Учёные говорят: истории из жизни, советы, новости, юмор и картинки — Горячее

Ученый ПНИПУ рассказал о предновогоднем звездопаде Урсиды⁠⁠

23 минуты назад

В декабре 2025 года, под занавес уходящего года, на небе прольется последний метеорный поток – Урсиды. Его пик активности придется на ночь с 21 на 22 декабря, когда можно будет увидеть до 10 «падающих звезд» в час. Этот поток, рожденный кометой Туттля, станет финальным космическим салютом уходящего года и создаст волшебную атмосферу для предпраздничных желаний. Специалист Пермского Политеха раскрывает секреты этого уникального явления и делится советами, как не пропустить главное звёздное шоу зимы.

В отличие от стремительных Персеид, Урсиды – это неспешные и часто достаточно яркие метеоры. В 2025 году радиант этого потока будет расположен в самом центре созвездия Малой Медведицы, рядом с Полярной звездой. Это делает «звездопад» особенно удобным для наблюдения жителями всего Северного полушария.

– Радиант потока, то есть точка на небе, из которой, как кажется наблюдателю, летят метеоры, будет видна всю ночь. Это дает возможность любоваться звездопадом с вечера до рассвета, в отличие от тех, чьи радианты восходят лишь глубокой ночью. Благодаря этому Урсиды становятся отличным выбором для семейных наблюдений или для тех, кто предпочитает не засиживаться допоздна, – рассказывает Евгений Бурмистров, эксперт в области астрономии Пермского Политеха.

Метеорный поток берет свое начало от ледяной кометы 8P – Туттля. Каждые 13,6 лет она возвращается во внутреннюю часть Солнечной системы, приближаясь к Солнцу. Под его лучами лёд она превращается в газ, унося с собой множество мельчайших пылевых частиц. Они продолжают движение по орбите кометы, образуя протяжённый шлейф.

– Когда Земля пересекает этот поток, частицы на скорости около 35 км/с врываются в атмосферу и сгорают на высоте 80–100 км, оставляя короткий яркий след. Урсиды не самые обильные – в час обычно видно 5-10 метеоров, но их ценность состоит в том, что они являются частями кометы Туттля, – отмечает ученый.

Эксперт также подчеркивает, что радиант, расположенный в Малой Медведице, поднимется максимально высоко над северо-восточным горизонтом, открывая взору большую часть небесной сферы. Важнейшим фактором, определяющим успех любого наблюдения за слабыми астрономическими объектами, является отсутствие лунной засветки.

– Нынче Луна будет находиться в фазе, близкой к новолунию. Ее тонкий серп появится на утреннем небе лишь ненадолго и не сможет помешать своим светом разглядеть даже самые слабые и деликатные вспышки метеоров. Таким образом, главным условием станет лишь ясная погода и удаленность от искусственных источников света, – объясняет Евгений Бурмистров.

Для того чтобы стать свидетелем этого космического представления, не требуется специального оборудования, однако необходима правильная подготовка, которая начинается с выбора места. По словам ученого, важно удалиться как можно дальше от засветки городских огней. Яркий свет уличных фонарей, витрин и окон создает над населенным пунктом так называемую «световую завесу», которая полностью скрывает слабые метеоры. Идеальным местом станет сельская местность, поле, берег водоема за городом или дачный поселок.

Эксперт Пермского Политеха также напоминает, что глазам нужно дать 20-30 минут для адаптации к темноте. Тогда человек начнет видеть гораздо больше. Мозг научится отличать кратчайшую вспышку метеора от других движений на небе. В случае с Урсидами это особенно важно, так как метеоры не слишком часты, и нужно быть внимательным, чтобы не пропустить эту мгновенную красоту.

– Следующим ключевым моментом является время наблюдений. Пик активности придется на предрассветные часы 22 декабря – с полуночи и до рассвета, когда радиант поднимется выше, и достигнет своего апогея. Смотреть при этом нужно не пристально на саму Полярную звезду, а охватить взглядом широкую область северного и северо-восточного неба. Метеоры будут появляться в разных его частях, но если мысленно продлить их следы назад, то они сойдутся как раз в районе Малой Медведицы, – подчеркивает ученый.

Поскольку наблюдения будут проходить зимней ночью, главным врагом наблюдателя станет холод. Одеваться следует максимально тепло, по принципу многослойности, не забывая про термобелье, теплую непродуваемую верхнюю одежду, шапку, шарф и варежки. Ноги должны быть в теплой, желательно непромокаемой обуви на толстой подошве. Необходимо взять с собой термос с горячим чаем, кофе или какао.

Показать полностью

PNIPU

Разработка учёных ПНИПУ повысит точность прогноза электропотребления насосных станций в 3,7 раза⁠⁠

4 часа назад

Объёмы российского рынка водоснабжения достигают 490 млрд рублей в год, а потребность в инвестициях в инфраструктуру оценивается в триллионы. Значительную часть этих затрат составляет оплата электроэнергии для насосных станций. Существенную экономию мог бы дать переход на тариф, в котором ночью и в выходные цена ниже. Однако это требует идеального почасового планирования: за ошибки в расчётах накладываются штрафы. Традиционные ручные методы прогнозирования демонстрируют высокую погрешность в 6,2%. Учёные Пермского Политеха разработали систему на основе машинного обучения, которая в 3,7 раза снижает погрешность прогноза — до 1,67%. Это позволит эффективно перейти на оптимальный тариф и гарантированно экономить свыше 160 тысяч рублей в год на одной станции.

Статья опубликована в журнале ««Электротехника».

Централизованное водоснабжение требует огромных энергозатрат: крупная насосная станция может потреблять электроэнергию как целый микрорайон. Она подаёт чистую воду в городскую сеть, создает и поддерживает давление, способное одновременно обеспечить тысячи домов. При этом график нагрузки непостоянен: резко возрастает в часы пик утром и вечером и снижается ночью.

В России насосные станции традиционно работают по третьей ценовой категории (ЦК-3), в которой действует единый тариф на электричество: днём и ночью цена одинакова. Это просто, но невыгодно, так как не позволяет сэкономить в периоды низких цен.

Более гибкая и выгодная схема — пятая ценовая категория (ЦК-5) установлена государством для потребителей, которые могут планировать свои энергозатраты. В ней цена меняется каждый час, отражая реальную стоимость производства. Она создана для тех, кто может гибко управлять своей нагрузкой. Например, холодильные склады усиленно морозят товары ночью по низкому тарифу, а металлургические заводы планируют самые энергоёмкие процессы на утренние часы.

Однако этот переход сложно осуществить, так как в таком режиме нужно ежедневно предоставлять поставщику точный почасовой план энергопотребления на следующие сутки. В ЦК-5 к цене добавляется специальная ставка за отклонения фактических объёмов потребления от запланированных: за каждый «лишний» или «недобранный» против плана киловатт-час насосная станция платит повышенную цену. Поэтому для получения реальной экономии требуется высокая точность прогнозирования, а отклонение не должно превышать 3%, иначе схема выгодна не будет.

Существующая методика ручного прогноза основана на усреднении данных прошлых лет по шаблонам, где дни делятся на типы: стандартные будни, понедельники, пятницы, субботы, воскресенья и праздники. Эта простая схема, с погрешностью в 6–7%, работает для обычных тарифов, но для перехода на более выгодный ЦК-5 она не подходит, так как просчеты приведут к убыткам из-за высоких штрафов за отклонение от плана. При этом процесс трудоёмкий и уязвимый: большой объём рутинных расчётов неизбежно несёт в себе риск случайных ошибок из-за человеческого фактора.

В сфере ЖКХ уже сейчас успешно применяются методы машинного обучения. Например, для обнаружения утечек воды в сетях, автоматизации работы диспетчерских служб с помощью голосовых ботов, управления микроклиматом в зданиях и мониторинга состояния контейнерных площадок. Однако для точного прогнозирования нагрузки именно насосных станций с учётом их уникальной специфики подобные решения ранее не предлагались.

Учёные Пермского Политеха разработали оригинальную интеллектуальную систему прогнозирования на основе машинного обучения.

В отличие от ручных расчётов или простых алгоритмов, эта модель способна одновременно анализировать десятки взаимосвязанных параметров: не только время суток и тип дня, но и тонкие исторические зависимости — например, как потребление в понедельник связано с графиком предыдущей пятницы. Именно это позволяет ей выявлять сложные, неочевидные закономерности и строить прогноз с минимальной погрешностью.

— Алгоритм в режиме реального времени анализирует, сколько энергии станция потребляла ранее. Он автоматически определяет тип дня и на основе выявленных сложных зависимостей рассчитывает прогноз почасовой нагрузки на следующие 24 часа с минимальной погрешностью», — поясняет доцент кафедры «Микропроцессорные средства автоматизации» ПНИПУ, кандидат технических наук Сергей Мишуринских.

Алгоритм также учитывает, что работа насосов практически не зависит от погоды. Ключевым фактором, определяющим энергопотребление, оказался чёткий недельный цикл, задаваемый социальной активностью города: в будни потребление одно, в выходные — другое. Для создания модели использовали архив фактических показаний почасового потребления электроэнергии одной насосной станции Перми. На этих данных за 2021-2023 годы обучили алгоритм. После проверили, как она прогнозируют нагрузки на независимой выборке за 2024 год, которую раньше не «видела».

— Точность прогноза системы — 97,33%, погрешность 1,67%, что в 3,7 раза превосходит ручной метод. Алгоритм не просто анализирует нагрузку, но и помогает рассчитывать, когда выгоднее использовать гибкий тариф ЦК-5, а когда оставаться на ЦК-3. Например, в мае и июне экономичнее работать по старой схеме. Эта стратегия даёт гарантированную экономию более 163 тысяч рублей в год для одной станции, — отмечает доцент кафедры «Микропроцессорные средства автоматизации» ПНИПУ, кандидат технических наук Сергей Мишуринских.

На практике алгоритм можно интегрировать в существующие системы управления водоснабжением для диспетчеров или технологов. Для запуска нужно будет загрузить исторический архив почасового потребления электроэнергии конкретной насосной станции. На этой основе программа обучается, настраиваясь на уникальный профиль нагрузки конкретного объекта.

В ежедневном режиме работы система автоматически будет собирать актуальные данные о потреблении, анализировать их с учётом выявленных закономерностей и дней недели, формировать готовый к использованию документ — точный почасовой прогноз нагрузки на следующие сутки. Этот прогноз, созданный без ручных расчётов, диспетчер будет использовать для подачи заявки поставщику электроэнергии.

Разработка учёных Пермского Политеха позволяет отказаться от трудоёмких и неточных ручных расчётов, заменяя их автоматизированным решением. Этот инструмент готов к внедрению и может стать ключевым элементом цифровой трансформации управления энергозатратами в коммунальном комплексе. Масштабирование системы на насосные станции города или региона может принести экономию уже не в сотни тысяч, а в десятки миллионов рублей ежегодно. Это внесет весомый вклад в финансовую устойчивость отрасли, что, в свою очередь, позволит сдерживать рост тарифов на водоснабжение.

Показать полностью

Исследования Инженер Ученые Научпоп Наука Текст Длиннопост

PNIPU

Ученый ПНИПУ рассказал, как распознать и что делать при обморожении кожи⁠⁠

8 часов назад

С наступлением холодов риск обморожения становится реальной угрозой для каждого. Что делать, если почувствовали онемение и побеление кожи на щеках, пальцах рук или ног? Главное правило – ни в коем случае не растирать обмороженные участки снегом и не греть их резко горячей водой. Эксперт Пермского Политеха рассказывает о первой помощи, которая поможет минимизировать ущерб для здоровья до визита к врачу.

Холодовая травма, она же гипотермия, представляет собой повреждение тканей организма под воздействием мороза. Чаще всего оно сопровождается общим переохлаждением.

– Обморожение – это не просто местный спазм сосудов из-за холода, а критическое замедление метаболизма в тканях. При падении температуры в наиболее уязвимых зонах, таких как щеки, пальцы, нос и уши, гемоглобин теряет способность отдавать кислород, что приводит к накоплению не только продуктов обмена, но и токсических веществ, повреждающих микроциркуляцию кожи. Главная опасность заключается не столько в прекращении кровотока, сколько в глубоком угнетении клеточного метаболизма, что и становится ключевым механизмом повреждения тканей на морозе, – старший научный сотрудник кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ, кандидат медицинских наук Валерий Литвинов.

Эксперт отмечает, что гипотермия может возникнуть даже при плюсовой температуре. Вода проводит тепло гораздо эффективнее, чем воздух, поэтому в сырую погоду тело теряет его с повышенной скоростью. Классическим примером служит «траншейная стопа» – особая форма холодовой травмы, которая развивается в условиях повышенной влажности и температур около нуля. Она может возникать не только на ногах, но и на руках. В этом случае ключевую роль играет не абсолютный холод, а быстрое и значительное охлаждение тканей, которое приводит к стойкому спазму сосудов и глубокому нарушению микроциркуляции, что в результате вызывает повреждение тканей, аналогичное классическому обморожению.

Ключевым признаком начинающейся гипотермии является появление мраморного оттенка и онемения. Однако распознать начальную стадию бывает сложно, так как процесс часто остается незаметным как для самого человека, так и для окружающих. Основное отличие заключается в глубине и обратимости поражения тканей. Ознобление – это, как правило, хроническое поверхностное травмирование кожи из-за длительного, но не экстремального воздействия холода и влажности. В то время как настоящее обморожение представляет собой острую травму с риском необратимого повреждения тканей, возникающую при более интенсивном или длительном воздействии мороза, часто в сочетании с ветром.

– На морозе эпидермис закономерно бледнеет. Если человек зайдет в тепло, то он станет красным, кожу будет покалывать, она будет гореть или зудеть. Это и есть то самое «безопасное» холодовое покраснение – ознобление. Чувствительность при этом полностью сохраняется, ощущается и холод, и боль. Тревожным звоночком является резкая смена ощущений. Самым главным и опасным сигналом является не боль, а ее отсутствие. Если покалывание и жжение внезапно сменяются нарастающим онемением и полной потерей чувствительности – это первый точный признак того, что начинается настоящее обморожение, – объясняет ученый.

Параллельно с этим, подчеркивает эксперт, нужно оценить видимые изменения. Стойкая, «мертвенная» белизна кожи, похожая на воск, выраженная синюшность или характерная мраморная окраска, то есть чередование белых, синих и багровых пятен – являются первыми сигналами. Если белое пятно не розовеет при надавливании, это указывает на остановку кровообращения в данной области.

Другими важными критериями являются температура и плотность тканей. При озноблении кожа холодная, но эластичная. При обморожении она становится ледяной на ощупь и плотной, как дерево или воск. Это ощущение «деревянности» означает, что в тканях уже начала замерзать вода.

– Важно понимать, что точными и понятными признаками к немедленным действиям является комбинация трех составляющих: потеря чувствительности – онемение – вместо боли, появление стойкой белой, синей или мраморной окраски кожи и ощущение ее твердости. Необходимо помнить, что боль – это защитная реакция, а ее исчезновение на холоде – самый коварный и главный предвестник серьезной травмы. Если после согревания на коже появились волдыри – это признак обморожения II степени, который требует обязательного обращения к врачу, – отмечает Валерий Литвинов.

По словам ученого, принято выделять 4 степени гипотермии. Легкая, или адинамическая степень наступает при температуре тела от 35 до 32°C, когда сознание сохранено, но человек чувствует слабость, озноб и сонливость, речь становится замедленной и отрывочной. Характерными признаками являются общая мышечная дрожь, в том числе тремор жевательных мышц, из-за которого стучат зубы, а также бледная или синюшная кожа с мраморным рисунком и так называемой гусиной кожей. Пульс замедляется до 60-66 ударов в минуту, артериальное давление обычно в норме, дыхание не нарушено.

II степень средней тяжести, называемая также сопорозной или ступорозной, развивается при температуре от 32 до 28°C и характеризуется угнетением сознания с резкой сонливостью и бессмысленным взглядом, при этом важнейший симптом – отсутствие дрожи. Кожный покров становится холодным, бледно-синюшным или мраморным, движения резкие, но скованные, дыхание редкое и поверхностное – 8-12 в минуту – пульс слабый с брадикардией – 56-34 уд/мин – и умеренно сниженным давлением.

– Тяжелая III степень, или судорожная стадия, наступает при падении температуры ниже 28°C, сознание полностью отсутствует, возможны рвота и оледенение тканей, а мышцы приходят в состояние окоченения с тоническими судорогами, когда конечности согнуты и их трудно распрямить. Зрачки сужены и слабо реагируют на свет, дыхание становится редким – 4-6 в минуту – поверхностным и прерывистым, пульс падает до 34-30 ударов в минуту и становится слабым, артериальное давление резко снижено или не определяется, также наблюдается непроизвольное мочеиспускание. Крайне тяжелая IV степень переохлаждения ведет к клинической смерти, когда признаки жизни отсутствуют, что обычно происходит при снижении температуры тела ниже 28°C, – добавляет Валерий Литвинов.

Ключевую роль в появлении обморожения играют не только температуры, но и совокупность факторов, резко усиливающих теплоотдачу или ослабляющих защитные силы организма. Главными внешними причинами переохлаждения являются ветер, усиливающий потерю тепла, и высокая влажность воздуха, которая проводит тепло гораздо эффективнее. Риск резко возрастает, если одежда или обувь промокают или слишком тесные. Мокрая ткань теряет теплоизоляционные свойства, а теснота нарушает кровообращение. Ключевую роль играет и общее состояние организма: переутомление, истощение, голод, недавняя болезнь или стресс снижают способность тела вырабатывать тепло.

– Наличие хронических заболеваний, в первую очередь атеросклероза, болезней сердца и сосудов нижних конечностей, напрямую ухудшает периферическое кровообращение, затрудняя согревание рук и ног. Отдельным крайне опасным фактором является курение на холоде, которое вызывает резкий спазм периферических сосудов, и употребление алкоголя, создающего лишь иллюзию тепла из-за расширения поверхностных сосудов, в то время как организм стремительно теряет тепло. Статистика указывает, что более 90% тяжелых случаев обморожения происходят с людьми в состоянии алкогольного опьянения, которое притупляет чувствительность и критическое восприятие, – дополняет ученый.

Что касается первой помощи, то при подозрении на обморожение необходимо действовать немедленно и грамотно. По словам эксперта, начать следует с прекращения воздействия холода – пострадавшего нужно как можно скорее переместить в теплое помещение. Следует осторожно снять промерзшую и влажную одежду и обувь, освободить конечности от колец и браслетов. Пораженный участок необходимо погрузить в емкость с теплой водой, начиная с 18-20°C. В течение 20-30 минут температуру воды нужно плавно повышать, добавляя теплую, до уровня 37-40°C. Процедуру согревания в воде проводят около 30 минут или до покраснения кожи и ощущения тепла. После этого ее аккуратно промокают мягкой тканью и накладывают стерильную сухую повязку, между пальцами прокладывая марлю. Пострадавшего нужно укутать в одеяло, дать ему теплое сладкое питье – чай или воду – и обеспечить покой.

– Категорически запрещено растирать обмороженные участки снегом, льдом или грубой тканью, так как кристаллы льда травмируют кожу, а трение повреждает сосуды, усиливая тромбообразование и углубляя некроз. Нельзя резко согревать у батареи, открытого огня или с помощью грелки, поскольку из-за потери чувствительности высок риск получения ожога, а резкий перепад температур ухудшает восстановление тканей. Также запрещено растирать кожу спиртом или маслами, прокалывать волдыри, употреблять алкоголь и продолжать ходить на обмороженных ногах, чтобы не усугубить травму, – рассказывает Валерий Литвинов.

Ученый подчеркивает, что в некоторых случаях самолечение недопустимо и требуется срочная медицинская помощь. Абсолютными показаниями являются: появление пузырей на коже – особенно с темным или кровянистым содержимым, что соответствует II и III степени обморожения – сильный отек, не спадающий после согревания, стойкая потеря чувствительности, а также изменение цвета кожи на багрово-синюшный, серый или черный – признак IV степени. Опасна также общая гипотермия, проявляющаяся сильной дрожью, сонливостью, спутанностью сознания, невнятной речью и нарушением координации. Несвоевременное обращение при глубоком обморожении – III–IV степень – приводит к необратимому некрозу тканей, развитию гангрены и высокому риску ампутации пораженной конечности, поскольку истинная глубина поражения может быть неочевидна в первые часы.

– Лечение в условиях стационара – сложный и длительный процесс. Тяжело точно оценить глубину и стадию поражения кожи при поступлении пациента, часто это возможно лишь через несколько дней. Современная реабилитация направлена на спасение жизнеспособного эпидермиса, предотвращение необратимых повреждений, чтобы избежать удаления конечности, а также на минимизацию долгосрочных последствий. Лечение является комплексным и этапным. После проведения активного согревания, ключевой задачей становится восстановление микроциркуляции в поврежденной зоне, где из-за холодового спазма и последующего тромбообразования формируется опасный «замкнутый круг» гипоксии. С этой целью применяется активная медикаментозная терапия, – объясняет эксперт.

Дополнительно во время терапии часто используют антиагреганты, например, аспирин, обезболивающие, антибиотики для профилактики инфекции и инфузионную терапию – введение витаминов, минералов и лекарств внутривенно. Широко применяются разные виды физиотерапии – ультравысокочастотная терапия, светолечение – которые улучшают регенерацию и предотвращают контрактуры – ограниченные движения суставов. Ученый дополняет, что хирургическое вмешательство на ранних стадиях ограничивается щадящими манипуляциями – некротомией – рассечением коросты для снятия давления – и обработкой пузырей. Радикальные операции, такие как некрэктомия – удаление омертвевшей кожи – и ампутация, выполняются отсроченно, через несколько недель или месяцев, когда граница между жизнеспособными и некротизированными тканями становится четко различимой.

– После заживления обморожения часто сохраняются долгосрочные последствия. К ним относятся повышенная чувствительность к холоду, стойкие парестезии – онемение и покалывание – а также трофические изменения ногтей, такие как деформация и замедленный рост. Косметические дефекты проявляются в виде атрофии кожи, изменения её цвета и образования рубцов. Минимизировать последствия помогает комплексная реабилитация, включающая медикаментозную терапию, курсы физиотерапии, например, лазеро- и магнитотерапия, а также лечебная физкультура и массаж для восстановления функции суставов. Ключевым условием является постоянная защита поражённых участков от переохлаждения с помощью тёплой одежды и обуви, – заключает Валерий Литвинов.

Показать полностью

Исследования Ученые Наука Уход Текст Длиннопост

EofruPikabu

Край Будущего

Теплопроводность в нанотонких пленках: Неожиданное поведение и новое объяснение!⁠⁠

21 час назад

Всю карьеру я был заинтригован тем, как ведут себя материалы, когда их размер сокращается до наноуровня — всего нескольких нанометров. При этом привычные законы физики начинают ломаться. Особенно интересно это в теплопроводности, где тепло переносится "фононами" — колебаниями атомов. Фононы очень чувствительны к ограниченному пространству.

Пару лет назад моделирование показало странную штуку: в ультратонких пленках кремния (толщиной 1–2 нанометра, как несколько слоев атомов) теплопроводность достигает минимума, а затем снова растет при еще меньшей толщине. Это противоречило традиционным теориям, которые предсказывали, что тепло будет ухудшаться по мере истончения пленки из-за меньшего места для движений фононов.

В своей новой статье в журнале Applied Physics я исследовал это с другой стороны. Вместо обычных моделей я посмотрел на ограничение с точки зрения геометрии. В обычных материалах фононы занимают шар в "обратном пространстве" (сфера Дебая). В тонкой пленке длинноволновые фононы исчезают, создавая "дыры" в этом шаре, как пустые зоны.

По мере истончения пленки эти дыры растут, искажая шар и смещая колебания к низким частотам. Это меняет "плотность состояний" — количество возможных колебаний. Теперь доминируют низкочастотные моды, которые хорошо переносят тепло. Моя модель точно совпала с данными моделирования без подгонки параметров.

Этот случай показывает, что в наноразмерных материалах нужно переосмысливать основы: простые геометрические ограничения могут объяснить странное поведение, а не только экзотика.

Последствия шире: похожие эффекты могут быть в проводниках, устройствах и даже двухмерных материалах. Это важно для электроники, где размер всё меньше, и для квантовых технологий, где тепло может нарушить работу. Я уже думаю о расширениях: от новых материалов до применения в суперведения и квантовых устройствах. Каждый сюрприз открывает двери к новой физике и технологиям.

(Автор — Антонио Закконе, профессор в Миланском университете. Ранее преподавал в Мюнхенском ТУ и Кембридже. Награды: серебряная медаль ETH, премия Геттингенской академии, стипендия Королевского колледжа, грант ERC. Работал над аналитикой переходов, упаковкой частиц и термоактивируемыми реакциями.)

Показать полностью

Наука Ученые Нанотехнологии Наноматериалы Наночастицы Научпоп Исследования Термодинамика

548

obmanu.net Не щурься

Антимошенник

Мошенничество на испытании препарата от рака⁠⁠

1 день назад

В Санкт-Петербурге вынесен приговор троим фигурантам дела о хищении средств выделенных на испытание противоонкологического препарата.

Фигурант, профессор университета ИТМО Владимир Виноградов

Для проведения испытаний противоонкологического препарата, разработчиком были привлечены организации из Санкт-Петербурга: ООО «Фармакоген» и ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет ИТМО» которые должны были оценить эффективность и безопасность препарата испытав его на животных.
Однако, по какой то причине, ООО «Фармакоген» не стали проводить испытаний на своей площадке, а заключили в апреле 2021 года договор с ФГБОУ «Ивановская государственная сельскохозяйственная академия имени Д.К. Беляева» на проведение исследований по эффективности препарата на 52 подопытных крысах, при этом, у ФГБОУ «Ивановская государственная сельскохозяйственная академия имени Д.К. Беляева» даже не было отдельного помещения для содержания подопытных животных (вивария), что делало невозможным выполнение договора, стоимостью 50 000 руб.

Выяснилось, что сотрудница организации-заказчика договорилась только о передержке крыс, а также оплачивала уход и уборку за ними на протяжении 5 месяцев одной из уборщиц, после чего увезла крыс обратно в Санкт-Петербург

После чего исполнители подготовили подложную научную документацию, на основании которой, без проведенных испытаний сделали и направили в адрес заказчика вывод о неэффективности представленного препарата, получив за "выполненную работу" от заказчика 20 000 000 руб.

Разработчик, видимо знатно прифигев, провел испытания препарата (обратившись к более ответственным партнерам) и получил прямо противоположные результаты от тех, что предоставили ООО «Фармакоген» и ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет ИТМО», что видимо и стало поводом для возбуждения уголовного дела.

Кроме того, генеральный директор ООО «Фармакоген» Михаил Захаров "изучил" еще за 9 800 000 руб.

безопасность поглощения лекарств организмом, их биотрансформации, распределением лекарств и их метаболитов в тканях и выведение лекарств и их метаболитов из организма в течение определенного периода времени.

Итого в деле оказалось 4 фигуранта, трое из них в России, четвертый смылся, проживает за границей и объявлен в международный розыск.

Фигуранты вину признали, денежку частично вернули, за них как за ученых с мировым именем (речь шла о Виноградове) вступились коллеги и даже представитель потерпевшего, в связи с этими обстоятельствами, самый гуманный вынес решение:

Захарову - 5.5 лет лишения свободы условно с испытательным сроком 5 лет.
Виноградову - 4 года лишения свободы условно с испытательным сроком 5 лет.
Криштопу - 4 года лишения свободы условно с испытательным сроком 5 лет.

А вот интересно, как было дело? Подельники заключили договор, будучи уверенными, что препарат не работает, просто не стали париться и тратить время и деньги? Или что двигало людьми в тот момент?

Показать полностью 3

Негатив Прокуратура Аферист Мошенничество Развод на деньги Ученые Лекарство от рака Испытание Откат Суд Приговор Санкт-Петербург Длиннопост

PNIPU

Ученые ПНИПУ довели пользу комбучи до максимума: антиоксидантная активность нового напитка достигла 81%⁠⁠

1 день назад

Современная жизнь, полная стрессов, плохой экологии и неидеального питания, ведет к образованию в организме свободных радикалов. В результате эти молекулы повреждают клетки и ДНК, вызывая окислительный стресс — ключевую причину старения, ослабления иммунитета и развития болезней. Для борьбы с ними нужны антиоксиданты, которые организм сам вырабатывает лишь частично. Поэтому основной их источник — пища: ягоды, орехи, зелень, специи и чай. Среди таких продуктов особое место занимают ферментированные напитки, например, комбуча, так как благодаря брожению она обогащается органическими кислотами, витаминами и другими полезными веществами. Именно поэтому поиск новых и доступных источников антиоксидантов сегодня — одна из важнейших задач пищевой науки и биотехнологии. Ученые Пермского Политеха создали функциональный напиток на основе чайного гриба, усиленный фитокомпозицией из лопуха. Продукт демонстрирует рекордную антиоксидантную активность — 81%, предлагая новый эффективный способ защиты клеток от окислительного стресса.

Статья опубликована в журнале «Вестник пермского национального политехнического университета. Химическая технология и биотехнология», 2025 г.

Современный образ жизни с его бешеным ритмом, хронический стресс, загрязнение воздуха и не всегда идеальное питание — все это приводит к образованию в нашем организме избытка так называемых свободных радикалов, которые атакуют и повреждают здоровые клетки, их мембраны, белки и даже ДНК. Этот непрерывный процесс разрушения на молекулярном уровне носит название окислительного стресса. Его считают одной из ключевых причин, ускоряющих старение организма, ослабляющих иммунную защиту и способствующих развитию хронических заболеваний.

Для нейтрализации свободных радикалов организму необходимы антиоксиданты (природные соединения, нейтрализующие окислители), которые действуют как «щит», останавливая цепную реакцию окислительного повреждения. Поскольку организм вырабатывает их лишь частично, ключевую роль играет рацион. Регулярное употребление продуктов, богатых этими веществами — ягод, орехов, зеленых овощей, специй и некоторых видов чая — укрепляет здоровье, повышает устойчивость к болезням и способствует активному долголетию. Особый интерес представляют ферментированные напитки, такие как комбуча. Этот настой на основе чайного гриба ценится не только за свой вкус, но и за комплекс полезных органических кислот, витаминов и других биоактивных соединений, которые образуются в процессе симбиотического брожения.

Понимание этой взаимосвязи делает поиск новых, эффективных и доступных источников антиоксидантов одной из самых актуальных задач современной пищевой науки и биотехнологии.

Ученые ПНИПУ долгое время исследуют потенциал чайного гриба как основы для функциональных продуктов. Ранее, установив его способность поддерживать метаболизм глюкозы и здоровье печени, они создали на его основе напиток для людей с диабетом. Теперь, сосредоточившись на антиоксидантных свойствах, специалисты разработали новую версию состава, обогащенную ферментированной биомассой лопуха. Такой подход позволил добиться рекордного защитного эффекта для клеток.

Лопух веками используется в народной и официальной медицине благодаря своим уникальным свойствам. Оно известно как мощное противовоспалительное, желчегонное и очищающее средство. Его активные соединения способствуют детоксикации организма (процессу выведения и нейтрализации вредных компонентов), стимулируют обмен веществ и сами по себе обладают выраженной антиоксидантной активностью.

Его применение традиционно связано с комплексной поддержкой организма: он используется при кожных воспалениях (экзема, фурункулез), нарушениях пищеварения и обмена веществ, а также в качестве вспомогательного средства для очищения крови и лимфы. В отличие от таблеток, лопух воздействует мягко и комплексно, поддерживая естественные процессы детоксикации и метаболизма, не вызывая резких побочных эффектов, характерных для синтетических препаратов.

Чтобы максимально раскрыть этот потенциал, сырье предварительно ферментировали, обработав специальными полезными микроорганизмами. Этот процесс, подобный естественному брожению, расщепляет грубые растительные волокна, высвобождая и многократно усиливая биодоступность всех ценных веществ лопуха.

Для сравнительной оценки эффективности такого подхода ученые приготовили три варианта напитка. Первый, классический, служил контролем и был приготовлен на сладком черном чае. Два других стали экспериментальными: в них использовали ферментированную биомассу лопуха, но в разной концентрации — 0,2% и 0,4%.

Выбор именно этих концентраций не случаен. Во-первых, ученым нужно было проверить, даст ли даже небольшая добавка (0,2%) положительный эффект. Во-вторых, важно было понять, как этот эффект усилится при удвоении дозы. Более высокая концентрация могла бы нарушить процесс брожения и испортить вкус напитка.

Во все три емкости поместили одинаковые порции чайного гриба и поставили культивироваться на две недели при комнатной температуре 23—25°C. Ключевыми параметрами контроля стали антиоксидантная активность и кислотность (уровень pH).

— Первый показатель отражает способность напитка нейтрализовать вредные окислительные процессы в организме, которые повреждают клетки. Чем он выше, тем больше потенциальная польза для здоровья. Второй параметр, pH, критически важен для вкуса и безопасности: он определяет, будет ли напиток приятно-кисловатым или неприятно-резким, и насколько он будет щадящим для желудка, — рассказала Лариса Волкова, профессор кафедры «Охрана окружающей среды» ПНИПУ, доктор медицинских наук.

Ученые регулярно отслеживали оба показателя, чтобы зафиксировать момент, когда польза достигнет максимума, а вкус и безопасность будут находиться в идеальном балансе. Антиоксидантную активность определяли спектрофотометрическим методом (анализ, основанный на измерении поглощения света раствором). Для этого измеряли оптическую плотность раствора через 30 секунд после начала реакции и далее в течение 10 минут при длине волны 347 нм (именно такой свет лучше всего «видит» химическую реакцию окисления, что делает измерения максимально точными), фиксируя, насколько экстракт напитка замедляет окисление адреналина. Параллельно контролировали кислотность (pH) с помощью pH-метра, отслеживая ее динамику от исходных слабокислых значений (5,7–6,2) до уровня, оптимального для вкуса и безопасности готового продукта.

— Напитки на основе лопуха значительно превзошли классическую комбучу по своему антиоксидантному потенциалу. Максимальное содержание полезных веществ в них было достигнуто на седьмой день брожения. Наибольшую эффективность показал образец с концентрацией растительной биомассы — 0,4%. Его антиоксидантная активность достигла 81%. Для сравнения, традиционный вариант на черном чае в тот же период показал результат всего 38%, — поделилась Лариса Волкова.

Следовательно, замена субстрата позволила более чем вдвое увеличить пользу конечного продукта при сохранении безопасного и сбалансированного уровня кислотности. Высокая антиоксидантная активность означает, что ферментированный настой обладает доказанным защитным действием на клеточном уровне. Он способен нейтрализовать вредные свободные радикалы, которые повреждают клетки, ускоряют старение и ослабляют иммунитет.

Таким образом, регулярное употребление этого настоя может стать элементом профилактического питания, снижая риски, связанные с окислительным стрессом, и поддерживая общее здоровье организма.

Показать полностью

Исследования Ученые Чайный гриб Наука Текст Длиннопост

PNIPU

Ученые Пермского Политеха разработали уникальную модель для предсказания «старения» углеродных имплантатов тазобедренного сустава⁠⁠

1 день назад

С каждым годом количество операций по эндопротезированию неуклонно растет. Металлические имплантаты, будучи слишком жесткими, со временем разрушают кость пациента, приводя к повторным операциям. Однако более перспективные протезы из углеродного композита накапливают при нагрузке микротрещины. Существующие методы расчета не дают врачам узнать, как это скажется на прочности всей детали, что делает неэффективным широкое внедрение таких материалов в медицину. Ученые Пермского Политеха разработали первую в мире двухуровневую компьютерную модель, способную предсказать, как микроскопические повреждения внутри угле-углеродного композита влияют на его прочность и долговечность в условиях реальной эксплуатации.

Статья опубликована в научном журнале «Известия Юго-Западного государственного университета».

Во всём мире миллионы людей живут с искусственными суставами — высокотехнологичными устройствами, которые заменяют повреждённые места, возвращая человеку способность двигаться без боли. Золотым стандартом в лечении травм сустава является его полная замена на эндопротез — сложную конструкцию, имитирующую естественную анатомию и функции. По данным на 2024 год, объём мирового рынка таких операций оценивался в 7,9 млрд долларов. Ожидается, что к 2034 году этот показатель достигнет 11,4 млрд.

Традиционные металлические имплантаты, хотя и применяются почти повсеместно, имеют фундаментальный недостаток: их жёсткость значительно превышает жёсткость натуральной кости. Это приводит к «экранированию напряжений» – кость, не получая привычной нагрузки, начинает рассасываться, а протез расшатывается. Кроме того, ионы металлов могут накапливаться в тканях, вызывая аллергии и воспаления. Все это сокращает срок службы имплантата до 10-15 лет, обрекая пациентов, особенно молодых, на повторные операции.

Альтернативой в медицине сейчас выступают угле-углеродные композиционные материалы (УУКМ). Их главное преимущество в том, что благодаря идеальному совпадению жесткости с костью, они не приводят к ее ослаблению и рассасыванию под нагрузкой. Этот материал не вызывает аллергии и коррозии, а также рентгенопрозрачен, что не мешает проведению МРТ и КТ-диагностики после операции.

Однако такие протезы имеют сложную, неоднородную структуру и состоят из хаотично расположенных микроскопических кристаллов искусственного углерода. При нагрузке, даже незначительной (например, при случайном спотыкании), эти частицы могут повреждаться, что меняет свойства материала в целом.

Существующие методы расчета прочности имплантатов часто строятся на допущении, что у них однородная и идеальная структура. Такой подход дает лишь примерную оценку того, как конструкция будет вести себя под нагрузкой. Однако для сложных материалов, как угле-углеродные композиты, это допущение становится критической ошибкой. Их прочность в долгосрочной перспективе зависит именно от микроскопических процессов внутри материала: от того, как зарождаются и развиваются мельчайшие дефекты между отдельными кристаллами.

Ученые Пермского Политеха создали вычислительную модель, которая позволяет точно оценить, сколько нагрузки сможет выдержать и как долго прослужит искусственный сустав из углеродного композита.

В основе разработки лежит двухуровневый подход, который анализирует имплантат одновременно на уровне микроструктуры материала и на уровне целой конструкции. Это позволяет увидеть, как невидимые повреждения влияют на прочность всей детали.

Для первого, микроскопического уровня, ученые разработали программный алгоритм, который рассчитывает, как деформируется каждый кристаллик в составе углеродного композита. На практике он делает несколько ключевых вещей. Во-первых, считает риски для каждой частицы материала, проверяя четыре «критерия» — условия, при которых они могут сломаться, например, от слишком сильного растяжения или сдвига. Во-вторых, он оценивает масштаб повреждений: определяет, какая доля кристалликов уже разрушена, какая — частично повреждена, а какая ещё цела.

Второй уровень моделирует всю бедренную часть эндопротеза как готовую деталь в окружении кости. Этот компонент выбран потому, что на него приходится основная механическая нагрузка при ходьбе, беге и любом движении тела. Он также подвержен самым сложным типам деформации, поэтому прогноз поведения именно бедренной части нужен для общей надежности протеза.

Для реализации макроскопического уровня ученые создали детальную 3D-модель в инженерном программном комплексе. В качестве основы они взяли анатомически корректную геометрию бедренной кости и эндопротеза. В эту модель эксперты добавили нагрузку (как при ходьбе), а программа рассчитала, как деформируется вся система и где возникают самые опасные напряжения.

— Вся работа происходит в виде циклического процесса, который имитирует постепенное накопление повреждений в имплантате. На каждом шаге программа рассчитывает, как деформировалась вся система, и эти данные передаются в микро-модель. Далее она анализирует, привели ли такие нагрузки к повреждению кристаллов внутри материала или нет. Если деформации обнаруживаются, программа «ухудшает» свойства композита именно в соответствующей зоне обнаружения дефектов. После этого новый расчет выполняется уже для слегка «подпорченного» имплантата. Такой цикл повторяется много раз, пока напряжение в модели не достигнет предела прочности, — прокомментировал Егор Разумовский, аспирант кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций» ПНИПУ.

Практическим результатом работы является детальная картина постепенного разрушения имплантата. Моделирование выявило четыре области в бедренном компоненте, где произошло критическое накопление повреждений. Это означает, что протез теряет прочность не равномерно и не мгновенно, а через последовательное ослабление нескольких зон.

Чтобы показать этот процесс, программа построила специальный «ступенчатый» график. Он отразил процесс потери жесткости протеза: когда в одной из зон накопилось много микроповреждений, показатель резко упал. Таким образом модель указывает на псевдопластическое поведение углеродного композита. Это значит, что он не ломается резко, а терпит внутренние повреждения, перераспределяет нагрузку и продолжает функционировать, постепенно теряя жёсткость. Теперь инженеры смогут увидеть, в каких именно зонах и в какой последовательности накапливается усталость материала. Это позволит перейти к целенаправленному укреплению слабых мест и прогнозированию срока службы для разных пациентов.

Важно отметить, что проведенное исследование является уникальным в своей области. В мировой научной литературе отсутствуют прямые аналоги разработки, где так же глубоко и системно изучается накопление повреждений в эндопротезах с помощью моделирования. Поэтому основным способом проверки стало сопоставление прогнозов модели с реальными экспериментальными данными, полученными в рамках предыдущих исследований. Самым главным показателем эффективности стало совпадение картины разрушения. Модель предсказала участки, где несущая способность падает, и они точно совпали с реальными местами повреждений в испытанных изделиях. Это подтверждает, что предложенная модель, пусть и является упрощенной, верно отражает ключевые закономерности разрушения.

Главным преимуществом модели является также ее вычислительная мощность. Обычное моделирование микроструктуры настолько сложно для компьютера, что позволяет анализировать лишь несколько сотен или тысяч частиц. Разработанная программа работает с выборкой в миллионы элементов, что делает статистику микроразрушений более полной и достоверной.

— Итоговый характер деформирования, предсказанный расчетами — а именно последовательное накопление повреждений, — совпадает с поведением образцов углерод-углеродного композита при проводимых ранее испытаниях. Это показывает, что разработка корректно описывает физику процесса разрушения на всех масштабах — от микроскопических трещин до макроскопической потери жёсткости всей конструкции. В дальнейшем такой инструмент инженеры и медики смогут использовать для виртуального тестирования новых конструкций имплантатов, прогнозируя их срок службы и выявляя слабые места ещё на этапе проектирования, — отметил Вячеслав Шавшуков, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций» ПНИПУ.

Созданную модель можно использовать не только для оптимизации создания протезов, что значительно сократит время и стоимость разработки, а также для углубленной оценки безопасности и сертификации, основанной на понимании долговременного поведения композитов. Такой двухуровневый подход может послужить методической основой для анализа разрушения других перспективных материалов в экстремальных условиях, что в конечном итоге повышает безопасность пациентов и стандарты медицинских технологий.

Показать полностью

Ученые Наука Научпоп Медицина Импланты Текст Длиннопост

rusfbm

Природа 11-летних циклов солнечной активности. 12-летние циклы Ленского⁠⁠

1 день назад

Обычно про Солнце говорят просто: «У него есть 11-летний цикл активности». Звучит красиво и аккуратно. Но если взять реальные данные наблюдений и честно их изобразить, картина оказывается намного сложнее — и куда интереснее.

Ниже разберём четыре графика, построенных на основе официального ряда Международного числа солнечных пятен (SILSO, версия 2.0). Посмотрим, как на самом деле распределяются длительности циклов, как они менялись с течением времени, есть ли связь между длиной и интенсивностью цикла и как именно измеряется «длительность цикла» на уровне исходного сигнала.

Все графики построены на одном и том же наборе данных: годовое среднее число солнечных пятен с середины XVIII века до наших дней.

График 1. Гистограмма длительностей циклов

https://disk.yandex.ru/i/woHwrT3q4Yvxrw

Что изображено

По горизонтальной оси отложена длительность циклов солнечной активности в годах. По вертикальной оси показано, сколько циклов попало в каждый интервал длительности. Каждый столбик обозначает количество циклов, длительность которых лежит в определённом диапазоне: 8–9 лет, 9–10 лет, 10–11 лет, 11–12 лет, 12–13 лет, 13–14 лет и так далее.

Длительность цикла определяется как промежуток между соседними минимумами ежегодного (и слегка сглаженного) числа солнечных пятен. Иными словами, мы берём год одного минимума, затем год следующего минимума, вычитаем первый год из второго и получаем длительность цикла в годах.

Как это интерпретировать

Циклы Солнца не привязаны к одной единственной цифре. На гистограмме ясно видно, что реальная длительность колеблется в широком диапазоне — примерно от 9 до 15 лет. Встречаются циклы длиной 9–10 лет, есть циклы 12–13 лет и даже длиннее. Никакого жёсткого 11-летнего метронома в природе не существует.

Максимум распределения смещён в сторону больших значений. Чаще всего циклы длятся примерно 11–12 лет, а не ровно 11. Пик гистограммы слегка сдвинут в сторону 11,5–12 лет.

Этот график подтверждает важный вывод: цифра 12 лет — это не произвольное округление, а тот диапазон, в котором концентрируется значительная доля реальных циклов на всём протяжении инструментальной эпохи наблюдений.

График 2. Эволюция длительностей циклов во времени

https://disk.yandex.ru/i/EF7s9azuzsy74w

Что изображено

По горизонтальной оси отложен календарный год, соответствующий середине каждого цикла. По вертикальной оси показана длительность этого цикла в годах. Каждая точка обозначает отдельный цикл, точки соединены линией в хронологическом порядке. На графике проведены две вспомогательные горизонтальные линии: пунктирная на уровне 11 лет и штриховая на уровне 12 лет.

Что видно

Длительности циклов постоянно варьируют от одного к другому. Линия движется вверх и вниз: иногда возникают серии относительно коротких циклов, иногда — серии более длинных. Солнце не функционирует как надёжный метроном, отсчитывающий один и тот же интервал.

Цифра 11 лет — это исторический условный обозначение, а не физический закон природы. Хотя некоторые точки действительно располагаются рядом с отметкой 11 лет, множество других находятся существенно выше или ниже этой линии. На фоне всего ряда наблюдений становится ясно, что «11 лет» — всего лишь грубое усреднение.

Около 12 лет видна естественная центр концентрации данных. Если рассмотреть весь временной диапазон, облако точек в среднем явно тяготеет к уровню примерно 12 лет, чем к строгому значению 11 лет. Это ещё один аргумент в пользу того, чтобы говорить не о жёстком «11-летнем цикле», а об эффективном 12-летнем ритме, вокруг которого Солнце реально колеблется.

Как можно выразить это в научном тексте: «На этом графике видно, как от цикла к циклу меняется их длительность. Попадаются циклы покороче, попадаются подлиннее, а "классических" 11 лет — лишь приблизительный ориентир. Если обозреть всю историю инструментальных наблюдений, то естественный центр тяжести распределения оказывается ближе к 12 годам. По этой причине в качестве эффективного такта разумнее использовать не жёсткий 11-летний период, а 12-летний шаг.»

График 3. Интенсивность (амплитуда) цикла в зависимости от его длительности

https://disk.yandex.ru/i/ViCXju9yF-mggA

Что изображено

По горизонтальной оси отложена длительность цикла в годах. По вертикальной оси — амплитуда цикла, то есть максимальное годовое значение числа солнечных пятен, достигнутое в пределах данного цикла. Каждая точка на графике соответствует одному циклу: она показывает, сколько лет он длился и насколько интенсивным был максимальный всплеск его активности.

Что показывает этот график

Циклы различаются одновременно и по продолжительности, и по мощности. Видно, что встречаются циклы короткие и слабые, короткие и очень сильные, длинные и слабые, длинные и мощные. Простой линейной зависимости типа «чем дольше длится цикл, тем сильнее его выброс» не наблюдается.

Сильные и слабые циклы встречаются при самых разных длительностях. Нет того, чтобы все самые мощные циклы обязательно приходились на 11 лет. Мощные всплески активности встречаются и в области 10–11 лет, и в области 12–13 лет. То же самое верно и для слабых циклов.

Этот график подтверждает целесообразность концепции «эффективного периода». На этом фоне 12-летний шаг удобно применять в качестве средней единицы отсчёта времени. Мы не привязываем мощность цикла к одной фиксированной длительности, а признаём реальное существование диапазона длин в 9–14 лет и описываем его через один эффективный период. Это особенно полезно при построении более крупных временных шкал — например, 72-летних блоков, каждый из которых представляет собой набор из шести условных 12-летних циклов.

График 4. Учебный «зум»: откуда берутся цифры длительности

https://disk.yandex.ru/i/6ebkf3XUOwPHBQ

Первые три графика показывают уже готовую статистику: набор значений длительностей, историю их изменения и связь с интенсивностью. Но естественный вопрос встаёт сам собой: «А как именно вы определяете длительность цикла? Откуда берутся все эти числа на гистограмме?»

Чтобы ответить, нужен учебный график с «увеличением» на несколько циклов подряд, где всё отчётливо видно прямо на исходном сигнале.

Что изображено

По горизонтальной оси отложены годы (например, 1900–1975). По вертикальной оси — сглаженное годовое число солнечных пятен. На графике показана плавная кривая солнечной активности за этот период. На ней вертикальными пунктирными линиями отмечены годы минимумов, возле каждой линии подписан год минимума. Между соседними минимумами нанесены двусторонние стрелки с подписью вида «10,4 года», «11,2 года» и т. д.

Иными словами, этот график выполняет следующие функции:

показывает «живой» сигнал — как растёт и падает активность на протяжении нескольких десятилетий;
явно отмечает точки, которые мы считаем границами циклов;
между этими границами показывает именно те числа, которые потом попадают на гистограмму длительностей.

Как читать этот график

Процедура простая и наглядная.

Находим минимум. Год, когда активность (после сглаживания) достигает локального минимума, — это одна «точка отсчёта».

Находим следующий минимум. Следующий такой минимум через несколько лет — это конец текущего цикла и одновременно начало следующего.

Вычитаем годы. Например, если минимум пришёлся примерно на 1901,5 года, а следующий — примерно на 1909,5 года, то длительность цикла равна примерно 1909,5 − 1901,5 = 8,0 года. Если следующий минимум окажется в районе 1928,5 года, то длительность следующего цикла составит примерно 1928,5 − 1909,5 = 19,0 года (это условный пример; реальные значения на графике подписаны с большей точностью).

Записываем это число в реестр длительностей. Именно эти значения потом попадают на гистограмму (График 1), на график эволюции длительностей во времени (График 2) и на график интенсивности против длительности (График 3).

Зачем нужен такой учебный «зум»

Этот увеличенный график важен для полной прозрачности методики. Он показывает, что:

длительность цикла — это не абстрактная модельная величина, а вполне конкретное расстояние между минимумами на реальном сигнале;
выбор минимумов виден визуально и может быть проверен;
все дальнейшие статистические построения опираются на одну простую и понятную процедуру.

Такой рисунок удобно помещать в качестве иллюстрации в приложение или в отдельный раздел статьи: он сразу рассеивает сомнения вроде «вы, наверное, что-то хитро подгоняете», поскольку вся логика измерения длительностей лежит буквально на поверхности и доступна для проверки.

Итоговая картина: что дают четыре графика вместе

Если рассмотреть все четыре изображения в совокупности, картина складывается следующая:

Учебный «зум» показывает, как из реального сигнала выделяются минимумы и измеряется расстояние между ними.

Гистограмма длительностей показывает, что эти расстояния варьируют в широком диапазоне и никакого «строгого» 11-летнего периода не существует.

График эволюции длительностей во времени показывает, как эти значения «гуляют» от цикла к циклу и намекает на более естественный центр концентрации около 12 лет.

График интенсивности против длительности показывает, что Солнце свободно варьирует как длину, так и мощность своих циклов; попытка привязать всё к единственной цифре 11 лет чрезмерно упрощает реальность.

На этом фоне идея эффективного 12-летнего такта выглядит вполне обоснованно. Солнце живёт в диапазоне примерно 9–14 лет, однако значительная часть циклов концентрируется в области около 12 лет. Такой шаг удобно брать в качестве базовой единицы, когда мы строим более крупные временные шкалы — например, 72-летние «блоки» из шести условных 12-летних циклов и затем сопоставляем их с климатической и исторической динамикой.

Циклы Ленского

https://disk.yandex.ru/i/15W2U7VC0DGvHA

Эта диаграмма представляет собой «общий вид» нашей схемы 12-летних циклов Ленского и 72-летних блоков, размещённых на фоне моды Глейсберга.

Что изображено

Горизонтальная ось

По горизонтальной оси отложены годы примерно от 1750 до 2050 года. Это условная временная шкала, в которую вписаны два примера 72-летних блоков.

Два 72-летних блока (полупрозрачные прямоугольники)

На диаграмме выделены две широкие цветовые полосы:

Блок 1 (нижний, примерно 1784–1856 гг.) с подписью «72-летний блок (минимум Дальтона)». Это пример 72-летнего интервала, который охватывает область пониженной солнечной активности, исторически известной как минимум Дальтона.

Блок 2 (верхний, примерно 1933–2005 гг.) с подписью «72-летний блок ("современный максимум")». Это пример 72-летнего интервала, соответствующего повышенной активности середины XX века, которую часто обозначают как «современный максимум» Солнца.

Внутри каждого блока — шесть циклов Ленского

Каждый прямоугольник разделён вертикальными линиями примерно на 6 равных отрезков. Это представляют собой:

6 условных 12-летних циклов Ленского, содержащихся внутри каждого 72-летнего блока;
над каждым делением проставлены номера 1, 2, 3, 4, 5, 6, чтобы наглядно показать, что блок состоит из шести циклов.

Рядом помещена подпись: «циклы Ленского (≈12 лет)», что подчёркивает, что 72 года здесь понимаются как 6×12.

Гладкая кривая сверху — мода Глейсберга

Над прямоугольниками проходит плавная волнистая линия с подписью «концептуальная мода Глейсберга (~88 лет)». Это не отражение реальных наблюдений, а схематичный фон, который показывает:

восходящие и нисходящие фазы долгопериодической (~88 лет) модуляции солнечной активности;
как наши 72-летние блоки размещаются на этом фоне: один располагается ближе к минимуму, другой — ближе к максимуму.

Как читать эту диаграмму

72 года как «солнечное поколение»

Каждый прямоугольник представляет собой 72-летний блок, который:

состоит из шести 12-летних циклов Ленского;
может интерпретироваться как одно «солнечное поколение» в нашей системе.

Формально: 6 × 12 лет ≈ 72 года. Хотя реальные циклы Швабе варьируют по длительности, на агрегированном уровне такой масштаб оказывается устойчивым и удобным.

Связь с минимумом Дальтона и «современным максимумом»

Левый/нижний блок (примерно 1784–1856) — это пример 72-летнего периода, в который вписан минимум Дальтона. В этом случае солнечная активность в среднем понижена, и блок попадает в нисходящую и низкую фазу модуляции.

Правый/верхний блок (примерно 1933–2005) — пример 72-летнего периода, соответствующего «современному максимуму» середины XX века, когда активность повышена и блок оказывается в восходящей и высокой фазе моды Глейсберга.

Глейсберг как внешний фон

Волнистая кривая символизирует:

долгий (~88-летний) ритм усиления и ослабления солнечной активности;
положение наших 72-летних блоков относительно максимумов и минимумов этого ритма.

Иерархическая структура

В итоговой конструкции выявляется трёхуровневая организация:

На нижнем уровне находятся отдельные циклы Швабе (9–15 лет) с их естественной вариативностью.

На среднем уровне расположен эффективный 12-летний такт (циклы Ленского), который служит удобной и стабильной «единицей отсчёта».

На верхнем уровне располагаются 72-летние блоки (6×12 лет), рассматриваемые как «солнечные поколения», которые развиваются на фоне 88-летной моды Глейсберга.

Заключение

Предложенная трёхуровневая схема организации солнечной активности позволяет преодолеть упрощённое представление о 11-летнем цикле и раскрывает истинную сложность солнечной динамики.

На основе анализа реальных данных Международного числа солнечных пятен (SILSO) становится ясно, что индивидуальные циклы Швабе не подчиняются жёсткому периоду. Они варьируют в диапазоне 9–15 лет, при этом значительная часть концентрируется около 12 лет. Эта вариативность не случайна — она отражает фундаментальные процессы в магнитодинамике солнечной конвективной зоны.

Введение эффективного 12-летнего такта (циклов Ленского) как удобной единицы отсчёта позволяет работать с более стабильным масштабом без утраты информации об истинной изменчивости. Такой подход оправдан статистически: большинство реальных циклов группируются именно в этом диапазоне.

Агрегирование шести 12-летних циклов в 72-летние блоки («солнечные поколения») открывает возможность анализа долгопериодических модуляций солнечной активности. Эти блоки демонстрируют чёткую связь с известными эпохами повышенной и пониженной активности — минимумом Дальтона и «современным максимумом» XX века. Такое соответствие указывает на реальность и методологическую целесообразность данной иерархической структуры.

Размещение 72-летних блоков на фоне 88-летной моды Глейсберга создаёт многоуровневую модель, которая объединяет:

микромасштаб индивидуальных циклов Швабе;
мезомасштаб эффективных 12-летних ритмов;
макромасштаб многодесятилетних модуляций.

Такая иерархия не только описывает наблюдаемые закономерности, но и предоставляет инструмент для сопоставления солнечной динамики с климатическими и историческими процессами, которые также развиваются на множественных временных масштабах.

Данный подход демонстрирует, что солнечная активность — это не случайный процесс и не строго периодический маятник, а система с упорядоченной, но гибкой внутренней организацией, в которой глобальные ритмы согласованы на нескольких уровнях одновременно.