Iliustruotasis mokslas, 2015 spalis

SPERMATOZOIDAI – ELITINIAI EVOLIUCIJOS KARIAI 2015 Nr. 9 Kaina 4,3 Eur

Mokslininkai ketina iki

2045 m. perkelti žmogaus protą avatarui:

AMŽINASIS GYVENIMAS NAUJAME

KŪNE

ISSN 1822-8003

31.03.15 - 20.04.15

BK returuge XX www.facebook.com/ iliustruotasismokslas

Astronomai ž v el g ia į Ar laimė paveldima V is at o s ja u n y s t ę

9 Žemės laukiantys iššūkiai

TURINYS

„Iliustruotasis mokslas“ – tarptautinis žurnalas, leidžiamas 14 šalių. Straipsnius leidiniui rašo įvairių mokslo sričių ekspertai ir jį populiarinantys žurnalistai.

NR. 9/2015

28

8

Klauskite Moksliniai atsakymai į skaitytojų klausimus

14

Kadras Nuotrauka, apie kurią svajoja visi fotografai

16

Naujienos Nauji rezultatai ir atradimai iš viso pasaulio

22

38

58

54 CLAUS LUNAU/SHUTTERSTOCK/ESA, PNAS, SHUTTERSTOCK

H

Scanpix • Vincent Callebaut Architectures • claus lunau • Electric mood • AGF editorial • sipa • scanpix

22 Keturi žingsniai į amžinąjį gyvenimą

16

28 Spermatozoidai yra evoliucijos jūrų pėstininkai 36 Skaitmeniniai asistentai pagaliau tapo protingi 38 Mokslininkai perspėja apie keturis apokalipsės scenarijus 50 FIZIKOS PAGRINDAI: 10 minučių trukmės temperatūros kursas 54 Teleskopai „mato“ tolimą praeitį 58 Naujas genetikų atradimas – laimę galima paveldėti 64 Top 10: svarbiausios kosmoso misijos 62 NELAIMĖS VIETOJE: Japonijoje sudužęs vietinis lėktuvas

70

Išradimai ir gaminiai Technologijos įdomybės

72

Pasitikrinkite žinias IQ ir testai

NAUJIENOS: žalieji dangoraižiai grynins Paryžiaus orą

50

olivude tai daryta daugybę kartų: vieno žmogaus smegenys buvo perkeltos kitam. Arba robotui. Arba avatarui. Tačiau iš tiesų tebesame neatskiriami nuo biologinių kūnų. Vis dėlto smegenų tyrinėtojai ir robotikos inžinieriai ketina pakartoti filmuose matytus vaizdus. „Iniciatyva 2045“ tikisi per 30 metų sugebėti perkelti žmogaus protą skaitmeninei smegenų kopijai. Jie pamišę ar genijai?

Perskaitykite straipsnį 22–27 puslapiuose ir nuspręskite patys.

Aleksandras Ikamas

Nuo Kelvino iki Celsijaus: temperatūra keičia medžiagų būvį

8

KLAUSKITE: ką daryti užklupus griaustiniui?

70

IŠRADIMAI IR GAMINIAI: į darbą elektriniu paspirtuku

KLAUSKITE

Ar žinote, kad Katatumbo upės Venesueloje žiotyse dažniau nei bet kurioje kitoje pasaulio vietoje trenkia žaibas? Ten kvadratiniame kilometre kasmet užfiksuojama vidutiniškai 250 žaibo išlydžių.

Oro reiškinys

Geriausias patarimas prasidėjus perkūnijai – būti pastato viduje arba automobilyje.

Ką daryti griaudžiant perkūnijai?

Saugiausia yra būti pastato viduje, nes daugelyje šiuolaikinių namų įrengti žaibolaidžiai. Saugu ir au­ tomobilyje, nes iškrovą įžemina guminės padangos.

Jei nepasisekė ir griaudžiant perkūnijai esate atviro­ je laukymėje, svarbu atsiminti keletą dalykų.

1. Tapkite kuo mažiau pastebimu taikiniu, – atsitūpkite.

2. Nelieskite laidininkų, pavyzdžiui, golfo lazdų.

3. Rankomis užsidenkite

claus lunau

ausis, taip išvengsite griaustinio sukeliamų klausos pažeidimų.

4. Pakelkite kulnus nuo žemės ir suglau­ skite vieną su kitu.

Taip elektros srovei sunkiau patekti į kūną, o jei taip nutiktų, ji gali nukeliauti iš vie­ nos pėdos į kitą ir grįžti į žemę.

TRUMPAI

Magnetinė spinduliuotė

Geležis

Kodėl gyvačių vyzdžiai vertikalūs?

10

Iliustruotasis mokslas • 2015/9 (96)

Magnetas

Magnetizmas skiriasi nuo elektros, nes magnetinio lauko negali užtverti jokia medžiaga. Jis visada ras kelią nuo šiaurinio magneto poliaus iki pietinio.

Tačiau per kai kurias medžiagas magnetiniam laukui prasiskverbti yra sunkiau.

Pavyzdžiui, geležis gali išlenkti magnetinį lauką arba pakeisti jo maršrutą.

claus lunau

Australijos mokslininkai atliko tyrimą ir nustatė, kad iš pasalų naktį medžiojančių gyvačių vyzdžiai yra vertikalūs. Siauri vyzdžiai pagerina gyvatės gebėjimą matyti skirtingų bangos ilgių šviesą ir fiksuoti judesius.

Ar galima sustabdyti magnetinę spinduliuotę?

NAUJIENOS Vincent Callebaut Architectures

Karen Grubbe

I NAUJAUSI IR A ATRADIMIAI RADIN

Paryžius pažaliuos nuo futuristinių statinių Naujieji dangoraižiai gamins energiją ir retins smogą.

TECHNOLOGIJOS. 2050 m. Paryžiaus horizonte, šalia Eifelio bokšto, iškils aštuoni aukštųjų technologijų teigiamos energijos statiniai. Tokią viziją pristatė Belgijoje gimęs architektas Vincentas Callebautas.

Projektu „Išmanusis miestas“ siekiama Prancūzijos sostinę paversti energetiškai nepriklausomu

1

MANGROVIŲ BOKŠTAI

Biurai ir butai, aprūpinami energija, gaunama iš Šiaurės geležinkelio stotyje žingsniuojančių žmonių pėdų.

2

4

miestu, kur išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis iki 2050 m. sumažėtų apie 75 procentus.

Kuriamas „protingų“ statinių tinklas padarys miestą švaresnį.

Teigiamos energijos aspektas reiškia, kad visi pastatai gamins daugiau energijos, nei suvartos.

FOTOSINTEZĖS BOKŠTAI

Esamas pastatas paverčiamas vertikaliu sodu su dumblių bioreaktoriais.

3

BAMBUKO LIZDO BOKŠTAI

Esami pastatai paverčiami termodinaminiais bokštais, ant jų įrengiami vertikalūs daržai.

MEDAUS KORIO BOKŠTAI

Prie esamų gyvenamųjų namų pastatoma naujų statinių, kuriuose energiją gamina saulės elementai.

Senoviniame čekyje – didelių Egipto mokesčių įrodymai

SVORIO METIMAS PRIKLAUSO NUO GENŲ

McGill University Library and Archives

Ant molio šukės 98 m. pr. Kr. liepos 22 d. darytas užrašas liudija apie lupikiškus mokesčius senovės Egipte. Konkordijos universiteto (Kanada) istorikas perskaitė šį užrašą, jame teigiama, kad asmuo turi sumokėti 90 talentų mokesčių, tai prilygsta daugiau kaip 100 kg monetų.

PASKUTINĖS NAUJIENOS!

Ištyrę 84 moteris, Arizonos universiteto (JAV) mokslininkai nustatė genetinius antsvorio žymenis, o vėliau stebėjo, kaip šios moterys visus metus daro tokius pačius sportinius pratimus. Genetinių žymenų neturinčios moterys neteko daugiau svorio nei kitos.

603 km/val.

Architektas V. Callebautas statinius pritaikė konkrečioms Paryžiaus vietoms. Keli jų bus pastatyti ant esamų pastatų arba aplink juos.

6

PARYŽIUS

5

8 RIVOLI GATVĖ

5 SENOS TILTAS

2

8

TILTO BOKŠTAI

6

Kosmoso dulkės

1 ŠIAURĖS STOTIS 3

4

7

Privatūs butai su vaizdu į Senos upę. Jiems reikalingą energiją gamins hidroelektrinių turbinos.

Senos upė

KALNŲ BOKŠTAI

Hidrodinaminiai saulės energiją naudojantys bokštai neutralizuos mieste kylančią temperatūrą.

7 BOKŠTAI, SAUGANTYS NUO SMOGO

ŪKIO BOKŠTAI

Vertikaliuose ūkiuose bus auginamos daržovės.

NASA/Cornell

Paryžius darosi aukštesnis

– tokį greitį bandymų trasoje išvystė Japonijos magnetinės levitacijos būdu varomas traukinys „Shinkansen“ ir tapo greičiausiu traukiniu pasaulyje.

23 km ilgio koridorius apleistą geležinkelio mazgą pavers poilsio zona. Greta esantys bokštai iš oro šalins smogą.

EIFELIO BOKŠTAS

Ryklys medžioja pagal saulę

Paukščių Take – dulkių fabrikas ASTRONOMIJA. JAV Kornelio universiteto astronomai supernovos liekanose pirmieji tiesiogiai stebėjo kosmoso dulkes. Šis „dulkių fabrikas“ yra 10 tūkst. metų amžiaus supernovos, esančios rytiniame Šaulio A šaltinyje, netoli Paukščių Tako centro, liekanose. Mokslininkų teigimu, šis atradimas patvirtina teoriją, kad supernovos yra svarbios kosmoso dulkių tiekėjos, o kosmoso dulkės yra žvaigždžių ir planetų (kaip Saulės ir Žemės) sandaros dalys.

Atradimas padarytas infraraudonųjų spindulių teleskopu, sumontuotu lėktuve „Boeing 747“, – didžiausioje skraidančioje observatorijoje „Sofia“.

SAU ŠVIE LĖS SA

KLAUSA per didelį atstumą registruoja judesius vandenyje.

ELEKTROS JUTIMO ORGANAI fiksuoja grobio raumenų sukuriamą elektrinį lauką.

UOSLĖ aptinka menkiausius kraujo kvapo pėdsakus.

REGA jautri šviesai ir tobulai veikia tamsoje.

Pascal Kobeh/Nature PL

ZOOLOGIJA. Didžiausia plėšrioji žuvis pasaulyje – didysis baltasis ryklys (Carcharodon carcharias) – medžioja pagal saulės šviesą, teigiama Flinderso universiteto (Australija) mokslininkų atliktame tyrime.

Mokslininkai mėnesį stebėjo 44 ryklius prie pietinių Australijos krantų. Jų nuostabai, saulėtomis dienomis rykliai rytais grobį puldavo iš rytų, o popiet paprastai prie jo prisiartindavo iš vakarų. Apsiniaukusiomis dienomis medžiojo atsitiktinėmis kryptimis.

Supernovos liekanose mokslininkai rado žvaigždžių ir planetų statybinių medžiagų.

ŠONINĖ LINIJA fiksuoja grobio sukeltus vandens srovės pokyčius.

Iliustruotasis mokslas • 2015/9 (96)

17

AMŽINybė A Po 30 metų žmonės turėtų būti nemirtingi. To siekiama „Iniciatyva 2045“, kuria ketinama žmonėms padėti atsikratyti biologinių kūnų ir suteikti amžiną gyvenimą avataruose, šį projektą mokslininkai ketina įgyvendinti keturiais etapais.

Pranašystės išsipildė Mintys apie žmonių gyvenimą avatarų pavidalu užfiksuotos „Iniciatyvoje 2045“. Šį projektą 2011 m. inicijavo rusų milijardierius Dmitrijus Itskovas, jį remia garsūs Rusijos mokslininkai, kurių specializacija – robotika ir smegenų tyrimai.

Pagrindinis „Iniciatyvos 2045“ tikslas – per artimiausius 30 metų sukurti technologijas, kurios leistų žmogaus smegenis ir protą perkelti į avatarą – nebiologinį antropomorfinį dirbtinį žmogaus kūną. Taip žmonėms nebereiks priklausyti nuo biologinio „kiauto“, tad jie galės gyventi amžinai.

22

Mikkel Meister

D. Itskovo idėjas įkvėpė amerikietis išradėjas Ray Kurzweilas, save vadinantis futuristu. Šis 67-erių metų vyras dirba „Google“ inžinerijos projektų direktoriumi, be to, yra sukūręs nedidelį skenerį ir skaitmeninio teksto atpažinimo prietaisą. Praeito amžiaus devintame dešimtmetyje jis išpranašavo, kad internetas bus skirtas visiems, ir po kelerių metų tai tapo tikrove. 1990 m. jis paskelbė, kad 1998 m. kompiuteris nugalės žmogų prie šachmatų lentos, – tai įvyko jau 1997 m., kai bendrovės IBM kompiuterinė sistema „Deep Blue“ nugalėjo pasaulio šachmatų čempioną Garį Kasparovą.

„Iniciatyva 2045“ siekiama žmogaus protą perkelti į avatarą ir užtikrinti jam amžiną gyvenimą.

Shutterstock

Nauji proto namai JAV režisieriaus Tarsemo Singho filme „Self/ less“ verslo ryklys ir milijardierius miršta nuo vėžio. Su juo susisiekusi bendrovė pasiūlo unikalią galimybę – perkelti jo protą į kito vyro kūną, kurio protas miręs. Turtuolis nusprendžia atsisveikinti su senu, ligotu kūnu ir toliau gyventi sveikame, tačiau šis persikėlimas kelia rūpesčių.

UIP

J

ei pavyks išgyventi iki 2045 m., galbūt gyvensite amžinai. Daugybė mokslininkų ir inžinierių siekia sukurti naujas technologijas, kurios padėtų po 30 metų protus perkelti į avatarus. Avataras – nesenstantis ir ligoms atsparus dirbtinis kūnas. Kitaip tariant, žmonės gali tapti nemirtingi.

Skamba kaip mokslinės fantastikos filmo scenarijus, ir šiuo metu tokia vizija yra labiau fantastika nei tikrovė. Tačiau šios idėjos šalininkai pabrėžia, kad mokslui 30 metų – ilgas laikotarpis. Jų teigimu, informacinių technologijų, medicinos, robotikos ir biotechnologijų išradimai po trijų dešimtmečių taip ištobulės, kad nebekils klausimų apie nemirtingumo galimybę, – tereiks pasirinkti, ar to norime.

VATARUOSE

KETURI ŽINGSNIAI Į AMŽINĄ GYVENIMĄ

1

2

3

4

Smegenys nuotoliniu būdu valdo robotus.

Smegenys perkeliamos į robotą.

Sukuriama skaitmeninė smegenų versija.

Žmonės egzistuoja tik hologramose.

claus lunau

DVIUODEGIS SPERMOS TRAUKINYS

Elitiniai

dauginimosi kariai PASALŪNAS

ŠOKĖJAS

SPERMATOZOIDŲ

VIENIŠAS VILKAS SIENŲ GRIOVĖJAI

Kiek laiko po poravimosi spermatozoidas gali apvaisinti kiaušinį?

Pelė

6 VALANDOS

Žiurkė

14 VALANDŲ

Žmogus

48 VALANDOS

Arklys

144 VALANDOS

Šikšnosparnis

28

135 PAROS

TERORISTAS

MILŽINAI

SPERMATOZOIDAI ŠLIAUŽIA IR TURI DAUG UODEGĖLIŲ DUOMENŲ PAKETAS

Labiausiai paplitę spermatozoidai su galvutėmis, kakleliu ir uodegėle.

Tačiau daugybė gyvūnų ir augalų pasižymi ypatingais spermatozoidais.

Shutterstock

Komandinis darbas, ne vieną dieną trunkantis plaukimas per atšiaurią teritoriją ir susidorojimas su ėsdinančiais chemikalais. Gali nuskambėti kaip elitinių karių misija, o iš tiesų visa tai turi įveikti spermatozoidai.

Mažieji kariai jau milijonus metų vykdo svarbią dauginimosi misiją.

Šiaurės Amerikoje gyvenančio virgininio oposumo (Didelphis virginiana) spermatozoidai labai skiriasi nuo kitų žinduolių. Jų galvutė primena žiogelio, be to, šie spermatozoidai turi dvi uodegėles.

K

VARTININKAS

Spermatozoidų būna įvairių formų. Jie gali sukietėti ir tapti kamščiais, žudyti ar net būti ilgesni už savo savininkus.

Spermatozoidais dauginasi net augalai Spermatozoidus turi visi organizmai, kurie būna daugiau nei vienos lyties, – pavyzdžiui, kai kurie grybai būna iki 36 tūkstančių lyčių. Dauginimosi procese mažytės vyriškosios lytinės ląstelės atlieka misiją, kurios imtis gali tik itin puikaus parengimo elitiniai kariai.

Augalų spermatozoidai gali būti labai skirtingi. Kai kurių augalų spermatozoidai turi ne dvi, o keletą uodegėlių, vadinamų žiuželiais, ir būna ypatingų formų. Ypač daug žiuželių turi paparčių (Dryopteris) spermatozoidai.

Karen Renzaglia/NSF & shutterstock

LUOŠYS

ai grupė mokslininkų 2014 m. sudėtingais rentgeno aparatais ištyrė Australijoje urve rastas krevečių fosilijas, buvo priblokšti. Maždaug milimetro ilgio į krevetes panašūs vėžiagyviai buvo puikiai išsilaikę, mokslininkams net pavyko pamatyti jų spermatozoidų branduolio sandarą. Visos smulkmenos buvo aiškiai matomos, nes šių gyvūnų spermatozoidai neįprastai dideli.

Spermatozoidai yra mažiausios žmogaus organizmo ląstelės, jų dydis tesiekia keletą mikrometrų, tačiau šiuolaikinių kiautuotųjų vėžiagyvių (Ostracoda) spermatozoidai yra iki centimetro ilgio, t. y. 10 kartų ilgesni už gyvūno kūną ir 200 kartų didesni už žmogaus spermatozoidus.

Australijoje, uolienos sluoksniuose, kurių amžius siekia ne mažiau kaip 16 milijonų metų, rasti spermatozoidai – seniausi iš kada nors aptiktų. Šios iškasenos atskleidžia, kad, nepriklausomai nuo dydžio, spermatozoidai visuomet buvo svarbūs dauginantis organizmams.

Karen Renzaglia & shutterstock

Lars Thomas

Asiūklių (Equisetum) spermatozoidai primena nuolat judančias šokėjas su skraistėmis. Jie neplaukia pirmyn kaip gyvūnų spermatozoidai, o krutindami daugybę„rankų“ juda spiralėmis.

Kerpsamanių (Marchantiophyta) spermatozoidai turi du ilgus žiuželius ir labai didelę galvutę, pilną chromosomų. Augalų spermatozoiduose yra daugiau genetinės informacijos nei gyvūnų spermoje.

karen Renzaglia

Askaridžių (Ascarididae) spermatozoidai yra be uodegėlių, jie taikinio link šliaužia it amebos, – iškiša į pirštus panašias ataugas ir pamažu stumiasi pirmyn.

William P. Bond & iStock

29

A M E T I J O I Ž DID

GREITOJI PAGALBA ŽEMEI

Vandenynai yra rūgšti, šilta sriuba. Genetiškai modifikuoti augalai bando pasmaugti gamtą, o nuo užteršto oro juoduoja plaučiai. Žmonės sunaikino keturias iš devynių gyvybiškai svarbias Žemės sistemas. Laimei, mokslininkai pasirengę suteikti pirmąją technologinę pagalbą: vandenynui gelbėti atkeliauja naujos anglies dvideginį sugeriančios medžiagos, o augalai priversti susinaikinti.

Pavojaus rodiklis

Mokslininkų teigimu, Žemė turi devynias gyvybiškai svarbias ribas.

Pavojaus rodiklis matuoja jų „pulsą“, o mes siūlome technologinių sprendimų.

Shutterstock

JOKIO PAVOJAUS Dar nesukėlėme smarkių sistemos pažeidimų, tad ji nesunkiai gali grįžti į natūralų būvį.

38

Niels Hansen, Anne Lykke

REIKIA SUSIRŪPINTI Sistema labai pažeista, negrįžtami pokyčiai neišvengiami.

Reikalinga technologinė pagalba.

LABAI BLOGAI Sistema sunaikinta, didžiuliai pokyčiai grasina visai biologinei gyvybei. Reikalinga neatidėliotina technologinė pagalba.

NEŽINOMA Mokslininkai žino per mažai, kad galėtų nustatyti ribą, tačiau baiminasi, kad ši jau pasiekta.

NEDELSIANT REIKIA SUSIDOROTI SU DEVYNIAIS IŠŠŪKIAIS: 1. Žemė šyla 6. Vandenynai rūgštėja 2. Nuodingas oras mus žudo 7. Gyvūnai sparčiai nyksta 3. Žemės ūkis teršia 8. Gėlo vandens trūkumas kelia grėsmę 4. Kertami miškai 9. Pasaulį užvaldo plastikas ir 5. Ozono sluoksnis nyksta

genetiškai modifikuoti organizmai

STRAIPSNIŲ SERIJA

TEMPERATŪRA

Fizikos pagrindai: 5 pamoka

6 PAMOKA: GARSAS 7 PAMOKA: KVANTINĖ MECHANIKA 8 PAMOKA: IZOTOPAI 9 PAMOKA: slėgis 10 PAMOKA: elektra

Skaitydami šios serijos straipsnius per 10 minučių galėsite patobulinti fizikos pagrindų žinias.

ba krinTemperatūrai kylant ar s daiktant, visi aplink esanty mperatai keičia formą. Nuo te agos tūros priklauso medži sis, dubūvis – kietasis, skysta būvių jinis ar plazminis. Visų gyvybišmedžiagos mums yra vanduo kai svarbios. Skystas lybūtinas gyvybei. Iš išsi išdžiusių metalų galima lieti bet kokią formą ir atvėsinus gauti kietąjį kūną. Įkvepiamas oras yra duji-

nės būsenos, o gyvybės teikianti Saulė sudaryta iš iki raudonumo įkaitusios plazmos.

moksle kyla „Todėl dabartiniame fizikos mas – ar visus itin dominantis klausi būtų galima egzistuoja principas, kuriuo etro skalę?“ paremti absoliučią termom msonas Anglų fizikas Williamas Tho (1824–1907 m.)

Getty Images

Rolf Haugaard Nielsen

MSONAS 1849 M. WILLIAMAS THO Į.

NUL JĮ NUSTATĖ ABSOLIUTŲ

Absoliutųjį nulį fizikai apibrėžia kaip žemiausią energijos būvį, kai medžiagos atomai sustoja ir negali dar labiau sušalti.

Šiluma – judantys atomai ir molekulės Kuo greičiau dalelės juda, tuo dažniau jos susiduria su kitomis, – tuomet medžiaga darosi šiltesnė. Kylant temperatūrai, medžiagos būvis keičiasi nuo kietojo (šalčiausio) iki plazminio (šilčiausio).

3

Vandenilis Deguonis

Plazmai atvėsus, atskiri jos elektronai susijungia su atomo branduoliais – vyksta vadinamasis rekombinacijos procesas, per kurį teigiamąjį krūvį turintys branduoliai traukia neigiamojo krūvio elektronus.

OM REK

BIN

A

CIJA

DUJINĖ BŪSENA

JON

IJ I Z AC

SUBLIMACIJA

GAR

Kietosios medžiagos gali virsti garais aplenkdamos skystąją būseną, tai sublimacijos procesas. Taip paprastai nutinka žemame slėgyje.

AVI M

Atskiri elektronai

A

Kai dujos įkaitinamos iki aukštos temperatūros, atomai jonizuojasi, – iš atomo branduolių pašalinami elektronai.

Taip dujos virsta plazma.

Vandens garai plazma virsta 12 000 ºC temperatūroje.

Dujų, pavyzdžiui, vandens garų, molekulės juda laisvai ir vienos su kitomis susiduria dažniau nei skystyje.

DESUBLIMACIJA

Shutterstock

-273,15 °C

atitinka 0 K ir yra žemiausia galima temperatūra – absoliutusis nulis.

Kelvino skalė prasideda nuo absoliučiojo nulio ir kyla tokiais pačiais intervalais, kaip ir Celsijaus skalė.

4 PLAZMINIS BŪVIS Plazmoje atomų branduoliai ir elektronai yra atskiri, jie laisvai juda vienas aplink kitą. Plazma turi elektrinį krūvį, nes ją sudaro teigiamojo krūvio branduoliai ir neigiamieji elektronai.

AS

Skystis, pašildytas iki virimo temperatūros (vanduo – iki 100 ºC), išgaruoja ir virsta dujomis – vandens garais.

Dujas atvėsinus žemiau virimo taško, molekulės ima judėti lėčiau, nes dujos traukiasi ir kondensuojasi – tampa skystąja medžiaga.

KO

ND

EN

S AC

IJA

Dujos gali tiesiogiai virsti kietąja medžiaga, tai desublimacijos procesas. Jis vyksta žemame slėgyje, pavyzdžiui, vakuumo kameroje.

Skystis, pavyzdžiui, vanduo, atvėsintas iki užšalimo taško (0 ºC ar mažiau), užšąla, o molekulės išsidėsto kietu kristaliniu tinkleliu.

1 KIETASIS BŪVIS

A UŽŠ

Kietųjų medžiagų, pavyzdžiui, ledo, molekulės išsidėsčiusios kristaliniais tinkleliais. Skirtingų medžiagų kietėjimo temperatūra skiriasi, tačiau kietasis būvis visuomet yra šalčiausias.

LIM

AS

TIR

PIM

AS

Kaitinant ledą, vandens molekulės ima stipriau vibruoti kristaliniame tinklelyje. Temperatūrai padidėjus iki ledo tirpimo taško (0,01 ºC), vibracija būna tokia galinga, kad tinklelis suyra, o ledas ima tirpti.

2

SKYSTASIS BŪVIS

Skystyje, pavyzdžiui, vandenyje, molekulės juda laisvai.

Kaitinamos kietosios medžiagos tampa skystosiomis.

Iliustruotasis mokslas • 2015/9 (96)

51

Seniems galaktikos teleskopams bus sute

YPATINGA RE

12 mlrd. šviesmečių Šiame atvaizde matomos galaktikos, esančios už 12 mlrd. šviesmečių. Manoma, kad viena galaktika „Abell 2744 Y1“ yra už 13 mlrd. šviesmečių. Jei tai tiesa, tai yra viena seniausių kada nors rastų galaktikų.

GA

ikta

GA

Nusidėvėjusiais veteranais, pavyzdžiui, teleskopu „Hubble“, astronomai įstabiai pažvelgė į Visatos jaunystę.

Mokslininkai išnaudojo galimybę galaktikų spiečius paversti didinamaisiais stiklais ir pažvelgti į kosmoso gilumą.

S

u amžiumi rega paprastai prastėja, tačiau tai nebūdinga trims senstantiems NASA teleskopams, dalyvaujantiems projekte „Frontier Fields“. Šie apie Žemę skriejantys teleskopai neseniai atsiuntė tolimų nežinomų galaktikų nuotraukų, o kitus trejus metus dėmesį telks į šešias kosmoso sritis. Ši iniciatyva suteiks astronomams daugiau

LA K NU GIL TIK OT UM O RA OS S UK A! žinių, kaip maždaug prieš 13 milijardų metų jaunoje Visatoje susiformavo žvaigždės ir galaktikos.

Astronomai keletą kartų padidino esamų teleskopų gebėjimą žvelgti į kosmoso gelmes, – jiems nereikėjo į teleskopus montuoti brangesnių ir galingesnių lęšių, nes astronomai pasitelkė žinias apie Visatos dėsnius. Saulės sistemoje galima pasinaudoti gamtiniais „lęšiais“ galaktikų spiečių pavidalu. Kai teleskopai „žvelgia“ tiesiai per juos, „lęšiai“ sustiprina tolimų objektų, pavyzdžiui, galaktikų skleidžiamą šviesą.

Seniausias iš šių trijų teleskopų yra prieš 25 metus paleistas „Hubble“, anksčiau, vykdant projektą „Hubble Deep Field“, juo stebėtos tolimos galaktikos.

Patyrę teleskopai fotografuoja praeitį Kosminis teleskopas „Hubble“ yra pagrindinis projekto „Frontier Fields“, kuriuo siekiama nufotografuoti pirmųjų galaktikų šviesą, teleskopas. „Hubble“ padeda rentgeno spindulių teleskopas „Chandra“ ir kosminis teleskopas „Spitzer“.

HUBBLE

Paleistas 1990 m.

Misija „Hubble“ stebėjo mūsų Saulės sistemos planetas, gimstančias žvaigždes, galaktikas ir Visatos plėtimąsi.

Organizacija NASA / ESA Stebi regimąją šviesą.

CHANDRA

Paleistas 1999 m.

Pagrindinė misija Stebėti juodąsias skyles, supernovas, tamsiąją medžiagą ir suteikti mums žinių apie Visatos atsiradimą ir vystymąsi.

Organizacija NASA Stebi sprogstančių žvaigždžių, galaktikų spiečių ir juodųjų skylių skleidžiamą rentgeno spinduliuotę.

SPITZER

Paleistas 2003 m.

Pagrindinė misija Stebėti galaktikas ir supermasyvių juodųjų skylių centrus, žvaigždžių vystymąsi ir ieškoti apie kitas žvaigždes skriejančių planetų.

Organizacija NASA Stebi infraraudonąją šviesą, kurią skleidžia beveik visi Visatos objektai.

nasa

Lone Djernis Olsen

55

Laimė užkoduota

genuose Kelias į laimę grįstas santykiais su artimais žmonėmis, puikia sveikata ir sėkminga karjera, tačiau visų šių veiksnių svarba priklauso nuo šalies geografinės padėties.

Pasak naujausio tyrimo rezultatų, laimė iš dalies užkoduota ir genuose – ją paveldi ateinančios kartos.

Laimės piramidės viršūnė

Shutterstock

yta per Milijono žmonių buvo papraš yti savo valandą trukusį pokalbį nurod amiesi laimės lygį ir priežastis. Remd engė atsakymais mokslininkai par – sąrašą, Pasaulinę laimės ataskaitą aulio kuriame nurodytas viso pas ininkai žmonių laimės laipsnis. Moksl taip pat apskaičiavo laimės veiksnių, priklausomybę nuo tam tikrų ir pavyzdžiui, šeimos santykių finansinių galimybių.

1. Šveicarija 2. Islandija 3. Danija 4. Norvegija 5. Kanada 6. Suomija 7. Nyderlandai 8. Švedija 9. Naujoji Zelandija 10. Australija 11. Izraelis 12. Kosta Rika 13. Austrija 14. Meksika 15. JAV 16. Brazilija 17. Liuksemburgas 18. Airija 19. Belgija 58. Lietuva 64. Rusija

58

Gorm Palmgren

7,59 7,56 7,53 7,52 7,43 7,41 7,38 7,36 7,29 7,28 7,28 7,23 7,20 7,19 7,12 6,98 6,95 6,94 6,94 5,83 5,72

64. RUSIJA – LAISVĖ

3. DANIJA – GENAI

ių metų Pasaulinėje laimės ataskaitoje

dvejus metus pirmavo. Pasak 2014 m. tyrimo,

į Laimę emę ą j tą ž pažadė igrantai iš ė im atsivež dinavijos.

Skan

aukštas danų įvertinimas tikriausiai nulemtas genų, – kuo mūsų genai panašesni į tipiško dano, tuo labiau esame patenkinti gyvenimu. Anot tyrimo rezultatų, 15 vietą tarp laimingiausių pasaulio žmonių užimančiose JAV laimingiausi yra iš Danijos kilę žmonės.

Tobulas genas užkerta kelią depresijai Keletas tyrimų atskleidė ryšį tarp depresijos ir ydingo geno 5-HTT, kuris regu­ liuoja serotonino – neuromediatoriaus, padedančio išlikti linksmam, – lygį. Apie 50 proc. pasaulio gyventojų būdingas defektuotas genas, tad jie susiduria su

didesne rizika sirgti depresija. Šį ydingą geną turi tik 41 proc. danų, o italų – 48 procentai. Italija yra 50 tarp laimingiausių valstybių ir nelaimingiausia Vakarų Europoje.

Daugiau laisvės – daugiau laimės Tyrime, kuriame mokslininkai stebėjo šalių vystymąsi per pastaruosius 20–30 metų, išryškėjo neabejotina tendencija: kuo laisvesni šalies piliečiai, tuo laimingesnė tauta. Ši tendencija pastebėta Rusijoje ir kitose buvusio Rytų bloko valstybėse, kurios patyrė daugiau politinės laisvės ir laimės griuvus Berlyno sienai ir iširus Sovietų Sąjungai.

Photo Researchers, Inc./Scanpix

Šdanai užėmė 3 vietą, nors ankstesnius

Shutterstock

Laimė užkoduota danų genetinėje medžiagoje

Antidepresinis genas

5-HTT genas ant 17-os chromosomos Mikkel juul jensen

12. KOSTA RIKA – NUOTAIKA

15. JAV – PINIGAI

Giedras nusiteikimas užtikrina gerą gyvenimą

Turtų nepakanka, kad būtum laimingas, tačiau laimė sunkiai įsivaizduojama be pinigų, reikalingų ne tik sau pačiam, bet ir šeimai aprūpinti. Didelės pajamos JAV ir Kanadoje yra pagrindinė priežastis (19 proc.), dėl ko Šiaurės Amerika yra laimingiausias žemynas.

Tačiau, metinėms pajamoms pasiekus 67 tūkst. eurų, nuo didesnių turtų Šiaurės amerikiečiai laimingesni nesijaučia.

Shutterstock

Shutterstock

Laimę galima nusipirkti

Centrinėje Amerikoje esanti Kosta Rika – neturtinga valstybė, tačiau joje plyti galybė paplūdimių, šalies klimatas malonus ir itin įvairi laukinė gamta, apgaubta ritmingos muzikos. Ši aplinka – svarbiausias veiksnys, paaiškinantis, kodėl Kosta Rika laimingiausių šalių sąraše užima 12 vietą. Daugybė tyrimų atskleidė, kad geranoriškas nusiteikimas – geriausias būdas turėti artimų draugų, jis garantuoja harmoningą santuoką, puikią sveikatą ir sėkmingą karjerą.

Šiame straipsnių cikle „Iliustruotasis mokslas“ atkuria kai kurias didžiausias nelaimes žmonijos istorijoje. Žingsnis po žingsnio sekame jose dalyvaujančius žmones ir atkuriame šiuos lemtingus įvykius lėmusias žmonių klaidas ir techninius gedimus.

NELAIMĖS VIE OJE

Harcmac60

Keleivinis lėktuvas – skrendantis karstas Japonijos oro linijų lėktuvo, skrendančio 123 reisu, keleiviams – pernelyg daug laiko atsisveikinimo laiškams rašyti. Dėl keleivių salone staiga sumažėjusio slėgio atitrūkus lėktuvo kiliui, laineris dar 32 minutes tęsė kelionę it laivas be vairo.

64

Stine Overbye

KAS? 509 keleivių ir 15 įgulos narių skrenda Japonijos oro linijų lėktuvu „Boeing 747 SR-100“, jų padėtis beviltiška.

Dideliam keleiviniam lėktuvui įsirėžus į kalno šlaitą, atpažįstamas liko tik vienas sparnas.

KODĖL?

The Asahi Shimbun/Getty Images

Nepakankama lėktuvo galinės slėgio pertvaros, skiriančios keleivių saloną nuo uodegos, techninė priežiūra. Pražūtingi jos padariniai – pertvara neatlaiko spaudimo ir sugriūva.

KUR? Trumpas vietinis skrydis iš Tokijo į Osaką.

Š

iek tiek po 18 valandos Japonijos oro linijų lėktuvui, skrendančiam 123 reisu, ėmus riedėti nuo tarptautinio Hanedos oro uosto Tokijuje vartų, pakilimo takas beveik pranyksta šilumos migloje. Šią karštą 1985 m. rugpjūčio 12 dieną beveik visi lėktuvai ir traukiniai sausakimši. Eismas labai judrus, nes kitas tris dienas japonai rengia tradicinį budistų Obono festivalį, kuriuo pagerbiamos protėvių vėlės.

Visi bilietai į šį skrydį iš Tokijo į Osaką taip pat parduoti, tačiau keletas keleivių pavėlavo, tad jų vietos liko laisvos. „JAL 123“ skrenda 509 keleiviai ir 15 įgulos narių, tarp jų 49 metų kapitonas Masami Takahama. Jis – vienas iš labiausiai patyrusių Japonijos oro linijų pilotų, dirbantis jau 16 metų, be to, yra kvalifikuotas „Boeing 747“ skrydžių instruktorius.

Ypatingas lėktuvas „JAL 123“ yra „Boeing 747 SR-100“, kurį JAV gamintojas „Boeing“ Japonijos oro linijoms pristatė 1974 m. vasario 19 dieną. Šio didžiulio orlaivio modelis ypatingas, – pritaikytas trumpiems maršrutams. Šio lėktuvo degalų bakai mažesni, yra papildomų vietų keleiviams, be to, sutvirtintas korpusas ir važiuoklė, skirti susidoroti su daugybe pakilimų ir nusileidimų per vietinius skrydžius. Įprasto didelio orlaivio paskirtis – per 20 metų atlikti apie 20 tūkstančių tolimų skrydžių, o „Boeing 747 SR-100“ skirtas per tą patį laiką įvykdyti 52 tūkstančius trumpų skrydžių.

Japonų oro linijų logotipu – raudona gerve – ant uodegos besipuikuojantis lėktuvas atlikęs tik 18 835 skrydžius, tad nėra priežasčių abejoti jo tinkamumu eksploatuoti, be to, nė per vieną privalomą tikrinimą, atliekamą kas 250 skrydžio valandų, nenustatyta jokių trūkumų.

Viena keleivių – palydovė Apsuptas kurtinančio keturių turboreaktyvinių variklių triukšmo, „JAL 123“ rieda pakilimo taku, 18.12 valandą ratai atsiplėšia nuo žemės. Keleivių sąraše Iliustruotasis • 2015/9 (96) 12/2015 . mokslas Illustreret Videnskab

65