За 15 лет с начала нового тысячелетия люди и не заметили, что попали в иной мир: мы живем в другой Солнечной системе, умеем ремонтировать гены и управлять протезами силой мысли. Ничего этого в XX столетии не было
Генетика
Геном человека полностью секвенирован
Робот сортирует ДНК человека в чашках Петри для проекта The Human Genome
Проект «Человеческий геном» (The Human Genome Project
) начался в 1990 году, в 2000-м был выпущен рабочий черновик структуры генома, полный геном - в 2003 году. Однако и сегодня дополнительный анализ некоторых участков еще не закончен. В основном он был выполнен в университетах и исследовательских центрах США, Канады и Великобритании. Секвенирование генома имеет решающее значение для разработки лекарств и понимания того, как устроено человеческое тело.
Генная инженерия вышла на новый уровень
В последние годы был разработан революционный метод манипуляции ДНК при помощи так называемого CRISP -механизма. Эта методика позволяет избирательно редактировать определенные гены, что раньше было невозможно.
Математика
Доказана теорема Пуанкаре
В 2002 году российский математик Григорий Перельман доказал теорему Пуанкаре, одну из семи задач тысячелетия (важные математические проблемы, решение которых не найдено в течение десятков лет). Перельман показал, что исходная трехмерная поверхность (если в ней нет разрывов) обязательно будет эволюционировать в трехмерную сферу. За эту работу он получил престижную «медаль Филдса», аналог Нобелевской премии в математике.
Астрономия
Открыта карликовая планета Эрида
Впервые Эриду сфотографировали еще 21 октября 2003 года, но заметили на снимках только в начале 2005-го. Ее открытие стало последней каплей в спорах о судьбе Плутона (продолжать ли его считать планетой или нет), что изменило привычный образ Солнечной системы (см. стр. 142–143).
Обнаружена вода на Марсе
В 2005 году аппарат «Марс Экспресс» Европейского космического агентства обнаружил большие залежи водяного льда недалеко от поверхности - это очень важно для последующей колонизации Красной планеты.
Физика
Глобальное потепление - быстрее, чем ожидалось
В 2015 году ученые из Всемирного центра мониторинга ледников при Цюрихском университете (Швейцария) под руководством доктора Михаэля Цемпа, работая совместно с коллегами из 30 стран, установили, что темп таяния ледников на Земле к настоящему времени, по сравнению c усредненными показателями за XX век, вырос в два-три раза.
Обнаружена квантовая телепортация
Такая телепортация отличается от телепортации, о которой любят говорить фантасты, - при ней материя или энергия не передаются на расстояние. Эксперименты по передаче квантовых состояний на большие расстояния были удачно проведены за последние 15 лет не менее чем десятком научных групп. Квантовая телепортация очень важна для создания сверхзащищенных шифров и квантовых компьютеров.
Экспериментально подтверждено существование графена
Его двумерная (толщиной в один атом) кристаллическая решетка проявляет необычные электрофизические свойства. Впервые графен был получен Андреем Геймом и Константином Новоселовым в 2004 году (Нобелевская премия за 2010-й). Его планируется использовать в электронике (в сверхтонких и сверхбыстрых транзисторах), композитах, электродах и т. д. Кроме того, графен - второй по прочности материал на свете (на первом месте - карбин).
Доказано существование кварк-глюонной плазмы
В 2012 году эксперименты физиков, работающих с ускорителем RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории (США), попали в Книгу рекордов Гиннесса с формулировкой «за самую высокую температуру, полученную в лабораторных условиях». Сталкивая ионы золота на ускорителе, ученые добились возникновения кварк-глюонной плазмы с температурой 4 триллиона °С (в 250 тысяч раз горячее, чем в центре Солнца). Спустя примерно микросекунду после Большого взрыва Вселенная была наполнена как раз такой плазмой.
Найден бозон Хиггса
Существование этой элементарной частицы, отвечающей за массу всех прочих частиц, теоретически было предсказано Питером Хиггсом еще в 1960-х годах. А найдена она была во время экспериментов на Большом адронном коллайдере в 2012-м (за что Хиггс, совместно с Франсуа Энглером, получил Нобелевскую премию 2013 года).
Биология
Людей поделили на три энтеротипа
В 2011 году ученые из Германии, Франции и нескольких других исследовательских центров доказали, что по генетике населяющих нас бактерий люди делятся на три категории, или энтеротипа. Энтеротип человека проявляется в разной реакции на еду, лекарства и диеты, и потому стало ясно, что никаких универсальных рецептов в этих областях существовать не может.
Создана первая синтетическая бактериальная клетка
В 2010 году ученые из Института Крейга Вентера (был одним из лидеров гонки по расшифровке человеческого генома) создали первую полностью синтетическую хромосому с геномом. Когда ее встроили в бактериальную клетку, лишенную генетического материала, она начала функционировать и делиться по предписанным новым геномом законам. В перспективе синтетический геном позволит создавать вакцины против новых вирусных штаммов за часы, а не за недели, производить эффективное биотопливо, новые пищевые продукты и т. д.
Удачно записаны и перезаписаны воспоминания
Начиная с 2010 года несколько исследовательских групп (США, Франция, Германия) научились записывать в мозг мышей ложные воспоминания, стирать реальные, а также превращать приятные воспоминания в неприятные. До человеческого мозга дело пока не дошло, но осталось недолго.
Получены «этичные» (не из эмбрионов) плюрипотентные стволовые клетки
В 2012 году Синъя Яманака совместно с Джоном Гёрдоном стали лауреатами Нобелевской премии за открытие 2006 года - получение плюрипотентных стволовых клеток мыши путем эпигенетического перепрограммирования. За последующее десятилетие не менее десятка научных групп добились впечатляющих успехов в данной области, в том числе с человеческими клетками. Это предвещает скорые прорывы в терапии рака, регенеративной медицине, а также в клонировании человека (или его органов).
Палеонтология
Впервые обнаружены мягкие ткани динозавра
Мэри Швейцер руководила научной группой, которая описала коллаген, выделенный из бедренной кости Tyrannosaurus reх
Молекулярный палеонтолог Университета Северной Каролины Мэри Швейцер в 2005 году в окаменевшей конечности подростка-тираннозавра из Монтаны (возрастом 65 млн лет) обнаружила мягкие ткани. Ранее считалось, что любые белки разложатся максимум за несколько тысяч лет, поэтому никто их в окаменелостях и не искал. После этого мягкие ткани (коллаген) были обнаружены и в других древнейших образцах.
У людей обнаружены гены неандертальцев и «денисовского человека»
Участники международного симпозиума «Переход к верхнему палеолиту в Евразии: культурная динамика и развитие рода Homo
» осматривают место раскопок в центральном зале Денисовой пещеры
Из работ двух научных групп стало ясно, что от 1 до 3% генома среднестатистического европейца или азиата восходит к неандертальцам. Но у каждого современного индивидуума присутствуют несхожие неандертальские аллели (различные формы одного и того же гена), поэтому общая сумма «неандертальских» генов куда выше, до 30%. «Наследники» неандертальцев (скрещивание происходило около 45 тысяч лет назад) - в основном европейцы; у азиатов в геноме присутствуют следы скрещивания с еще одним гоминидом - «денисовским человеком». Самые «чистые» Homo sapiens - уроженцы Африканского континента.
Медицина
По дыханию распознана ранняя стадия рака легких
Год назад группа израильских, американских и британских ученых разработала устройство, которое способно точно идентифицировать рак легких и определить, в какой стадии он находится. Основой устройства стал анализатор дыхания со встроенным наночипом NaNose
, способный «вынюхать» раковую опухоль с 90-процентной точностью, даже когда раковый узелок практически незаметен. В скором времени стоит ожидать анализаторов, которые смогут по «запаху» определять и другие виды рака.
Разработано первое полностью автономное искусственное сердце
Специалисты американской компании Abiomed разработали первое в мире полностью автономное постоянное искусственное сердце для имплантаций (AbioCor ). Искусственное сердце предназначено для пациентов, у которых невозможно лечение собственного сердца или имплантация донорского.
Бионика
Созданы биомеханические устройства и протезы, контролируемые усилием мысли
Американец Зак Вотер испытал бионический ножной протез, поднявшись по лестнице на 103-й этаж небоскреба Уиллис-тауэр, расположенного в Чикаго
В 2013 году появились первые опытные образцы «умных» протезов с обратной связью (эмуляцией осязательных ощущений), которые позволяют человеку чувствовать то, что «ощущает» протез. В 2010-х годах созданы и отдельные от человека устройства, управляемые только через мысленный интерфейс (иногда с инвазивными контактами, но чаще это похоже на головной обруч с сухим электродом), - компьютерные игры и тренажеры, манипуляторы, транспорт и пр.
Электроника
Перейден петафлопсный барьер
В 2008 году новый суперкомпьютер в Лос-Аламосе (США) заработал со скоростью более квадриллиона (тысяча триллионов) операций в секунду. Следующий барьер, эксафлопсный (квинтиллион операций в секунду) будет достигнут в ближайшие годы. Системы с такой невероятной скоростью необходимы в первую очередь для высокопроизводительных вычислений - обработки данных научных экспериментов, климатического моделирования, финансовых операций и т. д.
Фото: Alamy, SPL, Newscom / Legion Media, SPL / Legion Media (X2), Photo courtesy of North Carolina State University, Reuters / Pix- Stream, Александр Кряжев / РИА Новости, Reuters / Pix-Stream, Michael Hoch, Maximilien Brice / © 2008 CERN, for the benefit of the CMS Collaboration, AP / East News
Каждый год ученые совершают самые невероятные открытия, от незначительных до поворотных в истории всего человечества, от совершенно случайных до тех, к которым исследователи шли годами и десятилетиями. Прорывы происходят в абсолютно разных областях от исследования космоса и археологии до биологии и многих других научных сфер. Некоторые из таких открытий помогают нам понять самые загадочные тайны в мире или позволяют впервые увидеть нечто совершенно невероятное. Заинтригованы? От марсианских цунами до Туринской плащаницы, здесь вас ждут 25 самых удивительных открытий, в которые сложно поверить.
25. Безголовые викинги из Дорсета
В июне 2009 года археологи совершили шокирующее открытие в районе прибрежного городка Веймут в английском графстве Дорсет (Weymouth, Dorset). Во время подготовительных работ по открытию новой автодороги местные работники наткнулись на массовые захоронения, в которых они обнаружили 54 скелета и 51 череп. Останки были закопаны в районе римского карьера, который был давно заброшен. Эксперты полагают, что среди захороненных трупов были те, кого лишили головы во время публичной казни.
24. Галилеевы спутники
Когда в январе 1610 года знаменитый итальянский астроном эпохи Возрождения Галилео Галилей (Galileo Galilei) направил свой новенький телескоп в небо, он и не подозревал, что вскоре откроет 4 крупнейших спутника Юпитера, ныне известных как галилейские . По большому счету до того самого момента ни один ученый не предполагал, что у других планет тоже могут быть свои спутники.
23. Эволюция микробов
Антибиотики и вакцины спасли уже миллионы жизней, но к удивлению ученых, некоторые микробы развиваются и меняются быстрее, чем нам удается найти способ их уничтожения. Вирус гриппа, например, мутирует так быстро, что прошлогодние вакцины больше не помогают в борьбе с новыми штаммами. Оказывается, что некоторые больницы заражены бактериями, которые стали почти невосприимчивыми к антибиотикам, и если это так, то даже маленький порез может грозить опасными для жизни заражениями.
22. Птицы моа
Когда в 1830-х годах кости моа были обнаружены впервые, биологи не сразу смогли свыкнуться с мыслью, что это останки именно птиц. Эти кости были такими необычными и большими, что ученые неохотно признали их принадлежность именно к классу птиц. Сегодня мы знаем, что моа были огромными животными и не умели летать. Они обитали преимущественно в Новой Зеландии, но не дожили до наших дней. Их вымирание произошло примерно в промежутке между 1300 и 1440 годами нашей эры. Виной исчезновению такого необычного вида стала непомерная охота племен маори, представители которого заселили остров в конце 14 века.
21. Памятник Йонагуни
В 1987 году во время поиска хорошего места для наблюдений за акулами-молотами руководитель туристической ассоциации Yonaguni-Cho, Кихачиро Аратаке (Kihachiro Aratake), заметил в морской воде необычные одиночные образования, напоминающие архитектурные строения. Находка была совершена у побережья Йонагуни (Yonaguni), самой южной суши японского архипелага Рюкю (Ryukyu). До сих пор в научной среде нет единого мнения по поводу того, натуральная ли эта формация, приложил ли к ней свою руку человек, или же это место – полностью плод труда людей.
20. Багдадская батарейка
Если вы жили какое-то время без электричества, вы должны знать, что батарейки и аккумуляторы – это очень важный источник энергии. Багдадская батарейка доказывает, что человечество пыталось создавать аккумуляторы еще несколько тысяч лет тому назад. Батарея представляет собой набор из 3 артефактов, обнаруженных в иракском районе Кужут Рабу неподалеку от Багдада. 2000-летняя находка состоит из керамического горшка, металлического цилиндра и стержня. Если наполнять горшок уксусом или схожей жидкостью, он может производить энергию до 1,1 вольта. Письменных пояснений по использованию этого старинного устройства найдено не было, но археологи сошлись на том, что скорее всего это была именно древняя батарейка.
19. Младенец в гробу мумифицированного священника
Исследователи из Лундского университета в Швеции (Lund) были невероятно удивлены результатами сканирования гроба скандинавского мумифицированного священника. Ученые обнаружили останки крошечного младенца, скрытого под ногами мужчины. Археологи полагают, что дитя могло быть либо родственником священнослужителя, либо чужим внебрачным ребенком, чьи останки подложили в гроб, чтобы мертвый младенец смог быть похороненным по религиозным обычаям, несмотря на свое нечестивое происхождение.
18. Инфракрасное излучение
Инфракрасные лучи были открыты британским астрономом Вильямом Хершелем (William Herschel) в 1800 году, когда он изучал нагревательное воздействие разных цветов. В своих опытах ученый использовал призму, чтобы разложить свет на цветовой спектр, и термометры, чтобы измерять тепловой эффект от каждого отдельного цвета. Сегодня инфракрасное излучение используется во многих сферах нашей жизни, включая обогревательные системы, поисковые системы, метеорологию и астрономию.
17. Температуры ниже абсолютного нуля
Раньше ученые считали, что −273.15° C - абсолютный нуль, ниже которого опуститься невозможно, и который является предельным для термодинамической температурной шкалы. Тем не менее команда исследователей из немецкого института Макса Планка (Max Planck) совсем недавно смогла опровергнуть теорию абсолютного нуля. В условиях вакуума ученым удалось охладить облако газовых атомов до отметки ниже −273.15° C. Результат экспериментов был таким неожиданным, что исследователи сперва понятия не имели, как дальше поступить с замороженными частицами.
16. Марсианские цунами
Недавно ученые опубликовали исследования, доказывающие, что примерно 3,4 миллиона лет тому назад на поверхности разразилось мощнейшее цунами. Это открытие буквально ошеломило членов астрономического сообщества. Эксперты считают, что красная планета немало пострадала от двух метеоритных ударов, спровоцировавших огромнейшие приливные волны, которые могли достигать до 50 метров в высоту.
15. Каменные шары Коста-Рики
В районе дельты реки на небольшом острове Исла дель Кано, находящемся в территориальных водах республики Коста-Рика (Isla del Caño, Costa Rica), можно встретить очень необычные каменные образования. Известные также как петросферы, эти рукотворные шары разбросаны по всему острову – на Исла дель Кано уже было найдено свыше 300 таких сфер. Впервые в наше время эти камни нашли в 1930-х годах, когда рабочие расчищали здесь площадку под банановую плантацию. По мнению исследователей шары были сделаны предками коренного народа, жившего здесь во времена испанского вторжения. Их точный возраст и предназначение все еще неизвестны.
14. Эффект Манделы
Сегодня фантасты и некоторые ученые размышляют на тему параллельных миров, но слышали ли вы про параллельные воспоминания? Считающая себя медиумом Фиона Брум (Fiona Broome) заявляет, что пока большинство людей помнит о смерти легендарного южноафриканского президента Нельсона Манделы (Nelson Mandela) в 2013 году от старости и болезней, есть те, кто помнит его смерть в 1980-х годах, когда Мандела еще сидел в тюрьме. Это странное явление женщина так и назвала «Эффектом Манделы», хотя по всему миру люди рассказывают об альтернативных воспоминаниях совсем не про героя времен апартеида.
13. Гробница фараона Тутанхамона
Сохранившаяся практически в целости и сохранности гробница царя Тутанхамона была обнаружена египтологами Говардом Картером и Лордом Карнарвоном (Howard Carter, Lord Carnarvon) в 1922 году. Тутанхамон был одним из самых знаменитых фараонов, и его смерть в возрасте 18 лет до сих пор остается загадкой древнего Египта. Весть об археологической находке была настолько широко освещена в СМИ по всему миру, что это даже подстегнуло возрождение общественного интереса к истории древней цивилизации.
12. Ураган на Сатурне
В 2013 году космическим судном NASA, вращающимся вокруг Сатурна, был зарегистрирован сильнейший ураган. Эпицентр шторма составлял порядка 2 000 километров в диаметре, а скорость облаков достигала 530 километров в час. На Земле ураганы питают теплые океанические воды, но на Сатурне нет океанов и морей. И это заводит ученых в тупик, поскольку непонятно, как еще тогда объяснить возникновение такого серьезного шторма на далекой планете.
11. Песни горбатых китов
Горбатые киты производят странные звуки, которые ученые десятилетиями никак не могут расшифровать. В 2015 году возле гавайского острова Мауи (Maui) исследователи зарегистрировали китовый звук совершенно нового типа. Загадочный шум настолько низкий, что едва различим для человеческого уха. Биологи пока что не могут понять, как горбатые киты издают эти звуки, и какая у них цель.
10. Движущиеся камни
Национальный парк Долины смерти в Калифорнии, США, вопреки своему мрачному названию может похвастать вполне позитивным настроем, ведь здесь оживают даже камни. В начале 20 века общественность впервые услышала про мигрирующие камни этого заповедника, и с тех пор выдвигалось множество версий о том, каким образом они передвигаются. Эксперты предлагали на выбор как теорию об инопланетном вмешательстве и магнитном воздействии, так и о проделках животных или простых шутников. Но разгадка была найдена совсем недавно – оказалось, что камни смещались под собственным весом во время сильных ветров, передвигающих горную породу по тонкому слою льда.
9. Детские жертвоприношения
В 1999 году археологи, работающие в районе аргентинского вулкана Ллуллайллако (Llullaillaco), совершили шокирующее открытие, обнаружив три мумифицированных ребенка, оставленных умирать от холода во время древнего религиозного ритуала инков. Жестокая традиция проводилась древними инками чаще всего в честь каких-либо важных событий, или чтобы отвратить природные катастрофы.
8. Мария Селеста
Мария Селеста (Mary Celeste) была американским купеческим кораблем, брошенным в водах Атлантического океана в районе Азорских островов (Azores). Судно выплыло из Нью-Йорка в Геную 7 ноября 1872 года, и вновь было обнаружено уже только 5 декабря. На корабле все еще оставались почти все припасы, и даже личные вещи экипажа и капитана лежали на своих местах нетронутыми. Но самой команды Марии Селесты не было и в помине. С тех пор о них никто не слышал, и этот случай все еще считается одной из самых больших загадок в истории современного мореплавания.
7. Черные дыры
Черные дыры можно по праву назвать одними из самых странных и зачаровывающих небесных объектов, когда-либо обнаруженных нами в глубоком космосе. Это пространственно временные области, у которых такая мощная гравитационная сила, что выбраться оттуда просто невозможно. Альберт Эйнштейн (Albert Einstein) был первым, кто предсказал существование этих объектов еще в 1916 году, имея в своем распоряжении только теорию относительности. Сам термин «черная дыра» появился в 1967 году, и был придуман американским астрономом Джоном Вилером (Wheeler), но впервые черная дыра была по-настоящему открыта только в 1971 году.
6. Механизм Антикитры
Это может прозвучать безумно, но первый аналоговый компьютер был создан примерно в 100 году до нашей эры. Механизм Антикитры (Antikythera) – это древняя версия компьютера, которую использовали для предсказания расположения астрономических тел и затмений. Обнаруженное в июле 1901 года среди останков разбившегося корабля в районе греческого острова Антикитра, это устройство предположительно было спроектировано и смонтировано греческими учеными в период с 200 до 100 года до нашей эры.
5. Интерференция РНК
В 1998 году в ходе серии экспериментов ученые выяснили, что экспрессия генов (процесс преобразования наследственной информации от генов в функциональную РНК или белок) контролируется феноменом, названным впоследствии РНК- интерференцией. Этот процесс защищает нас от вирусов, которые пытаются внедриться в ДНК, и управляет генной экспрессией. За работу по изучению этого явления ученые Крейг Мелло и Эндрю Файер (Craig Mello, Andrew Fire) были награждены Нобелевской премией в области физиологии и медицины. В дальнейшем это открытие способствовало изучению сайленсинга генов – выключения генов, которое вызывает такие заболевания, как повышенное кровяное давление и еще ряд некоторых других недугов.
4. Туринская плащаница
Туринская плащаница – из самых загадочных археологических открытий всех времен. Считается, что эта ткань – тот самый саван, в котором был похоронен Иисус Христос. Этот длинный кусок тканевого полотна испачкан кровью, и на нем отчетливо виден темный отпечаток человеческого тела. Католическая церковь официально сообщила о существовании этого предмета еще в 1353 году, когда он появился в церкви французской коммуны Лири (Lirey). Однако легенда о плащанице существует намного дольше, и первые упоминания о ней были известны еще в 30 или 33 году нашей эры.
3. Рукопись Войнича
Возможно, одна из самых загадочных рукописей в истории человечества, манускрипт Войнича – это удивительный артефакт, происхождение и принадлежность которого до сих пор абсолютно неизвестны. Рукопись полна иллюстраций с растениями, странных символов и диаграмм, и написана на загадочном языке, который не относится ни к одной из известных историкам и археологам цивилизаций.
2. Внеземные нейтрино и Антарктида
С помощью оборудования обсерватории IceCube Neutrino, находящейся на Антарктиде, физики недавно наконец-то обнаружили доказательство существования космических лучей за пределами нашей солнечной системы. Эти энергетические лучи очень непросто зарегистрировать, поэтому ученым приходится рассчитывать на изучение нейтрино (субатомных частиц), возникающих во время взаимодействия лучей с их окружением.
1. Массовое захоронение животных
В 1971 году на кукурузном поле в Айдахо (Idaho) палеонтологи обнаружили огромное захоронение животных. Когда-то здесь был бассейн крупного водоема, и это место стало последним пристанищем для скелетов почти 200 зверей. Судя по всему, эти животные умерли от удушья примерно 12 миллионов лет тому назад и были сокрыты на долгое время от посторонних глаз под глубоким слоем вулканического пепла. После неожиданной находки этому месту присвоили статус государственного исторического парка Эшфолл Фоссил Бедс (Ashfall Fossil Beds).
Источники фотографий:
25 – MaxPixel; 24 – Kevin Gill / flickr; 23 – serendigity / flickr; 22, 12, 8, 7, 4, 3, 1 – Wikimedia; 21 – Vincent Lou; 20 – Boynton / flickr; 19 – frankjuarez / flickr; 18 – AIRS, the Atmospheric Infrared Sounder / flickr; 17 – Guy vandegrift, Gas thermometer and absolute zero; 16 – Pixabay; 15 – Rodtico21, Stone spheres of Costa Rica. Museo Nacional; 14 – Pixabay; 13 – Carsten Frenzl; 11 – hit Welles Wwelles14, Humpback stellwagen edit; 10 – Mike Baird / flickr; 9 – grooverpedro, Momias de Llullaillaco en la Provincia de Salta (Argentina); 6 – Marsyas; 5 – Pixabay; 2 – Wikipedia
Уходящий 2016 год запомнится историческими научными событиями. Бал правят физики и астрономы: они совершили самые обсуждаемые и волнующие общественность открытия, связанные с черными дырами, теорией относительности и иными мирами. Многого добились и биологи, модифицирующие геномы и экспериментирующие на людях. «Лента.ру» вспоминает самые важные научные результаты года.
Словили волну
11 февраля 2016 года весь мир узнал о существовании гравитационных волн - было объявлено об их экспериментальном открытии. Предсказанные еще общей теорией относительности Альберта Эйнштейна, они десятилетиями ускользали от приборов ученых. И вот 14 сентября 2015 года в 05:51 утра по летнему североамериканскому восточному времени (13:51 по московскому) в обсерватории LIGO (лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория) были впервые зафиксированы гравитационные волны. Их породило слияние двух черных дыр в одну массивную черную дыру. Это произошло 1,3 миллиарда лет назад, но гравитационное возмущение пространства-времени достигло Земли только сейчас.
LIGO - это система из двух одинаковых детекторов, тщательно настроенных для регистрации невероятно малых смещений от прохождения гравитационных волн. Детекторы расположены на расстоянии трех тысяч километров друг от друга в Ливингстоне, штат Луизиана, и Хэнфорде, штат Вашингтон. Проект был предложен в 1992 году группой американских ученых, в которую входил в том числе Кип Торн, известный своим участием в создании фильма «Интерстеллар». LIGO, обошедшаяся в 370 миллионов долларов, приступила к работе еще в 2002 году, но поймать гравитационную волну удалось только после модернизации, осуществленной в 2010-2015 годах.
Вторая Земля
В августе журнал Nature опубликовал статью астрономов Европейской южной обсерватории об обнаружении у самой близкой к Солнечной системе звезды - Проксимы Центавра - экзопланеты, похожей на Землю. Небесное тело, названное Proxima b, в 1,3 раза тяжелее Земли, вращается вокруг Проксимы Центавра по почти круговой орбите с периодом 11,2 дня и находится на расстоянии 0,05 астрономической единицы (7,5 миллиона километров) от нее. Похожей на Землю эту планету делает то, что она находится в зоне обитаемости своего солнца. То есть условия на Proxima b могут напоминать земные. Если выяснится, что у планеты есть магнитное поле, плотная атмосфера и океаны жидкой воды, то вероятность существования там жизни весьма высока.
Изображение: ESO / M. Kornmesser
Го играть в го
Настольная игра го считается одной из самых сложных для освоения искусственным интеллектом. Однако программа AlphaGo, разработанная компанией DeepMind, сумела обыграть чемпиона мира по го корейца Ли Седоля - в четырех из пяти партий.
AlphaGo использует так называемые сети значений для оценки положения фигур на доске и сети правил для выбора ходов. Эти нейронные сети обучаются игре, анализируя известные партии, а также путем проб и ошибок, играя в одиночку. Прежде чем сразиться с Ли Седолем, искусственный интеллект обыграл другие программы в 99,8 процента партий, а затем превзошел чемпиона Европы.
Третий не лишний
В апреле 2016 года в Мексике появился на свет ребенок, зачатый с участием митохондриальной ДНК третьего человека. Метод «трех родителей» заключается в пересадке ДНК митохондрий от женщины-донора в яйцеклетку матери. Ученые полагают, что это позволяет избежать влияния мутаций со стороны матери, способных вызвать такие заболевания, как диабет или глухота.
Операцию проводил американский хирург Джон Чан (John Zhang). Мексику он выбрал потому, что в США применение этой методики запрещено. Ребенок родился здоровым, никаких негативных последствий у него на настоящий момент не отмечено.
Девятая планета
20 января астрономы Майкл Браун и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института в Пасадене сообщили об обнаружении за пределами орбиты Плутона объекта размером с Нептун, который в 10 раз тяжелее Земли. Минимальное расстояние между Солнцем и этим небесным телом - 200 астрономических единиц (в семь раз больше, чем между Нептуном и Солнцем). Максимальное удаление Планеты Х оценивается в 600-1200 астрономических единиц.
Планету ученые открыли, анализируя данные по оказываемому ею гравитационному воздействию на другие небесные тела. Вероятность ошибки Браун и Батыгин оценивают в 0,007 процента, однако официально Солнечная система обретет девятую планету, только когда ее увидят в телескоп. Для этого астрономы зарезервировали время на японской обсерватории Subaru на Гавайях. Подтверждение существования небесного тела займет примерно пять лет.
Звезды с сюрпризом
Изображение: capnhack.com
В уходящем году астрономы обнаружили еще одну звезду с нерегулярно меняющимся блеском - EPIC 204278916. В 2015-м была выявлена одиночная звезда в созвездии Лебедя KIC 8462852 с очень необычным поведением. Ее светимость падала на 20 процентов и оставалась на таком низком уровне различные промежутки времени (от 5 до 80 дней). Это указывает на то, что вокруг звезды находится рой плотно прилегающих крупных объектов, и некоторые исследователи предположили, что KIC 8462852 окружают астроинженерные сооружения, например, сфера Дайсона.
EPIC 204278916 также удивила ученых. Блеск звезды, согласно данным космического телескопа «Кеплер», снижался до 65 процентов от максимального в течение 25 суток наблюдений. Сильные провалы в кривой блеска означают, что звезду закрывал объект, сравнимый с ней по своим размерам. Как и в случае с KIC 8462852, вряд ли тому причиной плотное облако комет: потребовалось бы несколько сотен тысяч комет с гигантскими ядрами.
В 2017 году ученые попробуют найти регулярность в изменениях блеска звезды и установить их истинную природу. Если этого не произойдет, придется признать, что астрономы столкнулись с чем-то совсем невероятным.
Генная революция
16 ноября журнал Nature сообщил, что китайские ученые впервые модифицировали геном живого человека. Конечно, не весь, а небольшую его часть. Пациенту с метастазирующим раком легких модифицировали T-лимфоциты с помощью технологии CRISPR, отключив ген, кодирующий белок PD-1, который снижает активность иммунных клеток и способствует развитию рака.
По словам исследователей, все прошло успешно, и пациент в ближайшее время получит вторую инъекцию. Кроме того, в испытаниях примут участие еще 10 человек, каждому из которых сделают от двух до четырех инъекций. Все добровольцы будут наблюдаться в течение шести месяцев для проверки, может ли лечение вызвать серьезные побочные эффекты.
По минимуму
В марте в журнале Science ученые сообщили, что им удалось создать бактерию с синтетическим геномом, убрав из него все гены, без которых организм мог обойтись. Для этого использовали микоплазму M. mycoides, чей изначальный геном состоял примерно из 900 генов, которые были классифицированы как необходимые или несущественные. На основе всей доступной информации и с помощью постоянных экспериментальных проверок ученые смогли определить минимальный геном - необходимый набор генов, жизненно необходимых для существования бактерии.
В результате был получен новый штамм бактерий - JCVI-syn3.0 с геномом, сокращенным вдвое по сравнению с предыдущей версией - 531 тысяча спаренных оснований. Он кодирует 438 белков и 35 видов регуляторной РНК - всего 437 генов.
Превратить в яйцо
Еще одно достижение биотехнологий связано со стволовыми клетками, полученными от мышей. Японские ученые из Университета Кюсю в Фукуоке впервые добились их трансформации в яйцеклетки (ооциты). Фактически они получили из стволовых клеток многоклеточный живой организм.
Ооцит относится к клеткам, обладающим тотипотентностью - способностью делиться и превращаться в клетки всех других видов. Ученые подвергли полученные ооциты экстракорпоральному оплодотворению. Клетки затем переносились в тело суррогатных самок, где развивались в здоровых детенышей.
Созданные в лабораторных условиях мыши обладали фертильностью и могли рожать здоровых грызунов. Кроме того, эмбриональные стволовые клетки могли быть повторно воспроизведены из яйцеклеток, полученных в культуре и оплодотворенных в пробирке.
Хитрое ведро
Инженеры НАСА сенсационно подтвердили работоспособность двигателя EmDrive, «нарушающего» законы физики. Статья прошла рецензирование экспертов и была опубликована в научном журнале Journal of Propulsion and Power.
В статье сообщается, что EmDrive в вакууме способен развивать тягу в 1,2 миллиньютона на киловатт. Рецензенты не смогли придраться к конструкции испытательного стенда и агрегата, а авторы работы - найти обратную силу, отвечающую на развиваемую EmDrive реактивную тягу. То есть двигатель перемещается, но ничего не испускает. Обратную силу требует закон сохранения импульса.
Масла в огонь подливает и то, что китайские ученые объявили об успешных испытаниях EmDrive на борту космической лаборатории «Тяньгун-2» и теперь собираются применять его на орбитальных спутниках. Тем не менее многие специалисты по-прежнему настроены скептически и считают, что авторы статьи, возможно, упустили из расчета влияние каких-нибудь дополнительных факторов
За последние несколько веков мы совершили бесчисленное множество открытий, которые помогли значительно улучшить качество нашей повседневной жизни и понять, как устроен мир вокруг нас. Оценить всю важность этих открытий очень сложно, если не сказать, что почти невозможно. Но одно ясно наверняка – некоторые из них буквально изменили нашу жизнь раз и навсегда. От пенициллина и винтового насоса до рентгена и электричества, перед вами список из 25 величайших открытий и изобретений человечества.
25. Пенициллин
Если бы в 1928 году шотландский ученый Александр Флеминг (Alexander Fleming) не открыл пенициллин, первый антибиотик, мы до сих пор бы умирали от таких болезней, как язва желудка, от абсцессов, стрептококковых инфекций, скарлатины, лептоспироза, болезни Лайма и многих других.
24. Механические часы
Фото: pixabay
Существуют противоречивые теории о том, как же на самом деле выглядели первые механические часы, но чаще всего исследователи придерживаются версии, что в 723 году нашей эры их создал китайский монах и математик Ай Ксинг (I-Hsing). Именно это основополагающее изобретение позволило нам измерять время.
23. Гелиоцентризм Коперника
Фото: WP / wikimedia
В 1543 году практически на смертном одре польский астроном Николай Коперник обнародовал свою знаменательную теорию. Согласно трудам Коперника стало известно, что Солнце – нашей планетной системы, а все ее планеты вращаются вокруг нашей звезды каждая по своей орбите. До 1543 года астрономы полагали, что именно Земля была центром Вселенной.
22. Кровообращение
Фото: Bryan Brandenburg
Одним из самых важных открытий в медицине стало открытие системы кровообращения, о чем в 1628 году объявил английский врач Вильям Харви (William Harvey). Он стал первым человеком, описавшим всю систему циркуляции и свойства крови, которую сердце качает по всему нашему телу от мозга до кончиков пальцев.
21. Винтовой насос
Фото: David Hawgood / geographic.org.uk
Один из известнейших древнегреческих ученых, Архимед, считается автором одного из первых в мире водяных насосов. Его устройство представляло собой вращающийся штопор, который проталкивал воду вверх по трубе. Это изобретение продвинуло ирригационные системы на новый уровень и до сих пор используется на многих заводах по очистке сточных вод.
20. Гравитация
Фото: wikimedia
Все знают эту историю – Исаак Ньютон, знаменитый английский математик и физик, открыл гравитацию после того, как в 1664 году ему на голову упало яблоко. Благодаря этому событию мы впервые узнали, почему предметы падают вниз, и почему планеты вращаются вокруг Солнца.
19. Пастеризация
Фото: wikimedia
Пастеризация была открыта в 1860-х годах французским ученым Луи Пастером (Louis Pasteur). Она представляет собой процесс термической обработки, во время которой в определенных продуктах питания и напитках (вино, молоко, пиво) происходит разрушение патогенных микроорганизмов. Это открытие возымело значительное влияние на общественное здравоохранение и развитие пищевой промышленности во всем мире.
18. Паровой двигатель
Фото: pixabay
Всем известно, что современная цивилизация ковалась на заводах, построенных во время промышленной революции, и что все это происходило с использованием паровых двигателей. Двигатель, приводимый в действие силой пара, был создан давно, но за последнее столетие он был существенно доработан тремя британскими изобретателями: Томасом Сэйвери, Томасом Ньюкаменом и самым знаменитым из них – Джеймсом Ваттом (Thomas Savery, Thomas Newcomen, James Watt).
17. Кондиционер
Фото: Ildar Sagdejev / wikimedia
Примитивная система климат-контроля существовала с древних времен, но она существенно изменилась, когда в 1902 году появился первый современный электрический кондиционер. Его изобрел молодой инженер по имени Виллис Карриер (Willis Carrier), выходец из Баффало, штат Нью-Йорк (Buffalo, New York).
16. Электричество
Фото: pixabay
Судьбоносное открытие электричества причисляется английскому ученому Майклу Фарадею (Michael Faraday). Среди его ключевых открытий стоит отметить принципы действия электромагнитной индукции, диамагнетизм и электролиз. Эксперименты Фарадея также привели к созданию первого генератора, ставшего предшественником огромных генераторов, которые сегодня производят привычное нам в повседневной жизни электричество.
15. ДНК
Фото: pixabay
Многие считают, что именно американский биолог Джеймс Ватсон и английский физик Фрэнсис Крик (James Watson, Francis Crick) в 1950-х годах открыли , но на самом деле впервые эта макромолекула была выявлена еще в конце 1860-х годов швейцарским химиком Фридрихом Майшером (Friedrich Miescher). Затем спустя несколько десятилетий после открытия Майшера уже другие ученые провели ряд исследований, которые наконец-то помогли нам прояснить, как организм передает свои гены следующему поколению, и как координируется работа его клеток.
14. Анестезия
Фото: Wikimedia
Простые формы анестезии, такие как опиум, мандрагора и алкоголь, использовались людьми издавна, и первые упоминания о них ссылаются аж на 70 год нашей эры. Но с 1847 года обезболивание перешло на новый уровень, когда американский хирург Генри Бигелоу (Henry Bigelow) впервые ввел в свою практику эфир и хлороформ, сделав крайне болезненные инвазивные процедуры намного более переносимыми.
13. Теория относительности
Фото: Wikimedia
Включая две взаимосвязанные теории Альберта Эйнштейна (Albert Einstein), специальную и общую теорию относительности, теория относительности, опубликованная в 1905 году, преобразовала всю теоретическую физику и астрономию 20 века и затмила 200-летнюю теорию механики, предложенную Ньютоном. Теория относительности Эйнштейна стала основой для большей части научных работ современности.
12. Рентгеновские лучи
Фото: Nevit Dilmen / wikimedia
Немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген (Wilhelm Conrad Rontgen) нечаянно открыл рентгеновские лучи в 1895 году, когда он наблюдал за флюоресценцией, возникающей при работе катодно-лучевой трубки. За это поворотное открытие в 1901 году ученый был удостоен Нобелевской премии, ставшей первой в своем роде в области физических наук.
11. Телеграф
Фото: wikipedia
С 1753 года многие исследователи проводили свои эксперименты для установления связи на расстоянии с помощью электричества, но значительный прорыв произошел лишь спустя несколько десятилетий, когда в 1835 году Джозеф Генри и Эдвард Дэйви (Joseph Henry, Edward Davy) изобрели электрическое реле. С помощью этого устройства они и создали первый телеграф 2 года спустя.
10. Периодическая система химических элементов
Фото: sandbh / wikimedia
В 1869 году русский химик Дмитрий Менделеев заметил, что если упорядочить химические элементы по их атомной массе, они условно выстраиваются в группы с похожими свойствами. На основании этой информации он создал первую периодическую систему, одно из величайших открытий в химии, которое позже прозвали в его честь таблицей Менделеева.
9. Инфракрасные лучи
Фото: AIRS / flickr
Инфракрасное излучение было открыто британским астрономом Вильямом Хершелем (William Herschel) в 1800 году, когда он изучал нагревательный эффект света разных цветов, используя для разложения света в спектр призму, и измеряя изменения термометрами. Сегодня инфракрасное излучение используется во многих областях нашей жизни, включая метеорологию, системы подогрева, астрономию, отслеживание теплоемких объектов и многие другие сферы.
8. Ядерный магнитный резонанс
Фото: Mj-bird / wikimedia
Сегодня ядерный магнитный резонанс постоянно используют в качестве чрезвычайно точного и эффективного диагностического инструмента в области медицины. Впервые это явление было описано и вычислено американским физиком Исидором Раби (Isidor Rabi) в 1938 году во время наблюдения за молекулярными пучками. В 1944 году за это открытие американскому ученому вручили Нобелевскую премию по физике.
7. Отвальный плуг
Фото: wikimedia
Изобретенный в 18-ом столетии, отвальный плуг стал первым плугом, который не только вскапывал почву, но и размешивал ее, что позволило обрабатывать в сельскохозяйственных целях даже очень неподатливую и каменистую землю. Без этого орудия сельское хозяйство, каким мы знаем его сегодня, в северной Европе или в центральной Америке не существовало бы.
6. Камера-обскура
Фото: wikimedia
Предшественником современных фотоаппаратов и видеокамер стала камера-обскура (в переводе темная комната), которая была оптическим устройством, используемым художниками создания быстрых набросков во время выездов за пределы своих мастерских. Отверстие в одной из стенок устройства служило для создания перевернутого изображения того, что происходило снаружи камеры. Картинка отображалась на экране (на противоположной от отверстия стенке темного ящика). Эти принципы были известны веками, но в 1568 году венецианец Даниель Барбаро (Daniel Barbaro) внес изменения в устройство камеры-обскура, дополнив его собирающими линзами.
5. Бумага
Фото: pixabay
Первыми примерами современной бумаги часто считают папирус и амате, которые использовали древние средиземноморские народы и доколумбовые американцы. Но было бы не совсем верно считать их настоящей бумагой. Ссылки на первое производство писчей бумаги относятся к Китаю во времена правления империи Восточная Хань (25-220 годы нашей эры). Первая бумага упоминается в летописях, посвященных деятельности судебного сановника Цай Луна (Cai Lun).
4. Тефлон
Фото: pixabay
Материал, благодаря которому ваша сковорода не пригорает, на самом деле был изобретен абсолютно случайно американским химиком Роем Планкетт (Roy Plunkett), когда тот искал замену холодильным агентам, чтобы обезопасить домашний быт. Во время одного из своих экспериментов ученый открыл странную скользкую смолу, которая позже стала больше известной как тефлон.
3. Теория эволюции и естественного отбора
Фото: wikimedia
Вдохновленный своими наблюдениями в ходе второго исследовательского путешествия в 1831-1836 годах, Чарльз Дарвин (Charles Darwin) приступил к написанию своей знаменитой теории эволюции и естественного отбора, ставшей по мнению ученых со всего света ключевым описанием механизма развития всего живого на Земле
2. Жидкие кристаллы
Фото: William Hook / flickr
Если бы австрийский ботаник и физиолог Фридрих Райницер (Friedrich Reinitzer) не открыл жидкие кристаллы во время проверки физико-химических свойств различных производных холестерина в 1888 году, сегодня вы бы не знали, что такое телевизоры с жидкокристаллическими экранами или плоские LCD мониторы.
1. Вакцина от полиомиелита
Фото: GDC Global / flickr
26 марта 1953 года американский медицинский исследователь Йонас Солк (Jonas Salk) объявил, что ему удалось провести успешные испытания вакцины против полиомиелита, вируса, который вызывает тяжелое хроническое заболевание. В 1952 году из-за эпидемии этого недуга диагноз был поставлен 58 000 жителей США, и болезнь унесла 3 000 невинных жизней. Это подстегнуло Солка на поиски спасения, и теперь цивилизованный мир в безопасности хотя бы от этой беды.
За последний год ученые сделали несколько самых потрясающих открытий для всего человечества. Конечно, большая часть из них пролетела мимо ушей того самого человечества - мы, к сожалению, слишком заняты социальными сетями и кредитами, чтобы обращать внимание на такие мелочи.
Ладно, отвлекитесь ненадолго, тут действительно важная информация. Кое-что вполне может перевернуть всю нашу жизнь, причем в ближайшее время!
Вторая луна
Объект под названием 2016 HO3 - ни что иное, как второй постоянный спутник Земли, обнаруженный совсем недавно. Астрономы выяснили, что он каждые пять-шесть сотен лет покидает земную орбиту, а затем возвращается вновь - вот, почему его смогли распознать только сейчас.
Бессмертное позвоночное
Ну, тут мы немного преувеличили. Но гренландская акула, обнаруженная учеными недавно, живет и в самом деле обескураживающе долго. Средняя продолжительность существования этих редких тварей составляет целых 400 лет. К тому же, акулы умеют впадать в анабиоз - не исключено, что некоторые из них еще динозавров застали!
Еще одна планета
В 2016 году ученые в Калифорнийском технологическом институте вычислили, что почти наверняка девятая планета находится далеко за пределами Плутона. Рассчитав движение гравитационных волн, астрономы поняли и размеры возможного «пополнения» в Солнечной системе. Девятая планета примерно в 15 раз больше Земли, а до Солнца от нее всего каких-то 240 триллионов километров.
Реабилитация инсульта
Использование стволовых клеток позволило врачам и ученым из Медицинской школы Стэнфордского университета в Калифорнии провести первую в мире полную реабилитацию пациентов после инсульта. В результате лечения многие вновь стали ходить. Это невероятный прорыв в истории медицины.
Переполненная вселенная
Благодаря телескопу Хаббл исследователи NASA обнаружили, что вселенная может быть гораздо более населенным местом, чем считалось ранее. По крайней мере, сейчас уже достоверно известно о том, что во вселенной существует в 10 раз больше галактик, чем мы считали ранее.
Борьба с параличом
Нейрофизиологам из Университета штата Огайо удалось разработать имплантат мозга, который позволяет парализованным пациентам двигаться снова. Да, звучит как фантастика, но первый исцеленный уже есть. Им стал 24-летний Ян Буркхарт - проведя без движения четыре года, он вновь стал на ноги и даже занялся спортом.
Proxima B
Proxima B это экзопланета, вращающаяся вокруг нашей звезды. Что в этом особенного? Да ничего, кроме того, что она единственная находится в идеальной точке для возникновения жизни. Представьте: возможные инопланетяне живут всего в пяти световых годах от нас!
Вертикальная посадка ракеты
В каждом научно-фантастическом фильме показывают вертикальную посадку, но в реальности она была осуществлена лишь недавно. Благодаря настойчивости Элона Маска, компания SpaceX провела уже несколько вертикальных посадок.
Источник темной материи
Совсем недавно астрономы и физики с удивлением поняли, что одна из самых ярких галактик Млечного пути, галактика Драгонфлай 44, на 99% состоит из темной материи. Более того, физики даже обвиняют ее в «нападении» на другие галактики - кто знает, чем кончится эта экспансия.
