ВходСовременное научное открытие. Научные новости
Каждый года приносит миру новые технологии и новые открытия, которые выводят человечество на качественно иной, более высокий уровень развития. Мы собрали в одном обзоре последние открытия из различных областей, и каждое из этих открытий для человечества является шагом к новым возможностям.
1. Страшная болезнь поможет вылечить рак
Ученые добились прорыва в поиске лекарства от рака путем присоединения белков малярии к раковым клеткам. Испытания на людях должны начаться в течение четырех лет.
2. В Южной Африке были обнаружены новые человекообразные виды
В сентябре прошлого года палеонтологи сообщили о том, что был найден новый человекообразный вид - Homo naledi. Этот вывод основывается на открытии пятнадцати частично сохранившихся скелетов. Считается, что Homo naledi могли жить в Африке около трех миллионов лет назад.
3. Исследование показало, что, если работать дольше, то увеличивается риск инсульта
По данным исследования, опубликованного в журнале The Lancet, у людей, работающих более 55 часов в неделю, на 33 % выше шанс возникновения инсульта, нежели у тех, кто работает 35-40 часов в неделю. Также у них на 13% выше риск возникновения ишемической болезни сердца.
4. Впервые был завершен всесторонний анализ генома шерстистого мамонта
При этом был открыт ряд причин, которые позволяли этим животным выжить в Арктике.
5. Была обнаружена самая яркая галактика во Вселенной
В мае прошлого года НАСА сообщило, что была обнаружена самая яркая галактика во Вселенной - WISE J224607.57-052635.0. Она меньше, чем Млечный Путь, но излучает в десять тысяч раз больше энергии (в основном в виде инфракрасного излучения).
6. Ученые продвинулись в создании первого квантового компьютера
Два важнейших шага в создании квантового компьютера были проделаны учеными IBM. Они сумели найти способ обнаружения и измерения обоих видов квантовых ошибок. Также была создана квадратная решетка из четырех сверхпроводящих кубитов на чипе размером чуть больше 6 мм.
7. Найдена первая экзопланета со спектром видимого излучения
Астрономы из Чили впервые провели прямое наблюдение спектра видимого света, отраженного от экзопланеты. Речь идет о экзопланете 51 Пегаса b.
8. Три тысячи атомов были пойманы с помощью одного фотона
Физики из Массачусетского технологического института и Университета Белграда разработали новую методику, с помощью которой им удалось уловить три тысячи атомов, используя всего один фотон.
9. Леса Амазонки начали поглощать меньше углекислого газа
Результаты длительного 30-летнего исследования южноамериканского тропического леса, в котором участвовала международная команда из почти 100 исследователей, опубликовала довольно неутешительные данные. Тропические леса постепенно теряют свою способность поглощать углекислый газ из атмосферы, поскольку деревья умирают все более быстрыми темпами.
10. НАСА обнаружило свидетельства существования обширного древнего океана на Марсе
По мнению ученых НАСА огромный древний океан когда-то покрывал почти половину северного полушария Марса, что делает планету более перспективным местом для поиска инопланетной жизни, нежели считалось ранее. Огромный океан, как считают ученые, был до полутора километров глубиной и содержал в общем двадцать миллионов кубических километров воды (больше, чем в Северном Ледовитом океане).
11. Исследователи использовали нанотехнологии для лечения рака молочной железы
Иранские нанотехнологи сумели синтезировать вещество с биоадаптивной и биоразлагаемой молекулярной цепочкой. Это лекарство способно снижать уровень токсичности противораковых препаратов.
12. Ученые перепрограммировали растения на засухоустойчивость
Ученые генетически перепрограммировали растения, чтобы те были более устойчивыми к засухе.
13. Вакцина от ВИЧ
Борьба с ВИЧ и СПИДом сделала огромный шаг вперед в 2015 году, когда ученые из исследовательского института Скриппса разработали вакцину, которая оказалась невероятно эффективной против ВИЧ-1, ВИЧ-2 и вируса иммунодефицита обезьян. Основное различие нового препарата - он фактически изменяет ДНК, чтобы бороться с вирусом. Ранее же в организм пациента вводили инъекции ослабленной формы вируса, чтобы иммунная система "научилась" бороться с ним. Исследования сейчас находятся на ранней стадии, но предварительные результаты весьма перспективны.
14. Исследования мозга могут помочь предсказать будущее поведение
В статье, опубликованной в журнале Neuron, был описал ряд недавних исследований, показывающих, что сканирование мозга может помочь предсказать будущее обучение человека, его склонность к преступности, а также поведению, связанному со здоровьем. Технология может предложить возможности для персонализации образования и клинической практики.
15. В лаборатории впервые были выращены человеческие мышцы, способные сокращаться
В лаборатории Университета Дьюка исследователи вырастили человеческие мышцы, которые способны сокращаться и реагируют на внешние раздражители (такие как электрические импульсы, биохимические сигналы и фармацевтические препараты) точно так же, как и настоящие мышцы. Новая ткань должна вскоре позволить исследователям протестировать новые лекарства и изучать болезни мышц вне организма человека.
Специально для тех, кто интересуется наукой и запредельным, мы собрали .
Уходящий 2016 год запомнится историческими научными событиями. Бал правят физики и астрономы: они совершили самые обсуждаемые и волнующие общественность открытия, связанные с черными дырами, теорией относительности и иными мирами. Многого добились и биологи, модифицирующие геномы и экспериментирующие на людях. «Лента.ру» вспоминает самые важные научные результаты года.
Словили волну
11 февраля 2016 года весь мир узнал о существовании гравитационных волн - было объявлено об их экспериментальном открытии. Предсказанные еще общей теорией относительности Альберта Эйнштейна, они десятилетиями ускользали от приборов ученых. И вот 14 сентября 2015 года в 05:51 утра по летнему североамериканскому восточному времени (13:51 по московскому) в обсерватории LIGO (лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория) были впервые зафиксированы гравитационные волны. Их породило слияние двух черных дыр в одну массивную черную дыру. Это произошло 1,3 миллиарда лет назад, но гравитационное возмущение пространства-времени достигло Земли только сейчас.
LIGO - это система из двух одинаковых детекторов, тщательно настроенных для регистрации невероятно малых смещений от прохождения гравитационных волн. Детекторы расположены на расстоянии трех тысяч километров друг от друга в Ливингстоне, штат Луизиана, и Хэнфорде, штат Вашингтон. Проект был предложен в 1992 году группой американских ученых, в которую входил в том числе Кип Торн, известный своим участием в создании фильма «Интерстеллар». LIGO, обошедшаяся в 370 миллионов долларов, приступила к работе еще в 2002 году, но поймать гравитационную волну удалось только после модернизации, осуществленной в 2010-2015 годах.
Вторая Земля
В августе журнал Nature опубликовал статью астрономов Европейской южной обсерватории об обнаружении у самой близкой к Солнечной системе звезды - Проксимы Центавра - экзопланеты, похожей на Землю. Небесное тело, названное Proxima b, в 1,3 раза тяжелее Земли, вращается вокруг Проксимы Центавра по почти круговой орбите с периодом 11,2 дня и находится на расстоянии 0,05 астрономической единицы (7,5 миллиона километров) от нее. Похожей на Землю эту планету делает то, что она находится в зоне обитаемости своего солнца. То есть условия на Proxima b могут напоминать земные. Если выяснится, что у планеты есть магнитное поле, плотная атмосфера и океаны жидкой воды, то вероятность существования там жизни весьма высока.
Изображение: ESO / M. Kornmesser
Го играть в го
Настольная игра го считается одной из самых сложных для освоения искусственным интеллектом. Однако программа AlphaGo, разработанная компанией DeepMind, сумела обыграть чемпиона мира по го корейца Ли Седоля - в четырех из пяти партий.
AlphaGo использует так называемые сети значений для оценки положения фигур на доске и сети правил для выбора ходов. Эти нейронные сети обучаются игре, анализируя известные партии, а также путем проб и ошибок, играя в одиночку. Прежде чем сразиться с Ли Седолем, искусственный интеллект обыграл другие программы в 99,8 процента партий, а затем превзошел чемпиона Европы.
Третий не лишний
В апреле 2016 года в Мексике появился на свет ребенок, зачатый с участием митохондриальной ДНК третьего человека. Метод «трех родителей» заключается в пересадке ДНК митохондрий от женщины-донора в яйцеклетку матери. Ученые полагают, что это позволяет избежать влияния мутаций со стороны матери, способных вызвать такие заболевания, как диабет или глухота.
Операцию проводил американский хирург Джон Чан (John Zhang). Мексику он выбрал потому, что в США применение этой методики запрещено. Ребенок родился здоровым, никаких негативных последствий у него на настоящий момент не отмечено.
Девятая планета
20 января астрономы Майкл Браун и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института в Пасадене сообщили об обнаружении за пределами орбиты Плутона объекта размером с Нептун, который в 10 раз тяжелее Земли. Минимальное расстояние между Солнцем и этим небесным телом - 200 астрономических единиц (в семь раз больше, чем между Нептуном и Солнцем). Максимальное удаление Планеты Х оценивается в 600-1200 астрономических единиц.
Планету ученые открыли, анализируя данные по оказываемому ею гравитационному воздействию на другие небесные тела. Вероятность ошибки Браун и Батыгин оценивают в 0,007 процента, однако официально Солнечная система обретет девятую планету, только когда ее увидят в телескоп. Для этого астрономы зарезервировали время на японской обсерватории Subaru на Гавайях. Подтверждение существования небесного тела займет примерно пять лет.
Звезды с сюрпризом
Изображение: capnhack.com
В уходящем году астрономы обнаружили еще одну звезду с нерегулярно меняющимся блеском - EPIC 204278916. В 2015-м была выявлена одиночная звезда в созвездии Лебедя KIC 8462852 с очень необычным поведением. Ее светимость падала на 20 процентов и оставалась на таком низком уровне различные промежутки времени (от 5 до 80 дней). Это указывает на то, что вокруг звезды находится рой плотно прилегающих крупных объектов, и некоторые исследователи предположили, что KIC 8462852 окружают астроинженерные сооружения, например, сфера Дайсона.
EPIC 204278916 также удивила ученых. Блеск звезды, согласно данным космического телескопа «Кеплер», снижался до 65 процентов от максимального в течение 25 суток наблюдений. Сильные провалы в кривой блеска означают, что звезду закрывал объект, сравнимый с ней по своим размерам. Как и в случае с KIC 8462852, вряд ли тому причиной плотное облако комет: потребовалось бы несколько сотен тысяч комет с гигантскими ядрами.
В 2017 году ученые попробуют найти регулярность в изменениях блеска звезды и установить их истинную природу. Если этого не произойдет, придется признать, что астрономы столкнулись с чем-то совсем невероятным.
Генная революция
16 ноября журнал Nature сообщил, что китайские ученые впервые модифицировали геном живого человека. Конечно, не весь, а небольшую его часть. Пациенту с метастазирующим раком легких модифицировали T-лимфоциты с помощью технологии CRISPR, отключив ген, кодирующий белок PD-1, который снижает активность иммунных клеток и способствует развитию рака.
По словам исследователей, все прошло успешно, и пациент в ближайшее время получит вторую инъекцию. Кроме того, в испытаниях примут участие еще 10 человек, каждому из которых сделают от двух до четырех инъекций. Все добровольцы будут наблюдаться в течение шести месяцев для проверки, может ли лечение вызвать серьезные побочные эффекты.
По минимуму
В марте в журнале Science ученые сообщили, что им удалось создать бактерию с синтетическим геномом, убрав из него все гены, без которых организм мог обойтись. Для этого использовали микоплазму M. mycoides, чей изначальный геном состоял примерно из 900 генов, которые были классифицированы как необходимые или несущественные. На основе всей доступной информации и с помощью постоянных экспериментальных проверок ученые смогли определить минимальный геном - необходимый набор генов, жизненно необходимых для существования бактерии.
В результате был получен новый штамм бактерий - JCVI-syn3.0 с геномом, сокращенным вдвое по сравнению с предыдущей версией - 531 тысяча спаренных оснований. Он кодирует 438 белков и 35 видов регуляторной РНК - всего 437 генов.
Превратить в яйцо
Еще одно достижение биотехнологий связано со стволовыми клетками, полученными от мышей. Японские ученые из Университета Кюсю в Фукуоке впервые добились их трансформации в яйцеклетки (ооциты). Фактически они получили из стволовых клеток многоклеточный живой организм.
Ооцит относится к клеткам, обладающим тотипотентностью - способностью делиться и превращаться в клетки всех других видов. Ученые подвергли полученные ооциты экстракорпоральному оплодотворению. Клетки затем переносились в тело суррогатных самок, где развивались в здоровых детенышей.
Созданные в лабораторных условиях мыши обладали фертильностью и могли рожать здоровых грызунов. Кроме того, эмбриональные стволовые клетки могли быть повторно воспроизведены из яйцеклеток, полученных в культуре и оплодотворенных в пробирке.
Хитрое ведро
Инженеры НАСА сенсационно подтвердили работоспособность двигателя EmDrive, «нарушающего» законы физики. Статья прошла рецензирование экспертов и была опубликована в научном журнале Journal of Propulsion and Power.
В статье сообщается, что EmDrive в вакууме способен развивать тягу в 1,2 миллиньютона на киловатт. Рецензенты не смогли придраться к конструкции испытательного стенда и агрегата, а авторы работы - найти обратную силу, отвечающую на развиваемую EmDrive реактивную тягу. То есть двигатель перемещается, но ничего не испускает. Обратную силу требует закон сохранения импульса.
Масла в огонь подливает и то, что китайские ученые объявили об успешных испытаниях EmDrive на борту космической лаборатории «Тяньгун-2» и теперь собираются применять его на орбитальных спутниках. Тем не менее многие специалисты по-прежнему настроены скептически и считают, что авторы статьи, возможно, упустили из расчета влияние каких-нибудь дополнительных факторов
За последние несколько веков мы совершили бесчисленное множество открытий, которые помогли значительно улучшить качество нашей повседневной жизни и понять, как устроен мир вокруг нас. Оценить всю важность этих открытий очень сложно, если не сказать, что почти невозможно. Но одно ясно наверняка – некоторые из них буквально изменили нашу жизнь раз и навсегда. От пенициллина и винтового насоса до рентгена и электричества, перед вами список из 25 величайших открытий и изобретений человечества.
25. Пенициллин
Если бы в 1928 году шотландский ученый Александр Флеминг (Alexander Fleming) не открыл пенициллин, первый антибиотик, мы до сих пор бы умирали от таких болезней, как язва желудка, от абсцессов, стрептококковых инфекций, скарлатины, лептоспироза, болезни Лайма и многих других.
24. Механические часы
Фото: pixabay
Существуют противоречивые теории о том, как же на самом деле выглядели первые механические часы, но чаще всего исследователи придерживаются версии, что в 723 году нашей эры их создал китайский монах и математик Ай Ксинг (I-Hsing). Именно это основополагающее изобретение позволило нам измерять время.
23. Гелиоцентризм Коперника
Фото: WP / wikimedia
В 1543 году практически на смертном одре польский астроном Николай Коперник обнародовал свою знаменательную теорию. Согласно трудам Коперника стало известно, что Солнце – нашей планетной системы, а все ее планеты вращаются вокруг нашей звезды каждая по своей орбите. До 1543 года астрономы полагали, что именно Земля была центром Вселенной.
22. Кровообращение
Фото: Bryan Brandenburg
Одним из самых важных открытий в медицине стало открытие системы кровообращения, о чем в 1628 году объявил английский врач Вильям Харви (William Harvey). Он стал первым человеком, описавшим всю систему циркуляции и свойства крови, которую сердце качает по всему нашему телу от мозга до кончиков пальцев.
21. Винтовой насос
Фото: David Hawgood / geographic.org.uk
Один из известнейших древнегреческих ученых, Архимед, считается автором одного из первых в мире водяных насосов. Его устройство представляло собой вращающийся штопор, который проталкивал воду вверх по трубе. Это изобретение продвинуло ирригационные системы на новый уровень и до сих пор используется на многих заводах по очистке сточных вод.
20. Гравитация
Фото: wikimedia
Все знают эту историю – Исаак Ньютон, знаменитый английский математик и физик, открыл гравитацию после того, как в 1664 году ему на голову упало яблоко. Благодаря этому событию мы впервые узнали, почему предметы падают вниз, и почему планеты вращаются вокруг Солнца.
19. Пастеризация
Фото: wikimedia
Пастеризация была открыта в 1860-х годах французским ученым Луи Пастером (Louis Pasteur). Она представляет собой процесс термической обработки, во время которой в определенных продуктах питания и напитках (вино, молоко, пиво) происходит разрушение патогенных микроорганизмов. Это открытие возымело значительное влияние на общественное здравоохранение и развитие пищевой промышленности во всем мире.
18. Паровой двигатель
Фото: pixabay
Всем известно, что современная цивилизация ковалась на заводах, построенных во время промышленной революции, и что все это происходило с использованием паровых двигателей. Двигатель, приводимый в действие силой пара, был создан давно, но за последнее столетие он был существенно доработан тремя британскими изобретателями: Томасом Сэйвери, Томасом Ньюкаменом и самым знаменитым из них – Джеймсом Ваттом (Thomas Savery, Thomas Newcomen, James Watt).
17. Кондиционер
Фото: Ildar Sagdejev / wikimedia
Примитивная система климат-контроля существовала с древних времен, но она существенно изменилась, когда в 1902 году появился первый современный электрический кондиционер. Его изобрел молодой инженер по имени Виллис Карриер (Willis Carrier), выходец из Баффало, штат Нью-Йорк (Buffalo, New York).
16. Электричество
Фото: pixabay
Судьбоносное открытие электричества причисляется английскому ученому Майклу Фарадею (Michael Faraday). Среди его ключевых открытий стоит отметить принципы действия электромагнитной индукции, диамагнетизм и электролиз. Эксперименты Фарадея также привели к созданию первого генератора, ставшего предшественником огромных генераторов, которые сегодня производят привычное нам в повседневной жизни электричество.
15. ДНК
Фото: pixabay
Многие считают, что именно американский биолог Джеймс Ватсон и английский физик Фрэнсис Крик (James Watson, Francis Crick) в 1950-х годах открыли , но на самом деле впервые эта макромолекула была выявлена еще в конце 1860-х годов швейцарским химиком Фридрихом Майшером (Friedrich Miescher). Затем спустя несколько десятилетий после открытия Майшера уже другие ученые провели ряд исследований, которые наконец-то помогли нам прояснить, как организм передает свои гены следующему поколению, и как координируется работа его клеток.
14. Анестезия
Фото: Wikimedia
Простые формы анестезии, такие как опиум, мандрагора и алкоголь, использовались людьми издавна, и первые упоминания о них ссылаются аж на 70 год нашей эры. Но с 1847 года обезболивание перешло на новый уровень, когда американский хирург Генри Бигелоу (Henry Bigelow) впервые ввел в свою практику эфир и хлороформ, сделав крайне болезненные инвазивные процедуры намного более переносимыми.
13. Теория относительности
Фото: Wikimedia
Включая две взаимосвязанные теории Альберта Эйнштейна (Albert Einstein), специальную и общую теорию относительности, теория относительности, опубликованная в 1905 году, преобразовала всю теоретическую физику и астрономию 20 века и затмила 200-летнюю теорию механики, предложенную Ньютоном. Теория относительности Эйнштейна стала основой для большей части научных работ современности.
12. Рентгеновские лучи
Фото: Nevit Dilmen / wikimedia
Немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген (Wilhelm Conrad Rontgen) нечаянно открыл рентгеновские лучи в 1895 году, когда он наблюдал за флюоресценцией, возникающей при работе катодно-лучевой трубки. За это поворотное открытие в 1901 году ученый был удостоен Нобелевской премии, ставшей первой в своем роде в области физических наук.
11. Телеграф
Фото: wikipedia
С 1753 года многие исследователи проводили свои эксперименты для установления связи на расстоянии с помощью электричества, но значительный прорыв произошел лишь спустя несколько десятилетий, когда в 1835 году Джозеф Генри и Эдвард Дэйви (Joseph Henry, Edward Davy) изобрели электрическое реле. С помощью этого устройства они и создали первый телеграф 2 года спустя.
10. Периодическая система химических элементов
Фото: sandbh / wikimedia
В 1869 году русский химик Дмитрий Менделеев заметил, что если упорядочить химические элементы по их атомной массе, они условно выстраиваются в группы с похожими свойствами. На основании этой информации он создал первую периодическую систему, одно из величайших открытий в химии, которое позже прозвали в его честь таблицей Менделеева.
9. Инфракрасные лучи
Фото: AIRS / flickr
Инфракрасное излучение было открыто британским астрономом Вильямом Хершелем (William Herschel) в 1800 году, когда он изучал нагревательный эффект света разных цветов, используя для разложения света в спектр призму, и измеряя изменения термометрами. Сегодня инфракрасное излучение используется во многих областях нашей жизни, включая метеорологию, системы подогрева, астрономию, отслеживание теплоемких объектов и многие другие сферы.
8. Ядерный магнитный резонанс
Фото: Mj-bird / wikimedia
Сегодня ядерный магнитный резонанс постоянно используют в качестве чрезвычайно точного и эффективного диагностического инструмента в области медицины. Впервые это явление было описано и вычислено американским физиком Исидором Раби (Isidor Rabi) в 1938 году во время наблюдения за молекулярными пучками. В 1944 году за это открытие американскому ученому вручили Нобелевскую премию по физике.
7. Отвальный плуг
Фото: wikimedia
Изобретенный в 18-ом столетии, отвальный плуг стал первым плугом, который не только вскапывал почву, но и размешивал ее, что позволило обрабатывать в сельскохозяйственных целях даже очень неподатливую и каменистую землю. Без этого орудия сельское хозяйство, каким мы знаем его сегодня, в северной Европе или в центральной Америке не существовало бы.
6. Камера-обскура
Фото: wikimedia
Предшественником современных фотоаппаратов и видеокамер стала камера-обскура (в переводе темная комната), которая была оптическим устройством, используемым художниками создания быстрых набросков во время выездов за пределы своих мастерских. Отверстие в одной из стенок устройства служило для создания перевернутого изображения того, что происходило снаружи камеры. Картинка отображалась на экране (на противоположной от отверстия стенке темного ящика). Эти принципы были известны веками, но в 1568 году венецианец Даниель Барбаро (Daniel Barbaro) внес изменения в устройство камеры-обскура, дополнив его собирающими линзами.
5. Бумага
Фото: pixabay
Первыми примерами современной бумаги часто считают папирус и амате, которые использовали древние средиземноморские народы и доколумбовые американцы. Но было бы не совсем верно считать их настоящей бумагой. Ссылки на первое производство писчей бумаги относятся к Китаю во времена правления империи Восточная Хань (25-220 годы нашей эры). Первая бумага упоминается в летописях, посвященных деятельности судебного сановника Цай Луна (Cai Lun).
4. Тефлон
Фото: pixabay
Материал, благодаря которому ваша сковорода не пригорает, на самом деле был изобретен абсолютно случайно американским химиком Роем Планкетт (Roy Plunkett), когда тот искал замену холодильным агентам, чтобы обезопасить домашний быт. Во время одного из своих экспериментов ученый открыл странную скользкую смолу, которая позже стала больше известной как тефлон.
3. Теория эволюции и естественного отбора
Фото: wikimedia
Вдохновленный своими наблюдениями в ходе второго исследовательского путешествия в 1831-1836 годах, Чарльз Дарвин (Charles Darwin) приступил к написанию своей знаменитой теории эволюции и естественного отбора, ставшей по мнению ученых со всего света ключевым описанием механизма развития всего живого на Земле
2. Жидкие кристаллы
Фото: William Hook / flickr
Если бы австрийский ботаник и физиолог Фридрих Райницер (Friedrich Reinitzer) не открыл жидкие кристаллы во время проверки физико-химических свойств различных производных холестерина в 1888 году, сегодня вы бы не знали, что такое телевизоры с жидкокристаллическими экранами или плоские LCD мониторы.
1. Вакцина от полиомиелита
Фото: GDC Global / flickr
26 марта 1953 года американский медицинский исследователь Йонас Солк (Jonas Salk) объявил, что ему удалось провести успешные испытания вакцины против полиомиелита, вируса, который вызывает тяжелое хроническое заболевание. В 1952 году из-за эпидемии этого недуга диагноз был поставлен 58 000 жителей США, и болезнь унесла 3 000 невинных жизней. Это подстегнуло Солка на поиски спасения, и теперь цивилизованный мир в безопасности хотя бы от этой беды.
Почти уже ушедший 2017 год оказался годом громких открытий - космические агентства стали использовать многоразовые ракеты, пациенты теперь могут бороться с раковыми клетками с помощью собственных кровяных клеток, а группа ученых обнаружила в Южном полушарии потерянный континент под названием Зеландия.
Ниже более подробно описаны эти и другие умопомрачительные открытия и невероятные научные достижения 2017 года.
Зеландия
Интернациональная группа, состоящая из 32 ученых, обнаружила в южной части Тихого океана потерянный континент - Зеландию. Она находится под тихоокеанскими водами, на морском дне, между Новой Зеландией и Новой Каледонией. Зеландия не всегда пребывала под водой, поскольку ученые смогли обнаружить окаменевшие останки растений и сухопутных животных.
Новая форма жизни
Ученым удалось создать в лабораторных условиях нечто, наиболее приближенное к новой форме жизни. Дело в том, что ДНК всех живых существ состоит из естественных пар аминокислот: аденин-тимин и гуанин-цитозин. Из этих азотистых оснований и построена большая часть ДНК. Однако ученым удалость создать неестественную пару оснований, которая вполне комфортно сосуществовала с естественными парами в ДНК кишечной палочки.
Это открытие способно повлиять на дальнейшее развитие медицины и может способствовать более долгому удержанию лекарственных препаратов в организме.
Все золото во вселенной
Ученые узнали, как именно образуется все золото во вселенной (а также платина и серебро). В процессе столкновения двух очень маленьких, но очень тяжелых звезд, расположенных на расстоянии 130 миллионов световых лет от Земли, сформировалось золота на сто октиллионов долларов.
Впервые за всю историю наблюдений за звездами астрономам удалось засвидетельствовать столкновение двух нейтронных звезд. Два массивных космических тела направлялись друг к другу со скоростью, равной трети скорости света, и их столкновение привело к созданию гравитационных волн, ощутимых на Земле.
Секреты великой пирамиды
Ученые по-новому взглянули на Великую пирамиду Гизы и обнаружили там секретный зал. Используя новую технологию сканирования на основе высокоскоростных частиц, ученые обнаружили в глубине пирамиды тайную комнату, о которой раньше никто даже не подозревал. Пока ученые могут только предполагать, для чего было построено это помещение.
Новый метод борьбы с раком
Ученые теперь могут использовать иммунную систему человека, чтобы бороться с некоторыми раковыми клетками. Например, чтобы побороть детскую лейкемию, доктора извлекают клетки крови ребенка, модифицируют их и вводят обратно в организм. Пока этот процесс стоит чрезвычайно дорого, но технология развивается и обладает огромным потенциалом.
Новые показатели с полюсов
Не все открытия 2017 года были положительными. Например, в июле от ледяного покрова Антарктики откололся огромный кусок льда, ставший третьим по величине айсбергом, зарегистрированным за всю историю наблюдений.
Кроме того, ученые утверждают, что Арктика, возможно, уже никогда не вернет себе звание вечно ледяного полюса.
Новые планеты
Ученые НАСА обнаружили еще семь экзопланет, которые теоретически могли бы поддерживать жизнь в той форме, которую мы знаем на Земле.
В соседней звездной системе TRAPPIST-1 было замечено целых семь планет, как минимум шесть из них твердотелые, как и Земля. Все эти планеты находятся в благоприятной для формирования воды и жизни зоне. Что самое замечательное в этом открытии, это близость звездной системы и возможность дальнейшего подробного изучения планет.
Прощание с «Кассини»
В 2017 году автоматическая космическая станция «Кассини», которая изучала Сатурн и его многочисленные спутники на протяжении 13 лет, сгорела в атмосфере планеты. Это было запланированным концом миссии, на который ученые пошли осознанно в попытке избежать столкновения «Кассини» с возможно обитаемыми спутниками Сатурна.
Прямо перед своей гибелью «Кассини» облетела Титан и пролетела сквозь ледяные кольца Сатурна, отправив на Землю уникальные снимки.
МРТ для младенцев
У самых крошечных малышей, находящихся на лечении или обследовании в больнице, появилась собственная магнитно-резонансная томография, безопасная для использования в той же комнате, где находятся младенцы.
Многоразовый ракетный ускоритель
Компания SpaceX изобрела новый ракетный ускоритель, который не падает на Землю после запуска ракеты и который можно использовать несколько раз.
Ускорители являются одной из самых дорогостоящих частей запуска ракеты в космос, и обычно все они оказываются на океанском дне сразу после запуска. Очень дорогое одноразовое приспособление, без которого до орбиты не добраться.
Однако новые тяжелые бустеры компании SpaceX могут быть переоборудованы сравнительно легко и дешево и экономить по 18 миллионов долларов с каждого запуска. За 2017 год компания Илона Маска уже провела около 20 запусков с последующей посадкой бустера.
Новые достижения в генетике
Ученые стали на шаг ближе к возможности редактировать ДНК человека, избавляя его еще до рождения от врожденных дефектов, болезней и генетических аномалий. Генетики из Орегона впервые успешно отредактировали ДНК живого человеческого эмбриона.
Кроме того, компания eGenesis объявила о том, что в скором времени людям можно будет пересаживать крупные жизненно важные органы от доноров-свиней. Компании удалось создать генетический блокиратор вирусов, который не передает человеку вирусы животного.
Прорыв в квантовой телепортации
Возможность телепортации квантовой информации уже давно исследуется учеными. Раньше удавалось телепортировать данные на расстояние в несколько десятков километров.
Впервые в истории квантовой телепортации китайскому ученому удалось передать информацию о фотонах (световых частицах) с Земли в космос с помощь зеркал и лазеров.
Это открытие может кардинально изменить то, как мы передаем информацию по всему миру и транспортируем энергию. Квантовая телепортация может привести к абсолютно новому виду квантовых компьютеров и передачи информации. Интернет скорого будущего может стать быстрее, безопаснее и практически неприступным для хакеров.
Наука всегда была и остаётся крайне важной для развития человечества и жизни в целом, хотя бы потому, что благодаря науке мы можем охарактеризовать, исследовать и, в конечном итоге, понять мир, в котором живём, а также узнать, как он устроен, насколько это возможно. Повышая уровень знаний и понимания мира (а также пространства за его пределами), мы можем определить и с большой вероятностью защитить вымирающие виды, понять происхождение природных явлений, лечить болезни, определять причины изменения климата и повышать качество жизни людей.
Всё это делает науку, возможно, единственной дисциплиной, в которой теории подтверждаются путём практических экспериментов. Некоторые даже могут спорить о перспективе этой дисциплины, предполагая, что наука является искусством - искусством открытий.
Так, можно разработать модели, которые позволят учёным и инженерам создавать нечто новое, помогут предсказывать последствия событий, способных повлиять на человечество, или даже смогут предсказывать будущее. Несмотря на то, что в нашей повседневной жизни важность науки не всегда очевидна, мы, на самом деле, каждый день бесчисленное количество раз делаем научно-обоснованный выбор, помогающий нам улучшить или поддерживать своё здоровье и благополучие.
Устойчивый прогресс, достигнутый в различных областях науки, свидетельствует о том, что учёные по всему миру каждый день делают новые открытия, и 2015 год не был исключением. Перед вами - 25 самых захватывающих научных открытий прошлого года:
25. Компьютерная программа под названием "FaceDirector" генерирует эмоции актёра в кадре на этапе post-production, избегая необходимости в повторной видеосъёмке
Научно-исследовательская компания Disney Research совместно с учёными из Университета Суррей (Великобритания) представили своё детище под названием "FaceDirector" - новый метод синтезирования выражений лица актёра в кадре в пост-продакшн (завершающий этап создания фильма) для получения нужной эмоции, что позволяет избежать необходимости в неоднократных повторных видеосъёмках. Иными словами, скоро актёрам не нужно будет слишком стараться выражать свои эмоции - за них всё сделает компьютер.
24. Учёные, изучающие стволовые клетки, открыли процесс образования клеток крови, опровергающий общепринятую точку зрения, которой придерживались с 1960-ых годов
Учёные Университета здравоохранения (University Health Network), Канада, изучающие стволовые клетки, определили совершенно новый "двухуровневый" процесс образования клеток крови, опровергнув целый раздел физиологии, которого в научном мире придерживались десятилетиями. Исследователи утверждают, что их открытие может в корне улучшить и открыть возможности для индивидуального подхода в лечении людей с заболеваниями крови.
23. Деструктивный процесс продемонстрировал потенциал в лечении онкологических заболеваний
Учёные достигли прорыва в поиске нового метода борьбы с онкологическими заболеваниями посредством присоединения белков малярии к раковым клеткам. Они обнаружили, что агрессивные белки малярии способны атаковать раковые клетки, показав свою эффективность на 90%. Клинические испытания на людях планируется начать в течение ближайших четырёх лет.
22. В Южной Африке обнаружен новый человекоподобный вид
В сентябре прошлого года палеонтологи сообщили о новом виде предков человека, Homo naledi, основываясь на 15 частичных скелетах, обнаруженных в труднодоступной пещере под названием Диналеди, что является крупнейшей единой находкой в Африке. Предполагается, что Homo naledi могли жить в Африке около 3 миллионов лет назад. Хотя исследователи утверждают, что кости принадлежат новому виду предков человека, мнение других экспертов сводится к тому, что для подобного утверждения требуется гораздо больше доказательств.
21. Исследования показали, что увеличение количества рабочих часов повышает риск инсульта
Согласно исследовательским данным, опубликованным в медицинском журнале "The Lancet", у людей с 55-часовой рабочей неделей риск пострадать от инсульта на 33% выше, чем у тех, кто работает 35 или 45 часов в неделю. Кроме того, у них также на 13% повышается риск развития ишемической болезни сердца.
20. Завершены первые всесторонние анализы генома шерстистого мамонта
Первый всесторонний анализ генома мамонта выявил ряд особенностей, благодаря которым эти животные приспособились к жизни в Арктике.
19. Космический аппарат WISE обнаружил самую яркую галактику во Вселенной
В мае прошлого года сообщило об обнаружении инфракрасным космическим телескопом самой яркой галактики WISE J224607.57-052635.0. Размером меньше, чем Млечный путь, эта пыльная галактика высвобождает энергии в 10.000 раз больше. Почти все 100% света, излучаемого галактикой - это инфракрасное излучение.
18. Учёные достигли важных шагов на пути создания первого реального квантового компьютера
Два важных шага на пути создания реального компьютера на основе квантовой механики были достигнуты учёными из IBM. Они продемонстрировали систему, способную обнаружить и измерить оба вида квантовых ошибок одновременно, а также разработали новую схему, являющуюся единственно возможной физической структурой, которая может успешно масштабироваться до больших размеров.
17. Мелкие динозавры, возможно, летали без перьев
За последние два десятилетия китайские учёные не раз поразили мировое научное сообщество своими открытиями в области палеонтологии, однако открытие прошлого года обратило на себя внимание даже самых скептически настроенных палеонтологов. В апреле прошлого года учёные сообщили об обнаружении в провинции Хэбэй останков динозавра из семейства Scansoriopterygidae, которого назвали И-Ци (Yi qi), что в переводе с китайского означает "странное крыло". По мнению учёных, он, возможно, умел летать без перьев. По строению тела этот вид похож на наземных динозавров, однако его крылья напоминают строение крыльев летучих мышей.
16. Основное лекарство для кровяного давления представлено в поразительных новых деталях
Исследования, проведённые в Университете штата Аризона, демонстрируют действие экспериментального лекарства для артериального давления в беспрецедентных деталях, что потенциально способствует разработке новых, более эффективных лекарственных препаратов.
15. Видимый спектр первой экзопланеты
Астрономы впервые совершили первое прямое обнаружение спектра видимого света, отражённого от экзопланеты. Эти наблюдения также выявили новые особенности этого объекта, первой экзопланеты, обнаруженной у звезды 51 Пегаса b. Результаты свидетельствую о больших возможностях, открывающихся в области наблюдений, в частности, связанных с появлением следующего поколения приёмников и телескопов будущего, таких как, например, E-ELT.
14. Учёные-физики запутали 3 тысячи атомов с помощью одного фотона
Учёные из Массачусетского технологического института и Белградского университета разработали новую технологию, которая позволяет успешно запутать на квантовом уровне 3 тысячи атомов, используя всего один фотон. Результаты, опубликованные в журнале "Nature", демонстрируют наибольшее количество частиц, которые когда-либо удавалось взаимно запутать в ходе экспериментов или исследований.
13. Поглощение углерода на Амазонке снижается, поскольку деревья стали умирать быстрее
Внушительное 30-летнее изучение дождевых лесов Южной Америки, проведённое Лидским университетом (Англия) с участием международной команды из 100 исследователей, выявило неутешительные результаты для нашей планеты. Наиболее обширное исследование из когда-либо проведённых показало, что дождевые леса постепенно теряют способность поглощать из атмосферы углерод, поскольку деревья стали умирать быстрее.
12. NASA обнаружило на Марсе признаки огромного древнего океана
По словам учёных NASA, древний океан когда-то покрывал почти половину северного полушария Марса, делая планету более перспективным местом для инопланетной жизни. Огромный объём воды покрывал более пятой части поверхности планеты, по площади равной Атлантическому океану, и в некоторых местах глубина океана достигала 1,6 километра. В общей сложности, объём океана составлял 20.000.000 км³ (по объёму это больше, чем Северный Ледовитый океан).
11. В Исследовательском центре Эймса при NASA в лабораторных условиях воспроизвели строение "кирпичиков жизни"
Учёные NASA сообщили, что в лабораторных условиях, имитирующих условия открытого космоса, впервые были созданы органические соединения, входящие в состав ДНК и РНК - урацил, цитозин и тимин. Это стало возможным благодаря использованию пиримидина, химического вещества, обнаруженного в метеоритах. По мнению учёных, пиримидин (гетероциклическое соединение с характерным запахом, являющееся наиболее богатым углеродом химическим веществом, обнаруженным во Вселенной) может формироваться в красных гигантах или межзвёздной пыли и газовых облаках.
10. Теория Большого Взрыва опровергается? Вселенная могла не иметь начала.
Согласно этой теории (если она подтвердится), Вселенная не возникла в результате взрыва. Команда физиков-теоретиков из Университета Летбридж (Канада) представила альтернативную точку зрения, предполагающую, что Вселенная не имеет начала, не является сингулярностью, и что её возраст может быть бесконечным. Новая теория была изложена в статье, опубликованной 4 февраля 2015 года в журнале "Physical Letters B".
9. Исследователи разработали нанолекарство для лечения рака молочной железы
Иранские нанотехнологи синтезировали схему нанотаблетки с биоадаптивной и биоразлагаемой молекулярной цепью, способной ослаблять токсичность противораковых препаратов. Предполагается, что это современное лекарство может бороться с раком молочной железы гораздо эффективнее, чем любое другое, но доказать это может только время.
8. Учёные "перепрограммировали" растения, сделав их устойчивыми к засухе
Учёным на генетическом уровне удалось "перепрограммировать" растения на устойчивость к засухе, избежав необходимости в новом химическом веществе, на разработку которого понадобились бы многолетние испытания.
7. Первый в мире ребёнок "из пробирки" от троих родителей становится реальностью
В феврале прошлого года правительство Великобритании приняло закон, разрешающий использовать новую спорную технологию ЭКО с участием троих родителей. Великобритания намеревается стать первым государством в мире, предлагающим эту медицинскую процедуру. Сторонники метода утверждают, что трёхродительское ЭКО позволит женщинам с генетическими мутациями митохондрий родить своего здорового ребёнка, заменив "больные" митохондрии здоровыми митохондриями другой женщины.
6. Космический телескоп NASA Кеплер отметил открытие тысячной экзопланеты
В январе прошлого года NASA объявило о подтверждении тысячной экзопланеты, обнаруженной космическим телескопом Кеплер. Три из недавно подтверждённых экзопланет были обнаружены на орбите в зоне обитаемости связанных с ними звёзд. Две из них, Kepler-438b и Kepler-442b, своими размерами похожи на Землю и, вероятно, являются каменистыми. Третья экзопланета, Kepler-440b, является суперземлёй.
5. Учёные составили генетическую карту гренландского кита
Учёные из США и Великобритании расшифровали геном гренландского кита и распознали гены, ответственные за самую длительную среди млекопитающих продолжительность жизни, достигающую 200 лет. Расшифровка генома, ставшая результатом двух отдельных исследований, проведённых в США и Великобритании, позволит учёным идентифицировать небольшое количество генов, отвечающих за устойчивость к онкологическим заболеваниям, репарацию ДНК и увеличение продолжительности жизни.
4. Новая роль белков
Исследование, опубликованное в журнале "Science" ("Наука"), демонстрирует доказательство того, что белок (протеин) частично собирает другой белок, не используя генетические инструкции. Вопреки научным учебникам, аминокислоты (строительные блоки для белков) могут быть собраны другим белком и без генетических инструкций.
3. Вакцина от ВИЧ-инфекции
В борьбе с ВИЧ-инфекцией и СПИДом учёные сделали большой шаг вперёд в прошлом году, когда в Исследовательском институте Скрипс (Scripps Research Institute) разработали вакцину, показавшую высокую эффективность против ВИЧ-1, ВИЧ-2 и вируса иммунодефицита африканских обезьян (SIV). Главное отличие в том, что новая вакцина от ВИЧ в борьбе с вирусом фактически изменяет ДНК, а не вводит в организм его ослабленную форму, побуждая иммунную систему научиться с ним бороться. Исследования всё ещё находятся на ранней стадии, и если они продолжатся, то лечение ВИЧ-инфекции станет гораздо проще.
2. Магнитно-резонансная томография (Brain imaging) может помочь прогнозировать поведение человека в будущем
Обзорная статья, опубликованная в журнале "Neuron", описала ряд последних исследований, показывающих, что сканирование мозга (МРТ) может помочь предсказать будущее поведение человека, его обучаемость, склонность к совершению преступлений, поведение, связанное со здоровьем, а также реакцию на лекарства или поведенческую терапию. Технология может открыть перспективы в персонализации образовательной и клинической практики.
1. В лабораторных условиях впервые были выращены сокращающиеся человеческие мышцы
Исследователи Университета Дьюка (США) в лабораторных условиях впервые вырастили человеческие скелетные мышцы, которые сокращаются и реагируют на внешние раздражители (такие как электроимпульсы, биохимические сигналы и лекарственные препараты) так же, как природные мышцы. Ткань, выращенная в лаборатории, позволит учёным испытать новые лекарства и изучить заболевания функционирования мышц вне человеческого тела.