​​Давайте немного о лингвистике. В 1912 году генеральный секретарь стенографического института Франции (бывает и такое), некий Жан-Батист Эсту, описывает интересную закономерность появления слов в тексте. Камрад на самом деле понимал, о чем пишет, поскольку отработал стенографистом в палате депутатов (нижняя палата Парламента) больше 10 лет. При этом, закон носит имя американца Ципфа, который взялся популяризировать последовательность 30 лет спустя (какая несправедливость!).

Смысл заключается в следующем. Берем достаточно большой кусок текста, вроде романа, ну или язык в целом. Оказывается, что второе по используемости слово встречается примерно в два раза реже, чем первое; третье — в три раза реже, чем первое;...; или по-умному, частота n-го слова в таком списке приблизительно обратно пропорциональна порядковому номеру n. Конечно, это эмпирический закон, он не обязан давать точные результаты, но при этом работает вроде даже для искусственных языков, типо эсперанто. Исследователи проанализировали 30.000 английских текстов, внося небольшие оговорки в закон - он будет верным для половины из них.

Конечно, эту зависимость можно описать математически и применить к совершенно другим областям, что и сделал Ципф, например, относительно доходов богатых. Что весьма согласовывалось для ряда европейских стран в 20-30 годы. Очень интересно применить эту последовательность к населению городов, пусть будет РФ. В итоге можно прогнозировать сокращение численности населения "средних" городов за счет миграции в 7 городов-"миллионников", кроме Москвы. От дефолт-сити, наоборот, стоит ждать сокращения численности населения согласно Ципфу.

Насколько я понимаю, закон Ципфа используется для всякого рода SEO, копирайтинга, поисковых алгоритмов в интернете, анализа "естественности". Взял мое интервью с кандидатом философских наук, да это небольшой тест, но представление дает. На картинке - результат анализа, сравните сами с теорией.

​​Споры о степени прожарки куска стейка - та еще бомба замедленного действия в среде кухонных гурманов. Благо, американские физики сделали математическую модель приготовления мяса.

На самом деле, все ой как не просто, ибо антрекот это смесь воды, органических веществ и полимеров. Которую в процессе готовки начинают греть, при этом часть полимеров может укорачиваться, органика разрушаться, вода упариваться, внутренняя структура меняться. Причем вода уходит как с поверхности (20% по массе), так и выдавливается изнутри. Плюс при ужарке меняется еще и объем. Да и вообще, кусок не обязан быть абсолютно однородным по составу.

В результате имеем двумерную модель упруго деформируемой пористой среды. Поскольку статья, в основном, состоит из формул, скучных формул и параметров, попытаюсь описать словами. Особенность работы - использование теории о набухании-сжатии полимерного геля. При этом, при моделировании используют нелинейные зависимости градиентов давления с учетом локальных сжатий. В итоге - модель неплохо показывает распределение температуры в сравнении с экспериментом; а распределение влаги - так себе.

Честно говоря, хотел бы принять участие в экспериментальной части;)

​​Что общего между кетчупом и песком у кромки моря? Отвечает Исаак Ньютон: при течении таких жидкостей (ладно, песок - суспензия) их вязкость зависит от градиента скорости. Ну, на самом деле он так не говорил, это современное определение неньютоновских жидкостей, однако именно английский сэр первым описал похожие эффекты.

Это именно тот случай, где к черту непонятные формулировки и наглядное объяснение круче. Возьмем какую-нибудь жидкость с подобными свойствами; если под рукой не оказалось зыбучих песков, то может подойти ведро краски, кулинарной мастики, парфюмерного крема, кетчупа или игрушки "лизун". Берем молоток и бьем вроде как бы жидкость и...ой, она чет не жидкость нифига, ведет себя скорее как "твердость". То есть, при резком воздействии жидкость ведет себя как твердое тело. А если оставить молоток, то он радостно потонет в субстанции. Вот и наглядное объяснение определения. Голосую за такие уроки по физике в школе.

Ну и поскольку многие сейчас сидят по домам, предлагаю сходить до кухни, все же в курсе, что это отличная лаборатория. Не важно, есть у вас дети или дети за 30+. Берем, плюс-минус, 1:1 воды и крахмала (да все равно, какого; на крайняк - переварите картошку!). Засыпаем крахмал в воду при активном перемешивании и все, развлекайтесь. Можно добавить пищевых красителей для красочности или засыпать-залить в воздушный шарик, который дает забавные тактильные ощущения. Закинуть на блюдце и поставить на колонку или сабвуфер. Если увлечься и намесить целую ванну - по жиже можно будет ходить, главное только не останавливаться.

Последнее время часто говорят о квантовом превосходстве: какая-нибудь гигантская компания строит квантовый компьютер, выбирает странную задачку и доказывает, что на ее решение даже на суперкомпьютере уйдет неадекватно много времени, а вот их детище справляется в разумные сроки. Все эти квантовые игрушки абсолютно далеки от привычных компьютерных интерфейсов, и, наверное, будут таковыми оставаться.

Обычно (ха, слово обычно применительно к квантовым вычислениям) используют машины на десятки кубит. Если очень колхозно, то компьютерный бит это 1 или 0; квантовый кубит - ряд значений между 0 и 1 (смотрите на фотку). Весьма простой вопрос - а что не сделать машину используя намного больше кубитов, тем самым подняв вычислительные мощности куда-то в космос? Ответ такой же простой - гребаная физика.

Одна (всего лишь одна) из проблем - на текущих квантовых компьютерах используются низкие температуры, которых сложно добиться. Ибо иначе используемые сверхпроводники не будут работать. Попытка расширить количество "памяти" упирается в невозможность охлаждения до нужных температур.

Тут надо вспомнить, что современная наука считает что вы достаточно долго можете ползти вверх по гипотетическому термометру, но строго ограничено вниз - ровно до нуля градусов Кельвина (-273,15 Цельсия). Все, дальше никак и точка. Причем такая подлость - чем ближе вы к нулю, тем сложнее его достичь. От комнатной до 77К - легко, жидкий азот в помощь; проблемы начинаются дальше; как достигнуть около 1К это просто треш в понимании обычных людей; еще ближе к нулю - можно, но это очень далеко от словосочетания легко охлаждать. Кстати, речь в квантовых компьютерах идет о милли-Кельвинах, то есть 0,01 К.

Так что термин "горячие" квантовые компьютеры относительно температуры в минус 272 градуса (1К) смотрится действительно как прорыв в свежей статье: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2170-7

​​Волшебные грибы

Есть такая область знаний - биотехнология. Если очень кратко, то одна из задач - заставить синтезировать полезные вещества чужими силами. Воу-воу, а как же химия и технология, неужели эти ребята хотят оставить коллег без работы? Вовсе нет, биотехнология приходит на помощь, когда синтетический процесс слишком дорогой, а выделять вещество из природных объектов слишком затратно (ну это опять же краткое и колхозное объяснение). "Биотехнология" звучит, как что-то современное, но с засыпанием дрожжей в сладкий виноградный сок с дальнейшим получением разбавленного этанола баловались еще древние.

Есть такие "волшебные грибы" - семейство Psilocybe, грибы в смысле как шампиньоны и одновременно в смысле запрещенных к употреблению (список I, 228 УК РФ, вся фигня). В некоторых видах содержится очень незначительное количество псилоцибина - это психоделик=(как и ЛСД) = наркотик = алкалоид, привыкания, кстати, не вызывает. Вроде, всякие племена в Мексике их употребляют в религиозных ритуалах уже пару тысяч лет. А вот в свежайшей статье (выйдет в июле; кстати в открытом доступе, если читаете на буржуйском) группа ученых добилась получения псилоцибина при помощи хлебопекарных дрожжей.

Казалось бы, какой смысл разрабатывать способ получения вещества, если его использование категорически запрещено? Коллектив авторов наверняка был в курсе, что есть ряд научных работ по "мирному" использованию этой штуки: лечение тяжелой депрессии и предсуицидального состояния, помощь онкобольным и, внезапно в данном перечне, алкоголизма. То есть, действовали на опережение: когда снимут бюрократические барьеры - способ получения будет разработан и готов - вот и коммерческий успех.

Содержание целевого вещества в растительном сырье - около 0,5% в сухой массе. Это очень-очень мало даже для небольшого производства, учитывая сколько воды в грибах. А вот выведенный штамм дрожжей (все-таки обычные хлебопекарные не подойдут) в статье выдает до 0,5 грамма псилоцибина на 1 л синтетической среды при трехкратном брожении. Не знаю, какова доза для контролируемого лечения, скорее всего до 1 миллиграмма в пересчете на чистое вещество; так что способ весьма действенный.

PS на фото те самые грибы.

​​За последние сутки резко выросло число людей, понимающих термин "фьючерс" и почему контракт на поставку нефти может иметь отрицательную цену. И пока вы думаете, можно ли хранить парочку баррелей на балконе, вот еще бесполезные факты о черном золоте.

Так уж сложилось, что в РФ много всяких подразделений со словом нефть в названии внутри образовательных учреждений и НИИ (удивительно, почему же?). На самом деле, большинство сотрудников и студентов видели саму нефть только на картинках и в виде музейного экспоната. Просто потому что названия исторически сложились, а на сегодняшний день там могут заниматься каким-нибудь катализаторами сопутствующих процессов вроде полимеризаций олефинов.

Сама по себе чистая нефть - черная или грязно-бурая субстанция, легче воды, но при этом весьма вязкая (ага, вязкость не равно плотность). Использовать "как есть" пытались еще древние, намазывая на стены при строительстве, что-то вроде смолы. Дело было на Ближнем Востоке, добывали ее тупо в колодцах при помощи ведра.

Нефть относится к легковоспламеняющимся жидкостям, но топить ей в чистую - не самая лучшая идея из-за состава смеси, получится скорее в грязную. Содержащиеся ненасыщенные углеводороды будут ужасно коптить; очень небольшое количество сероорганики будет нещадно вонять; а процесс - достаточно канцерогенным.

Активно делить нефть по фракциям начали в XIX веке, тогда основным продуктом был керосин - шел на освещение и, позже, на примусы для готовки. Бензин же был побочкой, который некуда было деть, хоть на землю выливай, хоть в аптеках и галантереях продавай за бесценок. До начала прошлого века бензин можно было купить только в аптеках, в том числе как лекарство от вшей. Кстати до керосина освещали китовым жиром, так что благодаря нефтедобыче спасли китов от окончательного уничтожения.

Динозавры к нефти не причастны: она хоть и образовалась из останков живых организмов, но много меньших по размеру - в основном, планктон.

​​Есть такое достаточно сложное органическое соединение – гуанин, оно в том числе, входит в составные части нуклеиновых кислот. Оно было выделено аж в 1844 году немцем с фамилией Unger. Гуанин догадался разложить в 1861 году другой немецких химик – Адольф Штреккер, одним из продуктов был гуанидин - (NH2)2C=NH. За достаточно простой формулой скрывается весьма интересное применение производных гуанина не только в нуждах синтеза: хлорид вызывает денатурацию белков; нитрат – топливо; фосфат – огнеупорная пропитка тканей. А теперь взгляните еще разок на названия гуанидина и гуанина.

Не буду излишне вежливыми, говоря что их получили из «natural sources», скажу откровенно - гуанин выделили из дерьма. На самом деле, здесь тонкая грань – под обтекаемым словом гуано понимают высохшие фекалии птиц, которые отлично используются в качестве удобрений в Южной Америке и Южной Африке; его количество много больше, чем на поле с коровами, это реальный ресурс.

Хотелось бы некоторых подробностей, как собственно, выделЯть то. Оказалось, что оригинальная статья Штреккера весьма качественно оцифрована (!). Еще раз, статье 160 лет, она чутка моложе Пушкина. К сожалению, мои познания в немецком абсолютно никакие, но насколько я понял, ему достался уже готовый гуанин. Из доступных методов анализа в то время – сжечь и посмотреть, что осталось (ну это если грубо), видимо поэтому с массой гуанидина промахнулись. Я уж молчу, что около современные представления о строении будут сильно позже, они даже «молекулы» рисуют иначе.

Сам Штреккер сделал весьма весомый вклад в работу с природными органическими веществами. В честь него названы процессы и реакции (нормальная практика), но что наверное еще важнее – работа по определению атомных весов, что спустя 10 лет вольется в периодический закон.

​​С некоторой периодичностью в СМИ можно увидеть заголовки в стиле «пассажирский самолет превысил скорость звука», в связи с чем прилетел на N минут раньше. Вот только при этом пассажирский самолет сверхзвуковым внезапно не становится и никакого звукового барьера не преодолевает. Как же так, если скорость самолета 1250+ км/ч, а звука 1060 км/ч на высоте в 10 км?

Дело в том, что приводимые значения скоростей самолетов будут путевыми, то есть измеренными относительно поверхности земли, а самолет двигается в воздушном потоке. И относительно него истинная скорость будет оставаться примерно 800 км/ч, поэтому никакого сверхзвука не случится.

Более того, при приближении к скорости звука наблюдается ряд физических эффектов, которые приводят к возрастанию лобового сопротивления, снижению подъемной силы и весьма сильным вибрациям. Профиль крыла у гражданских авиалайнеров попросту не рассчитан на такие нагрузки. А в современных машинах и вовсе есть защита от overspeed’ a.

Кстати, многие фотографии с истребителями в конусе пара и припиской про звуковой барьер – тоже не совсем правда. Визуальная регистрация звукового удара – дело трудное. На этой же фотографии наблюдается эффект Эффект Прандтля — Глоерта: конденсация влаги воздуха из-за скачков давления. Которые, в свою очередь, вызваны разными скоростями обтекания воздухом поверхности крыла (верхнюю - с большей), при этом самолет перемещается до скорости звука.

​​Буквально вчера была опубликована статья по палеонтологии (можно свободно прочитать в оригинале). Ученые нашли фрагменты черепа и тазобедренного сустава лягушки на острове Сеймур. Ну нашли костяшки, подумаешь. Однако эта находка из раздела, когда пара костяшек вытаскивает целые теории из смежных областей.

Дело в том, что этот остров находится рядом на оконечности Антарктического полуострова – подвиньте карту «вниз» на 1000км от южной точки Чили или Аргентины. На сегодня, в Антарктиде фауна весьма скудная и никакие лягушки там не живут, более того, современных рептилий и амфибий вовсе не находили на этом континенте. Окаменелость относится к семейству Calyptocephalellidae (шлемоголовые) – бесхвостые зеленые лягухи от 4 до 32 сантиметров размером живут в Южной Америке в теплых и влажных буковых лесах рядом с реками. Описание вовсе не тянет на современную холоднопустынную Антарктиду!

Есть такая теория, что в триасовом периоде (250-200млн лет назад) по территории Антарктиды (которая уже отплыла от супер-континента) бегали весьма здоровые рептилии и амфибии. Ну по типу всяких трехметровых нотозавров. Ну а потом климат из влажного и теплого изменился на весьма холодный и все повымирали, причем так, что никаких следов не нашли. Так что возраст в 40 миллионов лет какой-то там мелкой лягушки может служить подтверждением каких-то очень больших теорий.

PS на фото - реконструкция лесного прудика в Антарктиде (!!!), где найденная лягуха сидит на листике, который был ранее найден в этой местности.

🎲 Тест «Псевдоматематический тест, не отражающих реальных познаний»
Абсолютно неважно, умеете ли в складывать дроби или вычислять интегралы - эти познания вас не спасут
🖊 7 вопросов · ⏱ 5 мин

​​Немного о внутренней кухне, а точнее о научных приборах. Проводя аналогии с «гражданскими» девайсами, неизбежно придем к выводу, что слово «научный» легко может поднимать цену в разы, а то и в десятки раз. Собственно, а за что?! Возьмем что-нибудь совсем не сложное, например магнитную мешалку с подогревом.

Магнитная значит, что внутри у нее вращается здоровенный магнит; вы кидаете мешальник в стакан, мешальник перемешивает вашу жижку, что избавляет вас от ручного труда. Ну плитка она везде плитка – керамическое покрытие может нагреваться. В сумме – весьма несложный девайс, который легко найти в тысячах лабораторий – от анализа на качество воды до фармацевтического синтеза, от школы до нефтеперерабатывающего завода.

Можно довольствоваться китайским no name за скромные до 100$; однако прошареные чуваки в белых халатах для профессиональных целей частенько просят бюджет на синенькую IKA. Немецкая игрушка стоит порядка 800-1200$, и это что-то вроде самсунга в мире телефонов. Казалось бы, функций всего-ничего – мешать и греть, это вообще не сложнее хлебопечки, с чего такая кусачая цена (учтите, что нужно на каждого несколько таких девайсов), тем более что тут точно нет беспроводного управления. А все дело опять-таки в словах «лабораторный» или «для научного применения».

За одинаковыми названиями сходных вещей может скрываться чудовищная разница в возможностях. Мешалку IKA можно оставить работать круглосуточно 7 дней подряд без перерыва, она не перегреется и вполне на это рассчитана. Ее замкнет в последнюю очередь из всех приборов. Можно при работающем перемешивании для начала поставить на нее кастрюлю со спиртом и хлестать туда жидкого азота (минус 195С), конечно же проливая его, пока не будет минус 70 градусов в кастрюле; а потом этой же мешалкой начать разогревать до 280С другой синтез. Рассыпать щелочи, а потом залить концентрированной кислотой – пфф, да что ей будет, даже при падении на кафель выживает. Разлить на ней литр отработанного масла, который потом оттирать чистым растворителем? Легко!

И так каждый рабочий день на протяжении нескольких лет, так что при таком подходе экономить на оборудовании – плохая мысль. Плюс к надежности – в колбе легко может быть только реактивов на полцены этого аппарата, которые очень не хотелось бы продолбать из-за внезапного отказа такой, в общем-то несложной штуки.

PS ни одна мешалка при написании не пострадала, данные действия совершенно точно не поощряются производителем.
PSS отечественные лаборатории и ученые выглядят намного хуже, чем в рекламном ролике.

​​Как вы думаете, что делал аппарат с названием педоскоп? А если скажу, что он стоял во многих обувных магазинах в начале прошлого века легче точно не станет. А вот покупателям того времени, в отличии от нас, он экономил не мало сил при примерке.

Открытие рентгеновских лучей или Х-лучей в 1895 году (на эту тему можно подискутировать, на самом деле) оказалось весьма значимым с практической точки зрения. Рентгеновские снимки разных частей человеческой тушки начали делать буквально сразу же и продолжают до сих пор – все эти флюорографии, ныне весьма известное КТ легких и много-много чего еще для лечения людей.

Торговец хирургическими инструментами Кларенс Каррер в 1924 году на сходном принципе запатентовал аппарат из той же области – педоскоп, который весьма пришелся по душе обувным магазинам. Клиент примеряет новую пару, засовывает ногу в аппарат, делается рентгеновский снимок; клиент смотрит в трубку, девайс просвечивает тапочек до костей клиента, который понимает, как нога сидит в обувке. Удобная же штука, которая избавляет от долгих мук выбора! Умножить на грамотный маркетинг и любовь народа к техническому прогрессу. Думали так до 60-ых в Америке и Европе в обувных магазинах, хотя аппарат был весьма недешевым – около 10000$ на современные деньги. Вам размерчик побольше принести?

Один нюанс, который постепенно убирал аппараты куда подальше. Икс лучи = ионизирующее излучение = не полезно для здоровья. Про мгновенный риск ожога знали еще ребята в XIX веке, а вот долговременные эффекты от радиации изучали в 40-50ых и позже. Больше всех собирали не богатые покупатели, перемеряющие десятки пар, а продавцы. Эффективная годовая доза у продавцов была ОЧЕНЬ большой по современным представлениям: от вредной флюорографии в 100 РАЗ меньше. Так что аппараты к 70-ым были полностью запрещены в США и канули в небытие.

​​Некоторые млекопитающие любят промочить горло. Вовсе необязательно отбирать у людей початые бутылки, как делают некоторые обезьяны, им достаточно полакомиться подзабродившими фруктами. В стадии алкогольного опьянения звери становятся более агрессивными, они могут чутка раскачиваться, короче типичная картина из бара в исполнении животных, разве что в караоке не поют.

Однако зверям нужно совсем немного, что в случае каких-нибудь морских свинок это вполне понятно – масса то небольшая. А вот в случае слонов этот нюанс даже заставлял усомниться ученых в пристрастиях – как огромную тушу в пару ТОНН может вынести с мангового компота небольшой крепости?

Новейшее исследование как раз про это. Изучив генетическую информацию для 79 видов млекопитающих удалось выявить одну из возможных причин. Это ген ADH7, который кодирует фермент который помогает удалять опьяняющие вещества. Задолго до появления виноделия, примерно 10 миллионов лет назад, люди, шимпанзе и гориллы приобрели общую мутацию в этом гене. В итоге – повышена эффективность фермента в отношении этанола примерно в 40 раз.

Это коррелирует с диетой: крупный рогатый скот и лошади поедают меньше фруктов и нектаров и являются плохими метаболизаторами алкоголя. Такая вот генная дисфункция. Однако, ислследование не объясняет вот прям всего: у землероек нет мутации в этом гене, а выпивать они могут достаточно много.