Некоторые птички летают в отпуск на юга аж за десятки тысяч км, при этом безошибочно возвращаются на работу(нажор, размножение, воспитание) в ту же местность. Например, в 2022м году малый веретенник за 11 дней пролетел 13 560 км (не по прямой конечно, летают зигзагами)

Появляется резонный вопрос, а как это они не сбиваются с курса?
На самом деле у птахов несколько систем навигации:
Ближнего радиуса действия - знакомые места узнают по обычной зрительной памяти: крупные реки, горные хребты, береговые линии и даже запахи, ну прям как человек ориентируясь в знакомом с детства городе/лесу. Но, как понимаете, даже большому человеческому мозгу почти нереально запомнить дорогу в десятки тысяч км. Тут тысячу без нафигатора в телефоне или бумажной карты фиг запомнишь с первого раза. Для дальней навигации это уже не подходит.
По компасу - Ну это скорее всего для коррекции курса, что бы знать своё местоположение, прямо как навигация в море без спутников. Дневные и ночные птицы определяют свой путь по положению Солнца и звёзд соответственно. У Джеймса Кука видать учились, ну или он у птиц.
Ну с самое интригующее, по магнитному полю Земли. И да, это поле они используют не так как вышеупомянутый Джеймс Кук. Они буквально видят это самое магнитное поле. Получается эдакий сверхкомпас, который не только направление показывает (работает на коротких дистанциях), но они просто строят карту магнитного поля Земли. В отличие от зрительной запоминать надо гораздо меньший объём.

На картинке эксперимент, доказывающий это. Маленьким электромагнитным полем учёные сбивали работу этого компаса, и смотрели а что же из этого выйдет... А получалось, что птахам пофиг на енти микрогенераторы. А вот на большие - нет. Для начала они с этими маленькими генераторами птиц запирали в глухой клетке (исключить зрительные ориентиры) и наблюдали куда они будут двигаться. А потом заперли в одной большой глухой клетке и врубили эл.магнитное поле, покрывающее всю клетку - вот тогда птички "потерялись", как та самая "девочка Гадя".

До этого эксперимента учёные думали, что птахи чувствуют эл. магнитное поле блягодаря  криптохромам в глазах, но вот это как раз и опровергли - глаза ни причём. Сами же белки-критохромы не только фиксируют фотоны, но ещё и хим. процессы протекающие при этом зависят от магнитного поля. Вот такая там замудрёная квантовая система пашет.

Несмотря на то, что основной всё ещё остаётся теория о компасе в глазах птах, но поиски "компаса" в других местах продолжаются, и если найдут то наверняка старые представления или будут дополнены, или полностью изменены. Как говорится, чем глубже в лес...

Любуйтесь

Скачано с ютубов и прочих ресурсов.

Эти бактерии в 2022м году нашли в мангровых зарослях Карибского моря.

Длина достигает внушительных 2 сантиметров, толщина всего 0.15 миллиметра. Видна невооружённым глазом.

Источник

17 апреля инженеры НАСА отдали команду Воябджеру-1 на частичное отключение ещё одного прибора LECP.

LECP (Low Energy Charged Particle instrument) предназначен для изучения низкоэнергетичных заряженных частиц. Точно такой же прибор есть и на Вояджере-2, но ради экономии энергии его отключили ещё марте 2025 года.

Всё дело в том, что изотопный источник питания не вечен и инженерам NASA ради экономии энергии приходится жертвовать приборами. Увы, приборчик отпахал 49 лет, но юбилей ему отметить не дали. За это время он передал на Землю ценнейшую инфу о распределении  ионов, электронов и космических лучей, исходящих из нашей Солнечной системы и галактики.
Благодаря ему были обнаружены фронты давления и области с различной плотностью частиц в пространстве за пределами нашей гелиосферы. Но отключили LECP не полностью, оставили в работе двигатель, который вращает платформу, это даст возможность включить данное устройство в дальнейшем, по всей видимости это единственный механический компонент и если остановить моторчик, то стартануть его уже не удастся. Потребляет он всего 0.5 ватта.

Из научных приборов на Вояджере осталось в работе всего два - первый улавливает плазменные волны, второй который измеряет магнитные поля.

И да, сейчас Вояджер-1 находится  на расстоянии 25 миллиардов километров от Земли, т.е. примерно в 23х световых часа. Надеюсь он сможет достичь расстояния в один световой день в работающем состоянии.

Источник

Само яйцо листозавра было найдено ещё в далёком 2008 году.

Изучить содержимое находки смогли только сейчас с помощью мощного синхротрона. Полученные снимки показали, что зародыш погиб прямо внутри яйца, т.к. две половинки нижней челюсти ещё не сраслись, а значит питаться самостоятельно не мог.

А вот так он должен был выглядить взрослым:

4 апреля сего года оно сожрало комету C/2026 A1:

Эта комета уже разваливалась и рядом с ней летел её же кусок диаметром около 100-200 метров. Сама же комета красиво и плотно въехала в само Солнце.

А вот её кусок пытался долететь до нашей звезды уже 8 апреля, но, из-за малых размеров повторить самоубийственный подвиг мамы не смог - испарился в солнечной атмосфере.

А вот в ВК уже разукрашенное видео:

Всем этим счастьем поделился с нами коронограф LASCO/C2 на борту космической обсерватории SOHO.

Очень редко в ленте мыло.сру можно встретить достойную статью, обычно какой-то бред сивой кобылы. Но тут нарвался на нормальную статью (или это нейросеть у них научилась нормально писать). Привожу копипасту полностью без моих вмешательств.

Специалистам наконец удалось выяснить, почему знаменитая картина Сальвадора Дали «Искушение святого Антония» (1946) со временем изменила вид. Необычная неровность и неравномерный блеск поверхности оказались не художественным приемом, а следствием раннего химического разрушения слоя краски.

«Искушение святого Антония» Сальвадора Дали — одна из жемчужин коллекции Королевских музеев изящных искусств Бельгии. Но уже в 1960‑е реставраторы заметили, что некоторые участки — фигура святого, уступ скалы, архитектурные детали и шествие фантастических слонов — выглядят неоднородно, краска в этих местах теряет блеск и покрывается микротрещинами. Специалисты не могли понять, это намеренный художественный прием Дали или деградация материалов картины? Международная команда ученых из Льежского университета, Королевских музеев Бельгии, Сорбонны и Венецианского университета Ка' Фоскари провела масштабное исследование и нашла ответ на этот вопрос.

Чтобы разобраться в проблеме, специалисты применили целый арсенал методов: от фотографий высокого разрешения в видимом и ультрафиолетовом свете до рентгенофлуоресцентного картирования, спектроскопии и хроматографии. Параллельно они изучили архивные фотографии картины 1947 и 1965 годов. Сравнение показало, что изменения были заметны уже до того, как музей приобрел работу в 1965 году — всего через два десятилетия после ее создания. Значит, деградация началась очень рано, вероятно, еще в процессе высыхания и затвердевания красочных слоев.

Ключевым виновником оказались цинковые белила. Карты элементного распределения выявили четкую корреляцию: поврежденные зоны совпадают с участками, где слои с цинковыми белилами нанесены поверх свинцовых белил. Там же, где цинковые белила лежат прямо на грунте, деградации нет.

Не менее важную роль сыграл любимый материал Дали — янтарный лак. Художник называл янтарь «возвышенным» связующим и широко использовал лак на его основе. Химический анализ подтвердил присутствие янтарной кислоты — маркера балтийского янтаря — в верхних красочных слоях. Именно эти слои оказались наиболее уязвимы.

Третий фактор — хлор, обнаруженный по всей поверхности картины и даже на оригинальной раме. Ученые предполагают, что загрязнение произошло при трансатлантической перевозке картины из Нью-Йорка, когда красочные слои, возможно, еще не полностью затвердели и были особенно восприимчивы к воздействию морской среды.

«Деградация произошла очень рано в жизни произведения, но на данный момент эти процессы полностью стабилизировались. Нет никакого риска в том, чтобы показывать картину публике», — подчеркивает научный сотрудник Льежского университета Катрин Дефе.

«Наше исследование позволило нам узнать больше об уникальной технике Дали: использование янтаря, который он считал “возвышенным” связующим, сыграло неожиданную роль в эволюции картины», — отмечает профессор Давид Стриве.

Таким образом, необычный вид отдельных фрагментов «Искушения святого Антония» — не замысел художника, а результат редкого сочетания материалов и обстоятельств. К счастью, процессы деградации картины давно остановились, и шедевр великого импрессиониста готов вернуться к зрителям в обновленной экспозиции музея.

Источник

Короткий познавательный пост, основанный на моей больной фантазии. Все совпадения случайны.

Обратился как-то один человек на профильном форуме с вопросом, как запустить (не сказать чтобы старую) игру на Windows 10. Игра (хотя я бы назвал это технодемо) была разработана на легендарном XNA 4.0 (земля пухом) и планировалась к выпуску через Steam Greenlight (и ему земля пухом) еще в далеком 2012, после чего заброшена и убрана со всех магазинов.

Игра была куплена тем человеком еще в тот момент, когда она легально продавалась. А спустя годы она просто перестала подавать признаки жизни. $5 за полную версию уплочены, а поиграть нельзя. Обидно.

Так как типовые решения по типу установки XNA Redistributable не помогли, то был предложен единственно возможный выход из ситуации - отладка через dnSpy.

Внимание: обратная разработка хоть прямо и не запрещена законодательно, но разрешенные случаи весьма ограниченны. В других странах разрешен явный запрет любых манипуляций через лицензию, превращающий это занятие во вполне наказуемое. Не повторяйте дома.

Так как ПО было приобретено легально и оно не работает, то этот теоретический случай допустим в соответствии со статьей 1280 гражданского кодекса.

Демонстрировать буду на бесплатной демоверсии, скачать можно здесь.

dnSpy

Театр начинается с вешалки, а программа на C# с атрибутов сборки. Они нам сейчас не сильно интересны, поэтому пытаемся сразу запускать отладку. С неизвестными программами лучше использовать виртуальную машину, так как может быть встроена какая-нибудь пакость для кулхацкеров, но мне можно и так.

Ошибка. Открываем стек вызовов и ищем место, где произошел провальный запрос в сеть.

А вот и виновник торжества. По сообщению из исключения можно сделать вполне однозначный вывод, что проблемой является скупердяйство и непредусмотрительность автора, который решил перестать платить за домен и хостинг, а вместе с этим случайно (а может и намеренно) сделал запуск игры невозможным без интернета. Так как на сайте заявлено отсутствие DRM, то это явно недосмотр.

Что тут происходит? 

Если почитать документацию на XNA, то этот метод предназначен для загрузки контента и вызывается автоматически при запуске игры. Первым делом выполняется инициализация некоторых вещей, после чего открывается файл настроек (options.xml) и начинает последовательно считываться. Как только считываются параметры аккаунта для таблицы рекордов, то происходит отправка логина+пароля на официальный сайт и попытка получить ID. Если сервер возвращает Failure, то открывается диалог входа, который можно пропустить. Если сервер возвращает число, то игра запускается. А вот если сервер недоступен, то вылетает исключение, которое никак не обрабатывается и приводит к молчаливому вылету.

На этом этапе есть 2 варианта действий:

1. Вручную отредактировать настройки и убрать пункт об аккаунте. Тогда игра будет всегда запускаться без входа.
2. Физически убрать запрос на несуществующий сайт.

Нормальные герои всегда идут в обход, так что переходим к написанию небольшого патча. (На самом деле, о первом варианте я додумался не сразу. Более того, полная версия зависает при убирании этого пункта из настроек).

Выделяем строчку с запросом и нажимает "Изменить инструкции IL". Открывается окно с заголовком "Изменение тела метода".

Это - язык MSIL. Он очень прост и сильно напоминает Forth, на самом деле, но новичка может отпугнуть.

Ключевым элементом является стек. Что такое стек я уже когда-то рассказывал. Это некоторое место, на вершину которого можно последовательно добавлять значения (числа, строки и прочие объекты), а так же снимать их в обратном порядке.

Тут мы добавляем на стек:

1. newobj: Новый объект типа "веб-клиент".
2. ldstr: Строку "http://poega.me/gamelog.php?u=".
3. ldloc.2: Значение локальной переменной под номером 2 (с типом строки)
4. ldstr: Строку "&p=".
5. ldloc.3: Значение локальной переменной под номером 3 (тоже строка).

Потом мы вызываем String::Concat(), принимающий в себя 4 строки и соединяющий их вместе. При вызове метода будут сняты 4 верхние строки со стека и добавлена новая строка.

Вызов следующего метода (WebClient::DownloadString()) снимает строку, полученную от String::Concat(), и веб-клиент. В результате должна остаться только 1 строка, возвращенная WebClient::DownloadString().

Следующим этапом мы должны снять эту строку со стека и сохранить её в локальную переменную 1, но этого не произойдет, так как WebClient::DownloadString() всегда будет проваливаться и выбрасывать исключение. Исключение, если его не обработать сразу, будет раз за разом проваливаться глубже по стеку вызовов, пока не достигнет обработчика или дна. Так как никаких обработчиков по пути нет, то исключение достигает дна и приводит к вылету.

Чтобы избежать получения исключения, мы можем убрать всё, что предназначено для запроса в сеть. Примерно вот так:

8 инструкций превратились в 2: загрузка строки с числом (которое может быть любым) и сохранение в локальную переменную под номером 1.

Сохраняем и проверяем результат.

Из декомпилированного кода полностью исчез кусок с запросом. Осталась лишь загрузка константной строки и сравнение с "Failure", которое всегда будет успешным.

Сохраняем модуль и пытаемся запускать опять.

С этой задачей успешно справился человек, который не смыслит в программировании вообще ничего. По его словам, он джва года ждал эту игру!

Но не всё так просто. Если попытаться пройти любой уровень, то вылетит то же самое исключение.

Для исправления точно так же выделяем строку и опять редактируем инструкции в теле метода. Но так как отправка статистики нонче ни на что не влияет, то просто удаляем выделенные инструкции без остатка.

А для надежности выделяем WebClient, нажимаем "Анализировать" и смотрим, где еще может ждать нас подлянка.

В Finish.Update() мы ошибку только что исправили, в Game1.LoadContent() исправили в самом начале, а Login.button1_Click(), Program.Main() и Title.Update() нас не интересуют, так как достаточно просто не делать того, что приведет к обращению в сеть (а конкретно: не открывать диалог входа, не указывать никакие аргументы при запуске и не пытаться авторизоваться через главное меню (вроде бы не реализовано)). 

Вуаля. Игра работает как прежде.

Магнетар - это нейтронная звезда с диким магнитным полем. 

Нейтронные звёзды образуются в процессе эволюции обычных звёзд с массой более 8 солнечных. После взрыва звезды остаётся остаток с массой примерно как у Солнца, но диаметром 10-20 км. При этом, если остаток будет весить более трёх солнечных, то ядро схлопнется в чёрную дыру. Такие космические тела(ну вот и ивент приплёл) не редкость в космосе и очень ярко излучают в рентгеновском и  гамма диапазонах.

Астрономы, изучали сверхновую SN 2024afav, которая вспыхнула в декабре 2024 года и заметили что, пик яркости, достигнутый примерно через 50 дней после взрыва начал уменьшаться необычным образом. Вместо плавного затухания ученые заметили серию из четырех «всплесков» – колебаний яркости, частота которых постепенно увеличивалась.

Немного подумав учёные решили объяснить это явление прецессией Лензе–Тирринга, этот эффект был предсказан Эйнштейновской общей теорией относительности и экспериментально проверен в 2011м году.

«Согласно расчетам, образовавшаяся нейтронная звезда вращается с периодом около 4,2 миллисекунды (238 оборотов в секунду или 14 285 об/мин) и обладает магнитным полем примерно в 300 триллионов раз сильнее земного – типичными характеристиками магнетара. Наши наблюдения стали решающим доказательством того, что магнетары действительно могут возникать в центре сверхярких сверхновых и питать их энергией», – заключили авторы открытия.

Источник.

С Земли вестимо, но его туда не натаскаешься, поэтому есть системы его очистки от углекислого газа. Основная для российского сегмента, называется "Воздух".

Основной является кассета с синтетическим цеолитом, улавливающим СО2, но что бы не "отравить" кассету водой воздух сначала проходит через кассету с обычным силикагелем, примерно такой, как мы видим внутри только что купленной обуви. А вот силикагель тупо продувается осушенным воздухом, таким образом поглощённая влага возвращается обратно в атмосферу МКС, а картридж с силикагелем высушивается и готов к дальнейшей работе. После того как картридж, улавливающий СО2 отдаёт его в космическое пространство, он так же готов к работе. Весь процесс такой регенерации картриджей занимает 10-30 минут.

На 2024й год кассеты с углекислотой вычищаются сбросом углекислоты "за борт". Но ведь при этом уносится и кислород, откуда же его брать для экипажа? А для этого есть система "Электрон" - это просто электролиз воды. Кислород поступает в воздух, а водород снова за борт.

На момент 24го года начали экономить и разрабатывают другую систему, в которой водород не сбрасывается за борт, а за счёт каталитической реакции с СО2 синтезируется метан (CH4) и вода,  и вот уже метан улетает "за борт". Такие системы уже существуют на подводных лодках, однако у МКС своя специфика.
Увы, используются ли CH4-системы на МКС сейчас я нагуглить не смог, данные на 24й год...

Основная фишка этого телескопа, что он смотрит в инфракрасном диапазоне, благодаря этому может видеть объекты через газопылевые облака. И вот НАСА выложила новую обработанную фотку галактики NGC 5134, которая тусуется на расстоянии 65 миллионов световых лет от нас.

А вот так 20 февраля 2026 года сфоткал её телескоп Уэбба (да, выложили сейчас, т.к. данные обработать надо было)

Так что у астрономов появилась ешё туева хуча инфы, которую надо проанализировать. Одним словом скучать им телескоп не даёт...

Научное название его Ulomoides dermestoides из клана Сопрано Чернотелок. Вроде жук как жук:

Но, этот "Уломоид" по паспорту имеет толпу кликух вроде "китайский жук", "китайский долгоносик", "арахисовый жук", "раковый жук", "жук с астмой", "жук-знахарь" (последнее из-за того, что китайцы считали его лечебным). Хоть он родом из Азии, но именно "лекарственным" свойствам распространился по всему миру. На самом деле хиноны в его организме вполне себе противовоспалительное средство, но дозировка должна быть строгой, к тому же они давно синтезируются фармацевтами. Жуков можно оставить в покое...

Но ещё удивительнее оказались личинки ентого жука. Они не только спокойно, но и с удовольствием жрут полистирол, что позволяет использовать их в качестве утилизатора этого пластика, который обычно разлагается тысячелетие. Именно ими и заинтересовались учёные мужи из Института проблем экологии и эволюции им А.Н. Северцова РАН. Провели исследования и получили интересные данные, благодаря ротовому аппарату они прекрасно жрут вспененный полистирол, грубо говоря пенопласт.

Единственное что не могут личиныши - переваривать его, но перемалывают до уровня микропластика и спокойно высир выводят его вместе с экскрементами. Более того, ихним организмам вообще до лампочки на его присутствие - никакого воздействия на них он не оказывает.

На этом снимке, опубликованном 3 июня 2015 года, космический аппарат NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) запечатлел детальный вид относительно свежего кратера. 

Кратер имеет острый край и хорошо сохранившиеся выбросы. Крутые внутренние склоны изрезаны оврагами и, возможно, содержат повторяющиеся линейные структуры на склонах, обращенных к экватору. За изменениями в этом кратере ведется наблюдение. В течение 20 лет MRO с помощью своих научных приборов изучал историю воды на Марсе. За это время он передал важные данные, которые помогут нам, когда будущие астронавты высадятся на планету и исследуют ее.

Источник

Этот вопрос до сих пор не решён. Причём ответ очень важен для понимания физики начиная с квантовой, которая работает на мизерных расстояниях и заканчивая космологией (развитие вселенной в целом).

Есть такая теория, ОТО называется, но в ней есть пугавшая покойного Эйнштейна фигня, назвали её космологической постоянной. И вот эту постоянную вычислить невозможно, её можно определить только эмпирически, т.е. вычислить на основе наблюдений нашей вселенной. От неё зависит всё в уравнениях Эйнштейна. Какой возраст Вселенной, будет она статичной, будет расширяться (пока да, расширяется), будет сжиматься и пр. Если получить точные ответы на этот вопрос, то либо отсеятся, либо будут подтверждены многие теории появления вселенной (а из физики насочиняли их тьму и ещё маленькую тележку).

Господин Эдвин Хаббл, в честь которого назван телескоп, обнаружил обнаружил, что красное смещение увеличивается с расстоянием до далёких объектов. Чем дальше объект, тем "краснее" это смещение, что и вынудило Эйнштейна ввести эту самую постоянную. А от неё многое зависит...

Естественно учёные напридумывали толпу различных методов измерения расстояния, но тут зарылась засада. Если измерения, основанные на пульсарах, цефеидах и т.д. давали оценку возраста вселенной в 13.4 миллиарда лет, то методы  полученные от космического микроволнового фона, соответствуют возрасту в  14 миллиардов лет. Но какой из этих двух возрастов является правильным? Какая в таком случае космологическая постоянная?

Исследователи из Болонского университета и Потсдамского института астрофизики им. Лейбница (AIP), а также других институтов предложили новый способ решения проблемы. Используя точные данные о звёздах, они определили возраст тщательно отобранных очень старых звёзд Млечного Пути и пришли к выводу о наиболее вероятном возрасте около 13,6 миллиардов лет. 
Т.е. они стали искать самые старые звёзды и по их спектру (читай хим. составу) определять их возраст (а там термоядерные реакции, которые описываются квантовой физикой, точность которой зашкаливающая), смогли и очень точно его определить.

Это совсем другой подход к определению возраста вселенной. Их результат 13.6 миллиарда лет, да, чуть выше чем у цефеид, но сильно ниже чем по микроволновому излучению.

В любом случае, правы они или нет, но проблема разногласия не исчезла. Где-то, что-то физики-теоретики недодумали...

Источник.

Есть такая лаборатория солнечной астрономии ИКИ РАН и ИСЗФ СО РАН (сколько нецензурных слов сразу). Ведёт телего-канал, где выкладывает некоторые фоточки и видосики с пояснениями. Вот натаскал Вам красивого буйства нашей звезды оттуда, причём выкладывает прямые ссылки на видосики, которые ведут на их же сайт, причём всё это бесплатно, без регистрации и СМС.

Здравствуйте мои дорогие мальчишечки и девчоночки! Сегодня мы с вами окунемся в увлекательный мир математики (да и не только ее мы тут затронем). Но не той, где синусы и интегралы заставляют плакать гуманитариев, а в ту, которую природа встроила по умолчанию в крошечные мозги насекомых. Какой-нибудь муравей или пчела на автомате решает сложнейшие задачи, и делает это так, что ученые такие: «А так можно было?» Так что наливайте чайку, берите печеньки, и погнали разбираться, как шестиногие ребята уделывают нас в естественных науках.

Кстати, вы также можете подписаться на меня в телеге: Дичь в Природе А еще, можете поддержать мое творчество.

Эволюция - лучший учитель
Для начала, главный вопрос: "нафига"? Зачем насекомому, у которого в голове нейронов меньше, чем у вас подписчиков, вообще нужна математика?
Ответ простой, как сатиновые трусы: выживание.
Природа - это не уютный офис с кулером и соцпакетом, а жестокий рынок, где за ресурсы идёт постоянная война. Еда, безопасность, размножение - всё это требует быть эффективным. А эффективность - это и есть математика в чистом виде.
Экономия энергии: Пролететь лишний метр? Пройти лишний сантиметр? Для крошечного организма это может стоить жизни. Нужно найти самый короткий путь.
Максимизация добычи: Как обойти все цветы на поляне, собрав максимум нектара и потратив минимум сил?
Строительство: Как построить прочное и вместительное жилище из минимума материала?
Навигация: Как вернуться домой, если тебя унесло ветром на километр?
Эволюция миллионы лет отсеивала тех, кто «считал» плохо. Муравей, который блуждал и не мог найти кратчайший путь к муравейнику, - мёртвый муравей. Пчела, которая неэффективно строила соты, - мёртвая колония. Выживали только те, в чью «прошивку» были заложены оптимальные математические алгоритмы, и это не сознательный выбор, это инстинкт, отточенный до совершенства.
Вот тут мы подходим к конкретным примерам, от которых мозг немного скрипит и заставляя уважать даже обычную муху (да, дальше может быть немного сложно. Напрягаемся).

Примеры из жизни шестиногих
Пример №1. Пчелы и их гексагональная магия
Это классика, о которой слышали многие, но не все вникали в суть. Почему пчелиные соты - это идеальные шестиугольники (гексагоны), а не квадраты или треугольники? Сейчас все разберем, не напрягайтесь.
Представьте, что вы пчела-прораб (ну так вышло). У вас есть задача: построить максимально вместительное хранилище для мёда, используя при этом как можно меньше воска. Воск - это ценный ресурс, на его производство уходит куча энергии (читай: съеденного мёда), то есть, нужно найти такую форму ячейки, которая при минимальной длине стенок (периметре) даст максимальную площадь.
Математики называют это «задачей о замощении плоскости». Если мы хотим замостить плоскость одинаковыми фигурами без зазоров, у нас есть только три варианта: треугольники, квадраты и шестиугольники.
Треугольники? Неплохо, но много стенок на единицу площади. Неэкономно. Квадраты? Уже лучше, чем треугольники. Периметр меньше при той же площади. Но можно ещё лучше. Шестиугольники? Идеально. Из всех фигур, которыми можно замостить плоскость без пробелов, именно правильный шестиугольник имеет наименьший периметр при заданной площади.
Пчёлы, не имея калькуляторов и учебников по геометрии, инстинктивно «вычислили» это миллионы лет назад. Они строят идеальные гексагоны, экономя до 20-30% воска по сравнению с квадратными ячейками. Это чистая оптимизация, за которую любой логистической компании выписали бы премию. Причем угол, под которым сходятся стенки ячеек, равен ровно 120 градусам. Это обеспечивает максимальную прочность конструкции. Пчелы - прирожденные инженеры.

Пример №2. Муравьи и задача коммивояжера
Как говорится: дальше - больше. Знакомьтесь, «задача коммивояжера» - одна из самых известных задач в теории графов и оптимизации.
Суть задачи: есть несколько городов (точек), которые нужно посетить. Как проложить маршрут, чтобы побывать в каждом городе ровно один раз и вернуться в начало, пройдя при этом наименьшее расстояние?
Казалось бы, чего сложного, но если городов становится больше 10-15, количество возможных маршрутов растёт в геометрической прогрессии. Даже для современных суперкомпьютеров нахождение абсолютно идеального решения для большого числа точек - задача очень сложная, но посмотрим на муравьёв.
Когда муравей-разведчик находит источник пищи, он возвращается в муравейник, оставляя за собой феромонный след. Другие муравьи чуют этот след и бегут по нему к еде, но фишка вот в чём: сначала они бегут хаотично, разными путями, но чем короче путь, тем быстрее муравей сбегает туда-обратно и обновит след, и чем чаще след обновляется, тем он сильнее пахнет.
Получается система с положительной обратной связью:

1. Сначала есть много разных тропинок.
2. Самая короткая тропинка используется чаще всего.
3. На ней концентрация феромонов становится самой высокой.
4. Новые муравьи с большей вероятностью выбирают самый пахучий (то есть самый короткий) маршрут.
5. Через некоторое время почти вся колонна марширует по оптимальному, самому короткому пути.
Это называется «муравьиный алгоритм». Он настолько крут, что люди взяли его на вооружение для решения реальных логистических задач: маршрутизация в телекоммуникационных сетях, логистика доставки товаров, да много где ещё. Муравьи, сами того не зная, создали один из самых элегантных эвристических алгоритмов оптимизации. Они не находят гарантированно идеальное решение, как суперкомпьютер, но находят достаточно хорошее решение за невероятно короткое время, а для выживания этого более чем достаточно.

Пример №3. Цикады и простые числа
Вот эти ребята прямо очень крутые. Есть такие цикады в Северной Америке, род Magicicada. Их жизненный цикл - это долгий путь, который при этом четко выверен в долгосрочной перспективе. Они проводят под землёй в виде личинок 13 или 17 лет. Не 12, не 15, не 18. А именно 13 или 17. Это простые числа, которые делятся без остатка только на себя и на единицу, но зачем цикаде знать теорию чисел?
А это, ребятули, гениальная стратегия выживания, основанная на чистой математике. У хищников, которые питаются цикадами, тоже есть свои циклы популяционных взлётов и падений. Допустим, у какого-то хищника пик численности каждые 4 года, или 5 лет, например, а теперь пошли считать:
Если бы цикады вылезали каждые 12 лет, они бы регулярно попадали на пир к этому хищнику (12 делится на 4). Каждую третью встречу хищник был бы на пике формы. Если бы цикады вылезали каждые 15 лет, они бы пересекались с хищником, чей цикл 3 или 5 лет. А вот если твой цикл – 13 лет? Хищник с 4-летним циклом встретится с тобой только раз в 4 * 13 = 52 года, а хищник с 5-летним циклом – раз в 5 * 13 = 65 лет. Шансы на совпадение пиков численности хищника и появления цикад на поверхности резко снижаются.
Использование простых чисел в жизненном цикле минимизирует вероятность совпадения с циклами хищников, которые, как правило, имеют более короткие и составные циклы (2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12 лет). Это как если бы вы играли в лотерею, где выигрышный номер - простое число, на которое вы поставили, а все остальные игроки ставят на составные, и шансы на то, что никто кроме вас не угадает номер, значительно выше.
Это не просто адаптация, это эволюционная стратегия, основанная на глубоком понимании (пусть и неосознанном) теории чисел. Цикады - живое доказательство того, что математика - это не только абстрактные формулы, но и мощнейший инструмент выживания.

Пример №4. Пчелы. Навигация и "танец виляния"
Вернемся к пчелам, ведь они не только строят идеальные соты, но и являются виртуозными навигаторами и коммуникаторами. Когда пчела-разведчик находит новый источник нектара, она возвращается в улей и исполняет знаменитый "танец виляния". Однако это не просто пляски, а сложнейшая система передачи информации, которую можно описать с помощью векторной алгебры.
Танец состоит из двух основных элементов:
Направление виляния. Пчела виляет брюшком, двигаясь по прямой линии. Угол этой линии относительно вертикали (на соте) указывает направление к источнику пищи относительно солнца. Если пчела виляет прямо вверх, это означает, что еда находится прямо по направлению к солнцу. Если под углом 30 градусов вправо от вертикали, то еда находится на 30 градусов вправо от солнца. Это чистая тригонометрия и угловые измерения.
Длительность виляния. Чем дольше пчела виляет брюшком на прямой линии, тем дальше находится источник пищи, а это прямо пропорциональная зависимость, своего рода "шкала расстояний".
Другие пчелы, наблюдая за танцем и считывают эту информацию. Они не просто копируют движения, они интерпретируют их: зная где находится солнце (даже в пасмурную погоду, благодаря поляризованному свету), и, используя угол танца, вычисляют точное направление полета. Длительность виляния дает им представление о том, сколько энергии нужно потратить на полет.
Это не просто "покажи, куда лететь", а передача вектора - величины, имеющей и направление, и длину. Пчелы, по сути, обмениваются векторными координатами, позволяя всей колонии эффективно эксплуатировать найденные ресурсы. Это сложнее, чем GPS-навигатор, потому что они используют динамическую систему отсчета: положение солнца, которое постоянно меняется (а у нас некоторые по карте в телефоне не могут понять куда идти).

Пример №5. Пауки и их сети. Геометрия и оптимизация материалов
Да, я знаю, что пауки - не насекомые, а паукообразные, но их инженерные способности настолько впечатляют, что мы не станем проходить мимо. Паутина - это не просто липкая ловушка, это шедевр инженерной мысли, где каждый элемент рассчитан с математической точностью.
Представьте себе задачу: создать максимально прочную и эффективную ловушку, используя минимальное количество материала (паутины), которая при этом будет устойчива к ветру, дождю и конвульсиям добычи.
Пауки-кругопряды строят свои знаменитые радиальные сети, в основе которых лежит идеальная геометрия.
Радиальные нити. Они расходятся от центра, как спицы у колеса или зонтика. Их функция - структурная прочность, ведь они должны быть максимально натянуты и равномерно распределять нагрузку. Углы между ними почти одинаковые, что обеспечивает равномерное распределение напряжения.
Спиральные нити. Они наматываются по спирали от центра к краям, пересекая радиальные нити. Эти нити обычно липкие и служат для удержания добычи. Расстояние между витками спирали не случайно - оно оптимизировано для захвата насекомых определенного размера, минимизируя при этом расход драгоценного шелка, который, сами понимаете, тоже не с потолка берется.
Паук не просто плетёт, а постоянно "чувствует" натяжение каждой нити, регулируя её длину и толщину. Если одна нить ослабевает, он может её подтянуть или укрепить - это динамическая система, которая постоянно оптимизируется. Это как техобслуживание: лучше своевременно реагировать на малейшие изменения, пока они не переросли в серьезные проблемы.
Более того, паутина обладает удивительными свойствами: она одновременно прочная и эластичная. Это достигается за счет сложной молекулярной структуры шелка, но и за счет геометрии сети. Радиальные нити обеспечивают жесткость, а спиральные - гибкость, позволяя сети поглощать энергию удара, не разрываясь. Это как если бы вы строили мост, который мог бы выдерживать землетрясения, используя при этом минимальное количество стали. Пауки делают это инстинктивно, применяя принципы, которые люди открыли лишь в XX веке.

Пример №6. Личинки ручейников. Стереометрия и гидродинамика
Ручейники - это такие насекомые, чьи личинки живут в воде и строят себе защитные домики из камешков, веточек, песчинок, скрепляя их шелком. И эти домики - не просто случайная куча мусора, а они имеют вполне определенную форму, которая часто является цилиндрической или конической. Почему именно такая форма?
Гидродинамика. Цилиндрическая или коническая форма обеспечивает минимальное сопротивление течению воды. Это позволяет личинке тратить меньше энергии на удержание своего домика на месте, особенно в быстрых потоках. Это чистая физика и математика, где форма объекта напрямую влияет на его взаимодействие с жидкостью.
Прочность и вес. Личинка выбирает и располагает материалы таким образом, чтобы домик был достаточно тяжелым, чтобы не уносило течением, но при этом не слишком тяжелым, чтобы она могла его перемещать. Это задача на баланс веса и плавучести, а также на прочность конструкции.
Защита. Форма домика также оптимизирована для защиты от хищников. Гладкие, обтекаемые поверхности сложнее схватить, а прочная конструкция из камешков обеспечивает прочность.
Личинка ручейника, не имея ни малейшего представления о законах Ньютона или уравнениях Навье-Стокса, инстинктивно строит домик, который является оптимальным с точки зрения гидродинамики и механики. Она "знает", как расположить камешки, чтобы создать прочную, обтекаемую и функциональную структуру.

Пример №7. Мухи-дрозофилы и их навигация
Даже такие, казалось бы, примитивные существа, как мухи-дрозофилы (те самые, которые любят залетать на кухню и кружить вокруг фруктов), обладают удивительными навигационными способностями, которые можно описать математически. Когда дрозофила летит, она постоянно корректирует свой курс, основываясь на визуальных ориентирах.
Исследования показали, что дрозофилы используют сложную систему "оптического потока", и анализируют, как движутся объекты в их поле зрения. Если муха летит прямо, все объекты вокруг нее как бы "разъезжаются" в стороны. Если она поворачивает, объекты в направлении поворота движутся быстрее, а в противоположном - медленнее.
Дрозофилы обрабатывают эту информацию, чтобы поддерживать стабильный курс и избегать столкновений. Это можно представить как решение системы дифференциальных уравнений в реальном времени. Мозг мухи постоянно вычисляет вектор движения, сравнивая его с желаемым направлением, и вносит коррективы.
Более того, они способны запоминать и воспроизводить сложные траектории полета. Если дрозофила нашла источник пищи, она может вернуться к нему, даже если путь изменился. Это требует не просто следования по феромонному следу, а построения внутренней "карты" и использования алгоритмов поиска пути. По сути - это простейшая форма пространственного мышления, основанная на математических принципах.

Пример №8. Термиты. Архитектура и термодинамика.
Термиты - это настоящие мастера строительства, создающие огромные и сложные термитники, которые могут достигать нескольких метров в высоту. Эти сооружения - не просто кучи земли, а высокоэффективные экосистемы, где поддерживается стабильная температура и влажность.
Как им это удается? С помощью гениальной архитектуры, основанной на принципах термодинамики и аэродинамики:
Вентиляционные шахты. Термитники имеют сложную систему внутренних каналов и шахт, которые обеспечивают циркуляцию воздуха. Теплый воздух, поднимаясь вверх, выводится наружу, а более холодный воздух поступает снизу, что создает естественную конвекцию, поддерживая оптимальную температуру внутри.
Терморегуляция. Термиты активно регулируют температуру, строя или разрушая определенные части термитника, а также изменяя влажность. Они могут создавать "камеры" с разной температурой, чтобы личинки развивались в идеальных условиях.
Прочность конструкции. Термитники строятся из смеси земли, слюны и экскрементов, которые затвердевают, образуя прочный материал. Форма термитника, часто с широким основанием и сужающейся вершиной, обеспечивает максимальную устойчивость к ветру и другим внешним воздействиям.
Термиты, работая как единый сверхорганизм, коллективно решают сложнейшие инженерные задачи. Они "вычисляют" оптимальное расположение вентиляционных отверстий, толщину стен, угол наклона поверхностей, чтобы создать идеальные условия для жизни колонии. Это пример коллективного интеллекта, где каждый индивид выполняет свою функцию, но результат - это сложнейшее математическое и инженерное сооружение.

Почему букашек стоит уважать
Итак, что мы имеем в сухом остатке? Эволюция - величайший оптимизатор. Миллионы лет естественного отбора оттачивали эти "математические алгоритмы" до совершенства. Те, кто "считал" плохо, просто не выжили.
Математика - это не просто школьный предмет, а фундаментальный язык природы, который насекомые используют для выживания и процветания. От идеальных шестиугольников пчелиных сот до навигационных алгоритмов муравьев и стратегий выживания цикад, эти крошечные существа демонстрируют поразительные математические способности. Их инстинкты, отточенные миллионами лет эволюции, позволяют им решать сложнейшие задачи оптимизации, геометрии и теории чисел. Так что в следующий раз, когда увидите муравья или пчелу, помните: перед вами не просто насекомое, а маленький гений с крылышками, решающий задачи, над которыми ломают головы лучшие умы человечества.
Вот такая у нас сегодня получилась объемная и насыщенная статья. Да, в ней нет моих любимых шутеечек, но я решил, что иногда можно и без них обойтись. Надеюсь, что вы смогли дочитать этот текст до конца, что вам было интересно и вы узнали много нового об этих маленьких гениях, которые не оканчивали ВУЗов, но получили свои знания ценой миллионов жизней и десятков тысяч лет проб и ошибок.

Всем спасибо, все свободны!

Я долго искал более понятную, хотя бы для меня инфу о том, как происходит газообмен в крови и эритроцитах. Ничего достаточно понятного не попадалось и слепить статью из нагугленых кусков не получалось, т.к. не представлял сам процесс целиком. Сегодня, после пинка @Yasher_Ko в комменте к моему посту снова вернулся с этим вопросом к гугло-яндексу и повезло найти статью, которую лучше всего скопипастить, иначе я сделаю только хуже:

Газообмен происходит по градиенту концентраций

Обмен кислорода и углекислого газа в тканях

В тканях диффундирующий в кровь из клеток СО2 большей частью (около 90%) по градиенту концентрации попадает в эритроциты. Движущей силой этого процесса является быстрая, постоянно идущая реакция превращения его в угольную кислоту (H2CO3) при участии фермента карбоангидразы. Угольная кислота диссоциирует и подкисляет содержимое эритроцита, что улучшает отдачу оксигемоглобином кислорода (Эффект Бора).

Одновременно с концевыми NH2-группами β-цепей гемоглобина связывается 10-12% двуокиси углерода (CO2) с образованием карбаминогемоглобина (H-HbCO2).

Остальные бикарбонаты выходят в плазму крови в обмен на ионы хлора (гипохлоремический сдвиг) (даже болезнь есть такая гипохлоремия - пониженное содержание ионов хлора в крови).

Таким образом, в составе карбаминогемоглобина транспортируется 10-12% CO2, в растворенном состоянии в плазме крови также до 12%, остальная часть находится в виде растворенного карбонат-иона (HCO3–) в плазме и эритроците, примерно поровну (соотношение 9 : 7).

Обмен кислорода и углекислого газа в легких

В легких в альвеолярном воздухе имеется высокая концентрация кислорода и относительно низкая концентрация углекислого газа. Поэтому происходит быстрая диффузия СО2 из плазмы через альвеолярные мембраны и его удаление с выдыхаемым воздухом.

Далее:

• уменьшение концентрации СО2 в плазме стимулирует его образование в карбоангидразной реакции внутри эритроцита и снижает здесь концентрацию иона HCO3–,
• одновременно высокая концентрация кислорода вытесняет СО2 из комплекса с гемоглобином с образованием оксигемоглобина – более сильной кислоты, чем угольная,
• диссоциирующие от оксигемоглобина ионы Н+ нейтрализуют поступающий из-вне ион HCO3– с образованием угольной кислоты. После карбоангидразной реакции образуется СО2, который выводится наружу.

Надеюсь я никому не поломал мозг...

Источник

У человека, как и большинства позвоночных, кровь имеет красный, ярко алый цвет. Это всё благодаря белку гемоглобину в эритроцитах, которого примерно 98% от всех белков в цитоплазме эритроцита. Каждая молекула такого белка имеет в своём составе до 4х атомов железа, которые и отвечают за связывание кислорода и CO2, а так же железо виновно в красном цвете эритроцитов.

Но природа намного хитрее, и имеются животные с голубой, зелёной и даже прозрачной кровью.
Начать можно с зеленокровных сцинков:

Как понятно из названия этих ящерюк кровь у них зелёного цвета, причём не только кровь, но и мышцы. Естественно учёные заинтересовались этой кровью, оказалось, что там обычные красные эритроциты, а цвет придаёт, даже перебивает красный, очень большая концентрация биливердина, который является промежуточным результатом распада гемоглобина. Концетрация ентого пигмента настолько высокая, что для обычных позвоночных будет смертельной.

Следующее животное ещё более удивительное: крокодиловая белокровка.

Кровь у неё прозрачная, т.к. не имеет вообще никаких переносчиков кислорода, вроде эритроцитов. Просто кровь насыщается кислородом через жабры и кожу, для чего эволюция лишила её чешуи. Казалось бы при таком методе доставки кислорода она должна быть малюсеньких размеров, но нет, самки вырастают до 4х килограмм.

Ну конечно же его величество осьминог.

Кровь у них голубого цвета. В данном случае цвет крови, так же как и у позвоночных, определяется переносчиком кислорода. Только вместо гемоглобина они используют гемоцианины, у которых вместо железа используется медь, эти белки работают лучше гемоглобина под высоким давлением воды (можно вспомнить о кессонке). Этими же белками в крови пользуются и многие членистоногие, например мечехвосты:

Только вот мечехвостам и другими подковообразным крупно не повезло. 

Их гемолимфа широко используется нами в медицине за способность сворачиваться при контакте с эндотоксинами и используют для безошибочного выявления опасных для человека бактерий в лекарственных средствах, на медицинской технике и имплантах. Фарм. конторы вылавливают их по полмиллиона в год, сливают до 30% ихней крови и отпускают обратно, но примерно 30% погибают. К тому же у самок сильно снижается фертильность. Учёные уже начали бить тревогу из-за этого, но толку мало - бизнес своё дело знает...

А вот ещё удивительные животины есть. Брахиоподы называются.

Эти моллюски вообще меняют цвет крови с прозрачного, на розовый и даже фиолетовый. Опять дело в носителях кислорода, теперь это уже пигментированый белок гемэритрин. Связывающим кислород веществом является снова железо. При этом этот белок может находится как в лимфе, так и внутри клеток крови. Ненасыщенная кислородом кровь может быть прозрачной, слегка желтоватой или розоватой. По мере насыщения кислородом свет крови доходит до насыщенного розового или даже фиолетового цвета.

Вот такие чудеса вытворяет природа...

Первая часть

Pacta sunt servanda.

Вообще, такие вещи можно писать только с предварительной вычиткой несведующим, чтобы можно было обнаружить все непонятные термины или моменты, после чего дописать к ним выноски.

Очень долго сомневался, стоит ли вообще дописывать этот пост. Качество первой части мне не очень нравилось (как будто в этот раз получится лучше), я допустил в ней энное количество фактических ошибок (не говоря уже горы запятых, тся/ться, "пару зарплату", то, что вместо "Lotus 1-2-3" я написал "Excel"...), да и не уверен, что хотя бы десяток человек дочитали ее до конца.

К сожалению, я не успел до конца ивента (я вот не понимаю, куда начало уходить всё время), поэтому пост опять пришлось обрезать на самом интересном месте. Во второй раз. Эта часть посвящена истории процессора 68000 и архитектуры m68K - гораздо более совершенной, удобной и приятной, чем реальный режим x86. Сердцу ключевых 16 и 32-битных компьютеров середины-конца 80х, конкурировавших с IBM-PC. Но убить x86 и IBM-PC ей было не суждено.

Проблема в том, что на эту тему слишком много максимально противоречивой информации и фактов, поэтому пришлось выбирать наиболее правдоподобное или вставлять по несколько версий событий. Поэтому не советую относится к этому тексту как к чистой правде. Скорее как к статье на педивикии.

Список источников будет в конце поста.

Свет. Камера. Мотор. Начали!

Motorola 68000

Рассказ был бы неполным без этого процессора.

6800, 6501 и 6502

1974. Выходит Motorola 6800. На полгода позже i8080, использует устаревшую технологию, имеет огромный процент брака (90%) и изначально не продается в розницу. Не взлетело. Восьмеро инженеров, предлагавших здравые идеи об упрощении и удешевлении чипа, сбежали нафиг из Motorola после просьбы прекратить и воздержаться. Один из них опрометчиво прихватил с собой кучку документов.

Свой приют они нашли в маленькой, но перспективной компании MOS Technology, занимавшейся выпуском чипов для калькуляторов и однокристального понга для целей Atari.

Задачей было создать процессор, который будет проще, быстрее и многократно дешевле 6800.

Одной из проблем 6800 было то, что для производства применялись контактная литография и маски, которые физически касались фоторезиста при производстве каждой пластины. При этом часть фоторезиста имела свойство налипать на маску после засвечивания каждой пластины, из-за чего подлетал процент брака, а спустя десяток применений она полностью приходила в негодность. Процент выхода годных чипов едва достигал 10%.

В MOS перестали чистить ружье кирпичом начали использовать линзу, которая фокусировала ультрафиолетовую проекцию на фоторезист, а сама маска более ни с чем не соприкасалось. Маски стали служить в сотни раз дольше, а процент годных чипов взлетел до 70%. Если 6800 с учетом затрат на отбраковку стоил $300, то по новой технологии он будет стоить всего $40. К тому же это позволило дешевле и быстрее вносить правки в дизайн, так как более не требовалось тратить огромные бабки на оптовую закупку масок из-за каждого исправления.

Помимо этого, новый чип был значительно упрощен, уменьшен (что позволило еще сильнее снизить брак и повысить количество чипов на пластине) и ускорен вдвое по сравнению с 6800.

Но это еще не всё. Использование долгоживущих масок позволяло MOS вручную исправлять их. Педивикия говорит, что с целью исправить найденные ошибки в дизайне (нереалистично), а в приложенном в качестве источника интервью говорится, что сравнивалось несколько масок, после чего отличающеюся детали (дефекты) ювелирно закрашивались для еще большего повышения выхода годных чипов. В сочетании со всеми остальными изменениями это повышало выход годных чипов с 10 до 100 на пластине.

Летом 1975 бывшие кенты Motorola представили 6501 - чип, совместимый с 6800 по выводам, но в десяток раз дешевле и вдвое быстрее, а также 6502, содержащий встроенный тактовый генератор. Полноценная демонстрация произошла в сентябре на шоу WESCON. Люд сомневался из-за странной цены и желтоватых обещаний, но заинтересовался. Intel и Motorola на том же шоу были вынуждены сбросить цены своей продукции до $180.

Motorola же такой зехер не оценила от слова совсем, засудив в ноябре новоявленных конкурентов за нарушение патентов и присвоение коммерческой тайны. Спустя 3 месяца судов у MOS начали заканчиваться деньги, поэтому пришлось пойти на мировую. У них нашли документ в количестве 1½ штука, отсудили 200 тысяч деняк, запретили производить 6501 и попросили документ назад. При этом сама Motorola была вынуждена снизить цену своего 6800 сначала до $70 в октябре, а к маю 1976 до $35.

6501 был мало кому нужен, ибо мало того, что сам 6800 не пользовался спросом, так еще и 6501 и не поддерживал высокоимпедансное состояние шины, необходимое для обвязки, желающей обращаться в память в обход процессора, и имел несовместимый набор инструкций. Лидер команды разработчиков 6502 впоследствии упомянул, что с 6501 просто хотели сделать «предупредительный выстрел» и посмотреть, что из этого получится. Цели предлагать использовать 6501 вместо 6800 не было. Реально 6501 никогда и не продавался.

Поэтому на этот запрет MOS было в целом плевать, так как еще до суда вышел 6502.

(На педивикии информация обратная. Якобы 6501 был предназначен для демонстрации возможностей процессора путем замены 6800 на него в уже готовых компьютерах, а из-за запрета на производство 6501 MOS был вынужден выпустить KIM-1 для тех же целей, но с использованием 6502. Из-за вышесказанного я в этом сомневаюсь).

6502 довольно быстро распробовали и он стал феерически успешным успехом феерично успешного успеха. Процессор использовали в официальном "демонстрационном" KIM-1 от самой MOS (самый дешевое, что могло существовать в то время, а потому популярное у доморощенных программистов), Apple I и II, Commodore PET/VIC-20 (первый компьютер с миллионным тиражом)/64 (самый продаваемый компьютер в мире), BBC Micro, Acorn Atom, Atari 800/2600/5200/7800/Lynx, NES ("Денди"), TurboGrafx-16 (с кастомным MMU для расширения памяти), "Агат", "Правец" и менее известных.

А если вы внимательно смотрели Терминатор, то в "виде от первого лица" Терминатора можно заметить листинг на ассемблере 6502. Бендер из Futurama тоже работает на 6502.

Да, Motorola отсудила N деняк и запретила прямого конкурента, но этого было лишь утешение. Деньги - брызги, когда тебя прилюдно поимели.

Месть Motorola, или Motorola наносит ответный удар

Продажи 6800 пробивали одно дно за другим, а в 1976, пошли слухи, что Intel собирается создать 16-битный i8080 (i8086), а Zilog - 16-битный Z80 (Z8000). Intel и Zilog являлись крайне серьезными конкурентами за кормушку. Это была очень опасная ситуация. Могли заживо сожрать и никакие 200 штук от MOS ситуацию бы не спасли.

Просто сделать хороший процессор было бы недостаточно, так как у конкурентов клиенты и имидж, а у Motorola - неприличное слово из 6 букв. Нужен был хит. Так, как получилось у MOS с 6502. Дешевле, быстрее и удобнее, чем у Intel. Догнать и перегнать!

Решили создавать домашний PDP-11 (в i8086 тоже можно отследить его идеи), а до кучи достичь миллиона инструкций в секунду и сделать его сразу "почти" 32-битным. "Почти" из-за того, что по 32 бита на шину адреса и данных потребуют 64 выводов (а еще нужно питание и управление), а DIP-корпуса такого размера были очень дорогими. Поэтому шину данных сделали 16-битной, а адреса - 24-битной, в итоге уложившись в 64 вывода.

Motorola 68000 (m68K) вышел в начале 1980, через 2 года после i8086, за 2 года до i80286 и за 5 лет до i80386, серьезно обогнав своё время.

1. Процессор вычислителями не испортить, поэтому внутрь впихнули 1 полноценный АЛУ и целых 2 отдельных арифметических модуля для нужд косвенной адресации, но все три - 16-битные. Шина данных тоже 16-битная. Любые операции над 32-битными числами требуют нескольких тактов шины и проходов АЛУ.
2. Сам набор инструкций был полностью 32-битным, в отличии от 16-битного x86. 
3. Модель памяти сделали плоской и с 32-битными адресами. В x86 же сделали крайне неудобные сегменты ради облегчения портирования кода с i8080, использования 16-битных регистров как указателей при 20-битной шине адреса и возможности делать код перемещаемым без полноценного MMU.
4. Шина адреса была 24 бита (16 мегабайт. Старшие 8 бит адреса были зарезервированы на будущее). У x86 шина была 20 бит (нереалистичный на тот момент и смехотворный позже 1 мегабайт).
5. Универсальных регистров общего назначения нет. Вместо этого 8 абсолютно равноправных регистров данных (D0-D7) и 8 регистров адреса (A0-A7). Первые для вычислений, вторые для косвенной адресации. Разделение было сделано с целью сократить общее количество инструкций так, чтобы это не сильно ударило по программированию и производительности. Последний регистр адреса используется как вершина стека (основания стека не хранилось).
   
   Это в 2-4 раза больше, чем у x86. И хотя регистры x86 могут использоваться и как адрес в косвенной адресации, и как операнд вычислений, они имеют свои имена и далеко не во всех случаях взаимозаменяемы (AX - аккумулятор, BX - база (часто используется для адресов), CX - счетчик и DX - IO/расширение аккумулятора (адрес ввода-вывода и для 32-битного умножения и деления). Но есть 4 еще более ограниченных регистра.
6. Одна из вещей, которой не хватало в i8086 - защита. Архитектура m68K с самого начала создавалась как уменьшенная альтернатива ныне вымершей ветви эволюции - миникомпьютерам, а конкретно PDP-11, поэтому унаследовала эту особенность. Предусмотрено 2 режима: супервизор и пользовательский. В пользовательском режиме запрещены любые опасные инструкции, а еще у них раздельные регистры стека (имя одно (A7), но физически это USP у пользователя и ISP у супервизора).
   
   Но было в защите 2 серьезные недоработки: одна относительно опасная инструкция была доступна в пользовательском режиме (запись регистра флагов в память, что позволяет узнать флаги, доступные только супервизору) и невозможность реализовать виртуальную памяти (MMU). При ошибке доступа по шине срабатывает исключение, но вот процессор при вызове прерывания-обработчика не сохраняет достаточно информации, чтобы возможно было вернуться к последней инструкции. Обе были исправлены в Motorola 68010. Инструкция стала доступна только из режима супервизора, а при срабатывании исключения на стек супервизора стала сохраняться полная информация об выполняемой на тот момент инструкции.
   
   Из-за последнего факта защита была толком бесполезна, так как в чем смысл ограничивать опасные инструкции, если можно беспрепятственно записать свой шеллкод прямо в код ядра ОС?

Из-за 16-битной шины данных и 16-битных арифметических устройств процессор нельзя назвать на 100% 32-битным, но даже на фоне i80286 он выигрывал в архитектурном плане (за тем лишь исключением, что в i80286 был встроен полноценный MMU).

Успех

Успех был колоссален. Уже к началу 1981 (а в розницу процессор поступил в ноябре 1980) продали... а хрен его знай сколько процессоров. Известно, что очень много.

UNIX

Процессор был не только очень прост и удобен в программирования. Он оказался очень близок к PDP-11, на котором зародился UNIX. У него плоское адресное пространство, отсутствуют выделенные порты ввода-вывода (устройства отображаются в память), присутствует инструкция TRAP, вызывающая прерывание (для реализации системных вызовов UNIX, ибо позволяет перевести процессор в режим супервизора и вызвать процедуру), 2 режима защищенности и много других особенностей.

Проблема с UNIX была 1 - отсутствие MMU. Как я уже написал выше, реализовать MMU для 68000 было практически невозможно. Единственным решением было использовать два 68000, которые работали со сдвигом на пол такта. Как только запасной (опережающий) натыкался на ошибку шины, то вызывал прерывание у главного (запаздывающего), чтобы тот мог безопасно пообщаться с MMU до получения ошибки, после чего перезапустить запасной. 68010 сделал возможным полноценно обработать ошибку без костылей, для 68020 вышел официальный внешний MMU, а 68030 сделал его встроенным.

Несмотря на это, m68K очень надолго стал крайне популярной архитектурой для рабочих станций с UNIX.

Применения

Первоначальную цену я нагуглить не смог, но если верить этой газетной вырезке, то самые первые экземпляры стоили существенные $450, постепенно упав до $125 оптом. В 1981 главный архитектор 68000 связался со Стивом Джобсом и предложил сотрудничество. Джобса цена не устроила и он заявил, что "настоящее будущее за этим продуктом, над которым я лично работаю (Apple Lisa, компьютера с невиданной диковинкой - GUI). Если вы хотите заниматься этим бизнесом, вы должны быть готовы продавать его по $15". Как минимум к 1984 оптовая стоимость 68000 действительно упала до $15, а Apple Lisa и линейка Macintosh до 1994 года использовала процессоры семейства m68K.

Помимо персоналок от Apple и множества рабочих станций, он использовался в Commodore Amiga и Atari ST, Sega Mega Drive/Mega-CD/Nomad, Neo Geo, Atari Jaguar, разнообразных игровых автоматах, калькуляторах Texas Instruments, КПК Palm и даже радиационно-защищенной подсистеме Спейс Шаттла.

На первый взгляд список средненький, но на самом деле Macintosh, Amiga и ST занимали практически весь средний класс за исключением IBM-PC (но основной рынок еще долгое время оставался за дешевым 8-битными машинами).

Более того, именно 68000 должен был стать сердцем IBM-PC, а не i8088 (или же 68008 с восьмибитной шиной данных?). Должен был, но не стал, так как на тот момент еще не вышел в массовое производство. Кто знает, как бы выглядел современный мир? x86 вряд ли бы выплыл без помощи IBM-PC, а Motorola могла стать монополистом.

68020

Несмотря на всё, процессор оставался во многом 16-битным. Это снижало производительность, так как для передачи 32 бит по 16-битной шине требовалось как минимум 2 такта шины, да и АЛУ требовалось обсчитывать числа в несколько проходов. Поэтому в 1985, примерно одновременно с i80386, была выпущена новая итерация архитектуры m68K - Motorola 68020.

Все АУ и шины стали 32-битными. Добавили еще один регистр стека для супервизора (MSP, отдельный от стека для обработчика прерываний) и кучку новых инструкций. Доработали поддержку MMU, выпустив официальный. Корпус пришлось сменить с DIP-64 на PGA-169. Процессор стал на 100% 32-битным и был готов конкурировать с Intel.

Сверхпопулярности не получил, так как был довольно дорог, а уже в 1986 началась разработка (в 1987 выпуск) 68030, который стал значительно быстрее и обладал встроенным MMU. 68040 получил встроенный FPU и должен был конкурировать с i80486.

Забвение

История m68K закончилась довольно печально. Последним процессором линейки стал 68060, вышедший в 1994 и конкурировавший с Pentium. В целочисленных операциях он мог быть даже быстрее, чем Pentium, но был серьезно медленнее в вычислениях с плавающей запятой. Длительное отсутствие и последующее дурное внутреннее устройство FPU было серьезной проблемой.

Кончина была неизбежна, так как кучка несовместимых между собой компьютеров более не могла конкурировать с миллионами совместимых клонов IBM-PC, в результате чего исчез ключевой рынок. На этот факт наложились многочисленные неудачные решения Motorola, влиявшие на стоимость и производительность процессоров.

Слишком сложные режимы косвенной адресации, затратное сохранение полной информацию о прогрессе выполнения инструкции при исключениях (вместо перезапуска инструкции с начала как в x86, что особенно остро влияет на работу MMU), неидеальная совместимость (к примеру, код для 68000, использующий ту самую незащищенную инструкцию, не мог работать на 68010. Хотя таких примеров больше).

Последний гвоздь забила Motorola, перебросив силы на серию 88000, повторившую успех 6800, и архитектуру PowerPC. Последняя засветится в маках, поздних Amiga, всякой всячине и всех консолях 7 поколения: Xbox 360, Playstation 3 и Nintendo Wii/Wii U.

Продолжение следует...

Ссылки

• Статья, с которого была взята часть информации. Гораздо более полная и рассматривает некоторые вещи с другой стороны. Но не могу сказать, что я на 100% согласен в плане m68K.
  
• Интервью с ключевым архитектором 6502.
• Сопроцессор Copper из Amiga.
• Педивикию можете нагуглить сами. Использовалась английская версия.
• Интервью с командой разработчиков 68000.
• Обоснование нежизнеспособности m68K