Iliustruotasis mokslas, 2013 spalis by Verslo žinios, UAB

JUNGIAMOJI GIJA: nuo kompaso iki dantų kabių NR. 9 /2013 Spalis KAINA 13 Lt

s , k i to s u i n i k a s i t ali sudar y gedi mirusių g s o i r u k Kai inklais ir ųjų atmintis g u s a j o i medž tingiausi o r p O . ų j a rt i m ų i jūsų. e n ė n s e r ge

Ų G N I T O S R A P B U L K Ų I N O I Ž D BEŽ DIDŽIOJI TEMA

ŽEMĖ PO ŽMONIŲ

ISSN 1822-8003

www.iliustruotasismokslas.lt

TAIP PAT SKAITYKITE: Nenulaužiami kvantiniai kodai Lenktynės dėl gyvybės Lėktuvnešiai skaičiais

NANODYDŽIO CHIRURGAI

JungiamoJi giJa: nuo kompaso iki dantų kabės NR. 9 /2013 Spalis KAINA 13 Lt

sivaizduokite, kad rytoj pasaulyje neliktų žmonių, t. y. dingtų visi Žemės gyventojai. Kaip atrodytų mūsų planeta? Šis futuristinis scenarijus aprašomas 38–47 puslapyje. Biologų ir geologų teigimu, vėl įsivyrautų gamta, o žmonių pėdsakų neliktų neįtikėtinai greitai. Vos po tūkstančio metų visi matomi žmonių civilizacijos ženklai būtų daugiau ar mažiau pranykę, Žemėje liktų tik griūvančios piramidės, radioaktyviosios atliekos ir šiukšlės.

Aleksandras Ikamas

GYVYBĖS LENKTYNĖS

Mes visi esame nugalėtojai. Kai prasidėjo

PROTINGOS BEŽDŽIONĖS • ŽEMĖ PO ŽMONIŲ • NANOCHIRURGAI • KVANTINIAI KODAI • SPERMATOZOIDAI • ZOONAUTAI • 3D ARCHEOLOGAI • LĖKTUVNEŠIS SKAIČIAIS • NUO KOMPASO IKI KABIŲ

Print: slu Status: 750 - Sprog godkendt Layout:HB Red.sek:SR

SVEIKI,

, kitos i sakinius ių gali sudaryt rus Kai kurios ginklais ir gedi mi intis su medžioja protingiausiųjų atm O artimųjų. i jūsų. geresnė ne

PROTINGŲ NIŲ KLUBAS BEŽDŽIO DIDŽIOJI TEma

ŽEMĖ PO ŽMONIŲ

ISSN 1822-8003

TaiP PaT SKaiTYKiTE: Nenulaužiami kvantiniai kodai Lenktynės dėl gyvybės Lėktuvnešiai skaičiais

NANODYDŽIO CHIRURGAI

www.iliustruotasismokslas.lt

SHUTTERSTOCK • D.MACK/SPL/SCANPIX • A+E NETWORKS UK

lenktynės dėl gyvybės, tikimybė buvo tik 1 iš 300 milijonų. Tačiau būdami stiprūs ir laimingi laimėjome svarbiausią prizą – gyvybę. 54 p.

TURINYS NR. 9/2013 6

KLAUSKITE

KADRAS

Moksliniai atsakymai į skaitytojų klausimus Nuotrauka, apie kurią svajoja visi fotografai

14 D. PHILLIPS/GETTY IMAGES & SHUTTERSTOCK

Nauji rezultatai ir atradimai iš viso pasaulio

KLAUSKITE

Kaip apskaičiuojamas futbolininkų darbo krūvis? Kodėl žiedą dėvime ant bevardžio piršto? Ar šunys užuodžia vėžį? Kodėl mikrobangų krosnelėje sviestas sprogsta? 6 p.

T. ALBIR/EPA/SCANPIX

hyvų: lo arc s k o m Iš UTAI RIA NOVOSTI/SCANPIX

NAUJIENOS

ZOONA

Gyvūnai

Protingos beždžionės mąsto, kalba ir jaučia

SKAIČIAIS: lėktuvnešiai

Nanorobotai atliks operacijas kūno viduje

TEMA: Žemė po žmonių

Kvantų teorija neleidžia nulaužti kodų

Nuo kompaso iki dantų kabės

Lenktynių dėl gyvybės nugalėtojai

IŠ MOKSLO ARCHYVŲ: gyvūnai kosmose

IŠRADIMAI IR GAMINIAI

PASITIKRINKITE ŽINIAS

Technologijos įdomybės IQ ir testai

Ką daryti su QR kodais: 1. Į išmanųjį telefoną ar planšetinį kompiuterį atsisiųskite nemokamą kodo nuskaitymo programėlę, pvz., „i-nigma“. 2. Paleiskite programėlę ir nuskaitykite žurnale esantį kodą. 3. Mėgaukitės vaizdo klipais, garso įrašais ir programėlėmis.

praskynė kelią žmonėms į kosmosą. 60 p. Iliustruotasis mokslas • 2013/9 (72)

KLAUSKITE

I TSAKYMA A I A I N I L MOKS OJŲ Į SKAIT Y T US KLAUSIM

Parengė Mortenas Kjerside Poulsenas

Kaip matuojamas futbolininkų darbo krūvis? Futbolo varžybų transliacijose per televiziją neretai nurodoma informacija apie konkrečių žaidėjų nubėgtą atstumą ir rezultatyvių perdavimų skaičių. Kaip sudaroma tokia statistika?

STATS LLC

Šiuolaikiniuose futbolo stadionuose veikia iki 16 filmavimo kamerų, sekančių kiekvieną žaidėjo judesį. Kas sekundę žaidėjui priskiriamos trimatės koordinatės, kitaip tariant, jo padėtis aprašoma koordinatėmis x, y ir z. Kameros filmuoja 25 kadrus per sekundę, tad sistema gali labai tiksliai išmatuoti kiekvieną futbolininko judesį aikštėje. Taip pat stebimas kamuolys ir teisėjas. Kompiuteris šiuos matavimus paverčia informacija apie, pavyzdžiui, kiekvieno žaidėjo nubėgtą atstumą, tačiau sistema taip pat gali nurodyti ir kamuolio greitį. Ši technolo-

Kamera

Bendrovė STATS sukūrė naują 3 kamerų sekimo sistemą. gija iš dalies įkvėpta raketų sekimo sistemos, tad yra itin tiksli. Tyrimai rodo, kad tik 2–3 procentai matavimų yra neteisingi. Sistema pirmąkart pristatyta per 2008 metų Europos čempionatą, tačiau jau ankstesniais metais bandyta čempionų lygos varžybose.

Futbolininkas nubėga apie 10 km Nubėgto atstumo matavimai parodo, kad žaidėjas per aukščiausios lygos rungtynes paprastai nubėga 10 kilometrų. Per varžybas aikštės žaidėjas vidutiniškai 800–1 200 metrų spurtuoja, o kamuolį valdo iš viso tik apie 200 metrų.

3. Kameros kiekvieną sekundę seka visus žaidėjus, tad kompiuteris gali apskaičiuoti jų nubėgtą atstumą. Kameros

2. Kompiuteris sulygina kelių kamerų atsiųstus atvaizdus, kiekvienam žaidėjui suteikiamos koordinatės x, y ir z.

Futbolo aikštė

STATS LLC

1. Futbolo aikštę ir pavienius žaidėjus skirtingais kampais filmuoja iki 16 kamerų, sukuriančių 25 kadrus per sekundę.

Kameros

Iliustruotasis mokslas • 2013/9 (72)

4. Taip pat stebimas kamuolys, tad sistema gali apskaičiuoti, pavyzdžiui, spirto kamuolio įveiktą atstumą.

KLAUSIMUS SIŲSKITE: „ILIUSTRUOTASIS MOKSLAS“

J. Jasinskio g. 16A, LT-01112 Vilnius. Arba atsiųskite elektroninį laišką, prisijungę adresu im@verslozinios.lt. Atsakysime tik į tuos klausimus, kurie bus išrinkti spausdinti žurnale.

T. ALBIR/EPA/SCANPIX

Ar Paukščių Tako centras matomas iš Šiaurės Europos? Žvelgiant iš mūsų padėties Paukščių Tako galaktikos vijose, didžiąją centras dalį Paukščių Tako vaizdo, deja, užstoja tamsūs dulkių debesys. Iš Šiaurės Europos Paukščių Tako centras yra žemai dangaus pietų, pietvakarinėje dalyje, o ryškų centre esančių žvaigždžių spiečių tiesiogiai matyti galime tik vasaros pabaigoje. Todėl dalį galaktikos centro pamatyti įmanoma, kai šviesios vasaros naktys eina į pabaigą. S. TERRY/SPL/SCANPIX

JPL/NASA

Kiekvieną žaidėjo judesį filmuoja iki 16 kamerų.

Sportininkų krūviai

Futbolo žaidėjas Nubėgtas atstum as: apie 10 km Didžiausias greitis: 35 km/val. Stipriausias smūg is: apie 130 km/v al. Rankinio žaidėj as Nubėgtas atstum as: apie 4 km Didžiausias greitis: 35 km/val. Stipriausias metim as: apie 110 km/v al. Ledo ritulio žaid ėjas Nučiuožtas atstum as: 3–4 km Didžiausias greitis: 50 km/val. Stipriausias smūg is: apie 180 km/v al.

5 Ar spanguolės gydo cistitą? Pasak senolių patarimų, spanguolių sultys efektyviai gydo cistas, tai neseniai įrodė ir moksliniai eksperimentai. Bakterijose, pavyzdžiui, E. coli, yra ilgų baltymų vijų, galinčių prisitvirtinti prie šlapimo takų gleivinės ir sukelti uždegimą. Tačiau spanguolių sultyse esantis proanthocianidinas ir gliukozė neleidžia bakterijai prisitvirtinti prie gleivinės, tad jos yra išplaunamos kartu su šlapimu. Be to, slopinamas bakterijų dauginimasis. Kasdien geriant spanguolių sulčių, kai kurioms moterims sumažėja cistų susidarymo rizika.

Sunkiausi ropliai

1. Briaunagalvis krokodilas Didžiausias svoris 2 000 kg Ilgis 3,85 m 2. Juodasis kaimanas Didžiausias svoris 1 310 kg Ilgis 3,6 m 3. Nilo krokodilas Didžiausias svoris 1 089 kg Ilgis 3,7 m 4. Jūrinis vėžlys Didžiausias svoris 932 kg Ilgis 2 m 5. Orinoko krokodilas Didžiausias svoris 900 kg Ilgis 3,6 m

Briaunagalvis krokodilas gali sverti iki 2 tonų, tad yra sunkiausias roplys. THINKSTOCK

Iliustruotasis mokslas • 2013/9 (72)

NAUJIENOS

I NAUJAUSI IR A ATRADIMIAI RADIN

Parengė Carstenas Nymannas ir Emrah Sutcu

Ežere po Antarktidos ledu rasta gyvybė

Trys mokslininkų komandos lenktyniaudamos ieško gyvybės po Antarktidos ledu esančiuose ežeruose. Amerikos mokslininkai pirmieji įrodė, kad ten gyvena bakterijos.

WISSARD PROJECT

Ištyrus mėginius, paaiškėjo, kad 1 mililitre vandens yra apie tūkstantis bakterijų, kurios nevykdo fotosintezės. Šis atradimas sukėlė sensaciją, nes mokslininkai iki tol nebuvo radę įrodymų, kad apytiksliai po 4 500 metrų storiausiose vietose siekiančiais Antarktidos ledynais būtų gyvybės. 59 km² užimantis Vilanso ežeras yra vakarinėje Antarktidos dalyje. Jo gylis tesiekia apie 2 metrus, tačiau ežero svarba

PETER WEST/NSF

BIOLOGIJA. Pirmą kartą istorijoje mokslininkai aptiko ženklų, kad po Antarktidą dengiančiu ledu yra gyvybės. Šių metų sausio pabaigoje grąžtas, kuris karštu vandeniu ištirpina ledą, nusileido į 800 metrų gylyje esantį požeminį gėlavandenį Vilanso ežerą. Iš ežero, kuriame yra daugybė gyvos biologinės medžiagos, JAV mokslininkai, dalyvaujantys projekte WISSARD, iškėlė 30 litrų vandens.

Gręžimo darbų vadovas Frankas Rackas iš Nebraskos universiteto (JAV) tikrina įrangą.

ELSVERTO EŽERAS

mokslui neginčijama. Nuo išorinio pasaulio ežeras atkirstas jau ne mažiau kaip 500 tūkstančius metų, tad vandenyje gyvenantys mikroorganizmai gali suteikti mokslininkams unikalių žinių apie evoliucijos raidą. Be to, iš tyrimų rezultatų mokslininkai gali sužinoti, ar įmanoma rasti gyvybės panašioje ekstremalioje aplinkoje kosmose, taip pat ir Marso regionus dengiančiuose ledynuose.

Smegenys

Ampelozauro smegenys ir vidinė ausis, kurioje yra pusiausvyros ir judėjimo juslės, buvo gana nedidelės, tad mokslininkai mano, kad milžinas negalėjo daryti staigių judesių.

Iliustruotasis mokslas • 2013/9 (72)

PALEONTOLOGIJA. Vienas didžiausių kada nors Žemėje gyvenusių gyvūnų patvirtina posakį, kad dydis ne visada svarbiausia. 2007 m. Ispanijoje prie Kuenkos miesto mokslininkai rado apie 70 milijonų metų senumo ampelozauro iškaseną, priklausančią apie 15 metrų ilgio žolėdžiam zauropodui. Ispanų mokslininkams pavyko atkurti milžino galvos smege-

nis, pasirodė, kad jos yra apgailėtino dydžio – tik 8 centimetrų skersmens, t. y. kaip teniso kamuoliukas. Mokslininkai tikėjosi, kad gyvūno, kurio evoliucija truko daugiau nei 160 milijonų metų, smegenys bus didesnės. „Zauropodų evoliucija nebuvo palanki didesnėms smegenims“, – teigia vienas rekonstrukcijoje dalyvaujantis mokslininkas Fabienas Knollis.

O. SANISIDRO/CSIC

Mažytės milžino smegenys

Bičių geluonies toksinus galima naudoti ateities vakcinoje nuo ŽIV, teigia naujausių mokslinių tyrimų Indijoje išvados.

A N TA R K T I D A

Neandertaliečiai mirė 10 000 metų anksčiau

Trijų valstybių mokslininkai ant ledynų virš Elsverto, Vilanso ir Vostoko ežerų įkūrė stovyklas.

VOSTOKO EŽERAS

HENNING DALHOFF

Mokslininkai gręžia:

Britai turėjo pasiduoti 2012 m. gruodį Didžiosios Britanijos mokslininkų komanda buvo priversta atsisakyti planų išgręžti 3 kilometrų gylio gręžinį Elsverto ežero link. Projektas atidėtas dėl techninių gedimų. Britai ketina vėl bandyti 2016 arba 2017 metais.

Amerikiečiai buvo pirmieji

Rusai išgręžė giliausiai

Sausio 28 dieną mokslininkai, dalyvaujantys projekte „Whillans Ice Stream Subglacial Access Research Drilling“, sėkmingai pasiekė 800 metrų gylyje po ledo danga esantį Vilanso ežerą. Mokslininkai paėmė 30 litrų ežero vandens mėginį.

Pasibaigus daugiau nei 20 metų trukusiems pasiruošimo darbams, rusų mokslininkai 2012 metais išgręžė gręžinį iki Vostoko ežero, esančio 3,7 kilometro po ledynu. Mokslininkai paėmė vandens mėginių, tačiau juose iki šiol gyvybės ženklų nerasta.

NASA/CHANDRA

Atrasta jauniausia juodoji galaktikos skylė KURIAMI YPATINGI REAKTORIAUS KABELIAI 2020 m. bus parengtas naudoti pirmasis pasaulyje branduolinės sintezės reaktorius. ITER bandomąjį reaktorių statantys mokslininkai sukūrė vadinamuosius superlaidžius kabelius (kabelius be varžos), kurie sukuria magnetinį reaktoriaus šerdies lauką.

ASTRONOMIJA. Apie 1 000 metų senumo supernovos liekanose Masačusetso technologijos instituto (JAV) mokslininkai rado tikriausiai jauniausią mūsų galaktikos juodąją Paukščių Tako skylę. Supernovos liekanos yra maždaug už 26 tūkstančių šviesmečių nuo Žemės, jos atsirado po neįprasto sprogimo. Mirštančios žvaigždės medžiaga paprastai išmetama į kosmosą visomis kryptimis, tačiau šiuo atveju ji greičiausiai atsiskyrė nuo polių. Susitraukiančių masyvių žvaigždžių centrai dažniausiai tampa itin didelio tankio

neutroninėmis žvaigždėmis, tačiau astronomams neutroninės žvaigždės rasti nepavyko. Tai reiškia, kad susiformavo juodoji skylė.

NASA rentgeno teleskopo „Chandra“ užfiksuotas reiškinys W49B.

Iliustruotasis mokslas • 2013/9 (72)

MIGUEL CAPARROS/MNHN

VILANSO EŽERAS

Remdamasi naujais neandertaliečių iškasenų tyrimais, tarptautinė mokslininkų komanda tvirtina, kad ši žmogaus rūšis tikriausiai mirė 10 tūkstančių metų anksčiau, nei manyta iki šiol. Pasak naujų tyrimų, dauguma neandertaliečių išmirė apytiksliai prieš 50 tūkstančių metų. Todėl mokslininkai abejoja, ar neandertaliečiai iš tiesų buvo susitikę su šiuolaikiniais žmonėmis, kurie į Europą atkeliavo prieš 40 tūkstančių metų.

SHUTTERSTOCK

Jos medžioja su ginklais. Jos gedi mirusiųjų. Jos gali nesunkiai paprašyti picos. Pastaraisiais metais atlikti tyrimai ne kartą pakėlė viršutinę beždžionių IQ ribą ir parodė, kad talentingiausi primatai kai kuriais atžvilgiais prilygsta žmonėms.

KAS N I N I AMAT

S I T N A I C U A J UZ

Protingas kaip 20

Parengė Rasmusas Kraghas Jacobsenas

BEŽDŽIONĖS MUMS PRILYGSTA 6 SRITYSE KAS U I L S K OS MO B L A K

Kalba Įrankių naudojimas Emocijos Atmintis Kultūriniai skirtumai Išradingumas

S A J E D N E R P S U M E L B O PR

p beZdZione

NANOCHIRU

Ateityje nanorobotai kraujagyslėmis keliaus po žmogaus organizmą. D. MACK/SPL/SCANPIX

RGAI RGAI

Netrukus nanorobotai bus pasirengę užkariauti organizmą ir paskelbti karą bakterijoms, vėžiui ir kitoms ligoms. Mokslininkai jau sukūrė didžiąją dalį medicininių nanorobotų įrankių ir neseniai ėmėsi kurti variklius bei navigacijos įrangą.

ITIN MAŽI ĮRANKIAI TIKSLINIAI VAISTAI EFEKTYVIOS DIAGNOZĖS

laugės operacijai viską parengė, pacientas laukia, kada ji prasidės. Galų gale atsidaro durys, pro jas įstumiamas vežimėlis, ant kurio guli stiklinė ampulė su dviem milijonais nanorobotų. Vyriausioji operacinės slaugė pacientui į kraujagyslę suleidžia mažyčių robotų pripildyto skysčio, šie keliauja į galvos smegenis, kur jų užduotis – pašalinti krešulį. Robotai efektyviai bendradarbiauja tarpusavyje. Kai kurie nuveda komandą prie krešulio ir siunčia signalus, kurie leidžia operaciją stebėti per ekranus operacinėje. Kiti žnyplytėmis sučiumpa krešulį ir jį prilaiko, kol mažyčiai chirurginiai robotai aštriais skalpeliais jį supjausto mažais gabalėliais. Gabalėlius surenka griebtuvas ir išneša tam tikroje talpyklėje, o kiti nanorobotai suleidžia vaistų tiesiai į pažeistą audinį, tad jis netrukus išgyja. Po sėkmingos operacijos nanorobotai per kraujotakos sistemą pašalinami iš organizmo. Tokia operacija trunka mažiau nei pusvalandį. Taip ateityje gali atrodyti krešulių ir daugybės kitų ligų gydymas. Mokslininkams jau pavyko sukurti nanodydžio robotus ir pasiųsti juos į žmogaus organizmą. Jau keletą metų mokslininkai naudoja labai paprastus nanorobotus, galinčius susekti vėžines ląsteles ir jas sunaikinti – nanorobotai jas paprasčiausiai sudegina, nepažeisdami šalia esančių sveikų audinių. Tačiau mokslininkų tikslai gerokai didesni – sukurti robotus, gebančius savarankiškai keliauti po žmogaus organizmą, rasti pažeistą audinį ir mažyčiais įrankiais chirurgiškai operuoti, pavyzdžiui, piktybinius auglius arba kraujo krešulius. Pirmieji prototipai jau paruošti naudoti, sudėtingiems robotams jau įmanoma suteikti unikalių savybių.

Tiesiogiai operuoja pažeistas ląsteles Nanodydžio chirurginių robotų pranašumai akivaizdūs. Didžiąją dalį ligų sukelia ląstelės arba vieno ląstelės elemento pažeidimai. Skalpeliais ir žnyplėmis atliekamos operacijos neretai neatitinka proporcijų, nes šie chirurginiai įrankiai yra milijoną kartų didesni už nesveikas ląsteles. Beveik visi Parengė Gormas Palmgrenas

MS, Ė N O M Ž UKUS A R T I S vaizdyje, A P ip krašto a k A , a T in k M ė biologija paaiš igavimas. I GA liucin ĮSIGAėL o v akeis ats e ir sniai suirutę p Gamtos d pasaulyje ir augalų s o ij n ū v gy

s ims irti li u a s a p sų amiKodėl mū i ima irti dėl termodin tropijos,

SHUT TERS

TOCK

S SNI DE

A. Pastata Laikui bėgant, en ENTROPIJ io. didėja. pijos dėsn is neišvengiamai nės entro entrosn lė ip e la arkos, dinga did ū b i a v arba netv elės rū k ža. Nedid i, smėlio opija ma tr Pavyzdžiu opišn e tr s n e ie s ėlio pil ėgant tap b i u ik pija, o sm la s apiręs. s pastata ir labiau entropijo ingesnis rk a tv e n kesnis,

sikuria Gamta at ESIJA. Netekusi žmonrįiųš, E PL

A RIJ TEO

/NATUR G. DOUWMA

A+E NETWORKS UK & SHUTTERSTOCK

Filme „Žemė. Nauja pradžia“ Willas Smithas su sūnumi avariniu būdu nusileidžia Žemėje, prabėgus 1 000 metų nuo to laiko, kai paskutinis žmogus išvyko iš planetos. Kaip atrodytų pasaulis be žmonių? Mokslininkų teigimu, netrukus pasklistų vilkų gaujos, miestai virstų griuvėsiais. O po 1 000 metų apie žmones primintų tik mūsų paliktos šiukšlės.

gai. Ji g Ė SUKC rs. Priešin s EKOLOGIN lio nepati ą žmonė o ri st u o k u n s, ro gamta usiausvy e p in s g ė lo in o g k prie ekolo i vadina „e tsikuria Biologai ta trankos a a s o li sugriovė. ra tū a n l s. ė d šy “: rū sukcesija ir gyvūnų ės augalų atsparesn

zeme po musu

JAV TV seriale „Gyvenimas po žmonių“ buvo rodoma, kaip Holivudas atrodys po 175 metų. Parengė Antje Gerdas Poulsenas

PASAULYJE APSTU NENULAUŽIAMŲ KODŲ

2012 m. austrų mokslininkai teleportavo kvantinės šifruotės fotonus tarp La Palmos ir Tenerifės salų. ESA

enovės Romos imperatoriui Gajui Julijui Cezariui prieš du tūkstančius metų buvo iškilusi dilema. Jis vadovavo milžiniškai romėnų kariuomenei, kurios sėkmė priklausė nuo jo gebėjimo siųsti nurodymus į įvairius imperijos kampelius ir iš ten gauti ataskaitas. Buvo grėsmė, kad pakeliui pranešimus perims priešai, tačiau romėnai rado sprendimą. Žinutes pergalingiems legionams rašydamas slaptu kodu, imperatorius buvo tikras dėl valstybės paslapčių saugumo, net jei laiškai būtų patekę į priešų rankas. Šiandien su Cezario kodu, kai

Parengė Rolfas Haugaardas Nielsenas

abėcėlės raidės buvo perkeliamos per tris vietas, lengvai susidorotų bet koks programišius. Tačiau laikui bėgant šifravimo sistemos darėsi vis sudėtingesnės, o geriausi šiuolaikiniai šifrai, naudoti kariniams ir civiliniams tikslams, taip ir nebuvo nulaužti. Pasaulio istorijoje buvo gausu visiškai „nenulaužiamų“ kodų, tačiau anksčiau ar vėliau ir juos pavyko įveikti. Jau visai netrukus turėsime vadinamuosius kvantinius kompiuterius, kurie fizikos dėsnių pagrindu skaičiuoja atomus, užuot naudoję tranzistorius. Neaišku, kiek užšifruotos tvirtovės atrems milži-

nišką kvantinių kompiuterių skaičiavimo galią, tad per pastaruosius 20 metų fizikai ir kriptologai sukūrė naują šifravimo kalbą – kvantinę kriptografiją. 2016 m. ketinama pradėti naujų kodų bandymus, tada kinų mokslininkai paleis pirmąjį kvantinį palydovą, kuris siųs kodus į visą pasaulį.

Šiandien naudojama atvira pašto dėžutė Kvantinės šifruotės pranešimais visų pirma bus keičiamasi strategine informacija tarp šalių, jie taip pat bus naudojami kariniais tikslais. Logiška būtų su-

2016 m. Kinijos palydovas atvers kelią nenulaužiamų kvantinės šifruotės kodų kelionei aplink pasaulį. Jei eksperimentas bus sėkmingas, kriptologai galų gale triumfuos 2 000 metų trukusiame kare su priešiškai nusiteikusiais šnipais.

Kvantinė mechanika apgauna programišius Už atomus mažesnėse dalelėse atsirandantys nelogiški reiškiniai yra kvantinės mechanikos sritis. Ši neįtikėtina fizikos sritis teigia, kad dalelės būsena yra neapibrėžta iki pat tos akimirkos, kol ji išmatuojama. Be to, pats matavimas gali pakeisti dalelės savybes. Visa tai primena situaciją, kai klaidingai išmatuota vertikali kolona atrodo horizontali, o po matavimo ji tampa horizontali. Dėl šio reiškinio kvantiniai kodai yra nenulaužiami. Kai tik programišius bando nuskaityti kvantinės šifruotės dalelę, dalelės savybės pasikeičia. Programišiaus įsikišimas pakeičia užšifruotą žinutę, o gavėjas akimirksniu tai supranta ir atmeta pranešimą.

Fotonai perduoda žinutę Lazerio spindulys iššauna kvantiškai užkoduotus fotonus gavėjo link. Fotonai – pagrindinės šviesos ir spinduliuotės dalelės. Jie vienu metu gali turėti kelias būsenas.

turėdamas užtektinai laiko, raktą gali apskaičiuoti.

Fotonai dviprasmiški Kvantinė kriptografija – tikra revoliucija, ji remiasi ne sudėtinga matematika, o fizikos dėsniais. Kvantinė mechanika, aprašanti elementariąsias daleles, pavyzdžiui, elektronus ir fotonus, turi ne vieną keistą savybę, viena iš kurių itin tinka šifravimui. Fotonas – viena pagrindinių šviesos ir spinduliuotės dalelių, tad (kitaip nei makroskopiniai dalykai, pavyzdžiui, kompiuterio mikroschemos) vienu

Werneris Karlas Heisenbergas laikomas šiuolaikinės kvantinės mechanikos tėvu. Jis suformulavo neapibrėžtumo principą, be kurio kvantinė kriptografija neįmanoma. Iliustruotasis mokslas • 2013/9 (72)

ARCHIVE

kurti ir civilinį režimą, pavyzdžiui, pasauliniams bankų pavedimams. Šiandien komunikacijai naudojami viešieji raktai. Šios sistemos pagrindas – siuntėjas ir gavėjas turi du kodus, kurių vienas yra žinomas visiems, o kitas – slaptas. Kai A siunčia žinutę B, savo duomenis A šifruoja viešu B kodu ir tuomet siunčia juos internetu. B pranešimą iššifruoja privačiu kodu – raktu. Šį metodą galima palyginti su pašto dėžute, į kurią laiškus gali mesti visi, o ją atsidaryti gali tik savininkas. Raktas sukuriamas matematikos pagrindu, o pakankamai „protingas“ kompiuteris,

JUNGIAMOJI GIJA Istorijoje gausu laimėjimų ir išradimų, kurie netiesioginiu būdu davė pradžią įvairiems novatoriškiems kūriniams. Pasidomėkite šia jungiamąja gija.

Nuo kompaso... Atrastas Žemės magnetizmangas lų jūreiviai pastebėjo,

THINKSTOCK

NeckAnglų vienuolis Alexanderis hamas, grįžęs iš Par yžiaus, je pranešė, kad Viduržemio jūro ujasi ova vad i ivia plaukiojantys jūre s juo us auk sini adata, kuri „ap nukreipia į šiaurę“. kKompasas, apie kurį A. Nec , tais me hamas užsimena 1187 Anglijoje sulaukė didžiulio taisas susidomėjimo. Naujasis prie na vie ti tap i lija Ang a. XVI padeda tyb žymiausių jūrinių vals ių.

Tačiau šiaurę. kad adata ne visada rodo į lijos Ang ntų ime per eks Po keleto jas karališkosios šeimos gydyto , kad Williamas Gilbertas nustatė ės Žem dėl taip tikriausiai yra erto, magnetizmo. Anot W. Gilb o du, yra i alia ašig Žemės geografinė šiaurė neatitinka iškina, magnetinės šiaurės – tai paa ko tai, o rod da visa kodėl adata ne si. iš jos tikima

1600 m. KOMPASAS, kurį apie 200 m. pr. Kr. išrado Kinijoje, sudarytas iš magnetinių savybių turinčių mineralų. Į Pietų Europą kompasas atkeliavo tik XII amžiuje.

Praktiškai pritaikoma garo mašina

Pasitelkęs du pusrutulius , pompą ir dviejų žirgų komandą, Otto von Guerick e įrodė vakuumo egzistavim ą.

Newcomenas Kalvis iš Anglijos Thomas ialą ir sukūrė enc pot o uum vak panaudojo sudaro besikeičiantys mašiną, kurioje vakuumą uumas aktyvuoja Vak šildomi ir vėsinami garai. irias mašinas. įva yti var pompą, kuria galima tinti ir sukelti vir įsit ko tru Garo variklis ne pramoninę revoliuciją.

1712 m.

1656 m.

MARY EVANS/SCANPIX

Remdamasis magnetizmu, Will iamas Gilbertas sukūrė visatos modelį, kuriame planetas jų vietose laiko vakuumas. Tačiau mokslininkai šios teorijos nepripažino, nes, senovės gra ikų teigimu, vakuumo būti negali.

Parengė Else Christensen

Vokiečių fizikas Otto von Guerick e nusprendė įrodyti vakuumo egzistavimą. Jis pompa išsiurbė orą iš dviejų pusrutulių. Rutulyj e susidarė stiprus vakuumas, tad pusrutulių atskirti nepavyko dvie m žirgų komandoms.

THINKSTOCK

Eksperimentas įrodo vakuumą

…iki kabiu

TRADEMARK OFFICE

hnas Gorrie Gydytojas iš JAV Jo d nuo ka į, es atkreipė dėm s ligoniai ty ian nč ke maliarijos siose patalpogeriau jaučiasi vė lio principu jis se, tad garo varik oro kondivų sukūrė primity esantis oras e dr lin cionierių. Ci audžiamas, garo varikliu susp as vandeniu tuomet atvėsinam talpą. Šis ir išstumiamas į pa ldytuvų ša ro išradimas suda pagrindą.

1845 m.

UNITED STATES PATENT AND

1987 m.

SCANPIX

Pompa vėsina maliarijos aukas

Palydovams skirtas metalas virto dantų kabėmis

Nusileidimas Mėnulyje skatina kur ti kosmoso technologijas ir išrasti naujų medžiagų, kurios atlaikytų kraš tutines sąlygas už Žemės atmosferos ribų. Vienas tok ių išradimų – nikelio ir titano lydinys nitinolas. Metalas taip pat vadinamas atminties laidu, nes pak aitintas grįžta į pradinę formą. Kos mose nitinolu tvir tinamos palydovų sau lės baterijos, tačiau jo lankstumą galima

Populiarusis termosas yra Juleso Violle mokslo darbo XIX a. 9 dešimtmetyje rezultatas.

THINKSTOCK

Kolba išlaiko temperatūrą

technologija, dujas galima Vadovaujantis naująja šaldymo jas lengviau transportuoti. atšaldyti iki skysto pavidalo, taip vėl sušilti. Problemą Tačiau vežamos dujos linkusios Julesas Violle: jis sukūrė iš išsprendė prancūzų inžinierius bą, kur indus skiria vakukol dviejų dujų indų sudarytą , tad turinys išlieka šaltas. umas, neperduodantis šilumos Kolba pavadinta termosu.

Raketa skraidina žmones į Mėnulį

Remiantis termoso veikim o principu, sukurti degalų bakai, kuriuose laikomi didžiu liai kiekiai degalų, pavyzdžiui, degu onies ir vandenilio, kuriais var omi galingi NASA raketos „Sa turn V“ varikliai. Ši raketa į istoriją pateko 1969 m. liepos 16 dieną, kai „Apollo 11“ kosminė mi sija nuskraidino Neilą Armstro ngą ir Buzzą Aldriną į Mėnulį. Vyr ai Mėnulio paviršių paliko po 21 valandos ir 36 minučių.

NASA

1882 m.

panaudoti ir kitose srit yse. Odontologai atrado, kad nitino las tobulai tinka dantų kabėm s gaminti. Pirmiausia kabės suformuojam os kambario temperatūroje. Bur noje įkaitęs metalas grįžta į pradin ę formą ir stumia dantis į reik iamą padėtį. Dėl lengvos konstrukcijos tok ios kabės populiarios tarp žmonių, kur ių dantys kreivi.

1969 m.

GYVYBĖS LENKTYNĖS Tikimybė, kad spermatozoidas apvaisins kiaušinėlį, yra 1 iš 300 milijonų. Tai reiškia, kad: Tai 300 kartų labiau tikėtina būti nutrenktam žaibo bet kuriuo metu. Tai 36 kartus mažiau tikėtina nei laimėti loterijoje. Tai taip pat tikėtina, kaip ir tai, kad, metus žaidimo kauliuką, 11 kartų iš eilės išriedės 6.

Tikimybė, kad laimėsite svarbiausias gyvenimo lenktynes, tesiekė 1 iš 300 milijonų. Tačiau pasitelkus greitį, jėgą ir šiek tiek sėkmės konkurentai buvo nugalėti ir laimėtas svarbiausias prizas – gyvybė.

JŪS ESATE NU 54

Parengė Lise Tønner. Iliustracijos Clauso Lunau

Tik stipriausiems ir laimingiausiems spermatozoidams pasiseka pasiekti moters kiaušintakyje esantį kiaušinėlį. Tačiau jį apvaisinti galės tik vienas spermatozoidas. D. PHILLIPS/GETTY IMAGES & SHUTTERSTOCK

UGALĖTOJAS

Laika buvo benamis Maskvos šuo, mokslininkai jį pasirinko todėl, kad, jų nuomone, šuo buvo pripratęs prie sunkių sąlygų.

ZOO ZOO

RIA NOVOSTI/SCANPIX

1957 m.

Išgyv

enima

Kosmoso šunį pražudė karštis EKSPERIMENTAS: Niekas nežinojo, ar esant nesvarumo būsenai žmonės gali išgyventi, tad benamis šuo Laika tapo pirmuoju aplink Žemę apskriejusiu gyvu padaru. Mokslininkai žinojo tik tiek, kad Laika negrįš gyva, nes grįžimo į atmosferą technologijos dar nebuvo, tačiau jie tikėjosi, kad šuo išgyvens bent porą dienų. Deja, Laika padvėsė nuo perkaitimo vos po kelių valandų, nes paleidimo mechanizmas nebuvo atskirtas nuo palydovo. Vis dėlto skrydžio pradžioje mokslininkai fiksavo normalų šuns pulsą ir kvėpavimą.

KĄ SUŽINOJOME: Nors ir sulaukė tragiškos baigties, Laika įrodė, kad gyvi organizmai gali išgyventi be gravitacijos, o tai padėjo pagrindus žmonių skrydžiams į kosmosą.

LLOO S S K K O O M M IŠ IŠ HH CC YYVVŲŲ RR AA

GYVŪNAI KOSMOSE:

NAUTAI NAUTAI Kosmoso užkariavimo pradžioje mokslininkai stengėsi įminti didelę paslaptį: ar žmonės išgyventų besvoriame kosmose? Norėdami tai išsiaiškinti, jie mokslo labui į kosmosą pasiuntė keletą gyvūnų, kad šie ištirtų ekstremalias sąlygas ir praskintų kelią žmonėms.

ovietų kosmonautas Jurijus Gagarinas 1961 metais tapo pirmuoju žmogumi, nuskriejusiu į kosmosą. Tačiau kelią į istorijos knygas jam praskynė šuo Laika. Jis įrodė, kad gyvi organizmai gali išgyventi už Žemės atmosferos ribų ir funkcionuoti esant nesvarumo būklei. Laika – tik vienas iš daugelio gyvūnų, kuriems teko išbandyti daugelį dalykų:

1961 m.

Darbi

nguma

Beždžionė kosmose dirbo

nuo gravitacijos įtakos nervų sistemai iki kosmoso misijų poveikio senėjimo procesams. Gyvūnai bandė tai, ko žmonės negalėjo ar nedrįso atlikti patys. Kai Laika be atgalinio bilieto išskrido palydovu „Sputnik 2“, kosmosą tyrinėjantys mokslininkai nežinojo, ar gyvos būtybės gali išgyventi be gravitacijos ir kaip organizmas reaguos į pakilimą daugiau kaip 3 000 km/val. greičiu.

EKSPERIMENTAS: 1961 m. sausį šimpanzė Hamas prisijungė prie projekto „Merkurijus“ ir tapo pirmuoju primatu kosmose. Eksperimentu buvo siekiama nustatyti, ar Hamas kosmose gali atlikti užduotis. Beždžionė buvo išmokyta pamačiusi mėlyną šviesą paspausti svirtį. Jei nepavykdavo, ant kūno pritvirtinti nedideli elektrodai sukeldavo nestiprų elektros šoką.

KĄ SUŽINOJOME: Per 16 minučių trukmės skrydį į kosmosą Hamas stropiai spaudė svirtį, paprastai uždelsdavo tik sekundę ilgiau nei Žemėje. Tai įrodė, kad gyvi organizmai kosmose gali dirbti.

Po gerai atlikto darbo Hamas buvo išleistas į pensiją ir dviejuose zoologijos soduose išgyveno dar 17 metų. NASA

Parengė Lea Holtze