Том 489, № 5 (2019)

Математика

Дискретные билинейные неравенства Харди

Джейн П., Степанов В.Д., Шамбилова Г.Э.

Аннотация

Изучена задача характеризации билинейного неравенства Харди в дискретной форме.

Доклады Академии наук. 2019;489(5):445-448
pages 445-448 views

Тождества в алгебрах и комбинаторные свойства двоичных слов

Зайцев М.В., Реповш Д.Д.

Аннотация

Мы рассматриваем полиномиальные тождества и рост коразмерностей неассоциативных алгебр над полем нулевой характеристики. Предлагается новый подход, позволяющий строить примеры неассоциативных алгебр, используя заданное бесконечное двоичное слово. Последовательность коразмерностей такой алгебры тесно связана с комбинаторной сложностью определяющего слова. Эти конструкции дают новые примеры алгебр с аномальным ростом коразмерностей. Первое важное достижение такого подхода заключается в том, что наши алгебры конечно порождены. Второе состоит в том, что асимптотическое поведение последовательностей коразмерностей сильно отличается от всех предыдущих примеров.

Доклады Академии наук. 2019;489(5):449-451
pages 449-451 views

О взаимно обратных преобразованиях функций на полупрямой

Протасов В.Ю., Широков М.Е.

Аннотация

Рассматриваются два преобразования функций на полупрямой и доказывается, что их композиция даёт вогнутую мажоранту для любой неотрицательной функции. В частности, на классе неотрицательных вогнутых функций данная композиция есть тождественное преобразование. Указаны приложения этого результата в теории операторов в гильбертовом пространстве и в теории квантовых систем. Сформулирован ряд открытых задач.

Доклады Академии наук. 2019;489(5):452-455
pages 452-455 views

Метод оценки показателя Хёрста фрактального броуновского движения

Савицкий А.В.

Аннотация

В работе изучаются процесс фрактального броуновского движения, а также статистические оценки показателя Хёрста и их свойства. Этот случайный процесс широко используется при построении моделей различных событий, эффектов и трендов, включая так называемые процессы с длительной памятью. Впервые упоминание модели с показателем Хёрста H появилось в работе британского климатолога Гарольда Хёрста, опубликованной в 1951 г., в которой он изучал поведение изменений стоков реки Нил. Впоследствии модифицированная модель фрактального броуновского движения нашла широкое применение в финансовых анализах различных показателей стабильности. В связи с востребованностью такого рода процессов актуальными являются задачи об экстраполяции значений процесса на некоторое количество шагов вперёд, а также задача о точечной оценке показателя Хёрста H. Именно второй задаче и посвящена данная работа.

Доклады Академии наук. 2019;489(5):456-460
pages 456-460 views

Физика

Механизм формирования детонации при свободном распространении пламени в неограниченном пространстве

Киверин А.Д., Яковенко И.С., Фортов В.Е.

Аннотация

Решена задача о формировании детонации в результате свободного распространения пламени в неограниченном пространстве. Сформулирован механизм формирования детонации, сводящийся к локальному формированию ударных волн при развитии линейной стадии неустойчивого роста возмущений, формируемых на поверхности расширяющегося фронта пламени. Сформулированы базовые критерии создания условий для перехода к детонации по описанному механизму.

Доклады Академии наук. 2019;489(5):461-464
pages 461-464 views

Техническая физика

О механизмах коалесценции металлических нанокапель и спекания металлических наночастиц

Самсонов В.М., Талызин И.В., Васильев С.А., Алымов М.И.

Аннотация

С использованием молекулярно-динамического эксперимента и некоторых теоретических моделей исследованы закономерности коалесценции нанокапель Au и спекания твёрдых (кристаллических) наночастиц Au. Установлено, что характерное время коалесценции ℑ пропорционально радиусу исходных нанокапель r0. Как сделанный вывод, так и количественные оценки коэффициента пропорциональности между ℑ и r0 согласуются с теорией Френкеля (1946), хотя эта теория была предложена для описания коалесценции макроскопических капель.

Доклады Академии наук. 2019;489(5):465-468
pages 465-468 views

Механика

Теоретико-экспериментальный метод определения упругих характеристик наноматериалов

Фомин В.М., Филиппов А.А.

Аннотация

Представлен метод, позволяющий определять механические характеристики нанообъектов. Рассматривается гетерогенный материал, состоящий из нанофазы и связующей фазы, массовые и объёмные концентрации которых заданы. С использованием методов осреднения гетерогенный материал сводится к гомогенному, при этом механические характеристики будут связаны с осреднёнными. Считая, что механические характеристики связующего и осреднённого гомогенного материалов известны из данных экспериментов, получим систему уравнений, позволяющих определить механические характеристики нанообъектов, входящих в данный гетерогенный материал. Были проведены классические эксперименты, описывающие одноосное напряжённое и деформированное состояние материалов, что позволило в аналитической форме установить зависимости механических характеристик нанофаз в зависимости от их размеров. Приведены конкретные примеры для наночастиц диоксида кремния (порошки Аэросил и Таркосил).

Доклады Академии наук. 2019;489(5):469-472
pages 469-472 views

Химия

Катионная сополимеризация винилового эфира холестерина с винилметилсульфидом: на пути к новым биологически активным олигомерам

Маркова М.В., Татаринова И.В., Апарцин К.А., Киреева В.В., Трофимов Б.А.

Аннотация

Потенциально биологически активные олигомеры винилового эфира холестерина с винилметилсульфидом синтезированы с выходом до 81% (MМ до 5700) катионной сополимеризацией указанных мономеров в присутствии ВF3 · OEt2. Полученные олигомеры проявляют оптическую активность, превышающую таковую гомополимера винилового эфира холестерина.

Доклады Академии наук. 2019;489(5):473-477
pages 473-477 views

Физическая химия

Текстурированные материалы с экстремальным смачиванием для сбора воды из аэрозолей

Емельяненко К.А., Мельников С.Н., Прошин П.И., Домантовский А.Г., Емельяненко А.М., Бойнович Л.Б.

Аннотация

Создание методов полного и экономически эффективного сбора капельной влаги из аэрозоля, возникающего как побочный продукт отвода низкопотенциального тепла от промышленных аппаратов, является одной из ключевых задач рационального использования водных ресурсов и способствует улучшению экологии вблизи больших промышленных предприятий. В данной работе показано, как применение в каплеуловительных камерах материалов с экстремальными режимами смачивания и специфическим рельефом поверхности позволяет значительно повысить эффективность сбора капельной влаги.

Доклады Академии наук. 2019;489(5):478-482
pages 478-482 views

Геология

U-Pb-датирование, соотношение изотопов кислорода и гафния в цирконе пород внутренних океанических комплексов Срединно-Атлантического хребта: свидетельство взаимодействия молодой и древней кор в зоне спрединга дна океана

Бортников Н.С., Силантьев С.А., Беа Ф., Монтеро П., Зингер Т.Ф., Сколотнев С.Г., Шарков Е.В.

Аннотация

C помощью SHRIMP- и MC-LA-ICP-MS‑методов анализа изучены соответственно изотопный U-Pb-возраст, изотопный состав кислорода и гафния циркона из пород внутренних океанических комплексов Срединно-Атлантического хребта. U-Pb-изотопное датирование выявило четыре группы циркона: 1) 0,6-1,7 млн лет, 2) 6,7-11,2 млн лет, 3) 12,9-17,6 млн лет, 4) древнее 200 до 2044 млн лет. Величина δ18O изменяется от 4,74 до 7,2‰ и различается в разновозрастных зёрнах циркона. Соотношение изотопов гафния в цирконе с возрастом 0,6-17,6 млн лет соответствует или близко к таковому в MORB Центральной Атлантики. Изотопный состав гафния и кислорода в цирконе древнее 280 млн лет соответствует сиалической континентальной коре. Высказана гипотеза вовлечения древней “доатлантической” сиалической (≥280 млн лет) и “старой атлантической” (7-17 млн лет) кор в образование современной “юной” океанической коры при рифтогенезе при становлении медленно-спредингового Срединно-Атлантического хребта.

Доклады Академии наук. 2019;489(5):483-489
pages 483-489 views

Селективная контаминация базальтовых магм и генезис бухитов (на примере Шуфанского плато, Приморье)

Максимов С.О., Сахно В.Г., Екимова Н.А., Чубаров В.М.

Аннотация

Обсуждаются вопросы масштабной контаминации базальтов Шуфанского вулканического плато (Приморье) селективными выплавками из ксенолитов. Селективно экстрагированные из ксенолитов кремне-щелочные жидкости лишь ограниченно смешиваются с базальтовым расплавом и образуют полосы гранофира, придающие лавам такситовую текстуру. Охарактеризованы уникальные составы бухитов - химически модифицированных при диффузионном взаимодействии с базальтовой магмой и селективно-расплавленных пелитовых ксенолитов. Их минеральные ассоциации представлены высокожелезитым кордиеритом (секанинаитом), ультражелезистым герцинитом, (Al, Zr) Fe-армолколитом, Zr-ильменитом, муллитом, силлиманитом, высоколантановым монацитом, бариево-фосфатной алюмосиликатной фазой. Особенности химического и минерального состава бухитов отражают накопление в реститовом веществе ксенолитов рефракторных элементов: Al, Fe, Ti, Zr, Ni, Cr с созданием ультраглинозёмистой, ультражелезистой, изначально несмесимой металло-силикатной композиции. Низкие свинцовые изотопные отношения в Шуфанских базальтах свидетельствуют о селективной контаминации веществом древнего кратонного основания. Наблюдается последовательный рост этих значений для базальтов, контаминированных верхнекоровым веществом, что отражает и изотопный состав бухитов.

Доклады Академии наук. 2019;489(5):490-496
pages 490-496 views

Геохимия

Морфологические особенности кристаллов алмаза, возникающие при растворении в расплаве Fe-Ni-S при высоком давлении

Грязнов И.А., Жимулев Е.И., Сонин В.М., Линденблот Е.С., Чепуров А.А., Соболев Н.В.

Аннотация

Приводятся первые результаты по растворению плоскогранных кристаллов алмаза октаэдрического габитуса в расплаве Fe-Ni-S при 3,5 ГПа и 1400 °С. Установлено, что в результате растворения плоскогранные кристаллы алмаза преобразуются в кривогранные индивиды с морфологическими особенностями, характерными для алмазов из кимберлитов. Делается вывод, что подобные формы природных алмазов могли образоваться в восстановленных доменах мантии Земли до попадания в кимберлитовую магму.

Доклады Академии наук. 2019;489(5):497-501
pages 497-501 views

Геофизика

Протоны радиационных поясов как источник водорода в атмосфере Земли

Лапшин В.Б., Иванов М.С., Котонаева Н.Г., Буров В.А., Репин А.Ю.

Аннотация

Предложен сценарий пополнения экзосферы Земли атомарным водородом космического происхождения. Наблюдаемое постоянство общего содержания водорода в экзосфере свидетельствует о том, что скорости пополнения водорода за счёт высыпаний из радиационных поясов и диссипации в космическое пространство совпадают по порядку величины. Основным источником водорода в экзосфере являются протоны солнечных и галактических космических лучей и солнечного ветра, захваченные радиационными поясами Земли. Основной областью пополнения экзосферы водородом являются область Южно-Атлантической магнитной аномалии и частично полярные зоны.

Доклады Академии наук. 2019;489(5):502-505
pages 502-505 views

География

Циклитное строение изотопной диаграммы ледоминерального бугра пучения и его радиоуглеродный возраст, долина реки Сенца, Восточный Саян

Васильчук Ю.К., Васильчук Д.Ю., Алексеев С.В., Буданцева Н.А., Алексеева Л.П., Васильчук А.К., Козырева Е.А., Светлаков А.А.

Аннотация

Исследованы ледоминеральные бугры пучения - литальза, расположенные на первой террасе р. Сенца в Окинском районе Республики Бурятия. Наиболее характерной особенностью изотопных диаграмм, полученных по льду ледяного ядра, вскрытого 20-метровой скважиной, является их циклитное строение: три изотопных минимума на глубинах примерно 3-5, 9-12 и 18-21 м разделены двумя выраженными изотопными максимумами. Наиболее вероятно, что это связано с цикличностью трёхкратного подтопления растущего бугра и последующего активного испарения озёрно-болотной воды - основного источника влаги ледяного ядра литальза. На основании детального радиоуглеродного датирования органического материала из верхних горизонтов наиболее высокого и окружающих его бугров установлено время их образования. Активное накопление органического материала осушенных пучинистых грунтов происходило от 0,5 до 0,2 тыс. лет назад. Это время начала формирования многолетнемёрзлых толщ, активного льдообразования и связанного с ним пучения и формирования литальза. Возраст, по крайней мере, трёх из четырёх изученных бугров не старше 200 лет, он совпадает с похолоданием начала XIX в.

Доклады Академии наук. 2019;489(5):506-511
pages 506-511 views

Океанология

Численное моделирование изотропной океанской зыби

Геогджаев В.В., Захаров В.Е., Бадулин С.И.

Аннотация

Новый алгоритм применяется для детального моделирования эволюции изотропной зыби в однородном океане. Показано, что установление спектра Захарова-Филоненко происходит взрывным образом за короткое время. Произведено численное определение слаботурбулентной колмогоровской константы.

Доклады Академии наук. 2019;489(5):512-516
pages 512-516 views

Биохимия, биофизика, молекулярная биология

Рекомбинантный аналог белка человека SLURP-1 тормозит рост мультиклеточных сфероидов из клеток карцином

Бычков М.Л., Шулепко М.А., Шлепова О.В., Люкманова Е.Н., Кирпичников М.П.

Аннотация

Показано, что рекомбинантный аналог белка SLURP‑1 эффективно останавливает рост 3D‑моделей опухолей - мультиклеточных сфероидов, полученных из клеток карциномы кожи человека А431 и аденокарциномы лёгкого человека А549. Совместное применение препарата SLURP‑1 с гефитинибом (ингибитор рецепторов эпидермального фактора роста (EGFR)) приводит к аддитивному антипролиферативному эффекту на сфероидах из клеток А431. Полученные данные свидетельствуют о возможности создания первого в своём классе противоопухолевых средств на основе рекомбинантного SLURP‑1.

Доклады Академии наук. 2019;489(5):517-520
pages 517-520 views

Низкомолекулярное соединение ГСБ-106 имитирует клеточные эффекты BDNF в условиях сывороточной депривации

Зайнуллина Л.Ф., Гудашева Т.А., Вахитова Ю.В., Середенин С.Б.

Аннотация

На in vitro модели сывороточной депривации показано, что выживаемость нейрональных клеток SH-SY5Y обеспечивается собственной трофической активностью миметика b-изгиба четвёртой петли BDNF ГСБ‑106 (10-7 М), сопоставимой с таковой эндогенного нейротрофина (10-9 М). Анализ клеточного цикла и S‑фазы показал, что ГСБ‑106 подобно BDNF индуцирует остановку клеточного цикла в фазе G1, снижает количество клеток в S‑фазе, уменьшает количество апоптотических клеток и не стимулирует пролиферацию.

Доклады Академии наук. 2019;489(5):521-524
pages 521-524 views

Белки везикулярного цикла как показатель нейропластичности дофаминергических нейронов в чёрной субстанции мозга

Мингазов Э.Р., Павлова Е.Н., Сурков С.А., Угрюмов М.В.

Аннотация

Нигростриатные дофаминергические нейроны (ДН), участвующие в регуляции двигательной функции, обладают высокой пластичностью. При гибели до 50% этих нейронов при болезни Паркинсона выжившие нейроны обеспечивают нормальную регуляцию двигательной функции. В данной работе была поставлена задача определить, вовлечены ли белки везикулярного цикла - синтаксин Iа (Syn Ia), синаптотагмин I (Syt I), Rab5a и комплексины I и II (Cmpх I и II) - в механизмы нейропластичности в чёрной субстанции, содержащей преимущественно тела и отростки ДН. На нейротоксических моделях болезни Паркинсона у мышей показано, что при дегенерации до 50% ДН содержание Syt I, Syn Ia, Cmpх I и II, участвующих в экзоцитозе везикул, в чёрной субстанции в целом не изменяется, а в отдельных выживших ДН компенсаторно увеличивается. Таким образом, данные, полученные в этой работе, позволяют предположить, что нарушение моторного поведения, возникающее при гибели половины нигростриатных ДН, не является следствием нарушения продукции белков везикулярного цикла в выживших ДН.

Доклады Академии наук. 2019;489(5):525-529
pages 525-529 views

Флуоресцентные ДНК-зонды: исследование свойств и способов применения

Сибирцев В.С., Гарабаджиу А.В., Швец В.И.

Аннотация

Описаны результаты многолетних авторских исследований оптических и комплексообразующих свойств более 30 синтетических низкомолекулярных флуорофоров, специфичных к ДНК. Эти исследования позволили существенно расширить уже имеющуюся базу данных свойств подобных соединений, а также уточнить представления о закономерностях, связывающих свойства флуорофоров с их структурой, и сформулировать рекомендации по конструированию новых, эффективных, специфичных к ДНК флуорофоров. Результаты этих исследований могут быть использованы, в частности, при разработке новых экспрессных методов диагностики различных заболеваний, биотестирования про- и антибиотических свойств различной продукции и отходов и т.п.

Доклады Академии наук. 2019;489(5):530-534
pages 530-534 views