Znanstvena odkritja in raziskave. Deset znanstvenih odkritij, ki so se zgodila po naključju

Ponujamo izbor zanimivih znanstvena odkritja zadnje čase.

Glej smrt. Ta mesec so britanski znanstveniki prišli do zanimivega odkritja: na kamero so posneli proces širjenja smrti. Sam proces je bil modri sijaj, ki je dobesedno prežemal celice telesa, medtem ko je umiralo. Sam cilj, ki so ga zasledovali znanstveniki iz Raziskovalnega sveta za biotehnologijo in biološke znanosti, je bil povečati znanje o procesih smrti, da bi še naprej poskušali podaljšati pričakovano življenjsko dobo ljudi. (Po poročanju Daily Maila. Foto: DailyMail)

Starodavni majevski tempelj. Lani so v džungli Gvatemale arheologi odkrili starodavni tempelj. Verjetno je ta tempelj pripadal majevskim plemenom pred 1600 leti in se je imenoval "tempelj nočnega sonca". Sam tempelj je okrašen z velikanskimi maskami majevskega sončnega boga.

Nove vrste živali v Peruju. Med letoma 2009 in 2012 se je skupina biologov iz Mehike in Peruja odpravila iskat nove živalske vrste v severni del Peruja – nacionalni rezervat Tabaconas Namballe. Med celotno ekspedicijo so odkrili veliko novih vrst sesalcev. Med njimi - neznane vrste nočna opica. Šele lani so se znanstveniki uspeli strinjati, da je ta vrsta opic znanosti resnično neznana. Še vedno obstajajo polemike glede nekaterih drugih vrst sesalcev. (po Nationalgeographic.com, foto: National Geographic)

Osončja in planeti. Aprila 2012 so znanstveniki odkrili zanimivo zvezdo v ozvezdju Hydra South. Zvezda, podobna Soncu, se nahaja 127 svetlobnih let od Zemlje. Okoli njega kroži vsaj 9 planetov, zaradi česar je največji znan sončni sistem. Naš sončni sistem ima samo 8 uradnih planetov. (po Nationalgeographic.com, foto: National Geographic)

Mlečni zobje in diktatorji. Znanstveniki so prišli do zanimive ugotovitve, zakaj se diktatorji najverjetneje rodijo. Približno 1 od 2000 dojenčkov se rodi z enim izraščenim zobkom. Za mamo se hranjenje takšnega otroka spremeni v pravo muko. Otrok čuti pomanjkanje pozornosti in s starostjo si jo podzavestno vedno bolj prizadeva pridobiti. Antropologi trdijo, da so se ljudje, kot so Julij Cezar, Hanibal, Napoleon, Mussolini in Hitler, rodili z izbitim zobom. (po www.mentalfloss.com, foto: odprti viri)

Kravata in vizija. Po dolgoletnih raziskavah so ameriški znanstveniki prišli do zaključka, da je pri 67% moških okvara vida povezana s tesno zategnjenim ovratnikom. To še posebej velja za tiste, ki nosijo kravato. Tesna kravata omejuje pretok krvi v oči. Tudi to vpliva krvni pritisk. (po Stephenu Juanu, “The odd body”, foto: odprti viri)

Šimpanzi in prevara. Zaključek so naredili zoologi iz Švedske. Ugotovili so, da je šimpanz po imenu Santino, ki je nenehno metal kamenje v obiskovalce živalskega vrta, orožje zločina pripravil vnaprej. Dolgo časa je bil Santino pod nadzorom. Ne da bi pokazal znak, je počakal, da so obiskovalci prišli do določenega mesta, nato pa hitro vzel ven in vrgel kamen. Znanstveniki so ugotovili, da je takšno dejanje posledica dobro premišljenega načrta, kar pomeni, da so šimpanzi sposobni goljufije. (glede na revijo PLoS ONE in spletno stran ScienceNOW, fotografija: odprtih virov )

Sreča in hrana. Britanski znanstveniki so prišli do zaključka, da lahko človeku resnično srečo prinese le hrana. Vsi vedo, da je oseba pogosto lačna slaba volja, a takoj ko poje, se mu razpoloženje izboljša. Na prvem mestu med "izdelki sreče" so bile vse vrste sladkarij in pomfrit - večina ljudi te izdelke povezuje s sprostitvijo. Naslednja na seznamu sta rdeči in črni kaviar. Povezana je z bogastvom in razkošjem. (po www.geo.ru, fotografija: odprti viri)

Mars in voda. Nasini strokovnjaki so prišli do dokončne ugotovitve, da je bila na rdečem planetu v daljni preteklosti voda, primerna za žive organizme. Do tega zaključka so lahko prišli z uporabo roverja Opportunity. Vesoljsko plovilo je našlo kos starodavne gline, ki bi lahko nastala samo v prisotnosti vode. (po bbc.co.uk, foto: NASA)

Skoraj vsak, ki se zanima za zgodovino razvoja znanosti, tehnologije in tehnologije, je vsaj enkrat v življenju pomislil, po kateri poti bi lahko šel razvoj človeštva brez znanja matematike ali če npr. tega ne bi imeli. zahtevan predmet kot kolo, ki je postalo skoraj osnova človekovega razvoja. Pogosto pa so upoštevana in posvečena le ključna odkritja, medtem ko manj znana in razširjena odkritja včasih preprosto niso omenjena, kar pa ne pomeni, da so nepomembna, saj vsako novo spoznanje daje človeštvu možnost, da se v svojem razvoju povzpne stopničko višje. .

20. stoletje in njegova znanstvena odkritja so se spremenila v pravi Rubikon, po prestopu katerega je napredek večkrat pospešil korak in se poistovetil s športnim avtomobilom, ki mu ni mogoče slediti. Da bi zdaj ostali na grebenu znanstvenega in tehnološkega vala, so potrebne precejšnje spretnosti. Seveda lahko berete znanstvene revije, različne članke in dela znanstvenikov, ki se trudijo rešiti to ali ono težavo, vendar tudi v tem primeru ne bo mogoče slediti napredku, zato je treba dohiteti in opazujte.

Kot veste, če želite pogledati v prihodnost, morate poznati preteklost. Zato bomo danes govorili prav o 20. stoletju, stoletju odkritij, ki so spremenila način življenja in svet okoli nas. Takoj je treba omeniti, da to ne bo seznam najboljših odkritij stoletja ali katerega koli drugega vrha, to bo kratek pregled nekaterih tistih odkritij, ki so spremenila in morda spreminjajo svet.

Da bi lahko govorili o odkritjih, je treba opredeliti sam koncept. Za osnovo vzemimo naslednjo definicijo:

Odkritje je nov dosežek v procesu znanstvenega spoznavanja narave in družbe; vzpostavljanje prej neznanih, objektivno obstoječih vzorcev, lastnosti in pojavov materialnega sveta.

25 najboljših znanstvenih odkritij 20. stoletja

Planckova kvantna teorija. Izpeljal je formulo, ki določa obliko spektralne krivulje sevanja in univerzalno konstanto. Odkril je najmanjše delce – kvante in fotone, s pomočjo katerih je Einstein pojasnil naravo svetlobe. V dvajsetih letih prejšnjega stoletja se je kvantna teorija razvila v kvantno mehaniko.
Odkritje rentgenskih žarkov – elektromagnetno sevanje s širokim razponom valovnih dolžin. Odkritje rentgenskih žarkov Wilhelma Roentgena je močno vplivalo na človekovo življenje in danes si sodobne medicine brez njih ni več mogoče predstavljati.
Einsteinova teorija relativnosti. Leta 1915 je Einstein uvedel koncept relativnosti in izpeljal pomembna formula, ki povezuje energijo in maso. Teorija relativnosti je pojasnila bistvo gravitacije - nastane kot posledica ukrivljenosti štiridimenzionalnega prostora in ne kot posledica interakcije teles v prostoru.
Odkritje penicilina. Plesen Penicillium notatum, ko pride v kulturo bakterij, povzroči njihovo popolno smrt - to je dokazal Alexander Flemming. V 40. letih se je razvil proizvodni, ki se je kasneje začel proizvajati v industrijskem obsegu.
De Broglie maha. Leta 1924 je bilo odkrito, da je dvojnost val-delec lastna vsem delcem, ne le fotonom. Broglie je njihove valovne lastnosti predstavil v matematični obliki. Teorija je omogočila razvoj koncepta kvantne mehanike in pojasnila uklon elektronov in nevtronov.
Odkritje strukture nove vijačnice DNK. Leta 1953 je bil nov model strukture molekule pridobljen s kombinacijo podatkov rentgenske difrakcije Rosalyn Franklin in Mauricea Wilkinsa ter teoretičnega razvoja Chargaffa. Vzredila sta jo Francis Crick in James Watson.
Rutherfordov planetarni model atoma. Predpostavil je zgradbo atoma in pridobival energijo iz atomskih jeder. Model pojasnjuje osnovne zakonitosti nabitih delcev.
Ziegler-Nathov katalizator. Leta 1953 so izvedli polarizacijo etilena in propilena.
Odkritje tranzistorjev. Naprava, sestavljena iz 2 p-n spoji, ki sta usmerjeni drug proti drugemu. Zahvaljujoč izumu Juliusa Lilienfelda se je tehnologija začela manjšati. Prvi delujoči bipolarni tranzistor so leta 1947 predstavili John Bardeen, William Shockley in Walter Brattain.
Ustvarjanje radiotelegrafa. Izum Aleksandra Popova z uporabo Morsejeve abecede in radijskih signalov je prvič rešil ladjo na prehodu iz 19. v 20. stoletje. Toda Gulielmo Marcone je prvi patentiral podoben izum.
Odkritje nevtronov. Ti nenabiti delci z maso, ki je nekoliko večja od mase protonov, so jim omogočili, da so brez ovir prodrli v jedro in ga destabilizirali. Kasneje je bilo dokazano, da se pod vplivom teh delcev jedra cepijo, a nastane še več nevtronov. Tako je prišlo do odkritja umetnega.
Tehnika oploditve in vitro (IVF). Edwards in Steptoe sta ugotovila, kako izvleči nedotaknjeno jajčece iz ženske, ustvarila optimalne pogoje za njegovo življenje in rast v epruveti, ugotovila, kako ga oploditi in kdaj vrniti nazaj v materino telo.
Prvi polet človeka v vesolje. Leta 1961 je to prvi spoznal Jurij Gagarin, ki je postal pravo utelešenje sanj zvezd. Človeštvo se je naučilo, da je prostor med planeti premagljiv in da lahko bakterije, živali in celo ljudje varno obstajajo v vesolju.
Odkritje fulerena. Leta 1985 so znanstveniki odkrili novo vrsto ogljika - fuleren. Dandanes se zaradi svojih edinstvenih lastnosti uporablja v številnih napravah. Na podlagi te tehnike so bile ustvarjene ogljikove nanocevke – zvite in zamrežene plasti grafita. Kažejo najrazličnejše lastnosti: od kovinskih do polprevodniških.
Kloniranje. Leta 1996 je znanstvenikom uspelo pridobiti prvi klon ovce, imenovan Dolly. Jajčecu so odstranili drobovje, vanj vstavili jedro odrasle ovce in ga vsadili v maternico. Dolly je bila prva žival, ki je preživela; preostali zarodki različnih živali so poginili.
Odkritje črnih lukenj. Leta 1915 je Karl Schwarzschild postavil hipotezo o obstoju črnih lukenj, katerih gravitacija je tako velika, da je ne morejo zapustiti niti predmeti, ki se premikajo s svetlobno hitrostjo.
Teorija. To je splošno sprejet kozmološki model, ki opisuje prejšnji razvoj vesolja, ki je bilo v singularnem stanju, za katerega sta značilni neskončna temperatura in gostota snovi. Model je začel leta 1916 Einstein.
Odkritje kozmičnega mikrovalovnega sevanja ozadja. To je kozmično mikrovalovno sevanje ozadja, ki se je ohranilo od začetka nastajanja vesolja in ga enakomerno zapolnjuje. Leta 1965 je bil njegov obstoj eksperimentalno potrjen in služi kot ena glavnih potrditev teorije velikega poka.
Približevanje ustvarjanju umetne inteligence. Gre za tehnologijo za ustvarjanje inteligentnih strojev, ki jo je leta 1956 prvi definiral John McCarthy. Po njegovih besedah lahko raziskovalci z metodami razumevanja ljudi rešijo specifične težave, ki jih morda biološko pri ljudeh ne opazimo.
Izum holografije. To posebno fotografsko metodo je leta 1947 predlagal Dennis Gabor, pri kateri se tridimenzionalne slike predmetov, ki so blizu resničnim, posnamejo in obnovijo z laserjem.
Odkritje insulina. Leta 1922 je Frederick Banting odkril hormon trebušne slinavke in diabetes ni več smrtna bolezen.
Krvne skupine. To odkritje v letih 1900-1901 je razdelilo kri v 4 skupine: O, A, B in AB. Človeku je postalo mogoče dati pravilno transfuzijo krvi, ne da bi se končalo tragično.
Matematična teorija informacij. Teorija Clauda Shannona je omogočila določitev zmogljivosti komunikacijskega kanala.
Izum najlona. Kemik Wallace Carothers je leta 1935 odkril metodo za proizvodnjo tega polimernega materiala. Odkril je nekaj njegovih sort z visoko viskoznostjo tudi pri visokih temperaturah.
Odkritje izvornih celic. So predniki vseh obstoječih celic v človeškem telesu in imajo sposobnost samoobnavljanja. Njihove zmožnosti so velike in jih znanost šele začenja raziskovati.

Nobenega dvoma ni, da so vsa ta odkritja le majhen del tega, kar je 20. stoletje pokazalo družbi, in ni mogoče reči, da so bila le ta odkritja pomembna, vsa druga pa so postala le ozadje, temu sploh ni tako.

Prav prejšnje stoletje nam je pokazalo nove meje vesolja, ugledalo je luč sveta, odkrili so kvazarje (supermočne vire sevanja v naši galaksiji) in prve ogljikove nanocevke, ki imajo edinstveno superprevodnost in moč. in ustvarili.

Vsa ta odkritja so tako ali drugače le vrh ledene gore, ki vključuje več kot sto pomembnih odkritij v preteklem stoletju. Vsi so seveda postali katalizator sprememb v svetu, v katerem živimo, in nedvomno ostaja dejstvo, da se spremembe tu ne končajo.

20. stoletje lahko mirno poimenujemo, če že ne »zlata«, pa zagotovo »srebrna« doba odkritij, a če pogledamo nazaj in primerjamo nove dosežke s preteklostjo, se zdi, da nas v prihodnosti čaka še kar nekaj zanimiva velika odkritja, pravzaprav naslednik prejšnjega stoletja, sedanje 21. stoletje le potrjuje ta stališča.

Leta 1928 je angleški bakteriolog Alexander Fleming izvedel rutinski poskus, da bi preučil obrambo človeškega telesa pred nalezljive bolezni. Tako je čisto po naključju ugotovil, da navadna plesen sintetizira snov, ki uničuje povzročitelje okužb, in odkril molekulo, ki jo je poimenoval penicilin.

In 13. septembra 1929 je Fleming na srečanju Kluba medicinskih raziskav na Univerzi v Londonu predstavil svoje odkritje.

Niso vsa znanstvena odkritja nastala po dolgotrajnih poskusih in napornem razmišljanju. Včasih so raziskovalci prišli do povsem nepričakovanih rezultatov, zelo drugačnih od pričakovanih. In rezultat se je izkazal za veliko bolj zanimivega: na primer, pri iskanju filozofskega kamna leta 1669 je hamburški alkimist Hennig Brand odkril beli fosfor. »Naključje, bog-izumitelj«, kot ga je imenoval Aleksander Puškin, je pomagal tudi drugim raziskovalcem. Zbrali smo deset takih neverjetnih primerov.

1. Mikrovalovna pečica

Inženir korporacije Raytheon Percy Spencer je leta 1945 delal na projektu radarja. Med preizkušanjem magnetrona je znanstvenik opazil, da se je čokoladica v njegovem žepu stopila. Tako je Percy Spencer ugotovil, da mikrovalovno sevanje lahko segreje hrano. Istega leta je Raytheon Corporation patentirala mikrovalovno pečico.

2. Rentgenski žarki

Leta 1895 je Wilhelm Roentgen zaradi radovednosti položil roko pred katodno cev in videl njeno sliko na fotografski plošči, kar mu je omogočilo, da je pregledal skoraj vsako kost. Tako je Wilhelm Roentgen odkril istoimensko metodo.

3. Nadomestek sladkorja

Pravzaprav je Konstantin Fahlberg preučeval premogov katran. Nekega dne (njegova mati ga očitno ni naučila, da si umiva roke pred jedjo) je opazil, da se mu žemljica iz neznanega razloga zdi zelo sladka. Ko se je vrnil v laboratorij in vse poskusil, je našel vir. Leta 1884 je Fahlberg patentiral saharin in začel z njegovo množično proizvodnjo.

4. Srčni spodbujevalnik

Leta 1956 je Wilson Greatbatch razvijal napravo, ki je beležila srčni utrip. Ko je v napravo pomotoma vgradil napačen upor, je ugotovil, da ta proizvaja električne impulze. Tako se je rodila ideja o električni stimulaciji srca. Maja 1958 so psu vsadili prvi srčni spodbujevalnik.

Sprva je bil dietilamid lizergične kisline načrtovan za uporabo v farmakologiji (komaj kdo se zdaj natančno spomni, kako). Novembra 1943 je Albert Hoffman med delom s kemikalijo doživel čudne občutke. Opisal jih je takole: »Opazoval sem zelo močno svetlobo, tokove fantastičnih podob neresnične lepote, ki jih je spremljal intenziven kalejdoskopski niz barv.« Tako je Albert Hoffman svetu dal dvomljivo darilo.

6. Penicilin

Alexander Fleming je potem, ko je dolgo časa pustil kolonijo bakterij stafilokokov v petrijevki, opazil, da nastala plesen preprečuje rast nekaterih bakterij. Kemično je bila plesen vrsta glive, Penicillium notatum. Tako so v 40. letih prejšnjega stoletja odkrili penicilin - prvi antibiotik na svetu.

Pfizer je delal na razvoju novega zdravila za zdravljenje bolezni srca. Po kliničnih preskušanj Izkazalo se je, da v tem primeru novo zdravilo sploh ne pomaga. Ampak obstaja stranski učinek, česar nihče ni pričakoval. Tako se je pojavila Viagra.

8. Dinamit

Med delom z nitroglicerinom, ki je bil izjemno nestabilen, je Alfredu Nobelu po nesreči padla epruveta iz rok. Vendar ni prišlo do eksplozije: nitroglicerin se je razlil in vpil v lesne oblance, ki so prekrivali tla laboratorija. Tako je bodoči oče Nobelove nagrade razumel: nitroglicerin je treba zmešati z inertno snovjo - in dobil je dinamit.

9. Nezlomljivo steklo

Malomarnost drugega znanstvenika mu je omogočila novo odkritje. Francoz Edouard Benedictus je na tla spustil epruveto z raztopino celuloznega nitrata. Strmoglavilo se je, vendar se ni razbilo na koščke. Celulozni nitrat je postal osnova za prvo varnostno steklo, ki je danes nujno v avtomobilski industriji.

10. Vulkanizirana guma

Charles Goodyear je nekoč zlil dušikovo kislino na gumo, da bi jo razbarval. Opazil je, da je po tem guma postala veliko trša in hkrati bolj prožna. Po razmišljanju o rezultatu in izboljšanju metode jo je Charles Goodyear leta 1844 patentiral in jo poimenoval po Vulkanu, starorimskem bogu ognja.

V prvih dveh desetletjih 21. stoletja je znanost obogatena s številnimi odkritji, ki lahko v prihodnosti pomembno vplivajo na kakovost življenja vsakega človeka. Koliko stane samo pridobivanje izvornih celic iz kože odraslega človeka, ki omogoča rast potrebne organe brez uporabe embrionalnih celic!

Temeljno odkritje gravitacijskih valov daje človeštvu upanje za potovanje med zvezdami, novi material grafen pa bo zelo kmalu uporabljen za proizvodnjo visokozmogljivih baterij. Vendar najprej: v spodnji oceni smo poskušali sistematizirati najpomembnejša znanstvena odkritja 21. stoletja glede na stopnjo njihovega pomena za človeštvo.

TOP 10 najpomembnejših znanstvenih odkritij 21. stoletja

10. BIONIKA. Oblikovane so bioproteze, ki jih nadzira moč misli

Do nedavnega so ljudje uporabljali plastične lutke ali celo kljuke, da bi nadomestili izgubljene okončine. V zadnjih dveh desetletjih je znanost naredila velik napredek pri ustvarjanju bioprotetike, ki se upravlja z močjo misli in celo prenaša občutke iz umetnih prstov v možgane. Leta 2010 je angleško podjetje RLSSteeper predstavilo bioprotetično roko, s katero lahko človek s ključem odpre vrata, razbije jajca v ponev, dvigne denar na bankomatu in celo drži plastično skodelico.

Skodelico za enkratno uporabo je enostavno zmečkati, če uporabite preveč sile, vendar so znanstveniki ugotovili, da je moč prstov lahko različna. V ta namen se krmilni signali odstranijo iz prsne mišice telesa.

Drugo podjetje, Bebionic, je leta 2016 izdelalo bionično protetično roko za invalida Nigela Acklanda, ki je ni mogoče nadzorovati le z močjo misli. Poleg tega je izdelek opremljen s senzorji občutljivosti, povezanimi z živčnimi končiči pana. Tako je doseženo Povratne informacije tako da pacient čuti dotik in toploto. Trenutno so bioproteze precej drage, vendar se zaradi razvoja 3D tiskanja v bližnji prihodnosti napoveduje njihova širša dostopnost.

9. BIOTEHNOLOGIJA. Ustvarjena je bila prva sintetična bakterijska celica na svetu

Leta 2010 je skupina znanstvenikov pod vodstvom Craiga Venterja dosegla preboj v ambicioznem projektu ustvarjanja nič manj kot novega življenja. Biologi so vzeli genom bakterije Mycoplasma genitalium in iz njega sistematično odstranjevali gene, enega za drugim, da bi določili minimalni nabor, potreben za življenje. Izkazalo se je, da mora vključevati 382 genov, ki so tako rekoč osnova življenja. Po tem so znanstveniki iz nič sestavili umetni genom, ki so ga presadili v celico bakterije Mycoplasma capricolum, iz katere so predhodno odstranili njene lastne komplekse DNK.

Umetna celica, ki je prejela celo dano ime– Cynthia se je izkazala za sposobno preživeti in začela aktivno deliti.

Ta uspeh odpira biotehnologom ogromne priložnosti za ustvarjanje veliko bolj kompleksnih organizmov z določenimi parametri. Že zdaj se konstruirajo umetne celice, ki lahko proizvajajo cepiva in celo gorivo za avtomobile, v prihodnosti pa biologi upajo, da bodo ustvarili bakterijo, ki bi absorbirala ogljikov dioksid. Takšen mikroorganizem bi lahko pomagal odpraviti učinek tople grede na Zemlji, pa tudi teraformirati Mars in Venero.

Tako je pod elektronskim mikroskopom videti prva pomnožena umetna celica na svetu Cynthia

8. ASTROFIZIKA. Na Marsu so odkrili planet Eris in vodo

Med največjimi odkritji 21. stoletja sta dve »vesoljski« najdbi. Leta 2005 je skupina ameriških astronomov z observatorija Gemini, Yale in Univerze v Kaliforniji odkrila nebeško telo, ki se premikajo izven orbite Plutona. Nadaljnje raziskave so pokazale, da je majhen planet, imenovan Eris, po velikosti le malo manjši od Plutona. Leta 2006 je to nebesno telo fotografiral orbitalni teleskop Hubble in odkril okoli njega krožeč precej velik satelit, imenovan Disnomija. Verjame se, da ima Eris podobne fizične lastnosti kot Pluton, njena površina pa je verjetno prekrita s svetlo belim ledom, saj je planetoidov albedo (odbojnost) na drugem mestu za Saturnovo luno Enceladus.

Drugo največje odkritje 21. stoletja v raziskovanju sončnega sistema je odkritje vode na Marsu. Davnega leta 2002 orbiter Odyssey je odkril znake vodnega ledu pod površjem planeta. Leta 2005 je evropska sonda Mars Express fotografirala kraterje z jasnimi sledmi vodnih tokov, ameriška sonda Phoenix pa je dokončno razblinila dvome. Leta 2008 je pristal v bližini severnega tečaja in v enem izmed poskusov uspešno izoliral vodo iz Marsovih tal. Zagotovljena prisotnost vlage na Rdečem planetu odpravlja glavno omejitev za njegovo kolonizacijo. Amerika načrtuje misijo s posadko na Mars že v tridesetih letih prejšnjega stoletja, Rusija pa v ta namen razvija tudi jedrski motor.

7. NEVROLOGIJA. Spomini prvič posneti in prepisani v možganih

Leta 2014 je raziskovalcem z univerze v Massachusettsu uspelo vsaditi lažne spomine v spomin poskusnih miši. Žice iz optičnih vlaken so jim vsadili v glavo in jih povezali z deli možganov, ki so odgovorni za oblikovanje spomina. Z njihovo pomočjo so znanstveniki pošiljali laserske signale, ki so vplivali na določena področja nevronov. Posledično je bilo mogoče doseči tako izbris nekaterih spominov miši kot oblikovanje lažnih. Na primer, glodalci so pozabili, da so na določenem območju celice nekoč imeli prijetna srečanja z samicami in ni več iskal tja. Istočasno so znanstveniki lahko ustvarili nove spomine, da je bil "nevarni" predel kletke dejansko privlačen in so miši poskušale končati tam.

Na prvi pogled so ti rezultati videti kot otročja igra in celo z dvomljivimi etičnimi posledicami. Medtem je nevrofiziologom uspelo glavno stvar - najti področja možganov, ki so odgovorna za spomin (hipokampus in prefrontalni korteks), in ustvariti, čeprav še vedno primitivne, metode vplivanja nanje. To daje široke možnosti za izboljšanje načinov vplivanja na možgane, v prihodnosti pa bo omogočilo zdravljenje fobij in duševnih motenj. Možno je, da bo v dogledni prihodnosti mogoče ustvariti naprave za paketno nalaganje podatkov v človeške možgane za hitro učenje v znanostih, ki zahtevajo pomnjenje velika količina podatkov bo denimo mogoče v kakor hitro se da obvladati tuji jezik.

6. FIZIKA. Odkrit Higgsov bozon ali »božji delec«.

Julija 2012 je prišlo do odkritja, za katerega je bilo porabljenih 6 milijard dolarjev, vloženih v izgradnjo velikega hadronskega trkalnika (CERN) blizu Ženeve. Znanstveniki so odkrili t.i »božji delec«, katerega obstoj je že v 60. letih prejšnjega stoletja napovedal britanski fizik Peter Higgs. Po njem je dobil ime. Zahvaljujoč eksperimentalnemu dokazu o obstoju Higgsovega bozona je temeljna fizika dobila zadnji manjkajoči člen za konstrukcijo prednormalizljive kvantne teorije polja. Ta teorija je nadaljevanje klasične kvantne mehanike, vendar kvalitativno spreminja pogled na sliko mikrosveta in vesolja kot celote.

Praktični pomen odkritja Higgsovega bozona je, da imajo znanstveniki možnost razvoja antigravitacije in razvoja motorjev, ki za delovanje ne potrebujejo energije.

Če želite to narediti, ne potrebujete "sploh nič" - naučite se odstraniti tako imenovani. Higgsovo polje, ki veže osnovne delce in jim preprečuje, da bi razleteli. V tem primeru bo masa predmeta z nevtraliziranim poljem enaka nič, kar pomeni, da ne bo več sodeloval v gravitacijski interakciji. Seveda so takšna odkritja stvar zelo oddaljene prihodnosti.

5. ZNANOST O MATERIALIH. Ustvaril ultra močan material grafen

Grafen je edinstven material po trdnosti in številnih drugih lastnostih, ki sta ga prva pridobila ruska fizika (delata v Veliki Britaniji) Konstantin Novoselov in Andrej Geim leta 2004. 6 let kasneje so znanstveniki za to prejeli Nobelovo nagrado, danes pa je grafen aktivno raziskujejo in že uporabljajo v nekaterih izdelkih. Nenavadnost materiala je v več njegovih značilnostih. Prvič, to je drugi najtrpežnejši (za karabinom) trenutno znanih materialov. Drugič, grafen je odličen prevodnik, s katerim je mogoče doseči edinstvene elektronske učinke. Tretjič, material ima najvišji kazalniki toplotno prevodnost, kar spet omogoča uporabo v polprevodniški elektroniki brez strahu pred pregrevanjem.

Posebno upanje polagamo na grafen z vidika njegove uporabe v visokozmogljivih baterijah, ki jih v električnih vozilih tako primanjkuje.

Leta 2017 je Samsung predstavil eno prvih baterij na osnovi grafena z zmogljivostjo, ki je za 45 % večja od litij-ionske baterije primerljive velikosti. Najbolj pomembno pa je, da se nova baterija polni in spušča 5-krat hitreje kot običajno. Omeniti velja, da govorimo o ne o povsem grafenski bateriji, temveč o hibridni bateriji, kjer je inovativni material uporabljen kot pomožni. Če, natančneje, ko bodo razvijalci ustvarili popolnoma grafensko baterijo, bo to postala prava revolucija v energetiki. Glavna težava pri široki uporabi grafena so visoki stroški njegove proizvodnje in pomanjkljivosti v tehnologijah, ki še ne omogočajo pridobivanja popolnoma homogenega materiala. Število patentnih prijav z uporabo grafena pa je že preseglo 50 tisoč, zato ni dvoma, da bo nenavaden material v doglednem času močno vplival na kakovost življenja ljudi.

4. BIOLOGIJA. Matične celice niso bile pridobljene iz zarodkov, temveč iz zrelih tkiv

Leta 2012 Nobelova nagrada za fiziologijo in medicino sta prejela angleški biolog John Gurdon in njegov japonski kolega Shin Yamanaka. Med biotehnologi so poskrbeli za pravo senzacijo z ustvarjanjem matičnih celic iz navadnih celic, t.j. sposobni oblikovati kakršne koli organe. Da bi to naredili, so znanstveniki uvedli v celice vezivnega tkiva miši imajo samo 4 gene in posledično so se fibroblasti spremenili v nezrele matične celice z vsemi lastnostmi embrionalnih. Iz takega materiala lahko vzgojimo vsak organ – od jeter do srca.

Tako so raziskovalci ne samo teoretično, ampak tudi praktično dokazali reverzibilnost celične specializacije, ki je ni mogoče preceniti.

Do nedavnega je veljalo, da je matične celice mogoče pridobiti samo iz zarodkov ali popkovnične krvi. Prvi je etično sporen, drugi pa je prisilil ljudi (predvsem bogate) v banko izvornih celic takoj po rojstvu otroka, da bi jih lahko v prihodnosti uporabili za zdravljenje. Odkritje fiziologov je odpravilo te omejitve in zdaj ima vsak človek (vsaj teoretično) dostop do zdravljenja z izvornimi celicami in kloniranja organov, ki vsebujejo »domačo« DNK telesa.

3. ASTROFIZIKA. Obstoj gravitacijskih valov je dokazan

Za največje velja odkritje gravitacijskih valov znanstveni dosežek 2016 in morda celotno drugo desetletje 21. stoletja. Leta 2017 so njihovi odkritelji Rainer Weiss, Barry Barish in Kip Thorne prejeli Nobelovo nagrado za fiziko. Z uporabo dveh interoferometričnih observatorijev LIGO in VIRGO, ki se nahajata v ZDA in Italiji, je znanstvenikom uspelo zabeležiti gravitacijske valove, ki nastanejo kot posledica združitve dveh črnih lukenj na razdalji 1,3 milijarde svetlobnih let od Sonca.

Tako so raziskovalci eksperimentalno potrdili zanesljivost Einsteinove splošne teorije relativnosti, ki je napovedala prisotnost gravitacijskih valov na začetku dvajsetega stoletja (na teoretični ravni).

Kasneje sta LIGO in VIRGO zabeležila še dva gravitacijska izbruha zaradi trka nevtronskih zvezd. Izjemna vrednost odkritja je v potrditvi ukrivljenosti prostora-časa pod vplivom masivnih objektov. To pomeni, da so potovanja zvezdnih ladij skozi »ničelni prostor« in »hipertranzicije«, ki so jih tisočkrat opisali pisci znanstvene fantastike, čisto mogoča, čeprav so obet za daljno prihodnost. Verjetno ni naključje, da je eden od odkriteljev gravitacijskih valov Kip Thorne na podlagi rezultatov svojih raziskav izdal knjigo »Medzvezdje. Znanost v zakulisju,” katerega naslov odmeva na slavni film.

Po Einsteinu je prostor-čas v bližini Sonca videti nekako takole, upognjen pod vplivom masivne zvezde. Zdaj je bila ta slika eksperimentalno dokazana

2. FIZIKA. Izvedeni so bili uspešni poskusi kvantne teleportacije na dolge razdalje

Kvantna teleportacija ne pomeni premikanja fizičnih objektov, temveč prenos informacije o stanju elementarnega delca ali atoma. Najpomembnejša točka tukaj je razdalja – do začetek XXI stoletja je bila taka povezava mogoča le na ravni mikrokozmosa. Preboj se je zgodil leta 2009, ko je znanstvenikom z Univerze v Marylandu uspelo prenesti kvantno stanje iterbijevega iona na 1 meter. Nato so kitajski znanstveniki trdno prevzeli pobudo na tem področju raziskav.

Najprej jim je uspelo zagotoviti kvantno komunikacijo na razdalji 120 km, leta 2017 pa so izvedli prvo vesoljsko kvantno teleportacijo s satelita Mo Tzu v tri zemeljske laboratorije, ki so bili oddaljeni 1203 km.

Tak znanstveni in tehnološki preskok bo v bližnji prihodnosti omogočil ustvarjanje popolnoma varnih komunikacijskih linij, ki jih hekerji niti teoretično ne morejo vdreti. V času, ko se finančno, poslovno in zasebno življenje vse bolj seli na internet, si linije, ki temeljijo na kvantni teleportaciji, obetajo, da bodo postale prava panaceja na področju informacijske varnosti. Poleg tega se na podlagi tega načina komunikacije razvijajo ultra hitri računalniki, ki bodo v prihodnosti nadomestili obstoječe.

1. KIBERNETIKA. Nastal je robot z biološkimi možgani

Leta 2008 so znanstveniki iz Anglije ustvarili morda prvega kiborga na svetu - napol živega robota z možgani, ki temeljijo na 300 tisoč podganjih nevronih. Izolirali so jih iz zarodka glodalca, jih ločili s posebnim encimom in dali v hranilno raztopino na 8 cm veliko ploščo, na nastale kvazimožgane pa so znanstveniki pritrdili 60 elektrod, ki berejo signale iz nevronov in jih prenašajo v elektronsko vezje. Služijo tudi za prenos signalov v možgane. Prvi robot z biološkimi možgani je dobil svoje ime - Gordon, opremljen pa je bil s platformo za premikanje in ultrazvočnim senzorjem, ki med vožnjo skenira teren. Signali iz njega gredo v možgane, impulzi in povratne informacije, ki se tam pojavijo, pa nadzorujejo gibanje.

Raziskovalcem je Gordona uspelo pripraviti do učenja, ker imajo nevroni spomin. Ko robot le enkrat zadene oviro, v 80% primerov ne ubere več napačne poti. Poleg tega, kot pravijo znanstveniki, Gordon ni nadzorovan od zunaj, ampak ga nadzoruje izključno siva snov, podedovana od podgan. Tako so Britanci naredili prvi korak k ustvarjanju polnopravnih kiborgov, ki ne temeljijo na več deset tisočih, temveč na milijardah nevronov, kar se bo najverjetneje zgodilo še pred koncem tega stoletja.

Znanstvena odkritja prihajajo ves čas. Skozi vse leto je bilo veliko poročil in člankov, posvečenih različne teme, in na tisoče patentov je izdanih za nove izume. Med vsem tem je mogoče najti nekaj res neverjetnih dosežkov. Ta članek predstavlja deset najbolj zanimivih znanstvenih odkritij, do katerih je prišlo v prvi polovici leta 2016.

1. Majhna genetska mutacija, ki se je zgodila pred 800 milijoni let, je povzročila nastanek večceličnih oblik življenja

Raziskave kažejo, da je starodavna molekula, GK-PID, odgovorna za razvoj enoceličnih organizmov v večcelične organizme pred približno 800 milijoni let. Ugotovljeno je bilo, da je molekula GK-PID delovala kot "molekularni karabin": zbrala je kromosome skupaj in jih pritrdila na notranjo steno. celična membrana ko je prišlo do delitve. To je omogočilo, da so se celice pravilno razmnožile in niso postale rakave.

Razburljivo odkritje kaže, da se je starodavna različica GK-PID v preteklosti obnašala drugače kot zdaj. Razlog, zakaj se je spremenila v "genetsko karabinko", je majhna genetska mutacija, ki se je sama razmnožila. Izkazalo se je, da je nastanek večceličnih oblik življenja rezultat ene same prepoznavne mutacije.

2. Odkritje novega praštevila

Januarja 2016 so matematiki odkrili novo praštevilo kot del "Great Internet Mersenne Prime Search", obsežnega prostovoljnega računalniškega iskalnega projekta. praštevila Mersenne. To je 2^74,207,281 - 1.

Verjetno bi želeli razjasniti, zakaj je nastal projekt "Great Internet Mersenne Prime Search". Sodobna kriptografija za dešifriranje kodiranih informacij uporablja Mersennova praštevila (skupaj je znanih 49 takšnih števil), pa tudi kompleksna števila. "2^74,207,281 - 1" vklopljeno ta trenutek je najdaljše praštevilo, ki obstaja (je skoraj 5 milijonov števk daljše od svojega predhodnika). Skupno število števk, ki sestavljajo novo praštevilo, je približno 24.000.000, zato je "2^74.207.281 - 1" edini praktični način, da ga zapišemo na papir.

3. B solarni sistem je bil odkrit deveti planet

Še pred odkritjem Plutona v 20. stoletju so znanstveniki domnevali, da je za Neptunovo orbito deveti planet, Planet X. Ta domneva je bila posledica gravitacijskega združevanja, ki ga lahko povzroči samo ogromen objekt. Leta 2016 so raziskovalci s kalifornijskega tehnološkega inštituta predstavili dokaze, da deveti planet – z orbitalno dobo 15.000 let – dejansko obstaja.

Po mnenju astronomov, ki so odkrili, obstaja "samo 0,007% možnosti (1 od 15.000), da je združevanje v gruče naključje." Trenutno obstoj devetega planeta ostaja hipotetičen, vendar so astronomi izračunali, da je njegova orbita ogromna. Če Planet X res obstaja, potem tehta približno 2-15 krat več kot Zemlja in se nahaja na razdalji 600-1200 astronomskih enot od Sonca. Astronomska enota je enaka 150.000.000 kilometrom; to pomeni, da je deveti planet od Sonca oddaljen 240.000.000.000 kilometrov.

4. Odkrit je skoraj večen način shranjevanja podatkov

Prej ali slej vse zastara in trenutno ni načina, ki bi omogočal shranjevanje podatkov na eni napravi za resnično dolgo časa. Ali pa obstaja? Pred kratkim so znanstveniki z Univerze v Southamptonu prišli do neverjetnega odkritja. Uporabili so nano-strukturirano steklo, da so uspešno ustvarili proces snemanja in iskanja podatkov. Shranjevalna naprava je majhen steklen disk velikosti kovanca za 25 centov, ki lahko shrani 360 terabajtov podatkov in nanj ne vpliva visoke temperature(do 1000 stopinj Celzija). Povprečni rok njegov rok trajanja pri sobni temperaturi je približno 13,8 milijarde let (približno toliko časa, kot obstaja naše vesolje).

Podatki se v napravo zapišejo z ultra hitrim laserjem s kratkimi, intenzivnimi svetlobnimi impulzi. Vsaka datoteka je sestavljena iz treh plasti nanostrukturiranih pik, ki se nahajajo na razdalji le 5 mikrometrov druga od druge. Branje podatkov se izvaja v petih dimenzijah zahvaljujoč tridimenzionalni razporeditvi nanostrukturiranih točk ter njihovi velikosti in usmerjenosti.

5. Slepooke ribe, ki lahko "hodijo po stenah", kažejo podobnosti s štirinožnimi vretenčarji

V zadnjih 170 letih je znanost odkrila, da vretenčarji, ki živijo na kopnem, izvirajo iz rib, ki so plavale po morjih. starodavna zemlja. Vendar pa so raziskovalci s tehnološkega inštituta v New Jerseyju odkrili, da imajo tajvanske slepooke ribe, ki so sposobne »hoditi po stenah«, enako anatomske značilnosti kot dvoživke ali plazilci.

To je zelo pomembno odkritje z vidika evolucijske prilagoditve, saj lahko znanstvenikom pomaga bolje razumeti, kako so se prazgodovinske ribe razvile v kopenske tetrapode. Razlika med slepookimi ribami in ostalimi vrstami rib, ki se lahko gibljejo po kopnem, je v njihovi hoji, ki pri dvigovanju zagotavlja "oporo medeničnega pasu".

6. Zasebno podjetje SpaceX je uspešno navpično pristalo z raketo.

V stripih in risankah običajno vidite rakete, ki pristajajo na planetih in luni navpično, v resnici pa je to izjemno težko izvedljivo. Vladne agencije, kot sta NASA in Evropska vesoljska agencija, razvijajo rakete, ki bodisi padejo v ocean, kjer jih kasneje poberejo (drage), bodisi namerno zgorijo v ozračju. Z možnostjo navpičnega pristanka rakete bi prihranili neverjetno veliko denarja.

8. aprila 2016 je zasebno podjetje SpaceX uspešno navpično pristalo z raketo; to ji je uspelo na avtonomni vesoljski ladji brez posadke. Ta neverjeten dosežek bo prihranil denar in čas med lansiranji.

Za izvršnega direktorja SpaceX Elona Muska ta cilj že vrsto let ostaja prednostna naloga. Čeprav dosežek pripada zasebnemu podjetju, bo tehnologija navpičnega pristajanja na voljo tudi vladnim agencijam, kot je NASA, da bodo lahko še naprej napredovale pri raziskovanju vesolja.

7. Kibernetski vsadek je paraliziranemu človeku pomagal premikati prste.

Moški, ki je bil šest let paraliziran, je lahko premikal prste zahvaljujoč majhnemu čipu, ki so mu ga vsadili v možgane.

Za to so zaslužni raziskovalci z univerze Ohio State. Uspeli so ustvariti napravo, ki je majhen vsadek, povezan z elektronskim tulcem, ki se nosi na pacientovi roki. Ta rokav uporablja žice za stimulacijo določenih mišic, da povzroči gibanje prstov v realnem času. Zahvaljujoč čipu je lahko paraliziran moški celo igral glasbena igra"Guitar Hero", na veliko presenečenje zdravnikov in znanstvenikov, ki so sodelovali pri projektu.

8. Matične celice, vsajene v možgane bolnikov po možganski kapi, jim omogočijo, da ponovno shodijo

V kliničnem preskušanju so raziskovalci z Medicinske fakultete Univerze Stanford vsadili spremenjene človeške matične celice neposredno v možgane osemnajstih bolnikov z možgansko kapjo. Postopki so bili uspešni, brez negativne posledice, z izjemo blagega glavobola, opaženega pri nekaterih bolnikih po anesteziji. Pri vseh bolnikih je bilo okrevanje po možganski kapi precej hitro in uspešno. Poleg tega so bolniki, ki so prej uporabljali samo invalidske vozičke, spet lahko prosto hodili.

9. Ogljikov dioksid, črpan v zemljo, se lahko spremeni v trd kamen

Zajemanje ogljika je pomemben del ohranjanja ravnovesja emisij CO2 na planetu. Ko gorivo zgori, se sprosti ogljikov dioksid v atmosferi. To je eden od razlogov za globalne podnebne spremembe. Islandski znanstveniki so morda odkrili način, kako zadrževati ogljik v ozračju in prispevati k učinku tople grede.

CO2 so črpali v vulkanske kamnine in tako pospešili naravni proces spreminjanja bazalta v karbonate, ki nato postanejo apnenec. Ta proces običajno traja več sto tisoč let, a ga je islandskim znanstvenikom uspelo skrajšati na dve leti. Ogljik, vbrizgan v tla, se lahko shrani pod zemljo ali uporabi kot gradbeni material.

10. Zemlja ima drugo Luno

Nasini znanstveniki so odkrili asteroid, ki je v Zemljini orbiti in je torej drugi stalni Zemljin satelit. V orbiti našega planeta je veliko predmetov ( vesoljske postaje, umetni sateliti itd.), vendar lahko vidimo samo eno Luno. Vendar je leta 2016 NASA potrdila obstoj 2016 HO3.

Asteroid je sicer daleč od Zemlje in je bolj pod gravitacijskim vplivom Sonca kot naš planet, vendar kroži po njegovi orbiti. 2016 HO3 je bistveno manjši od Lune: njen premer je le 40-100 metrov.

Po besedah Paula Chodasa, vodje Nasinega centra za študije objektov blizu Zemlje, bo 2016 HO3, ki je že več kot stoletje navidezni satelit Zemlje, čez nekaj stoletij zapustil orbito našega planeta.