Detektiv za divje živali uporablja DNA za povezavo ukradene slonovine z velikimi karteli


5. junija, 2014, Kenijska policija je vstopila na avtomobilsko dvorišče Fuji Motors v pristaniškem mestu Mombasa, kjer so našli dve tonski slamice slonovine. Odkritje jih je pripeljalo do srednjeveškega Kenija po imenu Feisal Mohamed Ali, ki je bil dve leti kasneje obsojen na 20 let v zaporu. Konzervatorji so ga pozdravili kot velik udarec mednarodnim sindikatom za lovstvo, ki so vsako leto ubili 40.000 ogroženih slonov v Afriki. Le 400.000 živali, ki so ostale na celini, bodo te kriminalne mreže v naslednjih dveh desetletjih grozile, da bodo izbrisale vsakega afriškega slona.

Pol v svetu v Seattlu je Sam Wasser prebral novice o razsodbi z rastočim navdušenjem. Konzervacijski biolog na Univerzi v Washingtonu, Wasser, je analiziral DNK zaseženih kislin slonov in ga primerjal z DNK drugih slonov, ki jih je študiral, in delil svoje ugotovitve s kenijski organi. Njegovo delo je zaključilo, da so številni sloni iz slonokoščine izvirali iz enega samega kartela, za katerega je verjel, da ga vodi Feisal. Čeprav je bilo Feisalu samo poskušano za eno število posedov, je dolžina stavka poslala sporočilo. "V tistem času je bila največja pozitivna stvar, ki se je zgodila v tem celotnem dolgem boju," pravi Wasser.

Nato avgusta letos je kenijski sodnik nenadzorovano preklical prepričanje Feisala, ki je zaradi nepravilnosti v zadevi odločil za neustaven. Ohranjevalni svet je bil besen. Toda Wasser je videl priložnost. Sedaj bodo Feisal in njegovi pet sozaviralcev ponovno preizkušeni, in tokrat bodo tožilci imeli dostop do še bolj podrobnih genskih dokazov, ki povezujejo več pošiljk z nekaj močnimi kriminalnimi mrežami. V poročilu danes v zadnji številki Znanost napredujeEkipa Wasserja razkriva svojo najnovejšo analizo, ki kaže, da so trije karteli odgovorni za premikanje večine tihotapljenih slonov iz celine preko pristaniških mest Entebbe v Ugandi; Lome, Togo; in Mombasa.

Univerza v Washingtonu

Analiza temelji na delu, ki ga je Wasser začel pred desetletji. Večino svoje kariere je preživel z zbiranjem slonov iz vsakega vogala Afrike, kar predstavlja gensko karto večine živali na celini. Z uporabo svoje podatkovne zbirke DNA lahko Wasser določi izvor obnovljenega dela slonovine v razdalji 186 milj, območje velikosti Colorado.

Leta 2005 je dobil e-pošto prijatelja v Interpolovi skupini za kriminalne združbe za divje živali z imenom Bill Clark. Organi v Singapurju so zasegli šest in pol ton slonovine, in Clark je mislil, da je čas, da preizkusi Wasserjev zemljevid. Organi kazenskega pregona so menili, da je bila tako velika pošiljka nabavljena po prodajalcih po vsej Afriki, vendar je Wasserjeva analiza DN naslikala drugačno sliko. Vse slonovine je prišlo iz ene populacije slonov v južni Zambiji. "Bam, to je vse spremenilo," pravi Wasser. Ugotovil je, če bi lahko uporabil svoje metode za povezovanje tihotapstva z njenim izhodiščem, policija bi lahko zakril trgovino z ljudmi na svojem izvoru.

Od takrat je Wasser prečkal svet, ki je analiziral DNK zajetih pošiljk slonokoščenih čebel, da bi pomagal uradnikom kazenskega pregona, da razumejo, kje je prišlo zaseči premaknjeno slamino slonovine in kako daleč je potoval. To drago delo je deloma financirala družinska fundacija Microsoftov soustanovitelj Paul Allen, pa tudi donacije ameriškega državnega urada, urada ZN za droge in kriminal ter Interpola. Do leta 2015 je Wasser analiziral 28 velikih pošiljk in identificiral ponavljajoče se vzorce. Znova in znova so se kosti, ki so se pojavile za lažnimi stenami ali pokopane v notranjosti rib v zabojih, daleč od Hongkonga in Malezije, lahko sledile nazaj v samo dve regiji v Afriki. Eden je bil gozd Tridom, ki se razprostira na območjih Kameruna, Republike Konga in Gabona; druga pa je bila predvsem v Tanzaniji. Objavil je svoje ugotovitve v Znanost v letu 2015.

Wasser je upal, da bi razkritje dveh svetovnih glavnih požarnih tokov premaknilo slonove vojne v slonovo korist. Ampak to ni uspelo tako. "Na presenečenje je ostalo trgovanje z ljudmi zelo težko ustaviti," pravi Wasser. Lovci delujejo na velikih območjih, ki jih poznajo dobro, in pogosto so bolje oboroženi kot rangers. Tako kot druge oblike organiziranega kriminala, lovci pogosto delujejo le kot vojaki; 10 aretiranih na terenu in še 10 pop up, da zapolnijo svoje mesto. Da bi dosegli pravi napredek, se morajo oblasti osredotočiti na akterje, ki se nahajajo v dobavni verigi.

Kmalu po objavi njihovega prispevka v Znanost, Wasserjeva ekipa je imela preboj. Oktobra je bil Wasser pozvan v Singapur, da bi preizkusil nov napad – 4,6 ton slonovine, skrito v vreče, označene kot dolgozrnati riž ali sladkor. S seboj je prinesel kolega, Sam Tucker, forenzičnega znanstvenika. Skupaj so začeli proces kot običajno. Prvič, stehtali so vse kosti in izmerili premer vsakega na svojem podstavku. Nato so jih položili na tla, najmanjše do največje, in jih začeli urejati še naprej glede na dolžino črtice gumija – razdaljo od vrha tanka do mesta, kjer se ujame v živalsko ustnico. Po štirih dneh je Wasser ponavadi dober zamisel, kateri delci so del para, ki mu pomagajo, da ga postavite na stran, tako da ne vzame vzorcev iz iste živali dvakrat. Pri 110 USD na vzorec DNK je to približno toliko, kolikor gre za to, da se genetska zbirka ne napihne z duplikati. Toda na tem potovanju je našel komaj par parov.

Skrivnost je še vedno gnala Wasserja in Tuckerja, tudi po vrnitvi v Seattle. Potem je popoldne Tucker vstal v Wasserjevo pisarno. "Sam, si pogledal v druge zasege za tiste pogrešane kneze?" Je vprašal.

Ni ga. V nekaj dneh je kodirnik v Wasserjevem laboratoriju imel nov ujemajoči algoritem, ki je primerjal vse ture z drugimi v svoji zbirki podatkov. Bila je ideja, da je Tucker od svojih dni opravljal forenzično delo za ameriško vojsko v Afganistanu, ki je povezal IED s specifičnimi terorističnimi celicami in posamezniki. Ko je analiza prenehala delovati, je "celotna slika ravno eksplodirala pred nami," pravi Wasser. Pari so bili ves čas, bili so premešani v različne pošiljke.

DNK ni samo prinesla kljunov nazaj, ampak razkrila, od kod prihajajo vsi ti navidezno nepovezani sloni iz slonovine. Ko je Wasserova ekipa združila genetske profile z informacijami, pridobljenimi iz dokumentov za pošiljanje, je nastalo kompleksno omrežje, ki povezuje največje kartele slonokoščenih živali v Afriki. Ta analiza je pomagala Kenijskim uslužbencem kazenskega pregona, ki so podkrepili svoje dokaze, vključno z telefonskimi klici in pošiljanjem dokumentov, povezali ukradene predmete s Feisalom. Upa, da bo obveščevalna služba, ki jo zbira na kartelu Mombasa, okrepila tožilstvo v ponovnem sojenju Feisala. In morda celo pripeljejo še enega kralja ali dve slonovine.

Za Wasserja obsodbe ne morejo priti dovolj hitro. Na zadnjem napadu je vzorčil – 1.800 kuncev, ki so bili v Singapurju v začetku tega leta – dve tretjini jih je bilo krajše od roke, debele kot četrtina na dnu. Prišli so od živali, ki niso starejše od pet ali šest. "Vsako leto se kosti vedno manjšajo," pravi Wasser. Brez ukrepanja se lahko slonova DNK v svoji podatkovni zbirki iz orodja reši, da bi jo rešil v mračnem zapisu o izumrtju živali.


Več velikih WIRED zgodbe

Fizika zmagovalca bombarderjev v vojni v vesolju


Število fizičnih problemov, skritih v Vojna zvezd Filmi so veliko večji kot si misliš. Oh, ne skrbi. Vem, da je to samo film in ne tisti, ki se resnično osredotoča na znanost. To mi ne bo preprečilo, da ne bom gledal nekaj Imperija vrne nazaj– uvedbo bombaša TIE.

Za človeka kot jaz, ki je odraščal Vojna zvezd, Imperija vrne nazaj je bil super kul (in tudi eden od prvih treh Vojna zvezd filme vseh časov). V prequelu Nov upam, vidimo samo dve vrsti borcev TIE – navadnega tipa in posebnega borca ​​TIE Dartha Vaderja. Ampak potem vidimo bombaša TIE.

Kaj za vraga je bombnik TIE? To je borec TIE, ki spusti bombe … v vesolje. Ja, tam bi lahko rekli, da so te stvari neumne. Ali pa se lahko samo ohladite in ugotovite, da je to enakovreden bombniku iz druge svetovne vojne. Tako je.

Če želite, lahko skupaj s svojimi prijatelji razpravljate o zaslugah bombe v vesolju. Zame bom naredil nekaj fizike. To bo super.

Plane padajo na paket

Začnimo s klasičnim problemom fizike. Letalo leti vzdolž ravni poti s stalno hitrostjo 20 m / s na nadmorski višini 20 metrov. Letalo nato spusti škatlo dobave nekaterim ljudem na tleh. Če letalo spusti polje na x = 0 metrov, kje pristane škatla? Predpostavimo, da ni zračnega upora.

To težavo lahko rešite, če želite, vendar ga resnično želim uporabiti, če želite postaviti drugo vprašanje, ki ne vključuje matematike. Prav tako je več izbire (vsakdo ima več izbirnih vprašanj). Vprašanje je naslednje: Če ste videli to polje, ki je padel iz ravnine (s sledjo dima), katera od naslednjih animacij bi pravilno pokazala pot padne škatle?

Možnost A

Možnost B

Možnost C

Odgovoril bom na to vprašanje, vendar bi rad najprej pogledal bombe s bombnikov TIE. Oh, da, res je. Te animacije sem naredil s Pythonom. Tu je koda (vendar ga ne uporabljajte za goljufanje).

TIE bombniki in asteroidi

Torej, tukaj je prizorišče. Han in Leia poskušata pobegniti od cesarjev. Od leta Millennium Falcon se zlomijo, začasno skrivajo v jami na asteroidu. Empire pošilja bombnike, da jih skuša prestrašiti iz skrivanja (mislim). Oh počakajte, ali je to spojler? Mogoče ne, ker je film skoraj 40 let.

Kakšno je gibanje vesoljske bombe, ko se spušča iz bombe TIE? Ni nam treba uganiti. Z video analitiko lahko ugotovimo, da je to neposredno iz filma (imam celo knjigo o tem. S video analizo si lahko ogledamo položaj predmeta v vsakem okvirju videoposnetka. To je veliko lažje, če poznamo velikost predmet v filmu (kot je velikost bombnika TIE), fotoaparat pa se ne premika ali povečuje (prav tako velja za to sceno).

Pravzaprav imamo dva lepa pogleda na bombe TIE, ki spustijo vesoljsko bombo. Prvi pogled prikazuje bombnike, ki se premikajo naravnost proti "kameri" in spustijo bombo. Iz tega (in širine bombnika na 10,6 metrov) lahko skrijem navpično gibanje bombe, ko pade (če vam ni všeč ideja o padcu, si oglejte vprašanja za domačo nalogo na koncu te objave ).

Tukaj je ploskev gibanja za eno od teh bomb. (Opomba: za pridobitev teh podatkov uporabljam brezplačno programsko opremo Tracker Video Analysis.)

Iz tega predloga poznam tri stvari:

  • Bomba se zdi, da se sorazmerno pospeši (zato so podatki parabolični).
  • Navpični pospešek bombo je približno 440 m / s2. To je pospešek približno 44-krat večji od pospeška prostega padca na površini Zemlje (približno 9,8 m / s2). Ja, vem, da to ni na Zemlji.
  • Boj proti TIE potuje približno 40 metrov nad površino asteroida.

Ampak počakaj! Še več. Takoj po tem pogledu je strel iz napadalcev TIE, kot je razvidno zgoraj. Iz tega lahko dobim vodoravno gibanje tako vesoljskih plovil kot "bombe". Tukaj je ploskev:

Zdi se jasno, da se bombaž TIE premika s precej konstantno hitrostjo – približno 41 m / s. Kaj pa bomba? Prav tako se premika naprej, vendar se njegova horizontalna hitrost zmanjšuje, ko pade (to je modra krivulja v zgornjem grafu). To ni popolno prileganje, lahko pa dobim približno vrednost za pospešek bombo v vodoravni smeri s premerom okoli 32 m / s2.

Fizika padajočih stvari

Zdaj pa se vrnimo k prvotnemu vprašanju. V odsotnosti zračne upornosti (kot v vesolju), kako bi objekt padel z gibljive ravnine? Brez zračnega upora je na padajočem objektu le ena sila – gravitacijska sila navzdol. Ta navzdol (in konstantna) sila pomeni, da se bo objekt povečeval s hitrostjo navzdol, ko pade. Enako je, kot če bi spustili žogo od počitka nad tlemi.

Ker je edina sila gravitacijska sila, to pomeni, da je v vodoravni smeri ničelna sila. Narava sile na objektu je sprememba hitrosti. Torej, brez horizontalne sile se ne spremeni horizontalna hitrost. Če je bil predmet padel iz ravnine, ki se je gibala pri 40 m / s, bo padajoči objekt imel tudi horizontalno hitrost 40 m / s. Objekt in ravnina imata enako vodoravno hitrost, zato morajo imeti enak vodoravni položaj. Objekt bo ravno pod ravnino za celotno padanje gibanja. To ustreza možnosti animacije A zgoraj. Si dobil točno?

V redu, samo da bi bili jasni – morda boste dobili gibanje, kot je možnost C, če dejansko spustite predmet iz letala na Zemlji. Ko je stvar zapustila letalo, bi iz zraka obstajala nazaj potisna sila. To bi povzročilo, da se bo hitrost vodoravnega predmeta zmanjšala tako, da bi paket (ali kar koli, kar pade) pristal za letalo.

Toda kaj se dogaja z bombom od bombaša TIE? Kdo ve?

Modeliranje TIE bomba

Ne razumete nekaj, dokler ga ne boste mogli modelirati. V tem primeru bom ponovno ustvaril ta prizor v VPython. Naredil bom 3-D model tako bombe TIE kot bombe. To bo super. Druga kul stvar pri izdelavi 3-D fizičnega modela bombnika TIE je, da jo lahko vidim s katerega koli položaja, ki mi je všeč. Videti bi bilo mogoče od zgoraj navzdol ali s strani. Odločil sem se, da vzamem "kamero" pogled, da je bombnik TIE preletel nad glavo, ker mislim, da izgleda kul. To ni samo animacija, ampak celotna koda. Kliknite Predvajaj, če želite zagnati in ikono svinčnika za ogled ali urejanje kode (ki jo boste morda potrebovali za domačo nalogo).

Oh, dodal bi, da sem goljufal. Zmanjšal sem "navpični" pospešek, tako da bomba traja dlje, da bi zadela tla.

Mislim, da bi se moral tukaj ukvarjati s problemom fizike – zakaj bomba sploh pade? Gravitacijska sila iz asteroida je verjetno veliko šibka od tiste na površini Zemlje. Vendar pa bomba "pada" navzdol s pospeševanjem MUCH več kot bi na Zemlji. Torej, kakšen je dogovor? Resnično, ni nobenega načina vedenja zagotovo. Eden od odgovorov bi bil, da bombe sploh ne padajo. Namesto tega so majhne rakete s potisniki na njih, da jih potisnite navzdol. Bi bila še vedno bomba? Koga briga – v filmu je še vedno všeč kul.

Počakajte! Obstaja še en primer bombard v Vojna zvezd. V Zadnji Jedi, se film začne z nekaterimi odpornimi bombniki, ki napadajo uničevalca prvega reda. SPOILER ALERT: samo en bombnik je dovolj blizu, da spusti bombe. Ampak bombe dejansko padajo. V tem primeru dejansko vidite, kako bombe padajo iz vesoljskih plovil, tako kot bi padli iz bombe B-17 v drugi svetovni vojni. Na bombe ni raket. To so samo bombe.

V tej sceni je nekoliko težje upravičiti fiziko. Morda je odporni bombnik tip bombo, ki sproži te bombe na dnu vesoljskih plovil. Ampak, če je tako, zakaj počakati, dokler ladja ni neposredno nad zvezdastim uničevalcem? Druga možnost je, da je ladja prvega reda tako velika, da gravitacijsko potegne bombe proti njej. Ampak ne glede na to – še vedno je kul prizorišče. Samo da sem jasen, nisem Vojna zvezd hater. Jaz sem Vojna zvezd ventilator.

Domača naloga

Tukaj je nekaj vprašanj za vas.

  • Ob predpostavki asteroidne gostote 3.000 kg / m3 in s premerom 3 km (kroglastim asteroidom), kakšen bi bil pospešek padajoče bombe zaradi gravitacijskega polja te velikanske skale?
  • Ocenite gravitacijsko polje v bližini prvega reda dreadnought. Tukaj so dimenzije.
  • Preverite, ali lahko vzamete kodo iz zgornjega modela in natančno razmnožite obe pogledi Imperija vrne nazaj.
  • Uporabite video analizo in ocenite pospešek bomb, ki zapusti odporni bombnik. Kako se ta pospešek primerja s gravitacijskim pospeškom prostega padajočega predmeta na površini Zemlje?
  • Če je bomba padla z višine 40 metrov na površje Zemlje, kako dolgo bo trajalo, da bi zadela tla? Kaj pa čas padanja gravitacijskega polja zaradi tega asteroida?
  • Tukaj je najboljše vprašanje domače naloge. Kako so snemali te bombe? Imperija vrne nazaj? Verjetno ni bil računalniško ustvarjen učinek (film je izšel leta 1980). Ena od možnosti je, da so uporabili model bombnika TIE (kar so storili) in majhen padajoč predmet za bomb. Nato lahko prilagodijo časovno hitrost posnetka, tako da izgleda, da pade na veliko razdaljo. Druga možnost je "risati" bombo na vsakem odseku scene – tako so verjetno naredili blasterove vijake. Toda v tej drugi metodi bi se moral nekdo odločiti, kam naj bo bomba postavila v vsakem primeru, kar bi zahtevalo izračun. Iskreno ne vem, na kakšen način so to storili.

Več velikih WIRED zgodbe

Za AI, vsako oko pripoveduje zgodbo


WIRED ICON

Sundar Pichai, Direktor Google

NOMINATI

R. Kim, Glavni zdravnik bolnišnice Aravind Oye


Plunkett + Kuhr Designers

Deset centov ne bo dobite veliko v ameriškem sistemu zdravstvenega varstva – morda Band-Aid, če se vaš HMO počuti radodaren – vendar v delih Indije, kjer živi skoraj četrtina svetovnega slepega prebivalstva, bo pokril stroške pregleda vizije. V državi Tamil Nadu je sistem Aravind Eye Care System vzpostavil mrežo telekomunikacijskih centrov za podeželska dela, od katerih jih vsak nadzira usposobljeni tehnik. Ko pride pacient, tehnik opravi osnovno delo, posname fotografije znotraj očesa in pošlje digitalno poročilo enemu od zdravnikov Aravinda, ki kliče v diagnozo in potek zdravljenja. Po mnenju R. Kim, glavni zdravstveni delavec v Aravindovi bolnišnici v Maduraiju, skoraj 2000 ljudi koristi te storitve vsak dan. Toda on predvideva celo vetrično oftalmološko prihodnost, ki jo poganja umetna inteligenca: "Postavili ste kovanec v prodajalni na letališču ali na železniški postaji, posname slike in v nekaj sekundah vam pove:" Hej, imaš to problem v vašem očesu. ""

AI lahko že preveri diabetično retinopatijo z analizo mrežničnega pregleda; v prihodnosti bi se tehnologija lahko uporabila za napovedovanje tveganja za bolezni srca in celo demence.

Ljubezensko stanje R. Kim

Pred štirimi leti je skupna skupina raziskovalcev iz Googla in Aravinda začela delati na avtomatiziranem orodju za odkrivanje diabetične retinopatije, ki je eden vodilnih vzrokov slepote po vsem svetu. (V Indiji živi 74 milijonov ljudi s sladkorno boleznijo.) Prvič, usposabljali so algoritem za prepoznavanje znakov prepoznavnih znakov bolezni in krvavitve v mrežnici, svetlobno občutljivega tkiva na zadnji strani očesa. Nato so začeli hraniti nove podatke iz Aravindovih centrov. Ko se dobi bolnikova fotografija mrežnice, lahko algoritem izplača diagnozo v nekaj sekundah. Za zdaj zdravniki Aravinda še vedno preverjajo svoje delo, vendar kmalu, potem ko prejme regulativno odobritev, bo AI šel solo. Ali je Kim zaskrbljen, da izgubi službo za avtomatizacijo? "Ni res," pravi. Lažji pregledi dobijo, več bo bolnikov presejalo. "Imam občutek, da se bomo lotili dela, ko bo AI prišel v igro, ker bo odkril veliko več težav," pravi Kim. Podobna orodja bi kmalu lahko opazila glavkoma in druge oblike vida.

Sundar Pichai

Silicon Valley trope, da je vsak bit tako absurden, kot ljudje mislijo:
"Vsepovsod v kale. Res je povsod. Ne verjamem ljudem, ki jim pravijo, da jim je všeč. "

Kljub temu, da so Aravindovi centri za podeželsko vizijo moderno opremljeni, še vedno potrebujejo specializirano opremo. Retinalna kamera vam bo vrnila na tisoče dolarjev, in to ne bi bilo nekaj, kar bi si želeli pritegniti, recimo, pop-up klinike ali begunskega taborišča. Vendar je morda cenejša, bolj prenosljiva rešitev. Pred dvema letoma je skupina raziskovalcev objavila članek v Indijski časopis za oftalmologijo opisuje izjemno učinkovito DIY retinalno kamero. Sestavine: pametni telefon s plastičnim pokrovom, relativno poceni kondenzacijsko lečo in približno cev za PVC dolge cevi, brusni papir in električni trak. Dolgo, preden najsodobnejši prodajni avtomati začnejo pihati na svetovnih letališčih in železniških postajah, bi takšna nastavitev omogočila oglede na letalu. Sliko posnamete, ga naložite v oblak in si v trenutkih dobite diagnozo.

R. Kim

Izbira kariere, ki jo nisem zasledoval:
"Arhitektura. Še vedno uživam v igranju z Legosom! "

Oči so mnogi ljudje klicali oči – tolmači uma (Cicero), svetilke telesa (sv. Mateja), okna na dušo (vsakdo s tipkovnico). Toda v strogo nevroloških pogojih so vaše retine razširitve vašega osrednjega živčnega sistema. So zakoreninjeni v možganih in imajo vse vrste zgodbe, da bi povedali, kaj se dogaja pod vašo lobanjo. V začetku letošnjega leta je Google na primer objavil algoritem, ki lahko identificira status osebe s seksom in kajenjem ter napoveduje petletno tveganje za srčni napad, vse na podlagi posnetkov mrežnice. (Isti AI lahko prav tako "ugotovi etnično pripadnost".) Kot ugotavlja Kim, kakšni rezultati so tako razburljivi, da je algoritem pobral težave, ki jih ljudje, ki so to usposobljeni, ne morejo. "To ni nekaj, kar lahko človeško oko vidi na tej točki," pravi. "Obstaja nekaj, kar stroj videl." Medicinski raziskovalci dejavno preučujejo mrežnico kot sistem zgodnjega opozarjanja na demenco, multiplo sklerozo, Parkinsonovo bolezen, Alzheimerjevo bolezen in celo shizofrenijo. Če želite razumeti telo, poglejte v oči.


Ta članek je objavljen v oktobrski številki. Naročite zdaj.

VEČ OD WIRED @ 25: 2013-2018

Pridružite se nam za štiridnevno praznovanje naše obletnice v San Franciscu, od 12. do 15. oktobra. Od živalskega živalskega vrta do provokativnih pogovorov na ulici, ne boste želeli zamuditi. Več informacij na www.Wired.com/25.

Kako enostavno poiščite pospeševalnik v iPhonu


Vsak naj bi verjetno vedo, da sem obseden s fiziko in pametnimi telefoni. Če lahko uporabim telefon za eksperiment fizike, moram iti. To je točno tisto, kar bom zdaj storil – uporabite nekaj fizike, da najdete lokacijo merilnika pospeška v napravi iPhone 7.

Vaš pametni telefon ima v sebi veliko senzorjev. Eden od najpogostejših je merilnik pospeška. To je v bistvu super majhna masa, povezana z vzmeti (ne dejanskimi vzmeti). Ko se telefon pospeši v določeni smeri, se bodo nekatere vzmeti stisnile, da bi se pospešila tudi majhna testna masa. Merilnik pospeška meri to spomladansko stiskanje in to uporablja za določitev pospeška telefona. S tem bo vedel, ali je obrnjen navzgor ali navzdol. Prav tako lahko ocenite, kako daleč se premikate in jo uporabite skupaj s kamero, da ugotovite, kje so predmeti v resničnem svetu, ki uporabljajo ARKit.

Torej, vemo, da je v telefonu senzor, ampak kje se nahaja? Ne bom razdvojil telefona; vsi vedo, da po tem ne bom nikoli prišel nazaj. Namesto tega bom izvedel lokacijo s pomikanjem telefona v krožno pot. Da, gibanje v krogu je vrsta pospeševanja.

Seveda ste že vedeli, da je krožno gibanje tip pospeševanja. Da, to ste vedeli, ker ste bili v avtomobilu (verjetno ste bili v avtu). Izkazalo se je, da človeško telo lahko čutijo pospešitve, čeprav včasih zmedemo te pospešitve s gravitacijskimi silami, vendar jih lahko še vedno počutimo. Če sedite na avtomobilskem sedežu in vozilo pospeši, ga pospešite in to lahko občutite. Zdaj, če se ta avto vrti v krogu, ga lahko občutite tudi. Ta vrtljivi avtomobil se pospešuje – tudi če potuje s konstantno hitrostjo.

Če želite resnično razumeti, zakaj je krožno gibanje tip pospeševanja, morate začeti z definicijo pospeševanja.

Tukaj Δ pomeni "spremembo". Zato je pospešek sprememba hitrosti, deljena s spremembo časa – to je hitrost. Ampak tukaj je ključna točka. Pospešek in hitrost sta vektorska količina. To pomeni, da so odvisne od smeri kot tudi velikosti. Ker je hitrost vektor, lahko pospešite s spreminjanjem smeri hitrosti. Če se giblje v krogu s konstantno hitrostjo, to pomeni resnično pospešek.

Če imamo predmet, ki se giblje v krogu, je pospešek usmerjen proti središču kroga in je odvisen od dveh stvari: kotne hitrosti (ω) in krožnega polmera (r). Če povečate eno od teh vrednosti, se bo obseg pospeška povečal tudi glede na naslednje:

Torej, morda boste videli, kam gre. Če premaknem telefon v krog, lahko izmerim tako pospešek kot kotno hitrost. Iz tega lahko izračunam polmer kroga – to je razdalja od središča kroga do merilnika pospeška. To ne sme biti preveč težavno. Pravzaprav sem to poskusil prej, vendar je bila nekoliko drugačna nastavitev.

Pravzaprav lahko to storite sami. Res, vse, kar potrebujete za napravo, ki zavrti telefon tako, da se premika v krogu s konstantnim polmerom. Zame sem uporabil to lepo vrtljivo platformo.

Upoštevajte dodatek ravnilca, tako da lahko natančno izmerim razdaljo od središča kroga do dna telefona. Na koncu sem dal tudi majhno spono, da preprečim, da bi telefon odtrgal s platforme. To bi bilo slabo.

Druga stvar, ki jo potrebujete, je način za merjenje tako kotne hitrosti kot pospeševanja. Večina telefonov ima vrsto žiroskopa za merjenje vrtljajev, tako da lahko s telefonom dobite obe meritvi. Čeprav je v telefonu več aplikacij za snemanje podatkov senzorjev, vendar mi je res všeč PhyPhox (za Android in iOS).

Zdaj smo vsi postavljeni. Začnite s snemanjem podatkov in zavrtite telefon. Ker se kotna hitrost spreminja, tudi pospešek (ker je polmer fiksiran). Ker je pospešek sorazmeren kvadratu kotne hitrosti, lahko posnamem pospešek nasproti ω22. To bi moralo videti nekaj takega (upajmo).

Zdi se, da je linearna, zato je to dobro. Nagib te črte je 0,14138 metrov s presledkom 0,093 (rad / s)2 (to je blizu nič). Ta nagib je pomemben del. To je razdalja od središča kroga do senzorja. Razdaljo dna telefona sem zabeležila na sredino s polmerom 0,09 metra. To pomeni, da je merilnik pospeška 5.1 centimetrov nad dnom telefona.

Ampak počakaj! Kaj pa lokacijska stran? Poskus lahko ponovim s strani telefona, ki je obrnjena proti središču kroga. Tukaj so podatki za ta zagon.

V tem primeru sem imel zaslon obrnjen navzdol s stranjo "spanja" na strani telefona, ki je obrnjena proti središču kroga v polmeru 15,9 cm. Nagib gornje črte je 17,7 cm. To pomeni, da je senzor 1,8 cm stran od strani. V redu, to je tehnično napačno, vendar bom vseeno uporabljal. 17,7 cm je pravzaprav radialna razdalja do senzorja. To mi bo dalo samo razdaljo od strani telefona, če je senzor na polovici od vrha telefona. Oh, dobro, to bo dovolj blizu.

Torej, tukaj je diagram mojega iPhone-a (gledam ga iz hrbta).

Prepričana sem, da je tam, kjer se nahaja senzor. Zdaj moram razkriti svoj telefon, da preverim ta rezultat. Oh počakaj. Ne bom storil tega.

Severna Karolina se je odločila prezreti svoje nevarne morske nivoje v letih pred orkanom Florence Hit


Ta zgodba se je prvotno pojavila na postaji Huffington Post in je del sodelovanja s Climate Desk.

Leta 2012 so zakonodajalci v Severni Karolini sprejeli zakon, ki politikom in razvijalcem preprečuje, da bi uporabljali najnovejše podnebne znanosti, da bi načrtovali dvig morske gladine na obali države. Zdaj hurikan Firence grozi, da bo povzročil uničujoče nevihte, ki bi lahko ogrozile na tisoče življenj in strošekalo državo v višini milijard dolarjev škode.

Orkan, ki naj bi v petek prinesel kopnenje, se oblikuje kot ena najhujših neviht, ki so prizadele vzhodno obalo. Prebivalci Severne Karolinine zunanje banke in kopenske obale so že bili naloženi, da se evakuirajo. Predsednik Donald Trump je razglasil izredne razmere v Severni in Južni Karolini in upravitelj agencije ZN je dejal, da bo orkan kategorije 4 verjetno povzročil "veliko škodo naši državi".

Povečanje morske gladine, pravijo strokovnjaki, poslabšuje nevihte.

Povišanje gladine morja je neposredna posledica globalnega segrevanja; segrevanje oceana je povzročilo toplotno širitev in staljene ledene plošče in ledenike, ki povzročajo rast oceanov. Od leta 1950 se je nivo morja povečal za 6,5 ​​cm – število, ki zveni majhno, vendar je dejansko imelo velike posledice po vsej državi.

"Raven morja, ki se dviga, preprosto postavi, naredi vse obalne poplave globlje in bolj uničujoče," je povedal Ben Strauss, izvršni direktor Climate Central, raziskovalne organizacije za podnebne spremembe, ki je objavila več deset študij o naraščanju morske gladine in tveganjih zanemarjanja problema. "Ignoriranje je neverjetno nevarno."

"Za razliko med uničenim nadstropjem in brez poškodb ali rušilnim električnim sistemom in samo uničenim podom, potrebuje le še nekaj dodatnih globin vode", je dejal Strauss. "Poplave ponavadi veliko bolj uničujoče in drage, kot domnevajo domači lastniki."

Povečanje gladine morja lahko vpliva tudi na resnost orkanov, je dejal William Sweet, oceanograf v Nacionalni upravi za ocean in atmosfero. "Če ste primerjali višine viharjev iz iste nevihte na isti lokaciji v zadnjih nekaj desetletjih, bi bila hitrost večja, če ne bi prišlo do sprememb v obrambi pred poplavami zaradi rasti morske gladine", je dejal Sweet.

Toda v Severni Karolini so se zakonodajalci odločili, da ignorirajo grožnje. Panel znanstvenikov iz državne komisije za obalne vire je marca leta 2010 izdal grozno opozorilo, v katerem ocenjuje, da se bodo morske gladine vzdolž državne obale povečale za 39 centimetrov v naslednjem stoletju. Konzervativni zakonodajalci in poslovne interesne skupine so se bali, da bi poročilo škodovalo dobičkonosnemu razvoju nepremičnin na državni obali in ga prizadevalo spodkopati. Skupina lobistov, ki se je zavezala gospodarskemu razvoju na obali, je obtožila ploščo, da je "iztisnila podatke iz svojega žepa".

Konzervativna država Rep Pat McElraft, katere vodilni sodelavci v kampanji so Združenje Severne Karoline Realtorsa in Združenje stanovalcev za Severno Karolino, je pripravila predlog zakona, ki je zavrnil napovedi odbora.

McElraft je predlog zakona uvedel aprila 2011 in zakonodajno zakonodajo sprejel poleti leta 2012.

Del zakona predvideva, da se morajo državne in lokalne agencije sklicevati tudi na zgodovinske linearne napovedi rasti morja, ne pa tekoče raziskave, in še en alarmni del zahteva, da raziskave izgledajo le pri 30-letnih napovedih in ne stoletju, kot je poročilo CRC je naredil. Podporniki zakona so kratkoročno koristili pri ugodnejšem zavarovanju in nadaljevali možnosti za razvoj nepremičnin in turizma vzdolž privlačne obale. Kritiki so zaznali dolgoročne posledice poškodovanih domov in podjetij ter velike poplave države, ki jih pogoltnejo poplave.

Okoljski znanstveniki, obalni raziskovalci in številni zakonodajalci so to mero označili z očitnim zanikanjem bistvenih podnebnih znanosti in kritizirali tedanje Gov. Bev Perdue (D), ker ni ukrepal na računu in mu tako omogočil, da postane zakon.

"S postavljanjem glave v pesek dobesedno ne pomagamo lastnikom zemljišč," je dejala senatorka Deborah K. Ross. "Mi jih boli. Nimamo jim informacij, ki bi jih morda potrebovali, da bi zaščitili svojo lastnino. Nenavadnost ni blaženost. Nevarno je."

V Severni Karolini so topografije države in naraščajoče morske gladine naredile še bolj nevarne nevihte in poplave, je dejal Strauss. Za razliko od obalnih skupnosti, ki imajo globoke, skrivnostne padce, je Severna Karolina obala ravna, široka in plitva, "kot kiddie pool", je dejal Strauss. "Ko pomislite na nevihte, imajo nekateri kraji večji potencial kot drugi. Ista nevihta bi povzročila različne napetosti, odvisno od topografije, "je dejal Strauss.

Država ima tudi široko, plitvo epikontinentalno polico v primerjavi s kraji, kot je Miami, kar "pomeni, da obstaja ogromen potencial za val nevihte", je dejal.

"Še posebej vihar, kot je ta, ki se premika naravnost naprej," je dejal. "To je zelo slaba nastavitev."

Hkrati je podnebne spremembe "napolnile" nedavne nevihte, kot je poročal HuffPostov Chris D'Angelo v petek, s čimer je Firence na poti, da naredi toliko, če ne več, škodo kot lanski hurikan Harvey, ki je uničil dele Teksasa in Louisiana.

"Pravično je reči, da se verjetno igrajo isti dejavniki, in sicer zelo tople temperature oceanov in anomalen vzorec curka curka, ki daje prednost zastaljenim vremenskim sistemom", je povedal Michael Mann, znanstvenik za podnebne spremembe na univerzi Pennsylvania.

Strokovnjaki za podnebne spremembe pravijo, da je potreben bolj proaktiven pristop k pripravljenosti na izredne razmere, vključno z boljšim razumevanjem, kako globalno segrevanje in dvig morske gladine vplivata na neurje.

Vendar je pogosto zapleteno, da bi se spoprijeli s tem, kako se prilagajati spreminjajočemu se podnebju v razprave o ravnanju v nujnih primerih, je dejala Jessica Whitehead, obalna skupnost, ki je pri specialistu za prilagajanje na področju Severne Karolinske morske pomoči. Odzivi v izrednih razmerah se pogosto ukvarjajo s krizo in "izjemno težko" načrtovati eno katastrofo, medtem ko se opomorejo od druge.


Več velikih WIRED zgodbe

Novi vesoljski roboti bodo pritrdili satelite ali jih morda uničili


Ljudje v satelitski industriji imajo radi avtomobilske analogije. Tako kot to: Predstavljajte si, da kupite avto in ga potrebujete, da teče 15 let, vendar ne morete spremeniti olja ali zamenjati alternatorja, kaj šele napolniti. To, pravijo, je stanje satelitov. Ko so zrušili zemeljske vezi Zemlje, so sateliti precej le delali, od trenutka, ko so se razvili iz raketne obrisa do dneva, ko so se zaprli za dobro.

Toda inženirji zdaj želijo, da bi sateliti dejansko všeč avtomobilom: popravljivi, posodobljivi, soupljivi. Če želite to narediti, potrebujete še en satelit, robot, ki lahko predvaja zdravnika, bencinske črpalke in osebe na parkirišču, ki se strinjajo, da bodo vaši mrtvi avtomobilji potisnili.

Zdaj sta dva glavna programa, ki sta jih vodila NASA in Darpa, skušala ustvariti takšne satelitske servise. Toda zapleti niso samo tehnični. Vrste satelita, ki lahko preidete do drugega orbita in jim dajo novo življenje, lahko tudi tehnično spustijo in končajo svoje življenje. Ker tehnologija zdaj obstaja za izgradnjo teh satelitskih hekerjev, smo zaljubljeni v vdor: če vaš sovražnik lahko začne te orbite in se ne ujema z njimi, tvegate, da bo vesoljska infrastruktura tiho zaklana.

Miren program NASA za satelite s temi servisnimi zmogljivostmi se imenuje Restore-L. V programu promo za program se satelitski satelit z belim vitezom z dvema robotskima rokama počasi približuje manjši vesoljski plovilu v stiski. Odpustite eno od njegovih udov, občutno zasije na satelit in ga potegne blizu. Druga roka lupi nazaj ploščo, da razkrije rezervoar za gorivo. Ko je polnjenje zaključeno, servisna služba sprosti bolnika iz objema in se potisne. Preprosto peasy! Misija naj bi začela delovati sredi leta 2020 in naredila demo s satelitom Landsat-7.

Medtem, v Darpi, bo program RSGS-Robotsko vzdrževanje geosinhronih satelitov-program začel delovati leta 2021. To bo naredilo tisto, kar agencija imenuje "hišne klice v vesolju." RSGS zgolj dobi svoje semenarno financiranje s strani vlade: zasebno podjetje , SSL, bo gradila in upravljala vozilo, ki bo zaračunavala javne in zasebne satelite.

SSL je tudi izdelavo Restore-L. Podjetje Al Tadros, podpredsednik vesoljske infrastrukture in civilnega prostora, meni, da je tehnološka korist več kot le, da bi popravila, kaj je zlomljeno ali napolniti prazen rezervoar. Vesoljska ladja bi lahko bila veliko lažja pri vožnji, če bi bila polpovezana in nato preleta v orbito, zaradi česar je bilo cenejše lansiranje. Ali pa spretni vesoljski roboti lahko sestavijo nove satelite ali velikanske vesoljske teleskope, poslanih v kosih, kot je kozmično pohištvo Ikea.

Večina govora okoli servisnih satelitov ima ta sijajni, pritrdilni zrak. Toda enaka vrsta tehnologije, ki vam omogoča, da postanete intimni z enim satelita in ga izboljšate, vam omogoča tudi škodo. Satelitski servisi bi se lahko podvojili kot orožje.

Obnovitelj-L in izdelovalec RSGS ne daje veliko teže temu argumentu. Za to niso namenjeni, pravi. "Kakor koli je bilo mogoče videti kot orožje," pravi Tadros. "Moji otroci vržejo svoje igrače na mene, in prepričan sem, da to ni bila načrtovalska namera, ampak boli."

Poleg tega pravi, ljudje na vladah na zemlji, pa tudi amaterski satelitski spotters, spremljajo, kaj se zgodi tam zgoraj. Težko se je skrivati ​​v vesolju. Deloma zaradi tega preglednosti operaterji ponavadi igrajo lepo. "Obstaja že nekako implicitno zaupanje, ki ga ljudje obnašajo," pravi Tadros.

"Obstaja veliko cenejših načinov za orožje kot satelitsko servisiranje v milijardah dolarjev," dodaja. "Ampak morda nisem kriminalni um."

Vendar pa Darpa spozna, da je razmere v vesolju dosledno. Kmalu po tem, ko je agencija začela RSGS, je financirala tudi vrsto skupine za dvig zavesti, ki se je pogovarjala s komplikacijami in pripravila najboljše prakse. To se imenuje Confers, ki je (seveda) akronim, ki stoji za konzorcij za izvedbo izkopavanja in servisiranja.

Brian Weeden, ki dela v Fondaciji Secure World, možganski tank, vodi skupino, ki ima trenutno 11 podjetij na seznamu. "Osredotočeni smo na raven preglednosti, ki bo reševala skrbi," pravi Weeden, "in bo ustvaril zaupanje, da ta podjetja počnejo tisto, kar naj bi počeli."

Tam je glasen glas disidentov. Ta glasovni zvok iz Brian Chow, analitik politik, ki je v veliki meri pisal o nevarnosti, ki jo lahko povzročijo servisiranje satelita, v akademskih dokumentih in razpravah. Uporablja izraze, kot so "vesoljski zalezovalci", "tihi Apokalipse Naslednji" in "Pearl Harbor v vesolju". Ne šali se okoli.

"Ko govorite o veliki tehnološki revoluciji, to prihaja z dobrim in slabim," pravi Chow. Toda tokrat je drugače: dobri in slabi so identični dvojčki. "V dveh različnih sistemih ni dveh različnih aplikacij," pravi, kot jedrske bombe in jedrska energija. Prostorni serviser je po svoji zasnovi prostorski zalezovalec.

Ker imajo sateliti za servisiranje miren namen, jih ni mogoče prepovedati. To, pravi Chow, naredi popolno kritje. Začnite jih. Reci: "Za servisiranje!" Včasih služite nekaj. Potem pojdite na anteno s sovražnikom GPS.

In medtem ko ZDA seveda niso vedno stojni akter, Chow skrbi Kitajsko in Rusijo, kjer inženirji razvijajo in ustvarjajo takšne satelite, njihova vojska pa je bolj zapletena tudi z mirnimi deli vesoljskih programov . "Ob trenutnem obvestilu lahko kadar koli preusmerijo te stvari," pravi.

Amaterji na internetu in letalski sili bi lahko videli to preusmeritev. Sateliti, ki potekajo po nebu hitreje kot zvezde, so pogosto vidni s tla, tudi s prostim očesom. Njihove radijske zveze lahko včasih prestrežejo z domačimi anteni. Če ste bolj dovršeni, kot so Air Force, lahko uporabite velike teleskope in radarske sisteme, da gledate pasivno in ping satelite, kot bi jih ladje. Medtem ko Pogodba o vesolju prepoveduje škodljive motnje (kot so lomne antene), noben dokončni zakoni ne pojmujejo, kdaj naj zaznajo bližino kot grožnjo, in se ustrezno odzovejo. Odzivajte prezgodaj in lahko sprožite mednarodni incident.

Obstaja nekaj rešitev, kot Chow vidi: vzpostaviti "območja samoobrambe" okoli satelitov, obseg, po katerem bi lahko ZDA ukrepale, če bi bile dovolj ogrožene. Posebna velikost tega območja bi bila za to, da bi se drugi odločali, vendar zdaj, če bi dva satelita verjetno dosegla približno en kilometer ali en kilometer, skupni vesoljski operacijski center pošlje sporočilo v nujnih primerih na najvišji ravni. In če ZDA ustvarjajo te cone, pravi Chow, se mora država zavezati, da bo dala isti prostor drugim.

Proaktivno, Chow predlaga, da bi bodoče kopije vesoljskih plovil RSGS lahko delovale kot telesni stražarji, stalna odvračilna vojska sorazmerna s številom tujih (potencialnih) vesoljskih stalkerjev.

Že interes Pentagona za servisiranje satelitov verjetno ni povsem benign. Navsezadnje, D v Darpi pomeni "obrambo", ne "dulcet". Komentatorji so poklicala prejšnji Darpa servisni program, "prihodnost protisatelitskega orožja" in "roka roke, da bi premagal nasprotnika iz obroča." V poznih devetdesetih letih so Air Force želeli, da bi "sateliti prestregli, sliko in po potrebi ukrepali proti ciljnemu satelitu." Zdaj tudi več kot tisti, najvišji uradniki vidijo vesolje kot sporno področje (glej: vesoljska sila).

Toda semena tega stališča so obstajala od začetka. Vedno je bil politično naporen tam, od spuščanja Sputnika do puščanja na vesoljski postaji. Oblikovalec igrač lahko reče, da ni nameravate da bi igrača postala projektil, toda to ne bo preprečilo, da bi se vam vrnil v glavo.


Več velikih WIRED zgodbe

Umetna inteligenca je pametnejša protetika kot prej


Razdalja med protetično in resnično se skrči. Zahvaljujoč napredkom v baterijah, robotiki, ki jih upravljata možgani, in AI, današnji mehanski udi lahko naredijo vse, kar je potrebno, da se zavrtite in pokažete na grabežanje in dviganje. In to ni samo dobra novica za amputante. "Za kaj podobnega odstranjevanju bomb, zakaj ne uporabljajte robotske roke?" Pravi Justin Sanchez, vodja Darpa Revolutionizing Protetics programa. No, to bi bilo gotovo priročno.

Ljubezen Darpea

Brain-Operated Arm

Sposobnost: Dotikanje rok, doseganje
Umetni udi niso novi, Pittsburgovi znanstveniki delajo na roki, ki jo čutijo . Žice povezujejo roko in možgane, tako da se pri uporabi pritiska signal opozori na senzorično skorjo.

Z ljubezensko zvezo Newcastle University

Hand That See

Sposobnost: Iščete priložnost
na Univerzi Newcastle so zasnovali roko z drobnimi fotoaparatom, ki s svojimi pogledi fotografira predmete. Nato AI določi akcijo. Kot primite to pivo in ga dvignite v usta .

Ljubezensko stanje Endolita

Linx

Sposobnost: Plezanje po vsaki gori
Za razliko od starejših protez , Linx lahko pove, kdaj sedi na stolu. Pri manj kot 6 funtov se zanaša na sedem senzorjev, ki zbirajo podatke o aktivnosti in terenu, pomagajo nogi prilagoditi novim situacijam.

Z ljubeznijo Ottobocka

Bebionic

Sposobnost: 19659005] To je edina protetična roka s prstnimi prameni v zraku – odlična za tipkanje in ravnanje z občutljivimi predmeti (kot so jajca). In ker posamezni motorji poganjajo naravne gibe, lahko oblečeni ptič v trenutku hitro flip.

Z ljubeznijo Ottobocka

Michelangelo

Sposoben: Slikarstvo mojstrovine
Ker mnogi protetiki imajo trden palec, Ottobock je ta model zasnoval s sekundarno pogonsko enoto v najtanjšem prstu, zaradi česar je nasprotno. Tako je lažje držati, recimo, čopiča. Velik palec navzgor!

Ljubezensko darilo Darpa

LUKE Arm

Sposobnost: Wielding lightsbers
Yep, LUKE kot v Skywalkerju. Lekcija pod življenjsko dobo Kinetic Evolution je prva z mišicami nadzorovana protetika, ki jo odobri FDA. S 10 motorji v roki je Sila zagotovo s tem.


Ta članek se pojavlja v januarski izdaji. Naročite zdaj.

Amazon's Best Science igrače za otroke


Če imate malo paleontologa, zvezdastega gazera ali plesnega kemika, je lahko ena od teh znanstvenih igrač igrač prava za vašega otroka. Tukaj si oglejte nekaj najboljših ponudb Amazon Cyber ​​ponedeljek.

Thames & Kosmos naprave za daljinsko upravljanje: vesoljski raziskovalci Science Kit: Imate navaljiv astronavt ali astronom? To je lahko odlično darilo. S tem 237-delnim inženirskim kompletom lahko otroci zgradijo daljinsko nadzorovan model robotskega roverja, kot so tisti, ki raziskujejo Mars. Priročnik vsebuje tudi navodila, ki vam bodo pomagali zgraditi devet drugih modelov, ki so prostorni. Po mnenju Amazonke bodo otroci "spoznali zgodovino raziskovanja Mars, robotiko v satelitih, raziskovanje globokih vesolja in robote v popularni znanstveni fantastiki, povezani s prostorom". Zdaj Amazon prodaja kit za $ 67,74 za Cyber ​​ponedeljek, kar je 32 odstotkov od običajne cene na seznamu.

Anki Overdrive: Fast & Furious Edition: Ta dirkalni sistem priporoča, da otroci (in odrasli) uporabljajo mobilno napravo za boj proti posadki Toretta in visokotehnoloških robotskih Supercars; lahko zgradite do osem bojišč z magnetnimi skladbami. Naša sestrska stran Tom's Guide je pregledala ta izdelek in ji dala 8 od 10 ocen, da sistem "ponuja fantastično dirkalno izkušnjo za vse in dodatno zdravljenje za vsakogar, ki ima radi filme." Trenutno Amazon prodaja Anki Overdrive za 129,99 dolarja, kar je 24 odstotkov od običajne cene na seznamu.

MudWatt STEM Kit: Čista energija iz blata : Izkoristite mikrobe z zemljišči, ki vam bodo predstavili mikroskopske organizme, ki živijo v blatu – in ki proizvajajo energijo, ki jo je mogoče izkoristiti ustvariti živo baterijo. Poskusite z različnimi vrstami goriva in živil, da ustvarite mikrobno moč, in preučite spremljevalno aplikacijo, če želite izvedeti več o svojih mikrobih in spremljati njihovo rast. Priporočeno za starost 8 in več, komplet prodaja na Amazon na Black Friday za 8,79 $, prihranek 71 odstotkov od cene s seznama.

Kit za avtomobilski vodni / sončni pogon : to gradijo Avtomobilski avtomobil ne potrebuje baterij – deluje na moči, ki jih povzroča slana voda ali neposredna sončna svetloba. Primeren za starost 8 in več, komplet vsebuje vse dele, ki jih boste potrebovali za izdelavo barvitega avtomobila, ki se v nekaj minutah zaskoči in prikazuje moč čiste energije. Avtomobilski komplet za robot je na voljo v črnem petek za 12,99 dolarja, kar pomeni 35 odstotkov prihranka iz cenika.

BOOM! Znanstveni komplet s 25 eksperimenti : Otroci bodo uživali v urah eksplozivne zabave s tem kemijskim kompletom, ki jih bo predstavil v znanosti o zgorevanju s 25 različnimi eksperimenti – od razširitve tekočin do lansiranja miniaturnih raket. Priporočeno za starost 8 in več, komplet je na voljo v črnem petek za 22,72 $, 24-odstotni popust od cene s seznama.

Znanstveni Explorer Odvratna anatomija možganov: Priporočeno za otroke 9 let in več, komplet vsebuje možganski kalup, oblogo za oči, želatino, koruzni škrob, tri stekleničke za barvanje hrane, krtačo, mešalno palico in navodila. Obrnite svojo kuhinjo v laboratorij Frankenstein, medtem ko ustvarite slimaste in gobavosti možganov, ki ne bodo samo odvrnili tvojih prijateljev, ampak vas bodo malo naučili o anatomiji. Zdaj, kit prodaja na Amazon za 9,18 $, kar je 50 odstotkov od običajne cene na seznamu.

Melissa & Doug Wooden Stamp Set: Dinozavri: Otroci, stari 4 leta, lahko ustvarijo pokrajine z dinozavri, ki imajo dvodimenzionalni žig in osem znamk s šestimi dinozavri – Tyrannosaurus, Stegosaurus, Triceratops, Ankylosaurus, Apatosaurus in Velociraptor – in en pterosaur (ki je živel skupaj z dinozavri), kot tudi vulkanskega žiga, da bi prazgodovinska scena končala. Mekano-Erector MAX Robotsko interaktivno igračo z umetno inteligenco: Priporočeno za otroke starosti 10 let in več, MAX je robotsko igračo z vgrajenimi infrardečimi senzorji za zaznavanje ovir in krmarjenje po različnih površinah. Ko je sestavljen, je M.A.X prijazen družinski robot, ki se ukvarja z otroki v pogovorih, se uči iz vsake interakcije in se spomni pomembnih datumov. Amazon prodaja robotsko igračo za 112,99 dolarja ali 25 odstotkov od običajne cene.

Star Wars Droid Inventor Kit: Otroci lahko ustvarijo in nadzorujejo svoje droide z uporabo aplikacije "droid izumitelj" na telefonih iPhone in Androidih. Aplikacija jim pomaga, da svoje droide naučijo novim spretnostim, kot so vrtljaji glave, in jih nato pošljejo v eno od 16 posebnih misij Zvezdne vojne. "Vsak elektronski blok ima drugačno funkcijo (motor, senzor, zvočnik itd.), Ki otrokom omogoča, da znova zgradijo Droid na nove načine, preoblikujejo svojo prvotno enoto R2 v katerikoli Droid, s katerim lahko sanjajo", pravi LittleBits, New York Začetek na mestu. Zdaj, Amazon prodaja kit za eno od svojih najnižjih cen na 79,99 $, kar je 21 odstotkov od običajne cene na seznamu.

Makeblock DIY Starter robot komplet: Makeblock je odprta gradbena platforma, ki v skladu s proizvajalcem pretvori ideje v resničnost. Začetni komplet vsebuje navodila za začetnike, ki otrokom pomagajo spoznati robotiko in programiranje. Z vodnikom po korakih lahko otroci zgradijo robotski tank ali trikolesni robotski avto. Priporočen za otroke 12 in navzdol, robot starter robot prodaja za 33 odstotkov od običajnega kotacijo, na 79,99 $.

Znanstveni raziskovalec Magic Science for Wizards Only Kit: Priporočeno za otroke starosti 6 let in več, ta znanstveni komplet je čaroben: otroci se lahko pretvarjajo kot čarovniki, medtem ko se učijo o znanosti. Na primer, da bi čarovnik potreboval čarovnika, potrebuje čarovnik in ta zahteva zabavno kemično reakcijo. Obstajajo zaloge in navodila za devet poskusov, kot je izdelava običajnih praškov, ki se mistično peni v Fizzy Frenzy, z uporabo Hocus Pocus Powder, da bi ti praški spremenili barvo, ustvarili kristalno kroglo iz testne cevi in ​​še več. Zdaj je komplet po najnižji ceni, ki jo je Amazon kdaj ponudil, prodajal za 8,32 USD ali 65 odstotkov od običajne cene na seznamu.

Znanstveni raziskovalec Moj prvi umski znanstveni komplet: Ta 20-delni kit "omogoča vašemu mlademu znanstveniku, da razišče in nauči osnove znanosti od kemičnih reakcij do uporabe znanstvenih orodij", po mnenju proizvajalca Scientific Explorer. Komplet je zgrajen na principih STEM (znanost, tehnologija, inženiring in matematika) in vključuje odprte igrače za konstruiranje in raziskovanje. Poskusi "pihanja" vključujejo izdelavo sončnega zahoda v epruveti in izdelavo vulkana, ki spreminja barvo. Komplet je priporočljiv za otroke, starejše od 6 let, z nadzorom odraslih. Za črni petek, se prodaja prodaja za 8,22 USD na Amazon, 66 odstotkov od običajne cene na seznamu.

Elegoo EL-KIT-012 Projekt UNO Smart Robot Car Kit V 3.0: Ti in vaši otroci lahko skupaj na tem projektu zgradite pametni robotski avto, ki ga lahko vozite z daljinskim upravljalnikom. Na poti je veliko učenja: komplet za pametne robote bo otrokom omogočil praktične izkušnje s programiranjem Arduino in elektroniko. Komplet vsebuje več kot 10 nadgradenj, kot so vgrajeni daljinski senzor za infrardečo svetlobo na plošči, tri module za sledenje linije in nadgrajena baterija. Komplet se trenutno prodaja za 57,59 USD, kar je za 20 odstotkov od navedene cene.

Paleo Expedition – Dino Excavation Kit – Spinosaurus: S tem spinosaurusovim izkopavnim kompletom se dotaknite svojega paleontologa, ki se je rodil. Miniaturna kopita ponuja vsa orodja za iskanje kosti dina, vključno z očali za čopiče in otroke. Na $ 15,49, komplet je 20 odstotkov od običajne cene 19,37 dolarjev.

Scientific Explorer Newton Mikroskop: Raziščite svet zelo majhnega s tem začetnim mikroskopskim kompletom. Komplet vsebuje diapozitive, steklene viale in vsa orodja, ki so potrebni za pregledovanje najmanjših predmetov. Mikroskop zagotavlja do 900X povečavo. Ta mikroskop je trenutno v prodaji za 18,00 $, 31% od cene s seznama 25,99 USD.

K'NEX Izobraževanje – Uvod v enostavne stroje: Kompleti vzvodov in škripcev – 178 kosov – za razrede 3-5 – Gradbeništvo Toy: Naučite se osnov inženiringa s tem K'nexovim uvodom na preproste stroje. Igrača vključuje osnovne vzvode in jermenice, skupaj z enostavnimi navodili za pomoč mladim graditeljem. Sistem K'nex trenutno znaša 12 odstotkov od običajne cene, in sicer na 29,98 evra.

Klub mladih znanstvenikov Magični šoli avtobusa Raziščite čudeže prirode: Malo naravoslovcev in ljubiteljev "magične šole avtobusa" serija bo všeč ta komplet skupaj z povečevilnimi očali, ščetkami in baloni, ki jim bodo pomagali narediti vse, da ustvarijo listno umetnost, da raztopijo jajčne lupine. Znanstveni komplet trenutno znaša 15,91 evra, 20-odstotni popust od običajne cene 19,99 dolarja.

Combo Pack, ki je pripravljen za pripravo diapozitivov, je všeč! Ta niz pripravljenih laboratorijskih diapozitivov bo malim znanstvenikom omogočil, da se približajo in osebno z deževniki, mravljami, nogami proti komarjem in človeškimi lasmi. Laboratorijske diapozitive trenutno kradejo 10,52 USD, 42% od redne cene 17,99 USD.

Optična znanost Thamesa in Kosmosa: Otroci osnovne šole lahko spoznajo upogibanje svetlobe in zaznavanje barve, s tem optičnim znanstvenim kompletom si lahko ogledajo nekaj neverjetnih optičnih iluzij. Komplet vsebuje 3D očala, leče, barvna platišča in fotoaparat obscura. Ta sklop je namenjen otrokom, starim 8 let in starejšim, in je trenutno 27,99 USD, 20-odstotno znižanje cene na seznamu.

Celestron 21035 70mm Travel Range: Star-gazerji zdaj lahko vzamejo ljubezen do nočno nebo na poti. Ta potovalni teleskop je kot nalašč za navdihujoče astronome in se prilega v nahrbtnik ali potovalna torba. Teleskop ima 20-kratno povečavo, ki lahko razkrije podrobnosti o luni ali planetih ali pa daje pogled na divje živali. Teleskop trenutno znaša 59,99 dolarja, 33 odstotkov od redne cene 89,95 dolarja.

Brainwright GeoBrix, Solve Build Create Puzzle: Ta preprost nabor oblik zagotavlja več kot ducat prostorskih izzivov. Kombinacije oblik se lahko uporabljajo za ustvarjanje 20 različnih predmetov, vključno z najtežjim izzivom, 3D kocko. GeoBrix sestavljanke je najboljše za otroke starosti 8 in več, in je trenutno 12,32 $, kar je 38 odstotkov od svoje 19,99 $ cenik.

Thames & Kosmos Wind Power (V 3.0) Science Kit: Naučite se o osnovah vetrne energije s tem posebnim kompletom. Komplet vsebuje navodila in orodja za izdelavo svoje vetrne turbine z nastavljivimi lopaticami. Otroci se lahko naučijo kako optimirati moč s prilagoditvijo lopatic vetrne turbine. Vetrna turbina je trenutno 38,49 dolarja, 30 odstotkov od redne cene 54,99 dolarja.

Prvotno objavljena na Live Science.

Najboljši teleskopi za denar


* Uredniška opomba: Danes se obrnite na stran Cyber ​​ponedeljek za najnovejše popuste na teleskopih, daljnogledih in več daril za vse ljubitelje vesolja v vašem življenju . Poleg tega lahko začnete prihraniti na celotnem seznamu daril z ShopSavvy. Pridobite do 15% gotovinskih in ekskluzivnih ponudb za pripomočke, orodje, elektroniko, računalnike in več prek Buy, matične družbe Space.com. In za več idej si oglejte naše izbore za 19459007 Best Space Gifts in Najboljše igrače za otroke in igrače .

Photon skokne s sonca in približno 500 sekund kasneje, Odskakuje našo Zemljo. Svetloba je plesala in se oddaljila od daleč in bližnjih nebesnih predmetov že več kot 13 milijard let. Čas je, da si ga nekaj ujame za svoje.

To teleskopi počnejo; zbirajo svetlobo. Toda za zbiranje tega sijaja, boste morali izbrati teleskop, ki ustreza vašim potrebam in proračunu. Naši uredniki so izbrali nekaj najboljših možnosti v petih kategorijah. Kliknite na vsak, da preberete globok pregled teleskopov v teh skupinah:

Najboljši teleskopi leta 2017
Model: Best For: Povpr. Cena Kje kupiti: Celestron FirstScope Children $ 49.95 Amazon
Levenhuk Strike 50 Levenhuk Strike 50 Celestron VX 8-palčni SCT XLT Hobbyist $ 1,699.00 Amazon
Celestron SkyProdigy 130 Celestron VX 8-palčni SCT XLT Techie Enthusiasts $ 699.99 Amazon Amadeus Amadeus Amadeus Amazon Amazon Amazon 19659012] Amazon Amazon Amazon Grab-and-Go Amazon Amazon Amazon Amazon Celestron AstroFi 102 Mak-Cas Wi-Fi Techie Začetniki $ 369.95 Amazon [19 Amazon
Amazon Amazon Amazon Amazon Amazon OneSky Astronomers Without Borders 130 Gift-Giving $ 199.99 Astronomi brez meja
Levenhuk Strike 80 Tight Budgets $ 139.95 Amazon


Teleskopi za igralne igrače so večinoma junk. Izbrali smo več kvalitetnejših, ki bodo enostavne za uporabo in zabavne za vse družinske člane.

Povprečna cena: 49,95 € + 19,95 € Izbirni pripomočki za doplačilo

  • Dobsonian / AltAz / Stojalo
  • Popolnoma intuitiven in preprost

Naprava Celestron FirstScope s spinalno-nagibno zasnovo omogoča enostavno uporabo naprave. Optična cev je okrašena z imeni opaznih astronomerov skozi zgodovino, navdihujoča otroka, tudi če sedi na svoji mizi ali na polici v zaprtih prostorih. Na voljo je z dvema okularjema (20 milimetrov in 4 mm) za širok in krasen pogled. Odprtina 3-palčne zaslonke FirstScope (76 mm) je majhna, vendar hitro njeno fokalno razmerje (3,95) omogoča, da otroci vidijo predmete na globokem nebu v temnih nočnih mesecih. Dodatni komplet za dodatno opremo dodaja obseg iskanja, filter proti bleščanju meseca, dva dodatna okularja in DVD-ROM zelo uporabne programske opreme za astronomijo za računalnik in Mac. Izjemno fino optično kvaliteto po zelo nizki ceni naredi ta presenetljiv teleskop odlična izbira za otroke z zanimanjem za nočno nebo.

Povprečna cena: $ 59,95

  • Teleskop / Daljnogledi / Mikroskopi + komplet za pripenjanje za diapozitive
  • Omogočajo, da otroci vključijo vesolje na vseh ravneh

Kupi Levenhuk LabZZ MTB3 Mikroskop in teleskop & Daljnogled Kit na Amazon.com

do zelo velikega, zelo daleč in zelo majhnega. Teleskop refraktorja z 2-palčnim reflektorjem deluje ponoči za mesec, planete in zvezde ter čez dan za živali in šport. [ Nikoli ne izpostavljajte teleskopu na soncu! ] Upoštevajte, da so daljnogledi 6x narejeni za majhne roke in obraze. Tri-objektivni mikroskop (150x, 450x in 900x) prinaša subvisible v velikansko velikost.

Povprečna cena: $ 75.16

  • Refractor Telescope in učni paket

Ta zelo sposoben, vendar poceni teleskop bo z zelo visoko operativnostjo in dobro optično kakovostjo (in zelo nizkim frustracijskim faktorjem) pomagal vašemu mlademu astronomu, da je ustrezno pomemben. Njegova težka stojala in nagonsko nadmorska višina / azimutska usmeritev sta odličen majhen prvi teleskop. Poleg področja uporabe je v škatli veliko zabavnega učnega gradiva: priročnik, interaktivni zvezdni grafikon, programska oprema Stellarium planetarium in tri velike barvne infografije.

Druge možnosti:

GeoSafari govorniški teleskop

Galileoscope Refractor Telescope Kit

[See All of the Best Telescopes for Kids]


V letošnjem letu smo postali večji in močnejši, kot odgovor na vaše pripombe.

Hibridni / EQ / Stojalo / Go-To

  • Velika, močna platforma za opazovanje globokega neba in astrofotografijo
  • Celestronov napredni VX 8-palčni teleskop Schmidt-Cassegrain (SCT) zagotavlja "veliko izkušnjo na področju" pri nizki ceni velikosti in cen veliki, prefinjeni teleskopi. Z odličnim sledenjem in vrhunsko optiko je ta konfiguracija pripravljena na resno vizualno opazovanje in astrofotografijo. V primerjavi z večino "starter" teleskopov in osnovnih amaterskih teleskopov, ta instrument predstavlja korak v listino instrumentov, ki zahtevajo znatno vlago časa in denarja. Prišlo vam bo čas, da nastavite prefinjeno namestitev. Zahtevati bo nekaj okusnih – vendar zamudnih – naučiti se razumeti, kaj lahko obseg dela in kako to počne. In ta teleskop stane toliko, kot dobro kakovosten televizor velikega zaslona! Toda vesolje vas bo vrnil v nebesne trofeje, ki ga resnično ne morete vreči na drugačen način.

    Povprečna cena: $ 629.95

    • Reflektor / AltAz / Tripod / Go-To
    • Najprestižnejša nastavitev; popolnoma samonastavljen na nebu

    Celestron SkyProdigy 130 je prvi potrošniški teleskop, ki ponuja popolnoma samodejno poravnavo. Ko ga nastavite pod nočnim nebom, traja okrog 3 minute, da se najdejo. Nato lahko uporabite žično daljinsko tipkovnico za vožnjo tega visokokakovostnega Newtonovega reflektorja. SkyProdigy prihaja z dvema 1,25-palčnim okularjem Kellner (25 mm in 9 mm). Lepo obdelani fokuser lahko sprejme tudi 2-palčni okularji.

    Povprečna cena: $ 699.99

    • Reflector / AltAz / Dobsonian
    • Večina "Big Bang" za vaš denar; največja zaslonka

    Kupite Orion 10018 SkyQuest XT8i IntelliScope Dobsonian teleskop na Amazon.com

    Orion SkyQuest je teleskop z 8-palčnim (203 mm) Dobsonian telesom. To je velika lahka vedra z odličnim kakovostnim primarnim zrcalom, ki je odlična za vleko v starih, utrujenih fotonih oddaljenih galaksij in meglic. Dokler ne nameravate uporabljati astrofotikov z dolgotrajno izpostavljenostjo, je SkyQuest čudovito orodje. Prav tako se zavedajte, da je to nekaj kompleta: morate združiti nosilec višine-azimut, prilegati optično cev in ponovno narediti nekaj dodatnih sklopov. Amadej je zabaven in rezultat je čudovit obseg, ki ga lahko uporabljate že več desetletij.

    Povprečna cena: 179,00 $

    • Reflektor / Manual AltAz / Tripod
    • Absorbiraj nebo brez računalnika

    Na poti k izjemnim pogledom na nebesne predmete vas bo ta ročno vodeni teleskop naučil, kako se Zemlja premika glede na preostalo vesolje, ker se boste morali prilagoditi svoj položaj ročno, da bi našli ali locirali nebesne predmete na nočnem nebu. Večina teleskopov, ki so ročni (ne-prehodni), prisilijo k takemu učenju, vendar je zaradi svoje fine obdelave in elegantnega oblikovanja še posebej nagrajeval. Meadeova dediščina laboratorijske optike privede do tega instrumenta. Ponoči se boste zaljubili v lepoto neba.

    Levenhuk SkyMatic 135 GTA računalniški Newtonian reflektor


    Povprečna cena: $ 699.00

    • Refractor (stativ naprodaj ločeno)
    • Najcenejši in najostnejši kompaktni teleskop Celestron 52306 Regal M2 100ED Spotting Obseg na Amazon.com

      Za njihovo nepopustljivo prenosljivost, obseg opažanja favorizirajo dnevni športi in navdušenci na prostem. Zdaj vam Celestron prinaša obseg opazovanja, ki je odličen tudi za grab-and-go astronomijo. Regal M2 100ED lahko podaljša življenjsko dobo vizualnih spominov v svojih 19,25-palčnih (48,9 cm), 8,6-lb. (2,1 kilogramov) okvirja. Telo M2 je litje lahke magnezijeve zlitine.

      Povprečna cena: 214,95 €

      • Refractor / Small Tripod
      • Najbolj stroškovno učinkoviti grab-and-go kompaktni teleskop

      Kupi Levenhuk Blaze 90 Spotting Obseg polno obložene optike 30-90x vodoodporen s stojalo in ohišje na Amazon.com

      Levenhuk's Blaze 90 Spotting Scope vam omogoča, da odprete 3,5 cm (9 cm) odprte odprtine za zvezdno svetlobo v vrečko, ki jo želite premikati. Za približno petino stroškov Celestronovega M2 100ED, lahko dobite približno tri četrtine vznemirjenja, če kupite Levenhuk. Poskusite ga seznaniti s stojalom za trden material Orion in se prepričajte, da ne boste opazovali nobenega opazovanja.

      Druge možnosti:

      Levenhuk Strike 90 Plus refraktor za astronomijo na strehi

      Celestron NexStar 4SE Catadioptric / AltAz / Go-To

      Celestron TravelScope 60 – Nacionalni park Edition

      [See All of the Best Small, Portable Telescopes]


      Povprečna cena: 379,00 $

      • Maksutov-Cassegrain / AltAz Stojalo / Go-To
      • Večina inovativnih,

        Celestron AstroFi 90 Refractor Wi-Fi

        Refractor / AltAz Tripod / Go- Do

      Teleskopi Celestron AstroFi sprejmejo svoje opazovalne naloge s pametnega telefona Apple ali Android prek brezplačne aplikacije SkyPortal (App Store ali Google Play). Ne boste potrebovali dostopa do omrežja, ker ima vaš novi AstroFi obseg svoj . Deluje celo tam, kjer vaša mobilna omrežja ne. 3.5-palčna (90 mm) refraktorska različica tega teleskopa je naša izbira za opazovanje planeta. 4-palčna (102 mm) hibridna različica Maksutov-Cassegrain čudovito rešuje majhne točkovne zvezde. In tam je nekoliko dražji AstroFi 5-palčni (130 mm) Newtonov reflektor, ki vam daje najširšo odprtino, zato je najbolj podroben pogled v vesolje, iz te družine obsegov.

      Povprečna cena: $ 369,95

      • Refraktor (druge vrste so na voljo) / GoTo AltAz Mount
      • Deluje tudi za prizemne cilje

      Meade se upravičeno ponaša z laboratorijsko kakovostno dediščino svojih optičnih komponent in natančno obdelavo. Čiste lastnosti prenosa svetlobe tega StarNavigator 102 so dejansko odlične zaradi nekoliko boljšega stekla in premazov leč od konkurentov. Tudi splošna kakovost gradnje svoje mehanike. In dobro premišljena programska oprema in vmesnik računalnika omogočajo lažje pridobivanje zvezdne svetlobe iz vsega neba na vsak večer.

      Povprečna cena: $ 339,99 (ali $ 499,99 za model IntelliScope)

      • Reflector / AltAz Rocket Box
      • Najpreprostejši za uporabo; gobbles big gulps of photons

      Kupi Orion StarBlast 6i teleskop Reflex teleskop IntelliScope na Amazon.com

      Če želite pobegniti iz telefona in se osredotočiti na nebo, lahko Orionov StarBlast 6 Dobsonian reflektor izstopi. 6-palčno (15 cm) zrcalo je dovolj široko, da lahko pred več kot tridesetimi leti preplavijo svetlobne valove. Za razliko od mnogih Dobsoniansa, StarBlast izvira iz svoje ladijske škatle, pripravljene na delo, zaradi česar je lepo darilo kupiti.

      Druge možnosti:

      Levenhuk Skyline 60 x 700 (Best Value for Young Beginners )

      [See All of the Best Telescopes for Beginners]


      Povprečna cena: 199,99 EUR

      • Reflektor / AltAz "Rock and Roll" gramofon
      • Najboljši dar pod $ 200 in pomaga državam v razvoju

      kot darilo (celo sebi!) in samodejno darovate darilo neprofitnim astronomom brez meja (AWB). Učenci mladih znanstvenikov, ki so zunaj sveta, bodo uživali v okrepljenih izobraževalnih programih, ko boste uživali v svojem astronomskem hobiju. Vsi smo pod eno nebo.

      Dobili boste izjemno dober teleskop: odprtina dimenzije 5.1 mm (130 mm), kakovostno steklo, dva okularja Plossl in inovativen kompaktno razširljiv dizajn. To je trnovo cev Newtonov reflektor na preprostem delu nadmorske višine-azimut, z vgrajenim ročajem.

    • Klasični "spyglass" plus barvni komplet za učenje

    Levenhuk Strike 80

    Nakup Levenhuk Strike 80 NG Teleskopni ahromatični refraktor 80 mm na Amazon.com

    Stojna optična cev, trden nosilec in stojalo iz nerjavečega jekla z dodatnim pladnjem, skupaj z dvema okularjema in barvno lečo, dodata do odlične vrednosti. Levenhuk ponuja ta 3-palčni refraktor aperture (80 mm) – ki se ne razlikuje veliko od starih Galilejevih – na nadmorski višini azimutni jarmi.

    Levenhuk Skyline 130 x 900 EQ Reflector / Equatorial

    Celestron ExploraScope 60AZ NPF Edition Long Tube refraktor / AltAz

    [See All of the Best Inexpensive Telescopes]


    Tukaj je globoka resnica teleskopov: Ni važno, katero ceno boste plačali, da bi prišli v amatersko astronomijo. Teleskopi zbirajo svetlobo. In, da, več svetlobe – ali čistejše svetlobe – je bolje.

    Toda, ko se lotite realnosti, da vesolje prihaja neposredno tebi – da se spoznavam, kje ste, dokler pogledate – nikoli ne bo enako. Ko začnete opazovati s teleskopom, se boste verjetno nikoli ne ustavili.

    Naj bodo fotoni z vami.

    Ko ste izbrali odličen teleskop, morda želite preveriti tudi, kaj drugega boste morda potrebovali z uporabo našega Astronomy Guide: Tools, Tips and Equipment.

    Galaktični sij, mislil, da je temna snov, zdaj namiguje na skrite pulsare


    Leta 2009 sta Dan Hooper in njegovi kolegi našli sence, ki prihajajo iz središča naše galaksije, ki jih nihče ni nikoli opazil. Po analizi javno dostopnih podatkov s vesoljskega teleskopa Fermi Gamma Ray se je satelit, ki se je začel leto prej, zaključil, da je središče Mlečne poti izžarevalo več gama žarkov, kot bi lahko prispevali astrofiziki.

    Avtor Quanta Magazine


     fotografija

    O podjetju

    Prvotna zgodba, ki jo je ponovno prejel z dovoljenjem revije Quanta, uredniško neodvisne publikacije fundacije Simons, katere poslanstvo je izboljšati razumevanje znanosti s strani javnosti s pomočjo raziskav o razvoju raziskav in trendov v matematiki ter fizikalnih in življenjskih znanjih [19659006] Ugotovitev je bila tako nepričakovana, da je v tistem času malo verjela, da je resnična. Ni pomagalo, da je Hooper ni bil član Fermijevega sodelovanja, temveč je bil zunanji sodelavec, ki je izbral podatke, ki jih je objavila ekipa Fermi. Eden od znanstvenikov, ki je delal na Fermiju, je svoje delo »amaterski« imenoval, ko je trdil, da Hooper preprosto ni vedel, kako pravilno razlagati podatke. Čeprav se je čas, ko so se zgodili, astrofiziki začeli zavedati, da je veliko več energije sevanja skozi galaksijo, kot bi lahko razložili. Le leto pred Hooperjem je začel analizirati podatke Fermi, detektor gama-zraka v Novi Mehiki, imenovani Milagro, je našel številne superenergetske gama žarke, ki so se pojavili po vsem galaktičnem ravnini. V letu 2014 je Alpha Magnetic Spectrometer, eksperiment na Mednarodni vesoljski postaji, našel več antimaterije, ki se je pretakalo skozi galaksijo, kot bi jo lahko upoštevali, kar potrjuje predhodne opazke s satelitskimi in balonskimi eksperimenti.

    Dan Hooper, fizik na univerzi iz Chicaga in Fermilaba, odkriti dokazi dodatnih gama žarkov, ki prihajajo iz galaktičnega centra.

    Fermilab

    Te tri anomalije – če so resnične – pokazale, da se nekaj dogaja v vesolju, Ne vem. Številni astrofiziki, vključno z Hooperjem, so začeli trditi, da sta bila dva od teh skrivnostnih signalov astrofizični odmev temne snovi, globoko skrivnostna snov, ki je mislila, da predstavlja približno četrtino vesolja.

    Letos, skoraj desetletje po Raziskovalci so z začetkom fermijevega teleskopa skoraj dosegli soglasje. Prvič, skoraj vsi astrofiziki se zdaj strinjajo, da središče naše Mlečne poti proizvaja veliko več gama žarkov, kot kažejo naši modeli znanih izvorov gama-žarkov, je dejal Luigi Tibaldo, astrofizičar na univerzi Stanford in član Fermijevega sodelovanja, s čimer je potrdil Hooperjevo nekoč "amaterski" zahtevki.

    Drugič, vse to dodatno sevanje verjetno ni posledica temne snovi. Številne nedavne študije so prepričale mnoge raziskovalce, da lahko pulsari, ki hitro vrtijo nevtronske zvezde, razložijo vse tri skrivnosti.

    Edini problem je, da se nihče ne zdi sposoben najti.

    Dark Dark Days

    Središče galaksije je prepuščeno mesto, gosto z zvezdami, prahom in domnevno temno materijo. Astrofiziki že dolgo verjamejo, da je temna snov verjetno narejena iz delcev, ki ne zlahka interagirajo z navadnimi snovmi, tako imenovanimi "močno delujočimi delci" ali WIMP-ji. Občasno se ti WIMP lahko medsebojno srečujejo. Ko bodo to storili, bi lahko proizvedli gama žarke. Morda se ravno to dogaja v galaktičnem središču, ki ga je leta 2009 predlagal Hooper.

    Teorija je povezala z drugo idejo, ki jo je Hooper predstavil le leto prej. Leta 2008 je s tremi soavtorji objavil članek, v katerem trdi, da so trčenja nevtralizina – vrsta WIMP-generiranih pršic eksotičnih delcev, ki so nato razpadli v elementarne delce. Proces bi razložil anomalalno visoke ravni pozitronov (antimatter nasprotnika elektrona), ki jih je predhodno odkril vesoljski eksperiment, imenovan Pamela.

    V tem primeru je bil Hooper v dobri družbi. Od prvih rezultatov Pamele, "brez pretiravanja", je okoli 1000 dokumentov poskušalo razložiti presežne skrivnosti pozitrona, je dejal Tim Linden, astrofizičar na Ohio State University. Večina teh dokumentov je podprla interpretacijo temne snovi. V letu 2014 so bili rezultati Pamele podprti s podatki iz AMS.

    Alpha magnetni spektrometer, viden tukaj v ospredju Mednarodne vesoljske postaje, bi lahko sčasoma rešil razpravo o temi proti vsemu pulsarju

    Toda drugi znanstveniki so hitro začeli lomiti luknje v obeh temačnih temah. V primeru galaktičnega centra, trčenja WIMP bi morale ustvariti gladek, megleno sijaj gama žarkov, kot je reflektor, ki ga vidimo skozi debelo meglo. Ko so astrofiziki podrobno preučili sevanje gama-žarkov, so odkrili točkilistično lisico svetlobe. Izkazalo se je, da gama žarki prihajajo iz številnih posameznih točkovnih virov.

    In če bi WIMP proizvajali vse te pozitrone, bi morali ustvariti tudi veliko gama žarkov. Toda, ko astronomi pazijo na bližnje galaksije, ki so domnevno ogromne količine temne snovi, se gama žarki ne pojavijo.

    Napetost v teh tematskih modelih je prisilila astrofizike, da razmisli bolj astrofizično prozaično Možnosti.

    Rise of Pulsars

    Čeprav je večina znanstvenikov precej prepričana, da obstaja temna snov (četudi tega ne moremo neposredno opazovati), modeli še vedno veljajo za eksotične. Kar veliko manj eksotični so astrofizični viri sevanja, ki jih lahko dejansko zaznamo z našimi teleskopi. Torej, ko so podatki začeli oslabiti primer za temno snov, so mnogi raziskovalci, med njimi tudi Hooper, začeli razmišljati o mnogo bolj običajni razlagi: pulsari.

    Tracy Slatyer, fizik v MIT, je ugotovil, da lahko pulsari pojasnijo gama žarek sijaj, ki prihaja iz galaktičnega centra.

    Katherine Taylor / Quanta Magazine

    Pulsari so ultra-gosti, hitro vrtljivi predmeti-nevtronske zvezde, mrtva jedra masivnih zvezd, ki so odšle supernove. Izhajajo iz curka sevanja, ki se vrtijo okoli pulsarja, kot je žarek svetilnika. Ker ta žarek prečka Zemljo, naši teleskopi zaznavajo energijo.

    Leta 2015 sta dve skupini, ki jo vodi Christoph Weniger, astrofizičar na Univerzi v Amsterdamu, drugi pa Tracy Slatyer, teoretični fizik v Massachusettsu Inštitut za tehnologijo – ločeno predstavil dokaze, ki so teoriji pulsarja dali velik zagon. Vsaka ekipa je uporabila nekoliko drugačne metode, vendar sta v bistvu oba delili območje neba, ki je zajelo galaktični center, v številne piksle. Nato so šteli število nihanj v vsakem opazovanju slikovnih pik, v bistvu za svetilnike, ki so se vrtele po površini Zemlje. Raziskovalci so odkrili velike razlike med pik-vročimi in hladnimi obliži na nebu, ki jih je veliko lažje pojasniti, če predpostavimo, da signal prihaja iz različnih točkovnih virov. "To je tisto, kar bi pričakovali od pulsarjev, ker bi lahko bili na nekaterih lokacijah neba v primerjavi z drugimi bolj svetlejši pulsari ali več pulsarjev", je dejal Linden.

    Večina astrofizikov zdaj meni, da lahko čudno obilo pozitronov v galaksiji tudi zaradi pulsarjev. Pulsari ustvarjajo ogromna magnetna polja, ki se vrtijo skupaj z ostalim predmetom. Magnetno polje, ki se vrti, bo ustvarilo električno polje in to električno polje potegne elektrone s površine pulsarja in jih hitro pospešuje. Ker se elektroni krivijo skozi magnetna polja, bodo elektroni oddajajo visokoenergetske gama žarke. Nekaj ​​tega sevanja je dovolj energično, da se spontano navali v parov elektronov in pozitronov, ki se nato izognejo močnemu magnetnemu grajenju pulsarja.

    V tem procesu je veliko korakov in veliko negotovosti. Natančneje, raziskovalci želijo vedeti, koliko energije pulsarja gre v izdelavo teh elektron-pozitronskih parov. Je del odstotne točke? Ali pomemben skupek, približno 20 ali celo 40 odstotkov energije pulsarja? Če bi slednji lahko pulsari naredili dovolj pozitronov, da bi razložili presežek antimaterije.

    Raziskovalci so morali najti način za merjenje števila elektronov in pozitronov, ki prihajajo iz pulsarjev. Na žalost je to izredno težka naloga. Elektroni in pozitroni, ki se napolnijo z delci, se bodo zankali in utirali po galaksiji. Če odkrijete eno od Zemlje, je težko vedeti, od kod je prišel.

    Observatorij gama-žarkov visoke nadmorske vode Cherenkov (HAWC) zazna visokoenergijske gama žarke in kozmične žarke

    Gamma žarki na drugače, držite naravnost pot. S tem v mislih so raziskovalci, ki so sodelovali z observatorijem za gama-žare v visoki nadmorski višini v Mehiki, pred kratkim opravili podrobne študije dveh relativno svetlih in relativno bližnjih pulsarjev, Geminga in Monogem. Preučevali niso samo gama žarke, ki prihajajo iz samega pulsarja, temveč tudi superenergetske gama žarke (1000-krat bolj energično od presežka, ki poteka iz galaktičnega centra), ki so se pojavili kot relativno široki halo okoli pulzarjev. Skozi ta halo so visokonergijski elektroni, ki prihajajo iz pulza, trčili z nizkoenergetskimi fotoni iz zvezdne svetlobe. Trije trki so prenašali ogromne količine energije v pokončne fotone, kot je kladivo, ki je v orbito uničil kroglice za golf.

    V začetku tega leta je ekipa, ki je vključevala Hooper in Linden, objavila študijo, ki je primerjala svetlost pulsarjev s svetlostjo njihovih halos. Ugotovili so, da je bilo treba od 8 do 27 odstotkov energije Geminge pretvoriti v elektrone in pozitrone, je dejal Linden. Za Monogem je bil dvakrat toliko. "To pomeni, da pulsari proizvajajo ogromno populacijo elektronov in pozitronov v naši galaksiji," je dejal Linden.

    Slatyer je dejal, da je raziskava "prvič, ko smo dejansko imeli kakršen koli ročaj na spektru visokoenergetskih pozitronov, ki jih proizvajajo pulsarji, zato je to velik korak naprej. «

    Delo prav tako pomaga razložiti čuden presežek zelo visokih energij gama žarkov, ki ju je pred desetimi leti odkril detektor Milagro v New Mexico. Sevanje bi lahko izhajalo iz pulsarnih elektronov in pozitronov, ki pospešujejo zvezdno svetlobo okolja.

    Maščoba teme

    Ostanki ostajajo: našli dovolj pulsarjev, da bi upoštevali vse skrivnostne emisije. "Morali bi videti približno 50 [bright] pulsarjev v galaktičnem središču za proizvodnjo presežka," je dejal Linden. "Namesto tega smo našli samo peščico." Podobno še vemo, da v preostalem delu galaksije še ni dovolj pulsarjev, da bi razložili presežek pozitrona ali obilo ultra-visoko energijskih gama žarkov, ki sta jih našli Milagro in HAWC

    Vprašanje se ne strinja s pulsarjem, čeprav veliko. Upajo, da bo v bližnji prihodnosti nova generacija radijskih teleskopov, kot sta MeerKAT v Južni Afriki in načrtovani naslednik, Kvadratni kilometrski array v Južni Afriki in Avstraliji, našli najdaljše nevidne radijske vire v naši galaksiji

    Torej je poravnana razprava o črni materiji? Za pozitrone se zdi, da je tako. Medtem ko so mnogi raziskovalci v preteklosti navdušili nad interpretacijo temne snovi, se večina zdaj nagiba k pulsarjem.

    In v galaktičnem središču so pulsari "Occamov britanski kandidat", je dejal Slatyer. "Podatke lahko prav tako razložite s scenarijem izničenja temne snovi, vendar smo vedeli, da so tam pulsarji in ne vemo, ali se temna snov izniči, zato bi lahko razmislili o enostavnejšem scenariju pulsarja."

    Po Slatyerjevi razlagi tematske vsebine za galaktični center bi se še lahko vrnila, in res obstaja še en način za preizkušanje hipoteze o temi. Ko kozmični žarki interagirajo z medzvezdnim materialom in v teoriji med anomilacijami v temi snovi, proizvajajo antiprotone, antipartikalni dvojčkov protona. Pulsari ne morejo proizvajati antiprotonov. Če bi raziskovalci našli več antiprotonov, kot bi jih lahko kozmični žarki pripisali, bi odkritje povečalo scenarij temne snovi. To je točno tisto, kar so pokazali predhodni rezultati AMS: možen presežek antiprotonov, ki je lahko skladen z uničujočimi delci temne snovi. AMS znanstveniki ne izdelajo nobenih sklepov o viru antiprotonov, vendar so letos izšli dve temi, ki so pokazali, da bi lahko bila temna snov za antiprotonskim presežkom.

    Za Linden bi potrditev pulsarja pomenila še več. Že desetletja je dejal, ko smo razmišljali o energiji kozmičnih žarkov v našem vesolju, smo vedno razmišljali o supernovah, ki proizvajajo protone, ki nato ustvarjajo vse kozmične žarke, ki jih zaznamo. "Imeli smo to res lepo sliko, kjer supernovas proizvaja vse," je dejala Linden. "Vse se združi in izgleda kot nalašč."

    Ampak pri postavljanju tega modela se energetika iz pulsarjev na splošno zanemarja, kljub temu, da je pulsar med najbolj energetskimi objekti v vesolju. "Torej, če ta nova slika ostane in pulsari povzročajo te ekscese, potem resnično spremeni našo interpretacijo vira večine zelo energičnega sevanja v galaksijah in morda celo vesolju", je dejal Linden.

    primer Pulsars: 3, temna snov: 0, vsaj za zdaj. "Ampak jaz bi lagal, če bi rekel, da ne želim, da bi ti signali postali temna snov", je rekla Linden. "To bi bilo tako, veliko bolj razburljivo".

    Prvotna zgodba je bila ponatisnjena z dovoljenjem Quanta Magazine, uredniško neodvisne publikacije Fundacije Simons, katere poslanstvo je izboljšati razumevanje znanosti s področja javnega obveščanja tako, da pokriva razvoj in trende na področju raziskav v matematiki in fizikalnih znanostih in življenju.