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.
Ребята, мы вкладываем душу в сайт. Cпасибо за то,
что открываете эту
красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки.
Присоединяйтесь к нам в Facebook
и ВКонтакте
Ежегодно ученые делают важные сенсационные открытия, которые противоречат всему, что пишут в учебниках по истории и в корне меняют представление о Земле.
сайт собрал 9 самых невероятных находок, которые заставят пересмотреть все, что мы знали ранее.
1. Доисторические люди жили с динозаврами
В 2012 году в округе Досон, штат Монтана, палеонтолог Отис Клайн - младший во время очередных раскопок обнаружил лобовой рог трицератопса из рода растительноядных. В ходе исследования рога учеными было сделано удивительное открытие: возраст динозавра составляет около 33,5 тыс. лет. Такое заявление оспаривает мнение о том, что рептилии вымерли больше 65 млн лет назад, а поэтому вполне возможно, что доисторические люди жили на Земле вместе с динозаврами .
2. Антарктида была тропическим континентом
На сегодняшний момент 98 % территории Антарктиды покрыто слоем льда, однако миллионы лет назад этот континент считался тропическим .
Исследуя территорию Антарктиды, ученые нашли окаменевшие останки теплолюбивых растений: африканских баобабов и папоротника, а также ихтиозавров - древних пресмыкающихся, которые ранее жили в теплой местности.
Удивительное открытие исследователей заставило сделать вывод, что более 50 млн лет назад на побережье самой холодной точки Земли росли пальмы, а вода в океане была теплой.
3. Римляне открыли Северную и Южную Америку
Существуют предположения, что римляне побывали в материковой Америке намного раньше Колумба . Свидетельством этого является обнаруженная в 1933 году под полом древнего здания в Мексике керамическая фигурка головы, которая отличается от образцов местного художественного творчества, но напоминает римские скульптуры, которые были созданы еще во II веке. Более того, в водах бухты Гуанабара в Рио-де-Жанейро исследователи обнаружили артефакты , принадлежащие римской культуре и датировавшиеся III веком. Поэтому одна из теорий ученых утверждает, что первооткрывателями континента были римляне .
4. Каменные шары Коста-Рики
Еще одной загадкой, над которой ломают голову исследователи, являются . Они идеально правильной круглой формы и созданы из разных пород: известняка, песчаника и магматической горной породы. Их вес достигает 16 тонн.
Известно, что многие камни образовывали различные фигуры: треугольники, линии и даже астрономические конфигурации. Но прямое назначение шаров, которые оставили нам древние цивилизации, до сих пор остается неизвестным.
5. Пирамиды строили не только в Египте?
Все мы знаем, что египетские пирамиды являются самыми грандиозными и уникальными строениями на Земле. Однако в 2005 году археолог-любитель Семир Османагич сделал сенсационное заявление: в Боснии сохранились пирамиды намного старше и больше египетских . Мировые ученые восприняли такую новость крайне скептически и даже предоставили сведения, что гора Височица, которую исследователь принял за пирамиду, является природной формацией, а не рукотворным сооружением.
6. Драгоценные слитки из Атлантиды
Историки до сих пор ведут активные споры по поводу реального существования Атлантиды. Но недавно было сделано открытие, которое заставило пересмотреть точку зрения всех ученых-скептиков.
Во время очередного погружения в воды сицилийской Джелы дайвер-любитель Франко Кассарино обнаружил удивительную находку - 39 слитков неизвестного происхождения , которые пролежали под обломками затонувшего корабля 2,5 тыс. лет. Экспертиза показала, что металл, из которого были изготовлены слитки, является орихалком - сплавом нескольких пород. Археологи утверждают, что результаты анализа доказывают существование некогда процветавшего государства , ведь еще Платон в своих текстах упоминает орихалк как популярный в Атлантиде металл.
7. Первыми на территории нынешних США побывали китайцы
В нескольких штатах Северной Америки ученые нашли тысячи наскальных рисунков , часть из которых идентифицировали как древнекитайскую письменность.
Исследователи пришли к выводу, что азиаты попали в северную часть нынешних США около 1300-х годов до нашей эры - гораздо раньше, чем и Колумб, и римляне.
8. Жизнь на Марсе
Вокруг вопроса «Есть ли жизнь на Марсе?» всегда шли жаркие дискуссии. Но не так давно было сделано открытие, которое поможет ученым прийти к единому ответу.
Исследователи выяснили, что в прошлом Красную планету покрывал огромный океан . Данные, которые они получили благодаря искусственным спутникам и марсоходам, свидетельствуют о том, что когда-то Марс был намного теплее, чем сегодня, а часть его поверхности была покрыта жидкой водой. Данная находка дает возможность смело предположить, что некогда Марс был действительно населенной планетой .
9. Кока-кола
В 1886 году фармацевт Джон Пембертон в попытках найти средство от наркотической зависимости изобрел винную коку - сильнейший тоник для стимуляции работы мозга, который содержал спирт и кокаин . Но вскоре был введен сухой закон, и фармацевт заменил спирт экстрактом орехов колы, завезенных из Африки. Получившаяся жидкость была действительно мощным тонизирующим средством.
Тогда кока-кола была еще негазированная и ее продавали в аптеках как средство от похмелья, которое нужно было разбавлять водой. Однажды один посетитель разбавил средство не водой, а содовой, после чего воскликнул: «Вот это потрясающе!» В рецепт тут же добавили содовую, а кокаин вскоре исключили.
Вам, наверно, кажется, что все значимые научные открытия случились довольно давно, но на самом деле это не так. Ежегодно в мире совершается множество научных открытий, что лишний раз доказывает, как мало мы знаем о нашем мире.
10. Элемент 117
Если вы не доктор наук, то, скорее всего, вы не помните и половины всех химических элементов, которые изучали в школе. В качестве напоминания – элементы различают по числу протонов, поэтому атом с 8 протонами всегда будет атомом кислорода. Самый тяжелый элемент из когда-либо найденных в природе находится под номером 92, это уран. Все элементы, что находятся после него – человеческих рук дело. В 2010 году группа исследователей успешно создала элемент под номером 117, заполнив пустовавшее место между элементами 116 и 118. Временно названный унунсептием, этот элемент был довольно сложной задачей для исследователей. На его создание ушло не только огромное количество энергии, но и потребовалось долгое время, чтобы найти необходимое сочетание элементов, из которого получился бы атом со 117-ю протонами. К тому же, тяжелые элементы обычно обладают крайне малым периодом полураспада, зачастую это всего лишь несколько миллисекунд, что все усложняет.
9. Масса электрона
Электроны – это отрицательно заряженные частицы, которые вращаются вокруг ядра атома. Они настолько малы, что точное измерение их массы – довольно сложная задача. Долгие годы ученые пользовались соглашением о технологическом рекомендуемом значении его массы, принятом в 2006 году. Совсем недавно ученым все-таки удалось измерить его массу, которая составила +0,000548579909067 атомной единицы массы, что равно 9,1 x 10-31килограмма. И хотя разница между фактической массой электрона и той, что была принята в соглашении, минимальна, тем не менее, она имеет огромное значение в таких направлениях науки, как физика элементарных частиц.
8. От кожи до печени
В течение многих лет ученые экспериментировали с трансформацией клеток кожи в клетки других органов. До сих пор эти исследования не приносили плодов, пока недавно ученым не удалось обнаружить, что из клеток кожи можно восстанавливать взрослые клетки печени. Опыт завершился успехом, когда клетки печени, выращенные из клеток кожи, прижились после того, как были трансплантированы лабораторным крысам. И хотя клетки были не на 100% взрослыми, все же успех этого эксперимента показал, что у исследования есть будущее.
7. Ядерный синтез
Спустя долгие десятилетия ожидания, мы, наконец-то, стали ближе к достижению неограниченного источника энергии, который бы не загрязнял окружающую среду выхлопными газами и радиоактивными отходами. Такой источник энергии кроется в ядерном синтезе, происходящем в звездах. Процесс получения энергии происходит, когда атомы соединяются друг с другом. Чем большее количество атомов сливается, тем больше идет выброс энергии. Ученые считают, что пройдет еще немало лет, прежде чем ядерный синтез можно будет применять в промышленных масштабах. Тем не менее, успехи в этой отрасли служат гарантом будущего энергообеспечения человечества.
6. Исследования рака груди
Рак молочной железы является одним из наиболее распространенных видов рака в мире, от которого страдают сотни тысяч человек в одних лишь Соединенных Штатах. В последнее время исследователи обнаружили связь между уровнем холестерина в крови и раком молочной железы. Исследование показало, что женщины с более высоким уровнем холестерина имеют более высокий риск заражения раком молочной железы. Это исследование помогло продвинуться в поиске лекарства, которое бы смогло избавить людей не только от повышенного холестерина, но и от рака. Такой препарат был успешно протестирован на мышах, и, возможно, в скором будущем будет доступен и для людей.
5. Слабые места бактерий, устойчивых к антибиотикам
Человечество сталкивается с постоянно увеличивающейся проблемой возникновения все новых устойчивых к антибиотикам бактерий, что несет в себе огромную угрозу здоровью людей. Сами по себе, антибиотики стали тем ключом, позволившим нам жить дольше и не страдать от мучительных заболеваний. К сожалению, некоторые бактерии приспособились создавать свои собственные барьеры, неподвластные антибиотикам. Совсем недавно ученые смогли обнаружить уязвимость в таких бактериях. Для их поражения достаточно разрушить этот самый барьер, и тогда бактерия вновь будет беззащитна.
4. Новые формы жизни
Ранее все живые организмы делились на прокариотов (одноклеточных) и эукариотов (многоклеточных). Прокариоты подразделялись на бактерий и архебактерий. Долгие годы ученые считали, что все живые организмы нашей планеты можно классифицировать исходя из этих трех категорий. Все поменялось, когда ученые обнаружили два вируса в Чили и Австралии, которые были крупнее, чем все остальные, открытые до этого момента. Пандоравирусы настолько чужды нас, что лишь 7% их генов совпадают со всеми, доселе известными генами. К счастью, эти вирусы безвредны для человека, но их открытие показало, насколько мало нам все еще известно об окружающем мире.
3. Новое состояние материи
Сначала ученые делили вещества исходя из их состояния на твердые, жидкие и газообразные, затем добавилась плазма, затем конденсат Бозе-Эйнштейна. Со временем этот список пополнялся все больше и больше. Совсем недавно было обнаружено еще одно состояние вещества, и сделано это было при изучении нашей любимой пищи – курицы. Как бы глупо и странно это ни звучало, но именно куриные глаза позволили ученым открыть состояние неупорядоченной гипероднородности. Клетки, обнаруженные в сетчатке цыпленка, расположены случайным образом, тем не менее, их распределение остается равномерным. Вещества в этом состоянии проявляют свойства воды и кристаллов. Это открытие может оказать сильное влияние на развитие технологий в области светопропускающих устройств.
2. Квантовая телепортация
Заветная мечта человечества - телепортация, доступна пока лишь на экранах кино. И хотя мгновенная телепортация из США в Японию до сих пор невозможна, ученые сделали ряд достижений в этой области. Физики из Нидерландов смогли телепортировать квантовые частицы, несущие информацию о моменте спина электрона на расстояние трех метра. Этот прорыв может доказать существование «квантовой запутанности», что означает, что все наше нынешнее понимание квантовой механики неправильно. Это явление позволит перемещать кванты на скорости намного превышающей скорость света. Квантовая телепортация может стать ключом к квантовым вычислениям, скрывающим в себе невероятную мощность.
1. Глубины океана
Наша планета переполнена водой, покрывая 71% всей поверхности земного шара, но океан, вероятно глубже и больше, чем мы себе представляли. Многие свидетельства указывают на то, что большая часть воды была поглощена пористым минералом, похожим на губку, расположенным глубоко под мантией. Это открытие может помочь нам ответить на извечный вопрос: откуда взялась вода в наших океанах? Существует целая теория, согласно которой движение тектонических плит земной коры заставляет циркулировать воду из недр земли к поверхности и наоборот.
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.
По сравнению с нашими предками мы живем гораздо лучше. У мае есть благоустроенные дома, телевизор, телефон, поезда и самолеты, Однако кое в чем древние люди нас переплюнули: они оставили человечеству загадки, которые ученые до сих пор не могут разгадать.
Антикитерский механизм
Он 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. 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.
Древние трубы Китая
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.
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!
Камни Коста-Рика
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.. Все, что удалось выяснить исследователям, сводится к тому, что шары вырезаны из вулканической породы.
Багдадские батареи
Они были найдены на территории Древней Месопотамии. Их возраст оценивается в две тысячи с лишним лет. 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. 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.
Но для чего нужны были эти батарейки?! Возможно, их использовали жрецы для эффекта своих ритуалов, или при помощи этих батарей проводились эксперименты с золотом.
Таинственный звук в океане
Сотрудники Национального агентства по изучению океанических и атмосферных явлений США записали странный звук в океане. Он был таким громким, что его различили два микрофона, расположенные на расстоянии в три тысячи миль друг от друга.
Волновые характеристики звука, по словам ученых, указывают на то, что его производит нечто живое. Однако на сегодняшний день ни одно из известных науке животных не обладает достаточными «техническими характеристиками», чтобы воспроизвести звук такой громкости.
Самолёты индейцев
Эти фигурки, сделанные в виде самолетов, созданы около 1,5 тысячи лет назад. Никто так и не смог разгадать их загадку — что же послужило моделями для подобных произведений искусства.
В каталогах фигурки значились как «зооморфные», то есть в виде животных. И именно как на непонятных животных смотрели на них многочисленные посетители. И лишь в XX веке, в процессе развития авиапромышленности, выяснилось, что эти непонятные фигурки сделаны в виде самолетиков! Просто пока не было самолетов, людям не с чем было их сравнивать.
Невероятные окаменелости
Существует ряд окаменелостей, которые ни геология, ни история объяснить не могут. Взять хоть отпечаток в известняке человеческой ладони, насчитывающий 110 миллионов лет. Нечто, похожее на окаменевший человеческий палец, было найдено в канадской Арктике, и тоже относится к тому же периоду, А в Юте вообще обнаружили отпечаток ноги, обутой в сандалию, сделанный от 300 до 600 миллионов лет назад.
Подводные пирамиды на дне Бермудского треугольника
В начале 1977 года эхолоты рыболовецкого судна зарегистрировали на дне океана, несколько в стороне от Бермудских островов, неровность, напоминающую пирамиду. Это послужило поводом для американца Чарльза Берлица организовать специальную экспедицию. Эта экспедиция обнаружила на глубине 400 метров пирамиду. Чарльз Берлиц утверждает, что ее высота почти 150 метров, длина стороны основания 200 метров, а наклон боковых граней такой же, как и пирамиды Хеопса. Одна из сторон этой пирамиды длиннее другой.
Найденная пирамида в три раза выше самой большой египетской пирамиды (Хеопса), имеет стеклянные (или похожие на вид на стекло-хрусталь) грани, безукоризненно гладкие и ровные, как зеркала. Согласно характеристикам эхо-сигналов, отражающихся от ее поверхности, грани пирамиды сложены из некоего таинственного материала, похожего на отполированную керамику или стекло.
Корабельные гидролокаторы и компьютеризованные анализаторы с высоким разрешением показали объемные изображения очень гладких, чистых, не заросших водорослями граней пирамиды. Пирамида состоит не из блоков, не видно ни швов, ни разъемов, ни трещин. Кажется, что она выточена из единого монолита. Но в последующие годы власти США засекретили информацию о стеклянной пирамиде, а данная тема стала закрытой в средствах массовой информации.
Однако не так давно пришло вновь сообщение, что в районе Бермудского треугольника найдены два загадочных гигантских сооружения пирамидальной формы. Океанографу Верлагу Майеру с помощью специальной аппаратуры удалось выяснить, что они состоят из вещества, напоминающее стекло. Размеры подводных пирамид, расположенных в самом центре таинственного треугольника, значительно превышают габариты подобных сооружений на суше, включая знаменитую пирамиду Хеопса. Однако предварительные данные говорят о том, что возраст этих пирамид не превышает 500 лет. Кто и зачем построил их, так и остается тайной за семью печатями. Технология, по которой сделаны пирамиды, землянам неизвестна.