Изучаем достижения Большого адронного коллайдера

Самая крупная экспериментальная установка в мире находится в туннеле с длиной окружности 26,7 километра, который залегает под землёй на глубине от 50 до 175 метров.

Это сооружение расположено на территории Франции и Швейцарии. По словам директора ЦЕРН по ускорителям и технологиям Оливера Брюнинга, Большой адронный коллайдер (БАК) превзошёл все ожидания учёных.

«На протяжении почти двух десятилетий он менял наше представление о Вселенной», — сказал он и объявил, что сегодня мир прощается с БАК «в том виде, в каком мы его знали». Евгений Солдатов рассказал о самых ярких достижениях учёных БАК за прошедшие 18 лет.

Главной задачей коллайдера была проверка Стандартной модели и завершение её построения. В 2012 году здесь была обнаружена новая частица — бозон Хиггса, которая стала финальным «кирпичиком» для завершения построения Стандартной модели.

До этого открытия в «сердце» Стандартной модели были некоторые противоречия. Например, теория предсказывала, что все частицы должны быть без массы, но мы знаем, что всё вокруг, включая нас, состоит из массивных элементарных частиц.

Обнаружение бозона Хиггса разрешило это противоречие и подтвердило теорию, объясняющую массу частиц. В 2013 году за это открытие была вручена Нобелевская премия.

В БАК были впервые обнаружены новые частицы, которые ранее предсказывала Стандартная модель. Ядра атомов состоят из протонов и нейтронов, а протоны и нейтроны — из различных кварков.

Сталкивая в коллайдере протоны с огромными скоростями, учёные получили множество частиц, состоящих из разных кварков, в том числе и очень тяжёлых — например, beauty-кварков. Новая версия БАК получит «приставку»: «БАК высокой светимости» (HiLumi — High-Luminosity LHC).

Это означает увеличение интенсивности столкновения протонов в 10 раз. Это позволит набирать большую статистику и проверять известные взаимодействия на аномалии или отклонения.

Таким образом, учёные будут искать новые частицы, чтобы объяснить всё, что ранее не было объяснено. Например, сегодня мы не знаем, почему у шести открытых нами кварков определённые массы, причём некоторые разнятся в десятки раз.

Инженерам БАК не придётся переделывать размеры ускорителя. Будут усилены основные детекторы — ALICE, CMS и ATLAS, что позволит им работать при увеличенной интенсивности столкновений.

Также будут заменены сверхпроводящие магниты и появятся системы, повышающие частоту столкновений частиц.

Московский комсомолец

Связывают тестостерон и риск фибрилляции предсердий учёные
Учёные в статье, опубликованной в Journal of the Endocrine Society (JES), сообщают, что у мужчин низкий или высокий уровень тестостерона может быть связан с повышенным риском фибрилляции предсердий — распространённого нарушения сердечного ритма.

Специалисты изучили исследования, посвящённые связи уровня тестостерона, заместительной гормональной терапии и здоровья сердца. Данные показали U-образную зависимость: риск фибрилляции предсердий оказался выше при низких и высоких концентрациях гормона, а наиболее низким — примерно в середине нормального диапазона.

Авторы статьи предполагают, что недостаток и избыток тестостерона могут влиять на клетки сердца через разные биологические механизмы. Исследователи рекомендуют мужчинам, которым необходима заместительная терапия тестостероном, поддерживать уровень гормона примерно в диапазоне 350–550 нанограммов на децилитр и регулярно контролировать состояние сердечно-сосудистой системы.

При этом предложенный диапазон основан преимущественно на наблюдательных данных и пока не проверен в специальных клинических испытаниях.

Лента ру

Нейросеть
Изучают взаимодействие геномов
Генетики создают трансгенных животных, в том числе мышей и коров, но с комарами подобных экспериментов пока не проводили.

Казалось бы, зачем, если эволюционные пути человека и мыши разошлись всего 70–90 миллионов лет назад, оставив значительное сходство в ДНК и почти одинаково функционирующие внутренние органы, а с комарами — 600 миллионов лет назад, когда наши общие предки, такие как губки или медузы, ещё обитали в океане. Однако именно эта генетическая удалённость и непохожесть комаров на человека привлекли внимание учёных, занимающихся фундаментальными исследованиями генома и обучением анализу ДНК нейросетей.

Им стало интересно, как белки человеческой клетки взаимодействуют с генетическим материалом далёкого вида. «Для чего надо выяснять взаимодействие человеческого и комариного геномов?

У нас что, есть шанс когда-либо объединиться?» — спросили учёные.

«Есть несколько причин, которые нас мотивируют к таким исследованиям, — ответил Вениамин Фишман. — Одна из них — обучение искусственного интеллекта.

Он проникает во все сферы деятельности, и в биологию тоже. Но если при работе с текстами или изображениями он достиг уже очень большого успеха, то в биологии есть проблема: в нашем генетическом наборе, в отличие от классического буквенного алфавита, всего четыре буквы-нуклеотида — А, T, G, С — и они не подчиняются никаким правилам грамматики, это всего лишь химические молекулы».

Учёные исследуют, как изменения в геноме человека влияют на его заболевания и предрасположенности. Однако, когда дело доходит до уникальных мутаций конкретного пациента, все наработанные правила перестают работать.

«И при чём тут, извините, комар?» — спросили учёные.

«Это наше радикальное решение проблемы знакомства с необычными последовательностями: давайте возьмём последовательность, которую у человека мы никогда не встречали, и добавим в эту выборку, чтобы разнообразить её, — объяснил Вениамин Фишман. — Ведь на самом деле человек с точки зрения генетики очень однообразный вид, даже у коров больше разнообразия».

Учёные решили исследовать геном комаров, чтобы понять, как ведут себя необычные последовательности в другом виде организмов. Они использовали культуру клеток комаров Anopheles stephensi, одного из самых изученных видов малярийных комаров, который исторически являлся главным переносчиком малярии в городах Южной Азии.

«А не слишком рискованно объединять геномы таких комариков с человеческими?» — спросили учёные.

«Вот тут мы и подходим к нашим результатам, которые говорят о том, что вставленные нами куски генома комара в человеческий геном ни к чему не привели, они просто перестали работать в гибридном варианте, — ответил Вениамин Фишман. — Мы как раз показываем, что от таких далёких видов ничего человеку перенести нельзя».

Московский комсомолец

Улучшают ли овёс и ячмень здоровье сердца
В журнале Nutrients были опубликованы результаты исследования, согласно которым регулярное употребление продуктов из цельного зерна овса и ячменя может положительно влиять на показатели, связанные с риском сердечно-сосудистых заболеваний.

В шестинедельном двойном слепом рандомизированном исследовании участвовали 68 взрослых. Их разделили на три группы: первая придерживалась контрольного рациона, вторая ежедневно употребляла продукты из цельнозернового овса, третья — продукты из цельнозернового ячменя.

Овсяная диета привела к заметному улучшению профиля липопротеинов: у участников снизилось количество общего холестерина и мелких частиц LDL («плохого» холестерина), которые считаются более атерогенными. Уровень LDL-холестерина снизился примерно на 11,2 миллиграмма на децилитр по сравнению с контрольной группой, хотя этот показатель немного не достиг статистической значимости.

Ячмень способствовал снижению диастолического давления примерно на 3 миллиметра ртутного столба и уровня маркера, связанного с воспалением сосудистой стенки. Авторы исследования считают, что овёс и ячмень могут давать несколько разных, но дополняющих друг друга преимуществ для сердечно-сосудистой системы.

Возможную роль играет бета-глюкан — растворимая клетчатка, которая способна влиять на обмен холестерина.

Лента ру

Нейросеть
Сохраняй когнитивные функции с возрастом
Исследования, опубликованные в журналах Neuropsychology и Brain Sciences, показали, что активная интеллектуальная жизнь и развитые эмоциональные навыки помогают сохранять память и другие когнитивные способности у людей старше 65 лет.

Учёные анализировали когнитивные функции пожилых людей, уделяя особое внимание когнитивному резерву. Этот резерв формируется в течение жизни благодаря образованию, интеллектуально сложной работе и занятиям, требующим постоянного освоения нового и активного мышления.

Люди с более высоким когнитивным резервом лучше справлялись с поиском нужных слов и другими языковыми заданиями. Их результаты по некоторым показателям приближались к результатам молодых людей.

Когнитивный резерв также был связан с лучшей рабочей памятью — способностью временно удерживать и обрабатывать информацию. Более развитый эмоциональный интеллект влиял на эффективность обработки эмоциональной информации.

Авторы считают, что результаты подтверждают пользу интеллектуальной активности на протяжении жизни для сохранения функций мозга в пожилом возрасте. Однако исследования выявили связь между накопленным когнитивным резервом, эмоциональными навыками и результатами тестов, а не доказали, что тренировка этих способностей после 65 лет предотвращает возрастное снижение когнитивных функций.

Ранее стало известно, что даже 10 минут очень медленного бега могут улучшить исполнительные функции мозга.

Лента ру

Другие новости