10 важных открытий года. Компьютер выиграл миллион долларов
Правообладатель иллюстрации Science Photo Library Image caption Парадокс Шрёдингера известен давно, но продемонстировать его на физическом уровне до сих пор не удавалось
Обнаружение гравитационных волн в пространстве-времени, а также первая практическая демонстрация знаменитого парадокса Шрёдингера включены в список крупнейших достижений физики за 2016 год, по версии журнала Physics World .
В нем также присутствует и открытие первой экзопланеты в ближайшей к нам звездной системе.
Обнаружение гравитационных волн , признанное крупнейшим открытием года, было достигнуто научным сообществом LIGO, в котором участвует более 80 научных институтов всего мира.
Сообщество использует несколько лабораторий, пытающихся обнаружить отклонения в структуре пространства-времени, возникающие при прохождении мощного лазерного импульса в вакуумном тоннеле.
Первый сигнал, зафиксированный ими, был порождением столкновения двух черных дыр на расстоянии более миллиарда световых лет от Земли.
По словам Хамиша Джонстона, редактора журнала Physics World, где опубликован список достижений, эти наблюдения стали первым прямым свидетельством существования черных дыр.
Правообладатель иллюстрации LIGO/T. Pyle/SCIENCE PHOTO LIBRARY Image caption Альберт Эйнштейн первым предположил возможность существования гравитационных волнСреди других крупнейших физических открытий года:
Кот Шрёдингера: ученые в течение многих лет ломают голову над загадкой кота Шрёдингера. Это мысленный эксперимент австрийского ученого Эрвина Шредингера. Кот находится в ящике. В ящике имеется механизм, содержащий радиоактивное атомное ядро и ёмкость с ядовитым газом. Парадокс заключается в том, что животное может быть живым или мертвым в одно и то же время. Узнать это точно можно, только открыв ящик. Это означает, что открытие ящика выделяет одно из множества состояний кота. Но до того, как ящик будет открыт, животное нельзя считать живым или мертвым - кот может находиться в двух состояниях одновременно.
Однако американские и французские физики впервые смогли отследить состояние кота на примере внутреннего устройства молекулы, проявляющегося в одновременном нахождении системы в двух квантовых состояниях.
Для этого специалисты привели молекулы в возбужденное состояние с помощью рентгеновского лазера (разера). Из полученных дифракционных картин высокого пространственного и временного разрешений физики смонтировали видео.
Компактный "гравиметр": ученые из университета Глазго построили гравиметр, которые способен очень точно измерять силу тяжести на Земле. Это компактное, точное и недорогое устройство. Прибор может быть использован при поиске полезных ископаемых, в строительстве и исследовании вулканов.
Ближайшая к нам экзопланета: астрономы обнаружили признаки присутствия в системе Проксима Центавра планеты, находящейся в обитаемой зоне. Эта планета, получившая название Proxima b, по массе всего в 1,3 больше Земли и может иметь жидкую воду на своей поверхности.
Правообладатель иллюстрации ESO/M.Kornmesser Image caption Так может выглядить поверхность планеты Proxima bКвантовое запутывание: группе физиков из США удалось впервые продемонстрировать эффект квантовомеханического запутывания на примере макроскопической механической системы.
Развитие экспериментальных методов изучения квантовых систем и отработка методик по запутыванию разного рода объектов должна, по прогнозам физиков, привести к появлению принципиально новых компьютеров.
Чудо-материал: ученым удалось впервые измерить свойство материала графена - так называемую негативную рефракцию. Это явление может быть использовано при создании новых типов оптических устройств, например, крайне чувствительных линз и объективов.
Атомные часы: немецкие физики обнаружили трансмутацию изотопа тория-229, которая может стать основой конструкции нового типа атомных часов. Такие часы будут гораздо более устойчивыми, чем существующие приборы этого типа.
Оптика для микроскопов: шотландские ученые из Университета Стратклайда создали новый тип линзы для микроскопов, получившей название Mesolens. Новые линзы имеют большое поле зрения и высокое разрешение.
Правообладатель иллюстрации Mesolens Image caption Эти структуры в мозгу крыс были зафиксированы новым микроскопом на основе линз MesolensСверхбыстрый компьютер: австрийские ученые достигли крупного успеха в разработке квантовых компьютеров. Они создали модель фундаментальных взаимодействий элементарных частиц, которая может применяться прототипами квантовых компьютеров.
Атомный двигатель: ученые из университета Майнца в Германии разработали прототип теплового двигателя, который состоит из одного атома. Он конвертирует разницу в температуре в механическую работу, помещая единственный ион кальция в ловушку в форме воронки.
Нет ничего более значимого и фундаментального в мире науке, чем открытие, связанное с самой природой нашей реальности. И именно таким открытием в этом году могут похвастаться ученые Лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO), которые . При этом подтвердили не один, а целых два раза.
Все мы более или менее знакомы с концептом пространства-времени – этакой четырехмерной коробки, где мы едим, живем, растем и в конце концов умираем. Но оказывается, что пространство-время – это не жесткая коробка. Скорее это даже не совсем коробка, а просторный и живой океан, наполненный волнами субатомной величины, образующихся при столкновении черных дыр, нейтронных звезд и других невероятно массивных объектов. Эти волны называют гравитационными. Это рябь пространства-времени, которую первыми обнаружили ученые из LIGO на самом деле еще в сентябре прошлого года. Однако официальное подтверждение их наблюдения пришло только в феврале. Затем в июне физики из LIGO смогли обнаружить гравитационные волны еще раз. Такая частота заставляет ученых продолжать свои наблюдения. Но можно считать, что новое окно в самые темные тайны Вселенной наконец-то официально открыто.
Разумеется, без Альберта Эйнштейна здесь тоже не обошлось. В конце концов именно он их и предсказал, когда вывел свою общую теорию относительности в 1916 году. Сложно сказать, что здесь более невероятно: то, что каждая часть теории Эйнштейна в конечном итоге подтвердилась и обрела доказательства, или же то, что современная физика сейчас проверяет идеи, пришедшие на тот момент в голову 26-летнего ботана.
Проксима Центавра b: одна, чтоб править всеми
Художественное представление планеты Проксимы b возле красного карлика Проксимы Центавра
За последние несколько лет астрономы обнаружили тысячи экзопланет, включая доброе количество каменистых, землеподобных миров. Однако все потенциально обитаемые кандидаты сразу же стали менее интересными в этом году, после того как была – планета размером чуть больше Земли, оборачивающаяся вокруг нашего ближайшего звездного соседа, находящегося всего в 4,3 светового года от нас.
Проксима b, обнаруженная с помощью метода Доплера (измерения радиальной скорости звезд), является каменистым миром, оборачивающимся вокруг звезды Проксима Центавра на дистанции всего 7,5 миллиона километров, что в 10 раз ближе, чем расположение Меркурия к Солнцу. Так как звезда Проксима Центавра является холодным красным карликом, месторасположение планеты является идеальным для того, чтобы поддерживать воду в жидкой форме. Есть высокая вероятность (по крайней мере согласно предположениям исследователей), что экзопланета Проксима b может быть обитаемой.
Может быть, конечно, и так, что Проксима b является безвоздушной пустыней, что, разумеется, окажется менее радостным. Однако выяснить это мы сможем, вероятно, уже совсем скоро. Вполне возможно, уже в 2018 году, когда в космос будет запущен новый и очень мощный Космический телескоп имени Джеймса Уэбба. Если же и в этом случае картина не станет более ясной, то можно будет запустить флот , которые выяснят все наверняка.
Зика – смертоносное оружие
Комар жёлтолихорадочный
Малоизвестный и впервые выявленный в Уганде в 1947 году вирус Зика перерос в конце прошлого года в международную пандемию, когда быстро распространяющееся с комариными укусами заболевание проникло через границы Латинской Америки. Несмотря на малую симптоматику или полное ее отсутствие, распространение вируса сопровождалось резким всплеском микроцефалии, редкого заболевания у детей, чья характерная особенность заключается в значительном уменьшении размеров черепа и, соответственно, головного мозга. Это открытие заставило исследователей искать связь между Зикой и развитием этих анатомических аномалий. И доказательства не заставили себя долго ждать.
В январе вирус Зика нашли в плаценте двух беременных женщин, чьи дети впоследствии родились с микроцефалией. В тот же месяц Зика был обнаружен в мозге у других новорожденных, которые умерли вскоре после рождения. Эксперименты с чашкой Петри, результаты которых были опубликованы в начале марта, рассказали о том, как вирус Зика напрямую атакуют клетки, принимающие участие в развитии мозга, существенно замедляя его рост. В апреле подтвердились опасения, о которых ранее говорили многие ученые: вирус Зика на самом деле вызывает микроцефалию, а также ряд других тяжелых дефектов развития мозга.
К настоящему моменту лекарства от вируса Зика не существует, ведутся клинические испытания вакцины на основе ДНК.
Первые генно-модифицированные люди
CRISPR – это революционный инструмент для генной модификации, обещающий не только излечить все болезни, но и наделить человека улучшенными биологическими способностями. В этом году китайская команда ученых впервые использовала его для лечения пациента, страдавшего агрессивной формой рака легких.
Для его лечения из взятой крови пациента сначала были удалены все иммунные клетки, а затем использован метод CRISPR для «выключения» особого гена, который может использоваться раковыми клетками для еще более быстрого распространения по организму. После этого модифицированные клетки были помещены обратно в организм пациента. Ученые считают, что подвергшиеся редактированию клетки смогут помочь человеку побороть рак, однако всех результатов этого клинического испытания пока не раскрывают.
Независимо от результатов этого конкретного случая, использование метода CRISPR для лечения людей открывает новую главу в персонализированной медицине. Здесь по-прежнему остается множество нерешенных вопросов – в конце концов, CRISPR является новой технологией. Однако становится понятно, что использование технологии, позволяющей модифицировать свой собственный генетический код, уже не является просто очередным примером научной фантастики. И за право обладания этой технологией уже начались настоящие .
Неуловимая девятая планета Солнечной системы
Художественное представление Девятой планеты
Больше десятилетия астрономы гадают о том, может ли на внешних границах нашей Солнечной системы находится девятая планета. В этом году ученые из Калифорнийского технологического института Константин Батыгин и Майк Браун предоставили на суд общественности вполне убедительные доказательства того, что так называемая Девятая планета существует на самом деле. Крупнее Нептуна и холоднее замерзшего ада, Девятая планета оборачивается вокруг Солнца по очень вытянутой эллиптической орбите на дистанции от 100 и более 1000 астрономических единиц.
Наши самые лучшие догадки о Девятой планете основаны на необычных орбитах множества объектов пояса Койпера, которые, согласно предположениям Батыгина и Брауна, подвергаются воздействию гравитационных сил этой загадочной планеты.
Конечно же, единственным убедительным доказательством наличия «планеты-стесняшки» было бы ее прямое обнаружение в телескопы, а не на основе необычного поведения некоторых объектов пояса Койпера. Однако эта задача представляется крайней сложной, так как подобные холодные и далеко расположенные объекты (а именно такой является планета, по мнению ученых) излучают очень мало света и тепла. Тем не менее несколько астрономов, включая Брауна, в настоящий момент предпринимают попытки поиска Девятой планеты и считают, найти ее удастся в течение ближайших нескольких лет.
Камни из углекислого газа
С ростом мирового объема выбросов углекислого газа растет и риск катастрофических климатических изменений, поэтому ученые всерьез озаботились вопросом поиска эффективных методов снижения CO2 в атмосфере. Концепт «консервации углекислого газа» существует уже довольно давно, однако в 2016 году получил весьма впечатляющее развитие, когда ученые из Саутгемптонского университета растворили углекислый газ в воде и запечатали его в подземной скважине в Исландии. Хранившийся там в течение двух лет углекислый газ вступал в реакцию с базальтовой породой и в конечном итоге приобрел твердую кристаллическую форму, которая может храниться в таком состоянии сотни и даже тысячи лет.
Несмотря на весьма впечатляющий результат и горящие заголовки СМИ вроде «ученые превратили CO2 в камни», все-таки остаются вопросы, которые требуют ответа. Во-первых, возможность использования этого метода находится в прямой зависимости от места, где углекислый газ может кристаллизоваться в твердую форму. Другими словами, место хранения должно обладать аналогичными исландским геологическими и геохимическими особенностями. Во-вторых, масштаб. Провести эксперимент в лабораторных условиях, а затем захоронить небольшой объем CO2 — это не совсем одно и то же, что необходимость в захоронении миллиардов тонн ежегодных выбросов углекислого газа. Задача будет весьма непростой. Более эффективным все же будет снижение уровня самих выбросов.
Самое долгоживущее позвоночное
В конце концов может оказаться так, что секрет долголетия мы узнаем не из крупных мировых научных центров, а от гренландской акулы. Согласно исследованию, опубликованному в этом году в журнале Science, это удивительное глубоководное позвоночное может жить более 400 лет. Радиоуглеродный анализ 28 самок гренландской акулы показал, что эти животные являются самыми долгоживущими позвоночными на нашей планете. Возраст старейших представителей составляет от 272 до 512 лет.
Так в чем же заключается секрет столь невероятного долголетия гренландской акулы? Ученые точно пока не знают, но догадываются, что, вероятнее всего, это связано с тем, что это позвоночное обладает экстремально медленным процессом метаболизма, что приводит к медленному росту и половому созреванию. Еще одним оружием в борьбе со старением у этих акул, по всей видимости, является экстремально низкая температура окружающей среды. Никто не хочет провести пару лет на дне Арктического океана и потом вернуться с отчетом о том, как все прошло?
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
2016 год был богат на громкие научные открытия и зрелищные технические достижения. Открытия широко освещаются в СМИ, а наиболее интересные новинки гаджетов были продемонстрированы на выставке Consumer Electronics Show (CES). Вот уже 50 лет она является стартовой площадкой для инноваций и hi-end технологий.
Наступил декабрь и пришло время подвести самые интересные итоги 2016 года в науке и технике .
Топ-10 самых громких достижений науки 2016 года
10. Многоклеточная жизнь — результат генетической мутации
Молекула GK-PID позволяет клеткам делиться, избегая злокачественных образований. При этом древний ген, аналог GK-PID, являлся ферментом-строителем, необходимым для создания ДНК. Ученые предположили, что в каком-то из древних одноклеточных организмов 800 млн. лет назад был продублирован ген GK, одна из копий которого затем мутировала. Это и вызвало появление молекулы GK-PID, которая позволяла клеткам правильно делиться. Так появились многоклеточные организмы,
9. Новое простое число
Им стало 2^74,207,281 – 1. Открытие полезно для задач криптографии, где используются как очень сложные, так и простые числа Мерсенна (всего их обнаружено 49).
8. Девятая планета
Ученые из Калифорнийского технологического института предоставили доказательства того, что в Солнечной системе есть девятая планета. Ее орбитальный период составляет 15 000 лет. Однако из-за ее колоссальной орбиты увидеть эту планету не удалось ни одному астроному.
7. Вечное хранение данных
Это изобретение 2016 года стало возможным благодаря наноструктурному стеклу, на которое при помощи сверхскоростных коротких и лазерных импульсов записывается информация. Стеклянный диск вмещает до 360 ТБ данных и выдерживает нагрев до тысячи градусов.
6. Родство слепоглазки и четырехпалых позвоночных
У рыбы под названием тайваньская слепоглазка, которая способна ползать по стенам, обнаружены схожие с амфибиями или рептилиями анатомические способности. Это открытие позволит биологам лучше изучить, как проходил процесс превращения доисторических рыб в наземные четвероногие.
5. Вертикальная посадка космической ракеты
Обычно отработанные ступени ракеты либо падают в океан, либо сгорают в атмосфере. Теперь их можно будет использовать для последующих проектов. Процесс запуска существенно ускорится и удешевится, а время между запусками уменьшится.
4. Кибернетический имплантат
Специальный чип, вживленный в мозг полностью парализованного человека, вернул ему способность двигать пальцами. Он посылает сигналы на перчатку, надетую на руку подопытного, а в ней находятся электрические провода, стимулирующие определенные мышцы и заставляющие пальцы шевелиться.
3. Стволовые клетки помогут людям после инсульта
Ученые из Стэнфордской университетской школы медицины делали инъекции человеческих стволовых клеток в мозг 18 добровольцам, перенесшим инсульт. У всех испытуемых было отмечено улучшение мобильности и общего самочувствия.
2. Камни из углекислого газа
Исландские ученые закачали углекислый газ в в вулканическую породу. Благодаря этому процесс превращения базальта в карбонатные минералы (впоследствии становящиеся известняком) занял всего 2 года, вместо сотен и тысяч лет. Данное открытие позволит хранить углекислый газ под землей или использовать его для строительных нужд без высвобождения в атмосферу.
1. Еще одна Луна
Агентство NASA обнаружило астероид, который был захвачен гравитацией Земли. Теперь он находится на ее орбите, фактически являясь вторым естественным спутником планеты.
Список необычных новинок гаджетов 2016 года (CES)
10. Смарт-часы Casio WSD-F10
Этот влагозащищенный и очень прочный гаджет работает на глубине до 50 метров. «Мозгом» часов является ОС Android Wear. могут синхронизироваться с устройствами с ОС Android и iOS.
9. Сферический дрон
Лопасти дрона могут поранить владельца или посторонних людей. Чтобы разобраться с этой проблемой компания FLEYE создала дрон со сферическим дизайном. Его лопасти скрыты, а значит совершенно безопасны.
8. 3D-принтер Arke
Компания Mcor представила настольное устройство, позволяющее печатать цветные модели в формате 3D с использованием обычной офисной бумаги. Разрешение печати составляет 4800х2400DPI.
7. Устройство дополненной реальности от Garmin
Varia Vision — специальный дисплей для велосипедистов, размещаемый на солнцезащитных очках. Он не только информирует о частоте пульса и давлении, но и помогает составить оптимальный маршрут.
6. Дрон-«оригами»
Бумажная новинка от POWERUP управляется через Wi-Fi и может быть оснащена шлемом дополненной реальности.
5. Шлем виртуальной реальности от HTC
Шлем HTC Vive Pre позволяет физически перемещаться вокруг объектов в виртуальном пространстве. В устройстве заявлены: улучшенная яркость дисплея с большей детализацией и встроенная камера, позволяющая гаджету работать в режиме дополненной реальности.
4. Супертонкий OLED-телевизор LG SIGNATURE G6V
Инженеры компании LG интегрировали OLED-экран 65-дюймовой модели телевизора в стекло толщиной 2,57 мм. Благодаря заявленной глубине цвета в 10 бит телевизор может демонстрировать фантастически красочное изображение.
3. Гриль на солнечной энергии
У гриля GoSun уникальный дизайн, который направляет солнечный свет в сторону цилиндра, способного нагреваться до 290 градусов за 10 или 20 минут (зависит от модели).
2. Пассажирский дрон EHang 184
Стильная новинка техники 2016 года сможет нести один пассажира в течение 23 минут со скоростью 100 км/час. Место назначения указывается на планшете.
1. Гибкий экран для смартфона от LG Display
На первой позиции топ-10 находится прототип 18-дюймового экрана, способного сворачиваться подобно листу бумаги. Этот тип футуристического дисплея является перспективным для использования в смартфонах, телевизорах и планшетах.
Москва, 15.12.2016
В мире регулярно делаются научные открытия, новые достижения и изобретения. В течение года публикуется множество отчётов и регистрируется множество патентов на самые различные изобретения, но иногда среди них встречаются воистину невероятные вещи. В этом списке собраны некоторые из наиболее знаковых открытий, сделанных в 2016 году
Небольшая мутация генов, которая произошла за 800 миллионов лет до наших дней, привела к появлению многоклеточных живых существ
Учёные выяснили, что одна из существовавших в древности молекул, GK-PID, может являться причиной эволюционного процесса, приведшего к преобразованию простых организмов в сложные многоклеточные системы, которое произошло приблизительно 800 млн лет назад. Оказалось, что молекула GK-PID была своего рода "молекулярным карабином", способным собирать хромосомы воедино, в процессе деления прикрепляя их к стенкам клеточных мембран. Это способствует правильному воспроизведению клеток и препятствует их преобразованию в злокачественные.
Обнаруженные данные говорят о том, что в прошлом поведение молекулы GK-PID отличалось от описанной модели. Единственной причиной, заставившей эту молекулу превратиться в подобие генетического карабина, стала небольшая мутация, которая начала самовоспроизводиться. Из этого следует, что появление многоклеточных живых существ является результатом одиночного мутационного процесса, который удалось идентифицировать.
Открыто новое неделимое число
В январе математикам, участвующим в проекте "Great Internet Mersenne Prime Search", целью которого является поиск неделимых чисел Мерсенна, удалось вычислить новое такое число. Новым неделимым числом стало 2^74,207,281 – 1.
Для многих людей может быть непонятно, зачем нужен проект по определению таких чисел. Числа Мерсенна (на сегодняшний день удалось открыть всего 49), а также ряд других комплексных чисел применяются в современной криптографии для расшифровки закодированных данных. Новое число на сегодня является рекордсменом по длине, оно на 5 млн знаков длиннее числа, ранее считавшегося самым длинным. Совокупное количество знаков, из которых составлено недавно открытое неделимое число, приближается к 24 млн, поэтому "2^74,207,281 – 1" – единственная форма записи, в которой его возможно представить на бумаге.
В солнечной системе нашли девятую планету
Ещё перед тем, как в XX веке открыли Плутон, существовала теория, что за орбитой Нептуна может находиться ещё одна планета, «Планета X». Эта теория возникла из-за обнаруженного эффекта гравитационной кластеризации, стать причиной которой мог только объект с огромной массой. Позднее было принято считать, что этой планетой является Плутон, однако данное утверждение не полностью оправдывало размеры гравитационных искажений. Такая ситуация существовала до того, как группа учёных, работающих в Калифорнийском технологическом институте, не предъявила свидетельства того, что планета номер девять существует на самом деле, а её орбитальный период составляет 15 000 лет.
Опубликовавшие это открытие астрономы подсчитали, что вероятность случайного возникновения кластеризации составляет всего 0,007% или примерно 1 из 15 000. В настоящее время существование девятой планеты всё ещё считается гипотезой, но астрономам удалось вычислить, что у неё довольно большой диаметр орбиты. Если эта планета существует, её масса, вероятно, будет в 2–15 раз больше массы Земли, а радиус орбиты составит от 200 до 1600 астрономических единиц (AU). Одна астрономическая единица соответствует 150 млн километров, то есть, новая планета может располагаться на расстоянии в 240 млрд километров от Солнца.
Обнаружен способ почти вечного хранения информации
Со временем всё разрушается, и нет способа сохранить информацию на каком-то одном устройстве в течение очень продолжительного периода времени. Однако благодаря сделанному в Университете Саутгемптона открытию, это утверждение может перестать быть истинным. Ученым удалось разработать процедуру записи и извлечения данных с использованием наноструктурированного стекла. Устройство хранения представляет собой миниатюрный (примерно с американскую монету в четверть доллара) стеклянный диск, способный вместить 360 ТБ данных и сохранить их неизменными при температурах до 1000 °C. Средний срок хранения информации при температуре в 20 °C составляет около 13,8 млрд лет, что примерно соответствует времени существования Вселенной.
Запись информации на диск осуществляется с помощью сверхбыстрого лазера, создающего короткие световые импульсы с высокой интенсивностью. Каждый из файлов записывается в три слоя наноструктурированных точек, удалённых одна от другой на расстояние в 5 микрометров. Чтение информации осуществляется в пяти измерениях: позиция наноструктурированных точек в трёх измерениях, а также их размер и ориентация.
У пещерных рыб, умеющих карабкаться по стенам, обнаружены общие черты с четвероногими позвоночными
Согласно теории, которой учёные придерживаются уже 170 лет, позвоночные формы жизни развились из рыб, которые плавали в доисторических земных океанах. Разумеется, так думали до тех пор, пока группа исследователей из Технологического института штата Нью-Джерси не обнаружила живущую на Тайване разновидность пещерной рыбы, умеющей ходить вверх по стенам и с анатомической точки зрения обладающей такими же способностями, как рептилии или земноводные.
Это открытие имеет огромную важность для эволюционной адаптации, так как оно поможет ученым понять, как населяющие Землю четвероногие животные эволюционировали из рыб, живущих в доисторических морях. Разница между пещерной рыбой и другими семействами рыб, имеющих способность передвигаться по земле, заключается в манере ходьбы, которая определяется крепким поясом задних конечностей.
Частная космическая компания SpaceX успешно произвела вертикальную посадку ракеты
В комиксах и мультфильмах часто можно увидеть, как космические аппараты плавно приземляются на разные планеты и их спутники, однако в действительности добиться этого невероятно трудно. Именно из-за этого такие организации, как НАСА и Европейское космическое агентство обычно строят ракеты, которые либо приземляются на поверхность океана и в дальнейшем восстанавливаются (что является очень дорогим мероприятием), либо сгорают в верхних слоях атмосферы. Возможность успешно осуществлять вертикальное приземление космических аппаратов значительно удешевит и облегчит их повторное использование, что позволит сэкономить огромные суммы денег.
8 апреля компания SpaceX совершила успешное вертикальное приземление космической ракеты, при этом ракета была посажена на палубу находящегося в море беспилотного корабля. Их успех приведёт к существенной экономии средств, а также времени между запусками.
Генеральный директор SpaceX Элон Маск сделал это достижение долговременной целью для своей компании, и, несмотря на то, что его предприятие является частным, технология в конечном итоге распространится на такие государственные организации, как НАСА, чтобы подтолкнуть вперёд дальнейшее исследование космоса.
Кибернетический имплант помог пошевелить пальцами человеку с тетраплегией
Человеку, в течение последних шести лет страдавшему от паралича всех четырёх конечностей, удалось пошевелить пальцами после имплантации в его мозг небольшого чипа.
Исследователи из университета штата Огайо смогли создать устройство, имплантирующееся в головной мозг и посылающее сигналы на расположенный поблизости терминал, который отправляет эту информацию на электронный рукав, надетый на руку. Через расположенные в рукаве провода эти сигналы стимулируют определённые мышцы, что позволяет человеку двигать пальцами в режиме реального времени. Пациент даже смог сыграть в Guitar Hero, чем сильно удивил врачей и учёных, ответственных за проект.
Стволовые клетки, введённые перенесшим инсульт пациентам, возвращают им способность ходить
В ходе клинических испытаний, которые прошли в Школе медицины Стэнфордского университета, модифицированные стволовые клетки вводились непосредственно в головной мозг нескольких хронических больных. Во всех случаях эксперимент прошёл успешно и без отрицательных эффектов, которые можно отнести к действию инъекций. Единственным побочным эффектом можно считать легкую головную боль, появлявшуюся в результате процедуры, которая проводилась под местной анестезией. У всех восемнадцати пациентов были зарегистрированы значительные улучшения, намного превышающие любые улучшения, которые можно ожидать после инсульта (в течение шести месяцев). В их число входит повышение подвижности и, фактически, восстановление способности свободно ходить у пациентов, ранее ограниченных инвалидной коляской.
Закачанный в горную породу углекислый газ может преобразовываться в камень
Улавливание углекислого газа является важной составной частью поддержания баланса выпуска CO2 в воздух. При сжигании топлива весь содержащийся в нём CO2 выбрасывается в земную атмосферу. Люди долгое время создавали себе эту проблему, и сегодня мы можем видеть последствия изменения мирового климата. Возможно, учёные из Исландии нашли способ навсегда улавливать углекислый газ так, что он не будет выбрасываться в атмосферу, ещё больше усиливая парниковый эффект.
Они закачивали CO2 в расположенную в Исландии скалу вулканического происхождения, тем самым значительно ускорив природный процесс, превращающий базальт в карбонатные минералы, которые со временем трансформируются в известняк. В природе на это уходят сотни тысяч лет, однако исландским учёным удалось добиться результата всего за два года. В результате углекислый газ удалось задержать в скальной породе, которую можно закопать в землю или даже применять для строительства домов, так что пойманный CO2 никогда не попадёт в атмосферу.
У Земли имеется ещё одна Луна
Учёные из агентства НАСА открыли астероид, который был пойман земным притяжением и находится на стабильной орбите вокруг нашей планеты, что, по сути, делает его второй луной. По околоземной орбите летает множество объектов, начиная от орбитальных станций и различных искусственных спутников и заканчивая огромным количеством космического мусора – но только одна луна, которую можно увидеть невооружённым глазом. Позже агентство НАСА подтвердило, что был открыт новый астероид 2016 HO3.
Это небесное тело вращается на очень большом расстоянии от Земли и больше подвержено гравитационному влиянию Солнца, чем нашей планеты, но оно движется по орбите вокруг Земли и сопровождает её вдоль орбитальной траектории вокруг Солнца. Однако не надейтесь в один прекрасный день прогуляться по этому спутнику, так как он гораздо меньше привычной нам луны – его размер в поперечнике варьируется от 40 до 100 метров (130-350 футов).
По словам Пола Ходаса, менеджера из центра, занимающегося изучением околоземных объектов при НАСА (NEO), астероид с названием 2016 HO3 в настоящее находится на довольно стабильной орбите вокруг Земли и Солнца, но сойдёт с неё в ближайшие несколько веков. Ходас также сообщил, что 2016 HO3 продолжал находиться в статусе стабильного квазиспутника Земли более ста лет.
