Во славу науки

Очередная церемония награждения лауреатов Шнобелевской премии состоится поздно вечером в четверг (как и многие другие события в этом году она будет проходить онлайн). Имена лауреатов мы пока не знаем, но можем вспомнить те исследования из наших новостей, которые вполне могли бы претендовать на эту награду. Итак, десять самых странных научных экспериментов из ленты N + 1 за последний год.

Космические налоги

Явные претенденты на Шнобелевскую премию в номинации «экономика» — группа под руководством Акхила Рао (Akhil Rao) из колледжа Мидлбери, которая предложила ввести налоги на космос, а именно выдвинула идею решить проблему космического мусора за счет налога на использование орбиты.

Сегодня вокруг нашей планеты обращаются около 5,5 тысячи спутников, но в рабочем состоянии находится лишь половина их них, все остальные объекты — космический мусор, который создает угрозу для будущих запусков. Ученые предложили ввести налог на запуски, который позволит снизить темп космической гонки и скорость накопления мусора на орбите.

Оптимальный размер налога на использование спутником орбиты, согласно расчетам авторов, в 2020 году начинается с 14,9 тысячи долларов в год и ежегодно должен увеличиваться на 14 процентов, достигнув к 2040 году 235 тысяч долларов. Если плата за использование орбиты введена не будет, то даже при удалении половины мусора из ближнего космического пространства это поможет восстановить только 9,5 процента потерь для индустрии.

Борода предорогая

Растительность на физиономии у мужчин — не просто украшение. Исследователи из Университета Юты во главе с Дэвидом Кэрриером (David Carrier) в эксперименте с искусственными челюстями показали, что густая борода может спасти нижнюю челюсть от переломов. Первоначально ученые планировали провести эксперименты с настоящими фрагментами нижних челюстей, полученными от трупов, но им не удалось найти достаточно образцов, кожа которых была бы равномерно и полностью покрыта волосами. Поэтому им пришлось сделать макеты челюстей из стеклопластика и наклеить на них куски овечьих шкур.

Образцы помещали на наковальню, на которую опускали стержень массой почти пять килограммов. Оказалось, что искусственные челюсти с шерстью натуральной длины (8 сантиметров) поглощают в среднем на 30, максимум на 37 процентов больше кинетической энергии при ударе стержнем, чем если шерсть постригли или выщипали.

Ругань заглушила боль

Плацебо — постоянный компонент экспериментов по проверке эффективности лекарств, но в этом случае ученым пришлось придумывать «пустышку», чтобы проверить эффективность не нового препарата, а ругательств.

Ричард Стивенс (Richard Stephens) и Олли Робертсон (Olly Robertson) из Килского университета проверяли, насколько ругательства увеличивает болевой порог и толерантность к боли. В их эксперименте 92 добровольца опускали руку в контейнер с ледяной водой (и раз в три секунды повторяли ругательство «fuck», либо выдуманное слово-плацебо: «fouch» или «twizpipe».

Выяснилось, что только ругательство «fuck», но не выдуманные слова, отсрочило ощущение боли и увеличило время, которое участники могли ее терпеть.

Радиус поражения

Лидия Буруиба (Lydia Bourouiba) из Массачусетского технологического института исследовала физику чихания и обнаружила, что наши сведения в этой сфере сильно устарели. Она сняла камерой с частотой съемки в 2000 кадров в секунду процесс чихания и обнаружила, что капли распространяются в виде облака на 7–8 метров от источника и находятся в воздухе гораздо дольше, чем считалось раньше.

Существующие модели распространения капель взвеси, которая получается при чихании, были основаны на устаревших данных 1930-х годов. Для ограничения распространения коронавирусной инфекции Центр по контролю и профилактике заболеваемости США советует медицинским работникам держаться на расстоянии примерно два метра от заболевших, Всемирная организация здравоохранения — на расстоянии метра. Но, вероятно, это расстояние стоит увеличить.

Кошки не ценят классику

Кошки предпочитают классической музыке кошачью — по крайней мере, под нее они лучше успокаиваются. Аманда Хэмптон (Amanda Hampton) из Университета штата Луизиана и ее коллеги провели эксперимент, чтобы проверить, как у кошек меняется уровень стресса в ответ на классическую музыку и композиции Дэвида Тэйе, состоящие из кошачьих звуков.

В исследовании приняла участие 21 кошка: все они должны были пройти три осмотра у ветеринара с разницей в две недели каждый. В каждый из осмотров кошкам в случайном порядке включали либо классику, либо кошачью музыку («Арию Скутера Бира» Тэйе), либо не включали ничего. Как оказалось стресс был ниже у кошек, которые слушали кошачью музыку, по сравнению с теми животными, которым включали классическую музыку или не включали ничего.

При этом у кошек, которые слушали кошачью музыку, стресс также был значительно более снижен и после окончания осмотра — когда музыку выключили.

Реклама птичьей недвижимости

Орнитологи применили на практике ложь во спасение — ради спасения популяции китайской крачки, одной из самых редких в мире морских птиц. Китайская крачка (Thalasseus bernsteini) гнездится на небольших островах Восточно-Китайского и Желтого морей, и в течение десятилетий считалась вымершей, пока в 2000 году не были обнаружены несколько пар. Сейчас популяция этих птиц не превышает 100 особей.

Шуйхуа Чэн (Shuihua Chen) из Чжэцзянского музея естественной истории и его коллеги задались целью вернуть редких птиц на архипелаг Цзюшань, где они гнездились до 2007 года. Для этого они разместили на нескольких островках фальшивые колонии из пластиковых птиц и проигрывали их голоса. Всего они установили 350 муляжей хохлатых крачек и 50 муляжей китайских крачек. Таким нехитрым обманом уже в первый год удалось привлечь на острова 3300 хохлатых и 19 китайских крачек.

Техника недеяния

Австрийские и британские ученые во главе с Кристофом Винклером (Christoph Winckler) апреля по август 2018 года занимались бездельем, точнее изучали ничегонеделание у коров, и эта работа вполне подходит для номинации «защита животных». Дело в том, что зоопарки, виварии или фермы бедны на стимулы и не очень просторны, из-за чего их обитатели могут заскучать, впасть в стресс или состояние, подобное депрессии. Одним из признаков такого рода проблем у животного может быть отсутствие активности, но ученые до сих пор не знали, как выглядит такое состояние «ничегонеделания» — даже у коров.

Винклер и его коллеги несколько месяцев наблюдали за коровами на фермах в моменты, когда они не едят, не ходят и не спят. Оказалось, что чаще всего в такие моменты животные лежат с поднятой головой, подогнутыми под себя передними ногами, открытыми глазами и заведенными назад ушами. В такой позе в зависимости от условий содержания заставали от 57,9 до 66,7 процентов неактивных особей. Другой распространенный вариант «ничегонеделания» — стояние с поднятой (не опущенной к земле) головой, открытыми глазами и направленными вперед ушами.

Я человек-паук, имею лишнюю пару рук

Часто ли вам не хватает рук? Японские ученые уже спешат к вам на помощь с разработкой, достойной Шнобелевской премии в номинации «домоводство». Группа инженеров под руководством Масахико Инами (Masahiko Inami) из Токийского университета создала носимую пару рук, которая помогает «естественным» рукам. С их помощью, например, можно взять поднос, зафиксировать его в определенном положении, а затем собственными руками ставить на него посуду.

Впрочем, главное преимущество этой разработки в том, что руки можно программировать, поэтому можно избежать ситуации, когда собственные руки заняты управлением дополнительными (и в чем тогда от них польза?)

Фальшивые рога для спасения

Авторы этого исследования пытались решить благородную задачу: спасти от вымирания исчезающие виды диких носорогов в Африке и Азии. Главная угроза для них — браконьеры, которые, в свою очередь, охотятся на животных ради их рога. Для Жуйсиня Ми (Ruixin Mi) и его коллег из Оксфорда и Университета Фудан в Шанхае выход был очевиден: нужно научиться делать поддельные рога, которые заполнят рынок и вытеснят оригиналы, сделав браконьерскую охоту нерентабельной.

Искусственные рога ученые сделали из волос лошадей, которые они склеили фиброином — белком, из которого построен шелк, который, к тому же, несложно синтезировать в лаборатории. Всего было сделано несколько вариантов рогов. На производство рога поменьше — диаметром 4 сантиметра и длиной 10 — ушло всего несколько дней, а вот большие рога — 12 сантиметров в диаметре и 35 сантиметров в длину — пришлось высушивать в печи неделями. Затем исследователи отполировали свои фальшивки, исследовали их под микроскопом и обнаружили, что отличить от настоящих рогов довольно сложно Впрочем, осталось неясным, насколько фальшивые рога будут дешевы в производстве и помогут ли на самом деле спасти популяцию носорогов.

Болото с отоплением

Пока мы с вами греем по утрам чай, ученые греют болото — разумеется ради важной научной задачи. Пол Хэнсон из Института наук о Земле и изменения климата в Окридже и его коллеги в течение четырех лет нагревали восемь гектаров сфагнового болота в Миннесоте с помощью системы отопления, состоящей из пропановых печей и труб, погруженных на глубину 2-3 метра.

В обычных условиях болота поглощают углекислый газ, противодействуя изменению климата. Отапливая болота, ученые пытались выяснить, что будет происходить, если температура болота подымется на несколько градусов. Результаты оказались неутешительными: из поглотителей углекислоты болото превратилось в его источник, выдавая по 30 граммов углерода с квадратного метра в год.