За 15 лет с начала нового тысячелетия люди и не заметили, что попали в иной мир: мы живем в другой Солнечной системе, умеем ремонтировать гены и управлять протезами силой мысли. Ничего этого в XX столетии не было
В 2002 году российский математик Григорий Перельман доказал теорему Пуанкаре, одну из семи задач тысячелетия (важные математические проблемы, решение которых не найдено в течение десятков лет). Перельман показал, что исходная трехмерная поверхность (если в ней нет разрывов) обязательно будет эволюционировать в трехмерную сферу. За эту работу он получил престижную «медаль Филдса», аналог Нобелевской премии в математике.
Карликовая планета Эрида была открыта только лишь в 21 веке, а свой путь вокруг Солнца она совершает за немыслимое время – 561 земной год.
В 2015 году ученые из Всемирного центра мониторинга ледников при Цюрихском университете (Швейцария) под руководством доктора Михаэля Цемпа, работая совместно с коллегами из 30 стран, установили, что темп таяния ледников на Земле к настоящему времени, по сравнению c усредненными показателями за XX век, вырос в два-три раза.
Его двумерная (толщиной в один атом) кристаллическая решетка проявляет необычные электрофизические свойства. Впервые графен был получен Андреем Геймом и Константином Новоселовым в 2004 году (Нобелевская премия за 2010-й). Его планируется использовать в электронике (в сверхтонких и сверхбыстрых транзисторах), композитах, электродах и т. д. Кроме того, графен — второй по прочности материал на свете (на первом месте — карбин).
Существование этой элементарной частицы, отвечающей за массу всех прочих частиц, теоретически было предсказано Питером Хиггсом еще в 1960-х годах. А найдена она была во время экспериментов на Большом адронном коллайдере в 2012-м (за что Хиггс, совместно с Франсуа Энглером, получил Нобелевскую премию 2013 года).
Начиная с 2010 года несколько исследовательских групп (США, Франция, Германия) научились записывать в мозг мышей ложные воспоминания, стирать реальные, а также превращать приятные воспоминания в неприятные. До человеческого мозга дело пока не дошло, но осталось недолго.
Из работ двух научных групп стало ясно, что от 1 до 3% генома среднестатистического европейца или азиата восходит к неандертальцам. Но у каждого современного индивидуума присутствуют несхожие неандертальские аллели (различные формы одного и того же гена), поэтому общая сумма «неандертальских» генов куда выше, до 30%. «Наследники» неандертальцев (скрещивание происходило около 45 тысяч лет назад) — в основном европейцы; у азиатов в геноме присутствуют следы скрещивания с еще одним гоминидом — «денисовским человеком». Самые «чистые» Homo sapiens — уроженцы Африканского континента.
Год назад группа израильских, американских и британских ученых разработала устройство, которое способно точно идентифицировать рак легких и определить, в какой стадии он находится. Основой устройства стал анализатор дыхания со встроенным наночипом NaNose, способный «вынюхать» раковую опухоль с 90-процентной точностью, даже когда раковый узелок практически незаметен. В скором времени стоит ожидать анализаторов, которые смогут по «запаху» определять и другие виды рака.
Специалисты американской компании Abiomed разработали первое в мире полностью автономное постоянное искусственное сердце для имплантаций (AbioCor). Искусственное сердце предназначено для пациентов, у которых невозможно лечение собственного сердца или имплантация донорского.
Известный физик и популяризатор науки Стивен Хокинг назвал главную угрозу человечеству. По мнению ученого, уже менее чем через 10 лет значительно увеличится вероятность техногенной катастрофы.
Это может быть ядерная война или мутировавшие вирусы. Остановить прогресс человечество не может, поэтому, как считает Хокинг, источники угрозы следует вовремя распознать и затем контролировать. В худшем случае людям придется создавать колонии в космосе, однако необходимые для этого технологии в ближайшие 100 лет не появятся.
Ранее ученый заявлял об опасности искусственного интеллекта. Компьютерный разум может превзойти своего создателя и начать развиваться самостоятельно. Человек же, ограниченный эволюцией, противостоять ему не сможет.
Фото: Alamy, SPL, Newscom / Legion Media, SPL / Legion Media (X2), Photo courtesy of North Carolina State University, Reuters / Pix- Stream, Александр Кряжев / РИА Новости, Reuters / Pix-Stream, Michael Hoch, Maximilien Brice / © 2008 CERN, for the benefit of the CMS Collaboration, AP / East News
ГЕНЕТИКА
Геном человека полностью секвенирован
Робот сортирует ДНК человека в чашках Петри для проекта The Human Genome
Проект «Человеческий геном» (The Human Genome Project) начался в 1990 году, в 2000-м был выпущен рабочий черновик структуры генома, полный геном — в 2003 году. Однако и сегодня дополнительный анализ некоторых участков еще не закончен. В основном он был выполнен в университетах и исследовательских центрах США, Канады и Великобритании. Секвенирование генома имеет решающее значение для разработки лекарств и понимания того, как устроено человеческое тело. Генная инженерия вышла на новый уровень
В последние годы был разработан революционный метод манипуляции ДНК при помощи так называемого CRISP-механизма. Эта методика позволяет избирательно редактировать определенные гены, что раньше было невозможно.МАТЕМАТИКА
Доказана теорема Пуанкаре
В 2002 году российский математик Григорий Перельман доказал теорему Пуанкаре, одну из семи задач тысячелетия (важные математические проблемы, решение которых не найдено в течение десятков лет). Перельман показал, что исходная трехмерная поверхность (если в ней нет разрывов) обязательно будет эволюционировать в трехмерную сферу. За эту работу он получил престижную «медаль Филдса», аналог Нобелевской премии в математике.
АСТРОНОМИЯ
Открыта карликовая планета Эрида
Впервые Эриду сфотографировали еще 21 октября 2003 года, но заметили на снимках только в начале 2005-го. Ее открытие стало последней каплей в спорах о судьбе Плутона (продолжать ли его считать планетой или нет), что изменило привычный образ Солнечной системы .Карликовая планета Эрида была открыта только лишь в 21 веке, а свой путь вокруг Солнца она совершает за немыслимое время – 561 земной год.История открытия
Движение Эриды на трёх изображениях, использованных при открытии объекта. Снимки сделаны в течение 3 часов
Солнечная система стала колыбелью не только для восьми крупных планет, представляющих очень разные миры, но и для множества более мелких космических тел. Такие объекты, расположенные в поясе Койпера, долго не удавалось опознать и классифицировать. Сложные наблюдения не снижали интерес ученых и в 2005 году их усилия были вознаграждены. Три астронома – М. Браун, Д. Рабиновиц, Ч. Трухильо – работали в Паломарской обсерватории с телескопом Ошина. Они изучали снимки и заметили неизвестный крупный объект. Сделав сравнение с более ранними данными, астрономы поняли, что обнаружили небесное тело, соизмеримое по величине с планетой. После регистрации их открытие не имело названия. Споры о статусе космического тела не утихли до сих пор, поэтому имя богини раздора Эриды, пришлось кстати. Майклу Брауну пришлось смириться с тем, что обнаруженная планета не стала 10-й в нашей системе, а лишь положила начало формированию новой группы – малые планеты. Тогда же Плутон лишился своего статуса и составил компанию Эриде.
Место расположения
Схема орбиты Эриды
Существование пояса Койпера было подтверждено только в 1989 году, это изменило привычные взгляды на структуру нашей системы. Изучение наполняющих его объектов, положило начало образованию новой классификации небесных тел – плутоиды, к которым причислена и Эрида.
Материалы по теме
Отдаленность космического тела и большое отклонение от круговой орбиты (0,435) позволяет сравнивать его с объектами, расположенными в рассеянном диске. В ближайшей к светилу точке – перигелии, Эрида оказывается в 5,75 млрд. км, а в афелии – в 14,61 млрд. км от Солнца. Из-за огромной протяженности орбиты, невозможно отследить ее полностью, ведь путь карликовой планеты начался очень давно. А ее год равен 561 земному! Она имеет более интенсивный блеск, чем Плутон, но заметить ее в обычный домашний телескоп не получится.
Состав и свойства
Точно определить физические параметры отдаленного объекта невозможно. Согласно данным телескопа «Хаббл» вычислили диаметр Эриды – 2400 км с погрешностью в 100 км и ее альбедо, которое оказалось вторым по интенсивности после спутника Сатурна Энцелада, оно составило 0,96. Эта особенность долго мешала установить время вращения плутоида, на сегодня его сутки – 25,9 часов. Если диаметр малой планеты практически равен размеру Плутона, то масса ее больше, она достигает 1,67х10 в 22 кг. Плотность небесного тела – 2,52 кг/см3, она традиционна для объектов пояса Койпера и указывает на преобладание каменных пород над ледяной составляющей.
Карликовые планеты и планетоиды Солнечной системы
Эрида имеет классическую для планеты сферическую форму. Температура на ее поверхности опускается до -253 градусов Цельсия, а при приближении к источнику тепла она повышается на 23 градуса. Это провоцирует небольшое таяние метанового и этанового льда и появление разреженной атмосферы. По мере продвижения Эриды по орбите температура вновь опускается, и газовая оболочка замерзает. Такой цикличностью объясняют высокую яркость маленькой планеты. Кроме того, полушарие, обращенное к Солнцу, всегда более нагрето, чем то, что остается в тени.
Спутник
Снимок Эриды со спутником
Через 9 месяцев после обнаружения Эриды, все тот же М. Браун заметил ее крошечный спутник. Его точный размер еще неизвестен. Вычисление связывают с альбедо луны: если оно высокое как у Эриды, то диаметр объекта – 316 км, а если ниже, то размер спутника больше в несколько раз. После открытия Эриду предлагали назвать Зена, поэтому для ее сателлита предложили имя спутницы прославленной воительницы – Габриэла. Как теперь известно, оба имени не прижились, и небесный объект назвали Дисномия, в честь дочери Эриды, властвовавшей над беззаконием. Наличие спутника облегчило определение массы карликовой планеты. Свой путь по круговой орбите Дисномия проходит за 16 дней.
Обнаружение новых космических тел, тем более способных претендовать на статус планеты, расширяет границы наших знаний, дает надежду на существование жизни во Вселенной.http://spacegid.com/karlikovaya-planeta-erida.html
Обнаружена вода на Марсе
В 2005 году аппарат «Марс Экспресс» Европейского космического агентства обнаружил большие залежи водяного льда недалеко от поверхности — это очень важно для последующей колонизации Красной планеты.ФИЗИКА
Глобальное потепление — быстрее, чем ожидалось
В 2015 году ученые из Всемирного центра мониторинга ледников при Цюрихском университете (Швейцария) под руководством доктора Михаэля Цемпа, работая совместно с коллегами из 30 стран, установили, что темп таяния ледников на Земле к настоящему времени, по сравнению c усредненными показателями за XX век, вырос в два-три раза.
Обнаружена квантовая телепортация
Такая телепортация отличается от телепортации, о которой любят говорить фантасты, — при ней материя или энергия не передаются на расстояние. Эксперименты по передаче квантовых состояний на большие расстояния были удачно проведены за последние 15 лет не менее чем десятком научных групп. Квантовая телепортация очень важна для создания сверхзащищенных шифров и квантовых компьютеров.Экспериментально подтверждено существование графена
Его двумерная (толщиной в один атом) кристаллическая решетка проявляет необычные электрофизические свойства. Впервые графен был получен Андреем Геймом и Константином Новоселовым в 2004 году (Нобелевская премия за 2010-й). Его планируется использовать в электронике (в сверхтонких и сверхбыстрых транзисторах), композитах, электродах и т. д. Кроме того, графен — второй по прочности материал на свете (на первом месте — карбин).
Доказано существование кварк-глюонной плазмы
В 2012 году эксперименты физиков, работающих с ускорителем RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории (США), попали в Книгу рекордов Гиннесса с формулировкой «за самую высокую температуру, полученную в лабораторных условиях». Сталкивая ионы золота на ускорителе, ученые добились возникновения кварк-глюонной плазмы с температурой 4 триллиона °С (в 250 тысяч раз горячее, чем в центре Солнца). Спустя примерно микросекунду после Большого взрыва Вселенная была наполнена как раз такой плазмой.Найден бозон Хиггса
Существование этой элементарной частицы, отвечающей за массу всех прочих частиц, теоретически было предсказано Питером Хиггсом еще в 1960-х годах. А найдена она была во время экспериментов на Большом адронном коллайдере в 2012-м (за что Хиггс, совместно с Франсуа Энглером, получил Нобелевскую премию 2013 года).
БИОЛОГИЯ
Людей поделили на три энтеротипа
В 2011 году ученые из Германии, Франции и нескольких других исследовательских центров доказали, что по генетике населяющих нас бактерий люди делятся на три категории, или энтеротипа. Энтеротип человека проявляется в разной реакции на еду, лекарства и диеты, и потому стало ясно, что никаких универсальных рецептов в этих областях существовать не может.Создана первая синтетическая бактериальная клетка
В 2010 году ученые из Института Крейга Вентера (был одним из лидеров гонки по расшифровке человеческого генома) создали первую полностью синтетическую хромосому с геномом. Когда ее встроили в бактериальную клетку, лишенную генетического материала, она начала функционировать и делиться по предписанным новым геномом законам. В перспективе синтетический геном позволит создавать вакцины против новых вирусных штаммов за часы, а не за недели, производить эффективное биотопливо, новые пищевые продукты и т. д.Удачно записаны и перезаписаны воспоминания
Начиная с 2010 года несколько исследовательских групп (США, Франция, Германия) научились записывать в мозг мышей ложные воспоминания, стирать реальные, а также превращать приятные воспоминания в неприятные. До человеческого мозга дело пока не дошло, но осталось недолго.
Получены «этичные» (не из эмбрионов) плюрипотентные стволовые клетки
В 2012 году Синъя Яманака совместно с Джоном Гёрдоном стали лауреатами Нобелевской премии за открытие 2006 года — получение плюрипотентных стволовых клеток мыши путем эпигенетического перепрограммирования. За последующее десятилетие не менее десятка научных групп добились впечатляющих успехов в данной области, в том числе с человеческими клетками. Это предвещает скорые прорывы в терапии рака, регенеративной медицине, а также в клонировании человека (или его органов).ПАЛЕОНТОЛОГИЯ
Впервые обнаружены мягкие ткани динозавра
Мэри Швейцер руководила научной группой, которая описала коллаген, выделенный из бедренной кости Tyrannosaurus reх
Молекулярный палеонтолог Университета Северной Каролины Мэри Швейцер в 2005 году в окаменевшей конечности подростка-тираннозавра из Монтаны (возрастом 65 млн лет) обнаружила мягкие ткани. Ранее считалось, что любые белки разложатся максимум за несколько тысяч лет, поэтому никто их в окаменелостях и не искал. После этого мягкие ткани (коллаген) были обнаружены и в других древнейших образцах. У людей обнаружены гены неандертальцев и «денисовского человека»
Участники международного симпозиума «Переход к верхнему палеолиту в Евразии: культурная динамика и развитие рода Homo» осматривают место раскопок в центральном зале Денисовой пещеры
МЕДИЦИНА
По дыханию распознана ранняя стадия рака легких
Год назад группа израильских, американских и британских ученых разработала устройство, которое способно точно идентифицировать рак легких и определить, в какой стадии он находится. Основой устройства стал анализатор дыхания со встроенным наночипом NaNose, способный «вынюхать» раковую опухоль с 90-процентной точностью, даже когда раковый узелок практически незаметен. В скором времени стоит ожидать анализаторов, которые смогут по «запаху» определять и другие виды рака.
Разработано первое полностью автономное искусственное сердце
Специалисты американской компании Abiomed разработали первое в мире полностью автономное постоянное искусственное сердце для имплантаций (AbioCor). Искусственное сердце предназначено для пациентов, у которых невозможно лечение собственного сердца или имплантация донорского.
БИОНИКА
Созданы биомеханические устройства и протезы, контролируемые усилием мысли
Американец Зак Вотер испытал бионический ножной протез, поднявшись по лестнице на 103-й этаж небоскреба Уиллис-тауэр, расположенного в Чикаго
В 2013 году появились первые опытные образцы «умных» протезов с обратной связью (эмуляцией осязательных ощущений), которые позволяют человеку чувствовать то, что «ощущает» протез. В 2010-х годах созданы и отдельные от человека устройства, управляемые только через мысленный интерфейс (иногда с инвазивными контактами, но чаще это похоже на головной обруч с сухим электродом), — компьютерные игры и тренажеры, манипуляторы, транспорт и пр. ЭЛЕКТРОНИКА
Перейден петафлопсный барьер
В 2008 году новый суперкомпьютер в Лос-Аламосе (США) заработал со скоростью более квадриллиона (тысяча триллионов) операций в секунду. Следующий барьер, эксафлопсный (квинтиллион операций в секунду) будет достигнут в ближайшие годы. Системы с такой невероятной скоростью необходимы в первую очередь для высокопроизводительных вычислений — обработки данных научных экспериментов, климатического моделирования, финансовых операций и т. д.http://www.vokrugsveta.ru/Предостережение:
Известный физик и популяризатор науки Стивен Хокинг назвал главную угрозу человечеству. По мнению ученого, уже менее чем через 10 лет значительно увеличится вероятность техногенной катастрофы.
Это может быть ядерная война или мутировавшие вирусы. Остановить прогресс человечество не может, поэтому, как считает Хокинг, источники угрозы следует вовремя распознать и затем контролировать. В худшем случае людям придется создавать колонии в космосе, однако необходимые для этого технологии в ближайшие 100 лет не появятся.
Ранее ученый заявлял об опасности искусственного интеллекта. Компьютерный разум может превзойти своего создателя и начать развиваться самостоятельно. Человек же, ограниченный эволюцией, противостоять ему не сможет.
Фото: Alamy, SPL, Newscom / Legion Media, SPL / Legion Media (X2), Photo courtesy of North Carolina State University, Reuters / Pix- Stream, Александр Кряжев / РИА Новости, Reuters / Pix-Stream, Michael Hoch, Maximilien Brice / © 2008 CERN, for the benefit of the CMS Collaboration, AP / East News
Комментариев нет:
Отправить комментарий