É sábado, o que significa que num universo onde a seta do tempo anda para trás, as pessoas têm que ir trabalhar amanhã. Em um universo tão hipotético, Garfield odeia sextas-feiras – difícil de imaginar. Esta semana, analisamos várias centenas de desenvolvimentos científicos inovadores, quatro dos quais destaquei aqui, incluindo um novo estudo de geoengenharia, um avanço na segurança da informação quântica e a escuta dos sonhos melodiosos dos pássaros.

Nuvens infrigidas

Durante o eclipse solar de segunda-feira, à medida que a luz no Brooklyn ficava mais fraca e a temperatura caía notavelmente oito graus, ocorreu-me:bloquear o sol é uma ótima maneira de resfriar a atmosfera (tenho um diploma de associado de uma faculdade credenciada). ). Acontece que há décadas que os investigadores consideram abordagens de geoengenharia com interesse (e muitas vezes com puro terror).

Agora, investigadores da Universidade de Birmingham que modelam o brilho das nuvens marinhas determinaram que funciona principalmente aumentando a quantidade de cobertura de nuvens, sendo responsável por até 90% do seu efeito de arrefecimento. Os modelos anteriores focavam principalmente no efeito da injeção de aerossol para aumentar o brilho das nuvens e refletir a luz solar exatamente de onde ela veio. A ideia é borrifar na atmosfera minúsculas partículas reflexivas, que se misturam às nuvens e aumentam seu brilho; experimentos estão em andamento na Austrália, enquanto pesquisadores oceânicos buscam reduzir o branqueamento da Grande Barreira de Corais.

No estudo atual, os pesquisadores estudaram a injeção natural de aerossol da erupção do Kilauea, no Havaí, usando modelos de aprendizado de máquina, dados de satélite e dados meteorológicos históricos. Durante os períodos de atividade vulcânica, eles estimam que a cobertura de nuvens aumentou até 50% e produziu um efeito de resfriamento de até -10 W m ^-2 regionalmente.

Imagem atualizada

Pesquisadores da Universidade de Buenos Aires aproveitaram seus 20 anos de pesquisa sobre a ativação muscular aviária para transformar dados neurais de um pássaro inconsciente que sonha com um confronto territorial em canto sintético de pássaro. Durante o sono, as aves exibem padrões de atividade em seus músculos que correspondem a comportamentos conhecidos, incluindo sinais para a musculatura relacionados à vocalização.

Da mesma forma, humanos e outros animais exibem ativações musculares durante os sonhos que são análogas às atividades de vigília. O pássaro, um papa-moscas chamado grande kiskadee (nomeado por seu canto característico), foi escolhido por seus mecanismos físicos de canto bem estudados. Enquanto a ave dormia, os pesquisadores observaram que ela erguia a crista de penas num gesto associado ao comportamento territorial; usando um modelo dinâmico do aparelho vocal suboscino, os pesquisadores transformaram dados derivados da atividade muscular seringal da ave no canto territorial distinto do grande kiskadee.

“Senti uma grande empatia ao imaginar aquele pássaro solitário recriando uma disputa territorial em seu sonho. Temos mais em comum com outras espécies do que normalmente reconhecemos”, diz o autor do estudo, Gabriel Mindlin.

Snooker imaginário

Os pesquisadores há muito usam um jogo de bilhar idealizado como modelo para fenômenos matemáticos e físicos. Supondo uma mesa de bilhar perfeita e uma bola branca perfeitamente esférica com atrito zero, por exemplo, a bola ricocheteará para sempre nas paredes da mesa.

As questões que os teóricos exploram incluem coisas como:"A bola alguma vez retorna ao seu ponto inicial?" "A bola alguma vez visita todos os pontos da mesa?" E o que acontece se você variar o ponto de partida ou o ângulo da tomada inicial?

Essas questões são aplicáveis ​​em muitos contextos matemáticos, incluindo explorações do caos. Agora, um grupo de investigadores da Universidade de Amesterdão modificou esta experiência mental com uma nova restrição:e se a bola fosse impedida de cruzar o seu próprio caminho? O resultado é que o tamanho da mesa fica cada vez menor. A nova restrição revela que a bola eventualmente fica presa na mesa pelo seu próprio caminho e que é mais provável que fique presa em algumas partes da mesa do que em outras.

Isto é interessante para os biólogos, porque muitas espécies seguem os seus próprios caminhos enquanto procuram alimento – por exemplo, para evitar áreas anteriormente exploradas. Os pesquisadores apontam que os fungos viscosos unicelulares usam esses caminhos que evitam a si próprios. “Os resultados ajudar-nos-iam a compreender melhor estes sistemas biológicos e talvez até a incorporar as lições que aprendemos para otimizar esta forma de bilhar com memória para utilização em robôs”, diz o coautor Mazi Jalaal.

Quanta enfeitiçado

Os físicos da Universidade de Oxford sabem que atualmente você não tem um computador quântico em sua casa, mas se tivesse, eles acham que provavelmente você gostaria de fazer upload de fotos e outros enfeites para a nuvem. Quero dizer, existem alguns desafios assustadores pela frente para a computação quântica, como encontrar um qubit que permaneça coerente em temperaturas acima do zero absoluto, só para começar. Mas, hipoteticamente, se o fizessem, e fosse possível produzir eletrodomésticos em massa com hardware de computação quântica, seria desejável que a sua ligação à nuvem fosse segura.

Os pesquisadores descrevem a “computação quântica cega”, um avanço em redes quânticas seguras que usam íons presos e fótons únicos. No laboratório, eles conectaram um servidor de computação quântica a um detector de fótons por meio de um link de rede de fibra. Com seu sistema, é possível acessar sistemas quânticos remotos, processar informações confidenciais por meio de algoritmos secretos e verificar se os resultados estão corretos sem revelar informações secretas.

Os cálculos incorrem em correções que devem ser aplicadas a todos os cálculos seguintes, exigindo informações em tempo real para cumprir o algoritmo. Eles imaginam um dispositivo que seria conectado a um laptop para proteger os dados durante o uso de serviços de nuvem quântica.

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