Интересные открытия в мире науки. Подводный каспер, пушистый динозавр и спектр антиматерии. «Белые и пушистые»

Пожалуй, самым главным открытием года по праву стало доказательство существования гравитационных волн - колебаний пространства-времени, которые расходятся от массивных объектов, движущихся с ускорением. За этот год о них точно не слышал только ленивый.

В обсерватории LIGO физикам удалось зарегистрировать и идентифицировать «рябь», порожденную астрофизической катастрофой - двумя черными дырами (в 36 и 29 солнечных масс) за доли секунды до их слияния в один более массивный вращающийся гравитационный объект.

Помимо того что это открытие стало доказательством существования черных дыр, оно также позволило еще раз подтвердить теорию относительности Эйнштейна, который предсказывал существование гравитационных волн еще 100 лет назад. Если же теперь ученым удастся найти первоначальные гравитационные волны, мы сможем узнать, как зародилась Вселенная.

Долгое время считалось, что Плутон - это девятая планета Солнечной системы. Однако еще в 2006 году он потерял этот статус стараниями американского ученого Майкла Брауна, который впоследствии шутливо прозвал сам себя “Plutokiller”. Возможно, уже вскоре на этом вакантном девятом месте среди планет Солнечной системы окажется загадочная Планета Х, о признаках существования которой Майкл вместе со своим коллегой Константином Батыгиным сообщили в начале этого года. В своем исследовании ученые пришли к выводу, что только существование ранее неизвестной планеты может объяснить некоторые наблюдаемые параметры далеких астероидов в поясе Койпера. По косвенным признакам удалось определить, что Планета Х находится в 20 раз дальше от Солнца, чем Нептун, по массе десятикратно превышает Землю и делает оборот вокруг Солнца за 10-20 тысяч лет. Однако пока астрономам не удалось обнаружить ее напрямую - с помощью телескопов, существование такой планеты нельзя считать доказанным.

В этом году ученым удалось открыть экзопланету Проксима b, которая вращается вокруг Проксимы Центавра - ближайшей к Солнцу звезды. Это небесное тело в 1,27 раз превосходит Землю по массе и находится в 20 раз ближе к своей звезде. Такие характеристики вместе с периодом полного оборота вокруг красного карлика за 11,2 дня указывают на то, что экзопланета находится в зоне обитания своей звезды - области, в которой теоретически может существовать вода. Соответствующая компьютерная модель с определенными допущениями показала, что при наличии на Проксима b атмосферы по плотности схожей с Землей, условия на планете могут оказаться пригодными для зарождения жизни. Правда, существует проблема радиации - из-за близости к звезде планета будет получать значительно больше убийственного для жизни излучения, чем Земля. 

Американским ученым удалось создать эластичную пленку, которая может выступать в качестве «второй кожи». Полисилоксановая пленка была создана из молекул кремния и углерода. Ее можно будет использовать в медицинских целях, например, для увлажнения кожи после некоторых дерматологических заболеваний, для дозировок определенных видов лекарств и для защиты натуральной кожи от солнечных лучей. Также она найдет применение в косметологии, поскольку может уменьшать видимость мешков под глазами, морщин и пигментных пятен, тем самым заменяя некоторые аспекты хирургического вмешательства. При этом “вторая кожа” хорошо пропускает воздух и практически невидима.  Однако для коммерческого запуска этого продукта необходимы дополнительные исследования.

Возможно, уже вскоре человечество сможет решить вопрос быстрой и безопасной утилизации бытовых отходов - этому может поспособствовать исследование японских биологов. В образцах почвы, взятых вблизи завода по переработке пластиковых бутылок, им удалось найти особый штамм бактерий, способных перерабатывать один из самых распространенных видов пластика - полиэтилентерефталат (ПЭТ). Эти организмы используют пластик для получения энергии. Однако скорость переработки пластика невелика - за 6 недель при температуре в 30°C, бактерии могут “скушать” только 0,2 миллиметра пластиковой пленки. Для того, чтобы такой природный механизм мог принести ощутимую пользу в борьбе с переработкой отходов, ученым теперь необходимо понять как именно можно ускорить этот природный механизм у данного вида бактерий.

Одним из фундаментальных свойств современной физики является так называемая CPT (Charge-Parity-Time) симметрия. Согласно ей параметры частицы и античастицы не отличаются, а значит и свойства вещества и антивещества являются одинаковыми, и их энергетические спектры должны совпадать.  Уникальный спектр атома образуется за счет электронов, чей переход с одной орбиты на другую сопровождается излучением или поглощением определенного количество энергии. Поскольку атом водорода - самый простой и распространенный во Вселенной, то его спектр уже давно хорошо изучен. Теперь же ученым удалось получить спектр атома антиводорода при переходе из основного его состояния в первое возбужденное. Оказалось, что спектры антиводорода и водорода совпали, а значит CPT-симметрия сохраняется.

Но без ответа остаются многие вопросы. Так, например, остается неясным, почему при равных параметрах частиц и античастиц последние в природе практически не встречаются? Доказательство фундаментальной симметрии хоть и приблизило нас еще на шаг к пониманию природы Вселенной, но с другой стороны породило новые загадки.  

Исключение из правил

Гексаборид церия ученые уже более 40 лет не могут описать существующими моделями и общепризнанными теориями, поэтому это вещество - самое настоящее исключение из правил. Ученые МФТИ и других институтов недавно провели эксперимент по электронному парамагнитный резонансу (ЭПР), который снова это подтвердил. Этот метод позволяет исследовать образцы, содержащие частицы с неспаренными спинами - электроны, радикалы.  Результаты снова оказались крайне нестаднатными. Ученые выяснили, что гексаборид церия обладает аномальной осциллирующей намагниченностью, а его угловая зависимость ширины спектральной линии и сопротивление в магнитном поле совпадают.  Несмотря на то, что такие результаты не позволяют расширить практическое применение данного материала, они делают большой вклад в фундаментальную науку, заставляя ее постоянно перепроверять и корректировать свои законы.

Заканчивается очередной год, и кажется, что пришло время в очередной раз присесть, сложить свои руки, глубоко вздохнуть и посмотреть на некоторые из заголовков научных статей, на которые мы, возможно, ранее не обращали внимание. Учёные постоянно создают какие-то новые разработки в различных областях, таких как нанотехнологии, генная терапия или квантовая физика, и это всегда открывает новые горизонты.

Заголовки научных статей начинают всё больше напоминать названия рассказов из научно-фантастических журналов. Учитывая то, что нам принёс 2017 год, остаётся только с нетерпением дожидаться, что принесёт нам 2018-й…

10. Учёные создали темпоральные кристаллы, для которых не действуют законы симметрии времени

Согласно первому закону термодинамики, создание вечного двигателя, который будет работать без дополнительного источника энергии, невозможно. Однако в начале этого года физикам удалось создать конструкции, называемые темпоральными кристаллами, которые, безусловно, ставят этот тезис под сомнение.

Темпоральные кристаллы выступают в качестве первых реальных примеров нового состояния материи, называемого «неравновесным», в котором атомы имеют переменную температуру и никогда не находятся в тепловом равновесии друг с другом. Темпоральные кристаллы имеют атомную структуру, которая повторяется не только в пространстве, но и во времени, что позволяет им поддерживать постоянные колебания без получения энергии.Это происходит даже в стационарном состоянии, которое является самым низшим энергетическим состоянием, когда движение теоретически невозможно, поскольку оно требует затрат энергии.

Так что же, кристаллы времени нарушают законы физики? Строго говоря, нет. Закон сохранения энергии работает только в системах с симметрией во времени, которая подразумевает, что законы физики одинаковы везде и всегда. Однако темпоральные кристаллы нарушают законы симметрии времени и пространства. И не только они. Магниты тоже иногда считаются природными асимметричными объектами, потому что у них есть северный и южный полюса.

Ещё одна причина, по которой темпоральные кристаллы не нарушают законов термодинамики, заключается в том, что они не полностью изолированы. Иногда их нужно «подталкивать» – то есть давать внешний импульс, после получения которого они уже начнут менять свои состояния снова и снова. Возможно, что в будущем эти кристаллы найдут широкое применение в области передачи и хранения информации в квантовых системах. Они могут сыграть решающую роль в квантовых вычислениях.

9. «Живые» крылья стрекозы

В энциклопедии Merriam-Webster говорится, что крыло – это подвижный придаток из перьев или мембраны, используемый птицами, насекомыми и летучими мышами для полёта. Оно не должно быть живым, но энтомологи из Кильского университета в Германии сделали несколько потрясающих открытий, которые говорят об обратном – по крайней мере, относительно некоторых стрекоз.

Насекомые дышат с помощью трахейной системы. Воздух проникает в организм через отверстия, называемые дыхальцами. Затем он проходит через сложную сеть трахей, которые доставляют воздух ко всем клеткам тела. Однако сами крылья состоят почти полностью из мёртвой ткани, которая высыхает и либо становится полупрозрачной, либо покрывается цветными узорами. Области мертвой ткани пронизывают прожилки, и это единственные компоненты крыла, являющиеся частью дыхательной системы.

Однако когда энтомолог Рейнер Гильермо Феррейра посмотрел на крыло самца стрекозы Zenithoptera через электронный микроскоп, он увидел крошечные ветвистые трахейные трубки. Это был первый случай, когда нечто подобное было замечено в крыле насекомого. Для определения того, является ли эта физиологическая особенность свойственной только этому виду или, возможно, встречается и у других стрекоз, или даже у других насекомых, потребуется много исследований. Возможно даже, что это единичная мутация. Наличие обильных запасов кислорода может объяснить яркие, сложные синие узоры, свойственные крыльям стрекозы Zenithoptera, которые не содержат синего пигмента.

Конечно, это заставило людей сразу подумать о сценарии из «Парка Юрского периода» и о возможности использования крови, чтобы воссоздать динозавров. К сожалению, в ближайшее время этого не случится, потому что извлечь образцы ДНК из найденных кусочков янтаря невозможно. Дискуссии о том, как долго может продержаться молекула ДНК, всё ещё не окончены, но даже по самым оптимистичным оценкам и в самых оптимальных условиях срок их жизни не более нескольких миллионов лет.

Но, хотя клещ, названный Deinocrotondraculi («Ужасный Дракула»), и не помог восстановить динозавров, он всё равно остаётся крайне необычной находкой, которая предоставила нам новые знания. Теперь мы знаем не только то, что у пернатых динозавров водились древние клещи, но и то, что они заражали даже гнёзда динозавров.

7. Модификация генов взрослого человека

На сегодняшний день вершиной генной терапии являются «короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами», или CRISPR (от англ. clustered regularly interspaced short palindromic repeats). Семейство последовательностей ДНК, которые в настоящее время составляют основу технологии CRISPR-Cas9, теоретически может навсегда изменить ДНК человека.

В 2017 году генная инженерия сделала решительный рывок вперёд – после того, как команда из Протеомического исследовательского центра в Пекине объявила, что успешно использовала CRISPR-Cas9 для устранения болезнетворных мутаций жизнеспособных человеческих эмбрионов. Другая команда, из лондонского Института Фрэнсиса Крика, прошла противоположный путь и впервые использовала эту технологию для преднамеренного создания мутаций в человеческих эмбрионах. (В частности, они «отключили» ген, способствующий развитию эмбрионов в бластоцисты.)

Исследования показали, что технология CRISPR-Cas9 работает – и довольно успешно. Однако это вызвало активные этические дебаты о том, насколько далеко можно заходить в использовании этой технологии. Теоретически, это может привести к «дизайнерским детям», которые могут обладать интеллектуальными, спортивными и физическими характеристиками в соответствии с характеристиками, заданными родителями.

Отбросив этику в сторону, в ноябре этого года исследования зашли ещё дальше, когда CRISPR-Cas9 впервые испытали на взрослом человеке. 44-летний Брэд Мадду из Калифорнии страдает синдромом Хантера, неизлечимой болезнью, которая в конечном итоге может привести его к инвалидному креслу. Ему вводили миллиарды копий корректирующего гена. Пройдёт несколько месяцев, прежде чем мы сможем определить, была ли процедура успешной.

6. Что было раньше – губка или гребневики?

Новый научный отчёт, который был опубликован в этом году, должен раз и навсегда положить конец давней дискуссии о происхождении животных. Согласно исследованию, губки являются «сёстрами» всех животных в мире. Это связано с тем, что губки были первой группой, которая отделилась в процессе эволюции от примитивного общего предка всех животных. Это произошло примерно 750 миллионов лет назад.

Ранее велись горячие дебаты, которые сводились к двум основным кандидатам: вышеупомянутым губкам и морским беспозвоночным под названием гребневики. В то время как губки – простейшие существа, которые сидят на дне океана и питаются, пропуская и отфильтровывая воду через свой организм, гребневики более сложные. Они напоминают медузу, способны двигаться в воде, могут создавать световые узоры и имеют простейшую нервную систему. Вопрос о том, кто из них был первым, означает вопрос о том, как выглядел наш общий предок. Это считается важнейшим моментом в отслеживании истории нашей эволюции.

Хотя результаты исследования смело провозглашают, что вопрос урегулирован, всего за несколько месяцев до этого было опубликовано другое исследование, в котором говорилось, что нашими эволюционными «сёстрами» являются гребневики. Следовательно, ещё слишком рано говорить о том, что последние результаты можно считать достаточно надёжными, чтобы подавить любые сомнения.

5. Еноты прошли древний тест на интеллект

В шестом веке до нашей эры древнегреческий писатель Эзоп написал сам или насобирал множество басен, которые в наше время известны как «Басни Эзопа». Среди них была басня под названием «Ворона и кувшин», в которой описывается, как хотевшая пить ворона бросала в кувшин камешки, чтобы поднять уровень воды и суметь напиться.

Несколько тысяч лет спустя учёные поняли, что эта басня описывает хороший способ тестирования интеллекта животных. Эксперименты показали, что подопытные животные понимали причину и следствие. Вороны, как и их сородичи, грачи и сойки, подтвердили истинность басни. Обезьяны также прошли этот тест, кроме того, в этом году к списку добавились и еноты.

Во время теста по басне Эзопа восемь енотов получили ёмкости с водой, на поверхности которой плавал зефир. Уровень воды был слишком низким, чтобы его достать. Двое из испытуемых успешно набросали в ёмкость камней, чтобы поднять уровень воды и получить желаемое.

Другие подопытные нашли свои собственные креативные решения, которых исследователи никак не ожидали. Один из енотов, вместо того, чтобы бросать в ёмкость камни, взобрался на ёмкость и начал раскачиваться на ней из стороны в сторону, пока не опрокинул. В другом тесте, с использованием вместо камней плавающих и тонущих шариков, эксперты надеялись, что еноты будут использовать тонущие шарики и отбрасывать плавающие. Вместо этого, некоторые животные стали многократно окунать в воду плавающий шарик, пока поднявшаяся волна не прибила кусочки зефира к борту, что облегчило их извлечение.

4. Физики создали первый топологический лазер

Физики из Калифорнийского университета в Сан-Диего утверждают, что создали новый тип лазера – «топологический», луч которого может принимать любую сложную форму без рассеивания света. Устройство работает на основе концепции топологических изоляторов (материалов, которые внутри своего объёма являются диэлектриками, но проводят ток по поверхности), которая получила Нобелевскую премию по физике в 2016 году.

Обычно в лазерах для усиления света используются кольцевые резонаторы. Они более эффективны, чем резонаторы с острыми углами. Однако на этот раз исследовательская группа создала топологическую полость с использованием фотонного кристалла в качестве зеркала. В частности, были использованы два фотонных кристалла с различными топологиями, один из которых являлся звёздообразной ячейкой в квадратной решетке, а другой – треугольной решёткой с цилиндрическими воздушными отверстиями. Член команды Бубакар Канте сравнил их с бубликом и кренделем: хотя они оба – хлеб с отверстиями, различное количество отверстий делает их различными.

Как только кристаллы попадают в нужное место, луч принимает желаемую форму. Управляется эта система с помощью магнитного поля. Оно позволяет менять направление, в котором излучается свет, тем самым создавая световой поток. Непосредственное практическое применение этого способно увеличить скорость оптической связи. Однако в перспективе это рассматривается как шаг вперёд в создании оптических компьютеров.

3. Учёные открыли экситониум

Физики всего мира с большим энтузиазмом отнеслись к открытию новой формы материи, названной экситониум. Эта форма представляет собой конденсат из квазичастиц, экситонов, которые являются связанным состоянием свободного электрона и электронной дырки, которая образовывается в результате того, что молекула потеряла электрон. Более того, физик-теоретик из Гарварда Берт Гальперин предсказал существование экситониума ещё в 1960-х годах, и с тех пор учёные пытались доказать его правоту (или ошибку).

Подобно многим крупным научным открытиям, и в этом открытии была изрядная доля случайности. Команда исследователей из Университета штата Иллинойс, которая обнаружила экситониум, на самом деле осваивала новую технологию, называемую спектроскопией потерь энергии в электронном потоке (M-EELS) –созданную специально для идентификации экситонов. Однако открытие состоялось, когда исследователи проводили всего лишь калибровочные тесты. Один член команды вошёл в комнату, пока все остальные смотрели на экраны. Они сказали, что зафиксировали «лёгкий плазмон», предшественник экситонной конденсации.

Руководитель исследования профессор Питер Аббамонт сравнил это открытие с бозоном Хиггса – оно не будет иметь непосредственного использования в реальной жизни, но оно показывает, что наше нынешнее понимание квантовой механики находится на правильном пути.

2. Учёных создали нанороботов, которые убивают рак

Исследователи из Университета Дарема утверждают, что создали нанороботы, которые способны выявить раковые клетки и убить их всего за 60 секунд. В ходе увенчавшегося успехом испытания, проведённого в университете, крошечным роботам потребовалось от одной до трёх минут, чтобы проникнуть через наружную мембрану в раковую клетку простаты и немедленно уничтожить её.

Нанороботы в 50000 раз меньше диаметра человеческого волоса. Они активируются светом и вращаются со скоростью от двух до трёх миллионов оборотов в секунду, чтобы получить возможность проникнуть через оболочку клетки. Когда они достигают своей цели, то могут либо уничтожить её, либо внедрить в неё полезный терапевтический агент.

До сих пор нанороботы испытывались только на отдельных клетках, но обнадеживающие результаты побудили учёных перейти к опытам на микроорганизмах и мелких рыбёшках. Дальнейшая цель – перейти к грызунам, а затем и к людям.

1. Межзвёздный астероид может быть инопланетным космическим аппаратом

Прошло всего пару месяцев с тех пор, как астрономы радостно объявили об открытии первого межзвёздного объекта, пролетающего через Солнечную систему, астероида под названием «Оумуамуа». С тех пор они наблюдали много странных вещей, происходивших с этим небесным телом. Иногда оно вело себя так необычно, что учёные считают – объект может оказаться космическим кораблём инопланетян.

Прежде всего, настораживает его форма. Оумуамуа имеет форму сигары с отношением длины к диаметру как десять к одному, чего ни разу не видели ни в одном из наблюдаемых астероидов. Сначала учёные подумали, что это комета, но затем поняли, что это не так, потому что объект не оставлял за собой хвоста по мере приближения к Солнцу. Более того, некоторые эксперты утверждают, что скорость вращения объекта должна была развалить любой нормальный астероид. Складывается впечатление, что он был специально создан для межзвёздных путешествий.

Но если он создан искусственно, то что это может быть? Одни говорят, что это инопланетный зонд, другие считают, что это может быть космический корабль, двигатели которого пришли в неисправность, и теперь он плывёт через космос. В любом случае, участники таких программ, как SETI и BreakthroughListen считают, что Оумуамуа требует дальнейшего исследования, поэтому нацеливают на него свои телескопы и прослушивают любые радиосигналы.

Пока гипотеза об инопланетянах никак не подтвердилась, первоначальные наблюдения SETI ни к чему не привели. Многие исследователи по-прежнему пессимистично оценивают шансы, что объект может быть создан инопланетянами, но в любом случае исследования будут продолжены.

Часто бывает так, что ученый находит редкий артефакт, а потом десятки лет пытается понять, что это такое. Кажется, некоторые вещи как будто специально созданы для того, чтобы современный человек поломал над ними голову. "Правда.Ру" предлагает вниманию читателя перечень шести самых загадочных открытий из тех, что были сделаны за последние сто пятьдесят лет.

По сравнению с нашими предками мы живем гораздо лучше. Вместо маленьких прокопченных домиков без канализации у нас комфортабельные квартиры, а от болезней мы лечимся не кровопусканием или толчеными лягушками, а таблетками. Однако кое в чем древние люди нас переплюнули: они оставили человечеству загадки, которые ученые до сих пор не могут разгадать.

Некоторые вещи будто специально созданы, чтобы современный человек поломал над ними голову. Вот, например, рукопись Войнича - древняя книга, написанная около 500 лет назад. Ни автор, ни язык этого манускрипта до сих пор не установлены. Причем это не записки сумасшедшего — нет! Это четкая по структуре книга с определенной организацией и подробными иллюстрациями.

Похоже, язык, на котором написана рукопись Войнича, настоящий, вот только раньше с ним никто никогда не сталкивался. Догадок об истории создания манускрипта нет. Военные эксперты, криптографы, математики, лингвисты — никто не смог даже на миллиметр приблизиться к разгадке. Кто-то говорит, что это шифр, к которому достаточно подобрать ключ — и все станет понятно, кто-то — что это фальшивка, написанная специально с целью поглумиться над потомками, а кто-то — что это послание внеземного разума, записанное человеком-контактером. Впрочем, есть и еще одна версия, согласно которой рукопись Войнича была написана на староанглийском языке человеком, имевшим весьма отдаленные представления о правилах грамматики.

Антикитерский механизм был обнаружен в 1902 году на затонувшем древнем судне поблизости от греческого острова Антикитера. Датой его создания считается примерно 100 год до нашей эры. В механизме содержатся бронзовые шестерни и детали, не встречающиеся ни в одном другом устройстве того времени.

Предназначение Антикитерского механизма до сих пор не разгадано. Почему? Во-первых, непонятно, где он был сделан и кто его спроектировал. Первое, что приходит в голову: механизм создан греками, поскольку он найден рядом с греческим островом. Однако исследователи склоняются к тому, что устройство изготовлено на Сицилии.

На данный момент установлено, что оно состоит из 82 фрагментов — рентгеновское оборудование позволило заглянуть внутрь и выявить скрытые детали. Наиболее вероятна версия о том, что Антикитерский механизм представляет собой "помесь" калькулятора и астролябии, однако сказать точно, что же это такое, пока не может никто.

В одном из районов Китая, настолько отдаленном, что там вряд ли когда-нибудь жили люди, стоит гора с тремя загадочными треугольными отверстиями на вершине. В них проложены сотни древних труб (сегодня ржавых)неизвестного происхождения. Какие-то из них ведут в глубь горы, какие-то — в близлежащее соленое озеро. Что в этом особенного? А то, что трубы были проложены, судя по выводам археологов, в те времена, когда люди еще не знали, как готовить на огне, а чугунные котелки им еще даже не снились. К тому же, несмотря на то, что трубам уже не одна тысяча лет, в них нет мусора, что говорит о том, что их использовали. Но кто? Жить-то в тех местах невозможно!

По Коста-Рике разбросаны камни идеально сферической формы . Некоторые из них маленькие, по несколько сантиметров в диаметре, но есть такие, что достигают в поперечнике 2,5 метра, а весят несколько тонн. Для чего служили обточенные неизвестными умельцами камни, не ясно.

Местные жители уже предпринимали попытки самостоятельно разобраться с этой загадкой: камни взрывали, думая найти там золото, зерна кофе или даже младенцев. Увы и ах! Ничего подобного шары в себе не таили. Все, что удалось выяснить исследователям, сводится к тому, что шары вырезаны из вулканической породы.

Багдадские батареи были найдены на территории Древней Месопотамии. Их возраст оценивается в две тысячи с лишним лет. Они ровесники нашего календаря. Когда археологи наткнулись на них, то сначала подумали, что это просто глиняные сосуды для хранения продуктов. Однако эта теория была отвергнута после того, как в сосудах обнаружили медный стержень. Вспомнив уроки физики в школе, можно предположить, что в сосудах, очевидно, содержалась какая-то жидкость, которая, взаимодействуя с медью, выдавала на выходе электрический заряд. Если это действительно так, то находка является первым известным аккумулятором.

Все бы ничего, но для чего нужны были эти батарейки?! Предположений немного. Одни говорят, что их использовали древние знахари, чтобы произвести впечатление на своих пациентов, другие — что при помощи этих батарей проводились эксперименты с золотом.

В мире осталось еще столько непознанного и неизученного, что ученым просто некогда сидеть, сложа руки. Они пытаются разгадать тайны космоса и найти лекарство от рака, обнаружить эликсир долголетия и изобрести самосовершенствующийся искусственный интеллект. Какие новые научные открытия и изобретения были сделаны за последние годы, мы расскажем в нашей статье.

Невероятные научные открытия современности

Находкам исследователей XXI века трудно сразу дать оценку. Их весомость и нужность, возможно, будут по достоинству оценены даже не нами, а нашими потомками. Но мы выбрали наиболее значимые, на наш взгляд, новые научные открытия XXI века, которые могут стать знаковыми для человечества.

Искусственные мышцы человеческого тела

Американским ученым из университета Дьюка удалось впервые в лабораторных условиях вырастить мышцы человеческого скелета, которые практически ничем не отличаются от обычных. Они способны реагировать на внешние раздражители, в том числе на воздействие электротоком, введение медицинских препаратов и пр. Полученная в лаборатории мышечная ткань будет использоваться для изучения заболеваний мышц и в ходе тестирования лекарственных веществ.

МРТ способно прогнозировать поведение человека

Новые возможности магнитно-резонансной томографии стали известны после выхода в свет журнала «Neuron», опубликовавшего в одной из своих статей результаты последних исследований в этой области диагностики. Оказывается, по снимку МРТ можно составить поведенческую модель человека. Другими словами, магнитно-резонансное обследование способно спрогнозировать поведение человека в будущем, оценить степень его обучаемости, обнаружить склонность к асоциальным поступкам, в том числе преступлениям, а также предсказать реакцию на лекарственную терапию.

Вакцина от ВИЧ

Вирус иммунодефицита был назван чумой XX века, в XXI столетии появилась надежда найти от него лекарство. Исследователи института Скриппс разработали эффективную вакцину, способную справиться с некоторыми видами ВИЧ. Это лекарство заставляет трансформироваться ДНК и активизироваться иммунную систему. Пока исследования не завершены, но если обещания ученых сбудутся, бороться со СПИДом станет намного легче.

Лечение рака на основе нанотехнологий

Свою лепту в борьбу с онкологическими заболеваниями внесли иранские ученые, разработавшие схему нанотаблетки, способной снижать токсическое воздействие на организм противораковых препаратов. Медики утверждают: это лекарство поможет в разы повысить эффективность лечения рака молочной железы. Но открытию всего без году неделя, и делать окончательные выводы пока рано.

Океан на Марсе

Новые научные открытия NASA подтверждают версию о существовании в прошлом жизни на Марсе. Ученые, проанализировавшие имеющиеся данные, пришли к выводу: часть территории северного полушария Красной планеты когда-то была занята океаном. Его площадь была примерно равна площади нашей Атлантики, а глубина в отдельных местах достигала 1,6 км. А там, где есть вода, существует и жизнь…

Найден еще один предок человека

Палеонтологи обнаружили в Южной Африке фрагменты костей Homo naledi — существ, которые, по заключению ученых, являлись прародителями современного человека. Останки 15 скелетов были найдены в пещере Диналеди. Исследователи уже высказали предположение, что Homo naledi жили на территории нынешней Африки примерно 3 миллиона лет назад. Надо отметить, что в научной среде нашлись скептики, которые считают: обнаруженных фрагментов явно недостаточно, чтобы сделать заключение об их принадлежности предку человека.

Увеличение продолжительности рабочего дня повышает риск инсульта

Медицинский журнал The Lancet опубликовал исследования, из которых следует: 55-часовая рабочая неделя на 33% увеличивает риск инсульта. В то время как люди, работающие 35-45 часов, оказываются в меньшей степени подвержены этому заболеванию. Сверхнормативная работа также на 13% увеличивает вероятность появления ишемии.

Другие новые научные открытия вы узнаете, посмотрев видео:

Захватывающие изобретения современности

Практика не отстает от теории: XXI век принес нам не только новые научные открытия, но и невероятные изобретения, о которых еще полстолетия назад никто не мог и мечтать.

Имплантат сетчатки

С появлением этого изобретения люди, потерявшие зрение вследствие дегенеративных изменений, получили надежду на его частичное восстановление. Имплантат появился на американском рынке в 2013 году, а на европейском — спустя год. С ним миллионы незрячих получили шанс снова увидеть этот мир.

Гений — это 1 процент вдохновения и 99 процентов пота. Томас Эдисон

ReWalk

Устройство, благодаря которому люди, потерявшие способность передвигаться из-за травмы спинного мозга, снова могут ходить. Появившись совсем недавно на рынке, оно уже успело хорошо себя зарекомендовать.

Камера в таблетке

Это изобретение стало отличной заменой инвазивного зонда, используемого при гастроскопии. Оснащенная микрокамерой 25-миллиметровая капсула легко проглатывается, не доставляя никаких неудобств, и передает изображение на монитор. Из организма она выходит естественным путем.

Телепортация

Перемещения в пространстве стали более реальными с изобретением, сделанным учеными Калифорнийского института. С помощью специального устройства им удалось телепортировать протон. Это, конечно, не человек, и даже не карандаш, но, главное, первый шаг сделан.

Мы постарались перечислить основные новые научные открытия и изобретения XXI века, а какие из них будут названы гениальными, покажет время.

Забирай себе, расскажи друзьям!

Читайте также на нашем сайте:

Научные открытия совершаются постоянно. На протяжении года публикуется огромное количество докладов и статей, посвящённых различным темам, и оформляются тысячи патентов на новые изобретения. Среди всего этого можно найти поистине невероятные достижения. В данной статье представлено десять самых интересных научных открытий, которые были сделаны в первой половине 2016 года.

1. Небольшая генетическая мутация, произошедшая 800 миллионов лет назад, привела к возникновению многоклеточных форм жизни

Согласно результатам исследований, древняя молекула, GK-PID, стала причиной того, что одноклеточные организмы начали эволюционировать в многоклеточные организмы примерно 800 миллионов лет назад. Было установлено, что молекула GK-PID выступала в роли «молекулярного карабина»: она собирала хромосомы вместе и закрепляла их на внутренней стенке клеточной мембраны, когда происходило деление. Это позволяло клеткам размножаться должным образом и не становиться злокачественными.

Увлекательное открытие указывает на то, что древняя версия GK-PID вела себя раньше не так, как сейчас. Причина, почему она превратилась в «генетический карабин», связана с небольшой генетической мутацией, которая воспроизвела саму себя. Выходит, что возникновение многоклеточных форм жизни - это результат одной идентифицируемой мутации.

2. Открытие нового простого числа

В январе 2016 года математики открыли новое простое число в рамках "Great Internet Mersenne Prime Search", широкомасштабного проекта добровольных вычислений по поиску простых чисел Мерсенна. Это 2^74,207,281 - 1.

Вы, наверное, хотели бы уточнить, для чего был создан проект "Great Internet Mersenne Prime Search". Современная криптография для расшифровки кодированной информации использует простые числа Мерсенна (всего известно 49 таких чисел), а также комплексные числа. "2^74,207,281 - 1" на данный момент является самым длинным из всех существующих простых чисел (оно длиннее своего предшественника почти на 5 миллионов цифр). Общее количество цифр, из которых состоит новое простое число, составляет около 24 000 000, поэтому "2^74,207,281 - 1" - единственный практический способ записать его на бумаге.

3. В солнечной системе была обнаружена девятая планета

Ещё до открытия Плутона в ХХ веке учёные выдвинули предположение о том, что за пределами орбиты Нептуна находится девятая планета, Планета Х. Это допущение было обусловлено гравитационной кластеризацией, которая могла быть вызвана только массивным объектом. В 2016 году исследователи из Калифорнийского технологического института представили доказательства того, что девятая планета - с орбитальным периодом 15 000 лет - действительно существует.

По словам астрономов, сделавших данное открытие, существует «всего лишь 0,007%-ная вероятность (1:15 000) того, что кластеризация является совпадением». На данный момент существование девятой планеты остаётся гипотетическим, однако астрономы вычислили, что её орбита является огромной. Если Планета Х действительно существует, то она приблизительно в 2-15 раз весит больше Земли и находится от Солнца на расстоянии 600-1200 астрономических единиц. Астрономическая единица равна 150 000 000 километров; это означает, что девятая планета удалена от Солнца на 240 000 000 000 километров.

4. Обнаружен практически вечный способ хранения данных

Рано или поздно всё устаревает, и на данный момент не существует способа, который позволил бы хранить данные на одном устройстве в течение действительно длительного периода времени. Или существует? Недавно учёные из Саутгемптонского университета сделали удивительное открытие. Они использовали нано-структурированное стекло для того, чтобы успешно создать процесс записи и извлечения данных. Запоминающее устройство представляет собой небольшой стеклянный диск размером с монету в 25 центов, который способен хранить 360 терабайт данных и не подвержен влиянию высоких температур (до 1000 градусов Цельсия). Средний срок его годности при комнатной температуре составляет приблизительно 13,8 миллиарда лет (примерно столько же времени существует наша Вселенная).

Данные записываются на устройство при помощи сверхбыстрого лазера посредством коротких, интенсивных световых импульсов. Каждый файл представляет собой три слоя наноструктурных точек, которые находятся друг от друга на расстоянии всего 5 микрометров. Считывание данных выполняется в пяти измерениях благодаря трёхмерному расположению наноструктурных точек, а также их размеру и направленности.

5. Слепоглазковые рыбы, которые способны «ходить по стенам», проявляют черты сходства с четвероногими позвоночными

За последние 170 лет наука выяснила, что позвоночные, обитающие на суше, произошли от рыб, которые плавали в морях древней Земли. Однако исследователи из Института технологий Нью-Джерси обнаружили, что тайваньские слепоглазковые рыбы, которые способны «ходить по стенам», имеют те же анатомические особенности, что и земноводные или рептилии.

Это очень важное открытие с точки зрения эволюционной адаптации, поскольку оно может помочь учёным лучше понять, каким образом доисторические рыбы эволюционировали в наземных четвероногих. Разница между слепоглазковыми и другими видами рыб, которые способны передвигаться по суше, заключается в их походке, которая обеспечивает при подъёме «поддержку тазового пояса».

6. Частная компания "SpaceX" осуществила успешное вертикальное приземление ракеты

В комиксах и мультфильмах Вы обычно видите, что ракеты приземляются на планеты и Луну вертикальным образом, однако в реальности сделать это крайне сложно. Правительственные учреждения вроде НАСА и Европейского космического агентства разрабатывают ракеты, которые либо падают в океан, откуда их потом достают (дорогое удовольствие), либо целенаправленно сгорают в атмосфере. Существование возможности вертикально посадить ракету позволило бы сэкономить невероятное количество денег.

8 апреля 2016 года частная компания "SpaceX" осуществила успешное вертикальное приземление ракеты; ей удалось это сделать на автономном беспилотном корабле-космопорте (англ. autonomous spaceport drone ship). Это невероятное достижение позволит сэкономить деньги, а также время между запусками.

Для генерального директора компании "SpaceX", Элона Маска, данная цель оставалась приоритетной в течение многих лет. Несмотря на то, что достижение принадлежит частному предприятию, технология вертикального приземления станет доступна и правительственным учреждениям вроде НАСА, чтобы они смогли продвинуться дальше в освоении космоса.

7. Кибернетический имплантат помог парализованному человеку пошевелить своими пальцами

Мужчина, который был парализован в течение шести лет, смог пошевелить своими пальцами благодаря небольшому чипу, вживленному в его мозг.

Это заслуга исследователей из Университета штата Огайо. Им удалось создать устройство, которое представляет собой небольшой имплантат, связанный с электронным рукавом, надеваемым на руку пациента. Этот рукав использует провода для стимуляции определённых мышц, чтобы вызвать движение пальцев в реальном времени. Благодаря чипу, парализованный мужчина смог даже сыграть в музыкальную игру "Guitar Hero", к превеликому удивлению врачей и учёных, принявших участие в проекте.

8. Стволовые клетки, вживлённые в мозг пациентов, которые перенесли инсульт, позволяют им снова ходить

В ходе клинических испытаний исследователи из Школы медицины при Стэнфордском университете вживили модифицированные стволовые клетки человека прямо в мозг восемнадцати пациентов, перенёсших инсульт. Процедуры прошли успешно, без каких-либо негативных последствий, за исключением слабой головной боли, наблюдавшейся у некоторых пациентов после наркоза. У всех пациентов период восстановления после инсульта проходил довольно быстро и успешно. Более того, пациенты, которые ранее передвигались только на инвалидных креслах, смогли снова свободно ходить.

9. Углекислый газ, закачанный в грунт, способен превращаться в твёрдый камень

Улавливание углерода является важной частью поддержания баланса выбросов CO2 на планете. Когда топливо сгорает, происходит высвобождение углекислого газа в атмосферу. Это является одной из причин глобального изменения климата. Исландские учёные, возможно, обнаружили способ, как сделать так, чтобы углерод не попадал в атмосферу и не усугублял проблему парникового эффекта.

Они закачали CO2 в вулканические породы, ускорив естественный процесс превращения базальта в карбонаты, которые затем становятся известняком. Этот процесс обычно занимает сотни тысяч лет, однако исландским учёным удалось сократить его до двух лет. Углерод, закачанный в грунт, может храниться под землёй или использоваться в качестве строительного материала.

10. У Земли есть вторая Луна

Учёные НАСА обнаружили астероид, который находится на орбите Земли и, следовательно, является вторым постоянным околоземным спутником. На орбите нашей планеты есть множество объектов (космические станции, искусственные спутники и прочее), однако видеть мы можем только одну Луну. Тем не менее, в 2016 году НАСА подтвердило существование 2016 HO3.

Астероид находится далеко от Земли и больше находится под гравитационным воздействием Солнца, нежели нашей планеты, однако он действительно вращается вокруг её орбиты. 2016 HO3 значительно меньше Луны: его диаметр составляет всего 40-100 метров.

По словам Пола Чодаса, менеджера Центра НАСА по изучению околоземных объектов, 2016 HO3, который более ста лет был квазиспутником Земли, через несколько столетий покинет орбиту нашей планеты.