CatScience

Продолжим пост

Более детально каждый вид операций, объект их применения и т.д. я разобрал в табличке, которую закинул в галерею.

Очень важный вопрос это тренировка хирургов для операций в невесомости (ещё раз в вопросу о медицинских манипуляциях на МКС и планетах солнечной системы), экипаж STS-90, который был задействован в медицинских манипуляциях в составе 4 человек, которые имели медицинское образование и работали в медицинских заведениях, тренировали 2 (ДВА!) года. Понятное дело, что не все два года их готовили к операциям на мышах и крысах, но точный объем тренировок на биологических образцах составил 100 часов для каждого астронавта, при этом результат тренировок на Земле был закреплён практикой на летающей лаборатории в условиях микрогравитации в количестве 2 часов на каждого специалиста на лаборатории KC-135 .

При этом в результате анкетирования они отмечали, что им требовалось привыкание к невесомости, чтобы достигнуть того уровня ловкости и уверенности, что был на Земле. В итоге никаких препятствий для операций они не наблюдали, НО время операций по сравнению с Землёй увеличилось минимум в полтора, а иногда и в два раза, что говорит о том, что протоколы операций и анестезии должны быть пересмотрены для типовых операций, если они планируются к реализации в космосе!!!

Однако, мне кажется, что то, что не ушла ловкость - это результат и тренировок на Земле и того, что сама миссия на шаттле это дни, тогда как долговременный космический полёт - это месяцы и годы, в которых нужна практика. Не уверен, что текущий уровень зрелости виртуальных тренировок позволит сохранить моторные и психологические навыки без значительной деградации в условиях объективно малого или, возможно, нулевого количества реальных операций в космосе.

Что касается СССР, то ни на "Мире" ни на "Бионах" никакой хирургии не было, а те крысы, которые присутствовали на "Бион-9" в 1989 году, были подвергнуты соответствующему нанесению травм на Земле в целях проверки, как ткани и кости заживают в условиях невесомости. На МКС все операции, которые проводились над грызунами, состояли в эвтаназии животных и последующего базового забора тканей после проведения сопутствующих экспериментов. При этом в условиях параболических полётов на летающей лаборатории СССР провело первую лапоратамию кролика в 1967 году, но почему-то далее этого дело не пошло. Что интересно, аналогичная операция в Европе была проведена только в 2003 году на Zero G plane на крысах - оцените, как много времени прошло между +- одинаковыми экспериментами.

К сожалению, сам шаттл "Колумбия" был утерян в результате ужасной аварии и не продолжил успешную последовательность таких исследований.

Если подытожить, то STS-90 это прекрасная биологическая миссия, которая дала ключевые выводы, которые я предпочту сохранить на языке оригинала - "Good surgeon on the ground should be a good surgeon in space"!


p.s. Новогодние закончились и все знаки говорят, что новые посты будут ещё не скоро :(

#space #космос #медицина #биология #лонгрид

В связи с произошедшими событиями на МКС как никогда актуальна становится тема медицины в долговременных полётах как на околоземной/окололунной/налунной орбитах и миссиях, так и на более далёких планетах.

Решил немного копнуть в эту тему и, вопреки бытующему мнению, хочу сообщить, что первые хирургические операции происходили не в миссии STS-90 элемент программы Neurolab на шаттле "Колумбия" в 1998 году. На самом деле первые хирургические манипуляции были проведены на той же "Колумбии" в миссии STS-58 элемент программы SLS-2 в 1993 году, т.е. на 5 лет раньше. Важно понимать при этом, что на SLS-2 проводилась исключительно эвтаназия крыс с их вскрытием для анализа мышц скелета.

После успеха SLS-2 было решено осуществить уже настоящую хирургию: наркоз, сложные хирургические манипуляции, вывод из наркоза и восстановление после манипуляций с сопутствующим анализом их успеха, а также переливка в тела объектов исследования больших объёмов опасных жидкостей для консервации полученных научных результатов.

Для этого были отправлены 18 беременных мышей и 152 крысы (часть крыс погибла в космосе самостоятельно), из которых все 18 мышей и 43 крысы были запланированы к операциям, при этом для самой операционной деятельности был спроектирован специальный биологический бокс GPWS, который я приложил в галерее.

Из-за особенностей его конструкции и, о чудо, невесомости, была разработана специальная система крепления двух хирургов, чтобы в нём могло работать 2 человека (и это тоже в галерее, при этом часть фото положу во втором посте). Хирурги крепились к полу ногами, отдельно за талию, а в процессе должны были фиксировать свою голову её прижатием к GPWS и использовать увеличительные линзы. Фото хирургов в них тоже в галерее. Что интересно, в протоколе операционной деятельности при снятии любого острого предмета - скальпеля или шприца с липучек в операционном боксе факт этой активности должен быть подтверждён специальной громкой голосовой командой.

Также для операций был создан специальный устанавливаемый именно на время операций столик с милейшим тёпленьким пробковым покрытием. Крыскам не должно быть холодно в процессе, чтобы они могли потом нормально восстановиться.

Они же не знали, что через 3 дня после того, как доктора убедятся, что с ними всё нормально, раны зажили, последствий от анестезии нет, животные будут вознесены на алтарь науки. Правда, после этого все поймут, что установленные животным метки для анализа того, как в условиях невесомости работают процессы передачи нервных импульсов, метки не переместились из ног, куда они были установлены хирургами абсолютно правильно, в спинной мозг, по причине некачественных меток. Впрочем, это не единственная проблема в миссии - из-за проблем с мониторингом содержания крыс, как я уже писал ранее, не были оперативно внесены изменения и часть крысят погибла, у части отвалились метки для считывания мозговой активности и т.д. Собственно, проблемы с операциями начались с момента анестезии, так как на шаттле не было весов для крыс и для расчёта массы наркоза использовалась длина хвоста крысы, как чётко коррелирующая с массой крысы. Кто ж знал, что так работает на Земле, а в космосе крысы росли медленнее, поэтому дозу наркоза уменьшили на 25% и всё закончилось хорошо.

Спектр операций был довольно широк и включал в себя краниотомию, торакотомию, диссекцию, ламинэктомию и лапаротомию.

Краниотомия - вскрытие черепа для доступа к мозгу и его оболочкам, установки электродов или забора тканей.

Торакотомия - вскрытие грудной клетки для доступа к сердцу, лёгким и крупным сосудам, выполнения манипуляций.

Диссекция - анатомическое препарирование тканей и органов с их разделением и отбором образцов для анализа.

Ламинэктомия - удаление дуги позвонка для доступа к спинному мозгу, корешкам и оболочкам.

Лапаротомия - вскрытие брюшной полости для доступа к кишечнику, печени и другим органам, выполнения вмешательств.

#space #космос #медицина #биология #лонгрид

Как спасти животных от доклинических исследований препаратов? На помощь приходят физики, физиологи, фармакологи и инженеры. Вместе этот дрим тим пытается изобрести модели, которые помогут уйти от использования лабораторных животных в фармации.

Начнем с базы: лабораторные животные необходимы, чтобы обычный человек смог принять препарат и не отравиться. На них изучают токсичность препарата и его взаимодействия с организмом. Для подобных исследований специально выводят т.н. «чистые линии» животных в контролируемых условиях (кто родители, чем кормим, и т.д.). Однако содержание животных и требования к экспериментам на них — это дорого. Стоимость одного грызуна около 1000 руб, грызунов надо около 200 минимум, а это мы еще не считаем содержание. Кроме того – это грустно. После экспериментов, животное усыпят, если это не исследование токсичности. Там животному предстоит принять высокую дозу препарата и выдать данные для оценки летальной концентрации, на этом его жизнь будет завершена.

Тем не менее, у такого подхода есть минус помимо цены и гуманизма. У нас с животными разная физиология. В базовых вещах, вроде процессов переваривания и работы систем органов, мы похожи. А вот на уровне метаболизма и превращения веществ – отличаемся. Подобные различия спровоцировали, например, Талидомидовую трагедию. Талидомид – средство от тошноты с седативным эффектом для беременных женщин, тестировался на мышах и крысах, на которых не давал критичных побочных эффектов. После выпуска на рынок обнаружился тератогенный эффект – после приема препарата рождались дети с врожденными дефектами развития из-за чего пострадало тысячи семей.

Последние десятилетия фармакологи, физиологи, физики и инженеры взялись за устранение недостатков исследований на животных по-своему: разработкой искусственных моделей человеческого организма. Сегодня нашей задачей становится сделать такую тест-систему, которая позволит оценить параметры токсичности и взаимодействий прямо в «лабе». Это уже сейчас снизило число использований животных, например, для регистрации таблеток-копий известных препаратов (так называемые «дженерики» - более дешевые аналоги). Для этого используют тесты биоэквивалетности: мы берем препарат с известными данными А, берем нашу копию Б, кладем их в чаши с жидкими средами, имитирующими желудок, кишечник и ротовую полость, ставим над ними мешалку (имитация перистальтики). Засекаем время и отбираем пробы каждые 15 минут, измеряем концентрацию препаратов в этих средах. Если препараты А и Б совпадают – можно использовать известные данные токсичности и взаимодействии и не идти за животными.

Кроме таблеток такие тесты с высокой достоверностью можно применить для капсул, а вот мази, инъекции и пластыри останутся в стороне. А ведь это мы только говорим о простых копиях, а не о новых препаратах

Еще одним «заменителем» считают тест-системы формата «орган на чипе» — это когда мы берем клетки, например, печени и выращиваем маленькую ее версию на чипе. Собирая из чипов систему человеческого организма, можно добиться высокой степени достоверности при оценке препаратов. Но это в 5-10 раз дороже, чем животные. Альтернативой можно назвать попытку воссоздать параметры нашего тела с помощью схожих материалов и знаний физиологии. Существуют модели, позволяющие оценить скорость, с которой препарат проникает через мышечную ткань в кровь. Их делают из желатиновых студней с подбором химического состава, близкого к мышце, а кровоток моделируют с помощью трубок, по которым за секунду прогоняют рассчитанный объем искусственной крови. Они дешевле, но их достоверность ниже, чем у животных, например по токсичности подобные модели бесполезны.

Несмотря на это, надеюсь, вскоре подобные системы станет возможным сделать точнее и дешевле животных, и мы сможем обойтись без них!

#Русаков
#медицина
#Наварро

От мала до велика

все любят карликов. Нет, может, тебе, конечно, карлик и наступил на ногу, и в утреннюю кашу нагадил, и вдул жене, и после всего этого уговорил вложить все деньги в DwarfCoin. Тогда понимаю твою нелюбовь.

Вообще, карлики — это ещё и бренд. Как вампиры или пираты. Я, конечно, говорю лишь о репрезентации их в массовой культуре, об образе в голове, живущем в воображении где-то между гномами и эвоками.

А ещё они своим наличием создают этическую коллизию. Вот сидишь ты на Binance в 2018 году и рвёшь волосы на жопе, наблюдая, как DwarfCoin дорос до 2 сотых цента за токен и ушёл вниз. Если бы ты мог видеть будущее и сквозь завесу ковида разглядеть аномальный рост актива, ты бы расцеловал того карлика. Он так убедительно презентовал тебе токен, слезая с твоей жены. Но вот гнев застилает твои очи, и ты идёшь бить карлика. Даже ногами. Особенно ногами. И тут ты задаёшься вопросом:

А бить карлика — это дискриминация? Или дискриминация — его не бить? И мысли об эйблизме отбивают у тебя всё желание набить ему его этически неоднозначное эйблище. И вот ты уже глупо улыбаешься, задаваясь вопросом: кто больше? Гигантский карлик? Или карликовый гигант? Я же говорил. Все любят карликов. Вернее, их бренд. Но судьба реальных карликов зачастую весьма трагична.

Вообще, карлик карлику рознь. Причиной карликовости (сиречь дварфизма или нанизма) могут быть:
1) Врождённый гипотиреоз — недостаток тиреоидных гормонов, регулирующих обмен веществ (раньше это называлось кретинизмом);
2) Генетическая дичь, включающая несколько видов дварфизма. В т.ч. ахондроплазия — самая частая форма, вызванная мутацией гена FGFR3. Классический карлик как следствие ускоренного окостенения хрящей, из-за чего рост трубчатых костей прекращается раньше времени;
3) Ну и патологии нейроэндокринной системы. В частности болезни гипофиза с нарушением секреции гормона роста соматотропина, либо неспособность организма преобразовать его в активный фактор роста.

А бывает Адам Райнер.

Адам Райнер совсем как DwarfCoin. В его рост тоже было трудно поверить. Родился он в 1899 году в Австро-Венгрии. В 1917 он не смог стать пушечным мясом Великой войны из-за своих габаритов. Что увидел военком?
Рост 122,5—138 см (тут данные разнятся). Карликовость определяют при росте ниже 147 см, так что у Адама всяко не было шансов помахаться с сербами.
Размер ноги: 43 (!).
Длина ладони: 24 см.
В следующие 2 года он вымахает до 140—143-х см, а к 21-му году его ступни, без перемен роста, увеличатся до 53-го (!!!) размера и будут походить на клоунские ботинки.

У Адама была проблема в гипофизе. Сперва он рос с задержкой, но пропорционально. В норме кости вырастают до своих пределов, в них закрываются зоны роста, и линейный рост костей прекращается. Но у Адама зоны остались открыты к моменту развития аденомы гипофиза. Бешеный синтез соматотропина привёл к стремительному росту. Будь зоны роста закрыты, Адам бы отделался лишь акромегалией — причиной огромных ладоней, ступней и челюги, растущих вширь. Но с 26 до 32 лет он вырастет до 218 см. В 1930 году доктор Хирш удалит ему опухоль, добравшись до неё через нос под местной анестезией, что довольно круто для медицины тех лет. Но Адам продолжит расти и за последние 19 лет жизни вырастет до 234 см.

Быт его был тяжёл, найти одежду и обувь было целым квестом. А умер он в 1950-м, на 51-м году своей странной жизни, успев побыть и карликом, и гигантом, и испытав тяготы обеих форм. Сумасшедший рост тканей деформировал его тело и чудовищно искривил позвоночник, так что последние годы жизни Адам провёл, прикованный к кровати, оглохший на одно ухо и ослепший на один глаз. Гроба ему не нашлось. Пришлось кремировать.

Вы могли догадаться, что под DwarfCoin я имел в виду DogeCoin. Но, в отличие от судьбы токена, судьба Адама была трагична. Жаль, конечно, что информации о нём мало, ибо Райнер был не публичной фигурой, как Человек-слон, а просто медицинским случаем. Примером тех жутких метаморфоз, на которые способен человеческий организм.

So give some love for Biggie Smalls!

#медицина
#Наварро
#Мазур

Вселенная напоминает неизмеримую, трехмерную сеть. Эта структура образована скоплениями галактик, которые вытягиваются в длинные нити. Эти нити, формируют огромные, сравнительно плоские "стены" галактик. Между скоплениями галактик тянутся огромные пустынные области, известные как войды или космические пустоты.
 

В 1981 году астрономы из США обнаружили выдающееся явление. На расстоянии двух миллионов световых лет от Земли была обнаружена область, где галактик оказалось значительно меньше, чем ожидалось. Исходя из средней плотности материи во Вселенной, в этой области пространства должно было находиться не менее 10 тысяч галактик. Однако, наблюдения зафиксировали лишь восемь галактик.  Диаметр этого явления составлял 330 миллионов световых лет, что равно примерно 0,27% от видимого размера всей Вселенной.

К 1998 году к числу обнаруженных галактик в этой области добавилось еще 60.

Галактики в войдах отличаются от обычных. На них не действует гравитация соседей. Они не сталкиваются с другими галактиками и не получают нового газа. Это дает возможность ученым изучать эволюцию галактик без воздействия внешнего влияния

За годы исследований было предложено несколько гипотез, объясняющих возникновение Пустоты Волопаса:

·        Гипотеза "Белой Дыры": Согласно одной из теорий, в центре войда находится "белая дыра" – гипотетический антипод черной дыры. В отличие от черной дыры, которая притягивает материю и энергию, белая дыра, наоборот отталкивает их. Впрочем, это явление пока остается чисто теоретическим и не было обнаружено.

·        Гипотеза Слияния Пустот: Более правдоподобная версия предполагает, что Пустота Волопаса образовалась в результате слияния множества более мелких пустот, подобно тому, как несколько мыльных пузырей могут слиться в один большой.

·        Теория Цивилизационного Контроля энергии: Самая смелая гипотеза предполагает, что местная цивилизация достигла такого уровня развития, что способна полностью контролировать энергию нескольких галактик. Эта идея основана на классификации цивилизаций Кардашова, которая предполагает, что чем более технологична цивилизация, тем больше энергии она потребляет и контролирует.

Войд Волопаса служит ярким напоминанием о бескрайности и сложности космоса. Вселенная – это не просто хаотичное скопление звезд, а скорее сложный, изменчивый организм. Исследование подобных астрономических феноменов стимулирует как научное любопытство, так и осознание подавляющей необъятности вселенной.

#Наварро@cat0science
#космос@cat0science
#Morytschew@cat0science

♦️Друзья, подготовили тут с коллегами отличную папочку с каналами, посвященными истории и не только.

🔹Открывайте, читайте, подписывайтесь ✍️

📖ЗАБРАТЬ В ОДИН КЛИК

📚Качественный и интересный контент на каждый день!

Об этом правиле русского языка вам никогда не рассказывали в школе. Однако вы всё равно его соблюдаете, чутко улавливая оттенки грамматики и смысла.
Со школьной скамьи мы помним, что падежи – это такая непонятная нудная штука, которая как-то связана с Иваном, самостоятельно родившим ребёнка. На самом деле, падежи – это попытка ученых обяснить и классифицировать сложнейшую систему, которая увязывает слова между собой. И не всегда это сделать легко.
Например есть слово «вода». Это именительный падеж, с ним всё просто – он называет предмет. Но когда мы с этим предметом что-нибудь делаем, то говорим уже не «вода», а «воду»: «превратил воду в вино», например. Это винительный падеж, он отвечает на вопросы «кого/что». А если вода сама что-то сделала, то тут вступает в силу творительный падеж: «он захлебнулся водой». Казалось бы всё ясно...
Но язык – штука живая, и это не мы указываем ему как себя вести, а он нам. Ну а мы в свою очередь пытаемся это как-то осмыслить. Так и с падежами. Вот у нас есть окончание У в винительном падеже. Но ведь мы можем сказать и «налил водЫ». Откуда это Ы? В винительном падеже таких окончаний отродясь не было. И можно было бы сказать «ну да, вот у конкретно этого слова в этом падеже бывает вот такое нестандартное окончание». Но стоп, стандартное же окончание тоже присутствует! Разве могут у одного и того же слова в одном и том же падеже быть два разных окончания? Абсурд какой-то. Это тогда вся классификация летит к чертям, ибо какой в ней смысл, если она не устанавливает взаимосвязей. К тому же мы не можем сказать «превратил воды‌ в вино», так не говорят. Но при этом оба варианта – «налил воду» и «налил воды» – вполне допустимы. Что вообще происходит?
Зато в родительном падеже, который отвечает на вопросы КОГО/ЧЕГО есть как раз эта самая Ы! Нет чего? – Воды. Так может это просто родительный падеж, который взял на себя функции винительного? Так-то родительный не отвечает за использование названного в качестве объекта, он больше по принадлежности (Ветка чего? – Дерева. Враги кого? – Цезаря). Но чего не сделаешь, если уж носителю языка приспичило! Загадка разгадана? А вот фиг.
Например вот слово «чай». В родительном падеже будет «чая»: в доме нет (кого/чего?) чаЯ. В винительном – «чай»: пошёл в магазин купил вкусный (кого/что?) чаЙ. А потом я пришёл с магазина, вскипятил воду и налил себе горячего (кого/чего/что???) чаЮ. Хоба. В родительном падеже окончание Я, в винительном – нулевое, а это вообще какой? Все остальные падежи тоже не подходят, если что. Поверьте мне на слово, если не хотите, чтобы я их все перечислял.
В школе, чтобы не морочить детишкам головы, об этих нюансах просто не говорят. Но если выйти за пределы упрощенных схем, то придется признать – это отдельный падеж. Просто встречается он очень редко, в особых случаях. Его называют партитивом – «частичным». Потому что мы используем его, когда указываем, что используем не весь объект целиком, а лишь часть его. Налить стакан (а не весь чайник) чаЮ. Положить в него ложку (а не всю сахарницу) сахарУ. Вы используете партитив в своей речи, даже не задумываясь об этом. Но используете в соответствии с этой логикой и строгой системой окончаний. Не удивительно ли?
Кстати, это в русском языке партитив – настолько редкое явление, что его даже не изучают в школах. У нас он охватывает какое-то довольно ничтожное число слов. А вот в финском, например, он один из основных. Пожалеем финнов, и не будем задумываться о том, сколько ещё таких скрытых падежей существует в русском языке. А вы думали он только один?
#лингвистика
#Хайдарова 👉 страница автора👈

🎓 CatScience 🎓

✍️ Предложить пост

Отравление ксеноном

Многие из вас знают, что ксенон – это тяжелый инертный газ, который используется в медицине в качестве ингаляционного наркоза, анестетика и успокоительного средства. Судя по заголовку, вы, наверное, думаете, что я сейчас буду рассказывать о том, что ксенон – это вредно, и им можно отравиться. На самом деле, как мы знаем, всё лекарство и всё яд – зависит только от дозировки, но отравить человека инертным газом, который не вступает в реакцию ни с чем, а, значит, не токсичен, – довольно сложная задача. Однако отравить ксеноном можно кое-что другое – ядерный реактор.

Сегодня, 26 апреля, 40-я годовщина аварии на Чернобыльской АЭС, изменившей историю и взгляд многих людей на атомную энергию.

Сразу скажу, что рассказывать, что случилось 26 апреля 1986 года на этой станции, я не буду. Зачем мусолить тему, на которую уже сняли много фильмов, написали кучу книг и создали серию популярных игр. Сегодня поговорим об интересном явлении в работе ядерного реактора, которое стало одним из ключевых факторов, приведших к аварии, – о ксеноновом отравлении, или йодной яме.

Многие знают, что при делении ядер урана, которое нужно для производства энергии, образуется два осколка других элементов. Эти элементы могут быть какие угодно, но есть наиболее вероятные из них. Одним из них является изотоп йода-135. Этот изотоп живет недолго, и примерно через 6,5 часов его половина превращается в изотоп ксенона-135 (назвал период полураспада более простым языком). Образование йода и ксенона идет непрерывно при работе реактора, но проблема в том, что ксенон-135 очень сильно поглощает нейтроны, необходимые для поддержания ядерной реакции и работы реактора.

Когда реактор работает на полную мощность, у него внутри летает много нейтронов, и часть ядер образованного из йода ксенона-135, захватывая их, превращается в стабильный изотоп ксенона-136, который уже поглощает нейтроны гораздо меньше. То есть нейтронов хватает и чтобы делить ядра урана, и чтобы нейтрализовать «вредный» изотоп ксенона. Таким образом, при таком режиме количество образованного из йода-135 «вредного» ксенона-135 при делении урана равно количеству его нейтрализованных ядер – превращенных в «хороший» ксенон-136. И реактор работает нормально.

Но стоит только снизить мощность, как это было в день проведения эксперимента на Чернобыльской АЭС, баланс между хорошим и плохим ксеноном нарушается. При резком снижении мощности реактора, которая достигается путем внесения специальных стержней-поглотителей, количество нейтронов становится сильно меньше, а количество «вредного» ксенона-135, образованного еще во время нормальной работы реактора, остается большим. Нейтроны теперь поглощаются ксеноном в большей степени, чем участвуют в делении ядер урана, и ядерная реакция постепенно гаснет. Это и называется ксеноновым отравлением.

Это отравление обратимо и длится до тех пор, пока большее количество ядер ксенона-135 не распадется и не перестанет поглощать нейтроны (его период полураспада – 9,2 часа), а также пока не перестанет образовываться новый ксенон из большого количества йода-135, образованного на высокой мощности реактора. В естественных условиях это занимает около суток, и, благодаря относительно небольшому периоду полураспада этих элементов, из этой ситуации можно выйти, поэтому она и называется йодной ямой.

Кстати, реакторы типа тех, которые стояли на Чернобыльской АЭС, перестали строить после аварии. Они представляют собой не кастрюлю с горячей водой и топливом, как в современных реакторах, а множество каналов с ним, по которым прокачивается вода. И в этом есть свои нюансы в плане безопасности. Сейчас в России по остаточному принципу такие реакторы работают на трех станциях, построенных еще до аварии, – Курской, Смоленской и Ленинградской.

#физика
#Столбов 👉Паблик автора👈

🎓 CatScience 🎓

✍️ Предложить пост

Почему зимой дни длиннее, чем летом?

Вы когда-нибудь замечали, что последние летние деньки пролетают как Синкасен мимо Фудзи, а зимние тянутся, словно пек в Квинслендском эксперименте? Если да, то как насчёт того, чтобы в сегодня лет узнать о том, что всё это время вам не казалось – это, действительно, так: истинные солнечные сутки зимой почти на минуту длиннее, чем в конце лета.

Для начала вспомним, откуда берётся продолжительность средних солнечных суток – 24 часа. 23 ч 56 мин – это длина звёздных суток, т.е. время, за которое Земля совершает один оборот вокруг своей оси относительно удалённых звёзд. Оставшиеся 4 минуты – это среднее время, которое требуется для того, чтобы солнце вернулось в ту же точку небосвода, что и в начале отсчёта, например, к верхней кульминации – астрономическому полдню. «Отставание» солнца от удалённых звёзд связано с тем, что Земля движется по орбите и за сутки успевает сместиться примерно на один градус: такое же смещение солнца относительно неподвижных звёзд фиксирует земной наблюдатель (рис.1). (И, да, 365 дней в году и 360 градусов в окружности – это не совпадение, но об этом в другой раз;).

Ключевое слово в предыдущем абзаце – «среднее». Продолжительность звёздных суток практически постоянна, но время, которое требуется наблюдателю Земле на «докручивание» до Солнца, колеблется в течение года в пределах 50 секунд. Это связано с двумя причинами.

Во-первых, с наклоном земной оси относительно перпендикуляра к плоскости орбиты. В районе солнцестояний почти весь путь, который Земля прошла за сутки по орбите, работает на смещение солнца относительно звёзд назад. Поэтому Земле требуется много времени, чтобы «вернуть» солнце для наблюдателя на поверхности в ту же точку небосвода. В районе равноденствий только часть оборота (равная sin 66,5°) идёт на смещение солнца относительно звёзд назад, а остальная «двигает» его относительно небесного экватора. Чтобы понять, почему это так, представьте себе крайний случай: Уран, ось вращения которого почти параллельна плоскости орбиты. На Уране в равноденствие солнечные сутки будут равны звёздным, поскольку, вращаясь «на боку», Уран вернёт солнце в ту же точку для наблюдателя ровно через один "звёздный" оборот (немного изменится только высота солнца над горизонтом).

Во-вторых, на продолжительность солнечных суток влияет эллиптичность земной орбиты. Ближе всего к Солнцу (в перигелии) Земля бывает в начале января, а дальше всего (в афелии) – в начале июля. Согласно второму закону Кеплера, скорость движения планеты по орбите зависит от расстояния между ней и Солнцем, поэтому в своём орбитальном движении Земля разгоняется зимой и замедляется летом. Это приводит к тому, что зимой Земле требуется дополнительное время, чтобы закончить полный оборот относительно Солнца.

Две эти составляющие определяют продолжительность солнечных суток в каждый день года и лежат в основе уравнения времени, которое позволяет её рассчитать (см. рис. 2).

Что получается на выходе? В начале календарного года Земля обращена к Солнцу Южным полушарием и ставит рекорды скорости орбитального движения. В результате между двумя последовательными кульминациями Солнца может проходить около 24 ч 0 м и 30 с. Астрономический полдень постепенно смещается вперёд и к середине февраля обгоняет средний почти на 15 минут.

Весной Земля поворачивается к Солнцу боком, да ещё и удаляется, а, значит, замедляется, поэтому дни становятся короче. Это продолжается до середины мая, пока приближающееся солнцестояние не начинает побеждать увеличивающееся расстояние до Солнца, и дни снова удлиняются вплоть до конца июля.

А с августа Земля начинает приближаться к осеннему равноденствию, при этом оставаясь далеко от Солнца, поэтому истинные солнечные сутки к середине сентября сокращаются до 23 ч 59 м и 40 с, что и является настоящей причиной осенней депрессии и риторических вопросов вроде «почему время летит так быстро?» Теперь-то вы знаете, что нужно дождаться зимы или середины мая, и всё наладится!

#интересное
#космос
#azrat

Зеркало с памятью

Фотография отличается от всех видов искусства тем, что является единственным документальным видом. К сожалению, а может и нет, эту документальность с каждым годом подвергается большим сомнениям, так как из-за практического полного перехода в цифровой вид, у нас нет уверенности в её подлинности, в её неизменности или оригинальности. Вдруг это творение очень уж реалистичной нейросети? В каком-то смысле осознавать, что наступит время, когда даже ей нельзя будет доверять, страшно, поэтому я решила обратиться к её истокам и найти ответ, который сможет меня успокоить.

Фотография берёт своё начало с Луи Дагера, французского живописца, человека, желающего создать что-то, что будет популярно и известно во всем мире долгие, долгие годы и по итогу первым придумавшим работоспособный метод фотографирования. Он хотел создать вещь, которую будут тиражировать, которая принесёт ему много славы и богатства, и которая поможет запечатлеть реальный мир таким, какой он есть, не используя при этом краски и холст. Он познакомился с Нисефором Ньепсом, в течение десяти лет постигавшего тайны фотографии и создавшего гелиографию. Метод Ньепса был несовершенен – полученное изображение быстро выцветало, было негативным и очень контрастным, в нём не было полутонов и деталей, ибо Нисефор использовал битум, а этот материал недостаточно светочувствителен для съемок с натуры.

Дагер заинтересовался Ньепсом и его фотографическим процесом, и уже вместе они в течение 11 лет стали вместе искать способ зафиксировать тени и свет. Сотрудничество было плодотворным – два изобретателя смогли обнаружить светочувствительность йодистого серебра, но дальше не продвинулись. Нисефор умер, так и не увидев итогов своих поисков. После его смерти, Луи смог сделать "Зеркало с памятью", дагеротип, представляющий собой отполированную и обработанную йодом серебряную пластинку с отраженным изображением. И помогла ему в этом забытая чашечка с ртутью, именно она позволила проявить светорисунок. Это было настоящее чудо! Из-за отражения света от тщательно отполированного серебра изображение получалось объёмным, казалось, будто смотришь не на закрепленный кусочек времени, а в зеркало, запомнившее смотрящего до тебя.

Одним из самых интересных качеств дагеротипа является отсутствие посредников между объектом, на который воздействует свет, и заключительным результатом. Серебро помещается в камеру обскуру (по сути коробку с единственным маленьким отверстием, пропускавшим свет), фиксирует свет и тени, после проявляется парами ртути, промывается раствором соли или гипосульфита, покрывается хлоридом золота для укрепления изображения, и вуаля! Фото готово.

Чудо было истоком нового искусства в условиях старой цивилизации. Поначалу оно не было оценено, так как Луи не хотел открывать секрет создания до получения гонорара, а платить за неизвестность никто не собирался. Он обратился к физику и астроному Доменику Араго, который смог оценить по достоинству получившиеся дагеротипы. Вдохновлённый магией этого изобретения, этот человек сделал доклад о пластинах с изображением и методе изготовления на совместном заседании Французской академии наук и Академии изящных искусств. Луи Дагер получил свою награду, он стал известен и достаточно богат. Стали открываться салоны по всему миру, специализирующиеся на портретной съемке. Получившиеся портреты создавали ощущение живого присутствия. Увы, но создатель не смог оценить портреты и считал их бесперспективным направлением.

Казалось, он получил всё, что хотел, но нет. Дагеротипы не получили ни широкого распространения, ни развития в будущем, ни всеобщую популярность, а стали очень личной вещью, принадлежащую только одному человеку. С фотографий, получившиеся таким образом, нельзя было снять копии.

Зато, отличие от Дагера, искавшего славы и вечного почета своего изобретения, Генри Тальбод никогда не стремился к публичности и занимался фотографией в личных целях, но его метод получил развитие и стал принят всем миром. Но это совсем другая история….

#Наварро
#Разумовская
#искусство