TOP objave (marec 2018)

Foto: Hans via Pixabay.

Objavljamo nov paket vrhunskih objav slovenskih raziskovalcev in raziskovalk v imenitnih znanstvenih publikacijah! V marčevski izdaji rubrike TOP objave, ki jo pripravljamo v sodelovanju s Fakulteto za informacijske študije v Novem mestu, več o objavah raziskovalcev in raziskovalk Biotehniške fakultete, Fakultete za poslovne vede, Pedagoške fakultete Univerze v Mariboru, Instituta Jožef Stefan ter Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani:

  • Biotehnologija: poljščine in čebele
  • Fizika osnovnih delcev: dokaz sipanja svetlobe pri trkih svinčevih ionov
  • Fizika tekočih kristalov: zvite magnetne strukture v tekočih kristalih
  • Izobraževanje: didaktične igre pri predmetu družba v osnovni šoli
  • Računalniška ekonomija: modeliranje zaupanja v lastno mnenje

BIOTEHNOLOGIJA: POLJŠČINE IN ČEBELE

Intenzivna pridelava poljščin zahteva uporabo kemikalij, ki lahko delujejo tudi na ne-tarčne organizme, kot so čebele. Povečana uporaba pesticidov, čebelji patogeni ter med-vrstni prenos parazitov in patogenov, so verjetni vzroki za množično odmiranje čebel, ki imajo pomembno vlogo pri opraševanju.

Na Biotehniški fakulteti Univerze v Ljubljani preučujejo posamične in skupne učinke kemikalij in čebeljih škodljivcev. Domnevajo, da kemikalije in patogeni lahko delujejo sinergistično ali antagonistično.

V predstavljeni študiji so Tanja Tesovnik, Ivanka Cizelj, Minja Zorc, Manuela Čitar, Janko Božič, Gordana Glavan in Mojca Narat opisali vpliv pesticida tiametoksama in hkratne okužbe z varojami (Varroa destruktor) na nivo izražanja genov v belookih in rjavookih bubah čebel delavk (Apis mellifera carnica). Ugotovili so, da ima sam pesticid vpliv na vzorec izražanja imunskih genov že v zgodnjih razvojnih fazah čebel, v primerjavi s tistimi, ki niso bile v stiku s pesticidi. Še večji vpliv so opazili ob hkratni prisotnosti varoje in pesticida. Izpostavljenost stresorjem v zgodnjih razvojnih fazah lahko vpliva na imunsko odzivnost odraslih čebel.

Rezultate so objavili v mednarodni reviji PLoS ONE.

SLIKA: Izražanje imunskih genov pri belookih in rjavookih bubah, izpostavljenih tiametoksamu in/ali varoji. Znak (*) označuje statistično značilne razlike glede na kontrolno skupino.

FIZIKA OSNOVNIH DELCEV: DOKAZ SIPANJA SVETLOBE PRI TRKIH SVINČEVIH IONOV

Skupina ATLAS, v kateri že več kot 20 let delujejo znanstveniki Instituta Jožef Stefan in Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani, je postregla z eksperimentalnim dokazom za proces sipanja svetlobe na svetlobi pri trkih svinčevih ionov na Velikem hadronskem trkalniku LHC v Cernu. S tem so potrdili eno prvih napovedi kvantne elektrodinamike iz leta 1933.

Svetloba ima hkrati lastnosti valovanja in delcev. Energijo nosi v obrokih – kvantih, ki jih imenujemo fotoni. Fotoni so delci brez mase in naboja. Klasično gledano, sploh ne bi imeli ne energije ne gibalne količine, torej pravzaprav sploh ne bi obstajali. Obstoj jim zagotovi šele Einsteinova posebna teorija relativnosti, kjer imajo delci, ki potujejo s svetlobno hitrostjo, lahko energijo in gibalno količino tudi ob odsotnosti mase.

Proces sipanja fotona na fotonu je eksperimentalno zelo malo verjeten, zato potrebujemo zelo veliko gostoto fotonov, oziroma zelo močni električni polji, ki se gibljeta drug proti drugemu. Če se iona na trkalniku zadosti približata, se lahko fotona zaletita drug v drugega in pustita odtis v našem detektorju. Takih dogodkov, ko dobimo v detektorju ATLAS le dva visokoenergetska fotona in nič drugega (slika), so v letu 2015 izluščili 13, pri čemer so prečesali okoli 4 milijarde trkov med svinčevimi ioni.

Pod članek v prestižni reviji Nature Physics se je med okoli 2800 avtorji podpisalo tudi 13 članov slovenske skupine: Vladimir Cindro, Andrej Filipčič, Andrej Gorišek, Bojan Hiti, Luka Kanjir, Borut Paul Kerševan, Gregor Kramberger, Boštjan Maček, Igor Mandić, Marko Mikuž, Miha Muškinja, Tina Šfiligoj in Grygorii Sokhrannyi.

SLIKA: Eden izmed 13 izbranih dogodkov v naboru kandidatov za sipanje svetlobe na svetlobi. Sipana fotona vidimo kot odloženo energijo – elektromagnetni plaz v kalorimetru.

FIZIKA TEKOČIH KRISTALOV: ZVITE MAGNETNE STRUKTURE V TEKOČIH KRISTALIH

Tekoči kristali so predvsem znani po uporabi v sodobnih elektronskih napravah. Znanost pa vedno znova odkriva nove tekočekristalne sisteme z različnimi lastnostmi in novimi možnostmi uporabe.

Z dodajanjem magnetnih nanoploščic v urejeno strukturo tekočega kristala je mogoče material spremeniti tako, da postane feromagneten.

Sodelavci z Instituta “Jožef Stefan” Peter Medle Rupnik, Darja Lisjak, Martin Čopič, Simon Čopar in Alenka Mertelj so preučevali pojave v takšnem feromagnetnem kiralnem tekočem kristalu, za katerega je značilno, da tvori zvite strukture. Preučevali so zakonitosti strukturnih prehodov in pokazali, kako je mogoče te prehode nadzorovati s kombinacijo zunanjega magnetnega in električnega polja. Takšne in podobne raziskave povečujejo razumevanje kompleksnih tekočekristalnih sistemov in v prihodnje utegnejo bistveno razširiti njihovo uporabno vrednost.

Študija je bila objavljena v reviji Science Advances.

SLIKA: Shema strukture tekočega kristala zaprtega v tekočekristalno celico.

IZOBRAŽEVANJE: DIDAKTIČKE IGRE PRI PREDMETU DRUŽBA V OSNOVNI ŠOLI

Zanimanje za uporabo didaktičnih iger pri pouku v zadnjem obdobju narašča.

Kar nekaj znanstvenikov v mednarodnem prostoru je proučevalo in dokazalo pozitivne učinke iger na različnih nivojih izobraževanja.

Raziskovalki Vlasta Hus in Polona Jančič s Pedagoške fakultete Univerze v Mariboru sta analizirali podatke 177 anket, ki so jih izpolnjevali učitelji, 290 anket, ki so jih izpolnjevali učenci, in opazovali 56 učnih ur družbe v 4. in 5. razredu. Cilj je bil raziskati uporabo didaktičnih iger pri pouku, odnos učencev do didaktičnih iger in izvor didaktičnih iger. Rezultati med drugim kažejo, da se didaktične igre pri družbi premalo uporabljajo tudi zato, ker učitelji nimajo na voljo nabora didaktičnih iger, ki bi jih lahko uporabili pri družbi.

Avtorici sta rezultate raziskave objavili v mednarodni reviji Creative Education.

SLIKA: Grafični prikaz strukturnih odstotkov uporabe didaktičnih iger pri učnih urah družbe.

RAČUNALNIŠKA EKONOMIJA: MODELIRANJE ZAUPANJA V LASTNO MNENJE

Matjaž Steinbacher in Mitja Steinbacher s Fakultete za poslovne vede iz Ljubljane sta simulirala model, kjer posamezniki izmenjujejo mnenja in jih prilagajajo glede na strpnost do slišanega in stopnjo zaupanja v lastno mnenje. Avtorja preverjata pogoje, pod katerimi prihaja do konsenza, mnenjskih razredov, oziroma pogoje za pojav stalnega spreminjanja mnenj.

Eden izmed osrednjih prispevkov avtorjev je v zaznavi t.i. Popperjevega paradoxa, stanja, ko povečana strpnost zmanjša vpliv skrajnih in ortodoksnih mnenj, ob zadosti veliki strpnosti pa se zgodi izolacija skrajnih mnenj.

Ob tem prikažeta, kako se že ob majhni stopnji strpnosti v družbi brez ortodoksnih mnenj zgodi konsenz, in identificirata zanimiv pojav: kadar smo ljudje nekonsistentni, se bo to odrazilo v stalnem spreminjanju mnenja v družbi, ki ne bo mogla doseči konsenza.

Članek sta objavila v mednarodni reviji Computational Economics.

 

Rubriko TOP objave pripravlja in ureja dr. Zoran Levnajić s Fakultete za informacijske študije v Novem mestu.

Enkrat mesečno skuša širši javnosti približati vrhunske dosežke slovenskih raziskovalcev in raziskovalk, ki so po njegovem mnenju pogosto spregledani. #TOPobjav

Več od Dr. Zoran Levnajić

TOP objave (julij 2017)

V julijski izdaji TOP objav slovenskih znanstvenic in znanstvenikov več o vrhunskih...
Beri dalje