Физикам уже удалось продемонстрировать ускорение световых лучей на плоских поверхностях, когда ускорение приводило к тому, что лучи следовали изогнутым траекториям. Однако новый эксперимент расширил границы того, что можно показать в лаборатории. Впервые физики продемонстрировали ускорение светового луча в искривленном пространстве. Вместо того чтобы двигаться по геодезической траектории (кратчайший путь на изогнутой поверхности), луч отклонялся от траектории из-за ускорения.
Гамма-лучевые всплески, мощные вспышки света, — это самые яркие события в нашей Вселенной, которые длятся не дольше нескольких секунд или минут. Некоторые настолько яркие, что их можно наблюдать невооруженным глазом, вроде всплеска GRB 080319B, обнаруженного миссией NASA Swift GRB Explorer 19 марта 2008 года.
Мы с вами объединены одним общим увлечением: любовью к науке. Есть учёные, которые всеми силами стараются сделать науку ближе и доступнее народным массам. Один из этих учёных – американский астрофизик и доктор философии Нил Деграсс Тайсон, чьё лицо стало узнаваемым благодаря многочисленным интернет-мемам, которыми пестрит Интернет. Этот человек не только работает директором планетария Хейдена в Американском музее естественной истории, но также ведёт несколько телешоу, целью которых является популяризация науки. Одно из таких шоу — телесериал «Космос: Пространство и время», которое в ближайшем будущем обзаведётся новым, вторым сезоном.
И вот настало время сесть, оглянуться, глубоко вдохнуть и просмотреть заголовки научных статей, которые мы могли упустить. Ученые постоянно радуют нас новыми разработками в различных областях. Нанотехнологии, генная терапия, квантовая физика — это сферы, за которыми невозможно следить без восхищения. Постепенно заголовки статей становятся все больше и больше похожими на фантастические. Уже не терпится узнать, что нам представит 2018 год. А пока…
Наводнения, засухи, ураганы, лесные пожары — когда-то редкие погодные явления становятся все более распространенными и мощными из-за изменений климата. И отрицать это невозможно. В то же время все больше людей переезжают в города по всему миру. Это опасное сочетание, поскольку городское население больше подвержено риску разрушений от последствий глобального потепления. Миллионы людей по всему миру могут подвергаться риску только из-за того, где живут сейчас.
Мысль о том, что мы могли бы вернуться назад во времени, дабы изменить прошлое, стала одним из любимых приемов в фильмах, литературе и телесериалах. «Гарри Поттер», «Назад в будущее», «День Сурка» и многие другие фильмы обещали нам возможность сделать повторный выбор в своем прошлом. Для большинства людей такая возможность будет оставаться фантастической, потому что все законы физики указывают на то, что движение вперед во времени — это неизбежно и необходимо. В философии даже возник парадокс, подчеркивающий абсурдность такой возможности: если бы путешествия назад во времени были возможны, вы могли бы отправиться назад во времени и убить своего дедушку до того, как ваши родители вообще встретились, тем самым устранив возможность своего собственного существования. Долгое время считалось, что пути обратно нет. Но благодаря прелюбопытнейшим свойствам пространства и времени в общей теории относительности Эйнштейна, путешествие назад во времени может стать возможным, считает физик Итан Зигель.
Как известно, все обменные процессы в нашем организме происходят на клеточном уровне. Особые структуры (рецепторы) на поверхности клеток и клеточных элементов регулируют проницаемость мембран для тех или иных веществ, запускают процессы синтеза и распада веществ и имеют еще массу функций. Но при «поломке» рецепторного аппарата зачастую развиваются различные грозные заболевания. И недавно группе ученых из Казанского федерального университета (КФУ) удалось синтезировать синтетический аналог биологического рецептора клетки.
Высокое содержание углекислого газа в атмосфере, по мнению ученых, является основной причиной возникновения парникового эффекта, а частицы золы могут содержать тяжелые металлы, токсины и канцерогенные микроэлементы. Поэтому вопрос утилизации отходов стоит особенно остро. И значительно преуспели в этом ученые из Национального исследовательского Томского политехнического университета (ТПУ). Они предложили использовать отходы производства для создания нового топлива.
С каждым днем наука приближает человечество к давней мечте: бессмертию. Путь к бессмертию тернистый и трудный, но конечная цель оправдывает любые средства (хотя с этим можно поспорить). Весьма вероятно, что рожденным в этом столетии уже не придется умирать. Глядя на достижения биологов, нейробиологов, инженеров и фармацевтов в контексте продления жизни, хочется только одного: оттянуть критический момент максимально далеко, чтобы преодолеть порог бесконечного обновления. Да, человек «внезапно смертен», как говорил один из главных персонажей классика литературы, но примеры людей, живущих до ста лет и больше, дают надежду, что старуху с косой можно обмануть. Хорошая новость в том, что если встать на дорогу борьбы с неизбежным концом, терять ничего не придется. Смерть — это ультимативный конец любой борьбы, поэтому борьба со смертью кажется сама собой разумеющейся.
С середины и до конца двадцатого века квантовые физики разобрали по частям единую теорию физики, предложенную общей теорией относительности Эйнштейна. Физика большого подчиняется гравитации, но только квантовая физика могла описывать наблюдения малого. С тех пор продолжается теоретическое перетягивание каната между гравитацией и тремя другими фундаментальными взаимодействиями, пока физики пытаются расширить гравитацию или квантовую физику, чтобы одна могла поглотить другую. Последние измерения, поступившие с Большого адронного коллайдера, показывают расхождение между прогнозами Стандартной модели, которые могут намекать на совершенно новые сферы Вселенной, лежащие в основе описываемого квантовой физикой. Хотя для подтверждения этих аномалий требуются повторные испытания, подтверждение будет означать поворотный момент в нашем самом фундаментальном описании физики частиц на сегодняшний день.
Сотрудники Детской больницы Бениоффа (UCSF Benioff Children’s Hospital) в Окленде впервые в США опробовали методику редактирования генома непосредственно в организме живого человека, а не путём введения ему заранее отредактированных клеток. Врачам пришлось пойти на столь рискованный шаг потому, что пациент страдал от неизлечимой генетической болезни, спасти от которой другими способами его не представлялось возможным. Пока рано судить о том, удалось ли докторам победить болезнь, так как первые результаты экспериментального лечения должны проявить себя примерно через два месяца.
Тело человека состоит примерно из 1028 частиц, сопряженных вместе. Обычный человек весит от 50 до 100 килограммов и стоит на поверхности Земли. Но темная материя ведет себя по-другому. Она не взаимодействует с ядерными или электромагнитными силами. Она не сталкивается с другими частицами или с собой. Она взаимодействует только с гравитационной силой и, насколько мы можем судить, это единственная сила, с которой она имеет дело. Что было бы с вами, с человеком, если бы внезапно все частицы вашего тела превратились в частицы темной материи?
США тратят на военные расходы больше, чем все десять идущих следом стран, вместе взятых: 600 миллиардов долларов в год. Это почти в десять раз больше, чем тратит на военные расходы Россия. Между тем совместный бюджет NASA и Национального научного фонда – всего 25 миллиардов долларов, или 4% от военного бюджета. Многие астрономы, астрофизики, инженеры и ученые всех мастей грезят увеличением бюджетов своих сфер.
Как бы режиссеру ни хотелось заставить вас в это верить, главным героем фильма «Из машины» 2015 года, снятого Эндрю Гарландом, является не Калеб — молодой программист, которому поручили оценивать машинное сознание. Нет, главным героем стала Ава, поразительный гуманоидный ИИ, наивный на вид и загадочный внутри. Как и большинство фильмов подобного рода, «Из машины» оставляет зрителю самому ответить на вопрос: действительно ли Ава была сознательной? При этом фильм умело избегает тернистого вопроса, на который пытались ответить громкие фильмы на тему ИИ: что такое сознание и может ли оно быть у компьютера?
Есть заболевания, требующие пересадки органов немедленно из-за огромной опасности для здоровья, но зачастую таким людям необходимо ждать операции несколько месяцев или даже лет. И тогда на помощь приходят различные процедуры. К примеру, при поражении почек, когда они не могут выполнять функцию, прибегают к гемодиализу. Это очень сложная процедура, которая приковывает человека к больничной койке. Но ученым из России недавно удалось создать и протестировать аппарат с функцией искусственной почки, который является портативным и его можно носить с собой.
Альтернативная энергетика и создание топлива, которое было бы безопасным для окружающей среды и при этом высококачественным, порой заставляет ученых придумывать весьма элегантные способы получения. К примеру, корейские исследователи недавно представили технологию производства топлива из воздуха. Причем это не фигура речи, а реальная технология, описанная в журнале Nature Communications.
Комары доставляют людям немало дискомфорта, и утверждение это верно не только для сельских регионов России, но и для таких стран, как США. Плюс ко всему комары являются переносчиками таких опасных заболеваний, как вирус Зика и лихорадка Денге. Сотрудникам Агентства по охране окружающей среды Соединённых штатов Америки пришло в голову бороться с кровососущими насекомыми весьма необычным способом: при помощи бактериологического оружия, а именно – с помощью бактерий Вольбахии.
Как известно, самыми мощными реакциями, в ходе которых выделяется огромное количество энергии, являются ядерные и термоядерные процессы. Но, согласно заявлению, опубликованному в журнале Science, ученым удалось обнаружить, что при столкновении субатомных частиц (кварков) может выделяться на несколько порядков больше энергии.
Поместите человека в космос, подальше от гравитационных пут земной поверхности, и он будет ощущать невесомость. Хотя все массы Вселенной все еще будут воздействовать на него гравитационно, они также будут притягивать и любой космический аппарат, в котором находится человек, поэтому он будет плавать. И все же по телевизору нам показывали, что экипаж некоего космического судна вполне успешно ходит ногами по полу при любых условиях. Для этого используется искусственная гравитация, создаваемая установками на борту фантастического судна. Насколько это близко к реальной науке?
13,8 миллиарда лет назад в горячем Большом Взрыве родилась наша Вселенная. С тех пор она расширялась и остывала, вплоть до сегодняшнего дня. С нашей точки зрения мы можем бросить взгляд на 46 миллиардов световых лет во всех направлениях, благодаря скорости света и расширению пространства. И хотя это огромное расстояние, оно не бесконечное. Потому что мы не видим дальше. Что лежит за горизонтом этих 46 миллиардов световых лет и может ли Вселенная быть бесконечной?