Wielki model dorzecza rzeki Missisipi.


Po wielkich powodziach w dorzeczu Missisipi w 1928 roku uchwalono ustawę o kontroli powodzi.
Na jej podstawie natychmiastowo wdrożono plan kontroli wód tej wielkiej rzeki. Na początku lat trzydziestych Korpus Inżynieryjny Armii zbudował blisko 20 tam i śluz, setki kanałów odpływowych i prawie półtora tysiąca nowych kanałów przeciwpowodziowych.
Nieoswojona rzeka znów dała się we znaki w roku 1936. Reakcją na powódź były działania w dotkniętych przez nią miejscach co skutkowało wylewaniem wód na nowe grunty.
Szef inżynierów Korpusu Inżynierów Armii Stanów Zjednoczonych,Major Eugene Reybold, zdał sobie sprawę z wad obecnego podejścia - wpadł na pomysł budowy modelu całego dorzecza Missisipi gdzie można będzie symulować zachowanie się wód i opracować plany kontroli powodzi w całym dorzeczu.
W 1943 roku w pobliżu Clinton w stanie Missisipi niedaleko Vicksburga rozpoczęto przygotowania terenu pod budowę modelu.
Reybold otrzymał pozwolenie na zatrudnienie niemieckich jeńców wojennych jako robotników do oczyszczenia terenu. Prace trwały do maja 1946 roku.


W ciągu następnych dwóch dekad ukształtował się model dorzecza rzeki Missisipi. Model zbudowano w przerysowanej skali pionowej 1:100 i skali poziomej 1:2000. Uważano, że większa skala pionowa zmniejsza napięcie powierzchniowe, a tym samym lepiej symuluje turbulencje. Cały model składał się z indywidualnie odlewanych betonowych paneli.
Woda z pobliskiego strumienia była rozprowadzana po całym modelu za pomocą złożonego systemu rur i pomp. Reybold zaprojektował również wieżę ze zbiornikiem z którego mógł w krótkim czasie wypuszczać duże ilości wody, tym samym symulując powodzie.




By wykonać pomiary i zebrać dane zainstalowano 76 przyrządów dopływowych i odpływowych, w tym 160 przyrządów, które symulowały normatywną pogodę i zdarzenia powodziowe. Cały dzień można było symulować w 5 minut.

Pierwszy sukces odniesiono w 1952 roku, w którym,udało się przeciwdziałać i ograniczyć skutki powodzi – model zapobiegł stratom szacowanym na ok. 65 milionów dolarów.Działał do 1973 roku
W latach dziewięćdziesiątych został oznaczony jako punkt orientacyjny w stanie Missisipi i na krótki okres wokół miejsca utworzono park miejski. Kiedy koszt utrzymania parku stał się zbyt wysoki, został porzucony. Model dorzecza rzeki Missisipi popadł w ruinę i obecnie jest porośnięty krzakami.
#usa #rzeka #nauka #powodz #modelarstwo #ciekawostki

16

"Nasz mózg jest niezmiernie skomplikowanym i ciekawym urządzeniem, ale czy jest tak rozwinięty, że może pojąć cały Wszechświat i całą matematykę? Chyba nie. Ba, zaryzykowałbym stwierdzenie, że na pewno nie. Dlatego możemy podejrzewać istnienie struktur matematycznych, których nigdy nie poznamy, a one i tak będą rządzić jakimiś zjawiskami, które dla nas pozostaną niezbadane. W tym sensie nie wykluczam, że matematyka rządzi wszystkim, ale ta matematyka, która dla nas jest nieosiągalna".
https://magazynterazpolska.pl/pl/a/bog-jest-autorem-racjonalnosci-swiata
#nauka #matematyka #kosmologia #Bóg

6

Wyższa Szkoła Nauk Stosowanych ze szwajcarskiej Gryzoni wyliczyła liczbę Pi do 62,8 biliona miejsc po przecinku. Zajęło to 108 dni i 9 godzin. Poprzednie wyliczenie (Timothy Mullican z roku 2020) miało 50 bilionów. A jeszcze wcześniejsze, wyliczone przez Google (2018) 31,4.
Komputer użyty przez naukowców szwajcarskich wypluł wynik 2x szybciej niż ten użyty przez Google i 3,5x szybciej niż ten użyty przez Timothy Mullicana.
Jak przyznają sami naukowcy liczba ta nie będzie miała większego zastosowania praktycznego, chodziło jedynie o sprawdzenie i skalibrowanie komputera.
#swissinfo #nauka #ciekawostki #komputery

7

Ptaki wyczuwają zbliżające się tornado

Ptaki słyszą, jak nadciąga tornado - i zawczasu się ewakuują, a kiedy wiatr ucichnie, wracają do gniazd. Potwierdziły to badania amerykańskich lasówek, które przed tornadem ostrzegają infradźwięki. Wyniki ich badań przedstawia "Current Biology". Migracja to dość częste zachowanie zwierząt. Pozwala opanować różne siedliska w tych porach roku, w których sprzyja pogoda, unikając miesięcy zbyt zimnych lub zbyt gorących. Do najlepiej kojarzonych zwierząt migrujących należą ptaki.
https://www.studentnews.pl/img/wo/0/90/Ptak-z-rodziny-lasowek-fot-public-domain-obrazek_sredni_4047090.jpg

Ptaki, które migrują regularnie co sezon, mogą przyspieszyć albo opóźniać moment startu, choćby ze względu na niekorzystną pogodę albo w oczekiwaniu na sprzyjające wiatry. Mogą też na pewien czas zmienić kierunek, gdy na ich drodze pojawi się przeszkoda natury ekologicznej czy meteorologicznej.

Nie wiadomo jednak było dotychczas, czy ptaki migrujące regularnie podejmują niespodziewane, odległe wędrówki w reakcji na dodatkowe, nadprogramowe bodźce.

Przykład takiego zachowania opisali naukowcy amerykańscy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley (UCB), a także uniwersytetów Tennessee i Minnesoty. Zaobserwowali oni nadprogramową migrację niewielkich ptaków - lasówek (Vermivora chrysoptera), w reakcji na zbliżające się tornado w kwietniu 2014 r.

Zimę lasówki V. chrysoptera spędzają w Kolumbii, natomiast gniazdują i rozmnażają się m.in. w górach Cumberland, w północno-wschodniej części stanu Tennessee. Chcąc sprawdzić, czy śledzenie lasówek jest w ogóle możliwe, doktor z UCB i jego zespół założył w maju 2013 specjalne czujniki światła dwudziestu lasówkom. Odczyty z tych czujników pozwalają badaczom obliczać i śledzić przybliżone miejsce pobytu ptaków w czasie migracji.

Po roku, wiosną 2014 r., spośród ptaków z nadajnikami do Tennessee wróciło aż dziesięć. Naukowcy obserwowali je w terenie, kiedy dostali ostrzeżenie o zbliżającym się tornado. W dużej części Stanów wiatry przyniosły wówczas ogromne straty - doprowadziły do śmierci 35 osób i spowodowały uszkodzenia domów wycenione na ponad 1 miliard dolarów.

Po burzy naukowcy zdołali schwytać pięć lasówek z czujnikami. Ich odczyty wskazywały na to, że wszystkie ptaki na dzień albo dwa przed nadejściem tornada niespodziewanie się ewakuowały.

Czujniki pokazały, że ptaki wyleciały z Appalachów i przemieściły się 700 km na południe, w stronę Zatoki Meksykańskiej. Uciekły na południe, schodząc ze szlaku tornada. W rozmowie z BBC naukowiec stwierdził, że "W sumie przeleciały co najmniej 1500 km". Na początku maja wszystkie pięć wróciło na teren, wybrany początkowo jako miejsce gniazdowania.

Ewakuacja odbyła się prawdopodobnie w momencie, kiedy tornado było oddalone o setki kilometrów, a w miejscu gniazdowania na pewno nic nie wskazywało na rychłą zmianę pogody. Co w takim razie zaalarmowało ptaki? Zdaniem badaczy mogło to być odległe echo wichury, przenoszone przez infradźwięki - odgłosy tak niskie, że niesłyszalne dla ludzkiego ucha. Taki niski dźwięk może się jednak nieść na tysiące kilometrów i służyć jako sygnał wczesnego ostrzegania, bardzo czytelny dla zwierząt.

"Mało prawdopodobne jest to, że jedynie ta grupa ptaków słyszała te odgłosy" - sugeruje naukowiec cytowany przez BBC. Jego zdaniem nawet podczas zwykłego podglądania ptaków przed nadejściem wichury "wydawało się, jakby było ich nieco mniej".

Naukowcy zaznaczają, że u niektórych ptaków zdolność do słyszenia infradźwięków pomaga znajdować kierunek.

Badanie opisane w "Conservation Biology" świadczy o tym, że ptaki, które rutynowo migrują, są w stanie w wyjątkowych sytuacjach zmieniać swoje zwyczaje, np. wyruszać w podróż w momencie, kiedy teoretycznie właśnie ją ukończyły.

Klimatolodzy ostrzegają, że w związku z antropogenicznymi zmianami klimatu w przyszłości zwiększy się częstotliwość sztormów i tornad dla pewnych terenów. Wobec tego próbę zrozumienia reakcji zwierząt na zmiany w otoczeniu, obok ciekawości badawczej, tłumaczy również czysty pragmatyzm.
#szortydeadlyo #ciekawostki #nauka #zwierzeta #natura

13

Powstał robot-kameleon, który potrafi dopasować kolory do otoczenia w czasie rzeczywistym

Zespół naukowców pracujących na Uniwersytecie Narodowym w Seulu opracował robota-kameleona, który potrafi zmieniać kolory w czasie rzeczywistym tak, by dopasować się do barw otoczenia.
https://dzienniknaukowy.pl/assets/media/kameleonrobot.jpg

W królestwie zwierząt wiele gatunków zmienia swój wygląd, aby uniemożliwić drapieżnikom ich dostrzeżenie. Prawdopodobnie najbardziej znanym przykładem jest kameleon. Słynna jaszczurka posiada zdolność zmiany ubarwienia, aby dopasować się do tła. Umiejętności te częściowo odwzorowali naukowcy z Uniwersytetu Narodowego w Seulu. Stworzyli oni robota, który może automatycznie wtapiać się w otoczenie w czasie rzeczywistym.

W artykule opublikowanym w czasopiśmie „Nature Communications” (DOI: 10.1038/s41467-021-24916-w) grupa badaczy opisała konstrukcję „skóry” zastosowanej w robocie i jej możliwe zastosowania.
Jak wtopić się w otoczenie?
Kopiowanie skomplikowanych mechanizmów biologicznych, które pozwalają kameleonom na natychmiastową zmianę koloru, nie jest łatwym zadaniem. Zespół naukowców z Seulu nie jest też pierwszym, który podjął się opracowania technologii przypominającej aktywne kamuflowanie się kameleonów. Jednak poprzednie wysiłki nie funkcjonowały szczególnie dobrze.

Do stworzenia swojego robota zespół koreańskich uczonych zastosował termochromowe ciekłe kryształy. Materiały termochromowe należą do grupy materiałów zdolnych do odwracalnej zmiany koloru pod wpływem temperatury. Przybierają one różne barwy w różnych temperaturach. Koreańscy badacze stworzyli z nich spiralne struktury, które odbijały światło o określonych długościach fal. Różne temperatury tworzyły struktury o różnej wielkości, pozwalając na wyświetlenie praktycznie dowolnego koloru. W ten sposób powstała pierwsza warstwa „skóry” robota-kameleona. Druga warstwa została zbudowana ze srebrnych nanoprzewodów, spełniających funkcje grzałki, by naukowcy mieli kontrolę nad temperaturą w ciele robota.

Następnie naukowcy nałożyli dwie warstwy „skóry” na model kameleona. Dodali detektory barw na brzuch robota, a do jego wnętrza wrzucili całe okablowanie oraz mechanizmy, które umożliwiają mu poruszanie się, wykorzystanie czujników podbrzusznych do rozpoznawania kolorów, przetwarzanie otrzymanych informacji, a następnie wysyłanie sygnałów do sieci grzejników. Uczeni dodali również kilka wstępnie zaprojektowanych wzorów kolorów, aby umożliwić robotowi zmianę nie tylko koloru skóry, ale także przybranie określone barwy na swoim robotycznym ciele.
Robot-kameleon
Naukowcy zademonstrowali zdolność robota do zmiany koloru w czasie rzeczywistym publikując nagrania, na których robot porusza się po panelu z sekcjami w różnych kolorach. Jak widać na poniższym materiale wideo, robot dostosowuje się do otoczenia w bardzo szybkim tempie. Wygląda to dość przekonująco.
https://youtu.be/yh4P68BHodo

Osiągnięcia zespołu to znaczący krok naprzód w badaniach nad aktywnym kamuflażem, mimo że prace są nadal na wstępnym etapie.

Technologia opracowana przez koreańskich badaczy z pewnością będzie rozważana do zastosowań wojskowych. Armia będzie z pewnością zadowolona z aktywnie kamuflujących się dronów wywiadowczych czy mundurów z tak zaawansowanym maskowaniem. Ale stojący za odkryciem uczeni wskazują też, że ich wynalazek można stosować do celów kosmetycznych, by ukryć jakąś wadę, w ubraniach czy elewacjach budynków. Z czasem pojawi się pewnie jeszcze kilka ciekawych pomysłów dotyczących zastosowania opracowanej technologii kamuflażu.

Choć niezwykle obiecujący i wyjątkowo fajny dla oka, aktywny kamuflaż ma pewne wady. Zmiana koloru w oparciu o różnice temperatur oznacza, że ​​temperatura otoczenia może mieć duży wpływ na sposób, w jaki działa kamuflaż. Co więcej, musi zostać poprawiona gęstość pikseli, aby dostosować się do scenerii spotykanej w naturze, ponieważ środowisko często zawiera drobne szczegóły, których robot-kameleon nie zdoła odwzorować.
#szortydeadlyo #robotyka #nauka #technologia

14

Polak wśród odkrywców potencjalnej substancji przeciwmiażdżycowej

Substancję będącą inhibitorem enzymu odpowiedzialnego za rozwój miażdżycy zidentyfikował zespół naukowy z udziałem Polaka - dr. hab. Michała Ponczka z Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Łódzkiego.
https://dzienniknaukowy.pl/assets/media/miazdzyca.jpg

Konwertaza proproteinowa subtylizyna/kexin typu 9 (PCSK9) to enzym, który od dawna pozostaje jednym z kluczowych celów badań nad lekami zapobiegającymi miażdżycy. Jej związanie z receptorem lipoprotein o małej gęstości (LDLR) prowadzi bowiem do rozwoju tej choroby. Jeżeli udałoby się znaleźć cząsteczkę, która skutecznie hamuje PCSK9 - poprzez tworzenie z nią stabilnego kompleksu - możliwe byłoby zahamowanie postępu miażdżycy, która jest jedną z głównych przyczyn udaru mózgu i zawału serca.
Poszukiwania
W artykule pt. „Finding inhibitors for PCSK9 using computational methods” opublikowanym na łamach prestiżowego pisma „PLOS ONE” (DOI: 10.1371/journal.pone.0255523) grupa badawcza z udziałem dr. Ponczka opisała metodę identyfikowania potencjalnych inhibitorów PCSK-9 za pomocą zaawansowanych metod obliczeniowych opartych na bioinformatyce i cheminformatyce. Związki te mogłyby stać się w przyszłości nowymi lekami przeciwmiażdżycowymi.

- Mogłyby częściowo zastąpić znane od dawna statyny lub być stosowane razem z nimi, tak aby zapobiegać zatorom naczyń krwionośnych, prowadzącym do śmiertelnych udarów i zwałów – wyjaśnia dr Ponczek, cytowany w informacji prasowej z UŁ.

Wraz z naukowcami z Pakistanu (Lahore College for Women University) przyjrzał się on kilkunastu znanym lekom miażdżycowym: kaptoprylowi, zofenoprilowi, enalaprylowi, ramiprylowi, chinaprylowi, peryndoprylowi, lizynoprylowi, benazeprylowi, fosinoprilowi, cylazaprylowi, moeksiprylowi, trandolaprylowi, allicynie i teprotydowi. Stosując zaawansowane metody obliczeniowe naukowcy najpierw wyodrębnili grupę najlepszych kandydatów na leki (będącymi inhibitorami PCSK9), a następnie badając interakcje pomiędzy docelowym białkiem PCSK9 a zidentyfikowanymi obliczeniowo substancjami ustalili, które z nich mają największy potencjał do zostania skutecznym lekiem.

Zastosowane przez nich tzw. dokowanie molekularne ujawniło ostatecznie 10 najlepszych kandydatów na inhibitory PCSK9. Niektóre z nich, takie jak (S)-kanadyna, hesperetyna lub labetalol, to substancje pochodzenia roślinnego.

W ostatnim etapie badań naukowcy przeanalizowali je pod kątem właściwości farmakokinetycznych i biodostępności po podaniu doustnym. Okazało się, że kompleks (S)-kanadyna-PCSK9 jest najbardziej stabilny spośród wszystkich i to właśnie (S)-kanadyna może może być potencjalnym inhibitorem miażdżycy, który warto sprawdzić w przyszłych badaniach in vitro.
Nowe leki przeciwmiażdżycowe
- Dzięki rosnącej mocy obliczeniowej komputerów dynamika molekularna stała się obecnie bardziej dostępną techniką obliczeniową, dzięki której możliwe jest symulowanie zachowania kompleksów białko-ligand oraz wpływu leków na makrocząsteczki biologiczne, które można obliczyć nawet na poziomie atomowym - podsumowują autorzy publikacji.

Jak dodają, ich praca jest ważnym krokiem w kierunku opracowania nowych celów dla PCSK9, które mogłyby być podawane pacjentom jako prewencja lub terapia miażdżycy oraz innych chorób serca.

Miażdżyca jest jedną z głównych przyczyn udaru mózgu i zawału serca na świecie. Jej rozwój jest bezpośrednio z podwyższeniem poziomu LDL oraz apolipoproteiny B (apoB), która jest odpowiedzialna jest za wiązanie lipidów. Zatrzymanie apoB w ścianach tętnic może inicjować stan zapalny, powstawanie złogów i tworzenie się blaszek miażdżycowych zmniejszających przepływ krwi do różnych narządów.

PCSK9 jest zaś białkiem, które ma duże powinowactwo do receptora LDL (LDLR). Kiedy się z nim zwiąże, receptor nie przyłącza już samego LDL, co prowadzi do akumulacji cholesterolu i ryzyka rozwoju choroby wieńcowej. Dlatego też hamowanie PCSK9 i jego wiązania z LDLR jest kluczowe dla zapobiegania chorobie.

Jak przypomina Centrum Promocji UŁ, miażdżyca jest jedną z najczęstszych przyczyn zgonów wśród mężczyzn i kobiet w wieku 45-59 lat, a w przypadku osób powyżej 60 roku życia nawet najczęstszą. Według raportu GUS „Trwanie życia w 2019 roku” w 2018 r. z jej powodu zmarło ponad 130 tys. Polaków.
#szortydeadlyo #zdrowie #medycyna #nauka

9

Naukowcy mają poszlaki, że wszechświat ma (topograficznie) formę pączka z dziurką.youtube.com

https://youtu.be/Rqd6y6hrrQg
W swoim jednym z ostatnich opracowań naukowcy fizyki i astrofizyki z Ulm University (Niemcy) i Univ Lyon (Francja), doszli do wniosku, że topografia wszechświata może mieć kształt torusa (pączka z dziurką), a co za tym idzie jest on też skończony.

Badali wartości poszczególnych pasm promieniowania tła kosmicznego.
Symulacje wskazały, że wszechświat może być zaledwie 3~4 razy większy od tego jaki obecnie obserwujemy.
Przy założeniu, że (obserwowany) wszechświat ma 92 mld lat świetlnych średnicy, jego faktyczne rozmiary mogą oscylować między 276 a 368 mld lat świetlnych.

Nie jest to pierwsza teoria sugerująca się torusem, jako kształtem wszechświata. Ale jak dotąd jest to pierwsza z takim podparciem naukowym.
https://youtu.be/tbruPR3o0Zc

Link do pracy naukowej:
https://arxiv.org/pdf/2106.13205.pdf
#nauka #kosmos #ciekawostki #swiat #astronomia #astrofizyka #symulacja


6

Szwecja – największy na świecie model układu słonecznego.




Zbudowany w skali 1:20000000 rozciąga się na cały kraj i zapewnia ciekawą trasę podróży. Mniejsze modele planet można znaleźć w muzeach, obserwatoriach i innych szwedzkich instytucjach. Punktem wyjścia jest Sztokholm, gdzie znajduje się Słońce i planety wewnętrzne. Każdy model dostarcza informacji o astronomii i naukach przyrodniczych, ale także o związanej z nimi mitologii i kulturze.




Model kończy się w Kirunie 950 km od „Słońca”.


Słońce jest reprezentowane przez Avicii Arena zwany Globen




Merkury (25 cm średnicy) znajduje się w Sztokholmskim Muzeum Miejskim, 2900 m od Globe.




Wenus (średnica 62 cm) znajduje się w KTH (Royal Institute of Technology), 5500 m od Globe.





Ziemia i księżyc oddalone są od siebie o 20 metrów. Ziemia ma 65 centymetrów średnicy. Znajdują się w Szwedzkim Muzeum Historii Naturalnej, 7600m od Globe.




Pluton (o średnicy 12 cm) i jego księżyc Charon znajdują się w pobliżu południowych jezior Dellen, w Delsbo, 300 km od Globe.
strona: https://www.swedensolarsystem.se/en/
https://www.youtube.com/watch?v=W-Iq3i0TtOU
#astronomia #kosmos #szwecja #podroze #nauka

19

#kartkazkalendarza
31 lipca 1853 roku, podczas nocnej operacji we lwowskim szpitalu na Łyczakowie po raz pierwszy publicznie zastosowano lampę naftową projektu Ignacego Łukasiewicza. Lampę, w której nafta mogła się bezpiecznie palić wykonał blacharz lwowski Adam Bratkowski.
Datę 31 lipca 1853 roku uważa się za datę powstania polskiego przemysłu naftowego, a także pierwszą na świecie „transakcję naftową”- tego dnia szpital zakupił od Mikolascha, Łukasiewicza i Zeha 500 kilogramów nafty.
#historia #polska #technika #nauka

7

17 lipca 1921r.
Sto lat temu Frederick Banting wraz z asystentem Charlesem Bestem po raz pierwszy ekstrahowali insulinę.

Frederick Banting operuje psa w trakcie swoich pionierskich badań nad terapią insuliną
historia: http://wet.uwm.edu.pl/wiedza-ogolna/artykul/insulina-fascynujaca-historia-jej-odkrycia/
#nauka #medycyna #zdrowie #historia

8