Физик объяснил, почему эффективно бегать от дождя

Все мы попадали в ситуацию, оказавшись на улице без зонта под дождём. Будь то лёгкий моросящий дождь или сильный ливень, инстинкт подсказывает нам, что бег сведёт к минимуму вероятность намокания. Но так ли это на самом деле? Давайте рассмотрим эту распространённую дилемму с научной точки зрения.

Можно ли построить простую модель, чтобы выяснить, действительно ли увеличение скорости уменьшает количество намокшей воды? Точнее, зависит ли количество воды, попадающей на вас, от вашей скорости? И существует ли идеальная скорость, которая минимизирует общее количество воды, попадающей на вас по пути из точки А в точку Б?

Давайте разберёмся в этом, сохраняя простой сценарий. Представьте, что дождь падает равномерно и вертикально. Мы можем разделить ваше тело на две поверхности: вертикальную (перед и спина) и горизонтальную (голова и плечи).

При движении под дождём на вертикальные поверхности, такие как тело человека, попадает больше капель дождя, поскольку скорость движения увеличивается. С точки зрения идущего, капли кажутся падающими под углом, с горизонтальной скоростью, равной его собственной скорости ходьбы.

Хотя быстрая ходьба означает большее количество капель в секунду, она также сокращает время пребывания под дождём. В результате эти два эффекта уравновешивают друг друга: больше капель в единицу времени, но меньше времени под дождём в целом.

Когда пешеход неподвижен, дождь падает только на горизонтальные поверхности — верхнюю часть головы и плечи. Когда пешеход начинает двигаться, на него попадают капли дождя, которые упали бы впереди, но при этом он пропускает капли, которые теперь падают сзади. Это создаёт баланс, и в итоге количество дождя, попавшего на горизонтальные поверхности, остаётся неизменным, независимо от скорости ходьбы.

Однако, поскольку при более быстрой ходьбе общее время пребывания под дождём сокращается, общее количество воды, собранной на горизонтальных поверхностях, будет меньше.

Человек с признанной смертью мозга очнулся в тот момент, когда у него собирались изъять органы

Случай, когда мужчина из Кентукки очнулся в тот момент, когда его органы собирались забрать для донорства, поставил под сомнение протоколы, используемые американскими больницами и сетями донорства органов для квалификации смерти.

Информатор Найколетта Мартин рассказала об этом ужасающем случае в письме, адресованном сентябрьским слушаниям в комитете по энергетике и торговле Палаты представителей Конгресса США, посвящённым национальной системе закупки и трансплантации органов.

Работая специалистом по сохранению органов в организации Kentucky Organ Donor Affiliates (KODA), Мартин якобы просматривала записи о хирургической операции, проведённой в октябре 2021 года.

Согласно докладу американской общественной радиовещательной организации National Public Radio (NPR), в этих записях говорилось о том, что донор подавал признаки жизни после клинического теста на пригодность сердца к трансплантации.

«Донор очнулся во время процедуры катетеризации сердца, которая проводилась тем утром», — рассказал Мартин корреспонденту NPR Робу Стейну. «Он метался по столу».

В центре инцидента оказался 36-летний Энтони Томас «Ти Джей» Гувер II, который был доставлен в больницу Baptist Health в Ричмонде, штат Кентукки, после передозировки наркотиков.

После остановки сердца Ти Джея признали мёртвым, отключили от системы жизнеобеспечения и подготовили к донорству органов в соответствии с его пожеланиями.

Сестра Ти Джея Донна Рорер была рядом с братом после его смерти. Вместе с другими членами семьи Рорер вспомнила, что по дороге в операционную видела, как Ти Джей открыл глаза и огляделся, а персонал сказал, что это обычный рефлекс.

Лишь позже, когда Ти-Джей стал демонстрировать более утрированные движения на операционном столе и «заметно плакал», медицинский персонал в палате забеспокоился.

В хаотичной и эмоционально насыщенной реакции на ситуацию хирурги отказались продолжать процедуру, даже когда KODA якобы попросила другого врача проследить за ней — что KODA отрицает.

Хирург, который проводил операцию, сказал: «Я завязал. Я не хочу иметь с этим ничего общего», — рассказала NPR специалист по сохранению органов в больнице Наташа Миллер.

К счастью, Ти Джей остался жив и находится под присмотром своей сестры, хотя, согласно отчёту NPR, у него сохраняются проблемы с речью, памятью и передвижением.

Мужчинам и женщинам нужны разные завтраки для снижения веса

Ваш выбор завтрака может быть персонализирован в зависимости от вашего метаболизма — если вы пытаетесь оставаться стройным. Новое исследование показывает, что мужчины и женщины по-разному перерабатывают и накапливают энергию из пищи, что может повлиять на потерю веса.

Исследование двух биологов из Университета Ватерлоо в Канаде было основано на моделях, включающих множество органов, которые описывают ключевые половые различия в метаболических реакциях на пищу после голодания в течение нескольких часов.

«Если вы пытаетесь похудеть, поддержать вес или просто сохранить энергию, важно понимать, как диета влияет на ваш метаболизм, — говорит специалист по вычислительной биологии Стефани Або.

Для мужского метаболизма предпочтительнее пища с высоким содержанием углеводов (например, овёс или зерно), а для женского — пища с большим количеством жиров (например, омлет или авокадо).

Другими словами, это означает, что такие продукты могут быть более подходящими для поддержания энергии, уменьшения жировых отложений и регулирования уровня сахара в крови — хотя завтрак, конечно, является лишь одной частью общей картины.

«Зачастую мы располагаем меньшим количеством исследовательских данных о женском организме, чем о мужском», — говорит математический биолог Анита Лейтон.

«Построив математические модели на основе имеющихся данных, мы можем быстро проверить множество гипотез и скорректировать эксперименты так, как это было бы непрактично при использовании людей».

Модель, разработанная Або и Лейтоном, охватывала метаболические процессы во многих частях тела, включая сердце, печень и желудочно-кишечный тракт, а также скелетные мышцы и жировую ткань (или жир).

Также было включено большое количество метаболитов (продуктов метаболизма), включая глюкозу, гликоген, инсулин и свободные жирные кислоты (СЖК). Эти метаболиты отслеживались во время приёма пищи и голодания.

Ключевое значение для результатов исследования имели различные способы, которыми мужчины и женщины расщепляют жиры для получения энергии после еды, что в свою очередь влияет на выбор продуктов питания, которые дополняют, а не мешают этим метаболическим процессам.

«Поскольку у женщин в среднем больше жира в организме, чем у мужчин, можно подумать, что они будут сжигать меньше жира для получения энергии, но это не так», — говорит Лейтон. «Результаты моделирования показывают, что женщины накапливают больше жира сразу после еды, но также сжигают больше жира во время голодания».

Астрономы обнаружили сложные молекулы углерода в межзвёздном пространстве

Команда под руководством исследователей из Массачусетского технологического института (США) обнаружила в далёком межзвёздном облаке газа и пыли крупные молекулы, содержащие углерод.

Но это не просто ещё одна молекула для коллекции. Результат, о котором сообщается в журнале Science, показывает, что сложные органические молекулы (с углеродом и водородом), вероятно, существовали в холодном, тёмном газовом облаке, из которого возникла наша Солнечная система.

Более того, молекулы держались вместе вплоть до образования Земли. Это важно для нашего понимания раннего зарождения жизни на нашей планете.

Молекула, о которой идёт речь, называется пирен — полициклический ароматический углеводород или сокращённо ПАУ. Сложно звучащее название говорит о том, что эти молекулы состоят из колец атомов углерода.

Химический состав углерода — основа жизни на Земле. Давно известно, что ПАУ в изобилии присутствуют в межзвёздной среде, поэтому они занимают важное место в теориях о том, как возникла жизнь на Земле на основе углерода.

Мы знаем, что в космосе есть много крупных ПАУ, потому что астрофизики обнаружили их признаки в видимом и инфракрасном свете. Но мы не знали, какие именно ПАУ они могут быть.

Пирен — самый крупный ПАУ, обнаруженный в космосе, хотя это так называемый «маленький» или простой ПАУ, состоящий из 26 атомов. Долгое время считалось, что такие молекулы не могут выжить в суровых условиях звёздообразования, когда всё вокруг омывается излучением новорождённых солнц, разрушающим сложные молекулы.

По этой причине считалось, что молекулы, состоящие более чем из двух атомов, не могут существовать в космосе, пока они не были найдены. Кроме того, химические модели показывают, что пирен очень трудно разрушить после его образования.

В прошлом году учёные сообщили, что обнаружили большое количество пирена в образцах с астероида Рюгу в нашей Солнечной системе. Они утверждали, что, по крайней мере, часть этого вещества должна была быть получена из холодного межзвёздного облака, существовавшего до нашей Солнечной системы.

Прорывное изображение чёрной дыры Млечного Пути имеет недостатки, предполагает новый анализ

Группа исследователей из Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ) утверждает, что новаторское изображение сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей галактики не соответствует действительности.

Оригинальное изображение Стрельца А* было построено на основе данных, полученных коллаборацией телескопов Event Horizon Telescope Collaboration, которая представила снимок общественности в мае 2022 года. На нём центральная чёрная дыра нашей галактики была представлена в виде зловещего чёрного облака, окружённого кольцом света — аккреционным диском дыры. В своей недавней работе команда предполагает, что объект, скорее всего, имеет вытянутый диск. Команда опубликовала своё предположение о структуре чёрной дыры в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

На снимке 2022 года изображена чёрная дыра под названием Sagittarius A* с массой в четыре миллиона солнечных масс. Это первое изображение объекта в ядре нашей галактики и второе изображение чёрной дыры на телескопе Event Horizon Telescope (или EHT). Первое изображение чёрной дыры — первое в истории изображение чёрной дыры Мессье 87 (M87) — было опубликовано EHT в 2019 году.

«Мы предполагаем, что изображение кольца возникло в результате ошибок при анализе изображений EHT и что часть его является артефактом, а не реальной астрономической структурой», — заявил Миёси Макото, астроном из NAOJ и соавтор работы, в релизе Королевского астрономического общества.

В своём исследовании команда проанализировала те же данные 2017 года, на основе которых EHT Collaboration построило своё изображение чёрной дыры. Но команда использовала другой метод анализа, чем коллаборация, что указывает на вытянутый аккреционный диск по сравнению со структурой в виде пончика, наблюдаемой на изображении 2022 года.