An animated look at the life cycle of solar flares

Computer modeling allows researchers to simulate solar outbursts from birth to death.
Animated GIF

Courtesy Mark Cheung, Lockheed Martin, and Matthias Rempel, NCAR

Solar flares are explosive, energetic events that release intense radiation from the Sun. They are caused by a buildup of magnetic energy — the Sun also has an intense magnetic field — and a single flare can release the equivalent of millions of hydrogen bombs all going off at the same time. Now, for the first time, a team led by researchers from the National Center for Atmospheric Research and the Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory have simulated, in detail, the entire life cycle of a solar flare, from its initial buildup through its explosive outburst.

The image above is an snippet from the team’s model. In it, violet colors represent plasma with temperatures less than 1 million kelvins (1.8 million degrees Fahrenheit); red colors show plasma with temperatures between 1 million and 10 million K (18 million F), and green shows the hottest plasma, with temperatures above 10 million K. The model shows, more accurately than ever before, how the energy behind a solar flare builds up and is released.

The team also released a longer movie, explaining in greater detail what their animated model shows:

This new simulation not only shows what solar flares look like in visible light, but also at other wavelengths, including ultraviolet and X-rays. That allows researchers to better understand the process comprehensively across the electromagnetic spectrum, as shorter wavelengths represent material that is hotter and more energetic. Now that they’ve successfully built a realistic model, the team plans to test it against actual observations of the Sun to determine whether it accurately reproduces the data.

The material flung outward by solar flares can even impact satellites around Earth and electrical systems on the ground, depending on their intensity. Better understanding how these events occur is important not only for understanding the nature of our star and others, but also for predicting and potentially even mitigating damage from solar flares and the coronal mass ejections that sometimes accompany them.

Astronomy Magazine
Modelarea computerizată permite cercetătorilor să simuleze izbucnirile solare de la naștere până la moarte.
Exploziile solare sunt evenimente explozive, energice, care eliberează radiații intense de la Soare. Acestea sunt cauzate de acumularea de energie magnetică – Soarele are și un câmp magnetic intens – și o singură flacără poate elibera echivalentul a milioane de bombe cu hidrogen care explodează în același timp. Acum, pentru prima dată, o echipă condusă de cercetători de la Centrul Național de Cercetare Atmosferică și de la Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory au simulat, în detaliu, întregul ciclu de viață al unei flăcări solare, de la acumularea sa inițială prin explozia sa explozivă.
Imaginea de mai sus este un fragment din modelul echipei. În ea, culorile violete reprezintă plasma cu temperaturi mai mici de 1 milion de kelvin (1,8 milioane de grade Fahrenheit); culorile roșii prezintă plasma cu temperaturi cuprinse între 1 milion și 10 milioane K (18 milioane F), iar verde arată cea mai fierbinte plasmă, cu temperaturi peste 10 milioane K. Modelul arată, mai exact ca niciodată, cum energia din spatele unei flăcări solare se construiește și este eliberată.
De asemenea, echipa a lansat un film mai lung, explicând mai detaliat ce arată modelul lor animat.
Această nouă simulare nu numai că arată cum arată flăcarile solare în lumina vizibilă, dar și la alte lungimi de undă, inclusiv ultraviolete și raze X. Acest lucru permite cercetătorilor să înțeleagă mai bine procesul în întregimea spectrului electromagnetic, deoarece lungimile de undă mai scurte reprezintă materialul care este mai cald și mai energic. Acum, după ce au construit cu succes un model realist, echipa intenționează să îl testeze cu observații reale ale Soarelui pentru a determina dacă reproduce cu exactitate datele.
Materialul aruncat spre exterior de rafalele solare poate afecta chiar și sateliții din jurul Pământului și sistemele electrice de pe sol, în funcție de intensitatea lor. O mai bună înțelegere a modului în care se întâmplă aceste evenimente este importantă nu numai pentru înțelegerea naturii stelei noastre și a altora, ci și pentru a prezice și potențial chiar atenuarea daunelor provocate de flăcarile solare și ejectările coronale de masă care le însoțesc uneori.
***

LIGO Will Squeeze Light To Overcome The Quantum Noise Of Empty Space

When two black holes merge, they release a tremendous amount of energy. When LIGO detected the first black hole merger in 2015, we found that three solar masses worth of energy was released as gravitational waves. But gravitational waves don’t interact strongly with matter. The effects of gravitational waves are so small that you’d need to be extremely close to a merger to feel them. So how can we possibly observe the gravitational waves of merging black holes across millions of light-years?

It’s ridiculously difficult. Gravitational waves are ripples in the structure of spacetime. When a gravitational wave passes through an object, the relative positions of the particles in the object shift slightly, and it’s only through those shifts that we can detect the gravitational waves. But that shift is minuscule. LIGO measures the shift by pairs of mirrors that are 4 kilometers apart. When a strong gravitational wave passes LIGO, the mirrors shift by only a few thousandths of the width of a proton.

Schematic showing how LIGO works. Credit: Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences

LIGO measures this distance by a process known as laser interferometry. Light has wavelike properties, so when two beams of light overlap, they combine like waves. If the waves of the light line up, or are “in phase,” then they superpose to become brighter. If they are out of phase, they cancel out and become dimmer. So LIGO starts with a beam of light that in phase, and splits it, sending one beam along one arm of LIGO, and one along the other. The beams each bounce off a mirror 4 kilometers away, then return to combine into a single beam seen by a detector. If the distance of a mirror changes, so does the brightness of the combined light.

The wavelength of light is on the order of a micrometer, but gravitational waves only shift the mirrors by only a trillionth of that distance. So LIGO has each beam travel back and forth along an arm hundreds of times before they combine. This dramatically increases the sensitivity of LIGO, but it also raises other problems.

LIGO mirrors being upgraded. Credit: Caltech/MIT/LIGO Lab

To work, the LIGO mirrors need to be isolated from any background vibrations from the ground and nearby instruments. To achieve this, the mirror arrays are suspended by thin threads of glass. The entire system also needs to be placed in a vacuum. The detector is so sensitive that air molecules passing through the light beams are picked up as noise. The air pressure inside LIGO‘s vacuum chamber is less than a trillionth of an atmosphere, which is lower than intergalactic space.

To the limits of human engineering, the LIGO system is an isolated vacuum system where the only thing that can move the mirrors is gravity itself. It isn’t perfect, but it is very good. So good that things start to get weird. Even if the detector was perfectly isolated, and placed in a perfect vacuum, the detectors would still pick up noise. The system is so sensitive that can pick up quantum fluctuations in empty space.

A central property of quantum systems is that they can never be completely pinned down. It’s part of Heisenberg’s Uncertainty Principle. This is true even for a vacuum. This means quantum fluctuations appear within the vacuum. As photons of light travel through these fluctuations, they are jostled a bit. This makes the beams of light move slightly out of phase. Imagine a fleet of small boats sailing across a rough sea, and how difficult it would be to keep them together.

A close up of LIGO’s quantum squeezer. Credit: Maggie Tse

But quantum uncertainty is a funny thing. Although aspects of a quantum system will always be uncertain, parts of it can be extremely precise. The catch is that if you make one part more precise another part becomes less precise. For light, this means you can keep the phase of the beam more aligned by making the brightness of the light more uncertain. This is known as squeezed light because you squeeze one uncertainty smaller at the cost of another.

Animation showing a squeezed state of light. Credit: Wikipedia user Geek3

This squeezed state of light is done through an optical parametric oscillator. It’s basically a set of mirrors around a special kind of crystal. When the light passes through the crystal, it minimizes the fluctuations in phase. The fluctuations in amplitude get larger, but it’s the phase that matters most to the LIGO detectors.

With this upgrade, the sensitivity of LIGO should double. This will help astronomers see black hole mergers more clearly. It could also allow LIGO to see new kinds of mergers. Ones that are fainter or farther away than we’ve ever seen before.

Source: New Instrument extends LIGO’s reach, MIT News.

Universe Today

Când două găuri negre se contopesc, eliberează o cantitate extraordinară de energie. Când LIGO a detectat prima fuziune a unei găuri negre în 2015, am constatat că trei mase solare de energie au fost eliberate ca unde gravitaționale. Dar undele gravitaționale nu interacționează puternic cu materia. Efectele undelor gravitaționale sunt atât de mici încât trebuie să fii extrem de aproape de a le contopi pentru a le simți. Deci, cum putem observa, eventual, undele gravitaționale ale găurilor negre care fuzionează de-a lungul a milioane de ani-lumină?

Este aproape ridicol de dificil. Valurile gravitaționale sunt ondulări în structura spațiu-timpului. Când o undă gravitațională trece printr-un obiect, pozițiile relative ale particulelor din obiect se schimbă ușor și numai prin acele schimbări putem detecta undele gravitaționale. Dar această schimbare este minusculă. LIGO măsoară deplasarea cu perechi de oglinzi aflate la o distanță de 4 kilometri. Când o undă gravitațională puternică trece prin LIGO, oglinzile se deplasează doar cu câteva miimi din lățimea unui proton.

LIGO măsoară această distanță printr-un proces cunoscut sub numele de interferometrie laser. Lumina are proprietăți de undă, astfel încât atunci când două fascicule de lumină se suprapun, se combină ca undele. Dacă sunt „în fază”, atunci se supun pentru a deveni mai strălucitori. Dacă nu sunt în faza, anulează și devin dimmeri. Deci LIGO începe cu un fascicul de lumină care este în fază și îl împarte, trimițând un fascicul de-a lungul unui braț de LIGO și unul de-a lungul celuilalt. Fiecare se reflectă de pe o oglindă la 4 kilometri distanță, apoi se întoarce să se combine într-un singur fascicul văzut de un detector. Dacă distanța unei oglinzi se schimbă, la fel și strălucirea luminii combinate.

Lungimea de undă a luminii este de ordinul unui micrometru.  LIGO are fiecare fascicul multiplicat de mai multe ori înainte de a se combina. Acest lucru crește dramatic sensibilitatea LIGO, dar ridică și alte probleme.

Pentru a funcționa, oglinzile LIGO trebuie izolate de vibrațiile de fundal de la sol și instrumentele din apropiere. Pentru a realiza acest lucru, tablourile de oglindă sunt suspendate de fire subțiri de sticlă. Întregul sistem trebuie de asemenea plasat în vid. Detectorul este atât de sensibil încât moleculele de aer care trec prin raze de lumină sunt preluate ca zgomot. Presiunea de aer din interiorul camerei de vid LIGO este mai mică de un trilion de atmosferă, care este mai mică decât în spațiul intergalactic.

Sistemul LIGO este un sistem de vid în care singurul lucru care poate mișca oglinzile este gravitația în sine. Nu este perfect, dar este foarte bun. Atât de bine încât lucrurile încep să devină ciudate. Chiar dacă detectorul ar fi perfect izolat, detectoarele vor amplifica zgomotul. Sistemul este atât de sensibil încât poate indica fluctuațiile cuantice din spațiul gol.

O proprietate centrală a sistemelor cuantice este aceea că ele nu pot fi niciodată fixate complet. Face parte din Principiul de incertitudine al lui Heisenberg. Acest lucru este valabil chiar și pentru vid. Aceasta înseamnă că fluctuațiile cuantice apar în vid. Pe măsură ce fotonii de lumină călătoresc prin aceste fluctuații. Este vorba despre fasciculele de lumină care se mișcă ușor și în fază. Imaginează-ți o flotă de bărci mici și cât de dificil ar fi să le ții împreună.

Dar incertitudinea cuantică este un lucru amuzant. Părțile acestuia pot fi extrem de precise. Captura este că dacă faceți una mai precisă, o altă parte devine mai puțin precisă. Pentru lumină, acest lucru înseamnă că puteți menține fasciculul de lumină în linie. Aceasta este cunoscută sub numele de o apăsare ușoară, deoarece stoarceți o incertitudine mai mică cu prețul alteia.

Această stare de lumină stoarsă se face printr-un oscilator parametric optic. Este practic un set de oglinzi în jurul unui tip special de cristal. Când lumina trece prin cristal, reduce la minimum fluctuațiile de fază. Fluctuațiile amplitudinii devin mai mari, dar faza este cea care contează cel mai mult pentru detectoarele LIGO.

Cu această actualizare, sensibilitatea LIGO ar trebui să se dubleze. Acest lucru îi va ajuta pe astronomi să vadă mai clar fuziunile găurilor negre. De asemenea, ar putea permite LIGO să vadă noi tipuri de fuziuni. Cele mai slabe sau mai departe decât am văzut până acum.

***

 

Termen de valabilitate: Nelimitat

Mă uit prin frigider, cam șuieră vântul. Cămara-i goală, ce-mai, e timpul de-o vizită la supermarket.

Afară-i o vreme de rahat, plouă cu stropi mari și aproape înghețați și, ca un făcut, un cârcel agresiv îmi perforează pulpa piciorului stâng.

Ajung, șontâc-șontâc și mărunțind vorbe de duh, la un market de cartier. Aici cald, totul strălucește de curățenie în lumina zecilor de neoane de pe plafon, lume ca la balamuc și cu aceleași priviri rătăcite și avide.

Febrilitatea asta simt că mă cuprinde și pe mine așa că, uitând că „rana din pulpă nu mă lasă” înfulec un coș și mă precipit printre rafturi.

Mă întind după pachetul de prăjituri cu ciocolată.

− Uleiuri parțial hidrogenate, îmi șoptesc conspirativ cookie-urile. Ulei de palmier, chiar. Dacă te-ai înjunghia direct în inimă ar fi mai rapid și nedureros.

Ignor, arunc pachetul în coș și trec pe culoarul cu lactate. Baleiez o secundă și-apoi apuc un bidon de un litru.

− Nu ești cam bătrân pentru asta? întreabă laptele. Chiar crezi că mai ai enzimele trebuincioase? Și, oricum, poți vedea că sunt ambalat în plastic. Toate hidrocarburile aromatice potențial cancerigene au trecut deja, din PVC, în mine. Dar… poate hormonul pentru creșterea bovinelor le va anula.

Am pus bidonul la loc și-am întins mâna după cutia de ciocolată cu lapte de soia.

− Nu prea sunt lapte, susură candid, părând lejer jenată. Sunt suc. Dar cine ar bea suc de ciocolată? Mi se pare chiar grosolan.

Mi-am tras mâna ca fript și-o cotesc pe culoarul cu produse din carne.

− Pentru piept, dau picioarele deoparte, mârâi mucalit. Cel puțin știu că e proaspăt.

− Te-ai procopsit cu vreo răceală? mă întreabă pieptul de pui. Dacă, da, atunci sunt alegerea perfectă pentru că sunt full de antibiotice. Cel mai bun medicament.

Pe când să trec mai departe, curcanul mormăie un avertisment: Ferește-te de vită. E complet dusă cu pluta. Nebună, nebună de legat!

− Nu suntem nebuni! strigă la unison hamburgerii. De ce să fim nebuni, nici nu suntem din carne de vită!

− Sunt o girafă, mărturisește un mușchiuleț.

− Eu sunt regele Suediei, spune un pachet de coaste afumate.

− Suntem babuini! strigă steakuri T-bone.

− Da, da, babuini! răcnesc cotletele la unison.

− Nu sunt nebun, spune un kilogram de vită tocată, așezat puțin mai departe. Sunt certificat ca fiind organic și asomat. Sunt dintr-o vacă pe nume Joițica, care a zburdat prin câmpuri sărutate de soare și nu a mâncat nimic altceva decât trifoi proaspăt și iarbă dulce toată viața. Când a ajuns la abator a dansat pe muzică de Marcel Budală în timp ce mergea recunoscătoare spre camera de sacrificare. Totul a decurs perfect așa cum sunt și eu.

Mă apropii.

− Pot fi al tău pentru doar cincizeci de lei, continuă acesta.

Mă împing de la spate pe culoar și înfulec o bucată de slană.

− Ce faci? spune pachetul cu slănină. Scoate-ți din minte. Sunt mult prea bogat în sodiu și, oricum, nitriții îți dau cancer.

O iau la goană pe culoar cu țipetele isterice ale hot dog-urilor în urechi.

Dinspre un pachet cu ciorbă aud niște șoapte timide: Bună ziua! Este cineva acolo? În ce an suntem? Bună ziua?

− Che tragedie! spune sosul de spaghete. Sono pieno di sciroppo di mais.

− Cu siropul de porumb din sos îndulcit artificial și făina albită chimic din compoziția mea, vei păși victorios și rapid spre diabetul zaharat, observă, didactic, rigatoni la cutie.

La standul de cafea se desfășoară o dezbatere politico-socioeconomică:

− Pentru că am fost exploatate în regim intensiv ni s-a degradat genomul. În ritmul ăsta în douăzeci de ani vom dispare ca specie, se plânge cafeaua arabică.

− Ce să vă fac, rânjește o cutie cu cafea Robusta , dacă aveți savoarea asta specifică. Uite, noi am știut să ne-o ținem ascunsă și supraviețuim.

− Râde ciob de oală spartă, se burzuluiește o cutie cu Ness. Viitorul este al nostru, al hibrizilor clonați.

Nu mai zăbovesc. Fiecare cu dreptatea lui.

Mă întind după o pungă de spanac. E liniște. Prea liniște. O ridic și o țin la ureche.

− Chiar crezi că această culoare verde smarald îmi aparține? Sunt pe moarte, am fost înecată în coloranți.

Am pus spanacul la loc.

Când mă văd portocalele organice încep să facă un tărăboi teribil, până când un ananas le strică distracția.

− Nu sunt chiar organice, spune ăsta.

La protestele lor furioase ananasul emite sentința: Ați fost sigilate cu imazalil sau E233, un fungicid care atacă rinichii și ficatul.

Mă uit la coșul meu. Până acum, doar pachetul de cookie-uri. Îl pun înapoi pe raft.

− O alegere înțeleaptă, spune el. Cred că stau aici de vreo douăsprezece luni. Și chiar nu vrei să vezi magazia.

Am așezat coșul la loc și ies din magazin.

Stomacul meu se zvârcolește. Mai am câteva pachete cu tăiței acasă. Țipă ceva chiar înainte să atingă apa clocotită, dar cel puțin este în japoneză.

***

Cats Do Have Facial Expressions, We’re Just Bad at Reading Them, Study Shows

We generally assume a purring cat is a contented cat. It’s safe to say a hissing cat, its ears drawn back, is not pleased.But aside from the visage of Grumpy Cat – who may not have been grumpy at all – feline faces don’t tell us much about how cats feel. Or rather, as a new study on the topic found, most of us are pretty terrible at reading cats’ expressions.
Cats have a reputation for being „inscrutable”, the researchers say, and their results mostly back up this notion. More than 6,000 study participants in 85 countries, the vast majority of them cat owners, watched brief cat videos and then judged the animals’ moods. The average score was just under 60 percent correct – an F, if cat videos were a school subject.
However, 13 percent of participants did quite well, scoring 75 percent or above. The researchers dubbed these achievers „cat whisperers” – and said their results are important.
„Cats are telling us things with their faces, and if you’re really skilled, you can spot it,” said author Georgia Mason, a behavioral biologist at the University of Guelph in Ontario.
Imagine similară
„Some people can do it – that means there’s something there. That means that cats are hard to read,” but not wholly inscrutable, she said.
Women, who made up three-fourths of participants, scored better than men, but not by much. Younger people did better than older people. But the most skilled diviners of feline feelings were people with professional experience involving cats, including veterinarians. (You can take a shortened version of the survey here.)
„They could be naturally brilliant, and that’s why they become veterinarians,” Mason said.
Imagine similară
„But they also have a lot of opportunity to learn, and they’ve got a lot of motivation to learn, because they’re constantly deciding: Is this cat better? Do we need to change the treatment? Does this cat need to go home? Is this cat about to take a chunk out of my throat?”
Scientists have long known that humans greatly depend on smiles, eyebrow raises, furrowed brows and other facial movements to judge how other people feel. Since a 2010 study on the grimace-like faces mice make when in pain, researchers have grown increasingly interested in understanding animal expressions, Mason said.
Several studies have focused on dogs. But Mason and her colleagues located just one peer-reviewed paper on the facial expressions of cats, despite their popularity as pets. That study focused on cats in pain.
Imagine similară
„We wanted to know, ‘Okay, do they only have pain faces?’ It seems unlikely,” Mason said.
Videos of cats approaching someone or getting something they wanted, such as a treat, were classified as positive. Those showing cats in pain or fleeing were deemed negative.
Easy videos – those hissing cats – were excluded. (So were any showing mating, the authors write, „due to the affectively ambiguous nature of feline mating,” which can involve biting by males and other painful elements.)
The use of YouTube videos „ensures cats were behaving in cat-typical ways and gives the conclusions a sense of reality, since these are situations and expressions people may typically encounter with cats,” said Kristyn R. Vitale, who researches cat behavior and cognition but was not involved in the study.
Vitale, who said she takes facial expressions into account „all the time” when interacting with cats at her Oregon State University lab, got a perfect score on a shortened online version of the new study’s survey.
Imagine similară
Mason and her colleagues say the results are valuable because people tend to be less bonded to cats than to dogs and treat them more casually. Evidence that cats make expressions that some people can detect could lead to tools that help pet owners and veterinary staff understand cats better, she said. Vitale echoed that.
The fairly poor results, including from cat owners, „indicates a large portion of people may benefit from education in cat body language and facial expression,” Vitale said.
Imagine similară
Before that happens, Mason said, she would like to answer other questions. Such as: Just what are the kitties doing with their faces that cat whisperers see – a slight eyelid twitch? A subtle widening of the eye?
„I think the cats really have these consistent facial expressions that probably they’ve evolved,” Mason said. „People are reliably seeing something that is true and valid. But what is it?”
Physics-Astronomy.org
În general, presupunem că o pisică care toarce este o pisică mulțumită. Este sigur să spunem că o pisică cu urechile trase pe spate care scuipă și se tupilează nu este deloc mulțumită. Dar, în afară de viziunea Grumpy Cat (pisică țâfnoasă)- care, în definitiv, nu este chiar urâtă – fețele feline nu ne spun multe despre cum se simt pisicile. Sau mai degrabă, ca un nou studiu pe tema dată, cei mai mulți dintre noi suntem destul de jalnici în citirea expresiilor pisicilor.
Imagini pentru grumpy cat
Pisicile au o reputație de a fi „inrutabile” (impenetrabile), spun cercetătorii, iar rezultatele studiilor lor susțin în principal această noțiune. Peste 6.000 de participanți la studiu din 85 de țări, marea majoritate proprietari de pisici, au urmărit scurte videoclipuri despre pisici și apoi au evaluat stările de spirit ale animalelor. Scorul mediu a fost puțin sub 60 la sută corect – nota cinci, dacă videoclipurile pentru pisici ar fi subiect de școală.
Imagine similară
Cu toate acestea, 13 la sută dintre participanți s-au descurcat destul de bine, notând 75 la sută sau mai mult. Cercetătorii i-au botezat „cat Lovely”, „cat whisperers” – și au spus că rezultatele lor sunt importante.
Imagini pentru "cat whisperers"
„Pisicile au mimică, iar dacă sunteți cu adevărat priceput, o puteți observa”, a declarat Georgia Mason, biolog comportamental la Universitatea din Guelph din Ontario.
„Unii oameni pot face asta – asta înseamnă că există ceva acolo. Asta înseamnă că pisicile sunt greu de citit”, dar nu în totalitate impenetrabile, a spus ea.
Imagini pentru "cat whisperers"
Femeile, care au format trei sferturi din participanți, au marcat mai bine decât bărbații, dar nu cu mult. Oamenii mai tineri s-au descurcat mai bine decât oamenii în vârstă. Dar cei mai pricepuți ghicitori ai sentimentelor feline au fost persoane cu experiență profesională care implică pisici, inclusiv medicii veterinari. „Ar putea avea o abilitate naturală, și de aceea devin veterinari”, a spus Mason.
„Dar au, de asemenea, o mulțime de oportunități de a învăța, și au o mulțime de motivații pentru a învăța, pentru că ei decid în mod constant: este mai bine această pisică? Trebuie să schimbăm tratamentul? Puteți merge cu această pisică acasă? Această pisică este pe cale să mă zgârâie zdravăn? „
Imagine similară
Oamenii de știință știu de mult că oamenii depind foarte mult de zâmbete, ridicarea sprâncenelor, sprâncene încovoiate și alte mișcări faciale pentru a judeca cum se simt ceilalți. De când un studiu din 2010 asupra grimaselor pe care le fac șoarecii, cercetătorii s-au interesat din ce în ce mai mult să înțeleagă expresiile animalelor, a spus Mason.
Câteva studii s-au concentrat asupra câinilor. Dar Mason și colegii ei au localizat doar o singur studiu cu expresiile faciale ale pisicilor, în ciuda popularității lor ca animale de companie. Studiul respectiv s-a concentrat pe durerea la pisici.
„Am vrut să știm, Bine, au expresie doar la durere?  Pare puțin probabil „, a spus Mason.
Videoclipurile cu pisici care se apropiau de cineva sau obțin ceva pe care și-l doreau, cum ar fi un tratament, au fost clasificate drept pozitive. Cei care prezintă pisici cu durere sau fugind au fost considerate negative.
Imagini pentru nervous aggressive cat
Utilizarea videoclipurilor YouTube „asigură că pisicile s-au comportat în moduri tipice pentru pisici și oferă concluziilor un sens al realității, deoarece acestea sunt situații și expresii pe care oamenii le pot întâlni de obicei cu pisicile”, a spus Kristyn R. Vitale, care cercetează comportamentul și cunoștințele pisicii dar nu a fost implicat în studiu.
Vitale, care a spus că ia în considerare expresiile faciale „tot timpul” atunci când interacționează cu pisicile din laboratorul ei din Oregon State University, a obținut un punctaj perfect la o versiune online scurtată a sondajului noului studiu.
Mason și colegii ei spun că rezultatele sunt valoroase, deoarece oamenii tind să fie mai puțin legați de pisici decât de câini. Dovada că pisicile fac expresii pe care unii oameni le pot detecta ar putea duce la instrumente care ajută proprietarii de animale de companie și personalul veterinar să înțeleagă mai bine pisicile, a spus ea.
Imagini pentru dog & cat
Vitale a reiterat: Rezultatele destul de slabe, inclusiv din partea proprietarilor de pisici, „indică o mare parte din oameni pot beneficia de educație în limbajul corpului pisicii și expresia facială”.
„Cred că pisicile au într-adevăr expresii faciale consistente, care probabil au evoluat”, a spus Mason. „Oamenii văd în mod sigur ceva care este adevărat și valid. Dar ce este?”
Imagini pentru pisică uimită
***

Bionic Neurons Developed To Fight Chronic Brain Conditions

In the not too distant future, medical devices fitted with artificial neurons could be used in the battle against Alzheimer’s and other degenerative neurological conditions.
Scientists from the University of Bath and the University of Bristol in the UK have developed a first-of-its-kind silicon chip that behaves just like a brain cell, capable of registering and responding to electrical signals from the nervous system with all the complexity of a mammal’s neurons. Furthermore, it’s extremely efficient and requires very little electricity to work its magic.
Simply put, the language of the brain is essentially electrical signals being fired “on and off” by neurons, not too dissimilar to the binary nature of electronics. The newly developed bionic neuron takes note of the electrical properties of organic brain cells and applies them to a small synthetic circuit board.
“Until now neurons have been like black boxes, but we have managed to open the black box and peer inside. Our work is paradigm-changing because it provides a robust method to reproduce the electrical properties of real neurons in minute detail,” Professor Alain Nogaret, lead author from the University of Bath Department of Physics, explained in a statement.
„But it’s wider than that, because our neurons only need 140 nanoWatts of power. That’s a billionth the power requirement of a microprocessor, which other attempts to make synthetic neurons have used. This makes the neurons well suited for bio-electronic implants to treat chronic diseases.”
Reporting in the journal Nature Communications, the team mimicked the way mammalian neurons work by studying the activity of different types of neurons in rats under a range of stimuli. This data was then used to program the small analog electronic circuit. One of the main challenges in doing this is the „non-linear” nature of neural responses. For example, the reaction from a neuron might not necessarily be twice as strong just because the signal it receives is twice as strong.
Nevertheless, the multi-disciplined team used their expertise in physics, neuroscience, and medicine to jump these hurdles. The result was a tiny electrical circuit that can recreate the behavior of an organic neuron with 94-97 percent accuracy.
According to the researchers, the knowledge gained from this study could potentially be used as bio-electronic implants to replace damaged neuron circuits associated with a range of neurological conditions.
“We’re developing smart pacemakers that won’t just stimulate the heart to pump at a steady rate but use these neurons to respond in real-time to demands placed on the heart – which is what happens naturally in a healthy heart,” added Professor Nogaret. “Other possible applications could be in the treatment of conditions like Alzheimer’s and neuronal degenerative diseases more generally.”
Physics-Astronomy.org
În viitorul nu prea îndepărtat, dispozitivele medicale dotate cu neuroni artificiali vor putea fi utilizate în lupta împotriva Alzheimerului și a altor afecțiuni neurologice degenerative.
Oamenii de știință de la Universitatea din Bath și Universitatea din Bristol din Marea Britanie au dezvoltat un prim cip de siliciu care se comportă la fel ca o celulă creierului, capabilă să înregistreze și să răspundă semnalelor electrice din sistemul nervos având întreaga complexitate a neuronilor unui mamifer. În plus, este extrem de eficient și necesită foarte puțină energie electrică pentru a-și face magia.
Mai simplu spus, limbajul creierului constă în semnale electrice care sunt „pornite și oprite” de către neuroni, nu prea diferite de natura binară a electronicii. Neuronul bionic nou dezvoltat ia notă de proprietățile electrice ale celulelor organice ale creierului și le aplică pe o placă de circuite sintetice mici.
„Până acum neuronii au fost ca niște cutii negre, dar am reușit să deschidem cutia neagră și să-i  examinăm interiorul. Lucrarea noastră se schimbă în paradigmă, deoarece oferă o metodă robustă pentru a reproduce în detaliu proprietățile electrice ale neuronilor reali ”, a explicat profesorul Alain Nogaret, autorul principal al studiului Departamentului de Fizică al Universității din Bath.
„Dar este mai mult decât atât, deoarece neuronii noștri au nevoie doar de 140 nanoWati de putere. Aceasta este o miliardime din necesarul de putere al unui microprocesor, pe care au încercat să-l folosească alte încercări de a realiza neuronii sintetici. Acest lucru face ca neuronii să fie mai potriviți pentru implanturile bio-electronice în cazul bolilor cronice.”
Raportând în jurnalul Nature Communications, echipa a dezvăluit că a imitat modul în care funcționează neuronii mamiferelor studiind activitatea diferitelor tipuri de neuroni la șobolani, sub o serie de stimuli. Aceste date au fost apoi folosite pentru a programa micul circuit electronic analogic. Una dintre principalele provocări în acest sens este natura „neliniară” a răspunsurilor neuronale. De exemplu, reacția unui neuron poate să nu fie neapărat de două ori mai puternică doar pentru că semnalul pe care îl primește este de două ori mai puternic.
Cu toate acestea, echipa multi-disciplină și-a folosit expertiza în fizică, neuroștiință și medicină pentru a sari peste aceste obstacole. Rezultatul a fost un mic circuit electric care poate recrea comportamentul unui neuron organic cu o precizie de 94-97 la sută.
Potrivit cercetătorilor, cunoștințele obținute în urma acestui studiu ar putea fi utilizate ca implanturi bio-electronice pentru a înlocui circuitele neuronale deteriorate asociate cu o serie de afecțiuni neurologice.
„Dezvoltăm stimulatoare cardiace inteligente care nu vor stimula  inima să pompeze doar într-un ritm constant, ci să folosească acești neuroni pentru a răspunde în timp real la cerințele impuse inimii (funcție de efortul organismului) – ceea ce se întâmplă în mod natural într-o inimă sănătoasă”, a adăugat Profesor Nogaret. „Alte aplicații posibile ar putea fi în general în tratamentul unor afecțiuni precum Alzheimer și bolile degenerative neuronale.”
                                                                              ***

Imaginea zilei (081219)

See Explanation. Clicking on the picture will download the highest resolution version available.

Lines of Time
Image Credit & Copyright: Anton Komlev

Explanation: In time stars trace lines through the night sky on a rotating planet. Taken over two hours or more, these digitally added consecutive exposures were made with a camera and wide angle lens fixed to a tripod near Orel farm, Primorsky Krai, Russia, planet Earth. The stars trail in concentric arcs around the planet’s south celestial pole below the scene’s horizon, and north celestial pole off the frame at the upper right. Combined, the many short exposures also bring out the pretty star colours. Bluish trails are from stars hotter than Earth’s Sun, while yellowish trails are from cooler stars. A long time ago this tree blossomed, but now reveals the passage of time in the wrinkled and weathered lines of its remains.

Explicație: Pe o planetă care se rotește în jurul axei sale stelele par a trasa linii prin cerul nopții.  Expunerile luate la un interval de timp de aprox două ore, suprapuse apoi digital, au fost realizate cu o cameră și lentilă cu unghi larg fixate pe un trepied în apropierea fermei Orel, Primorsky Krai, Rusia, planeta Pământ. Stelele urmăresc arcuri concentrice în jurul polului celest sud al planetei sub orizontul scenei, iar polul celest nord în afara cadrului din dreapta sus. Numeroasele expuneri scurte scot la iveală și frumoasele culori ale stelelor. Urmele albăstrui sunt de la stele mai calde decât Soarele Pământului, în timp ce traseele gălbui sunt din stele mai reci. Cu mult timp în urmă, acest copac era înflorit, dar acum mai dezvăluie doar trecerea timpului pe liniile încrețite și rezistente ale rămășițelor sale.