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.
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.
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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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
По сравнению с нашими предками мы живем гораздо лучше. У мае есть благоустроенные дома, телевизор, телефон, поезда и самолеты, Однако кое в чем древние люди нас переплюнули: они оставили человечеству загадки, которые ученые до сих пор не могут разгадать.
Антикитерский механизм
Он был обнаружен в 1902 году на затонувшем древнем судне поблизости от греческого острова Антикитера. Датой его создания считается примерно 100 год до нашей эры. В механизме содержатся бронзовые шестерни и детали, не встречающиеся ни в одном другом устройстве того времени.
Предназначение Антикитерского механизма до сих пор не разгадано. Почему? Во-первых, непонятно, где он был сделан и кто его спроектировал. На данный момент установлено, что оно состоит из 82 фрагментов — рентгеновское оборудование позволило заглянуть внутрь и выявить скрытые детали. Наиболее вероятна версия о том, что Антикитерский механизм представляет собой «помесь» калькулятора и астролябии, однако сказать точно, что же это такое, пока не может никто.
Древние трубы Китая
В одном из районов Китая, настолько отдаленном, что там вряд ли когда-нибудь жили люди, стоит гора с тремя загадочными треугольными отверстиями на вершине. В них проложены сотни древних труб (сегодня ржавых) неизвестного происхождения. Какие-то из них ведут в глубь горы, какие-то — в близлежащее соленое озеро.
Трубы были проложены, судя по выводам археологов, в те времена, когда люди еще не знали, как готовить на огне, а чугунные котелки им еще даже не снились. К тому же, несмотря на то, что трубам уже не одна тысяча лет, в них нет мусора, что говорит о том, что их использовали. Но кто? Жить-то в тех местах невозможно!
Камни Коста-Рика
По Коста-Рике разбросаны камни идеально сферической формы. Некоторые из них маленькие, по несколько сантиметров в диаметре, но есть такие, что достигают в поперечнике 2,5 метра, а весят несколько тонн. Для чего служили обточенные неизвестными умельцами камни, не ясно.. Все, что удалось выяснить исследователям, сводится к тому, что шары вырезаны из вулканической породы.
Багдадские батареи
Они были найдены на территории Древней Месопотамии. Их возраст оценивается в две тысячи с лишним лет. Когда археологи наткнулись на них, то сначала подумали, что это просто глиняные сосуды для хранения продуктов. Однако эта теория была отвергнута после того, как в сосудах обнаружили медный стержень. Можно предположить, что в сосудах, очевидно, содержалась какая-то жидкость, которая, взаимодействуя с медью, выдавала на выходе электрический заряд. Если это действительно так, то находка является первым известным аккумулятором.
Но для чего нужны были эти батарейки?! Возможно, их использовали жрецы для эффекта своих ритуалов, или при помощи этих батарей проводились эксперименты с золотом.
Таинственный звук в океане
Сотрудники Национального агентства по изучению океанических и атмосферных явлений США записали странный звук в океане. Он был таким громким, что его различили два микрофона, расположенные на расстоянии в три тысячи миль друг от друга.
Волновые характеристики звука, по словам ученых, указывают на то, что его производит нечто живое. Однако на сегодняшний день ни одно из известных науке животных не обладает достаточными «техническими характеристиками», чтобы воспроизвести звук такой громкости.
Самолёты индейцев
Эти фигурки, сделанные в виде самолетов, созданы около 1,5 тысячи лет назад. Никто так и не смог разгадать их загадку — что же послужило моделями для подобных произведений искусства.
В каталогах фигурки значились как «зооморфные», то есть в виде животных. И именно как на непонятных животных смотрели на них многочисленные посетители. И лишь в XX веке, в процессе развития авиапромышленности, выяснилось, что эти непонятные фигурки сделаны в виде самолетиков! Просто пока не было самолетов, людям не с чем было их сравнивать.
Невероятные окаменелости
Существует ряд окаменелостей, которые ни геология, ни история объяснить не могут. Взять хоть отпечаток в известняке человеческой ладони, насчитывающий 110 миллионов лет. Нечто, похожее на окаменевший человеческий палец, было найдено в канадской Арктике, и тоже относится к тому же периоду, А в Юте вообще обнаружили отпечаток ноги, обутой в сандалию, сделанный от 300 до 600 миллионов лет назад.
Подводные пирамиды на дне Бермудского треугольника
В начале 1977 года эхолоты рыболовецкого судна зарегистрировали на дне океана, несколько в стороне от Бермудских островов, неровность, напоминающую пирамиду. Это послужило поводом для американца Чарльза Берлица организовать специальную экспедицию. Эта экспедиция обнаружила на глубине 400 метров пирамиду. Чарльз Берлиц утверждает, что ее высота почти 150 метров, длина стороны основания 200 метров, а наклон боковых граней такой же, как и пирамиды Хеопса. Одна из сторон этой пирамиды длиннее другой.
Найденная пирамида в три раза выше самой большой египетской пирамиды (Хеопса), имеет стеклянные (или похожие на вид на стекло-хрусталь) грани, безукоризненно гладкие и ровные, как зеркала. Согласно характеристикам эхо-сигналов, отражающихся от ее поверхности, грани пирамиды сложены из некоего таинственного материала, похожего на отполированную керамику или стекло.
Корабельные гидролокаторы и компьютеризованные анализаторы с высоким разрешением показали объемные изображения очень гладких, чистых, не заросших водорослями граней пирамиды. Пирамида состоит не из блоков, не видно ни швов, ни разъемов, ни трещин. Кажется, что она выточена из единого монолита. Но в последующие годы власти США засекретили информацию о стеклянной пирамиде, а данная тема стала закрытой в средствах массовой информации.
Однако не так давно пришло вновь сообщение, что в районе Бермудского треугольника найдены два загадочных гигантских сооружения пирамидальной формы. Океанографу Верлагу Майеру с помощью специальной аппаратуры удалось выяснить, что они состоят из вещества, напоминающее стекло. Размеры подводных пирамид, расположенных в самом центре таинственного треугольника, значительно превышают габариты подобных сооружений на суше, включая знаменитую пирамиду Хеопса. Однако предварительные данные говорят о том, что возраст этих пирамид не превышает 500 лет. Кто и зачем построил их, так и остается тайной за семью печатями. Технология, по которой сделаны пирамиды, землянам неизвестна.
Заканчивается очередной год, и кажется, что пришло время в очередной раз присесть, сложить свои руки, глубоко вздохнуть и посмотреть на некоторые из заголовков научных статей, на которые мы, возможно, ранее не обращали внимание. Учёные постоянно создают какие-то новые разработки в различных областях, таких как нанотехнологии, генная терапия или квантовая физика, и это всегда открывает новые горизонты.
Заголовки научных статей начинают всё больше напоминать названия рассказов из научно-фантастических журналов. Учитывая то, что нам принёс 2017 год, остаётся только с нетерпением дожидаться, что принесёт нам 2018-й…
10. Учёные создали темпоральные кристаллы, для которых не действуют законы симметрии времени
Согласно первому закону термодинамики, создание вечного двигателя, который будет работать без дополнительного источника энергии, невозможно. Однако в начале этого года физикам удалось создать конструкции, называемые темпоральными кристаллами, которые, безусловно, ставят этот тезис под сомнение.
Темпоральные кристаллы выступают в качестве первых реальных примеров нового состояния материи, называемого «неравновесным», в котором атомы имеют переменную температуру и никогда не находятся в тепловом равновесии друг с другом. Темпоральные кристаллы имеют атомную структуру, которая повторяется не только в пространстве, но и во времени, что позволяет им поддерживать постоянные колебания без получения энергии.Это происходит даже в стационарном состоянии, которое является самым низшим энергетическим состоянием, когда движение теоретически невозможно, поскольку оно требует затрат энергии.
Так что же, кристаллы времени нарушают законы физики? Строго говоря, нет. Закон сохранения энергии работает только в системах с симметрией во времени, которая подразумевает, что законы физики одинаковы везде и всегда. Однако темпоральные кристаллы нарушают законы симметрии времени и пространства. И не только они. Магниты тоже иногда считаются природными асимметричными объектами, потому что у них есть северный и южный полюса.
Ещё одна причина, по которой темпоральные кристаллы не нарушают законов термодинамики, заключается в том, что они не полностью изолированы. Иногда их нужно «подталкивать» – то есть давать внешний импульс, после получения которого они уже начнут менять свои состояния снова и снова. Возможно, что в будущем эти кристаллы найдут широкое применение в области передачи и хранения информации в квантовых системах. Они могут сыграть решающую роль в квантовых вычислениях.
9. «Живые» крылья стрекозы 
В энциклопедии Merriam-Webster говорится, что крыло – это подвижный придаток из перьев или мембраны, используемый птицами, насекомыми и летучими мышами для полёта. Оно не должно быть живым, но энтомологи из Кильского университета в Германии сделали несколько потрясающих открытий, которые говорят об обратном – по крайней мере, относительно некоторых стрекоз.
Насекомые дышат с помощью трахейной системы. Воздух проникает в организм через отверстия, называемые дыхальцами. Затем он проходит через сложную сеть трахей, которые доставляют воздух ко всем клеткам тела. Однако сами крылья состоят почти полностью из мёртвой ткани, которая высыхает и либо становится полупрозрачной, либо покрывается цветными узорами. Области мертвой ткани пронизывают прожилки, и это единственные компоненты крыла, являющиеся частью дыхательной системы.
Однако когда энтомолог Рейнер Гильермо Феррейра посмотрел на крыло самца стрекозы Zenithoptera через электронный микроскоп, он увидел крошечные ветвистые трахейные трубки. Это был первый случай, когда нечто подобное было замечено в крыле насекомого. Для определения того, является ли эта физиологическая особенность свойственной только этому виду или, возможно, встречается и у других стрекоз, или даже у других насекомых, потребуется много исследований. Возможно даже, что это единичная мутация. Наличие обильных запасов кислорода может объяснить яркие, сложные синие узоры, свойственные крыльям стрекозы Zenithoptera, которые не содержат синего пигмента.
Конечно, это заставило людей сразу подумать о сценарии из «Парка Юрского периода» и о возможности использования крови, чтобы воссоздать динозавров. К сожалению, в ближайшее время этого не случится, потому что извлечь образцы ДНК из найденных кусочков янтаря невозможно. Дискуссии о том, как долго может продержаться молекула ДНК, всё ещё не окончены, но даже по самым оптимистичным оценкам и в самых оптимальных условиях срок их жизни не более нескольких миллионов лет.
Но, хотя клещ, названный Deinocrotondraculi («Ужасный Дракула»), и не помог восстановить динозавров, он всё равно остаётся крайне необычной находкой, которая предоставила нам новые знания. Теперь мы знаем не только то, что у пернатых динозавров водились древние клещи, но и то, что они заражали даже гнёзда динозавров.
7. Модификация генов взрослого человека 
На сегодняшний день вершиной генной терапии являются «короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами», или CRISPR (от англ. clustered regularly interspaced short palindromic repeats). Семейство последовательностей ДНК, которые в настоящее время составляют основу технологии CRISPR-Cas9, теоретически может навсегда изменить ДНК человека.
В 2017 году генная инженерия сделала решительный рывок вперёд – после того, как команда из Протеомического исследовательского центра в Пекине объявила, что успешно использовала CRISPR-Cas9 для устранения болезнетворных мутаций жизнеспособных человеческих эмбрионов. Другая команда, из лондонского Института Фрэнсиса Крика, прошла противоположный путь и впервые использовала эту технологию для преднамеренного создания мутаций в человеческих эмбрионах. (В частности, они «отключили» ген, способствующий развитию эмбрионов в бластоцисты.)
Исследования показали, что технология CRISPR-Cas9 работает – и довольно успешно. Однако это вызвало активные этические дебаты о том, насколько далеко можно заходить в использовании этой технологии. Теоретически, это может привести к «дизайнерским детям», которые могут обладать интеллектуальными, спортивными и физическими характеристиками в соответствии с характеристиками, заданными родителями.
Отбросив этику в сторону, в ноябре этого года исследования зашли ещё дальше, когда CRISPR-Cas9 впервые испытали на взрослом человеке. 44-летний Брэд Мадду из Калифорнии страдает синдромом Хантера, неизлечимой болезнью, которая в конечном итоге может привести его к инвалидному креслу. Ему вводили миллиарды копий корректирующего гена. Пройдёт несколько месяцев, прежде чем мы сможем определить, была ли процедура успешной.
6. Что было раньше – губка или гребневики? 
Новый научный отчёт, который был опубликован в этом году, должен раз и навсегда положить конец давней дискуссии о происхождении животных. Согласно исследованию, губки являются «сёстрами» всех животных в мире. Это связано с тем, что губки были первой группой, которая отделилась в процессе эволюции от примитивного общего предка всех животных. Это произошло примерно 750 миллионов лет назад.
Ранее велись горячие дебаты, которые сводились к двум основным кандидатам: вышеупомянутым губкам и морским беспозвоночным под названием гребневики. В то время как губки – простейшие существа, которые сидят на дне океана и питаются, пропуская и отфильтровывая воду через свой организм, гребневики более сложные. Они напоминают медузу, способны двигаться в воде, могут создавать световые узоры и имеют простейшую нервную систему. Вопрос о том, кто из них был первым, означает вопрос о том, как выглядел наш общий предок. Это считается важнейшим моментом в отслеживании истории нашей эволюции.
Хотя результаты исследования смело провозглашают, что вопрос урегулирован, всего за несколько месяцев до этого было опубликовано другое исследование, в котором говорилось, что нашими эволюционными «сёстрами» являются гребневики. Следовательно, ещё слишком рано говорить о том, что последние результаты можно считать достаточно надёжными, чтобы подавить любые сомнения.
5. Еноты прошли древний тест на интеллект
В шестом веке до нашей эры древнегреческий писатель Эзоп написал сам или насобирал множество басен, которые в наше время известны как «Басни Эзопа». Среди них была басня под названием «Ворона и кувшин», в которой описывается, как хотевшая пить ворона бросала в кувшин камешки, чтобы поднять уровень воды и суметь напиться.
Несколько тысяч лет спустя учёные поняли, что эта басня описывает хороший способ тестирования интеллекта животных. Эксперименты показали, что подопытные животные понимали причину и следствие. Вороны, как и их сородичи, грачи и сойки, подтвердили истинность басни. Обезьяны также прошли этот тест, кроме того, в этом году к списку добавились и еноты.
Во время теста по басне Эзопа восемь енотов получили ёмкости с водой, на поверхности которой плавал зефир. Уровень воды был слишком низким, чтобы его достать. Двое из испытуемых успешно набросали в ёмкость камней, чтобы поднять уровень воды и получить желаемое.
Другие подопытные нашли свои собственные креативные решения, которых исследователи никак не ожидали. Один из енотов, вместо того, чтобы бросать в ёмкость камни, взобрался на ёмкость и начал раскачиваться на ней из стороны в сторону, пока не опрокинул. В другом тесте, с использованием вместо камней плавающих и тонущих шариков, эксперты надеялись, что еноты будут использовать тонущие шарики и отбрасывать плавающие. Вместо этого, некоторые животные стали многократно окунать в воду плавающий шарик, пока поднявшаяся волна не прибила кусочки зефира к борту, что облегчило их извлечение.
4. Физики создали первый топологический лазер 
Физики из Калифорнийского университета в Сан-Диего утверждают, что создали новый тип лазера – «топологический», луч которого может принимать любую сложную форму без рассеивания света. Устройство работает на основе концепции топологических изоляторов (материалов, которые внутри своего объёма являются диэлектриками, но проводят ток по поверхности), которая получила Нобелевскую премию по физике в 2016 году.
Обычно в лазерах для усиления света используются кольцевые резонаторы. Они более эффективны, чем резонаторы с острыми углами. Однако на этот раз исследовательская группа создала топологическую полость с использованием фотонного кристалла в качестве зеркала. В частности, были использованы два фотонных кристалла с различными топологиями, один из которых являлся звёздообразной ячейкой в квадратной решетке, а другой – треугольной решёткой с цилиндрическими воздушными отверстиями. Член команды Бубакар Канте сравнил их с бубликом и кренделем: хотя они оба – хлеб с отверстиями, различное количество отверстий делает их различными.
Как только кристаллы попадают в нужное место, луч принимает желаемую форму. Управляется эта система с помощью магнитного поля. Оно позволяет менять направление, в котором излучается свет, тем самым создавая световой поток. Непосредственное практическое применение этого способно увеличить скорость оптической связи. Однако в перспективе это рассматривается как шаг вперёд в создании оптических компьютеров.
3. Учёные открыли экситониум 
Физики всего мира с большим энтузиазмом отнеслись к открытию новой формы материи, названной экситониум. Эта форма представляет собой конденсат из квазичастиц, экситонов, которые являются связанным состоянием свободного электрона и электронной дырки, которая образовывается в результате того, что молекула потеряла электрон. Более того, физик-теоретик из Гарварда Берт Гальперин предсказал существование экситониума ещё в 1960-х годах, и с тех пор учёные пытались доказать его правоту (или ошибку).
Подобно многим крупным научным открытиям, и в этом открытии была изрядная доля случайности. Команда исследователей из Университета штата Иллинойс, которая обнаружила экситониум, на самом деле осваивала новую технологию, называемую спектроскопией потерь энергии в электронном потоке (M-EELS) –созданную специально для идентификации экситонов. Однако открытие состоялось, когда исследователи проводили всего лишь калибровочные тесты. Один член команды вошёл в комнату, пока все остальные смотрели на экраны. Они сказали, что зафиксировали «лёгкий плазмон», предшественник экситонной конденсации.
Руководитель исследования профессор Питер Аббамонт сравнил это открытие с бозоном Хиггса – оно не будет иметь непосредственного использования в реальной жизни, но оно показывает, что наше нынешнее понимание квантовой механики находится на правильном пути.
2. Учёных создали нанороботов, которые убивают рак 
Исследователи из Университета Дарема утверждают, что создали нанороботы, которые способны выявить раковые клетки и убить их всего за 60 секунд. В ходе увенчавшегося успехом испытания, проведённого в университете, крошечным роботам потребовалось от одной до трёх минут, чтобы проникнуть через наружную мембрану в раковую клетку простаты и немедленно уничтожить её.
Нанороботы в 50000 раз меньше диаметра человеческого волоса. Они активируются светом и вращаются со скоростью от двух до трёх миллионов оборотов в секунду, чтобы получить возможность проникнуть через оболочку клетки. Когда они достигают своей цели, то могут либо уничтожить её, либо внедрить в неё полезный терапевтический агент.
До сих пор нанороботы испытывались только на отдельных клетках, но обнадеживающие результаты побудили учёных перейти к опытам на микроорганизмах и мелких рыбёшках. Дальнейшая цель – перейти к грызунам, а затем и к людям.
1. Межзвёздный астероид может быть инопланетным космическим аппаратом 
Прошло всего пару месяцев с тех пор, как астрономы радостно объявили об открытии первого межзвёздного объекта, пролетающего через Солнечную систему, астероида под названием «Оумуамуа». С тех пор они наблюдали много странных вещей, происходивших с этим небесным телом. Иногда оно вело себя так необычно, что учёные считают – объект может оказаться космическим кораблём инопланетян.
Прежде всего, настораживает его форма. Оумуамуа имеет форму сигары с отношением длины к диаметру как десять к одному, чего ни разу не видели ни в одном из наблюдаемых астероидов. Сначала учёные подумали, что это комета, но затем поняли, что это не так, потому что объект не оставлял за собой хвоста по мере приближения к Солнцу. Более того, некоторые эксперты утверждают, что скорость вращения объекта должна была развалить любой нормальный астероид. Складывается впечатление, что он был специально создан для межзвёздных путешествий.
Но если он создан искусственно, то что это может быть? Одни говорят, что это инопланетный зонд, другие считают, что это может быть космический корабль, двигатели которого пришли в неисправность, и теперь он плывёт через космос. В любом случае, участники таких программ, как SETI и BreakthroughListen считают, что Оумуамуа требует дальнейшего исследования, поэтому нацеливают на него свои телескопы и прослушивают любые радиосигналы.
Пока гипотеза об инопланетянах никак не подтвердилась, первоначальные наблюдения SETI ни к чему не привели. Многие исследователи по-прежнему пессимистично оценивают шансы, что объект может быть создан инопланетянами, но в любом случае исследования будут продолжены.
Проклятие древнего колдуна свело в могилу десятки служителей науки
В подмосковном Подольске пенсионерка долгое время хранила в квартире мумифицированные тела: 12 лет - брата и девять лет - сестры. Женщина призналась: у нее не было денег проводить родственников в последний путь. Тем не менее несчастную отправили в психбольницу. Полиция устанавливает обстоятельства этой дикой истории: почему за столько лет никто не хватился пропавших людей и не помог старушке с похоронами. Удивительно и то, как тела пролежали непогребенными столько лет. Ученые давно пытаются разгадать загадку мумий. Читайте о невероятных и страшных открытиях.
В катакомбах капуцинов в столице Сицилии Палермо покоятся останки более восьми тысяч человек - в основном местной элиты. Самая известная часть кладбища - часовня святой Розалии. В ее центре на мраморном пьедестале в стеклянном гробике лежит двухлетняя Розалия Ломбардо . Девочка умерла от воспаления легких в 1920 году. Убитые горем родители малышки попросили известного бальзамировщика Альфредо Салафия сохранить тело дочери.
Малышка Розалия из Палермо: ни жива ни мертва
Салафия заменил кровь ребенка жидким составом из формалина, спирта, глицерина, противогрибковой салициловой кислоты и солей цинка. Секрет смеси он держал в секрете, узнать который удалось спустя много лет после его смерти. Малышка Розалия десятилетиями выглядела как живая: на щеках играл нежный румянец, кожа была мягкая, русые волосы оставались шелковистыми, а реснички словно были готовы вот-вот затрепетать. Даже глаза оставались голубыми. Эти глаза, кстати, чуть не свели с ума одного из смотрителей: отраженный от роговицы свет создавал иллюзию того, что ребенок за кем-то наблюдает. Мумию Ломбардо нарекли «спящей красавицей».
Только несколько лет назад на тельце Розалии появились признаки разложения. Гроб перенесли в более сухое место и заключили в стеклянную емкость, наполненную азотом.
Старейшая мумия, найденная в Европе, - это Тирольский ледяной человек, или Эци. Его возраст 5300 лет. 19 сентября 1991 года останки древнего человека обнаружили немецкие альпинисты, когда на высоте более трех тысяч метров подтаял лед. Извлекали артефакт, не применяя археологических инструментов, и по неосторожности повредили бедро.
Большинство исследователей сошлись во мнении: при жизни Эци был жрецом или колдуном. Его кожа покрыта татуировками, на теле имеется амулет, а неподалеку от места, где нашли ледяного человека, были открыты доисторические святилища.
Тирольский ледяной человек Эци - старейшее забальзамированное тело человека, обнаруженное в Европе
Ученые полагают, умер Эци при столкновении двух общин: в него выстрелили из лука сзади.
В 1998 году мумию выставили в Южнотирольском музее археологии в итальянском Больцано. Но взглянуть на Эци решались не все - поговаривали, что те, кто приближается к нему, умирают нехорошей смертью.
Судмедэксперт Райнер Хенн , рассказавший об изучении ледяного человека на пресс-конференции, погиб в автокатастрофе. Обнаруживший Эци альпинист Курт Фриц погиб под лавиной. Журналист Райнер Хольц , снимавший о тирольской находке фильм, умер от рака мозга. Гельмут Симон , разыскивающий в горах следы других древних людей, сорвался в расселину - обледеневший труп нашли после двухнедельного поиска в той же позе, что и Эци. Дитер Вернике , член экспедиции по эвакуации ледяного человека, скончался от инфаркта. Ушел из жизни и Том Лой , который исследовал вещи Эци и восстанавливал его ДНК. Ученого из Инсбрукского университета Конрада Шпиндлера разбил инсульт.
В 2006 году после смерти мужа жительница Ессентуков Людмила Лысенко тяжело заболела. Из Санкт-Петербурга ухаживать за матерью приехал 60-летний сын Владимир. Соседи знали о тяжелом состоянии Людмилы Александровны, но услышали от Владимира, что та уехала работать сиделкой в Сочи. «Осенью привезу обратно», - добавил он. Однако осенью бабуля не появилась, и бдительные соседи сообщили об этом участковому. Тот заглянул к Лысенко, осмотрел квартиру. Одна из комнат оказалась заперта - ее, несмотря на протесты Владимира, пришлось вскрывать. Увиденное повергло всех в ступор: на кровати Людмилы Александровны лежала мумия.
Владимир ЛЫСЕНКО поставил неудачный опыт над родительницей. Кадр: Youtube.com
В полиции Лысенко признался, что его мать умерла три месяца назад, но он не хотел предавать тело земле, где его «ели бы черви». Владимир подложил под труп клеенку и засыпал тело солью. Рядом поставил обогреватель - под воздействием горячего воздуха соль испаряла влагу, и тело мумифицировалось.
Когда тайное стало явным, Владимир избежал наказания - его лишь обязали вернуть пенсию матери, которую он два года получал вместо усопшей.
1719 год. Неподалеку от города Фалун в Швеции рудокопы наткнулись на тело молодого человека. Никто из шахтеров не смог опознать парня. Из-за того что купорос пропитал кожу и одежду юноши, труп стал каменным.
Жуткую находку выставили на всеобщее обозрение. Увидев его, пожилая дама по имени Люсиль ахнула: это был ее возлюбленный Матс Израэльссон , пропавший 42 года назад. Когда-то он позвал Люсиль на свидание, но сам не явился. Его вообще тогда больше никто не видел - как сгинул. Люсиль вышла замуж за друга Матса - Роя. Ходили слухи, что именно Рой причастен к исчезновению шахтера: влюбленный в Люсиль парень мог попросту устранить соперника. Возможно, он и сбросил Израэльссона в шахту.
Шведский рудокоп Матс ИЗРАЭЛЬССОН окаменел от несчастной любви
В 1749-м мумию Матса похоронили, но спустя 100 лет откопали и снова выставили в музее: следы тлена почти не тронули мертвое тело. Лишь в 1930-м несчастный шахтер обрел последний покой на кладбище в Фалуне.
В XVII веке в немецком Бранденбурге жил рыцарь Кристиан Фридрих фон Кальбуц . Храбрый, но тот еще гуляка и развратник: нажил на стороне 30 детей и не стесняясь пользовался «правом первой ночи», лишая бедных девушек невинности.
Марию Леппин фон Кальбуц призвал, по обыкновению, к себе и готов был уже приступить к делу, как красавица дала деру. Рассвирепев, Кристиан убил жениха Марии. Но на суде не сознался и даже заверил: если он соврал, после смерти его тело не будет тронуто гнилью.
Рыцарь Кристиан Фридрих фон КАЛЬБУЦ соврал и остался нетленным
Рыцарь-повеса испустил дух в 52 года. Похоронили его в усыпальнице у церкви. А через сто лет во время ремонта собора решили перезахоронить. Гроб вскрыли - тело фон Кальбуца не подверглось разложению.
Ученые дали такое объяснение этому случаю: скорее всего, мужчина иссох еще при жизни - болел раком, мышечной дистрофией или туберкулезом. Истощенное тело захоронили в дубовом гробу, который обеспечил герметичность и защитил от внешних воздействий.
Зара Абуталиб из деревушки, расположенной в окрестностях Касабланки в Марокко, в 26 лет уже имела троих детей. Когда пришло время явиться на свет четвертому, женщину отправили в роддом, где во время кесарева умерла ее соседка по палате. Зару тоже готовили к операции, но перепуганная женщина сбежала домой. Однако схватки у нее так и не начались - плод будто замер внутри.
Зара АБУТАЛИБ увидела своего нерождённого ребёнка через 49 лет после зачатия
Марокканка дожила до 75, когда ее стали мучить адские боли в животе. УЗИ показало, что давнишняя беременность была внематочной и плод по-прежнему остается в организме Зары. После восьмичасовой операции женщине показали двухкилограммовую мумию младенца, которого она почти полвека носила во чреве.
Феномен, при котором плод, умерший в матке или брюшной полости, окаменевает, называется «литопедион». Кальцификация происходит, если нерожденный младенец слишком велик, чтобы быть поглощенным организмом.
Во время реставрации одной из церквей швейцарского Базеля ученые наткнулись на мумию женщины. Анализ показал высокое содержание в ее тканях ртути, которой до XIX века лечили сифилис. Именно из-за ртути труп сохранился в прекрасном состоянии.
Борис ДЖОНСОН гордится родством с женщиной, послужившей науке. Фото: © Reuters
Выяснилось, что тело принадлежит Анне Катарине Бишофф . Дама родилась в 1719-м и скончалась в 68 лет. Но самое интересное: Анна Катарина оказалась родственницей главы МИДа Великобритании Бориса Джонсона . Генетический анализ показал, что по материнской линии Джонсон - правнук Бишофф в седьмом колене.
Очень рад узнать о покойной прапрамумии - пионере в области сексуального здоровья. Очень горд, - прокомментировал неожиданное родство британский политик.
В мире осталось еще столько непознанного и неизученного, что ученым просто некогда сидеть, сложа руки. Они пытаются разгадать тайны космоса и найти лекарство от рака, обнаружить эликсир долголетия и изобрести самосовершенствующийся искусственный интеллект. Какие новые научные открытия и изобретения были сделаны за последние годы, мы расскажем в нашей статье.
Находкам исследователей XXI века трудно сразу дать оценку. Их весомость и нужность, возможно, будут по достоинству оценены даже не нами, а нашими потомками. Но мы выбрали наиболее значимые, на наш взгляд, новые научные открытия XXI века, которые могут стать знаковыми для человечества.
Американским ученым из университета Дьюка удалось впервые в лабораторных условиях вырастить мышцы человеческого скелета, которые практически ничем не отличаются от обычных. Они способны реагировать на внешние раздражители, в том числе на воздействие электротоком, введение медицинских препаратов и пр. Полученная в лаборатории мышечная ткань будет использоваться для изучения заболеваний мышц и в ходе тестирования лекарственных веществ.
Новые возможности магнитно-резонансной томографии стали известны после выхода в свет журнала «Neuron», опубликовавшего в одной из своих статей результаты последних исследований в этой области диагностики. Оказывается, по снимку МРТ можно составить поведенческую модель человека. Другими словами, магнитно-резонансное обследование способно спрогнозировать поведение человека в будущем, оценить степень его обучаемости, обнаружить склонность к асоциальным поступкам, в том числе преступлениям, а также предсказать реакцию на лекарственную терапию.
Вирус иммунодефицита был назван чумой XX века, в XXI столетии появилась надежда найти от него лекарство. Исследователи института Скриппс разработали эффективную вакцину, способную справиться с некоторыми видами ВИЧ. Это лекарство заставляет трансформироваться ДНК и активизироваться иммунную систему. Пока исследования не завершены, но если обещания ученых сбудутся, бороться со СПИДом станет намного легче.
Свою лепту в борьбу с онкологическими заболеваниями внесли иранские ученые, разработавшие схему нанотаблетки, способной снижать токсическое воздействие на организм противораковых препаратов. Медики утверждают: это лекарство поможет в разы повысить эффективность лечения рака молочной железы. Но открытию всего без году неделя, и делать окончательные выводы пока рано.
Новые научные открытия NASA подтверждают версию о существовании в прошлом жизни на Марсе. Ученые, проанализировавшие имеющиеся данные, пришли к выводу: часть территории северного полушария Красной планеты когда-то была занята океаном. Его площадь была примерно равна площади нашей Атлантики, а глубина в отдельных местах достигала 1,6 км. А там, где есть вода, существует и жизнь…
Палеонтологи обнаружили в Южной Африке фрагменты костей Homo naledi — существ, которые, по заключению ученых, являлись прародителями современного человека. Останки 15 скелетов были найдены в пещере Диналеди. Исследователи уже высказали предположение, что Homo naledi жили на территории нынешней Африки примерно 3 миллиона лет назад. Надо отметить, что в научной среде нашлись скептики, которые считают: обнаруженных фрагментов явно недостаточно, чтобы сделать заключение об их принадлежности предку человека.
Медицинский журнал The Lancet опубликовал исследования, из которых следует: 55-часовая рабочая неделя на 33% увеличивает риск инсульта. В то время как люди, работающие 35-45 часов, оказываются в меньшей степени подвержены этому заболеванию. Сверхнормативная работа также на 13% увеличивает вероятность появления ишемии.
Другие новые научные открытия вы узнаете, посмотрев видео:
Практика не отстает от теории: XXI век принес нам не только новые научные открытия, но и невероятные изобретения, о которых еще полстолетия назад никто не мог и мечтать.
С появлением этого изобретения люди, потерявшие зрение вследствие дегенеративных изменений, получили надежду на его частичное восстановление. Имплантат появился на американском рынке в 2013 году, а на европейском — спустя год. С ним миллионы незрячих получили шанс снова увидеть этот мир.
Гений — это 1 процент вдохновения и 99 процентов пота. Томас Эдисон
Устройство, благодаря которому люди, потерявшие способность передвигаться из-за травмы спинного мозга, снова могут ходить. Появившись совсем недавно на рынке, оно уже успело хорошо себя зарекомендовать.
Это изобретение стало отличной заменой инвазивного зонда, используемого при гастроскопии. Оснащенная микрокамерой 25-миллиметровая капсула легко проглатывается, не доставляя никаких неудобств, и передает изображение на монитор. Из организма она выходит естественным путем.
Перемещения в пространстве стали более реальными с изобретением, сделанным учеными Калифорнийского института. С помощью специального устройства им удалось телепортировать протон. Это, конечно, не человек, и даже не карандаш, но, главное, первый шаг сделан.
Мы постарались перечислить основные новые научные открытия и изобретения XXI века, а какие из них будут названы гениальными, покажет время.
Забирай себе, расскажи друзьям!
Читайте также на нашем сайте:
Показать еще
