке первая строка заканчивается символом ।, обозначающим паузу, а вторая двумя символами ॥, между которыми стоит номер шлоки (17,18,19 в данном случае; узнаете что-то похожее на обратную девятку в числе 19: १९?) Мне стало интересно, как именно описан в стихах этот процесс вычисления синуса, и я нашел переводы, сравнил несколько версий итд. Это выглядит примерно так (не дословно, но близко к тексту): "Берем угол в градусах, вычитаем из полукруга (т.е. 180 градусов), и умножаем на самое себя. То, что получилось, пишем дважды. Первую копию вычитаем из 40500, потом берем одну четвертую того, что получилось, и делим на это вторую копию" Но чего-то мне еще не хватало. В формуле косинуса с радианами, с которой я начал, нет больших чисел, но в формуле оригинала есть число 40500. Как именно они описывают его в этих стихах, так и говорят скажем на санскрите "сорок тысяч пятьсот?" Пытаясь найти перевод слово-в-слово (я не знаю санскрит вообще), я наткнулся на книгу (Kim Plofker, Mathematics in Ancient India), где сказано, что в оригинале это число указано как "небо-облако-стрела-небо-океан", но не объясняется почему. Это я уже совсем не мог оставить так, что за небо-облако? Оказалось, что среди нескольких разных способов записывать числа, которыми пользовались в древнеиндийской математике, была система, в которой для каждой цифры можно было выбрать одно из примерно десятка слов, связанных с ней символически; например стрела это 5, потому что бог любви Кама-дева носит с собой колчан с пятью стрелами. Далее, цифры записывались в обратном порядке. Поэтому небо-облако-стрела-небо-океан 0-0-5-0-4 Почему и небо и облако ноль тут? Наверное, чтобы не говорить "небо" два раза подряд. Это стихи! Когда я разобрался в этом, меня поразило вдруг то, на что я собственно смотрю. Это седьмой век, всего пару сотен лет назад развалилась Римская империя. За полмира от ее развалин, в Индии, ученый по имени Бхаскара записывает - словами, в стихах - число 40,500, используя *позиционную* запись, разряд за разрядом, и цифру 0 (хоть называет ее словом). То есть те самые вещи, которых не хватало древним грекам и древним римлянам в их математике и астрономии. Еще через сотни лет эти открытия дойдут до исламского мира, а через него - до Европы, и в 12-м веке, как раз когда в Индии уже другой Бхаскара, второй, будет делать свои открытия, Фибоначчи в Европе познакомит ученых своего времени с "арабскими" цифрами. А еще через 500 лет после этого работы Ньютона приведут в конечном итоге к пониманию тригонометрии и математики вообще, позволяющем гораздо точнее вычислять синусы и находить приближенные формулы, превосходящие по точности гениальное озарение Бхаскары-первого.

Ух, какую вчера прочитал статью! Вы берете фотоны, посылаете в облако атомов. Они, конечно, поглощаются атомами, атомы ненадолго возбуждаются, а потом переиспускают фотоны, а они вылетают с другой стороны — с какой-то задержкой, конечно. Как вы думаете, какой? Эти ребята взяли и намеряли эту задержку отрицательной. WTF?! скажете вы, и будете совершенно правы. Я попробовал разобраться. Надо начать с того, что скорость фотона в среде не очень хорошо определена. Помните, я рассказывал про сверхсветовое туннелирование? Когда у нас есть электромагнитная волна, там все относительно просто. А вот когда мы начинаем смотреть на одиночные фотоны, случается беда. Фотон — он волновой пакет и занимает довольно много места в пространстве и времени. Какой момент считать временем прохода через среду? Когда прибывает передняя его часть, или когда кликает детектор, или как-то усреднять? А ведь фотон еще поглощается и переиспускается атомом — как это учитывать? Сперва надо вспомнить про понятие групповой скорости. Если у вас есть волна, амплитуда которой меняется со временем (другими словами, волновой пакет), групповой скоростью называют скорость перемещения максимума вот этого изменения. Я кину в коммент видео, которое показывает это наглядно. В целом, групповая скорость сильно зависит от свойств среды, в которой свет распространяется. Она может даже быть значительно быстрее скорости света, а может быть вообще отрицательной. Никого это не смущает, так как эта скорость не связана с каким-то физическим перемещением, с ее помощью нельзя передать информацию и т.д. Если мы смотрим на одиночный фотон и наблюдаем, когда приходит максимум его волнового пакета, его групповая скорость тоже может быть отрицательной. Обычно говорят, что это ничего не значит, никаких наблюдательных эффектов не дает, и вообще просто наш неудачный выбор определения скорости. А какой выбор был бы удачнее? Авторы говорят: ну вот есть более четкая метрика — померить, сколько атом, возмущенный фотоном, проводит в возбужденном состоянии. Это явный физический эффект, а не просто неудачный выбор определения. Они так и делают: берут атомы, пускают в них фотоны и измеряют время, которое атом живет в возбужденном состоянии. Повторяют много раз. И видят, что атомы в среднем проводят отрицательное время в возбужденном состоянии! Более того, это время напрямую зависит от групповой скорости фотона. А это значит, что групповая скорость — не просто глупое определение, а она влияет на реальне физические процессы. Но это же бред, как может быть атом отрицательное время хоть в чем-то! Но дело оказывается в том, как мы определяем время в квнатовой механике. У каждого фотона есть вероятность пройти сквозь атомы, не завимодействуя, и вероятность провести какое-то время в виде возбуждения атома. Так вот, эти вероятности интерферируют между собой, и в результатае получается отрицательное время. Примерно такой эффект был в парадоксе голубей, про который я рассказывал раньше. Тут главный момент в том, что мы учитываем не все фотоны, которые влетают в облако атомов, а только те, которые проходят насквозь. А это небольшая часть от всех. Вот эта интерференция, вместе с отбором "хороших" фотонов и дают парадоксальное определение времени. Дурят нас, короче, дурят! Я не думаю, что это отрицательное время несет какой-то глубокий физический смысл. Как и все квантовые эффекты с пост-селекцией, где мы выбираем только исходы, которые нам нравятся, это все больше вопрос определений. Это, несомненно, очень любопытный эксперимент, возможно, важный для разговора о значении термина "время", но не имеющий какого-то влияния на нашу ежедневную жизнь (даже в физике). Наверное. https://arxiv.org/abs/2409.03680

🕊 Пятничное

Грибы управляют роботами? Да, именно так Инженеры из США пошли на необычный эксперимент и доверили контроль над роботами… мицелию грибов! Это не фантастика, а реальные исследования, опубликованные в Science Robotics. Как это работает? Вешенка, один из видов грибов, выращивается в специальной платформе с электродами, которые улавливают электрические импульсы мицелия. Эти импульсы передаются роботам и превращаются в команды для управления движением. Создано два типа биороботов: один — мягкий пневматический робот в форме звезды, а второй — колёсная платформа. И что самое крутое, грибы могут управлять движением роботов как самостоятельно, так и под воздействием ультрафиолетового света. Зачем это нужно? Такие разработки — шаг к созданию биогибридных механизмов, которые совмещают биологические ткани с электроникой. Кто знает, может, в будущем ваши домашние помощники будут с грибным «мозгом»? Ну или мы сами станем кордицепсом 😁

#memes

Ходим мы по Исалу на Мадагаскаре в поисках прекрасной лианы, которая напивается водой на зиму и становится похожа на бочку. И тут на дорогу выбегает вот такая штука и начинает пристально смотреть на нас глазом с затылка. Может показаться, что третий глаз на башке нарисован. На самом деле, он вполне себе рабочий. В Исалу — это мадагаскарская трёхглазая игуана (Chalarodon madagascariensis). А пятно — теменной глаз, светочувствительный орган, встречающийся у рыб, миног, земноводных и рептилий. Раньше там было два глаза, судя по строению нервной сети, но потом один сократили как издержки. Возможно, хищник, который мог подобраться сверху, стал быстрее, и что вы на него смотрите, что не смотрите — для естественного отбора примерно одинаково. У некоторых млекопитающих и птиц эта штука тоже есть, это пинеальный орган в глубине мозга, такой закомментированный кусок легаси-кода. Это оптический датчик с несколькими интересными фильтрами, который спрятан под кожей. Картинку он строить не может, но может считывать параметры входящего света. Это помогает: 1) Определять время суток и года и на базе этого запускать разные типы эндокринной регуляции. 2) Определять поляризацию света для навигации (проверяли на австралийских спящих ящерицах в книге "Orientation and Navigation in Vertebrates") и в редких случаях — видеть магнитное поле Земли. 3) Иногда по резкому изменению "стало темно" запускать рефлекторный уворот. Технически, это энергоэффективная камера, примерно как датчик освещённости на современном телефоне. Всё время снимает на свой пиксель, меняет яркость экрана, если вы приложите ухо — отключит экран. Местные думают, что «ящерица смотрит этим глазом за птицами», но это не совсем так. У игуаны на этот орган завязаны жизненные циклы. Примерно похожая механика у птиц, циклы которых запускаются или по событиям вроде «вот оно, яйцо, смотрите, яйцо» или, если событие не наступило — по таймеру от эндокринной системы, который регулируется просто длительностью дня. Вот тут у меня большой пост про это.

https://www.reddit.com/r/interestingasfuck/comments/1f60cvq/there_is_no_general_closedform_solution_to_the/ Прекрасная визуализация некоторых частных периодических решений проблемы трёх тел