[CENTRAAL] Wetenschap & Technologie in het Nieuws #4

07-05-2018

Wetenschappers reanimeren brein dood varken



Goed nieuws voor mensen die van plan zijn om eeuwig te leven. Wetenschappers zijn er in geslaagd om het brein van een dood varken weer tot leven te wekken. De hersens leefden daarna nog 36 uur. Daarmee was het varken ook in zekere zin weer tot leven gewekt. Dat betekent dat de dood niet definitief hoeft te zijn. Maar de vraag is of je mensen een dergelijke ervaring aan wil doen.

De onderzoekers, van Yale in de VS, gebruikten een systeem met de naam BrainEx om de varkenshersens weer aan te zetten. Dit systeem pompt kunstmatig bloed door het brein. Volgens de onderzoekers zou dit systeem ook prima op mensen kunnen worden toegepast. Het zou vervolgens onbeperkt aan kunnen blijven. Daarmee is in principe eeuwig (of in ieder geval veel langer) leven mogelijk.

Maar de vraag is wat de kwaliteit van leven zou zijn, als alleen je hersens weer zouden werken. Een eeuwigheid alleen met je eigen gedachten, is dat waar we op zitten te wachten? De technologie om je hersens in een gezond lichaam te stoppen, is er nog niet en zal waarschijnlijk nog decennia op zich laten wachten. Er zijn wetenschappers die denken dat we die truc nooit onder de knie zullen krijgen, aangezien de interactie tussen hersens en lichaam ongelooflijk complex is.

Waarom dan dit onderzoek met het brein van een varkens? Om meer te weten te komen over hoe de hersens werken. Vooral de interacties tussen de verschillende delen is in een blootgelegd brein veel beter te bestuderen. De wetenschappers kozen voor een varken omdat die net als mensen relatief grote hersens heeft. Het is eerder gelukt om hersens weer op te starten, maar dat was bij cavia’s. Die hebben een veel kleiner hersengebied.

(faqt.nl)

03-05-2018

Gadget: Geluiden kijken met een camera




Qua uiterlijk heeft de Soundcam veel weg van een vuilnisbakdeksel, maar het gaat hier toch echt om een draagbaar systeem dat geluiden zichtbaar maakt. De eerste handheld geluidscamera zelfs, aldus de makers.

Ook voor ingenieurs en technici kan zo’n apparaat handig zijn. Zo kan de Soundcam bij draaiende motoren aangeven waar in de motor precies geluiden vandaan komen. Hiertoe bezit de Soundcam onder meer 64 microfoons en een touchscreen. Maar het is natuurlijk ook gewoon een mooi speeldingetje, zij het met een flink prijskaartje: de Soundcam is te koop vanaf een kleine
¤ 4.200 en wordt vanaf november dit jaar verscheept.

(technischweekblad.nl)

07-05-2018

Wetenschappers ontdekken nieuwe oceaanlaag met meer dan 100 nieuwe dier- en plantensoorten


 © Facebook - Nekton Mission

Milieu Wetenschappers van de universiteit van Oxford en de Amerikaanse Smithsonian Institution hebben recent een nieuwe laag in de oceaan ontdekt waarvan niemand tot op heden wist dat ze bestond. In het pas ontdekte gebied werden ook meer dan 100 nieuwe dier- en plantensoorten aangetroffen.

De ‘rarifotische zone’, zoals het gebied genoemd wordt, verwijzend naar het feit dat er weinig licht binnenvalt, bevindt zich tussen 130 en 309 meter onder het wateroppervlak in diepere oceaanriffen. Deze oceaanlaag is zo verschillend van wat zich eronder en erboven bevindt, dat ze een eigen naam kreeg.

De zone werd ontdekt tijdens een missie van Nekton, een Britse liefdadigheidsorganisatie voor oceaanexploratie, naar Bermuda. Mariene wetenschappers van de universiteit van Oxford leidden de missie. De onderzoekers spendeerden honderden uren onder water, al duikend, in onderzeeërs en met afstandsgestuurde toestellen die een diepte van 2000 meter kunnen bereiken.

Het rif verbindt vijf andere gebieden, die elk een afzonderlijke biotoop voor lokaal zeeleven vormen, en herbergt meer dan honderd nieuwe dier- en plantensoorten, waaronder naaldkreeftjes, tientallen nieuwe algensoorten en zwart koraal dat tot twee meter hoog wordt.


 © Facebook - Nekton Mission

Verrassing

“Aangezien het water rondom Bermuda al tientallen jaren vrij grondig bestudeerd wordt, hadden we zo’n groot aantal en een dergelijke diversiteit aan nieuwe soorten zeker niet verwacht”, vertel Alex Rogers, professor natuurbeschermingsbiologie aan de universiteit van Oxford en wetenschappelijk directeur van Nekton.

De ontdekking van een volledig nieuwe oceaanzone, die bruist van het leven, toont volgens Rogers aan dat er mogelijk veel meer zeesoorten bestaan dan aanvankelijk werd aangenomen. “Dit bewijst hoe weinig we weten en hoe belangrijk het is om deze ongekende regio in kaart te brengen om te garanderen dat de toekomst ervan beschermd is”, aldus Rogers.

24 mensen zijn naar de maan geweest, we hebben golf gespeeld op de maan, en toch zijn er maar drie mensen ooit naar het diepste punt van onze aarde gereisd, op 11.000 meter, de diepste plek van onze oceaan.

Alex Rogers, wetenschappelijk directeur Nekton

Het team ontdekte ook een groot algenwoud op de top van een onderwaterberg zo’n 24 kilometer voor de kust van Bermuda. De hellingen van de berg waren begroeid met koralen en herbergden zee-egels, groene murenen, gele heremietkreeften, kleine gele en roze visjes en andere fauna.

Wereldwijd liggen er meer dan 100.000 bergen onder het wateroppervlak, maar op minder dan 50 daarvan werd de lokale fauna en flora al grondig onder de loep genomen.


 © Facebook - Nekton Mission - De onderzoekers ontdekten meer dan 100 nieuwe planten- en diersoorten.

“24 mensen zijn naar de maan geweest, we hebben golf gespeeld op de maan, en toch zijn er maar drie mensen ooit naar het diepste punt van onze aarde gereisd, op 11.000 meter, de diepste plek van onze oceaan”, zegt Rogers. “We hebben nu de technologie in handen om de diepe oceanen te verkennen, we kunnen de komende tien jaar meer van onze planeet ontdekken dan in de voorbije 100.000 jaar. We hebben naar boven gekeken, terwijl we eigenlijk naar beneden moesten kijken.”

Naar schatting 95 procent van de bewoonbare ruimte op onze planeet ligt in de oceaan, maar slechts een fractie van die ruimte werd verkend.

Carole Baldwin, Smithsonian Institution

Ook in Curaçao

Wetenschappers van de Smithsonian Institution in Washington, DC ontdekten eveneens een rarifotische zone in de omgeving van het eiland Curaçao. “Naar schatting 95 procent van de bewoonbare ruimte op onze planeet ligt in de oceaan”, zegt Carole Baldwin, viscurator bij het Smithsonian National Museum of Natural History, “maar slechts een fractie van die ruimte werd verkend. Dat is begrijpelijk voor gebieden die duizenden mijlen van de kust liggen en mijlen diep zijn. Maar tropische diepe riffen liggen net onder populaire, erg bestudeerde riffen – in feite gewoon in onze achtertuin. En tropische riffen zijn geen barre landschappen op de oceaanbodem: ze zijn erg diverse ecosystemen die verder bestudeerd dienen te worden. We hopen dat we door de rarifotische zone een naam te geven, aandacht kunnen opwekken voor de noodzaak om diepe riffen verder te verkennen.”

Toevluchtsoord

De vissen die werden aangetroffen door het team van het Smithsonian Institution zijn bovendien nauw verwant aan de vissen die leven in hoger gelegen riffen. Dat doet vermoeden dat de rarifotische zone mogelijk een toevluchtsoord vormt voor vissen die wegvluchten van het warme zeewater en de koraalverbleking in hogere zeelagen.

(HLN)

07-05-2018

Chinese bedrijven screenen hersenen van werknemers om hun emoties te weten te komen


 © iStock - .

iHLN Stel je voor dat je ’s ochtends op je werk aankomt en een helm opzet die je hersenactiviteit meet. Op basis van de resultaten van die snelle screening krijg je vervolgens een taak toegewezen, of bij zorgwekkende resultaten zelfs gewoon weer naar huis gestuurd. Het lijkt sciencefiction, maar in sommige Chinese bedrijven is het gewoon realiteit. En ook in de VS is de technologie aan een opmars bezig.

In China worden veel werknemers sinds 2014 steevast aan de sensors gelegd om hun hersenactiviteit te screenen. Dat meldt de South China Morning Post in een rapport. Werknemers dragen draadloze sensoren onder een kapje of een helm, zodat computers hun emoties kunnen opvangen. Depressie, angst of woede, geen enkele emotie ontsnapt aan de screening.

Minder arbeidsongevallen

De nieuwe technologie helpt bedrijven om stress vroegtijdig op te sporen en het risico op arbeidsongevallen zou ook verkleinen, zo meldt een van de bedrijven die de technologie toepast. Bovendien zou de technologie de totale winst in die bedrijven een boost van liefst 264 miljoen euro hebben gegeven.

Privacy

Maar waar revolutionaire technologieën zijn, zijn vaak ook privacyproblemen. Mogelijk kunnen bedrijven gevoelige informatie over hun werknemers misbruiken, zo waarschuwen experts. Toch lijkt er voorlopig geen houden aan, want de technologie krijgt ook in de Verenigde Staten voet aan wal. Daar zouden de sensors nog niet zo wijdverspreid zijn als in China.

(HLN)

17-05-2018

Wetenschappers maken krachtigste biomateriaal ooit

Het is zelfs sterker dan staal!

En aanzienlijk krachtiger dan het sterkste biomateriaal dat ons tot voor kort bekend was: spinnenzijde. Dat is te lezen in het blad ACS Nano.

Cellulose
Het nieuwe biomateriaal is gemaakt van cellulose-nanovezels: een essentieel bouwblok voor bomen en planten. Door de vezels op een innovatieve manier te verwerken, is het onderzoekers gelukt om een lichtgewicht materiaal te maken dat in de toekomst wellicht gebruikt kan worden als een milieuvriendelijk alternatief voor plastic in bijvoorbeeld vliegtuigen, auto’s, meubels en andere producten.

Draden
Om het krachtige biomateriaal te kunnen maken, gingen de onderzoekers aan de slag met cellulose-nanovezels met een diameter van slechts 2 tot 5 nanometer en een lengte van zo’n 700 nanometer (een nanometer is een miljoenste van een millimeter). De nanovezels werden in water ondergedompeld en vervolgens in een in staal uitgefreesd kanaaltje gedwongen. Dat kanaaltje was slechts 1 millimeter breed. Ondertussen werd er onder meer water met een lage pH-waarde van twee kanten het kanaaltje ingespoten, waardoor de nanovezels niet alleen dicht opeengepakt kwamen te zitten, maar ook op de best mogelijke manier werden uitgelijnd. Samen vormden de nanovezels – zonder dat daar lijm of een ander stofje aan te pas kwam – een draad; de nanovezels worden daarbij bijeengehouden door onder meer elektrostatische krachten. “We maakten draden van tot wel 15 micrometers dik en enkele meters lang,” vertelt onderzoeker Stephan Roth.

Sterk
Metingen onthullen dat deze draden bijzonder sterk zijn. Zo zijn ze acht keer stijver en veel krachtiger dan spinnenzijde. “Het is ook sterker dan staal en elk ander metaal of legering.”

De draden kunnen met elkaar verweven worden en zo een stof vormen die voor tal van doeleinden kan worden gebruikt. De kosten ervan zijn vergelijkbaar met die van andere sterke synthetische stoffen. Maar het supersterke biomateriaal heeft natuurlijk een groot voordeel ten opzichte van die synthetische tegenhangers. “Dit nieuwe materiaal kan in principe gebruikt worden om afbreekbare componenten te maken.”

(scientias.nl)

18-05-2018

Wetenschappers sluiten niet uit dat octopussen eigenlijk aliens zijn


 © AFP - Octopus Paul werd wereldberoemd tijdens het WK voetbal in Zuid-Afrika in 2010 door zijn pronostieken.

Dieren Een groep internationale wetenschappers stelt dat het best kan dat inktvissen op een andere planeet dan de aarde zijn ontstaan. Ze sluiten niet uit dat de exemplaren die we vandaag kennen, afstammen van wezens die bevroren in een ijskomeet op de aarde terechtkwamen.

Inktvissen zijn een aparte soort op aarde. “Hun grote brein en gesofisticeerd zenuwstelsel, hun camera-achtige ogen, hun flexibele lichamen, hun instant camouflage doordat ze van kleur en vorm kunnen veranderen, het zijn maar een paar opvallende kenmerken die in het evolutiescenario heel plots verschijnen”, schrijven de onderzoekers in hun paper, gepubliceerd in Progress in Biophysics and Molecular Biology. Ze opperen de mogelijkheid dat deze “grote sprong voorwaarts” te danken is aan “cryopreservatie van inktvissen en/of octopuseieren” die miljoenen jaren geleden via kometen in de oceaan zijn neergestort.


 © getty - De octopus heeft 'zelfdenkende' armen, omdat hij, naast een centraal brein in de kop, ook acht kleinere breintjes in de tentakels heeft.

“Het bewijs van de rol van buitenaardse virussen bij de beïnvloeding van de evolutie op aarde bleek recentelijk plausibel vervat in het gen en de transcriptome sequencing van inktvissen”, schrijven de onderzoekers. “Het genoom van de octopus vertoont een duizelingwekkende complexiteit met 33.000 eiwit-coderende genen. Dat is meer dan bij de homo sapiens.”

Evolutionair liggen octopussen gigantisch ver van ons af. Vooral het feit dat ze zichzelf kunnen ‘ombouwen’ is straf en ongezien in de rest van de dierenwereld. Normaal evolueert een soort door veranderingen in het DNA, die de soort ten goede komen. Maar de erg complexe en intelligente weekdieren kunnen hun RNA - waarvan de chemische structuur deels vergelijkbaar is met die van het DNA - zelf wijzigen, wat ze ook geregeld doen. Die unieke handigheid betekent wel dat inktvissen nog nauwelijks evolueren. En omdat het op aarde verder onbestaande is, ligt ook een buitenaardse verklaring op de loer.

Wetenschappers opperen al langer de mogelijkheid dat het leven op aarde beïnvloed is door buitenaards leven en zelfs dat alles wat we nu kennen niet op onze aarde is ontstaan, maar uit organismen uit de ruimte. Dat is de hypothese die panspermie genoemd wordt. Dat kan niet bewezen worden, omdat er nog nooit buitenlands leven is aangetroffen. Het kan ook niet wetenschappelijk tegengesproken worden.

.
 © REUTERS - Octopussen zijn erg slim en kunnen bijvoorbeeld zelf een pot opendraaien.

(HLN)

quote:

Op vrijdag 18 mei 2018 16:08 schreef ExperimentalFrentalMental het volgende:
18-05-2018

Wetenschappers sluiten niet uit dat octopussen eigenlijk aliens zijn

[ afbeelding ]
 © AFP - Octopus Paul werd wereldberoemd tijdens het WK voetbal in Zuid-Afrika in 2010 door zijn pronostieken.

Dieren Een groep internationale wetenschappers stelt dat het best kan dat inktvissen op een andere planeet dan de aarde zijn ontstaan. Ze sluiten niet uit dat de exemplaren die we vandaag kennen, afstammen van wezens die bevroren in een ijskomeet op de aarde terechtkwamen.

Inktvissen zijn een aparte soort op aarde. “Hun grote brein en gesofisticeerd zenuwstelsel, hun camera-achtige ogen, hun flexibele lichamen, hun instant camouflage doordat ze van kleur en vorm kunnen veranderen, het zijn maar een paar opvallende kenmerken die in het evolutiescenario heel plots verschijnen”, schrijven de onderzoekers in hun paper, gepubliceerd in Progress in Biophysics and Molecular Biology. Ze opperen de mogelijkheid dat deze “grote sprong voorwaarts” te danken is aan “cryopreservatie van inktvissen en/of octopuseieren” die miljoenen jaren geleden via kometen in de oceaan zijn neergestort.

[ afbeelding ]
 © getty - De octopus heeft 'zelfdenkende' armen, omdat hij, naast een centraal brein in de kop, ook acht kleinere breintjes in de tentakels heeft.

“Het bewijs van de rol van buitenaardse virussen bij de beïnvloeding van de evolutie op aarde bleek recentelijk plausibel vervat in het gen en de transcriptome sequencing van inktvissen”, schrijven de onderzoekers. “Het genoom van de octopus vertoont een duizelingwekkende complexiteit met 33.000 eiwit-coderende genen. Dat is meer dan bij de homo sapiens.”

Evolutionair liggen octopussen gigantisch ver van ons af. Vooral het feit dat ze zichzelf kunnen ‘ombouwen’ is straf en ongezien in de rest van de dierenwereld. Normaal evolueert een soort door veranderingen in het DNA, die de soort ten goede komen. Maar de erg complexe en intelligente weekdieren kunnen hun RNA - waarvan de chemische structuur deels vergelijkbaar is met die van het DNA - zelf wijzigen, wat ze ook geregeld doen. Die unieke handigheid betekent wel dat inktvissen nog nauwelijks evolueren. En omdat het op aarde verder onbestaande is, ligt ook een buitenaardse verklaring op de loer.

Wetenschappers opperen al langer de mogelijkheid dat het leven op aarde beïnvloed is door buitenaards leven en zelfs dat alles wat we nu kennen niet op onze aarde is ontstaan, maar uit organismen uit de ruimte. Dat is de hypothese die panspermie genoemd wordt. Dat kan niet bewezen worden, omdat er nog nooit buitenlands leven is aangetroffen. Het kan ook niet wetenschappelijk tegengesproken worden.

[ afbeelding ].
 © REUTERS - Octopussen zijn erg slim en kunnen bijvoorbeeld zelf een pot opendraaien.

(HLN)

Wat een stierenpoep

Een wat minder beroerde bron dan het laatste nieuws:
https://www.livescience.c(...)iens-panspermia.html

Beetje vage journal ook. Lijkt vooral een beetje speculerende publicaties bedoeld voor hypothesevorming te bevatten.

De publicatie is overigens open access:
https://www.sciencedirect(...)718300798?via%3Dihub

Ik haakte al af bij het zien van de naam van Chandra Wickramasinghe.

quote:

Op vrijdag 18 mei 2018 19:20 schreef Monolith het volgende:
Een wat minder beroerde bron dan het laatste nieuws:
https://www.livescience.c(...)iens-panspermia.html

Beetje vage journal ook. Lijkt vooral een beetje speculerende publicaties bedoeld voor hypothesevorming te bevatten.

De publicatie is overigens open access:
https://www.sciencedirect(...)718300798?via%3Dihub

Ik haakte al af bij het zien van de naam van Chandra Wickramasinghe.

Genetisch kan je volgens mij de hele orde van weekdieren gewoon volgen.

21-05-2018

Wetenschappers transplanteren geheugen van slakken


 © Wikimedia Commons/Genny Anderson - Een Californische zeehaas. Ondanks de duidelijke verschillen zijn er gelijkenissen in de manier waarop de zenuwcellen van slakken en die van mensen functioneren.

Wetenschap In sciencefictionfilms worden al tientallen jaren herinneringen getransplanteerd. Nu zijn wetenschappers er voor het eerst echt in geslaagd bij slakken.

Amerikaanse onderzoekers konden herinneringen van de ene slak transplanteren naar een andere door ribonucleïnezuur (RNA), een vorm van genetische informatie vergelijkbaar met DNA, uit het zenuwstelsel te halen en over te plaatsen.

Een eerste groep Californische zeehazen, een soort zeeslak, was getraind om een verdedigingsreactie te ontwikkelen. De wetenschappers gaven de diertjes lichte elektroshocks aan de staart, waarop de slakken in elkaar doken. Als de onderzoekers de slakken vervolgens een tikje gaven, deden ze hetzelfde en bleven ze gemiddeld zo’n 50 seconden ineengedoken liggen. Bij de slakken die niet getraind waren, duurde dat amper een seconde.

Na de ingreep waarbij het RNA uit het zenuwstelsel van de eerste groep slakken werd overgeplaatst naar de niet-getrainde slakken, gedroegen die laatsten zich echter alsof ze hetzelfde proces ondergaan hadden. Na een tikje van de onderzoekers doken ze in elkaar en bleven zo gemiddeld 40 seconden liggen.

Een gelijkaardig effect werd vastgesteld wanneer de onderzoekers hun studie herhaalden met sensorische zenuwcellen in een petrischaaltje.

Geheugenonderzoek

Onderzoeker David Glanzman van de universiteit van Californië in Los Angeles (UCLA), die benadrukt dat de slakken tijdens het experiment geen pijn voelden, zegt dat het is “alsof we het geheugen van de slakken hebben getransplanteerd”.

De studie, die gepubliceerd is in het vakblad eNeuro, kan nieuwe inzichten verschaffen over het geheugen. Meestal wordt aangenomen dat lange-termijnherinneringen opgeslagen worden in de synapsen in de hersenen, de verbindingspunten tussen zenuwcellen. “Maar dan zou ons experiment nooit hebben kunnen werken”, zegt Glanzman. De UCLA-professor heeft een eigen theorie, namelijk dat herinneringen worden opgeslagen in de kern van zenuwcellen en dat RNA een rol speelt bij geheugenvorming.

‘Het is alsof we het geheugen van de slakken hebben getransplanteerd’

David Glanzman, onderzoeker

Volgens de onderzoekers zijn de cellen en moleculaire processen bij zeeslakken vergelijkbaar met die van mensen, al heeft de slak ongeveer 20.000 zenuwcellen in zijn centraal zenuwstelsel en de mens zo’n 100 miljard. Dat het onderzoek daadwerkelijk zal leiden tot geheugentransplantaties bij mensen, is echter klein. De onderzoekers zien deze resultaten eerder als een belangrijke stap in het onderzoek naar ziektes als alzheimer en post-traumatisch stresssyndroom

(HLn)

02-06-2018

‘Heilige graal van het kankeronderzoek’: nieuwe bloedtest speurt kanker jaren op voorhand op


 © AFP

Medisch Wetenschappers hebben een nieuwe bloedtest ontwikkeld die tien soorten kanker kan detecteren jaren voor iemand de ziekte krijgt. Een eerste test bij 1.600 patiënten bleek voor sommige kankers 90 procent accuraat. Het onderzoek spoort kleine stukjes DNA op, die door kankercellen in het bloed verspreid worden.

Experts benadrukken dat er nog enkele jaren nodig zijn om de test op punt te krijgen, maar zijn razend enthousiast over de eerste resultaten. “Een snelle opsporing van kanker is cruciaal om uitzaaiingen te vermijden en de overlevingskansen van kankerpatiënten te verhogen.

“Deze test kan een pak levens redden”, zegt Filip Lardon, diensthoofd van het Centrum voor Oncologisch Onderzoek en vicerector van de Universiteit Antwerpen.

(HLN)

06-06-2018

Higgsdeeltje opnieuw gespot, maar nu in gezelschap van een topquark

En ja, dat is groot nieuws!

Met behulp van de ATLAS- en CMS-detectoren in de machtige deeltjesversneller Large Hadron Collider hebben onderzoekers voor het eerst de interactie tussen een higgsdeeltje en een topquark waargenomen. Het is een zeer belangrijke observatie die meer inzicht geeft in de kenmerken van het nog vrij mysterieuze higgsdeeltje dat alle fundamentele deeltjes van massa voorziet.

Quarks
Onderzoekers voorspellen al jaren dat er een elementair deeltje is dat alle andere deeltjes van massa voorziet. En in 2012 werd het ontdekt: het higgsdeeltje. En sindsdien doen onderzoekers intensief onderzoek naar dit deeltje, in de hoop zo meer te weten te komen over de oorsprong van massa. Daarbij wordt met name gekeken naar de interactie tussen het higgsdeeltje en andere subatomaire deeltjes (dat zijn deeltjes die veel kleiner zijn dan atomen). Je moet dan bijvoorbeeld denken aan quarks. Quarks zijn er in verschillende varianten. De zwaarste quark wordt een topquark genoemd. En aangenomen wordt dat dit subatomaire deeltje – omdat het zo zwaar is – het sterkst de interactie aangaat met het higgsdeeltje.

Massa
Maar bewijs daarvoor ontbrak. Tot nu. “Deze metingen (…) wijzen er sterk op dat het higgsdeeltje een belangrijke rol speelt in de grote massa van de topquark,” aldus Karl Jakobs, woordvoerder van ATLAS. “Hoewel dit zeker een belangrijke eigenschap is van het Standaardmodel (een serie voorspellingen gebaseerd op de natuurkundige processen die we doorgronden, red.) is het voor het eerst dat dit experimenteel met een overweldigende significantie is aangetoond.”

Wat hebben de onderzoekers precies gezien?
De onderzoekers zijn getuige geweest van een zeer zeldzame gebeurtenis die ze ook wel ttH-productie noemen. Hierbij wordt het higgsdeeltje samen met een topquark en anti-topquark – het antideeltje van een topquark – geproduceerd. Naar schatting komt slechts 1 procent van de higgsdeeltjes op deze manier tot stand. Overigens houden de geproduceerde deeltjes maar even stand: de twee quarks vernietigen elkaar snel en het higgsdeeltje valt snel uiteen in andere subatomaire deeltjes. Dat maakte het ook zo lastig om een ttH-productie te detecteren.

Standaardmodel
De ontdekking geeft meer inzicht in de eigenschappen van het higgsdeeltje. Maar dat niet alleen. De observaties stellen onderzoekers namelijk ook in staat om de voorspellingen die ze in het Standaardmodel doen, te toetsen en dus vast te stellen in hoeverre dat Standaardmodel klopt en waar het eventueel nog moet worden aangevuld (bijvoorbeeld omdat er natuurkundige processen zijn die we niet hadden voorzien). “Wanneer ATLAS en CMS in november 2018 klaar zijn met het verzamelen van data, hebben we genoeg observaties om de Standaardmodel-voorspellingen voor ttH (zie kader hierboven) te toetsen en te zien of er een aanwijzing is voor iets nieuws,” aldus Joel Butler, namens CMS.

Of het Standaardmodel in zijn huidige vorm nu stand houdt of niet; deze observatie is heel belangrijk. “Het is heel prettig om even op te kijken en je te realiseren dat we een fundamentele bijdrage hebben geleverd aan ons begrip van de oorsprong van massa,” aldus onderzoeker Thomas Strebler.

(scientias.nl)

07-06-2018

Maak kennis met de Harry Potter heldenkrab en de Bob Marley’s wierspin: in de laatste 10 jaar 20.000 nieuwe zeedieren ontdekt



 © VLAAMS INSTITUUT VOOR DE ZEE (http://www.marinespecies.org) - Linksboven de Harry Potter heldenkrab, rechtsboven de Diepzeelierspons, linksonder de Bob Marley’s wierspin en rechtsonder de Invasieve spiderman-wormslak.

Wetenschap & Planeet Niet minder dan 21.554 nieuwe zeedieren zijn de afgelopen tien jaar ontdekt. Dat melden het Vlaams Instituut voor de Zee, LifeWatch Belgium en World Register of Marine Species in het kader van de WereldOceaanDag morgen. De teller komt daarmee op 242.500.

De Diepzeelierspons, de Primitieve Palau-grotpaling, de Diepzeenaaktslak, de vertakte borstelworm. Het is maar een kleine greep uit de lijst die aantoont dat de wereldzeeën nog niet al hun geheimen hebben prijsgegeven. Dat blijkt uit het Wereldregister voor Mariene Soorten.

Zeeonderzoekers hebben de jongste tien jaar 21.554 nieuwe soorten ontdekt en beschreven. En nog is de taak niet klaar, want naar schatting zijn er tussen de 300.000 en twee miljoen zeedieren. Een zo volledig mogelijke lijst bijhouden is essentieel in het kader van biodiversiteitsonderzoek, maar ook als basis voor wat zeeleven de mens kan bieden als voedselbron of als bioproduct binnen bijvoorbeeld de geneeskunde.

De meeste nieuwe vondsten betreffen echter weekdieren waarvan zo’n 800 nieuwe schelpen, slakken, inktvissen per jaar, en schaaldieren waarvan 600 nieuwe kreeftjes, krabben en dergelijke. Dat zijn beide relatief weinig bestudeerde maar zeer diverse groepen - of soorten uit nauwelijks bestudeerde leefomgevingen zoals tropische ondiepe zeeën en de diepzee.


 © VLAAMS INSTITUUT VOOR DE ZEE (http://www.marinespecies.org) - Gesterde zwerfkwal.

Fantastische verhalen

Dat er ook fantastische verhalen aan vast hangen leren onder meer deze diertjes. Wat dacht u bijvoorbeeld van de Harry Potter heldenkrab, een kleine halfblinde krab aangetroffen diep in het puin van koraalriffen bij het eiland Guam. Het beestje werd genoemd naar Harry Potter, omdat de vinder een ‘magische’ neus bleek te hebben voor het vinden van ongekend leven.

Of de Bob Marley’s wierspin, die aangepast is aan zeeomstandigheden en bij hoogtij zijn zuurstof haalt uit wat het heeft opgeslagen in luchtkamers van spinrag? Genoemd naar het toepasselijke liedje “high tide or low tide”.

Of de Hoff-springkrab? Die krab leeft op dieptes van circa 2.500 meter in de bijzonder vijandige omgeving van hydrothermale diepzeebronnen en doet met zijn sterk behaarde onderkant denken aan de weelderige borstbeharing van acteur David Hasselhoff.


 © VLAAMS INSTITUUT VOOR DE ZEE (http://www.marinespecies.org) - De Hoff-springkrab

En dan is er nog de invasieve Spiderman-wormslak, een slak die eruitziet als een worm en ontdekt werd op een kunstmatig aangelegd rif. Of het Vuurrood draakvlokreeftje uit de Zuidelijke Oceaan, dat met zijn felle kleur en stekels wel aan een mini-draakje doet denken. Of de vleesetende Diepzeelierspons, die de vorm heeft van een harp en zijn skelet gebruikt om kreeftjes uit het water te filteren. En de Gesterde zwerfkwal, een prachtig met sterretjes getekende kwal ontdekt werd in de oostelijke Middellandse Zee. Al deze nieuwe soorten kregen ook een Latijnse naam mee.

Meer weten? Klik hier.


 © VLAAMS INSTITUUT VOOR DE ZEE (http://www.marinespecies.org) - Vuurrood draakvlokreeftje.

(HLN)

15-06-2018

Stem van overleden Stephen Hawking wordt met speciale boodschap naar zwart gat gebeamd


 © AP - Wijlen professor Stephen Hawking in 2015.

Wetenschap In Londen vindt vandaag een herdenking plaats van de op 14 maart overleden wereldberoemde Britse kosmoloog Stephen Hawking. Het gebeuren sluit ook aan bij zijn onderzoekswerk.

De plechtigheid in Westminster Abbey begint om 13.00 uur en zal wellicht een uur duren. Een reeks mensen zal het woord voeren zoals Tim Peake, een Britse astronaut van het Europese Ruimtevaartbureau ESA. Duizend gewone mensen zullen naast door de familie uitgenodigde gasten de herdenking kunnen bijwonen, bij lot getrokken uit 25.000 aanvragen voor tickets.

De as van de professor aan de Universiteit van Cambridge wordt bijgezet tussen de graven van andere monumenten van de wetenschap, Sir Isaac Newton en Sir Charles Darwin.

Boodschap van hoop en vrede op muziek

De Griekse toetsenvirtuoos Vangelis heeft ook een speciaal stukje muziek gecomponeerd. Daarop zijn woorden van Hawking zelf opgezet die volgens zijn dochter Lucy een “boodschap van vrede en hoop” zijn, “omtrent eenheid en onze nood om in harmonie samen te leven op deze planeet”. Dit alles wordt vanuit een grondstation van ESA in Spanje de ruimte ingestuurd, in het bijzonder naar het dichtstbijzijnde zwart gat, 1A 0620-00. Dit bevindt zich in een binair systeem op ruwweg 3,300 lichtjaar van ons.

De woorden van Stephen Hawking die vandaag naar een zwart gat zijn uitgezonden, zijn getrokken uit een toespraak die de op 76-jarige leeftijd overleden wetenschapper enkele jaren geleden heeft gehouden en waarin hij de mensheid heeft opgeroepen “samen te werken om de planeet te redden”. Dit heeft de wetenschappelijke hoofdadviseur van het Europese Ruimtevaartbureau ESA, Mark McCaughrean, vandaag aan het Franse persbureau AFP gezegd. “Het is een zeer pakkende passage”, aldus de medewerker van ESA.

Wanneer het signaal binnen 3.500 lichtjaar aankomt, zal het echter “zeer, zeer zwak” zijn, zegt de wetenschapper van het Europese Ruimtevaartbureau.

Even gewichtloos

Hawking, geboren op 8 januari 1942, heeft in het bijzonder onderzoek gedaan naar zwarte gaten, naast singulariteit in het heelal. Zijn boek ‘A Brief History of Time’ werd een bestseller.

De wetenschapper leed aan ALS, bracht een groot deel van zijn leven in een rolstoel door en praatte via een stemcomputer. Wat niet wegnam dat hij een parabolische vlucht maakte om enkele ogenblikken lang gewichtloos te zijn, en dat hij ruimtetoerist zou worden met Virgin Galactic, het bedrijf van de Britse miljardair Richard Branson.


 © EPA - Stephen Hawking op het moment dat hij even gewichtloos in de ruimte zweeft.

(HLN)

22-06-2018

Astronomen doen meest precieze test ooit van de theorie van Einstein


 © anp - Einstein.

Astronomen hebben met de Europese VLT-telescoop en de Amerikaans-Europese Hubble Ruimtetelescoop (nog eens) vastgesteld dat de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein klopt, zo heeft de Europese Zuidelijke Sterrenwacht ESO meegedeeld. Het was de meest precieze test ooit van de theorie, buiten de Melkweg.

Met het MUSE-instrument van de VLT in Chili heeft een team onder leiding van Thomas Collett van de Universiteit van Portsmouth eerst de massa van het nabije sterrenstelsel ESO 325-G004 berekend door de bewegingen van sterren in dit relatief nabije elliptische sterrenstelsel te meten.

De wetenschappers namen met de Hubble ook een Einsteinring waar die is ontstaan doordat ESO 325-G004 het licht van een ver verwijderd sterrenstelsel vervormt. Aan de hand van deze waarnemingen konden de astronomen meten hoe de enorme massa van ESO 325-G004 licht, en daarmee dus ook de ruimtetijd, afbuigt.


Einsteins algemene relativiteitstheorie voorspelt dat objecten de hen omringende ruimtetijd vervormen, waardoor passerend licht wordt afgebogen. Dit resulteert in een verschijnsel dat het zwaartekrachtlenseffect wordt genoemd. Dit effect valt alleen op bij objecten die heel veel massa hebben. Inmiddels zijn een paar honderd van die sterke zwaartekrachtlenzen bekend, maar de meeste zijn te ver weg om hun massa exact te kunnen meten. Met een afstand van ‘slechts’ 450 miljoen lichtjaar is het sterrenstelsel ESO 325-G004 een van de meest nabije gravitationele lenzen.

De onzekerheid van de test bedraagt ‘slechts’ 9 procent. Daarmee is dit de meest precieze test van de algemene relativiteitstheorie buiten de Melkweg tot nu toe, zegt Collett.

Belangrijke gevolgen

Deze bevindingen kunnen belangrijke gevolgen hebben voor alternatieve zwaartekrachtmodellen, benadrukt de ESO ook. Deze alternatieve theorieën voorspellen dat de effecten van de zwaartekracht op de kromming van ruimtetijd ‘schaalafhankelijk’ zijn. Dit betekent dat de zwaartekracht zich op extragalactische lengteschalen anders zou moeten gedragen dan op de kleinere schaal van het zonnestelsel. Collett en zijn team hebben vastgesteld dat dit waarschijnlijk niet het geval is tenzij de verschillen alleen optreden op lengteschalen van meer dan 6000 lichtjaar.

(HLN)

25-06-2018

TU/e bundelt quantum-krachten in nieuw instituut

Alles wijst erop dat technologie op basis van ‘quantum’ de maatschappij in de nabije toekomst ingrijpend gaat veranderen, bijvoorbeeld via razendsnelle computers, een ‘quantum-internet’ of door het veel sneller ontwikkelen van nieuwe medicijnen. Het Center for Quantum Materials and Technology Eindhoven (QT/e) gaat de technologie voor deze zogenoemde ‘tweede quantumrevolutie’ ontwikkelen. Met dit center bundelt de TU/e haar wereldwijd vooraanstaande expertises op het gebied van quantummaterialen en -technologie voor een optimale samenwerking tussen onderzoek en industrie.

door Persteam TU/e

Fysici als Einstein, Bohr en Planck legden ruim honderd jaar geleden de basis voor de quantumfysica: de beschrijving van de bizarre, onnavolgbare wereld op de schaal van de kleinste deeltjes. De kennis over die wonderlijke effecten leidde tot de zogeheten ‘eerste quantumrevolutie’, een groot scala aan uitvindingen en technologie die onze maatschappij fundamenteel veranderd heeft. Denk aan de laser en de transistor - waaraan we onder meer computers, mobiele telefoons en het internet te danken hebben -, maar ook aan MRI, zonnecellen of GPS.

Eén miljard euro

Inmiddels komt de volgende stap snel dichterbij: technologie die volledig gebruik maakt van quantumeffecten, zoals quantumcomputers, maar ook quantumsensoren, -simulaties en -communicatie. Vanwege de brede impact die deze technologie gaat hebben in de maatschappij, in onder meer de ontwikkeling van nieuwe medicijnen, de beveiliging van gegevens of de omzetting van energie, spreekt onder meer de Europese Commissie (EC) van een ‘tweede quantumrevolutie’. Dit jaar startte de EC met het Flagship on Quantum Technologies, met in totaal liefst één miljard euro onderzoekssubsidie over tien jaar, dat moet zorgen dat deze nieuwe technologie haar weg vindt naar de industrie en maatschappij.

Om die technologische revolutie mogelijk te maken, bundelt de TU/e haar wereldwijd vooraanstaande onderzoek op dit gebied in het nieuwe Center for Quantum Materials and Technology Eindhoven (QT/e). Oprichter en wetenschappelijk directeur Servaas Kokkelmans: “Om de stap naar de samenleving te maken, is samenwerking essentieel. Met dit center brengen we de verschillende disciplines in dit vakgebied bij elkaar. Maar ook willen en kunnen we zo een betere brug slaan naar externe partijen, met name naar de hightechindustrie in onze Brainportregio, maar ook naar collega’s aan andere universiteiten en kennisinstellingen.”

Quantumsimulatoren

Het center omvat in totaal ongeveer veertig onderzoekers, van quantumfysici tot wiskundigen en elektrotechnici. “We richten ons met name op quantumsimulatoren, waarmee je heel complexe materialen en moleculen kunt simuleren die zelfs de krachtigste supercomputers niet kunnen doorrekenen. Daarnaast werken we aan quantum-nanofotonica, de ontwikkeling van nieuwe quantummaterialen en de beveiliging van informatie door middel van quantumcryptografie”, aldus Kokkelmans. “Interessant is dat ons onderzoek tot toepassingen leidt die je hier misschien niet direct verwacht, zoals nieuwe medicijnen of de aanpak van CO2-uitstoot.”

Het nieuwe QT/e wordt komende vrijdag, 29 juni, officieel gelanceerd tijdens een symposium aan de TU/e. Rector magnificus Frank Baaijens verricht de opening. Een van de sprekers is Tommaso Calarco, een van de initiatiefnemers van het FET Flagship on Quantum Technologies van de Europese Commissie.

(www.cursor.tue.nl)

25-06-2018

Amerikaanse bommenwerper gevonden in de Noordzee



Tijdens de aanleg van een hoogspanningskabel over de bodem van de Noordzee, is een vrijwel intact wrak van een Amerikaanse B-17 bommenwerper gevonden. De kans dat er nog resten van de bemanningsleden in het wrak liggen, is groot, zo wordt in de Belgische media gezegd.

B-17 wrak

Het vliegtuigwrak werd gevonden tijdens de aanleg van de Nemo Link, een nieuwe kabel tussen Groot-Brittannië en het Europese vasteland. Tijdens de werkzaamheden werd onder water een aluminium deel van een vliegtuigvleugel aangetroffen, met daaraan nog grote delen van een propellermotor.

Serienummers

Op de vliegtuigonderdelen waren nog serienummers te zien, waardoor de identificatie van de bommenwerper ineens een stuk eenvoudiger werd dan verwacht. Aan de hand van registers van B-17 bommenwerpers kon worden achterhaald aan welk toestel de onderdelen toebehoorden. Uit dat archiefonderzoek bleek dat die serienummers bij vier toestellen hoorden. Van alle vier die toestellen, zijn nog altijd bemanningsleden Missed in Action. Daardoor bestaat de kans dat er nog altijd resten van deze bemanningsleden in het wrak aanwezig zijn.

Als helemaal duidelijk is om welk vliegtuig het gaat, beslissen de Belgische autoriteiten wat er met het wrak gaat gebeuren.

Meer vliegtuigonderdelen

De B-17 is niet de enige vondst die tijdens de aanleg van de kabel werd gedaan. Tijdens het project werden veel meer vliegtuigonderdelen gevonden, zoals een deel van vleugel van een Duitse Messerschmitt, plaatwerk van een Engelse Spitfire, en een Amerikaanse vliegtuigmotor. In september van 2017 werd ook nog het complete wrak van een Duitse U-Boot uit de Eerste Wereldoorlog aangetroffen. Alle vondsten zijn opgenomen in het register Vondsten in Zee.

Bron:

VRT.be

(archeologieonline.nl)

04-07-2018

Einsteins gelijk opnieuw bewezen: alle objecten vallen op dezelfde manier



Pulsar J0337+1715 en de binnenste witte dwerg cirkelen in iets meer dan anderhalve dag om elkaar heen. Het tweetal draait samen in 327 dagen om de buitenste witte dwerg, die veel verder weg is. (SKA organization)

Einsteins zwaartekrachttheorie, de algemene relativiteitstheorie, voorspelt dat alle objecten op dezelfde manier vallen, ongeacht hun massa of samenstelling. Maar geldt dit principe ook voor objecten met extreem sterke zwaartekracht? Een internationaal team van astronomen heeft dit getest met behulp van drie sterren die om elkaar heen draaien: een neutronenster en twee witte dwergen. Hun bevindingen bewijzen dat Einsteins theorie de test ook doorstaat in dergelijke extreme omstandigheden (Nature, 5 juli).

Een hamer en een veer vallen met dezelfde versnelling op de maan. En als een lichte en zware kanonskogel van de toren van Pisa worden gegooid, raken ze op hetzelfde moment de grond. Zelfs de aarde en de maan vallen op dezelfde manier naar de zon toe. Einsteins theorie heeft alle tests in laboratoria en elders in ons zonnestelsel doorstaan. Maar de meeste alternatieve zwaartekrachttheorieën voorspellen dat objecten met extreem sterke zwaartekracht, zoals neutronensterren, anders vallen dan objecten met geringe zwaartekracht.

Dankzij de ontdekking van een ‘natuurlijk, kosmisch laboratorium’ hebben astronomen deze theorie nu kunnen testen in extreme omstandigheden: het drievoudige stersysteem PSR J0337+1715, op 4200 lichtjaar afstand van de aarde. In dit unieke, in 2012 ontdekte systeem draaien een neutronenster en een witte dwerg in 1,6 dagen om elkaar heen. En dit paar cirkelt in een baan van 327 dagen om een andere witte dwerg, veel verder weg. Volgens sommige alternatieve zwaartekrachttheorieën zouden de neutronenster en de binnenste witte dwerg elk op een andere manier naar de buitenste witte dwerg moeten vallen.

‘We hebben dit getest door de neutronenster te volgen’, licht eerste auteur Anne Archibald (postdoc aan de Universiteit van Amsterdam en ASTRON, het Nederlands instituut voor radioastronomie) toe. ‘De neutronenster, een millisecondepulsar, gedraagt ​​zich als een klok: hij wentelt 366 keer per seconde om zijn as, en bundels radiogolven roteren mee. Ze zwaaien met regelmatige tussenpozen als een kosmische vuurtoren over de aarde en produceren pulsen. We hebben deze radiopulsen gebruikt om de beweging van de neutronenster te volgen.’

Het team van astronomen volgde de neutronenster zes jaar lang met de Westerbork Synthese Radiotelescoop in Nederland, de Green Bank Telescoop in West Virginia, VS en het Arecibo Observatorium in Puerto Rico, VS. ‘We kunnen elke puls van de neutronenster nagaan sinds het begin van onze waarnemingen’, zegt Archibald. ‘En zijn locatie weten we tot op een paar honderd meter nauwkeurig. We weten daarom heel precies waar de neutronenster is geweest en waar hij naartoe gaat. Als de neutronenster anders zou vallen dan de witte dwerg, zouden de pulsen op een ander tijdstip aankomen dan verwacht.’

Archibald en haar collega’s ontdekten dat een eventueel verschil tussen de versnelling van de neutronenster en van de witte dwerg te klein is om te detecteren. ‘Als er al een verschil is, is het niet meer dan drie op een miljoen’, zegt Nina Gusinskaia, promovenda aan de Universiteit van Amsterdam. “En dat is heel erg weinig. We ontkrachten hiermee een deel van de alternatieve zwaartekrachttheorieën. Ook hebben we de nauwkeurigheid van de beste zwaartekrachttest ongeveer tien keer verbeterd, zowel binnen het zonnestelsel als met andere pulsars.’

(allesoversterrenkunde)

04-07-2018

Primeur: hybride embryo's van ernstig bedreigde neushoorns gemaakt in het lab

De embryo’s liggen klaar voor een eerste IVF-poging.

Het is de meest bedreigde diersoort op aarde: de noordelijke witte neushoorn. Het laatste mannetje legde in maart dit jaar het loodje en op dit moment zijn er nog maar twee vrouwtjes in leven. Het ziet er dan ook niet goed uit voor deze prachtige soort.

Embryo’s
Maar kort na de dood van het laatste mannetje lieten wetenschappers al weten dat ze het nog niet opgaven. Met behulp van opgeslagen zaadcellen van reeds overleden mannelijke noordelijke witte neushoorns zou het mogelijk moeten zijn om eicellen van de overgebleven vrouwelijke witte neushoorns te bevruchten. En wellicht zouden de resulterende embryo’s dan – eventueel in een draagmoeder – uit kunnen groeien tot gezonde noordelijke witte neushoorns.

Hybride
Het klinkt prachtig, maar er is één probleem: er zijn maar weinig eicellen van noordelijke witte neushoorns beschikbaar. En daarom hebben onderzoekers het nu over een andere boeg gegooid. Ze hebben eicellen van de nauw aan de noordelijke witte neushoorn verwante zuidelijke witte neushoorn verzameld en deze bevrucht met zaadcellen van overleden noordelijke witte neushoorns. Het resultaat is een hybride embryo die genetisch materiaal van zowel de noordelijke als zuidelijke witte neushoorn bevat.

Primeur
Het is een primeur. IVF is al vaker toegepast bij grote zoogdieren – zoals paarden – maar nog niet eerder zijn onderzoekers erin geslaagd om een embryo van neushoorns buiten het lichaam om te laten uitgroeien tot een blastocyste: een hol balletjes dat tijdens het delen van de bevruchte eicel ontstaat. De blastocyste is in principe klaar voor implantatie. Maar onderzoekers hebben ze voor nu ingevroren. Wellicht dat ze in de toekomst in de baarmoeder van een draagmoeder – een zuidelijke witte neushoorn – geplaatst kunnen worden.

Kruisingen
Met deze aanpak is de noordelijke witte neushoorn natuurlijk niet gered. Want zelfs als het lukt om de embryo’s in een draagmoeder uit te laten groeien tot gezonde jonge neushoorns zijn het geen noordelijke witte neushoorns, maar kruisingen. Toch is het hoopgevend, want met deze aanpak is het wellicht toch mogelijk om een deel van het genetische materiaal van de noordelijke witte neushoorn te behouden.

Bovendien is het genereren van jonge neushoorns uit deze hybride embryo’s wat onderzoekers betreft niet het eindstation. Zo blijven ze proberen om eicellen van de twee nog in leven zijnde noordelijke witte neushoorns te verzamelen. En wellicht kunnen daarmee dan wel embryo’s worden gemaakt waaruit een echte noordelijke witte neushoorn voort kan komen.

(scientias.nl)

04-07-2018

Nieuwe bouwsteen maakt van een gewoon eiwit een katalysator

Groningse chemici gebruiken een niet-natuurlijk aminozuur om een werkzaam kunstmatig enzym te maken

Zowel de chemische industrie als de natuur kunnen niet zonder katalysatoren. Die uit de natuur werken heel goed en zijn duurzaam – dat wil de industrie ook wel. Groningse chemici publiceerden in Nature Chemistry een nieuwe manier om natuurlijke katalysatoren, de enzymen, te ontwerpen met niet-natuurlijke bouwstenen.


Deel van een chemische fabriek op het Chemie Park in Delfzijl. Veel processen in de chemische industrie zijn afhankelijk van katalysatoren om de reactiestappen sneller te laten verlopen.

 Gouwenaar via Wikimedia Commons, publiek domein

Chemische reacties verlopen lang niet altijd vlotjes. Heel vaak hebben moleculen een zetje nodig om samen een nieuwe stof te vormen. Dat zetje geven katalysatoren: stoffen die een chemische reactie versnellen, maar zelf niet reageren. De chemische industrie kan niet zonder katalysatoren, maar ook in de natuur verlopen de gewenste reacties meestal niet vanzelf. Levende cellen beschikken daarom over een uitgebreide collectie katalysatoren die we enzymen noemen.

Enzymen zijn eiwitten; grote biomoleculen waarvoor de bouwinstructies opgeslagen liggen in het DNA van de cel. Er zijn ontzettend veel verschillende enzymen die ieder heel specifiek een chemische reactie uitvoeren en dat ongelooflijk goed doen. Zo goed, dat de chemische industrie hier met enige afgunst naar kijkt.

Industriële katalysatoren zijn heel efficïent, maar bevatten vaak kostbare, giftige en/of zeldzame metalen. Bovendien vreten de productieprocessen veel energie, omdat er ook een hoge temperatuur, en soms een hoge druk, nodig is. Tot slot zijn er speciale oplosmiddelen nodig die zorgen voor moeilijk verwerkbare afvalstromen. Een groot contrast met enzymen. Die werken juist onder heel vriendelijke, milde omstandigheden. Denk maar aan je eigen lichaam waar talloze enzymen hun werk doen. Geen vervuilende oplosmiddelen, maar water. Geen hoge temperatuur, maar iets rond de 37 graden. En alleen maar ‘groen’ afval.


Enzym ontwerpen

Geen wonder dat de chemische industrie enzymen graag als katalysator zou gebruiken. Maar dan loop je meteen tegen een probleem aan. Er zijn alleen enzymen beschikbaar voor reacties die in de natuur plaatsvinden, terwijl in de industrie niet-natuurlijke reacties ook een grote rol spelen.

De oplossing? Nieuwe enzymen ontwerpen. Kunstmatige enzymen, die de kracht en de groene werkwijze van natuurlijke enzymen combineren met de vindingrijkheid van chemici om ieder gewenst molecuul te kunnen maken. Er zijn verschillende manieren om kunstmatige enzymen te maken. NEMO Kennislink schreef eerder al over het gebruik van synthetische hulpstoffen om natuurlijke enzymen te verbeteren en over de gestuurde evolutie van enzymen om ze niet-natuurlijke reacties te laten uitvoeren. Maar in beide gevallen is een bestaand enzym het uitgangspunt, waar je iets aan probeert te veranderen.

Niet-natuurlijke bouwstenen


Gerard Roelfes, hoogleraar biomoleculaire chemie aan de Rijksuniversiteit Groningen

Gerard Roelfes pakt het ontwerp van enzymen anders aan. Roelfes is hoogleraar biomoleculaire chemie aan de Rijksuniversiteit Groningen en in Nature Chemistry publiceerde zijn groep het ontwerp van een nieuw enzym op basis van een ‘gewoon’ eiwit, waar ze een niet-natuurlijk aminozuur hebben ingezet. Eiwitten, en dus ook enzymen, bestaan uit een lange keten van aan elkaar gekoppelde aminozuren – waarvan er in de natuur twintig verschillende zijn – in een specifieke volgorde. Door iets te veranderen in die keten, kun je de eigenschappen van het eiwit veranderen.

“Enzymen moeten het in de natuur doen met de twintig beschikbare aminozuren en dat is niet genoeg om alle reacties uit te kunnen voeren die nodig zijn in een levende cel’, zegt Roelfes. “Gedurende de evolutie zijn daar oplossingen voor ontstaan, zoals het gebruik van hulpstoffen, de cofactoren. Of nadat het enzym is gemaakt in de cel, vinden er nog chemische toevoegingen plaats. Aan sommige aminozuren in de keten wordt nog een extra stukje geplakt, waardoor het enzym een andere reactie kan uitvoeren.” Er ontstaat in feite een nieuw aminozuur.

Die oplossing van de natuur inspireerde Roelfes om uit te zoeken of je met een niet-natuurlijk aminozuur een gewoon eiwit, dat niks katalyseert, kunt omtoveren in een enzym. Want niet-natuurlijke aminozuren zijn er volop, die hebben chemici al in allerlei varianten gemaakt. Maar waarom begint hij niet met een bestaand enzym, dat is toch veel eenvoudiger? “Nee, want bestaande enzymen werken heel specifiek. Ze zijn helemaal geëvolueerd om alleen die ene reactie met die specifieke moleculen uit te voeren. Als je ze iets anders wilt laten doen, moet je het hele enzym ombouwen. Dat is niet handig. Wij zoeken daarom naar een eiwit dat je als basis kunt gebruiken om veel verschillende enzymen te ontwerpen.”


Weergave van de structuur van het LmrR-eiwit. Twee LmrR moleculen (blauw en grijs) vormen samen een grotere structuur met een holte in het midden. Die holte is zeer geschikt voor het binden van verschillende moleculen en levert zo een lokale omgeving met andere omstandigheden dan daarbuiten. Ideaal voor het uitvoeren van chemische reacties.

Donut

De keuze viel op het eiwit LmrR, dat gemaakt wordt door een melkzuurbacterie. “Dit eiwit is heel geschikt vanwege de vorm”, legt Roelfes uit. “Twee eiwitmoleculen vormen samen iets wat op een donut lijkt. Die holte biedt een goede omgeving voor moleculen die niet van water houden, zogeheten hydrofobe moleculen. En veel van de stoffen waar wij in zijn geïnteresseerd zijn, zijn hydrofoob. Bovendien is deze holte niet heel specifiek: allerlei verschillende hydrofobe moleculen nestelen zich hier graag.” Dat is een gunstig uitgangspunt als je iets wilt ontwerpen dat je voor verschillende stoffen en reacties wilt gebruiken.

De volgende stap was het vinden van een geschikte katalysator die in het eiwit in te bouwen is. Het moet dus niet te groot zijn en kunnen werken in een biologische omgeving. De groep koos voor aniline, een klein organisch molecuul waarvan bekend is dat het katalytische activiteit vertoont. “Dat hebben we gekoppeld aan een bestaand aminozuur, waardoor een niet-natuurlijk aminozuur ontstond, genaamd p-aminofenylalanine. Dit hebben we ingebouwd in het LmrR-eiwit op een zodanige manier dat de melkzuurbacterie nu zelf dit aangepaste eiwit kan maken. Daarvoor gebruikten we technieken die andere onderzoekers hebben ontwikkeld.” Vervolgens konden ze het nieuwe kunstmatige enzym – het LmrR-eiwit met daarin het niet-natuurlijke aminozuur – uit de bacterie isoleren en gebruiken in verschillende chemische reacties.


Schematische weergave van de structuur van de holte in het LmrR-eiwit waar Roelfes en zijn team een niet-natuurlijk aminozuur (rood) inbouwden. De combinatie van de specifieke omstandigheden in de holte en de katalytische activiteit van het ingebrachte nieuwe aminozuur zorgen ervoor dat de reactie tussen de twee blauwe moleculen linksonder tot het product rechtsboven, drie ordegroottes sneller verloopt.

 Clemens Mayer, RuG via EurekAlert.org

Hoogste versnelling

“Dat zijn modelreacties, bedoeld om te testen of het nieuwe enzym echt werkt”, zegt Roelfes. En dat bleek overduidelijk het geval. “We zagen dat de reacties meteen al 600 keer sneller verliepen dan zonder het kunstmatige enzym. Inmiddels zijn we al weer verder met het optimaliseren en is het gelukt om de versnelling naar 16.000 keer op te schroeven en ik verwacht dat hier nog veel meer winst te behalen is.” Door de reacties ook uit te voeren met alleen het niet-aangepaste LmrR-eiwit en met alleen het niet-natuurlijke aminozuur kon de groep aantonen dat het katalytische effect echt in de combinatie van beide zit. Zowel de hydrofobe holte als het niet-natuurlijke aminozuur spelen een essentiële rol. “Samen kun je daarom echt spreken van een nieuw enzym”, concludeert Roelfes.

En nu? Gaan ze dit nieuwe enzym verder verbeteren of nog andere varianten maken? “Dat gaan we natuurlijk doen, maar niet zozeer om steeds nieuwe enzymen te maken. Wat wij willen is een set algemeen geldende ontwerpregels voor enzymen opstellen. Uit dit type experimenten wil ik leren wat de belangrijkste regels zijn, zodat we in de toekomst op een rationele manier te werk kunnen gaan. Nu is het vooral nog veel proberen, wel op basis van goede argumenten, en dan maar zien waar het toe leidt. Ik wil graag naar een aanpak waarin je vooraf weet aan welke kenmerken je enzym moet voldoen als je een bepaalde reactie wilt uitvoeren.”

Bron:

Ivana Drienovská, Clemens Mayer, Christopher Dulson and Gerard Roelfes, A designer enzyme for hydrazone and oxime formation featuring an unnatural catalytic aniline residue, Nature Chemistry (2018), doi:10.1038/s41557-018-0082-z

(nemokennislink.nl)

05-07-2018

Wereldprimeur: eerste sla rolt uit voedselprinter van KU Leuven


 © © Bart Leye - (Illustratiefoto)

Wetenschap Het is wetenschappers van de Leuvense universiteit gelukt om sla te printen. De planten zijn in de vorm van gummibeertjes uit de voedselprinter gekomen.

“Levende plantencellen geven voedsel een sappig en knapperig mondgevoel”, zegt onderzoeker Valérie Vancauwenberghe die de techniek ontwikkelde, op de site van Vilt, het Vlaams infocentrum land- en tuinbouw. “Daarom wilden we ze printbaar maken.” Het is volgens de makers een wereldprimeur in 3D-foodprinting.

Niemand heeft de beertjes al geproefd. Niet omdat ze giftig zijn, maar omdat ze nog niet goedgekeurd zijn voor consumptie. Voor de wetenschap maakt het weinig verschil, vindt Vancauwenberghe. “Het punt is dat we een protocol hebben ontwikkeld om plantweefsel te printen. Het gaat om de technologie, de beschrijving van de materialen, de optimale recepten en condities.” De onderzoekster heeft de bioprinter zelf gebouwd, de inkt ontwikkeld en geëxperimenteerd met printmodellen.


De inkt bevat pectine en levende cellen die ik heb geïsoleerd uit sla. Daarmee heb ik beertjes geprint.

Langer houdbaar

Virtueel fruit is de specialiteit van de onderzoeksgroep aan de KU Leuven. Er is al een digitale bibliotheek van wiskundige modellen van appels, peren en tomaten. Die worden gebruikt om te achterhalen hoe groenten en fruit langer houdbaar gemaakt kunnen worden.

Het printen van sla is een logische stap, vindt Vancauwenberghe. Het resultaat is volgens haar “natuurlijk en artificieel tegelijkertijd”. “De inkt bevat pectine en levende cellen die ik heb geïsoleerd uit sla. Daarmee heb ik beertjes geprint. Maar ook honingraatstructuren en blokjes zijn mogelijk, telkens met een verschillende textuur. Luchtig of minder luchtig.”

Echte sla bevat 100 miljoen levende cellen per milliliter. Geprinte sla bevat één miljoen levende cellen per milliliter. Onderzoeker Valérie Vancauwenberghe: “De hoeveelheid aanwezige cellen is nog niet groot genoeg, maar ze overleven de printkop. In de toekomst moet het mogelijk zijn ze te laten groeien nadat ze geprint zijn.”

.
 © Shutterstock - De sla heeft de vorm gekregen van gummibeertjes.

De uitvinding kan mensen helpen die moeite hebben met slikken. Het printen biedt de mogelijkheid de structuur en de textuur van voeding in de hand te houden. “De presentatie is daarnaast aantrekkelijker dan bij gepureerd voedsel.” In de toekomst wordt het volgens Vancauwenberghe mogelijk voeding te printen die is afgestemd op persoonlijke wensen en noden.

(HLn)

06-07-2018

Levend netvlies op Twentse chip



Het diagnosticeren van oogaandoeningen is een ‘berucht’ probleem, weet UT-onderzoeker Andries van der Meer. Een levend stukje netvlies op een Twentse chip biedt uitkomst. In het DesignLab gaan belanghebbenden donderdag en vrijdag met elkaar in gesprek over deze nieuwe ‘eye-on-a-chip’-technologie.

De huidige behandeling en diagnostisering van oogaandoeningen is complex, vertelt initiatiefnemer Andries van der Meer. Hij is verbonden aan de groep Applied Stem Cell Technologies. ‘Met stamcellen van de patiënt kunnen we netvliesweefsel op onze chips kweken om deze vervolgens te onderzoeken. Een van de mogelijke toepassingen is de behandeling van maculadegeneratie, een veelvoorkomende oogaandoening.’

Gepersonaliseerd

Volgens Van der Meer kunnen ze direct met de nieuwe techniek aan de slag. ‘We werken al samen met de afdeling oogheelkunde van het Radboudumc. Eye-on-a-chip maakt een gepersonaliseerde diagnose en behandeling mogelijk. Bovendien zijn de klassieke tests op proefdieren niet meer nodig.’

Consortium

De bijenkomst in het DesignLab brengt een divers gezelschap, van technologen, medici en investeerders, met elkaar in gesprek. ‘De hoop is dat we aan het einde van de bijeenkomst een concreet onderzoeksvoorstel op papier hebben staan’, vertelt Van der Meer. ‘Een belangrijk doel van deze bijeenkomst is bouwen van een stevig consortium, zodat we kunnen aansluiten op de Nationale Wetenschapsagenda. De NWO focust tegenwoordig op massa, op programma’s waar alle belangrijke stakeholders aan tafel zitten.’

(utoday.nl)

03-09-2018

Wetenschappers starten zoektocht naar mysterieuze ‘vijfde natuurkracht’ en die zou poort zijn tot verborgen deel heelal



In het Istituto Nazionale di Fisica Nucleare bij Rome zullen wetenschappers deze maand een toestel aanzetten waarmee gezocht zal worden naar een mogelijke vijfde natuurkracht. Die zou de poort kunnen zijn naar een groot deel van het heelal dat tot nu toe verborgen bleef voor ons.
De beste theorie van de werkelijkheid die fysici momenteel hebben, verklaart maar 4 procent van het zichtbare universum. De rest is een mysterie dat bestaat uit donkere materie en donkere energie.


“Momenteel weten we niet waaruit meer dan 90 procent van het universum is opgebouwd”, aldus onderzoeker Mauro Raggi van de Universiteit Sapienza Rome in de Britse krant The Guardian. “Als we die nieuwe natuurkracht vinden, kan dat alles ondersteboven gooien wat we nu weten. Het zou een heel nieuwe wereld openen en ons kunnen helpen om de partikels en krachten te begrijpen waaruit de donkere sector van de kosmos is opgebouwd.”

Momenteel kennen we maar 4 natuurkrachten: de sterke kernkracht (die atomen bij elkaar houdt), de zwakke kernkracht (die een rol speelt bij straling), de elektromagnetische kracht (die ons onder meer toelaat om te telefoneren) en de zwaartekracht (die ons letterlijk met onze voeten op de grond houdt). De vijfde natuurkracht zou niet alleen het gedrag van de onbekende deeltjes in de donkere materie sturen, maar zou ook een subtiel effect kunnen hebben op de krachten die we al kennen.

Tijdens het experiment – dat luistert naar de naam Padme: Positron Annihilation into Dark Matter Experiment – zal geregistreerd worden wat er gebeurt als een diamanten schijf van een tiende van een millimeter dik beschoten wordt met een stroom antimateriepartikels (positronen).

Als de positronen de schijf raken, smelten ze meteen samen met elektronen en verdwijnen ze in een kleine uitbarsting van energie. Die laatste bestaat uit twee lichtpartikels (fotonen). Als de vijfde natuurkracht echt bestaat, zal er echter iets heel anders gebeuren. In plaats van twee zichtbare fotonen zal er maar eentje vrijkomen, samen met een ‘donker foton’. Dat laatste zou dan het equivalent zijn van een lichtpartikel in de donkere sector.

Onzichtbaar
In tegenstelling tot een normaal lichtdeeltje, zal het donkere foton niet te detecteren zijn door Padme. Maar door de energie en de richting van de afgevuurde positronen te vergelijken met wat er uit voortkomt, kunnen de wetenschappers zeggen of er een onzichtbaar deeltje is gevormd en te weten komen wat de massa daarvan is. Normale fotonen hebben geen massa, maar donkere fotonen wél. Als we de massa kennen en de partikels waarin het donkere foton zich kan opsplitsen, zouden we voor het eerst een blik krijgen van dat waaruit het grootste deel van het heelal is opgebouwd.

Het experiment zal nog zeker tot het einde van het jaar lopen en er zijn plannen om Padme in 2021 te verhuizen naar Cornell University. Die heeft een nog sterkere deeltjesversneller dan Italië.

Zoektocht
De Universiteit Sapienza Rome is overigens niet de enige instelling die met de zoektocht bezig is. Ook de Thomas Jefferson National Accelerator Facility in het Amerikaanse Virginia zoekt. “Het donkere foton – als het bestaat – is in feite een poort”, aldus onderzoeker Bryan McKinnon. “Het zal de sluizen niet openzetten, maar het zal ons wel toelaten om een kijkje te nemen in de donkere sector.”

Wat we daar zullen aantreffen is niet duidelijk. Het zou zelfs kunnen dat er helemaal geen vijfde natuurkracht ís. Donkere materie zou ook gewoon vorm kunnen krijgen door de zwaartekracht en kunnen bestaan uit één type deeltje. Maar het zou ook een heel rijk universum kunnen zijn, waar nieuwe soorten onzichtbare deeltjes en krachten wachten om door ons ontdekt te worden.

(HLN)

[ Bericht 1% gewijzigd door ExperimentalFrentalMental op 04-09-2018 18:05:21 ]

03-09-2018

Kosmische achtergrondstraling bevat mogelijk sporen van vorig universum

Fysici, waaronder de beroemde Brit Sir Roger Penrose, beweren dat ze aanwijzingen hebben gevonden voor het bestaan van een heelal dat voorafging aan het onze. Dit lijkt positief voor de theorie van Penrose dat talloze universa elkaar periodiek opvolgen. Maar andere fysici zijn sceptisch over het resultaat en de theorie.



Kaart van de kosmische achtergrondstraling met extreem kleine, willekeurige temperatuurfluctuaties. De rode gebiedjes zijn ongeveer 0,0002 graden Celsius warmer en de blauwe evenveel kouder. Bron: NASA

Volgens de conformal cyclic cosmology-theorie (CCC) van Penrose gaat het universum door oneindig veel ‘aeonen’: extreem lange perioden in tijd. Elk universum-aeon begint met een soort oerknal. Daarna groeit het heelal en krijgt het structuren, zoals sterren- en planetenstelsels. Wanneer uiteindelijk alle sterren zijn uitgedoofd, koelt het universum af en wordt het een koude, donkere leegte. Volgens het CCC-model begint na dit kille einde weer een nieuw aeon, met een nieuwe oerknal.

Let op: dit is dus iets anders dan de multiversum-theorie, waarbij meerdere universa als bubbels naast elkaar bestaan.

Verdampende zwarte gaten

Volgens het CCC-model zullen over ongeveer googol jaar (10100 jaar, een 1 met 100 nullen) alle sterren zijn uitgedoofd. Het enige, zwakke schijnsel in het universum is dan afkomstig van verdampende zwarte gaten.

Zwarte gaten verdampen door een quantumeffect dat plaatsvindt aan de rand: Hawkingstraling. Het bestaan van deze straling is voorspeld door de Britse natuurkundige Stephen Hawking.

Volgens de quantummechanica ontstaan in het vacuüm af en toe, uit het niets, een deeltje en een antideeltje. Meestal botsen die binnen een fractie van een seconde tegen elkaar aan en verdwijnen ze in het niets waaruit ze ontstonden. Maar als twee deeltjes vlak naast een zwart gat ontstaan, kan een van de twee in het gat vallen. Het andere deeltje blijft dan eenzaam achter. Dit soort deeltjes vormen de Hawkingstraling.

Het lijkt nu alsof er uit het niets een deeltje is gemaakt. Zonder naburig antideeltje kan het deeltje namelijk niet ongemerkt verdwijnen. Dat zou tegen de wet van behoud van energie ingaan. Daarom kost het opslokken van zo’n deeltje het zwarte gat energie. Het zwarte gat wordt een heel klein beetje kleiner en lichter.

Die verdamping is zo zwak dat het in het huidige universum niet meetbaar is. Maar aan het eind van een aeon is een universum bijna leeg en kunnen zwarte gaten niets meer opslokken om te groeien. Dan zullen ze door de Hawkingstraling heel langzaam verdampen.

Hawking-punten


Kosmische achtergrondstraling met Hawking-punten uitgelicht. Bron: Daniel An, Krzysztof A. Meissner and Roger Penrose, BICEP2 Collaboration, V. G. Gurzadyan

Hawkingstraling is dus het laatste schijnsel dat, als je heel goed kijkt, in een uitdovend universum te zien is. Volgens het CCC-model gloeit die straling na in de oerknal van het volgende universum-aeon. Penrose beschrijft dat die straling zichtbaar is als punten in de kosmische achtergrondstraling (warmtestraling die vlak na de oerknal werd uitgezonden). De punten die met een nagloeiend zwart gat corresponderen, zouden een hogere temperatuur hebben dan de omgeving. Deze punten noemen de auteurs ‘Hawking points’ (Hawking-punten), ter nagedachtenis aan de begin 2018 overleden Stephen Hawking.

Samen met twee collega’s doorzocht Penrose de kosmische achtergrondstraling op deze Hawking-punten. Ze bestudeerden een derde van de achtergrondstraling. Daarin vonden ze ongeveer twintig plekken met een relatief hoge temperatuur.

Twintig mogelijke Hawking-punten dus. Dat lijkt misschien een mooi resultaat, maar volgens Penroses voorspelling moet de achtergrondstraling in totaal ongeveer een miljoen van die punten bevatten. ‘Wat er met de rest aan de hand is, is onduidelijk’, schrijft theoretisch fysicus Sabine Hossenfelder op haar blog. ‘Misschien zijn ze te zwak om geobserveerd te worden.’

Cirkels en punten


Plek in de kosmische achtergrondstraling waar Penrose met een collega in een eerder artikel cirkels ziet die afkomstig zouden zijn van botsende zwarte gaten uit een eerder aeon, Bron: V. G. Gurzadyan
en R. Penrose

Er is meer kritiek op het artikel. ‘Ik ben erg sceptisch over deze resultaten’, zegt de niet betrokken fysicus James Zibin van de University of British Columbia in Canada ‘En ik wil benadrukken dat het artikel enkel verschenen is op de voorpublicatiesite ArXiv en niet gepubliceerd is. Het heeft dus nog geen peerreview.’

Zibin doet onderzoek naar de kosmische achtergrondstraling. Eerder testte hij de bevindingen van Penrose waaruit zou blijken dat er cirkelpatronen te vinden zijn in de achtergrondstraling. Die zouden afkomstig zijn van botsende zwarte gaten in een vorig aeon en dus een bewijs vormen voor het CCC-model.

Zibin toonde met collega’s echter aan dat de kosmische achtergrondstraling sowieso willekeurige structuren van warmere en koudere plekken bevat. Het is best mogelijk om, als je ernaar zoekt, cirkelvormige patronen te vinden. Maar, zo toonde Zibin aan, die ontstaan waarschijnlijk toevallig en niet doordat er in een vorig aeon zwarte gaten botsten.

Zibin verwacht dat dit ook geldt voor de nieuwe resultaten. ‘Vele andere onderzoekers hebben al gezocht naar bijzonder hete of koude plekken in de achtergrondstraling’, zegt hij. ‘Maar niemand heeft ooit iets opvallends gevonden.’

Niemand begrijpt het

De patronen die de auteurs beweren te zien in de achtergrondstraling zijn dus niet overtuigend als bewijs. Veel fysici zijn bovendien überhaupt niet overtuigd van de theorie. ‘Behalve de bedenkers ervan, heb ik geen enkele kosmoloog ontmoet die precies begrijpt wat het CCC-model is’, zegt hoorleraar kosmologie Douglas Scott, eveneens van de University of British Columbia. ‘En omdat de natuurkunde erachter zo onduidelijk is, weten we ook niet hoe het bewezen kan worden.’

Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.

(newscientist.nl)

Nog meer mensen benieuwd naar Atiyah's bewijs voor de Riemann hypothese morgen in Heidelberg ?

https://newscientist.nl/n(...)e-riemann-hypothese/

quote:

Op zondag 23 september 2018 22:26 schreef Haushofer het volgende:
Nog meer mensen benieuwd naar Atiyah's bewijs voor de Riemann hypothese morgen in Heidelberg ?

https://newscientist.nl/n(...)e-riemann-hypothese/

Ik heb al moeite om de formulering van de hypothese te begrijpen... maar het is zo te zien veel geld waard als het bewijs klopt.

quote:

Op zondag 23 september 2018 22:26 schreef Haushofer het volgende:
Nog meer mensen benieuwd naar Atiyah's bewijs voor de Riemann hypothese morgen in Heidelberg ?

https://newscientist.nl/n(...)e-riemann-hypothese/

Nee, maar jij kan ons vast wel uitleggen of het stand houdt.

Als ik dit lees:

quote:

De hypothese heeft onder meer betrekking op de verdeling van priemgetallen: getallen die alleen deelbaar zijn door 1 en zichzelf. Als de hypothese juist blijkt te zijn, dan zouden wiskundigen de beschikking krijgen over een ‘landkaart’ van de locatie van alle priemgetallen, een doorbraak met vergaande gevolgen voor dat gebied.

Dan heb je daarmee toch een toetsingsmechanisme?

quote:

Op zondag 23 september 2018 22:35 schreef Molurus het volgende:

[..]

Ik heb al moeite om de formulering van de hypothese te begrijpen... maar het is zo te zien veel geld waard als het bewijs klopt.

Ja, je kunt het denk ik wel zien als het allergrootste open vraagstuk in de wiskunde. Heb het op Facebook in een lerarengroep zo verwoord:

quote:

Ik zou het zelf zo uitleggen: er is een bekende functie genaamd de "Riemann zeta functie ", waarvan we een sterk vermoeden hebben wanneer deze nul is, maar dat kunnen we niet bewijzen. Dit is ruwweg de Riemann hypothese. We willen dit graag bewijzen, omdat deze zeta-functie een verband blijkt te hebben met hoe priemgetallen verdeeld zijn onder de natuurlijke getallen. En priemgetallen zijn de "atomen" voor natuurlijke getallen. Het bewijs voor de Riemann hypothese geeft ons dus direct inzicht in hoe die "atomen" verdeeld zijn.

En dan steek je nog een verhaal af over dat natuurlijke getallen weer de basis vormen voor ons tellen, coderen, computersystemen, etc.

en

quote:

Ik kan de 3blue1brown video ("visualizing the Riemann zeta function...) heel erg aanraden. Al z'n video's, eigenlijk.

Thomas Wright's "Friendly introduction..." is ook erg leuk;pdf is online.

www.math.jhu.edu/~wright/RH2.pdf

Het is wel een curieuze happening, want Atiyah is een wereldberoemd wiskundige die ook al flink op leeftijd is (90, geloof ik).

quote:

Op zondag 23 september 2018 22:41 schreef Monolith het volgende:

Dan heb je daarmee toch een toetsingsmechanisme?

Het is lastig bewijzen met oneindig veel priemgetallen

quote:

Op maandag 24 september 2018 16:08 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Het is lastig bewijzen met oneindig veel priemgetallen

Ik had het ook over een toetsingsmechanisme, niet over bewijzen.

Wat ik meer bedoel is dat er volgens mij veel wordt gezocht naar 'nieuwe priemgetallen', die informatie zou je dan in ieder geval weer kunnen gebruiken om te toetsen of de hypothese stand houdt?

quote:

Op maandag 24 september 2018 20:26 schreef Monolith het volgende:

[..]

Ik had het ook over een toetsingsmechanisme, niet over bewijzen.

Wat ik meer bedoel is dat er volgens mij veel wordt gezocht naar 'nieuwe priemgetallen', die informatie zou je dan in ieder geval weer kunnen gebruiken om te toetsen of de hypothese stand houdt?

Mja, dat weet ik niet. Ik ken alleen statements over convergentie voor n --> OO, dus daarmee kun je geen nieuwe priemgetallen vinden lijkt me. Maar 't is voor mij ook al een tijd geleden, misschien waait Thabit nog ff voorbij

De verdeling van de priemgetallen.

Het aantal priemgetallen tot en met x wordt met π(x) aangeduid. Dus bijvoorbeeld π(10)=4, want 2, 3, 5, 7 zijn de 4 priemgetallen onder de 10. De vraag is nu: kun je een asymptotische formule vinden voor π(x)?

Een antwoord daarop wordt gegeven door de priemgetalstelling. Deze stelling zegt dat π(x) ongeveer gelijk is aan x/log(x) (waarbij log(x) de natuurlijke logartime is, buiten de wiskunde beter bekend als ln(x)). Iets preciezer: als je π(x) deelt door x/log(x) en je neemt de limiet voor x→∞ dan komt daar 1 uit. De priemgetalstelling kun je heel mooi bewijzen door de complex-analytische eigenschappen van de zeta-functie te gebruiken.

Een iets nauwkeurigere benadering voor π(x) wordt gegeven door de functie li(x), die is gedefineerd als:

Grofweg wil dit zeggen: als je op de een of andere manier een willekeurig getal n opschrijft, dan is de kans dat n een priemgetal is ongeveer 1/log(n).

De functie li(x) is asymptotisch equivalent met x/log(x), maar vul bijvoorbeeld een waarde in (ik spiek even op Wikipedia):
π(10⁹) = 50847534.
li(10⁹) ≈ 50849235.
x/log(x) ≈ 53440126 voor x=10⁹.

Je ziet dat grofweg de eerste helft van de cijfers in π(x) en li(x) met elkaar overeenkomen. Als de Riemannhypothese waar is, dan blijft dat ook zo tot in het oneindige, en daarmee heb je dus een veel sterkere uitspraak dan enkel π(x)/li(x)→1.

Heeft Atiyah de Riemannhypothese daadwerkelijk bewezen? Waarschijnlijk niet. Hij is een van de allergrootste wiskundigen op Aarde, maar hij is inmiddels ook flink op leeftijd en heeft ze helaas niet meer allemaal op een rijtje. In het recente verleden heeft hij meerdere onzinbewijzen gegeven voor beroemde stellingen, en het is zeer onwaarschijnlijk dat zijn voorgestelde methoden daadwerkelijk tot een bewijs kunnen leiden. Maar goed, we weten het pas zeker als het daadwerkelijk wordt gecheckt.

[ Bericht 0% gewijzigd door thabit op 25-09-2018 12:40:25 ]

Ah, daar was de wind al

Wat mij vooral verbaasde (zonder de details te hebben gelezen), was dat Atiyah claimde dat de Riemannhypothese gerelateerd is aan de waarde van de fijnstructuur'constante', de koppeling die de sterkte van de elektromagnetische wisselwerkingen bepaalt. Alleen is dit geen 'constante', maar een functie die afhangt van de energieschaal waarop je elektromagnetische wisselwerkingen bekijkt (dit volgt uit renormalizatietheorie, waar Gerard 't Hooft met Veltman in 1999 de Nobelprijs voor heeft gewonnen). Dit is ook iets wat standaard in tekstboeken staat over kwantumveldentheorie, en gezien het feit dat Atiyah's indexstelling hierin toepassingen kent, weet hij dit ook.

Normaal doe ik daarom gegoochel met getallen waarin mensen claimen deze structuur"constante" te hebben afgeleid snel af als crackpotterij. Hij doet het hier,

https://drive.google.com/(...)vlGQ1mmTQE0Ww4a/view

uit de doeken, maar het komt op mij allemaal nogal raar over.

-edit: hij bedankt 't Hooft in zijn dankwoord. Ben benieuwd wat hij ervan vindt

29-09-2018

Wetenschappers creëren krachtigste magnetisch veld ooit en blazen zo labo op


rv

Ongeveer 400 keer sterker dan het magnetisch veld in een doorsnee luidspreker, zo krachtig was het veld dat onderzoekers van de Universiteit van Tokio genereerden. De kracht was zo groot dat de deur van laboratorium het begaf.

Klik hier voor video

Met de magneet willen de wetenschappers verborgen natuurkundige eigenschappen van elektronen onderzoeken die onzichtbaar zijn onder normale omstandigheden. Het team zal verschillende materialen in de magneet stoppen om te bestuderen hoe de elektronen zich gedragen.

Het eerste experiment vond plaats in april en wordt nu beschreven in het vakblad Review of Scientific Instruments. De missie van de wetenschappers was duidelijk: het krachtigste gecontroleerde magnetische veld ooit opwekken. Dat hun toestel die kracht zelf niet aankon, kwam niet helemaal onverwachts. Maar toch was het magnetisch veld aanzienlijk sterker dan de onderzoekers hadden voorspeld.

Niet verwacht
Magnetische kracht wordt gemeten in tesla (T), naar de Amerikaans-Servische wetenschapper Nikola Tesla. Om je een idee te geven van de kracht: een doorsnee luidspreker genereert een magnetisch veld van zo’n 3 T, terwijl MRI-scanners een magnetisch veld tot zo’n 12 T opwekken. Opmerkelijk genoeg hebben wetenschappers ooit een magnetisch veld van 16 T gebruikt om dieren op te tillen, zoals kikkers.

Hoofdonderzoeker Shojiro Takeyama vertelt IEEE Spectrum dat hij de ijzeren behuizing van het instrument had ontworpen om een kracht van 700 T aan te kunnen. De echte kracht bleek echter bijna 42 procent sterker dan verwacht, tot zelfs 1.200 T. En dat hadden de onderzoekers dus niet verwacht. De deur werd gebogen en uit de hengsels getrokken, maar zat nog wel in een ijzeren kast die de kracht aankon. Daarbuiten liepen dus geen onderzoekers verwondingen op.


rv

Elektromagnetische fluxcompressie
Om het record te vestigen, bevestigden ze een kleine elektromagnetische spoel aan een reeks condensatoren die een enorme hoeveelheid energie van 3,2 megajoule genereerden. Met deze elektromagnetische fluxcompressie versterkten ze zo het zwakke, statische magnetisch veld van 3,2 T dat het basisinstrument genereerde supersnel in een piepklein gebied. Die compressie kan echter niet lang blijven duren, waardoor het magnetisch veld vroeg of laat terugbotst en zo een schokgolf creëert die het instrument vernielt.

Russische onderzoekers zijn er in 2001 weliswaar in geslaagd om een veld van 2.800 T op te wekken, maar hun materiaal ging meteen samen met het oncontroleerbare veld de lucht in. Lasers kunnen ook krachtige magnetische velden creëren, maar in experimenten houden die het maar enkele nanoseconden uit. Het magnetisch veld van Takeyama en zijn team hield veel ‘langer’ stand, namelijk ongeveer 100 microseconden, pakweg een duizendste van de tijd die nodig is om met je ogen te knipperen, aldus de Universiteit van Tokio. Elektromagnetische fluxcompressie kan doorgaans niveaus van 1.000 T bereiken, en het overstijgen van dat aantal vertegenwoordigt een cruciale mijlpaal voor de natuurkunde.


rv

Nut
Spectaculair was het resultaat dus wel, maar was het ook nuttig? Jazeker, legt Takeyama uit. “Met magnetische velden boven 1.000 T, leg je een aantal interessante mogelijkheden bloot. Je kunt de beweging van elektronen observeren buiten de materiële omgevingen waarin ze zich normaal bevinden. We kunnen ze dus bestuderen op een heel nieuwe manier en zo nieuwe soorten elektronische apparaten onderzoeken. Dit onderzoek zou ook nuttig kunnen zijn voor wie werkt aan kernfusie.”

Die laatste techniek wordt vaak beschouwd als de heilige graal van energieproductie. Ze is namelijk veiliger en schoner dan de verbranding van fossiele brandstoffen en genereert enorme hoeveelheden energie door kernfusiereacties zoals in de zon.

Nieuw record
Takeyama gaat alvast door met zijn onderzoek. Hij wil het nieuwe record opnieuw verbreken met een groter, sterker magnetisch veld van maar liefst 1.500 T.

(HLN)

03-12-2018

LIGO/Virgo vindt nog eens vier botsingen van zwarte gaten


Illustratie van twee zwarte gaten die bijna met elkaar in botsing komen. (Northwestern Visualization/Carl Rodriguez)

De zwaartekrachtsgolfdetectoren LIGO in de VS en Virgo in Italië hebben in een alomvattende analyse van alle metingen sinds 2015 signalen van nog eens vier botsingen van zwarte gaten in het heelal geïdentificeerd. Het totaal aantal gemeten zwaartekrachtsgolven komt daarmee nu op elf. Tien daarvan kwamen van botsende zwarte gaten, één van twee botsende neutronensterren.

Bij de vier nieuwe metingen zit ook het verste signaal van elkaar opslokkende zwarte gaten dat ooit is gemeten. Dat komt van een botsing op circa vijf miljard lichtjaar afstand van de aarde tussen het zwaarste paar zwarte gaten dat tot nog toe is gezien: 85 maal de massa van de zon. Bij die botsing werd de energie van vijf zonsmassa’s omgezet in trillingen van ruimte en tijd. Op 29 juli 2018 bereikten die rimpelingen de ultragevoelige laserdetectoren op aarde.

De meetresultaten zijn zaterdag bekend gemaakt op een conferentie in Maryland, en maandag online gepubliceerd. Fysici en astronomen van het Nederlands instituut voor subatomaire fysica (Nikhef) en de universiteiten van Nijmegen (Radboud) en Amsterdam (UvA en VU) hebben aan de analyses bijgedragen. Nikhef heeft meegebouwd aan de Virgo-detector bij Pisa in Italië, die sinds 2017 met de twee Amerikaanse LIGO-detectoren in Livingstone en Hanford samenwerkt.

‘Dit resultaat laat zien dat we met LIGO/Virgo nu gemiddeld aan ongeveer een registratie in de vijftien dagen meetwerk zitten’, zegt astrofysicus Patricia Schmidt van de Radboud Universiteit, een van leidende auteurs van de nieuwe publicatie, enthousiast. ‘Bijna een dozijn waarnemingen nu al is echt fantastisch, het laat zien dat gravitatiegolven van iets unieks een gewoon kosmisch signaal beginnen te worden. En vier nieuwe events. Beter hadden we niet kunnen wensen.’

Volgend jaar begint een nieuwe meetperiode van de Amerikaanse en Europese detectoren, waarbij mogelijk ook nog een nieuwe detector in Japan gaat aansluiten. Door de verspreiding van detectoren over de aardbol wordt het mogelijk om de bron van een signaal aan de hemel preciezer aan te wijzen. Astronomen kunnen op die plaatsen met hun telescopen speuren naar eventuele oplichtende bronnen.

Zwaartekrachtsgolven werden in 1915 voorspeld als een gevolg van de Algemene Relativiteitstheorie van Albert Einstein. Die stelt ruimte en tijd voor als een flexibel geheel, de ruimtetijd, waarvan de vervorming de zwaartekracht geeft. Heftige gebeurtenissen zoals paren versmeltende zwarte gaten kunnen in het weefsel van ruimtetijd golven teweegbrengen die lichtjaren verderop nog meetbaar zijn, als de rimpelingen in een vijver.

Bij een botsing draaien twee zwarte gaten in theorie eerst in een steeds nauwere spiraal steeds sneller om elkaar heen, tot ze contact maken en versmelten tot een nieuw zwart gat, dat daarna nog korte tijd natrilt. Bij de versmelting wordt een deel van de massa van de zwarte gaten omgezet in golven in de omliggende ruimtetijd.

Detectoren als LIGO en Virgo meten zulke golven als tijdelijke en periodieke lengteverschillen in twee haaks op elkaar geplaatste kilometers lange laseropstellingen. De trillingen zijn miniem en alleen met extreem nauwkeurige metingen aan te tonen. In de vorm en frequenties van het signaal zijn niettemin de spiralisatie en de versmelting goed af te lezen.

In 2015 registreerde de toen nieuwe LIGO-detectoren in Washington en Louisiana voor het eerst zo’n karakteristieke zwaartekrachtsgolf, een eeuw na Einsteins theorie. In augustus 2017 deed ook de toen nieuwe Virgo-detector in Italië enkele weken mee met de metingen. Drie van de vier nieuwe registraties stammen uit die korte gezamenlijke periode.

Een van de waarnemingen kwam een dag na een zwaartekrachtgolf die al eerder in de publiciteit werd gebracht, omdat die kwam van twee botsende neutronensterren. Anders dan zwarte gaten geven neutronensterren licht en ontstaat ook een energieflits bij de versmelting. Astronomen konden daardoor in 2017 na alarmering door LIGO-Virgo de exacte bron van de zwaartekrachtsgolf aan de hemel vinden in een ver sterrenstelsel.

Aan de nieuwe analyse is anderhalf jaar intensief gewerkt door een groot team van zowel LIGO als Virgo. Daarbij zijn alle metingen sinds 2015, eerst van LIGO en later samen met die van Virgo, zoveel mogelijk van ruis en achtergrondsignalen ontdaan. Met dergelijke data-cleaning zijn ook relatief zwakke signalen te vinden, die niet direct zijn opgemerkt.

Bovendien zijn off-line veel meer details van de trillingen te bestuderen, zegt Nikhef-onderzoeker Chris Van den Broeck. ‘Hoe de zwarte gaten naar elkaar toe spiraliseren en hoe na de fatale versmelting het nieuwe zwarte gat natrilt, is daar allemaal aan af te lezen.’ Van Den Broeck is een van de leiders van de data-analyse in de LIGO-Virgo samenwerking.

Een van de ‘hot topics’ bij de analyses van zwaartekrachtsgolven is de vraag of er aanwijzingen zijn dat de zwarte gaten zelf ook om hun as draaien. In een van de nieuwe metingen is voor het eerst direct bewijs gevonden voor spin van in ieder geval een van beide zwarte gaten, zegt Nikhef-onderzoeker Sarah Caudill, een specialist in draaiende zwarte gaten.

Caudill was de drijvende kracht bij de identificatie van het nieuwe event GW170818 door de drie detectoren van LIGO/Virgo gezamenlijk. Om statistische redenen leek het signaal daarvan aanvankelijk te onbeduidend. Combinatie van alle meetsignalen leverde vervolgens toch een van de fraaiste observaties van de versmelting van twee verre zwarte gaten, waarvan de positie nauwkeurig aan de hemel kon worden aangewezen. ‘Een huzarenstukje’, zegt Van Den Broeck over haar werk.

'allesoversterrenkunde)

quote:

Op zondag 23 september 2018 22:26 schreef Haushofer het volgende:
Nog meer mensen benieuwd naar Atiyah's bewijs voor de Riemann hypothese morgen in Heidelberg ?

https://newscientist.nl/n(...)e-riemann-hypothese/

En nu is-ie dood: Mathematician Sir Michael Atiyah dies aged 89

quote:

Op zaterdag 12 januari 2019 17:37 schreef thabit het volgende:

[..]

En nu is-ie dood: Mathematician Sir Michael Atiyah dies aged 89

Las het inderdaad.

22-01-2019

Compleet nieuw bloedvatsysteem ontdekt in menselijke botten

Anno 2019 stuiten we in ons eigen lichaam nog steeds op verrassingen!

Dat blijkt maar weer eens uit een nieuw onderzoek, verschenen in het blad Nature Metabolism. In het blad maken wetenschappers melding van de ontdekking van een compleet nieuw bloedvatsysteem dat zich in de botten bevindt. Het systeem bestaat uit een enorm uitgebreid netwerk van haarvaten dat het beenmerg verbindt met het goed doorbloede beenvlies.

Bloed in onze botten
Onze botten zijn heel hard en lijken misschien vrij massief. Maar schijn bedriegt. In botten bevindt zich een holte die gevuld is met beenmerg en bloedvaten. En ook aan het oppervlak van botten vinden we – in het uitstekend doorbloede beenvlies – heel veel bloedvaten. Dat is ook de reden dat botbreuken soms flink kunnen bloeden. Natuurlijk hebben al die bloedvaten een belangrijke functie. Zo transporteren ze bijvoorbeeld bloed- en immuuncellen vanuit het beenmerg naar de buitenzijde van het bot. “Net als elk ander orgaan hebben ook botten een gesloten bloedsomloop nodig om goed te kunnen functioneren,” legt onderzoeker Anika Grüneboom uit. “Deze bloedsomloop brengt ‘vers’ bloed via de slagaderen in het bot en voert gebruikt bloed via de aderen weer af. Hoe die bloedsomloop in lange botten precies functioneerde, was


Versimpelde weergave
Om daar meer inzicht in te krijgen, bestudeerden wetenschappers lange botten in het lichaam van muizen. En daarin troffen ze een tot op heden onbekend bloedvatsysteem aan dat loodrecht op de lange as van het bot staat. Het systeem bleek in het scheenbeen van muizen uit enkele honderden tot wel 1000 bloedvaten te zijn opgebouwd. En verrassend genoeg bleek het systeem een cruciale rol te spelen in de bloedsomloop die we hierboven beschreven en dus verantwoordelijk te zijn voor een groot deel van de aan- en afvoer van respectievelijk ‘vers’ en ‘gebruikt’ bloed. “Eerdere studies beschreven slechts een handvol slagaderlijke ingangen en twee aderlijke uitgangen in de lange botten van muizen,” legt onderzoeker Matthias Gunzer uit. “Dat is duidelijk een versimpelde weergave die de werkelijke situatie niet goed beschrijft.” Vervolgonderzoek heeft inmiddels uitgewezen dat het bloedvatsysteem ook in sommige botten van mensen te vinden is.

De ontdekking van het bloedvatsysteem, dat de onderzoekers aanduiden als TCV, oftewel Trans Cortical Vessels, is bijzonder. “Je verwacht niet dat je een nieuwe anatomische structuur vindt die in nog geen enkel boek beschreven staat,” aldus Gunzer. Vervolgonderzoek zal uit moeten wijzen welke rol TCV’s in gezonde en door ziekte aangetaste botten spelen.

(scientias.nl)

28-01-2019

[img]Oudste Nobelprijswinnaar ooit: “Mijn nieuwe uitvinding zorgt voor schone en goedkope energie voor iedereen[/img]”


Arthur Ashkin.
REUTERS Arthur Ashkin.

Op zijn 96ste won Arthur Ashkin vorig jaar als oudste laureaat ooit een halve Nobelprijs voor Natuurkunde - gedeeld met een team van twee collega’s - voor zijn baanbrekende werk in de laserfysica. Maar op zijn lauweren rusten doet hij niet. Ashkin denkt zelfs al een tweede Nobelprijs. Ditmaal wil hij met zijn nieuwe uitvinding niets minder dan de wereld redden, door onze planeet te voorzien van goedkope, schone energie.

“Ik maak goedkope elektriciteit”, zegt Ashkin aan Business Insider, dat de geniale Amerikaanse fysicus bij hem thuis ging opzoeken in Rumson, New Jersey. De Nobelprijswinnaar maakt gebruik van de geometrie om licht op te vangen en te bundelen. Zijn systeem is gebaseerd op reflecterende buizen die het weerkaatsende zonlicht versterken. Dat zou zonnepanelen een pak efficiënter kunnen maken of ze zelfs gewoon helemaal vervangen. De buizen zijn volgens Ashkin “spotgoedkoop” om te produceren. Daarom “zullen ze de wereld redden”, is zijn vaste overtuiging.

Lees ook

IJs Groenland smelt nog sneller dan wetenschappers dachten: “Dit is een kantelmoment”
Een tweede Nobelprijs? “Die zal ik nog winnen ook”, meent de 96-jarige topwetenschapper. Vorig jaar in oktober ontving hij er al een voor zijn uitvinding van de optische pincet, die “heel kleine voorwerpen kan gevangen houden”, aldus Ashkin. Optische pincetten worden gebruikt om virussen, bacteriën en onderdelen van een biologische cel te ‘vangen’ in laserlicht. Je kunt er zelfs DNA mee vasthouden, manipuleren en in detail bestuderen. “Ik ben de uitvinder van optische levitatie”, zegt hij, verwijzend naar de laserstralen die minuscule voorwerpen kunnen optillen.

Eens goed gaan eten
Ashkin is al zowat zijn hele leven begeesterd door licht. Hij wijst de reporter van Business Insider nog even op een lamp: “Dat licht schijnt nu op jou, maar wist je ook dat het je voortduwt? De meeste mensen weten dat niet. Toch is het zo, omdat het energie heeft. Alleen is die zo klein dat je ze niet kan voelen.”

De bejaarde onderzoeker won vorig jaar de helft van de Nobelprijs, nog altijd goed voor ongeveer 450.000 euro. Daarmee wil hij zijn vrouw Aline graag eens trakteren op “een lekkere maaltijd in een goed restaurant”. Een tweede trofee hoeft overigens niet voor Aline: “Eentje is voldoende”.

(HLN)

11-02-2019

Wetenschappers vinden vroegste bewijs van bewegend organisme in gesteente van 2,1 miljard jaar oud



Wetenschappers hebben in 2,1 miljard jaar oude zwarte kleischalie uit een groeve in Gabon het vroegste bewijs gevonden voor een revolutionaire ontwikkeling in de geschiedenis van het leven op aarde: het vermogen van een organisme zelfstandig van de ene plek naar een andere te bewegen.


REUTERS

De onderzoekers beschreven in hun publicatie goed bewaard gebleven fossielen van dunne kokervormige structuren tot 17 centimeter lang, die ontstaan zijn doordat onbekende organismes in de zachte modder op zoek gingen naar voedsel. Dat gebeurde in een kalm en ondiep zee-ecosysteem. De versteende buisjes dateren uit een tijd dat de aarde zuurstofrijk was en de condities had die voor eenvoudig cellulair leven bevorderlijk waren om meer complexiteit te krijgen.

Zeeleven
Zeeleven verscheen op aarde misschien zo’n vier miljard jaar geleden in de vorm van eencellige bacteriële organismes. Maar de vroegste types hadden niet het vermogen zichzelf te verplaatsen. De fossielen uit Gabon zijn circa anderhalf miljard jaar ouder dan de tot dusver bekende onafhankelijk bewegende levensvormen.
Hoe de ‘pionierpier’ er precies uitzag, blijft een raadsel. Alleen van zijn gangen zijn resten gevonden.

(HLN)

14-02-2019

Nieuwe NASA-missie wil ’s werelds grootste mysterie oplossen


Photo News Illustratiebeeld

WETENSCHAP Het Amerikaanse ruimtevaartagentschap NASA zal in 2023 een nieuwe veelbelovende missie lanceren die een van ’s werelds grootste mysteries moet oplossen: hoe het heelal ontstond, maar vooral waardoor het zo snel evolueerde.

SPHEREx is de bijnaam die de nieuwe ruimtemissie krijgt. En het instrument dat wordt ingezet om tal van data te verzamelen is werkelijk een technologisch hoogstandje. Zo is het in staat om op zoek te gaan naar nabij-infrarood licht, alsook kan het de sterrenhemel afspeuren op optische golflengten.

Op die manier is het in staat om de gegevens van meer dan 100 miljoen sterren en stervormingsgebieden in ons eigen Melkwegstelsel te verzamelen, en daarnaast de gegevens van zo’n 300 miljoen andere sterrenstelsels op een afstand van tot tien miljard lichtjaar. Hallucinante cijfers die samen het drieledige doel van de missie moeten dienen.

Lees ook

NASA trekt na vijftien jaar definitief stekker uit Marsrobot Opportunity
Evolutie van het heelal
Allereerst moet de missie de ruimtelijke verdeling van de donkere materie – een ongrijpbare en onzichtbare stof in het heelal die zich zo onderscheidt van zichtbare materie – in kaart brengen. Op die manier wil men ook meer te weten komen over de uitdijing of evolutie van die materie. Astronomen hopen zo een van ’s werelds grootste mysteries te ontrafelen: waardoor dijde het heelal zo snel uit, slechts een (nano)seconde na de oerknal?


REUTERS Satellietbeeld van NASA

Daarnaast zal de totale lichtproductie van sterren en sterrenstelsels worden gemeten om zo hun geschiedenis te bepalen. Tot slot zullen de astronomen tijdens de missie onderzoeken in welke mate de cruciale elementen van leven (koolstof, waterstof, stikstof, zuurstof, zwavel en fosfor) in de Melkweg voorkomen.

Galactische kaart
“Deze verbazingwekkende missie zal een schat aan unieke gegevens voor astronomen zijn”, aldus Thomas Zurbuchen, administrator voor het Directoraat Wetenschapsmissies van NASA. “De missie zal resulteren in een ongekende galactische kaart met daarop de allereerste ‘vingerafdrukken’ van ons bestaan.”

SPHEREx zal in 2023 gelanceerd worden en zal twee jaar lang belangrijke data verzamelen. De veelbelovende missie zal zo’n 242 miljoen dollar (214 miljoen euro) kosten, exclusief de opstartkosten.

(HLN)

quote:

Nieuw onderzoek: schade aan ogen door blauwe leds

EINDHOVEN - Het blauwe licht in ledverlichting kan blijvende schade aan het netvlies veroorzaken, blijkt uit nieuw onderzoek van de Franse gezondheidswaakhond.

Bart-Jan van Rooij 20-05-19, 11:17 Laatste update: 11:20 Bron: ED
3

Dat naar een smartphone turen voor het slapengaan zorgt voor een slechtere nachtrust, was al bekend. Nu blijkt dat ledverlichting ook permanente beschadiging kan toebrengen aan de ogen. Bepaalde soorten ledlampen die rijk zijn aan 'blauw licht' kunnen het netvlies blijvend aantasten. Met name bij kinderen en jongeren. Dat komt naar voren uit nieuw onderzoek van de Franse voedsel- en warenautoriteit. Het Eindhovense lichtbedrijf Signify laat weten niet geschrokken te zijn van het onderzoek.

De onderzoekers vinden dat de maximale duur van blootstelling aan ledverlichting opnieuw tegen het licht moet worden gehouden. Vooral de lichtsterkte in autokoplampen zou beperkt moeten zijn, aldus het onderzoek. Ook zaklampen, decoraties of speelgoed kunnen relatief veel blauw licht uitstralen. Hoe witter of hoe kouder het licht, hoe groter het aandeel blauw in het spectrum.

Het blauwe ledlicht kan leiden tot verminderde scherpte van het gezichtsvermogen, waarschuwde de Franse waakhond. Leds vervangen in rap tempo ouderwetse peertjes, halogeen en tl. Signify, het voormalige Philips Lighting, haalt inmiddels 70 procent van de verkopen uit led.

Leds worden gebruikt in thuis- en straatverlichting, maar ook in kantoren en de industrie, in nagenoeg alle koplampen van nieuwe auto's, speelgoed en smartphones en tablets. Het rapport onderscheidt acute blootstelling aan led met hoge intensiteit en intensief gebruik van apparaten met een lagere intensiteit.

Zon
Volgens een woordvoerder van Signify komt 'algemene verlichting goed uit het onderzoek' ,,Het is niet schadelijker dan conventionele verlichting of de zon. We hebben genoeg kennis en expertise opgebouwd voor bijzondere toepassingen." Het bedrijf maakt gebruik van leds maar produceert die niet zelf. De Franse onderzoekers raden aan voor thuis 'warm witte' ledverlichting aan te schaffen waardoor de blootstelling aan ledbronnen met een hoge concentratie blauw licht wordt beperkt.

Eerder dit jaar bleek ook al na onderzoek van het RIVM dat Nederlandse jongeren zo vaak 's avonds met hun smartphone of tablet in de weer zijn dat ze er slaapproblemen door krijgen. De sterkte van blauw licht van die schermen is weliswaar te gering voor een mogelijke oogbeschadiging.

Wat een uitermate vreemd stuk. Ten eerste doet dat blauwe licht van je smartphone helemaal niets - daar is de afgelopen weken uitgebreid over gepubliceerd in de media. En waarom dat blauwe licht iets in jonge kinderen zou doen, is me ook een raadsel. In ouderen met een oud netvlies kan ik me goed voorstellen dat dat blauwe licht ongezond is (het is als oudere met macula degeneratie ook aan te raden om buiten met een zonnebril te lopen), maar voor kinderen zie ik geen enkele aanleiding om in paniek te raken over blauw licht.

Woops Vega Raket 2de trap ging niet helemaal lekker.

2 oktober 2019

250 MILJOEN JAAR OUDE REPTIELENSPIERTJES GEVONDEN IN ONGEBOREN BABY’S

We beschikten mogelijk allemaal over deze atavistische spiertjes, die na verloop van tijd verdwijnen.

Onderzoekers hebben bijzondere sporen van onze evolutionaire geschiedenis teruggevonden in ongeboren baby’tjes. Tijdens de vroege menselijke ontwikkeling in de baarmoeder worden er namelijk opmerkelijke, reptielachtige spiertjes in de handen en benen gevormd. Deze verdwijnen vervolgens weer na ongeveer dertien weken zwangerschap. Mogelijk zijn deze spiertjes 250 miljoen jaar oude overblijfselen van de laatste gemeenschappelijke voorouder die zoogdieren deelden met reptielen.

3D-beelden
Het team biologen kwam de atavistische spiertjes op het spoor dankzij hoogwaardige 3D-beelden van menselijke embryo’s en foetussen. De onderzoekers gebruikten deze afbeeldingen om de ontwikkeling van de menselijke arm- en beenspieren te analyseren. Door de hoge kwaliteit stuitten ze tot hun verrassing op verschillende atavistische spieren. Een bijzondere ontdekking. “Vroeger hadden we meer inzicht in de vroege ontwikkeling van vissen, kikkers, kippen en muizen dan in onze eigen soort,” stelt onderzoeker Rui Diogo. “Maar dankzij nieuwe technieken kunnen we de ontwikkeling van de mens gedetailleerder dan ooit tevoren volgen.” En dat levert een schat aan nieuwe kennis op. “Wat fascinerend is, is dat we verschillende spieren hebben gevonden die nog nooit in de prenatale ontwikkeling van de mens zijn beschreven,” zegt Diogo.

Meer over atavisme
In de loop van de evolutie zijn oorspronkelijke eigenschappen langzaam verloren gegaan. Bijvoorbeeld als die eigenschappen, organen of lichaamsdelen geen functie meer hebben en weggeselecteerd zijn. Soms steken zulke primitieve eigenschappen toch weer de kop op. En dan spreken we van atavisme. Een voorbeeld is de ontwikkeling van een staart in een menselijke foetus tijdens de eerste maand van de zwangerschap. We worden echter niet met die staart geboren. Het betekent dat de staart zich in beginsel ontwikkelt maar vervolgens niet verder groeit. Daarnaast groeien de embryo’s van walvissen, dolfijnen en bruinvissen achterpoten die vervolgens ook voor de geboorte weer verdwijnen. Af en toe komt het voor dat atavistische ledenmaten toch blijven zitten. In dat geval kan dit leiden tot aangeboren misvormingen. Het voorkomen van atavistische ledematen ondersteunt volgens veel wetenschappers Darwins evolutietheorie en dat we allemaal van een gemeenschappelijke voorouder afstammen.

Spieren
Op onderstaande foto is de linkerhand van een tien weken oude menselijke embryo afgebeeld. De dorsometacarpales zijn gemarkeerd. Deze spieren zijn aanwezig in sommige reptielen zoals hagedissen, maar komen niet voor in zoogdieren. Dit wijst erop dat het een overblijfsel is van miljoenen jaren evolutie; de evolutionaire afscheiding tussen reptielen en zoogdieren vond namelijk zo’n 250 miljoen jaar geleden plaats. De onderzoekers kwamen erachter dat van de dertig spieren die gevormd worden na ongeveer zeven weken zwangerschap, een derde fuseert met andere spieren of zelfs volledig verdwenen is na dertien weken. Dit betekent dat onze prenatale ontwikkeling in de loop van de tijd steeds complexer is geworden. En deze bevindingen bieden nieuwe inzichten in hoe onze armen en benen zijn geëvolueerd ten opzichte van die van onze voorouders.


de dorsometacarpales van een tien weken oude embryo. Afbeelding: Rui Diogo, Natalia Siomava and Yorick Gitton

Dat onderzoekers nu in hun studie bewijs hebben gevonden voor de aanwezigheid van atavistische spieren in menselijke embryo’s, is best bijzonder. Hoewel wetenschappers hier al wel een vermoeden van hadden, was dit nog nooit daadwerkelijk aangetoond. Afbeeldingen in moderne handboeken waren tot nu toe voornamelijk gebaseerd op tientallen jaren oude analyses. Dat we nu over nieuwe foto’s beschikken die deze bijzondere reptielenspiertjes in hoge kwaliteit tonen, is dan ook een grote stap voorwaarts.

(scientias.nl)

quote:

WOW! Optimus, Tesla's humanoid robot, is here, in the flesh! As we saw during AI Day 2022, Teslabot (or Optimus) is already a walking, useful bot, and a lot of that comes down to the amazing hardware choices that Tesla has made in their design of the first two prototypes!

Scientists Demonstrate Time Reflection of Electromagnetic Waves in a Groundbreaking Experiment
https://asrc.gc.cuny.edu/(...)breaking-experiment/

https://www.msn.com/en-us(...)ic-waves/ar-AA18zl4d

[ Bericht 26% gewijzigd door Alarmonoff op 27-03-2023 11:59:35 ]

MIT’s New Desalination System Produces Freshwater That Is “Cheaper Than Tap Water”
https://scitechdaily.com/(...)aper-than-tap-water/