Представьте себе: вы человек древности, какой-нибудь неандерталец, а ваше верное солнце внезапно и неожиданно потемнело. Вы напуганы. Вы думаете: «Что, если оно никогда не вернется? Чем мы прогневали бого… предков? О, а вот оно и вернулось. Пронесло». Но затем, спустя годы, это повторяется. Вы теряете веру в постоянство солнца и начинаете записывать, когда происходят эти события. Проходят столетия и, наконец, складывается картина, благодаря которой ранние цивилизации могли предсказать, когда происходят эти странные события.
В 1944 году аспирант-генетик Колумбийского университета Эвелин Виткин совершила случайную ошибку. Во время своего первого эксперимента в лаборатории в Колд-Спринг-Харбор в Нью-Йорке она случайно облучила миллионы кишечных палочек смертельной дозой ультрафиолетового света. Вернувшись на следующий день, чтобы проверить образцы, она обнаружила, что все они мертвы. Кроме одного, в котором четыре бактериальных клетки выжили и продолжили рост. Каким-то образом эти клетки смогли справиться с ультрафиолетовым облучением. Для Виткин стало удачным совпадением и то, что все клетки этой культуры обзавелись именно той мутацией, которая помогла им выжить — настолько удачным, что она сомневалась, было ли это совпадением вообще.
13 декабря 1972 года астронавт «Аполлона-17» Гариссон Шмитт подошел к валуну в море Спокойствия на Луне. «У этого валуна есть своя маленькая дорожка, ведущая прямо к холму», сообщил он своему командиру Юджину Сернану, отметив, где был валун перед тем, как скатиться вниз по склону. Сернан взял несколько проб.
В январе 2016 года ученые обсерватории LIGO вошли в историю, когда заявили о первом обнаружении гравитационных волн. При поддержке Национального научного фонда и ученых из Калтеха и MIT, LIGO была специально предназначена для поиска и изучения этих волн, предсказанных общей теорией относительности Эйнштейна и вызванных слияниями черных дыр.
Tesla, а вместе с ней и Илон Маск, вызывает жаркие споры и ломает все мнения, связанные с этой компанией за последние несколько лет. Как пережить шумиху? Сможет ли компания оправдать (или не оправдать) все возложенные на нее ожидания? Сегодня про Tesla знают все. Эта компания специализируется на электромобилях, хранении энергии и солнечных батареях. Илон Маск, ее генеральный директор, уважаемая фигура в мире технологий, прокладывает путь электромобилям в рамках своего амбициозного плана по спасению нашей экологии. Но что, если реальность за всей этой шумихой такова, что Tesla суждено развалиться?
Создание огромной глобальной сети, связывающей миллиарды людей, может быть одним из величайших достижений человечества на сегодняшний день, но микробы могли обогнать нас в этом на три миллиарда лет. Эти крошечные одноклеточные организмы не только ответственны за появление всей жизни на Земле. У них может быть своя версия Всемирной паутины и «Интернета вещей». Вот как они работают.
Лежа на солнышке теплым летним днем, не всегда осознаешь, что значительное количество тепла исходит из глубины Земли. Это тепло эквивалентно более чем трехкратному потреблению энергии всего мира и движет важными геологическими процессами, такими как движение тектонических плит и течение магмы у поверхности Земли. Но, несмотря на это, где именно рождается до половины этого тепла, остается загадкой.
Быстрое развитие технологий НБИК — нанотехнологий, биотехнологий, информационных технологий и когнитивных наук — порождает возможности, которые уже давно являются предметом научной фантастики. Болезнь, старение, даже смерть — всем этим человеческим реалиям стремятся положить конец вышеперечисленные направления. Они могут позволить нам наслаждаться «морфологической свободой» — мы могли бы принимать новые формы с помощью протезирования или генной инженерией. Или расширить наши познавательные способности. Мы могли бы использовать нейрокомпьютерные интерфейсы, чтобы связаться с продвинутым искусственным интеллектом (ИИ).
Наши скромные возможности исследования Вселенной показывают, что только наша родная планета Земля содержит подтвержденные признаки жизни. Но сырье, необходимое для жизни, имеется везде, от недр астероидов до межзвездных газовых облаков и протопланетарных туманностей. Химические комбинации, связанные со строительными блоками жизни, даже сложные органические молекулы находят практически везде, куда ни посмотри. Впрочем, возможно, нам не придется заглядывать так далеко, чтобы найти жизнь — восемь миров, помимо Земли, в нашей Солнечной системе тоже могут предлагать уникальные возможности для поиска и обнаружения органической, биологической активности.
Самый большой урок общей теории относительности Эйнштейна состоит в том, что пространство само по себе не является плоской, неизменной и абсолютной сущностью. Оно соткано вместе со временем в одну ткань: пространство-время. Эта ткань непрерывная, гладкая и становится изогнутой и деформированной в присутствии вещества и энергии. Все существующее в этом пространстве-времени движется по пути, определяемому кривизной пространства-времени, и его движение ограничено скоростью света. Но что, если в самой ткани будут дефекты? Это не научная фантастика, а действительно существующая идея в теоретической физике. С ней связаны высокоэнергетические реликты вроде доменных стен, космических струн и монополей. Итан Зигель с Medium.com постарался ответить на вопрос, каким может быть их происхождение, свойства и как они будут уживаться с обычной Вселенной.
Когда-то люди считали, что ядерная энергия однажды решит все энергетические проблемы человечества. От ядерных энергоустановок до авиалайнеров, которые нужно подзаряжать раз в 22 года, со времен Второй мировой войны великие атомные открытия бок о бок шли с возобновляемой энергией. В определенных условиях энергия атома может быть вполне безопасной и дарить тепло миллионам людей в год. Но иногда это тепло может быть нестерпимым.
Зима близко. Здесь, на Земле, мы можем точно предсказать, когда она наступит, сколько продлится и даже насколько суровой будет. Но в мире континентов Вестероса и Эссоса в эпической серии Джорджа Р. Р. Мартина всё не так. Представьте себе жизнь в мире, где времена года непредсказуемы: их длительность, наступление и суровость совершенно неизвестны. Между зимами могут проходить месяцы, годы или десятилетия, а сами они могут быть мягкими, суровыми или катастрофическими, длиться годами. Хотя Земля никогда не испытывала подобного хаоса, внешние спутники Плутона — еще как, и это показал нам спутник «Новые горизонты». Теперь мы научным путем можем доказать, что мир из «Песни Льда и Огня» может быть не таким уже фантастическим… если мир Вестероса будет спутником на орбите гигантской двойной планеты, считает физик-теоретик Итан Зигель.
Когда-то Марс был намного интереснее. Сегодня там буйствуют пылевые бури и кое-где протекают ручейки жидкой соленой воды, но миллиарды лет назад планета могла похвастать гигантскими вулканами, системой каньонов и речными долинами. Не так давно ученые нашли на Красной планете вулканы, которые были сформированы совсем недавно, по геологическим меркам. Что примечательно, возможно, они обладали в точности подходящими для процветания микробной жизни условиями.
Один-единственный зуб динозавра помог палеонтологам лучше понять, какой была Северная Америка прямо перед тем, как нелетающие динозавры вымерли. До периода в 66-68 миллионов лет назад рогатые динозавры мигрировали из западной части Северной Америки на восток. Одно из таких животных умерло через некоторое время после длительного путешествия, возможно, став жертвой кровожадного тираннозавра. К сожалению, тело динозавра упало в воду залива и превратилось в раздутую, плавающую тушку. Падальщики всех форм и размеров пировали на останках, оставив от них только несъедобные части вроде зубов.
Ровно 100 лет назад наша концепция Вселенной сильно отличалась от сегодняшней. Люди знали о звездах в Млечном Пути и знали о расстояниях до них, но что за ними — этого никто не знал. Вселенную считали статичной, спирали и эллипсы в небе считали объектами нашей собственной галактики. Ньютонова гравитация пока не была превзойдена новой теорией Эйнштейна, а научные идеи вроде Большого Взрыва, темной материи и темной материи не были на слуху. Но затем, буквально с каждым десятилетием, начали свершаться прорывы за прорывами, и так до сегодняшнего дня. Перед вами хроника Итана Зигеля с Medium.com того, как менялось наше представление о Вселенной за последние сто лет.
Во всей Вселенной есть только одна планета, способная пригреть сложную, разумную жизнь, и это Земля. Хотя далекие миры возле других звезд могут, в принципе, быть похожими на Землю и даже населенными, мы этого пока не знаем наверняка. И до сих пор мы и близко не нашли ничего, подобного нашей родной планете. Но что, если поискать ее в нашей же Солнечной системе? Самый вероятный кандидат — это, конечно, Марс. В прошлом, считают ученые, Красная планета имела много «земных» качеств. Можно ли вернуть их? Сможет ли Марс однажды снова стать обитаемым? На этот вопрос ответит Итан Зигель с Medium.com.
Хизер Эриксон сложно назвать хипстером. Да, на всех ее снимках Google Glass. Но она не использует их, чтобы проверять Facebook, диктовать сообщения или снимать видео без рук на американских горках. Эриксон 30 лет, и она работает на фабрике в сельской местности в Джексоне, штат Миннесота. Для нее Glass это не повод развесить приложения перед глазными яблоками, а инструмент — как гаечный ключ или лобзик. Он проводит с ней всю смену на станции 50 в цеху, где собираются двигатели для тракторов.
Черные дыры — это, пожалуй, самые загадочные объекты Вселенной. Если, конечно, где-то в глубинах не скрываются вещи, о существовании которых мы не знаем и знать не можем, что вряд ли. Черные дыры — это колоссальная масса и плотность, сжатая в одну точку небольшого радиуса. Физические свойства этих объектов настолько странные, что заставляют ломать голову самых искушенных физиков и астрофизиков. Сабина Хоссфендер, физик-теоретик, сделала подборку десяти фактов о черных дырах, которые должен знать каждый.
Как только объект попадает в черную дыру, покинуть ее он уже не может. Неважно, сколько энергии у вас есть, вы никогда не сможете двигаться быстрее скорости света и преодолеть горизонт событий изнутри. Но что, если попытаться обмануть это маленькое правило и окунуть крошечный объект в горизонт событий, привязав его к более массивному, который сможет покинуть горизонт? Можно ли вытащить что-нибудь из черной дыры хоть как-нибудь? Законы физики строгие, но они обязаны отвечать на вопрос, возможно это или нет. Итан Зигель с Medium.com предлагает это выяснить.
Представьте, что вы астроном с интересными идеями о тайных законах космоса. Как и любой хороший ученый, вы планируете эксперимент для проверки своей гипотезы. И вдруг плохие новости: нет никакого способа ее проверить, кроме разве что компьютерного моделирования. Космические объекты слишком большие и неудобными, чтобы их можно было вырастить в чашке Петри или столкнуть как субатомные частицы.