Французские физики экспериментально показали, что большие концентрации подвижных бактерий могут снижать эффективную вязкость воды до нуля и даже делать ее отрицательной, то есть оказывать дополнительное воздействие на жидкость. В перспективе это может привести к созданию «бактериальных насосов», способных прокачивать жидкость через каналы микроустройств. Исследование опубликовано в .

Ученые из NIST создали четвертое поколение весов Ватта, которые планируется использовать для уточнения константы Планка и, в конечном итоге, для переопределения килограмма. Новый прибор отличается от предшественника NIST-3 заменой дорогостоящего в использовании сверхпроводящего магнита на постоянный, меньшим размером и весом, а также множеством изменений в конструкции, которые позволили уменьшить влияние паразитных эффектов. Результаты первого эксперимента NIST на новом приборе опубликованы в журнале .

Двое мексиканских физиков — Хулиан Гонсалес-Айала и Фернандо Агуло-Браун — предложили механизм возникновения размерности три для пространственных измерений из термодинамических принципов. Препринт статьи доступен на сайте arXiv.org.В трехмерности нашего мира можно убедиться, например, с помощью закона Кулона. Представим, что у нас есть единичный заряд. Тогда силовые линии, выходя из него, уходят на бесконечность, не пересекаясь. Если мы окружим заряд сферой, то увидим, что густота линий — а, значит, и напряженность поля — пропорциональна площади сферы. Площадь сферы в n-мерном пространстве зависит от радиуса в степени n — 1. Прямые измерения показывают, что напряженность поля падает как квадрат радиуса, значит, размерность пространства — по крайней мере на доступных нам для измерения диапазонах расстояний — равна трем. Из-за этого при добавлении новых измерений в теории струн приходится требовать всякой экзотики — чтобы, например, лишние измерения были очень компактно свернуты, чтобы их наличие проявлялось только на очень малых расстояниях.Однако, если размерность пространства три, то почему именно это число? Тот факт, что у нас есть одно временное и три пространственных измерений, можно вывести из антропного принципа (мы видим Вселенную такой, какой видим, просто потому что только в такой Вселенной мог возникнуть наблюдатель-человек). Скажем, Пауль Эренфест показал, что для одного временного и больше трех пространственных измерений орбиты планет вокруг звезд будут нестабильны, значит, жизнь в привычном нам виде в такой Вселенной невозможна. Есть похожие результаты для стабильности ядер и прочих физических процессов.Работа мексиканских физиков не претендует на всеохватность предложенного в ней объяснения, но позволяет получить три пространственных и одно временное измерение пользуясь минимумом физических — принципами термодинамики — и некотором количестве естественных математических предположений. В работе авторы изучают поведение нескольких важных термодинамических характеристик вскоре после Большого взрыва (вскоре означает в работе, что квантовые эффекты уже перестали действовать, а гравитационные еще не начали).Функции считались зависимыми от нескольких переменных, включая размерность, которая считалась непрерывным параметром. Оказывается, что одна из функций — плотность свободной энергии Гельмгольца Вселенной — ведет себя так: при n = 3 достигает максимума (по второму началу термодинамики). Для того, чтобы перейти к более высоким измерениям нужно, чтобы температура была выше критического значения. Если она ниже, то на размерности три все останавливается.

Австралийские и немецкие исследователи нашли палеонтологическое подтверждение того, когда произошел взрывной рост численности эукариот и выдвинули гипотезу, объясняющую, как он мог произойти. Одноклеточные водоросли стали активно «завоевывать» океаны 659-645 миллионов лет назад, в период между двумя глобальными оледенениями. Появление источников пищи послужило толчком к развитию бóльших по размеру и более сложных организмов, таких как губки и одноклеточные эукариоты ризарии. Исследование опубликовано в здесь же вышла редакционная статья.

Отсутствие доступа к глюкозе в клетках микроглии оказалось ключевым фактором, приводящим к потере когнитивных функций при старении. Более того, выяснилось, что этот процесс может быть обратимым. Исследователи вывели линии мышей, с пониженной экспрессией простагландина-Е2, в результате чего возрастал уровень глюкозы в микроглии у стареющих мышей, а когнитивные способности восстанавливались. Работа опубликована в журнале . 

Проанализировав сигналы от множества мелких землетрясений, ученые смогли наглядно увидеть, как на глубине зарождаются крупные землетрясения и как их нарастающая сейсмическая активность распространяется вверх и вдоль сейсмогенной зоны. Получение такой детальной информации о сейсмических событиях стало возможным в результате применения новой методики расшифровки слабых сейсмических сигналов. Результаты исследования опубликованы в журнале .

Структура из нескольких поляритонов в полупроводниковом кристалле может быть использована для определения равновесного состояния систем, в которых взаимодействие между элементами описывается классическими моделями статистической физики. Чтобы показать это, международный коллектив ученых, в состав которого входили физики из Сколковского института науки и технологий, смоделировал на «поляритонном симуляторе» систему взаимодействующих спинов в магнитном материале. Результаты исследования опубликованы в .

Ученые продемонстрировали роль ТАМ-рецепторов в апоптозе — контролируемом удалении лишних и мертвых нервных клеток головного мозга. Блокирование работы этих белков в микроглии ведет к быстрому накоплению таких нейронов и замедлению нейродегенеративных процессов. Исследование опубликовано в журнале .ТАМ-рецепторы (Tyro3, Axl и Mer) – семейство протеинкиназ, регулирующих процессы обновления тканей взрослого организма. Белки Mer и Axl позволяют макрофагам распознавать и ежедневно поглощать миллиарды мертвых клеток нашего тела, которые тут же заменяются новыми. Их первооткрыватель и главный исследователь, американский биолог Грегори Лемке (Gregory Lemke) показал, что ТАМ-рецепторы действуют в тканях иммунной, репродуктивной, сердечно-сосудистой и нервной систем, в гемопоэтических клетках. В своей новой работе Лемке и его команда предположили, что активность ТАМ-рецепторов затрагивает и головной мозг – прежде всего, процессы, развивающиеся в зубчатой извилине гиппокампа и субвентрикулярной зоне. В этих областях нейрогенез продолжается всю жизнь, и на этом фоне активно происходит уничтожение поврежденных нейронов: по данным Лемке с соавторами, до 80% новорожденных клеток быстро удаляется макрофагами. Показано, что выжившие новые нейроны у мышей из субвентрикулярной зоны затем мигрируют в обонятельную луковицу.«Чистку» нейронов и синапсов центральной нервной системы производят специализированные макрофаги – клетки микроглии. Они составляют до 10% общей численности клеток мозга и удаляют лишние, старые и поврежденные нейроны в ходе процессов синаптического прунинга (удаление «лишних» связей между нейронами головного мозга при его созревании). Клетки микроглии несут два ТАМ-рецептора (Axl и Mer), тогда как третий (Tyro3) присутствует в нейронах.Лемке и его коллеги получили ГМ-линии мышей, микроглия которых лишена рецепторов Axl и Mer, и выяснили, что это ведет к быстрому росту числа мертвых нейронов в субвентрикулярной зоне и в гиппокампе. Авторы считают, что то же происходит и в других частях головного мозга, однако в областях активного нейрогенеза накопление мертвых клеток идет намного быстрее, и любое замедление в их уничтожении легче заметить.Это делает ТАМ-рецепторы перспективными мишенями для лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона. В этом направлении ученые уже провели первые опыты, используя модельную линию мышей, страдающих наследственным (семейным) паркинсонизмом в результате нарушения функции белка SNCA и живущих не долее 8–10 месяцев. Оказалось, что если у таких мышей «нокаутировать» гены Axl и Mer, продолжительность их жизни растет, а нейродегенеративные процессы замедляются. Ученые предполагают, что это связано с повышенным количеством деградировавших нейронов в их мозге. Отсутствие Axl и Mer позволяет этим клеткам сохраниться на месте и, так или иначе, но продолжать свою работу.Ученые также рассмотрели изменения в росте нейронов у мышей с микроглией без рецепторов Axl и Mer. Отсутствие этих белков привело к резкому (на 70%) увеличению миграции новых нервных клеток в обонятельную луковицу. Как этот факт сказывается на обонянии животных, неясно, однако он показывает, что функции ТАМ-рецепторов выходят за пределы простого удаления мертвых нейронов, и они могут широко участвовать в синаптическом прунинге.Несколько месяцев назад выяснилось, что нарушения синаптического прунинга могут лежать в основе развития шизофрении. Возможно, определенную роль в этом процессе могут играть и три ТАМ-рецептора – и Лемке с соавторами стоило протестировать своих мышей на соответствующие когнитивные нарушения.

Одним из наиболее популярных типов кубитов в прототипах квантовых компьютеров являются ионы металлов, удерживаемые в специальной ионной ловушке с помощью лазерного охлаждения. Однако необходимая для удержания длина волны лазера приводит к снижению эффективности такого кубита. Чтобы решить эту проблему, американские физики предложили вместо стабильных изотопов в качестве кубитов использовать радиоактивный изотоп бария с большим периодом полураспада. Работа опубликована в .

Математики из Школы Компьютерных Наук Сент-Эндрюсского университета доказали, что известная проблема дополнения позиции до  ферзей при заданных положениях  ферзей ( < ) одновременно является NP-полной и #P-полной. Также ученые провели эмпирический анализ проблемы и предложили новый критерий для оценки работы искусственного интеллекта. Статья опубликована в .

Американские ученые создали низкомолекулярное соединение, которое способно блокировать один из типов дефекта РНК и устранять проявления вызванного этим дефектом заболевания в культуре человеческих клеток. Отчет о разработке опубликован в журнале .

Физики из США и Германии придумали схему установки, которая может переводить электроны между энергетическими уровнями в определенных видах заряженных молекул, возбуждать различные молекулярные колебания и вращения, а также считывать состояние, в котором находится молекула, не разрушая это состояние. Использование молекул вместо атомов может быть применено в спектроскопии, квантовых вычислениях, а также помочь провести более точную экспериментальную проверку ряда теоретических утверждений в физике. Соответствующая статья опубликована в журнале .