#чтиво | Научные прорывы 2012 года

21 Декабря 2012 в 15:51, Илья Хель 604 просмотра 4

Открытие бозона Хиггса

В этом году в науке случилось действительно много чего интересного. От нахождения долгожданной субатомной частицы до расширения внеземных пределов для освоения. В 2012 году наука превзошла сама себя.

И хотя не все научные открытия пока на сто процентов проверены, они вызвали широкий резонанс по всему миру. Представляем вашему вниманию топ самых значительных и важных открытий в науке за ушедший год.

Открыт бозон Хиггса

В июле физики на Большом адронном коллайдере завершили пятидесятилетние поиски одним объявлением: найден бозон Хиггса. Эта неуловимая ранее частица отвечает за массу других субатомных элементов, таких как протоны и электроны. И это последний паззл в так называемой Стандартной модели, описывающей взаимодействие всех известных частиц и сил. И хотя исследователи с БАК были весьма осторожны, называя свою находку «похожей на Хиггса» частицей, пока не проверены все данные, находка была воспринята преобладающей частью мира как прорыв в науке и положила начало новой эры фундаментальных физических исследований.

Кстати, сейчас БАК закрыт на модернизацию, а значит будет заниматься поисками дальше, с удвоенной мощностью.

История еще далека от завершения. Ученые надеялись, что обнаружение хиггсовского бозона или его отсутствие покажет физику за пределами Стандартной модели, у которой есть масса проблем и несоответствий, требующих разрешения. Но частица оказалась абсолютно нормально, практически без отклонений от того, что было предсказано Стандартной моделью. Хорошо это или плохо, непонятно. БАК закрывается и начнет работать в 2015 году, лишь ненадолго запустившись в 2013 для проверки. После ремонта ученые займутся исследованием субатомного мира на более высоких энергиях, и мы, наверное, увидим еще много чего интересного.

На изображении выше: данные с эксперимента CMS, которые помогли открыть бозон Хиггса. Желтые и зеленые линии — это сигналы, указывающие на распад частицы Хиггса.

Кьюриосити приземлился на Марс

Марсоход сел

Миллионам людей пришлось поздно лечь или рано встать, чтобы стать свидетелем волнительной, но чрезвычайно успешной посадки новейшего и самого лучшего марсохода NASA на Марс, Кьюриосити. 6 августа. Тревога появилась незадолго до начала мероприятия и не исчезла до тех пор, пока марсоход не совершил головокружительное приземление, включая полностью автоматизированные «семь минут ужаса» и никогда ранее не применявшийся маневр «небесный кран». Инженеры из центра управления полетами взорвались смехом, аплодисментами и даже пустили скупую мужскую слезу, когда произошел контакт. Всю последовательность можно воссоздать по видео, сделанному теми же ребятами из NASA.

Следите за хрониками марсохода Кьюриосити на Марсе вместе с нами.

С момента приземления Кьюриосити стал любимцем публики, отправляя нам невероятную информацию о породах и реголитах, об атмосфере и составе материалов на красной планете. Но что самое важное, он отправил снимки, фотографии и еще фотографии, много фотографий, позволяя нам, которым не снится рокот космодрома, побывать на Марсе. Теперь марсоход будет медленно взбираться на гору Лезвие (Mount Sharp) в течение двух с половиной лет, собирая данные о возможном наличии органики в почве и признаки обитаемости Марса, в прошлом или настоящем. Вообще миссия удалась настолько, что NASA анонсировало постройку нового марсохода, который будет построен по образу и подобию Кьюриосити и отправится на Марс в 2020 году. И назвать его, как думают многие наши читатели, следует «Я должен быть на Титане».

На изображении: центр управления полетами NASA в тот момент, когда получен сигнал об успешном приземлении Кьюриосити.

Рост редких генетических отклонений

Генетические отклонения

В конце первого десятилетия нового тысячелетия, после первой большой волны исследований генетических заболеваний, исследователи пришли к странному выводу: большинство распространенных заболеваний и отклонений, которые явно были наследственными, лишь небольшую часть из них можно было связать с генами. Этот парадокс был назван «потерянная наследуемость».

В то же время исследователи проанализировали только самые распространенные типы генетических отклонений. В прошлом году были опубликованы результаты исследований. Итог: подавляющее большинство генетических отклонений чрезвычайно редки и возникали только за последние несколько тысяч лет как результат бумов человеческой популяции.

На рисунке выше это визуально представлено. В верхней строке показаны генетические отклонений, найденные в каждой хромосоме, до (слева) и после (справа) бума. В нижней части показан возраст отклонения. Все указывает на то, что вредные отклонения настолько новы, что естественный отбор никак не может их просеять, отсеять и не справляется с ними. Это достаточно тревожные новости для человеческого здоровья, но есть и светлая сторона. Накопление новых генетических отклонений показывает, что люди более склонны к эволюции, чем когда-либо.

Секвенирование генома для плода

Ультразвук

В июне исследователи из Вашингтонского университета в Сиэттле объявили об успешном секвенировании полного генома плода, используя только фрагменты ДНК, плавающие в крови матери. В отличие от предыдущих методов, этот был абсолютно неинвазивный и не представлял угрозы для будущего ребенка. Ученые говорят, что тест можно будет делать в клинике уже через пять лет — весьма оптимистичный взгляд, но даже если это займет десять лет, последствия будут ошеломительными.

Генетические тесты для новорожденных уже стали рутиной. Миллионы родителей желают проверить свои плоды на предмет наличия в них изъянов и потенциальных проблем. При этом сканирование теоретически может предупредить внезапную смертность, спасти жизнь, облегчить боль. Предрасположенность к болезням, пороки и недуги — все это тоже будет видно. Другой сложный вопрос — что делать родителям с этой информацией. Есть ли ограничение того, как много генетической информации о ребенке должны знать родители? И как много информации нужно сообщить самому ребенку? Ни на один из этих вопросов нет однозначного ответа, и они будут обсуждаться в ближайшие годы.

Квантовую телепортацию произвели на рекордном расстоянии

Квантовая телепортация

Летом две команды исследователей, одна из Китая, другая из Австрии, побили рекорд расстояния, на котором была осуществлена квантовая телепортация — более 80 километров по воздуху. Такой эффект достижим благодаря явлению запутанности — две запутанных частицы, фотоны, например, обладают одинаковыми свойствами. С помощью третьей частицы характеристики одной из частиц отправляются на определенную дистанцию, создавая удаленную копию.

Сейчас ученые раздумывают о том, как в один прекрасный день смогут телепортировать частицы на космический спутник и обратно, в любое место на Земле. Такая технология позволит передавать информацию без риска быть взломанным, перехваченным или подслушанным и может лечь в основу квантового интернета. Китай планирует проверить эту возможность с выделенным квантовым информационным спутником, который будет запущен в 2016 году.

Новый химический код жизни

XNA

Последние три миллиарда лет жизнь на Земле опиралась на две молекулы, хранящие информацию, ДНК и РНК. Теперь есть и третий носитель: КНК. Это полимер, синтезированный молекулярными биологами Витором Пиньейру (Vitor Pinheiro) и Филиппом Холлигером (Philipp Holliger) в британском Medical Research Council. КНК расшифровывается как ксенонуклеиновая кислота (XNA).

Как и ДНК, КНК способна хранить генетическую информацию и развиваться путем естественного отбора. В отличие от ДНК, ей можно осторожно манипулировать. Сейчас исследователи полагают, что КНК можно использовать в промышленных и медицинских целях. Также она будет полезным инструментом для исследователей, изучающих происхождений жизни. Тем не менее, как КНК, так и человеческое понимание слишком примитивны для того, чтобы синтезировать форму жизни, фундаментально отличающуюся от любой, известной нам.

SpaceX состыковалась с МКС

Dragon

Это был очень хороший год для корпорации технологий освоения космоса, более известной как SpaceX. После успешного запуска и выхода на орбиту ракеты Dragon в 2010 году — первый раз, когда частная компания вышла на орбиту — SpaceX отметилась еще большей вехой в 2012 году. В мае ее Dragon впервые состыковалась с МКС. Второй успешный запуск в октябре доставил груз на орбитальную лабораторию, доказав, что SpaceX способна доставлять грузы и, возможно, американских астронавтов на Международную космическую станцию.

Пока неизвестно, что это обещает в долгосрочной перспективе, но если верить основателю SpaceX, уже в следующем году корпорацию постарается показать прототип многоразовой ракеты. Сейчас компания закрепила за собой репутацию наиболее успешной среди частных космических компаний. Напомним, не так давно NASA заключила контракты с тремя производителями ракет с условием, что к определенному сроку у космического агентства будет хотя бы один корабль для доставки астронавтов на орбите. В их число вошла и SpaceX.

При всем этом у SpaceX куда более грандиозные и амбициозные цели: Элон Маск горит желанием построить первую колонию на Марсе.

Земной близнец среди экзопланет

Альфа Центавра B

Скалистая, размером почти с Землю, экзопланета кружит вокруг Альфы Центавра B, одной из звезд в ближайшей к нам звездной системе. В октябре стало известно, что планета находится всего в 4,4 световых лет от Земли. Но с годом, который длится 3,2 земных дня, планета, видимо, находится слишком близко к звезде, чтобы предполагать наличие жизни на ней.

Ученые подозревают, что в системе Альфы Центавра с тремя солнцами может быть и больше планет. Логика проста: где есть скалистая планета, может быть и еще. Но в скором времени визит туда не предполагается. Хотя Альфа Центавра является пунктом номер один в гипотетических межзвездных перелетах, современных технологий пока не хватает, чтобы долететь до соседней звездной системы.

На изображении: планета размером с Землю вращается вокруг Альфы Центавра B. Глазами художника.

Ученые добрались до озера Восток

озеро Восток

После более десяти лет бурения, русские ученые наконец добрались до озера Восток — антарктического озера возрастом 14 миллионов лед, похороненного подо льдом. Восток является самым большим из трехсот озер в южной полярной шапке. Наши соотечественники пробурили 3,5 километра толщи льда, прежде чем добраться до поверхности озера.

В октябре предварительный анализ льда, который застыл на кончике сверла, показал отсутствие микробной жизни в нетронутом подледном оазисе, что стало разочарование для тех, кто надеялся на наличие экстремофилов, живущих в ледяной тьме. Но озеро само по себе может хранить жизнь, и две команды из США и Великобритании находятся в Антарктиде, готовясь бурить лед и забрать образцы из озера Восток.

Окончание инвазивных исследований шимпанзе

Хуан

В течение многих десятилетий инвазивные исследования шимпанзе бросали тень на честь и совесть медицины в США. Ближайший родственник человека, очевидно, способен мыслить и чувствовать как и мы, но тысячи из них были подвергнуты жестоким процедурам, о которых даже самый циничный не сможет думать без содрогания. Даже после того, как все страны мира прекратили инвазивные исследования шимпанзе, в Америке занимались этим до конца.

В конце 2011 года группа экспертов, созванная Институтом медицины, утвердила, что инвазивные исследования не только жестоки, но и не нужны. Многие защитники животных приветствовали их решение. Оставалось неопределенным только остановит ли Национальный институт здоровья, крупнейший спонсор опытов над шимпанзе, исследования фактически.

В сентябре НИЗ объявил о прекращении измывательств над 110 шимпанзе. Другие 475 остались в правительственных лабораториях и еще 500 или около того находятся в частной собственности фармацевтических компаний. Одно стало известно наверняка: медицинские исследования шимпанзе больше не являются приемлемыми. Они подошли к концу.

2012 подходит к концу и конца света мы так и не дождались. Впрочем, если угроза нашему существованию и будет, есть одна надежда на спасение — наука.

Источник: Wired.com

#чтиво | Научные прорывы 2012 года

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

4 комментария

  1. Баха

    Хорошая статья, наука. Сейчас после кризиса будет научный бум. за 5-6 лет изменится всё!

  2. Баха

    Особенно порадовал бозон Хиггса. Дано ли нам разгадать тайну. ведь частицы будут делится бесконечно, как нету ни начала ни конца. время будет идти до бесконечности.

  3. Аноним

    Отличная концовка!

  4. Sam

    Да много ИНТЕРЕСНОГО произошло за год!

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.