Физики приблизились к созданию теории всего

Американским физикам удалось продвинуться в создании так называемой объединенной теории всего - физической теории, которая включала бы в себя все четыре фундаментальных взаимодействия. Статья (pdf) исследователей появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводится на сайте Американского физического общества.

В рамках новой работы ученым удалось в некотором специальном случае объединить так называемую квантовую теорию поля с гравитацией в рамках теории N=8 супергравитации (N=8 означает, что у данной теории имеется восемь суперсимметрий). Квантовая теория поля известна тем, что во время вычислений в ней появляются бесконечные значения тех или иных величин (например, выражаемые расходящимися рядами). Для исправления этого недостатка вводится процедура перенормировки, то есть добавляются дополнительные параметры, которые устраняют бесконечность.

Попытки объединить квантовую теорию поля и теорию гравитации приводят к тому, что при расчетах возникают особенности, не поддающиеся перенормировке. Точнее, для устранения бесконечностей необходимо ввести бесконечно много параметров. Так как в реальных вычислениях можно учитывать только конечное число значений, данный факт делает подобные теории бессмысленными.

В рамках новой работы физикам удалось провести перенормировку с конечным числом параметров. Последнее означает, что в некотором частном случае физики построили приемлемую теорию квантовой гравитации. По мнению специалистов в этой области, данный факт может считаться существенным продвижением на пути создания универсальной физической теории, которая описывала бы все взаимодействия в макро- и микромире.

Созданием подобной теории занимались большинство величайших физиков, начиная с конца XIX века. Например, Эйнштейн посвятил этому делу значительную часть своей жизни, однако успеха не достиг. В настоящее время в научном мире существует несколько кандидатов на звание теории всего. Среди них, например, теория суперструн.

Ученый обнаружил недостающий этап формирования живых организмов

Ученый из Калифорнии обнаружил недостающий этап формирования живых существ. Автор статьи, опубликованной в журнале Nature, доказал, что клетки безъядерных организмов способны сливаться друг с другом, образуя более сложные системы. До сих пор считалось, что в подобный процесс должны быть обязательно вовлечены организмы, содержащие ядро. Коротко работа изложена в пресс-релизе Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

Считается, что именно слияние двух древних клеток привело к образованию ядерных живых организмов (к которым относятся высшие растения, животные и человек), а также многих клеточных органелл. Классическим примером когда-то поглощенного организма, который стал частью клетки, являются митохондрии, которых часто называют клеточными энергостанциями.

Прямых доказательств такого слияния - оно называется термином эндосимбиоз - у ученых нет. Все косвенные свидетельства относятся к объединению в одну систему ядерных (эукариот) и безъядерных (прокариот) организмов. Автор новой работы решил проверить, не случался ли в эволюции эндосимбиоз между двумя прокариотами.

Он проанализировал гены более чем трех тысяч различных прокариот. Опираясь на сходство последовательностей ДНК, ученый заключил, что, по крайней мере, одна группа безъядерных микроорганизмов образовалась в результате слияния двух других. На ранних этапах эволюции клетки актинобактерий и клостридий слились, образовав группу грам-отрицательных бактерий (к ним относится знаменитая кишечная палочка E. coli).

Часть грам-отрицательных бактерий позже сформировала организмы, способные под воздействием солнечного излучения производить органические вещества из воды и углекислого газа. Побочным продуктом этой реакции является кислород, который сделал атмосферу Земли пригодной для появления других организмов. Процесс синтеза органики стал возможен именно благодаря присутствию внутри клеток прокариот еще одной клетки, окруженной снаружи мембраной. Такие ограниченные снаружи структуры и образовали системы, необходимые для проведения необходимых реакций.