Pour la science (№ 381) — мелочи

Статья про императорских пингвинов — оценки их поголовья всегда проводились, исходя из гипотезы количества их колоний. Считалось, что колоний в Антарктике 34 — такое малое количество колоний уже само по себе удивительно.

Недавно решили пересчитать колонии. На спутниковых изображениях Антарктики учёные искали следы засранного снега пингвиньего помёта — одно помеченное поле соответствует месту зимовки одной колонии.
То, что их оказалось в итоге 38 — это уже детали. Мне понравился сам метод.

---

Статья про клинические исследования методов лечения. Существует некая Хельсинская декларация о проведениях исследований на людях, в частности предписывающая хорошую информированность участников экспериментов.

Провести эту идею в жизнь — задача нетривиальная. Подавляющее большинство пациентов говорит, что не понимает объяснённого им принципа двойного слепого теста. А остальные говорят, что принцип они поняли, но у них есть вопрос — в какую группу попадут они: тех, кому дадут лекарство, или тех, кому плацебо?

Забавный момент с ИКСИ — авторы пишут, что первый положительный результат был получен по ошибке (accident de manipulation). И прежде, чем успели понять, что метод безвреден в долгосрочной перспективе, его начали применять по всему миру.
Я вот задумался — первый ИКСИ сделали в 1994 году, то есть этому ребёнку сейчас 15 лет. Как можно говорить — а авторы это явно проговаривают, — что сегодня имеются веские основания утверждать, что ИКСИ безопасен?

---

Статья об исчезновении красного тунца.
Во-первых, тунец в консервах — это не красный тунец, а белый или жёлтый, они не пропадают. Так что наша совесть — после недавнего поедания salade niзoise — спокойна. А вот в суши — а их мы тоже ели на пошлой неделе — именно красный тунец.

Во-вторых, учёные следили за перемещениями тунцов, и обнаружили, что они иногда ныряют на глубину. До километра. Зачем они это делают — пока непонятно.

Ещё узнал происхождение слова «сейнер»: senne — это невод, сеть для ловли рыбы в открытом море.

А ещё забавное ограничение на ловлю тунца — запрещена разведка с самолёта. Не понимаю, какой смысл вводить законы, исполнение которых физически невозможно проверить.

---

Статья про пандемии мутирующих болезней (СПИД, птичий и свиной гриппы и т.п.).
Понравилось постоянно используемое выражение «primates non humains» — «приматы, кроме людей».

---

Статья про наномоторы.
Авторы увидели сантиметровый мотор, плававший в пероксиде водорода (H₂O₂). Мотор был выполнен из платины, которая выступает катализатором разложения пероксида водорода на воду и кислород. К мотору приделывается золотая дюза таким образом, чтобы всплывающие пузырьки кислорода реактивно толкали его.

Авторы решили повторить мотор в нано-версии. Мотор двигался. Но совершенно не в ту сторону, и не на том принципе.

Энергии всплывавшего кислорода оказалось недостаточно для проталкивания мотора через вязкую жидкость (со снижением размеров эффект вязкости возрастает: сопротивление пропорционально квадрату линейного размера, а инерция — кубу).

Зато платина начала разлагать пероксид на кислород, протоны и электроны. А золото — реконструировать из этого воду. И если электроны перебегали от платины к золоту внутри металлов, то протоны обтекали снаружи. Утягивая за собой молекулы воды. За счёт чего, в конечном итоге, мотор и двигался в противоположном направлении.

---

Статья про то, возможно ли накормить население нашей планеты.
Мне понравилась следующая статистика:
— мировое сельское хозяйство производит 4600 килокалорий в день на человека;
— из них 600 теряется во время сбора урожая (в основном в развивающихся странах), остаётся 4000;
— из них 1700 идёт на прокорм животных, которые потом дадут всего 500 килокалорий в виде мяса, яиц, молока и т.п.;
— таким образом, на прокорм людей идёт 2800 килокалорий;
— из них 800 теряется в процессе перевозок/продажи/потребления (в основном в развитых странах);
Вот так и получается, что еды на планете не хватает.

Pour la science (№ 381) — метеоритные кратеры

В статье куча ссылок на Google Earth в духе «наберите "Barringer Meteor Crater" для иллюстрации».
А иногда — настоящие истории обнаружения кратеров по снимкам оттуда.
Удивительно, как быстро и незаметно произошла эта «географическая революция» — за несколько лет стало привычным иметь снимки и карты любого кусочка планеты.

Долгое время кратеры на Луне считались вулканическими. Аргумент очень простой — если бы они были метеоритными, они были бы не идеально круглыми, а вытянутыми в направлении движения метеорита — метеорит же не всегда вертикально вниз падает.
Так оно и есть, но до некоторого порогового значения, после которого удар метеорита правильнее сравнивать не с ударом, а со взрывом.

По этому же поводу с упомянутым выше кратером (по-русски он называется Аризонский кратер) произошла грустная история. Автор метеоритной версии — Дэниел Бэрринжер — оценил размер метеорита по первой модели. Выходило, что под землёй находится кусок железа в 10 миллионов тонн — настоящее сокровище. 25 лет он бурил окрестности кратера, но железа нигде не было. А через 25 лет вес метеорита пересчитали по второй модели, вышло в 20 раз меньше. Кроме того, практически весь металл испарился в момент взрыва.
Через несколько дней Бэрринжер умер от инфаркта.

Я не совсем понял принцип формирования пика в центре кратеров (piton). Авторы сравнивают процесс с падением камушка в жидкость — энергия взрыва как бы разжижает породу, по которой идут волны, которые, застывая, формируют концентрические круги. И центральный пик соответствует капельке, которая поднимается на месте падения камушка.
Тогда такие пики должны быть примерно в половине кратеров (в остальных — аналогичного происхождения впадины)? Или энергии всегда хватает ровно на половину фазы колебания?

А ещё узнал забавное слово — импактит. Так называют породы, получающиеся в результате столкновения метеорита с обычной земной породой.

Pour la science (№ 381) — вовремя останавливаться

Замечательный класс игр, в которых нужно уметь вовремя остановиться.

Простейший пример: кидаем кубик. Максимум N=6 раз. В любой момент можно остановиться — последнее выпавшее число будет нашим результатом. Возвращаться к когда-то выпавшим числам нельзя. Вопрос: когда выгодно останавливаться, а когда — продолжать кидать кубик? В этом случае ответ простой — просчитывается по индукции с конца:
1. N=1. Очевидно, от нас вообще ничего не зависит. Ожидание результата = 3,5.
2. N=2. Если выпадет меньше 3,5 — выгодно кинуть ещё раз (см. результат п.1), иначе (выпало 4, 5 или 6) выгодно оставить (среднее значение 5). Ожидание результата = 1/2 * 5 + 1/2 * 3,5 = 4,25.
И так далее.

Задача чуть посложнее — колода из N=100 карточек, на каждой написано какое-то число. Перед вами открывают карточки одна за одной. В любой момент можно остановиться, задача — остановиться в тот момент, когда вам показывают самое большое в колоде число.

Впервые эту задачку решил некто John Elton (с таким именем нагуглить человека невозможно). Служа в армии во время войны во Вьетнаме, он спорил с товарищами, что угадает самое большое из сотни чисел. Найденный им алгоритм позволял обирать боевых товарищей указывать максимальное число примерно в трети случаев.

Сначала простой вариант, дающий правильный ответ в четверти случаев:
— смотрим первую половину колоды, запоминаем самое большое встреченное число;
— смотрим вторую половину колоды, говорим «стоп», как только видим число больше запомненного;
Очевидно, что алгоритм даёт правильный ответ как минимум в четверти случаев — когда самое большое число находится во второй половине колоды (1/2), а следующее за ним — в первой (ещё 1/2).
Оптимальный алгоритм состоит лишь в замене половины колоды на 1/e.

Задача не такая уж и теоретическая — при условии наличия объективного сравнения, её можно увидеть в процессе найма на работу (с обеих сторон), поиске квартиры и т.п.

Частный случай (N=2) — парадокс с двумя конвертами. Авторы повторили понравившееся мне объяснение парадокса (загадываем число, если в конверте больше — оставляем, меньше — меняем), только вместо знаний о бюджете устроителей лотереи они зачем-то приплели распределение Гаусса.

Совсем сложная (нет решения до сих пор) задача — подбрасывание монетки. Точно так же, как и раньше нужно сказать «стоп», задача — оптимизировать процент выпавших орлов.

Ворошиловский район города Донецка...

Продолжаю разузнавать процедуру для апостиля, послали меня в ЗАГС по месту рождения героя. Спрашиваю у своей коллеги, что у её мужа в свидетельстве о рождении написано. Она мне сегодня присылает ответ: «le ZAGS de la naissance est Bopowulobckuù».

Ссылка по теме: каматруа и мокба.