Топ-7 загадок, которые наука не решила до сих пор. Рассказывают ученые Пермского Политеха

Джейкоб Норри. Не разбрызган

Шаровая молния – выдумка или реальное явление? Что такое «темная материя» и как она влияет на массу Вселенной? Каково назначение узоров на кончиках пальцев? Как мы поймали зевоту? Почему мы чихаем, когда видим солнце? Почему правшей больше, чем левшей? Что нужно, чтобы эффект плацебо сработал? Об этом рассказали ученые Пермского политехнического университета.

Что мы знаем о шаровой молнии?

Для начала давайте посмотрим, как выглядит обычная молния. Твердая Земля заряжена отрицательно — у нее избыток электронов. Он покрыт слоем воздуха и в сухом состоянии становится менее проводящим. Но по мере движения тока воздух заряжается, и положительно заряженные частицы скапливаются в верхних слоях грозовой тучи, а отрицательно заряженные — в нижних слоях создать разность потенциалов. Когда накапливается слишком много частиц с разными зарядами, возникает электрическая искра — молния.

— Непрерывный поток положительно заряженных протонов (ядер водорода) течет от Солнца к Земле. При попадании в воздух они могут вызвать ядерные реакции. Потоки частиц проходят через атмосферу, образуя каналы ионизированных атомов воздуха, по которым движутся лавины электронов от ветвящихся разрядов. Он направлен от положительно заряженных облаков к твердой Земле с «отрицательным» зарядом», — поясняет Вячеслав Кирчанов, кандидат физико-математических наук ПНИПУ, доцент кафедры общей физики.

Шаровая молния – загадочное природное явление, светящаяся форма, парящая в воздухе. Обычно это происходит во время грозы или ненастной погоды, а также часто в сочетании с обычной молнией. Его происхождение связано с выбросом или образованием облачных структур, но иногда оно появляется внезапно в воздухе или, по свидетельствам очевидцев, на различных объектах, например деревьях или столбах. Шаровую молнию можно увидеть даже внутри подводных лодок в океане.

В 1954 году физик Тар Домокош смог наблюдать формирование этого явления. Во время грозы молния ударила в землю между ним и единственным кустом в округе. Через несколько секунд примерно в том же месте в небе появилась мерцающая сфера. Он вращается вокруг своей оси и движется параллельно земле. Три секунды спустя сфера исчезла так же бесшумно, как и появилась. Ученые полагают, что разница температур внутри и снаружи канала обычной молнии с помощью порыва ветра образует вихревое кольцо, образуя, таким образом, наблюдаемую шаровую молнию.

В 2012 году китайские учёные зафиксировали шаровую молнию на Тибетском нагорье с помощью спектрометра, предназначенного для изучения обычных молний. Они наблюдали за свечением шаровой молнии в течение 1,64 секунды и анализировали ее спектр. В отличие от обычных спектральных линий ионизированного азота, сферический спектр содержит линии железа, кремния и кальция — основных компонентов почвы.

Интересно, что еще в 1950-е годы лауреату Нобелевской премии Петру Капице удалось добиться сферического газового разряда при атмосферном давлении в гелиевой среде. Добавление различных органических соединений меняет яркость и цвет свечения. Физики полагают, что шаровая молния вызывается высокочастотными колебаниями, возникающими после ударов обычной молнии. Он получил свободно плавающий эллиптический газовый разряд, используя сферический резонатор, наполненный гелием, и сильные непрерывные колебания. Он формируется в области наибольшего электрического поля и медленно движется по окружности, совпадающей с силовыми линиями.

— Наука до сих пор не решила фундаментальную проблему долговременного сохранения электромагнитной энергии без потерь и использования дополнительных средств. Природа решила эту проблему с помощью шаровой молнии. — добавил физик из Пермского политехнического университета.

Какую роль играют темные материя и энергия?

Согласно современной физике, вся материя состоит из материи, полей (гравитации, электромагнетизма и т д.), вакуума и темных компонентов. Видимая материя составляет лишь 5% от общей массы Вселенной. В его недрах (от большего к меньшему) находятся: галактики, звезды, планеты, люди, молекулы, атомы, частицы (протоны, нейтроны, электроны, лептоны, кварки и т д.). 95% — это темная материя и темная энергия.

"Темная компонента состоит из темной материи, хотя что именно она собой представляет, остается неизвестным. Она не излучает электромагнитные волны и не может наблюдаться напрямую. Но она проявляется как гравитационное притяжение к видимой материи, а это значит, что ее частицы имеют гравитационную массу, ", - заявил Вячеслав Кирчанов.

Частиц темной энергии также не обнаружено. Она представляет собой антигравитацию. Можно сказать, что она управляет пространством и становится источником ускоренного расширения Вселенной. На его долю приходится 70% массы всей Вселенной.

Известно, что темная энергия равномерно распределена в пространстве и взаимодействует с обычной материей посредством гравитации, но не каким-либо иным образом. Он также имеет низкую плотность.

Зачем мы зеваем?

- Зевают все: дети, взрослые и животные.

Обратите внимание: Вскоре наступит эра автономных боевых машин, которые будут убивать себе подобных.

Но точная причина этого процесса остается неизвестной науке. Самая убедительная идея заключается в том, что зевота затрагивает процесс терморегуляции мозга. Эксперименты с участием животных и людей также подтверждают эту теорию. Кроме того, зевота связана с желанием организма взбодриться, поскольку человек чаще зевает во время монотонной деятельности, например вождения автомобиля или посещения лекции. Люди меньше зевают во время активной деятельности. – рассказала доцент кафедры социологии и политологии ПНИПУ, докторант психологических наук Ольга Юрьева.

Они подчеркнули существование так называемой социальной (или эмоциональной) зевоты. Когда человек видит, что другой зевает, и начинает повторять это действие, это также известно как «заразительная» зевота. Нейробиологи объясняют этот феномен работой зеркальных нейронов, посредством которых мы считываем психическое состояние другого человека и проецируем его на свое собственное. Наблюдения врачей показывают, что пациенты с расстройствами социального взаимодействия, такими как аутизм, реже зевают в ответ.

Почему работает эффект плацебо?

Чаще всего под плацебо мы подразумеваем препарат, не обладающий лечебными свойствами, но в ряде случаев оказывающий положительное воздействие на пациента, как и настоящий препарат. Исследования плацебо наиболее активно ведутся с 1955 года, за это время было накоплено множество фактов о его эффектах практически во всех областях медицины. Однако на сегодняшний день исследований проведено мало.

——В науке есть два понятия: «плацебо» и «эффект плацебо». Изяслав Лапин, работающий в области психофармакологии, понимает под плацебо любой терапевтический ингредиент, предназначенный для оказания неспецифического психологического и психофизиологического воздействия на пациента и его заболевание. Эффект плацебо – это любое изменение, которое происходит у человека после приема лекарства или лечения плацебо. В большинстве случаев это улучшение состояния пациента», — поясняет Ольга Юрьева.

Есть еще один вид плацебо, который Фабрицио Бенедетти, профессор физиологии и нейробиологии, называет ноцебо — «злой двойник плацебо». Под его воздействием у человека возникнут неприятные переживания и даже опасные последствия для жизни и здоровья – эффект ноцебо.

Плацебо — сложный психобиологический феномен, проявляющийся в любой терапевтической ситуации. Более того, изменения происходят на поведенческом, физиологическом, биохимическом и клеточном уровнях. Оказывается, эффект плацебо связан с работой префронтальной коры головного мозга, отвечающей за планирование и предвосхищение желаемых результатов. Считается, что это важнейший психофизиологический фактор развития эффекта плацебо. - рассказал психолог ПНИПУ.

Исследования показали, что если пациенты не знают, от чего их лечат, лечение становится менее эффективным. Неизвестное может исказить процесс формирования ожиданий. Как и способность предсказывать будущие события, она неразрывно связана с нашим предыдущим опытом. Например, предыдущий негативный опыт может уменьшить или даже предотвратить эффект плацебо и привести к развитию эффекта ноцебо. С другой стороны, информация, правильно предоставленная профессионалами, влияет на ожидания пациента относительно улучшения и положительно влияет на результат лечения.

Сегодня можно выделить несколько факторов, влияющих на эффект плацебо: авторитет врача, психологические особенности человека (тревожный, неуравновешенный, внушаемый, наивный), стоимость и доступность препарата, информация о препарате (слухи, реклама), отзывы и др.), упаковка и внешний вид лекарств.

Зачем нужны отпечатки пальцев?

Даже у однояйцевых близнецов рисунок на кончиках пальцев уникален. Эти отпечатки стабильны на протяжении всей жизни человека и могут восстанавливаться даже после травмы. Они формируются на 17-й неделе развития плода. Самый глубокий слой эпидермиса (базальный слой) начинает расти быстрее, чем кожа над ним, в результате чего он сморщивается. Эти внутренние складки также вызывают появление неровностей на поверхности кожи.

"Однако ученые до сих пор не понимают назначение этих отпечатков пальцев. Некоторые считают, что эти отметины обеспечивают трение, позволяющее лучше удерживать предметы на месте. Другие говорят, что их особая структура усиливает тактильные способности людей", - поясняет Ольга Юрьева.

От яркого света хочется чихать 25% людей — почему?

- Это называется легкий чихательный рефлекс. Его первоначальное описание мы можем найти в трудах Аристотеля. Исследование 2010 года показало, что 18-35% людей с этим заболеванием являются врожденными. Однако у ученых до сих пор нет четкого ответа на вопрос, что вызывает такое легкое чихание. По одной из теорий, причиной чихательного рефлекса является активация тройничного нерва. Он расположен рядом со зрительной областью, и при повышенном освещении наш мозг может ошибаться и вызывать реакцию чихания», — отметил психолог из Пермского политехнического университета.

Почему мы делимся на правшей и левшей?

Существование праворукости и леворукости связано с так называемыми функциональными асимметриями в мозге. Полушария головного мозга человека играют разную роль в получении и обработке информации и различных процессах в организме.

— В процессе развития у человека развивается один из двух типов мозговой ткани: левое полушарие или правое полушарие. Почему этот раскол происходит именно таким образом, науке не совсем понятно. Психологи ПНИПУ говорят, что основная гипотеза заключается в том, что воспроизведение функций мозга для другого полушария неэффективно.

Известно, что количество левшей в мире значительно меньше, чем правшей: количество левшей колеблется в пределах 15-17%. И эти показатели не сильно меняются на разных таймфреймах. Это преимущество правшей можно объяснить тем, что эволюционные человеческие общества развивались как общества «правши».

Однако некоторые люди так же хорошо владеют правой рукой, как и левой. Такого человека называют Намаскар. Существует теория, что значительное количество детей являются правшами или левшами, но становятся правшами или левшами из-за влияния окружающей среды и культуры.

У взрослого человека возможно развитие амбидекстральных способностей, при этом не имеет значения, правша он или левша. Вы можете сделать это, выполняя некоторые повседневные задачи той рукой, которую используете реже, или выполняя некоторые операции обеими руками одновременно.

[Моя] Наука Поп-ученый Физика Психология Биология Длинная статья 16

Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.

Источник статьи: Топ-7 загадок, которые наука не решила до сих пор. Рассказывают ученые Пермского Политеха.