20 фактов науки, которые изменили мир
Пять колумбийских ученых согласны с тем, что это 20 наиболее важных откровений в науке в начале десятилетия.
Один из самых глубоких моментов в жизни - это детство, когда задается вопрос "почему". Нейробиологи говорят, что это отличает человека от других животных. Любопытство не знает границ, и большая часть его прогресса была достигнута за последние 500 лет путем изобретения систематического способа постановки вопросов: научный метод.
Несколько человек, неугомонных и готовых держать глаза открытыми для подробностей, оказались в нужном месте в нужное время, чтобы запечатлеть чудеса света. Пять колумбийских ученых согласны с тем, что это 20 наиболее важных откровений в науке в начале десятилетия. От обнаружения и подтверждения гравитационных волн до открытия планет, похожих на Землю за пределами Солнечной системы, воды на Марсе, продвижения новых материалов и картирования генома человека.
Это Хорхе Зулуага и Пабло Куартас, доктора физики и соавторы программы бакалавриата по астрономии в УдеА; Карлос Энрике Мехия, математик из Национального университета и член Колумбийской академии точных, физических и естественных наук (ACCEFYN); Карлос Молина, координатор по Колумбии Бюро по распространению астрономии (ОАО) Международного астрономического союза; Габриэль Бедойя, научный руководитель группы "Генмол" в Университете Антиокии, и Сантьяго Варгас, доктор астрофизики в Институте астрофизики Канарских островов, связанный с Национальной астрономической обсерваторией Колумбии.
1. Есть гравитационные волны
Эти пульсации пространства-времени, также в разговорной речи называемые "космическими треморами", являются следами начала Вселенной. В 1916 году Альберт Эйнштейн предложил, что, когда объекты с достаточной массой ускоряются, они иногда могут создавать волны, которые движутся сквозь ткань пространства и времени, как волны в воде. Они уже несколько раз были обнаружены международным консорциумом LIGO. Хорхе Зулуага говорит, что это достижение "представляет собой поворотный момент в эволюции интеллекта Земли". Осмелюсь сказать, что внеземные цивилизации делятся на те, которые не обнаружили гравитационных волн, и те, которые имеют". Это открывает новый способ "слушать" космос.
2. Картирование генома человека
В 20 веке геномы были открыты, но в 21 веке из полных последовательностей был получен бесконечный объем данных, как и в случае с геномом человека, секвенированным в 2001 году, проект, который завершился в 2004 году. Поэтому известно, что в ней на три миллиарда нуклеотидов меньше, чем ожидалось.
3. Математическое предположение
Русский Григорий Перельман решил гипотезу Анри Пуанкаре (1854-1912) в 2003 году, одну из семи проблем тысячелетия. После этого он ушел из мира, не хотел получать никакого экономического признания и даже отказался от медали Филдса, эквивалентной Нобелевской премии по математике. Эту известную математическую задачу можно рассматривать как геометрическую проблему, связанную с попытками установить правильную классификацию таких поверхностей, как плоскости, сферы, эллипсоиды и т.д.
4. Фото черной дыры
Это не был снимок, но то, что было впервые известно в апреле 2019 года, это изображение, построенное на основе данных и информации (четыре миллиона гигабит). Черные дыры - самые массивные объекты во Вселенной, способные деформировать пространство-время. В сердце галактики Мессье-87, в 55 миллионах световых лет отсюда, благодаря работам более 200 ученых со всего мира.
5. Соленая вода в океане Европы
Астрономы стали мастерами света. Изучая его с помощью спектрометра, они смогли обнаружить, что в глубине самой большой Луны Юпитера - Европы - есть вода с хлоридом натрия (NaCl). Под его ледяной коркой находится соль, которую вы используете для приправы пищи.
6. Больше планет выявлено
За последние 20 лет за пределами Солнечной системы были обнаружены тысячи планет, вращающихся вокруг других звезд. Некоторые из этих наблюдений были сделаны непосредственно (очень немногие), другие - путем транзита планеты перед ее Солнцем. Это время знаменует начало поиска жизни в других частях Вселенной.
Первая похожая на Землю планета в жилой зоне, которая находится относительно близко, - это Проксима b, примерно в четырех световых годах от Земли.
7. В космос и за его пределами
Эра, когда освоение космоса финансировалось только правительствами, ушла в прошлое. За последние 20 лет самые смелые люди, такие как бизнесмены Элон Маск (Спейс X), Ричард Брэнсон ( Вирджиния Галактика) и Джефф Безос (Голубое происхождение) дали поворот к исследованию космоса, даже развивая космический туризм. На сцену выходят новые актеры.
8. Наиболее полная карта космического фонового излучения
Наиболее подробное изображение истории космического фонового излучения, т.е. следов Большого взрыва, было получено в 1948 г. с помощью космического телескопа Планка Эсы. Новая карта представляет собой портрет первого света космоса, который остался выгравированным на небосводе, когда ему было около 380 000 лет.
9. Новые человеческие предки
Для палеонтологов первые эволюционные шаги далеких человеческих предков, отделяющие их от шимпанзе, до сих пор сбивают с толку. Эволюция человека не объясняется простой линейной цепью недостающих звеньев. Наука выявила более сложную паутину элементов с большим разнообразием видов. Линия, которая еще может измениться, идет примерно так: шесть миллиардов лет назад люди были теми же шимпанзе; четыре миллиона лет назад развился Австралопитек (как и Люси); два миллиона лет назад появился Homo erectus, с мозгом в два раза большим, и Homo sapiens вошел в историю планеты 100 000 лет назад.
10. Управление большими объемами данных
Прогнозируется, что в этом году Интернет создаст в 40 раз больше битов данных (наименьшее количество данных на компьютере), чем наблюдаемые звезды во Вселенной. Возможность обработки и анализа очень большого количества данных имеет решающее значение для науки. До 2000 года, мы читали в анализе Мартина Гильберта в журнале Science (2011), было принято размещать информацию в аналогичных форматах (VHS, винил...). Сегодня экспоненциальный рост данных, который они назвали "Большими данными", позволяет решать всевозможные вопросы, позволяя выявлять все более сложные явления.
11. Самый старый каракули в мире
В 2018 году в Южной Африке был найден старейший известный абстрактный рисунок, сделанный с помощью куска охры, использовавшейся в качестве карандаша. Он был обнаружен на поверхности небольшого куска кремнистых (силикатных) пород при анализе каменных орудий труда, собранных во время раскопок в Бломбосской пещере в ЮАР. Согласно отчету, опубликованному в журнале Nature, наскальная порода предшествовала старейшему известному наскальному искусству, найденному в Индонезии и Испании, к 30 000 годам.
12. Новые материалы
Часто называемый "чудо-материалом", графен обладает самой высокой известной тепло- и электропроводностью, прочнее стали, легче, гибче и прозрачнее. Она была открыта в 2004 году учеными Андреем Геймом и Контантином Нобоселовым. Считается, что она может заменить пластик, алюминий, медь и другие элементы, которые мы используем ежедневно.
13. Вода на Марсе
Эта одержимость на протяжении десятилетий воплощалась в различных научно-фантастических историях. В июне 2010 года были опубликованы результаты исследования, в результате которого было нанесено на карту 40 000 речных долин на Марсе, что примерно в четыре раза превышает число ранее выявленных речных долин. 27 сентября 2012 года ученые NASA объявили, что марсоход Curiosity нашел прямые доказательства древнего русла реки в кратере Гейл, что свидетельствует о древнем "энергичном течении" воды на Марсе. Знание состояния воды на красной планете является ключом к будущему исследованию.
14. Совершенствование методов генетического редактирования
Некоторые приложения последнего столетия были усовершенствованы в методах генной манипуляции для редактирования, таких как система CRISPR/Cas9. Некоторые бактерии используют его как иммунную систему по мере того как он позволяет им хранить фрагменты вирусной ДНК, распознать любой вирус который соответствует в будущем и после этого отрезать ДНК вируса в ленту. Сила генетического редактирования несет в себе ряд этических дилемм о генетическом редактировании у человека.
15. Космическое месторасположение
Новое направление Земли было бы полезно инопланетянину, который хочет ее найти: добраться до Ланиакеи, затем до Млечного Пути, искать Солнечную систему, и вы увидите третью планету после Солнца, скалистую; что голубой мрамор - это Земля. В 2014 году ученые обнаружили, что суперкластер галактик, в котором расположен Млечный Путь, по массе и объему в 100 раз больше, чем предполагалось.
16. Обнаружена неправильно названная частица Бога
До 2006 г. стволовые клетки, используемые в лаборатории, были получены из эмбрионального материала, что создавало этические ограничения. Это специфический тип клетки, который в простоте генерирует другие, более специализированные клетки. Открытие перепрограммирования клеток произвело революцию в области регенеративной медицины, которая стремительно развивается, и ее прогресс несет в себе огромный потенциал для новых методов лечения. Тем не менее, все еще остаются вопросы для полного понимания его роли и функционирования.
17. Посадка на комету
В течение десяти лет космическая миссия Европейского космического агентства (ЕКА) "Розетта" пять раз совершала облет Солнца. Робот миссии Филе несколько раз подпрыгивал перед посадкой на комету 67П/Чурюмова.
Герасименко в ноябре 2014 года, затем впал в спячку до 2015 года. Это был первый случай, когда корабль мог изучить комету так долго и подробно описать увеличение ее активности по мере приближения к Солнцу. Они обнаружили, что кислород оказался четвертым по распространенности газом вокруг него после водяного пара, окиси углерода и двуокиси углерода.
18. Вселенная ускоряется
Факт расширения Вселенной был открыт почти сто лет назад, но, как это часто бывает, ученые осознали это только в конце прошлого века, когда появились мощные телескопы (в том числе орбитальные) и началась эпоха точной космологии. В ходе наблюдений и анализа полученных данных выяснилось, что Вселенная не только расширяется, но и разгоняется с ускорением, которое началось между тремя-четырьмя миллиардами лет спустя после ее рождения, во время Большого взрыва.
19. Репрограммирование сотовой связи
До 2006 г. стволовые клетки, используемые в лаборатории, были получены из эмбрионального материала, что создавало этические ограничения. Это специфический тип клетки, который в простоте генерирует другие, более специализированные клетки. Открытие перепрограммирования клеток произвело революцию в области регенеративной медицины, которая стремительно развивается, и ее прогресс несет в себе огромный потенциал для новых методов лечения. Тем не менее, все еще остаются вопросы для полного понимания его роли и функционирования.
20. Мясо без вреда для животных или окружающей среды
Используя методы биоинженерии, мясо, созданное в лаборатории из культивируемых клеток, становится реальностью. Несколько новых компаний разрабатывают лабораторное выращивание говядины, свинины, птицы и морепродуктов, включая мясо Mosa, мясо Memphis, SuperMeat и Finless Foods.
