Содержание
10 самых интересных научных открытий года в фотографиях
СМИ о нас
Комсомольская правда
8 февраля в России отмечается День российской науки. «Комсомольская правда» совместно с научно-популярным порталом «Чердак», созданным агентством ТАСС совместно с Минобрнауки России, рассказали о заметных научных разработках, экспериментах и открытиях российских ученых в 2017 году.
Российские ученые приблизились к разгадке генетической болезни Хантингтона
Биологи Новосибирского государственного университета и Института цитологии и генетики СО РАН создали клеточную линию, которая моделирует неизлечимую на сегодня болезнь Хантингтона. Это наследственное заболевание нервной системы проявляется у больных в возрасте 35–45 лет с двигательных и умственных расстройств и в течение 15–20 лет приводит к распаду личности и смерти. Чтобы найти метод лечения, российские ученые с помощью современной технологии «отредактировали» геном CRISPR\Cas9 и получили клеточную модель, которая позволит исследовать молекулярные механизмы заболевания.
Молоко трансгенной мыши, содержащее белок человека, получают в лаборатории Института цитологии и генетики СО РАН. Сотрудники института разрабатывают технологию производства лекарственных препаратов на основе молока трансгенных животных, содержащего лечебные белки человека.
Томские ученые создали робота-разведчика для исследования опасных территорий
Ученые Томского государственного университета (ТГУ) создали робота для исследования опасных территорий. С помощью газоанализатора он может проводить экспресс-анализ воздуха, определяя состав воздуха, в том числе наличие взрывчатых веществ. Также робот может проводить видеосъемку, брать образцы почвы, снега и воды. Работать механизм способен в тяжелых для человека условиях, например, в Арктике.
Ученые МГУ создали «Ноев ковчег»
МГУ им. Ломоносова запустил электронный депозитарий живых систем — информационную систему, созданную в рамках проекта «Ноев ковчег». В ней содержатся данные об образцах из биологических коллекций университета и партнеров проекта — что это за организм, кем, где и когда он был собран, чем примечателен и для чего его можно использовать. Аналогов подобной информационной системы, содержащей данные о различных биологических образцах, в мире не существует.
Исследователи из России впервые в мире решили задачу по имитации сложной структуры костной ткани
Российские ученые из НИТУ «МИСиС», Российского онкоцентра имени Блохина и Государственного завода медицинских препаратов создали костные имплантаты на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Имплантаты имеют пористую структуру и полностью имитируют губчатую структуру костной ткани. Новый материал позволяет заменять костные дефекты, возникшие в результате различных заболеваний, травм и хирургических вмешательств, инициировать процессы регенерации костей и сохранять функциональные возможности конечностей. В результате проведенных операций 100% вживленных образцов прижились.
Российские и китайские ученые разработали новый способ извлечения золота из микроэлектроники
Ученые НИТУ «МИСиС» вместе с сотрудниками китайской корпорации ZijinMiningGroup разработали новую технологию переработки золото-медистых руд — более быструю и эффективную, чем существующие. Такая технология нужна, чтобы извлекать золото из пород, содержащих медь, и может также использоваться для получения золота из электронного лома и компьютерной техники. Новый способ переработки позволяет снизить себестоимость продукции на 30–40 %.
Рабочий в шахте «Северная» Березовского золотоносного рудника, где добывают и обогащают золотосеребросодержащие сульфидные руды. По итогам 2015 года регион занял 10 место среди золотодобывающих регионов России. Всего добыто 7,9 тыс. кг золота, 290 кг платины.
Российские ученые разработали метод определения биологического возраста человека
Cпециалисты из Института молекулярной биологии РАН, Российского геронтологического научно-клинического центра, МФТИ и других научных центров разработали метод определения биологического возраста человека с помощью УЗИ сонной артерии человека и тонометрии. Новый метод определяет возраст с точностью 6–7 лет. Есть методы, которые работают точнее, однако их применение сложнее и дороже. По утверждениям учёных, определение биологического возраста сыграет большую роль в развитии методик борьбы со старением.
В Казани запущена первая квантовая сеть в России
Ученые из Казанского квантового центра КНИТУ-КАИ и Университета ИТМО успешно внедрили первую в России и СНГ квантовую сеть на базе действующей городской телекоммуникационной инфраструктуры. Квантовые каналы связи объединили четыре точки, расположенные в разных районах Казани. Квантовые коммуникации гарантируют неуязвимость линий связи для хакерских атак, однако пока остаются экспериментальными разработками: кроме Казани их исследуют в Санкт-Петербурге, Москве и Подмосковье.
Впервые в истории российской астрономии открыта планета вне Солнечной системы
Астрономы Казанского (Приволжского) федерального университета (КФУ) и их коллеги из Турции и Японии открыли планету вне нашей Солнечной системы — экзопланету, находящуюся у звезды-красного гиганта. Звезда HD208897 находится в 210 световых лет от Солнца. Обнаруженная планета по массе близка к Юпитеру, чем и интересна: экзопланет такой массы на сегодняшний день известно около десятка, хотя планет за пределами Солнечной системы в целом известно уже несколько тысяч. Отметим, обнаружение экзопланеты спектроскопическим методом является первым в истории российской астрономии.
РТТ-150 — международный проект с участием Казанского федерального университета (КФУ), Академии наук РТ, Института космических исследований РАН и Турецкой государственной обсерватории TUBITAK. Телескоп был изготовлен в 1995 году по заказу Казанского университета на Ленинградском Оптико-механическом объединении (ЛОМО). С помощью РТТ-150 российские и турецкие астрономы выполняют исследования небесных объектов, находящихся в различных областях ближнего и дальнего космоса.
Технология жидкостного дыхания может использоваться для спасения людей
Исследователи ФГБНУ НИИ медицины и труда, сотрудники которого вместе с Фондом перспективных технологий разработали систему жидкостного дыхания и успешно продемонстрировали ее на таксе. При жидкостном дыхании кислород поступает в легкие не из воздуха, а из специальной жидкости. Метод может использоваться для спасения подводников, лечения тяжелых бронхолегочных заболеваний у новорожденных, а также при проведении операций.
В разрезе Большой Илек найдены остатки динозавров
Ученые из Томского государственного университета (ТГУ) обнаружили в Ачинском районе Красноярского края в разрезе Большой Илек неизвестное ранее местонахождение динозавровой и мамонтовой фауны: кости мамонтов, носорогов и хищников, а под ними останки травоядных и хищных динозавров.
Главной задачей экспедиции был не поиск ископаемых организмов, а детальное стратиграфическое описание всей толщи разреза. Однако в процессе геологических исследований ученым удалось обнаружить остатки крупных травоядных (предположительно, зауроподов и стегозавров) и хищных динозавров.
На территории Таймыра его жители часто находят останки вымерших миллионы лет назад животных. Наиболее часто в вечной мерзлоте встречаются останки мамонтов. Бивень мамонта используется в прикладных целях в косторезных мастерских Таймырского центра народного творчества.
XVI международная конференция «История науки и техники. Музейное дело»
XVI международная конференция «История науки и техники.
Музейное дело»
Уважаемые коллеги! Приглашаем вас принять участие в работе XVI Международной научно-практической конференции «История науки и техники. Музейное дело», которую планируется провести в Москве с 14 по 15 декабря 2022 года.
Тема конференции 2022 года: (Ре)конструкция научных практик прошлого и настоящего
Организаторы конференции:
- Политехнический музей
- Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
- Исторический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова
- Институт истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН
- Ассоциация содействия развитию научно-технических музеев «АМНИТ»
- Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Мы будем рады видеть в качестве участников конференции историков, социологов, философов, культурологов, антропологов, политологов и музейных специалистов, в фокусе профессиональных интересов которых находится история науки, технологий и техники в России со второй половины XIX века по сегодняшний день. В этом году мы предлагаем обсудить, как происходят научные открытия. Что может дать изучение экономических аспектов профессиональной и частной жизни научных семей? Как запросы общества влияли на инженерную мысль? Имеет ли значение презентация достижений для развития науки и образования? Как менялись приемы и технологии репрезентации результатов научных исследований? Как исследовать научные биографии в XXI веке? Что могут дать коллекции научно-технических музеев историческим исследованиям?
Эти и другие вопросы мы предлагаем обсудить в рамках секций конференции, предложенных нашими постоянными и новыми партнерами: исследовательскими группами и центрами из ведущих научно-исследовательских институтов и университетов.
ПРОЕКТЫ СЕКЦИЙ
Раздел 1. «Наука снова в действии».
Стратегии и механизмы научных исследований
1. Парадоксы антропоцена: неопределенность в социальных исследованиях климата
Секция предложена Центром STS, ЕУ СПб
Неопределенность будущего — неустранимая характеристика человеческого существования, и она ощущается лишь острее по мере того, как мир вступает в эпоху антропоцена. Сегодня сама история делает глубокое понимание неопределенности — ее форм, источников и последствий — настоятельной задачей для социальных ученых. В социологии, экономике и политической теории сформировался обширный пласт литературы, посвященной способам преодоления неопределенности. Долгое время она воспринималась как угроза основаниям социального порядка. Однако мышление в эпоху антропоцена требует иного взгляда на проблему неопределенности. Так, науки о Земле и климатических изменениях постоянно имеют дело с непредсказуемыми процессами, но перед ними не стоит задача бороться с ними любой ценой. Возможно, социальные ученые и климатологи способны отказаться от контроля над природой, чтобы найти новые подходы к исследованию неопределенности, учитывающие практический опыт неясного будущего. Мы приглашаем на нашу секцию социологов, историков, антропологов, политологов, занимающихся исследованиями климата и антропоцена, а также проблематикой неопределенности, рисков и нелинейных процессов. Возможные темы включают: производство знания о климате и Земле в российской науке; климатический скептицизм; глобальное потепление и социальную справедливость; климатические изменения и междисциплинарную экспертизу; общественное понимание антропоцена; гражданскую науку и науки о Земле; устойчивое развитие и стандарты ESG; роль научного знания в экологических протестных движениях.
2. Драйверы и барьеры научных открытий и технологических инноваций в историческом, антропологическом и социологическом измерениях
Секция предложена НИУ ВШЭ и Политехническим музеем
Как происходят научные открытия и технические изобретения? Можно ли считать их исключительно прорывами индивидуального гения или за ними кроются сложные пересечения социальных векторов и переплетение противоречивых обстоятельств? Почему в некоторые эпохи изобретения и открытия следуют одно за другим, а иногда их не случается? Какую роль в появлении нового в мире науки, техники и технологий играет общество и его коммуникационные механизмы? В чем причина востребованности одних изобретений и невостребованности других? Как происходит передача инноваций между различными обществами и сообществами? Мы предлагаем поговорить о том, как возможно рациональное изучение изобретений, открытий и инноваций, что могут внести социальные науки в наше понимание этих феноменов и каковы перспективы их междисциплинарного анализа.
Раздел 2. «Наука и жизнь».
Влияние социальных и экономических вызовов на научные практики
1. Экономическое измерение истории научных семей, династий, кланов: приоритеты, достижения, эффективность
Секция предложена ИИЕТ РАН им. С.А. Вавилова и Политехническим музеем
Научные семьи, династии, кланы внесли существенный вклад в историю российской науки. Исследование социальной истории российской науки с фокусом на таких важных акторах, как научные семьи, позволяет по-новому прочесть существующие источники и увидеть, как в научных средах преломляются глобальные социальные и политические процессы. В этот раз мы предлагаем обсудить экономическое измерение истории семей в науке. Можем ли мы оценить экономические эффекты от совместной работы родственников в научных коллективах, от передачи знаний и навыков внутри научных династий? Как строятся экономические отношения внутри научных семей? К чему приводят конфликты экономических интересов семей с интересами институтов, организаций, общества? Как оценить экономические последствия так называемого стеклянного потолка, мешающего женщинам подниматься на верхние ступени карьерных лестниц в научном мире? Можно ли усмотреть влияние семей, кланов, династий на такие практики, как казнокрадство и меценатство в научной сфере?
2. Запрос на мобильность населения и развитие инженерной мысли — история и современность пассажирского транспорта
Секция предложена Центром истории промышленности и транспорта, ЦАГИ и группой «Национальные авиационные проекты в России и Франции в первой половине ХХ века: предпосылки, акторы, контексты»
С середины XIX века в обществе начали развиваться практики, требующие все более активного перемещения людей. Освоение новых территорий, развитие промышленных объектов, миграция, массовый и индивидуальный туризм, научные и военные экспедиции. Секция ориентирована на обсуждение связи между требованиями общества и возможностями транспортных систем и устройств. Что, при каких обстоятельствах и в какие эпохи являлось стимулами движения инженерной мысли: функциональность, комфорт, безопасность, доступность, экономичность? Мы хотели бы пригласить обсудить, как инженерные идеи воплощались на практике, как действительность вносила коррективы в замыслы планировщиков, как административная воля вступала в противоречие с техническими возможностями? Как в транспортных технологиях воплощалось представление о границах между личным и общественным?
3. Советская «витринная» дипломатия: передовые, адаптивные и заимствованные практики в сфере науки и образования
Секция предложена Центром междисциплинарных гуманитарных исследований РГГУ
Советская эпоха, насущные задачи признания советского строя и его достижений за рубежом побуждали политический режим на том или ином историческом этапе обращаться к потенциалу публичной или «витринной» дипломатии в сфере науки и образования, когда формировались, возрождались или трансформировались институты или организационные практики, позволяющие получить презентуемый за рубежом эффект — достижения. В их числе — открытия, научные и образовательные проекты, практики организации науки и ее администрирования, с гордостью демонстрируемые СССР. В центре дискуссии в рамках секции — обсуждение «витринной» составляющей научной политики, уточнение стратегий и инструментов презентации научных достижений и формирования образа социалистической науки на том или ином этапе советского внешнеполитического курса. К обсуждению предлагаются характерные уникальные кейсы, объединенные общей целью — впечатлять.
Раздел 3. Научные исследования — история способов репрезентации
1. Технологии перевода научного знания в популярные формы: два века истории
Секция предложена НИУ ВШЭ и Политехническим музеем
Все более сложное устройство современных обществ предполагает возрастающую осведомленность граждан относительно развития новейших технологий и достижений научной мысли. За последние полтора века формы коммуникации науки с обществом претерпели заметные изменения: наряду с монологичными форматами – научно-популярные журналы, лекции с диапозитивами, наглядные опыты и научно-популярные фильмы и телепередачи – появился запрос на более вовлекающие способы диалога – научные кафе, дискуссионные клубы, иммерсивные выставки, инициативы на стыке науки и искусства. Как вырабатывались приемы в области популяризации научного знания? Насколько особенности технологий, которые для этого использовались, меняли само знание? Регулировало ли государство популяризацию науки? Какие общественные структуры создавались для передачи знания и как они работали? Как повлияло применение технологий популяризации знания на науку и общество?
2. Научные подходы и технологии виртуальной реконструкции историко-культурного и индустриального наследия России
Секция предложена Центром экономической истории МГУ им. М.В. Ломоносова
Проблематика научно-практической области, связанной с сохранением и изучением историко-культурного наследия, значительно расширилась в течение последних двух десятилетий за счет новых технологий трехмерного моделирования. Эти технологии позволяют создавать виртуальные реконструкции объектов историко-культурного наследия, утраченных полностью или частично, на базе сохранившихся источников (визуальных, описательных и др.). В России и ряде других стран реализованы проекты по созданию таких реконструкций, включая также объекты научно-технического и индустриального наследия. На секции предполагается обсудить как новые сферы приложения технологий 3D-моделирования, так и новые методические подходы (например, VR-технологии, позволяющие визуализировать и моделировать производственные процессы прошлого).
3. «Дело житейское»: материальные миры и пространства научной биографии
Секция предложена Центром междисциплинарных гуманитарных исследований РГГУ
История науки соприкасается с историей идей, рассказывая миру о научных открытиях и изобретениях прошлого. Однако познакомиться с человеком, подарившим миру то или иное открытие, помогает нам история повседневности в ее материальном и пространственном измерении. Повседневное — это привычное, обычное и близкое, вынужденное и сознательно конструируемое, ограничивающее и мотивирующее, трагическое и оптимистичное. Именно повседневность структурирует и упорядочивает контуры профессиональной биографии, обозначая особый социальный портрет научного сообщества. Одновременно она дифференцирует, маркирует различие групп в его составе — возрастных, дисциплинарных, территориальных и квалификационных. В центре обсуждения секции окажется неудобная — экономическая и бытовая — проблематика: жилищный вопрос, материальное стимулирование и ограничения, доступ к сфере услуг и их лимитированность. Также мы рассмотрим обособленный «заповедный» мир советского научного сообщества: с его кооперативным строительством и дачными поселками, специфично организованной сферой досуга и медико-социальным обслуживанием с акцентом на их таргетирующую и иерархизирующую функцию. Предложенный фокус дискуссии рельефно раскроет эмоциональный ракурс восприятия профессии ученого, ее ограничения и возможности.
СПЕЦИАЛЬНЫЕ СЕКЦИИ
1. Историческая наука в пространстве научно-технических музеев
Секция предложена Политехническим музеем и Ассоциацией содействия развитию научно-технических музеев «АМНИТ»
Секция посвящается 150-летию со дня основания Политехнического музея (Московского музея прикладных знаний) и 90-летию Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН. В рамках работы секции мы предлагаем отметить наиболее важные аспекты деятельности и яркие события из истории этих значимых для отечественной культуры институций, осветить картину и историю в деталях их взаимодействия и взаимовлияния.
Мы приглашаем наших коллег — сотрудников музеев, ученых, историков, специалистов в области изучения и сохранения культурного наследия — обсудить специфические цели и методы собирания технических и научных коллекций в региональных, краеведческих, университетских и ведомственных музеях, поговорить об истории и современной практике создания музейных собраний и стратегии их исследования. В том числе мы предлагаем рассказать как о биографиях собирателей, хранителей и исследователей музейных коллекций, так и об истории деятельности организаций, работающих в области популяризации отечественного культурного наследия и распространения научно-технических знаний.
Мы планируем организовать обсуждение следующих вопросов: место и роль исторических исследований в пространстве разных научно-технических музеев; формы сотрудничества историков и музейных специалистов при планировании и создании экспозиций научно-технических музеев; новые решения (технологии и устройства) в музейных проектах и просветительских программах; публичный профиль научно-технического музея и проблемы аудитории.
2. Междисциплинарные практики в исследованиях по истории науки и техники для музеев
Секция предложена Институтом истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН
Междисциплинарность является характерной чертой современного этапа развития науки. В истории науки и техники междисциплинарный подход, опирающийся на синтез методов и результатов разных областей научного знания, проявляется особенно ярко. В историко-научных и историко-технических исследованиях используются теоретические и практические достижения естественных, технических, а также гуманитарных и социальных наук. Это позволяет расширить трактовки исторических фактов и событий, определить новые направления исследований и получить важные результаты, раскрывающие сложные взаимосвязи развития науки и общества, науки и власти, науки и культуры.
В рамках секции планируется представить успешные практики междисциплинарных исследований, обсудить возможности применения разных методов исследования в истории науки и техники, практике музейной деятельности, наметить перспективные направления и формы таких работ.
ПОДАЧА ЗАЯВОК НА УЧАСТИЕ В КОНФЕРЕНЦИИ
- Заявки на участие в конференции принимаются до 20.09.2022 года включительно. Заявки, поступившие позже этого времени, рассматриваться не будут.
- Авторы будут уведомлены по электронной почте организационным комитетом о принятии или отклонении их тезисов после 10.10.2022 года.
- Один автор может подать одну заявку. Заявка должна включать тезисы выступления объемом не менее 2000 и не более 4000 знаков. Оргкомитет оставляет за собой право отклонять заявки, не соответствующие требованиям.
- Данные, предоставленные авторами заявок, будут использованы для информационных рассылок конференции и при публикации программы. Просим быть внимательными при заполнении формы заявки.
Организационный взнос не взимается.
По итогам работы конференции планируется издать сборник материалов. Тезисы докладов, включенных в программу конференции, будут доступны на сайте Политехнического музея во время работы конференции.
Контактные телефоны:
Организационные вопросы
- Татьяна Александровна Глушкова
+7 (916) 008−12−05; +7 (495) 730−54−38, доб. 11−86. - София Александровна Шипова
+7 (926) 649−68−35
Новости музея
Научные открытия 20-го века | Великая Эпоха
Ещё в начале 20 столетия люди не могли себе даже представить, что такое автомобиль, телевизор или компьютер. Научные открытия в 20 веке оказали существенное влияние на всё человечество. В 20 веке было сделано больше научных открытий, чем за все предыдущие столетия. Знания человечества стремительно растут, поэтому можно с уверенностью сказать, что если такая тенденция сохранится, то в 21 веке будет совершено ещё больше научных открытий, что может в корне изменить жизнь человека.
В 20 столетии произошёл существенный прорыв в основном в двух сферах: физике и биологии.
Научные открытия в области физики
В этой области революция началась в самом начале 20-го столетия, когда Макс Планк вывел формулу распределения энергии в спектре абсолютно чёрного тела, из которой следовало, что энергия излучается не равномерно, как предполагали раньше, а частями — квантами. На этой основе Альберт Эйнштейн в 1905 году развил квантовую теорию фотоэффекта. Дальше Нильс Бор предложил модель строения атома, где электроны вращаются по орбитам вокруг ядра атома, словно планеты вокруг солнца.
В умовах війни наше видання очікувано залишилося без реклами,
а наші співробітники, відповідно, — без грошей. Багато журналістів
з сім’ями, з дітьми перебувають абсолютно без засобів для існування,
але продовжують цілодобово працювати, готуючи репортажі з міст, які охоплені війною, постачаючи вам важливу та правдиву інформацію.
як допомогти журналістам
Но на этом революция не закончилась. Альберт Эйнштейн в 1916 году разработал общую теорию относительности, что практически перевернуло представления всех учёных того времени. В соответствии с этой теорией, гравитация — это не процесс взаимодействия полей и тел в пространстве, а результат искривления пространства-времени. Эта теория объяснила появление так называемых чёрных дыр, а также искривление световых лучей от звёзд при их прохождении рядом с Солнцем.
Транзисторы и интегральные схемы — научное открытие 20-века. Фото: The Epoch Times.В 1932 г. Джеймс Чэдвик доказал существование нейтрона. Это научное открытие привело к бомбардировке Хиросимы и Нагасаки, к развитию гонки вооружения и к холодной войне. Но в то же время это открытие послужило толчком к развитию атомной энергетики, а также к использованию радиоизотопов в различных научных сферах. За открытие нейтрона Джеймс Чэдвик в 1935 г. получил Нобелевскую премию в области физики.
16-го декабря 1947 г. Уолтер Браттейн, Джон Бардин и Уильям Шокли открыли свойства полупроводника — управление большими токами при помощи малых. Так появился транзистор — прибор, который состоял из пары p-n переходов. Принцип работы транзистора послужил основой для развития многих сфер научной деятельности и не только. Его изобретение привело к появлению микросхем и микропроцессоров — основы для современных компьютеров и радиоэлектронной аппаратуры и т.д.
Научные открытия в области биологии
Революция в этой области связана с открытием двойной спирали ДНК. Еще в 1869 ДНК открыл швейцарский биолог Фридрих Мишер. Но тогда он не предполагал, что это носитель генетической информации, который объединяет все живые существа, начиная от человека до земляного червя.
Двойная спираль ДНК — научное открытие 20 века. Фото: Википедия.В 20-м веке английский учёный Розалин Франклин, проводя рентгеновский дифракционный анализ молекул ДНК, пришла к выводу, что ДНК имеет форму двойной спирали, которая напоминает винтовую лестницу. Розалин рассказала о результатах своего анализа исследователям Кембриджского Университета Фрэнсису Крику и Джеймсу Уотсону, которые также изучали структуру ДНК. И в 1953 г. они предложили трёхмерную структуру молекулы ДНК, за что и получили Нобелевскую премию. Но, несмотря на это, Розалин и дальше продолжала изучать свойства ДНК, открывая всё новые её качества. Научные работы Розалин впоследствии подтолкнули учёных к разработке новых медицинских препаратов, появлению генной инженерии, клонированию животных, органов человека и даже к попытке клонирования самого человека.
Важную роль в развитии биологии сыграл известный ученый Сидни Бреннер, который сделал открытие в области генетической регуляции развития органов. Он изучал вопрос об ограниченной продолжительности жизни клетки. Впоследствии было высказано предположение о запрограммированной смерти клетки — апоптозе.
Бреннер совместно с Джоном Салстоном занимался расшифровкой генома человека. Выполняя исследовательскую работу на земляном черве — нематоде, Сталстон определил первый ген самоубийства клетки.
Роберт Горвиц в 70-е годы, продолжая работу в этом направлении, открыл два гена клеточного самоубийства. Позднее он открыл ген, который удерживает клетку от самоуничтожения. Он нашел соответствующие гены у других животных и человека. Эти научные открытия позволяют продолжить работы в сфере управления процессами старения организмов и предположить возможность контроля развития многих смертельных заболеваний. В 2002 г. Горвиц и Салстон получили Нобелевскую премию в сфере физиологии и медицины.
Полезная статейка: Научные открытия 19 века
Человек — царь природы?
Научные открытия 20 века стали непосредственной производительной силой, которая обусловила качественные перемены в жизни человека. Бесспорно, эти открытия существенно изменили не только материальную сферу человека, но в то же время повлияли на духовное развитие человека и даже привели к общему упадку уровня нравственности. Это проявляется в неудержимом стремлении человека к материальным благам в ущерб моральным принципам.
Такое бурное и бесконтрольное развитие науки и техники в 20-м веке кроет в себе и большую опасность. Экологический кризис и создание оружия массового уничтожения, техногенные катастрофы и природные катаклизмы… причиной которых стал научно-технический прогресс. Что мы наблюдаем в настоящее время? Взрыв контейнера с радиоактивными отходами в 1957 г. под Челябинском, авария на химическом заводе в Бхопале (Индия) в 1984 г., авария на Чернобыльской АЭС в 1986 г., огромный разлив нефти из танкера Вальде у побережья Аляски в 1989 г. , поджог 732 нефтяных скважин в Кувейте в 1991г., распространение вирусов СПИДа, атипичной пневмонии, свинного гриппа, — и это далеко не полный перечень.
Эта ситуация требует разумного контроля развития достижений науки. Но формальное сдерживание правовыми, юридическими методами сейчас не сможет предупредить многие негативные явления, способные причинить неприятности человечеству в ближайшем будущем. Человек вынужден сделать шаг навстречу природе, стать на один уровень с ней, изменить своё сознание. Homo sapiens должен осознать, что он не царь природы, а лишь её часть.
Научные итоги 2019 года и ожидания в 2020 году: мнения российских ученых
Телеканал «Наука» подводит итоги серии интервью с представителями различных направлений науки
Какие научные события уходящего года считают значимыми ведущие российские ученые? Телеканал «Наука» подводит итоги серии интервью с представителями различных направлений науки о наиболее активно развивающихся сферах 2019 года, значимых исследованиях и открытиях, а также ожиданиях от предстоящего года.
Медицина, биология, биомедицина, генетика
Нобелевская премия по медицине за открытие механизма адаптации клеток к кислороду
В качестве важнейшей фундаментальной работы, отмеченной в этом году, можно выделить исследование молекулярных механизмов адаптации клетки, ответа клеток на кислород. За исследование данных процессов Нобелевскую премию 2019 года по медицине и физиологии получили британец сэр Питер Рэтклиф и американцы Уильям Келин-мл. и Грегг Семенца. Эта работа, раскрывающая механизм влияния кислорода на клеточный метаболизм и физиологические функции, названа базовой для большого числа прикладных исследований, связанных в том числе с лечением таких болезней, как анемия и рак.
«Учеными, получившими Нобелевскую премию в области биологии и медицины в этом году, были открыты молекулярные механизмы: как клетка адаптируется к условиям, когда кислорода много, и как клетка адаптируется, когда кислорода мало. Открытие внесло достаточно большой вклад в последующие, уже более прикладные исследования в области изучения патогенеза онкологических заболеваний, диабета второго типа, адаптации к нагрузкам», — рассказал Александр Карасев, исполнительный директор биомедицинского холдинга «Атлас», врач клинико-лабораторной диагностики, специалист в области организации здравоохранения.
Совершенствование метода редактирования генома
Целый ряд работ связан с совершенствованием и развитием технологий редактирования генома CRISPR/Cas9. По словам экспертов, можно констатировать, что в 2019 году генная инженерия перешла на новую ступень. В октябре журнал Nature опубликовал статью, в которой раскрывается суть нового метода. Американским генетикам удалось модифицировать технологию CRISPR/Cas9, обучив ее эффективно исправлять большинство мутаций, приводящих к развитию болезней человека.
Также ученые из Гарварда провели успешные испытания технологии, позволяющей вносить изменения в гены стволовых клеток, не извлекая их из организма. В ходе опытов специалисты загружали механизм генного редактирования CRISPR в различные типы аденоассоциированных вирусов (AAV), которые могут проникнуть в клетки млекопитающих без вреда для них. Полученные результаты говорят о возможности перманентно модифицировать геном не только стволовых клеток, но и полученных от них дифференцированных клеток.
Клеточные исследования мозга
Новые исследования механизмов работы мозга в будущем могут привести к пониманию физиологии различных психических заболеваний. «Технология исследования мозга на уровне отдельных клеток появилась достаточно недавно, но уже сейчас она позволяет взглянуть по-новому на устройство мозга и его работу, — пояснил Филипп Хайтович, нейробиолог, руководитель Института вычислительной биологии в Шанхае, профессор Сколковского института науки и технологий. — С одной стороны, мы увидели, что есть некоторые упущения в, казалось бы, хорошо изученных механизмах работы мозга. С другой стороны, появилась возможность нового подхода к пониманию таких заболеваний, как, например, шизофрения, депрессия, которые казались нам невероятно сложными. Сейчас стало ясно, что их развитие может иметь под собой совершенно четкие и определенные физиологические процессы».
Физика и астрономия
«Портрет» сверхмассивной черной дыры
В апреле сотрудники Event Horizon Telescope опубликовали изображение сверхмассивной черной дыры, распложенной в центре галактики М87. Полученная картинка — результат работы восьми радиотелескопов, расположенных по всему миру.
«Ценность и значимость этого события заключается в следующем. Полученное изображение тени черной дыры, а точнее, ореола фотонов вокруг нее можно считать наиболее прямым из косвенных указаний на существование черных дыр, о которых астрофизики говорят уже полвека, — рассказал Юрий Ковалев, астрофизик, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией Астрономического центра Физического института им. П. Н. Лебедева РАН. — Однозначным доказательством полученный снимок назвать нельзя: существуют физические модели экзотических объектов, которые могут дать что-то похожее. Однако черная дыра оказывается наиболее вероятным кандидатом — это вполне соответствует ожиданиям для данной галактики».
Снимок первой межзвездной кометы 2I/Borisov
Впервые комета было замечена сотрудником Крымской астрофизической обсерватории Геннадием Борисовым 30 августа. В настоящее время орбита кометы достаточно точно известна и однозначно указывает на ее внесолнечное происхождение. Названный по имени своего первооткрывателя объект 2I/Borisov стал вторым известным телом с подобной траекторией.
«Самым запоминающимся событием в 2019 году стало открытие межзвездной кометы, влетевшей в Солнечную систему, — заявил Владимир Сурдин, астроном, доцент физического факультета МГУ, старший научный сотрудник Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга. — Во-первых, это первая в истории науки комета, прилетевшая из-за пределов нашей Солнечной системы, причем прилетевшая с такой бешеной скоростью, что никакого сомнения в ее межзвездном происхождении нет. Это вдвойне подарок астрономам, потому что мы ее заметили на подлете. Ничего необычного, как и ожидалось, мы не увидели в этом объекте, но в этом и есть открытие: за пределами Солнечной системы примерно так же вещество устроено, как и внутри нее. И вдвойне приятно, что ее открыл сотрудник нашего института — Геннадий Борисов. Комета называется 2I/Borisov, то есть второй межзвездный (interstellar) объект «комета Борисова». Геннадий профессиональный астроном, но поиск комет — его хобби, поэтому он скромно называет себя любителем. Всю жизнь он проработал в Южной обсерватории МГУ в Крыму и своими руками сделал телескоп, который позволил совершить такое замечательное открытие. Фантастика!»
Старт проекта «Спектр-РГ»
Запущенная в июле 2019 года российско-германская обсерватория «Спектр-РГ» через три месяца успешно вышла на запланированную рабочую орбиту на расстоянии 1,5 млн км от Земли. Первоочередной задачей «Спектра-РГ» станет составление подробной карты видимой Вселенной.
«Одним из важнейших научных событий прошедшего года является долго ожидавшийся запуск российско-германского спутника «Спектр-РГ». Помимо большого количества задач по изучению объектов Вселенной, полученный материал будет использован для более глубокого понимания механизмов образования структур и распределения материи на ранних этапах формирования Вселенной. Основы этой теории были заложены в работах академиков Я. Б. Зельдовича и Р. А. Сюняева. Академик Сюняев является научным руководителем миссии «Спектр-РГ»», — рассказал Ильдар Габитов, профессор факультета математики Университета Аризоны (США), директор Центра фотоники и квантовых материалов Сколковского института науки и технологий, ведущий научный сотрудник Института теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН.
Нобелевская премия по физике за открытие экзопланет
Премию за открытие экзопланет и космологические исследования происхождения вселенных получил один из главных теоретиков современной космологии, профессор Принстонского университета Джеймс Пиблз, а также швейцарские астрономы Мишель Майор и Дидье Кело. По мнению членов Нобелевского комитета, оба этих открытия позволили по-новому взглянуть на место человека во Вселенной. «Еще четверть века назад мы совершенно не были уверены, уникальна ли наша Солнечная система, наша планетная система, или таких систем много. Сейчас с уверенностью можно сказать, что планетных систем гигантское разнообразие. Для астрофизики это просто целый новый мир, — рассказал Александр Родин, заведующий лабораторией прикладной инфракрасной спектроскопии МФТИ. — И я не побоюсь сказать, что именно открытие внесолнечных планет ввело науку о планетах в большую науку, потому что до того это была достаточно узкая маргинальная ниша, этим занималось очень небольшое сообщество. А сейчас это мейнстримная прорывная область на стыке астрофизики и геофизики. Фактически в мировой науке создано совершенно новое направление, которое показало гигантский прорыв».
Начало строительства крупнейшего оптического телескопа в мире
В сентябре официально началось строительство купола здания, где будет расположен телескоп E-ELT (European Extremely Large Telescope, «европейский сверхкрупный телескоп»). Гигантское сооружение возводится в Чили. Самым дорогим и сложным в телескопе будет его огромное зеркало диаметром около 39 м. Эта внушительная деталь, а также две вспомогательные отражающие поверхности помогут телескопу получать детальные фотографии планет вне Солнечной системы, звезд из других галактик, а также искать двойников Земли.
Искусственный интеллект, компьютерные технологии, нейросети
«Квантовое превосходство» Google
В октябре компания Google сделала заявление о прорыве в создании квантового компьютера. Специалисты техногиганта рассказали, что новая сверхмощная машина способна значительно быстрее проводить вычисления, чем Summit от IBM, который до настоящего момента считался мощнейшим в мире суперкомпьютером. Новый процессор получил название Sycamore. Он состоит из 53 «кубитов» — элементов, которые хранят квантовые биты информации.
«В течение последних 30 лет прилагаются большие усилия в попытках приблизиться к созданию квантового компьютера, способного решать ряд задач, недоступных для компьютеров классического дизайна. Эта задача по-прежнему далека от решения, — пояснил Ильдар Габитов. — Однако в результате больших коллективных усилий зачастую возникает прогресс в смежных областях. В уходящем году коллективом специалистов компании Google было создано устройство Sycamore, в основу которого были положены концептуальные принципы квантовых вычислителей. С помощью этого устройства удалось значительно превзойти компьютеры классического дизайна в решении специально подобранной для сравнения задачи».
Использование нейросетей
Распознавание лиц, синтез речи, обработка изображений, выявление неполадок, навигация — лишь малая часть современных систем, в которых заложены нейросети. Сейчас алгоритмы подобной технологии находят все более широкое применение.
Среди ярких достижений в применении нейросетей в 2019 году можно выделить следующие.
- Американские ученые разработали нейросеть, которая по крику младенца может точно определять его потребность в данный момент.
- Сотрудники Samsung AI Center-Moscow и специалисты из «Сколкова» создали технологию, позволяющую создать анимацию из нескольких (от одного до восьми) снимков человека
- Нейросеть Speech3Face, разработанная инженерами Массачусетского университета, способна нарисовать портрет человека лишь по его голосу.
- Нейросети научились писать тексты (от короткой заметки до целой повести), неотличимые от написанных человеком.
- Нейросети придумывают новые виды спорта. Так, компания Akqa представила проект Speedgate на основе 7300 правил из 400 видов спорта.
Материаловедение
Работы по сверхпроводимости
В 2019 году исследователи из Университета Джорджа Вашингтона приблизились к достижению одной из самых популярных целей в физике: сверхпроводимости при комнатной температуре. Они получили новый материал, способный проводить ток без потерь. «Данное открытие оказалось триумфом, оно дает надежду, что комнатная сверхпроводимость — мечта человечества — будет в скором времени реализована. Сейчас совершенно очевидно, что комнатная сверхпроводимость возможна по крайней мере при высоких давлениях. Реально ли создать комнатную сверхпроводимость при нормальном давлении — это еще вопрос. При высоком давлении — такого вопроса уже не стоит», — пояснил Артем Оганов, доктор физико-математических наук, профессор Центра энергетических технологий «Сколтеха», профессор РАН.
Российские физики также активно работают над исследованиями в области сверхпроводимости. В 2019 году группе ученых под руководством Артема Оганова и Ивана Трояна из Института кристаллографии РАН удалось синтезировать новый сверхпроводящий материал: декагидрид тория (Thh20) — с очень высокой критической температурой (161 К).
Антропология
Важным событием в области антропологии в 2019 году стало восстановление по ДНК облика денисовского человека. Внешность предка удалось воссоздать из зубов и кости фаланги мизинца, найденных в пещере в Алтайском крае. Изображение денисовского человека (точно известно, что это была девочка) появилось на обложке авторитетного журнала Cell.
Значительным достижением антропологов стали результаты исследования, проведенного в Университетском колледже Лондона. Ученые колледжа пришли к выводу, что Homo sapiens и неандертальцы были разделены как виды 800 000 лет назад, а не около 430 000 лет назад, как считалось ранее. Как и в случае с денисовцами, британские специалисты проанализировали ДНК с зубов древних людей. Исследование показало, что неандерталец отделился вдвое раньше, чем считалось ранее. Тем не менее два вида продолжали сосуществовать после разделения. Не исключено, что между ними происходила гибридизация.
Климат
Одно из ключевых позиций в работе климатологов занимает исследование метана, третьего по распространенности парникового газа после водяного пара и углекислого газа. Понимание механизмов возникновения этого вещества в атмосфере поможет ученым спрогнозировать путь развития климата в будущем. В ходе новых замеров воды с ледников в Гренландии ученые выяснили, что в атмосферу из тающего льда постоянно вымываются огромные массы метана.
Еще одним успехом ученых-климатологов стало обнаружение в американском штате Северная Дакота следов гигантской волны цунами, которую могло вызвать падение крупного астероида на полуострове Юкатан 65 млн лет назад. Известно, что это событие могло привести к исчезновению динозавров и многих других видов животных. Построение цепочки событий прошлого важно для понимания изменений, происходивших в процессе эволюции Земли. Новые данные доказывают, что первым результатом падения астероида было возникновение сильнейшей ударной волны, вызвавшей разрушительное цунами на Северо-Американском континенте.
Чего ждать в 2020 году?
По словам ученых, в науке невозможно предсказать открытия, но можно выделить тенденции, которые помогают понять, в каких областях можно ждать заметных событий.
Нет сомнений, что в 2020 году будет происходить дальнейшее развитие сферы искусственного интеллекта, в том числе его внедрение в различные области науки. В медицине стоит ожидать новых методов коррекции генома человека, а также появления новых лекарственных препаратов, помогающих бороться с генетическими заболеваниями и раком. Астрономы ожидают данных наблюдения «Спектра-РГ», которые могут помочь в понимании основ формирования Вселенной и ее структуры. Также в 2020 году ожидается запуск второй очереди миссии «ЭкзоМарс». Аппарат с комплексом приборов, включающих российские, отправится на Марс в июле. Возможен прорыв в понимании источника космических нейтрино высоких и сверхвысоких энергий. Не исключено, что появятся результаты от телескопа NICER на борту Международной космической станции, миссия которого посвящена изучению нейтронных звезд.
На сайте могут быть использованы материалы интернет-ресурсов Facebook и Instagram, владельцем которых является компания Meta Platforms Inc., запрещённая на территории Российской Федерации
Расскажите друзьям
- Стиль жизни
Исследование: распространение капитализма привело к обнищанию населения во всем мире
Выяснилось, почему мозг китов не повреждается во время глубокого погружения
- Что было раньше
Ученые: динозавры были обречены еще до массового вымирания
- Внеземное
- Физика всего
Астрономы раскрыли новые особенности загадочных быстрых радиовсплесков в космосе
- Устройство человека
Исследование: сперматозоиды лучше плывут к яйцеклетке, когда они в группе
Установка для создания атомного лазера
Scixel
Физики создали атомный лазер, который может работать вечно
Science X
Инженеры научили предметы левитировать с помощью звуковых волн
East News
Большой адронный коллайдер разогнался до беспрецедентного уровня энергии
Shutterstock
Ученые объяснили, почему рыба морской дракон выглядит так странно
Solar Dynamics Observatory
Орбитальная обсерватория сняла эпическое видео транзита Луны по диску Солнца
Хотите быть в курсе последних событий в науке?
Оставьте ваш email и подпишитесь на нашу рассылку
Ваш e-mail
Нажимая на кнопку «Подписаться», вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Великие открытия и изобретения всех времен и народов
Автор не указан
1001 изобретение : бессмертное наследие мусульманской цивилизации : [16+: пер. с англ.]
Эксмо, National geographic, 2016, 351 стр.
Книга «Тысяча и одно изобретение: бессмертное наследие мусульманской цивилизации» представляет собой значительный вклад в историческое осмысление научного и технологического аспектов мусульманской цивилизации и напоминание о том, в каком долгу мы, со…
Баррат Д.
Последнее изобретение человечества : искусственный интеллект и конец эры Homo sapiens : [0+ : пер. с англ.]
Альпина нон-фикшн, 2015, 303 стр.
За каких-то десять лет искусственный интеллект сравняется с человеческим, а затем и превзойдет его. Корпорации и государственные структуры по всему миру, конкурируя между собой, вкладывают миллиарды в развитие искусственного разума. Но что ждет нас д…
Бахир В. М.
Электрохимическая активация: изобретения, техника, технология: В. М. Бахир.
Вива-Стар, 2014, 511 стр.
В книге рассмотрены теоретические представления и гипотезы о природе обнаруженного автором в семидесятых годах прошлого века явления электрохимической активации веществ. Приведена информация о наиболее значимых изобретениях в области электрохимическо…
Берк Д.
Пинбол-эффект: от византийских мозаик до транзисторов и другие путешествия во времени: Джеймс Берк: пер. с англ. И. Форонова.
Издательство Студии А. Лебедева, 2012, 454 стр.
Эта книга — об удивительной и захватывающей истории научно-технического прогресса. На множестве примеров Джеймс Берк доступно и наглядно показывает, по какой замысловатой траектории порой движется наука и как открытия вековой и более давности приводя…
Ивашкова Т. Б., Ратина А. А., Ульяненкова М. С.
Величайшие изобретения и открытия : всех времен и народов : [12+
ОГИЗ, АСТ, 2014, 207 стр.
Эта книга посвящена величайшим изобретениям в истории человечества – тем, которые преобразили мир, наделили невероятными способностями его обитателей и открыли новые горизонты науки и техники. Люди изобрели парус и смогли легко двигаться по воде с по…
Волосецкий А. В.
Изобретения и открытия : иллюстрированный путеводитель : [6+]
Э, 2016, 95 стр.
Если вы любопытны и изобретательны, то приготовьтесь, ведь вы узнаете о самых интересных открытиях, которые навсегда изменили наш мир! Оглянитесь вокруг, и вы увидите результат десятков, сотен и даже тысяч открытий изобретений, сделанных в разное вре…
Автор не указан
Всеобщая история изобретений и открытий: [авт.-сост. И. Ачкасова и др.].
Эксмо, 2011
История изобретений и открытий — это бесконечная одиссея человеческой мысли, опыта, мудрости, вдохновения. В этой многогранной книге соседствуют гений и случай, кропотливые труды и мгновенные озарения, многолетние исследования и молниеносные открытия…
Автор не указан
Всеобщая история изобретений и открытий
Эксмо, 2012
История изобретений и открытий изначально связана с большой наукой выживания человека сначала в суровых условиях дикой природы, а затем в не менее жестоких условиях цивилизации. Толчком к новым открытиям, стимулом для изобретений становились и жестка…
Горелик Г. Е.
Кто изобрел современную физику? : от маятника Галилея до квантовой гравитации
Corpus, АСТ, 2013, 331, [1] стр.
Современная наука родилась сравнительно недавно — всего четыре века назад, в эпоху Великой научной революции. Причины этой революции и отсутствие ее неевропейских аналогов до сих пор не имели признанного объяснения. А радикальность происшедшего ясна…
Гугнин В. А.
Российские изобретатели XXI века
Питер, 2016, 429, [2] стр.
Сегодня на отечественных предприятиях, в научно-исследовательских институтах трудятся выдающиеся специалисты. Эта книга описывает жизнь и деятельность пяти российских конструкторов – заслуженных, уважаемых специалистов, подаривших отечественному маши…
Зигуненко С. Н.
Великие открытия
Астрель, 2004, 510, [1] стр.
Эта книга из серии «Великие и знаменитые» посвящена самым значительным открытиям, совершенным человечеством. Вы узнаете о древнейших открытиях, сделанных первобытными людьми, о подвигах первопроходцев, которые подчас жертвовали жизнями ради обнаружен. ..
Золотинкина Л. И.
Летопись жизни и деятельности Александра Степановича Попова : [посвящ. 150-летию со дня рождения]
Издательство СПбГЭТУ, 2008
Представлен жизненный путь Александра Степановича Попова, выдающегося ученого-физика, изобретателя радио, основоположника радиотехники, почетного инженера-электрика.
Биография ученого излагается на основе кропотливых архивных изысканий и обширного фа…
Кирлиан В. Х.
В мире чудесных разрядов: В. Х. Кирлиан, С. Д. Кирлиан: сост. В. А. Лотоцкая.
Просвещение-Юг, 2009, 145 стр.
В предлагаемом издании всемирно известных ученых, кубанских изобретателей супругов В.Х. Кирлиан и С.Д. Кирлиан представлены результаты исследований по слаботочному газовому разряду, происходящему с поверхности тел различной электрической природы и ге…
Колесников А. П.
История изобретательства и патентного дела: Важнейшие события и факты в истории отеч. изобретательства: А.П. Колесников: Рос. агентство по пат. и товар. знакам, Информ.-изд. центр.
ИНИЦ Роспатента, 2002, 283 стр.
Книга содержит краткое описание важнейших событий и факторов в истории развития технического творчества и патентного дела в России до 1917 г., в становлении и развитии изобретательства и рационализации в СССР в 1917-1922 гг. и в организации патентной…
Лейн Н.
Лестница жизни. Десять величайших изобретений эволюции: Н. Лейн: пер. с англ. П. Петрова.
АСТ, CORPUS, 2014, 527 стр.
Как возникла жизнь? Откуда взялась ДНК? Почему мы умираем? В последние десятилетия ученые смогли пролить свет на эти и другие вопросы происхождения и организации жизни. Известный английский биохимик реконструирует историю всего живого, описывая лучши…
Логвинов В. В.
Открытия и достижения науки и техники за последние 570 лет : летопись, 1440 — 2010 : свыше 12 000 событий
ЛЕНАНД, 2015, 861 стр.
В предлагаемой книге даны краткие описания наиболее значительных и интересных событий в истории естествознания и техники за период с 1440 по 2010 гг. , представленные в форме Летописи, где информация систематизирована по общепринятым направлениям и об…
Минаева О. Д.
Иван Петрович Кулибин, Иван Иванович Ползунов, Ефим Алексеевич и Мирон Ефимович Черепановы : [12+]
Комсомольская правда, 2016, 93, [1] стр.
Первый русский академик М. В. Ломоносов написал ставшие хрестоматийными строки о собственных «быстрых разумом Невтонах», которых может рождать Российская земля. Эти строки оказались провидческими. Они как нельзя лучше относятся к гениальным русским и…
Нечаев С.Ю.
Удивительные открытия
ЭНАС, 2012, 207 стр.
Вся история человечества — это история непрестанного постижения тайн мира. Шаг за шагом, ступень за ступенью человек поднимается к вершинам знаний. И на этом трудном пути совершает новые и новые открытия.
Рассказать обо всех открытиях невозможно — их…
Низовский А. Ю.
Сто великих чудес инженерной мысли: А. Ю. Низовский.
Вече, 2011, 426 стр.
За два последних столетия научно-технический прогресс совершил ошеломляющий рывок. На что ранее человечество затрачивало века, теперь уходят десятилетия или всего лишь годы. Данная книга из серии «100 великих» рассказывает о чудесах инженерной мысли …
Автор не указан
Открытия и изобретения : [6+
Росмэн, 2015, 47 стр.
Мир сегодня был бы совсем другим, если бы не тяга человека к познанию, к совершению открытий и если бы не его способность применить эти знания на деле, создавая удивительные изобретения. С древних времен и до наших дней человеческий ум породил такое …
Рябинина Т., Науменко М., Пестерева Е.
Открытия. Изобретения : [для среднего школьного возраста
ОЛМА Медиа Групп, 2013, 304 стр.
Энциклопедия ОЛМА «Открытия. Изобретения» знакомит читателя с историей основополагающих открытий, преобразовавших мир. Увлекательные статьи, насыщенные фактическими данными и интересными иллюстрациями, станут источником дополнительных знаний для к…
Петропавловская И. А.
Летопись инженерной и научной деятельности почетного академика В. Г. Шухова: И. А. Петропавловская: отв. ред. Ю. М. Батурин ; Рос. акад. наук, Ин-т истории естествознания и техники им. С. И. Вавилова, Комис. по разраб. науч. наследия В. Г. Шухова, Междунар. Шухов. фонд.
Фестпартнер, 2014, 415 стр.
Книга посвящена вкладу выдающегося отечественного инженера-механика, изобретателя и ученого, почетного академика Владимира Григорьевича Шухова (1853-1939) в разработку проблем механики, гидротехники, теплотехники, нефтегазовой, строительной и других …
Автор не указан
Русские ученые и изобретатели : [для среднего школьного возраста : 6+
Махаон, Азбука-Аттикус, 2015, 124, [1] стр.
Кто основал Российскую академию наук? Где Яблочков демонстрировал свою систему освещения? Из каких двух слов состояла первая в мире радиограмма? Где применялся иконоскоп Зворыкина? Когда появился первый проект московского метро? Кто отправил в полет …
Рыжов К. В.
Сто великих изобретений
Вече, 2000, 527 стр.
Перед вами уникальная книга, в которой развитие человечества показано через историю великих изобретений: от первых примитивных орудий труда до современных компьютерных сетей. В ста очерках автор правдиво и детально рассказал о нелегком пути, который …
Рылев Ю. И.
6000 изобретений XX и XXI веков, изменившие мир: Юрий Рылев.
Эксмо, 2012
Данное издание представляет собой энциклопедию изобретений и инноваций, сделанных в XX и XXI веках. Точные даты, имена ученых и новаторов и названия изобретений дадут полное представление о том, какой огромный скачок человечество сделало за 110 лет. …
Рымаренко О. С.
Леонардо да Винчи. Великие изобретения и открытия
Эксмо, 2012, 235, [4] стр.
Математика, анатомия, механика, гидротехника, военное искусство, авиастроение и архитектура — вот далеко не полный список научных интересов Леонардо да Винчи. На страницах книги исследования и открытия Леонардо в этих областях сравниваются с достижен…
Рымаренко О. С.
Леонардо да Винчи. Жизнь и открытия: [Рымаренко О. С.].
Эксмо, 2013, 239 стр.
Математика, анатомия, механика, гидротехника, военное искусство, авиастроение и архитектура — вот далеко не полный список научных интересов Леонардо да Винчи. На страницах книги исследования и открытия Леонардо в этих областях сравниваются с достижен…
Рьедматтен Э.
Изобретения XXI века, которые изменят нашу жизнь: [пер. с англ.]: Эрик де Рьедматтен.
Наше слово, Эксмо, 2009
Вы хотите знать, когда на Марсе появится первая наша обитаемая база или когда будет изобретено лекарство от рака? Когда будет закрыта последняя бензоколонка и открыта планета, на которой есть жизнь? На каком транспорте люди будут ездить через несколь…
Самин Д. К.
Сто великих научных открытий : [16+]
Вече, 2012, 473, [6] стр.
В пору становления науки ею занимались лишь преданные одиночки, а полученные ими результаты долгое время не считались обязательными для всех. Но именно научный метод преобразовал наш мир, и именно на основе успехов этого метода наука дала человеку вл…
Автор не указан
Самые знаменитые изобретатели России
Вече, 2002, 479 стр.
Новая книга серии `Самые знаменитые` — о великих русских новаторах, изобретателях и первопроходцах техники. Многие технические средства, впервые появившиеся в истории человечества, были изобретены именно в России: паровая заводская машина, электричес…
Селезнева Н. В.
Покорение космического пространства. Эпопеи советского изобретателя: [о В. П. Селезневе]: Н. В. Селезнева.
URSS, Либроком, 2012, 360 стр.
В предлагаемой книге описывается богатая приключениями жизнь Василия Петровича Селезнева — крупного ученого, теоретика авиационно-космической навигации. Во время войны и в мирные годы Селезнев всегда брался за решение актуальных для страны проблем ав…
Ситников В. П.
Кто есть кто в мире открытий и изобретений: В. П. Ситников, Г. П. Шалаева, Е. В. Ситникова.
АСТ, Слово, Полиграфиздат, 2011, 351 стр.
Кто первым совершил «Хождение за три моря»? Как возникли цифры? Кто изобрел колесо? Кто придумал карандаш? Кто изобрел самолет? Где появились куклы? Кто придумал самый первый компьютер? Можно ли построить дом из стекла? Ответы на эти и другие вопросы. ..
Соколов Д. Ю.
Необычные изобретения. От Вселенной до атома: Д. Ю. Соколов.
Техносфера, 2013
В этой книге говорится о том, что окружающий нас мир создан благодаря изобретательской деятельности природы и человека.
Космос, Земля и сама Жизнь, многие произведения литературы, живописи, музыки и кинематографа, способы разрешения критических ситуа…
Аксенова С. В., Одинцов Д. С., Пакалина Е. Н.
Сто великих русских изобретений
Вече, 2008, 318 стр.
Они стали символами своего времени: Кулибин и Мичурин, Менделеев и Яблочков, Ильюшин и Королев… Мы говорим о них без имени и отчества, и все вокруг понимают, о ком идет речь. А вот знаем ли мы о делах и жизни этих людей в той мере, в какой они того…
Фейгин О. О.
Никола Тесла: наследие великого изобретателя: Олег Фейгин.
Альпина нон-фикшн, 2012, 324, [2] стр.
Знаете ли вы о загадке башни Ворденклиф? А что за таинственное лучевое оружие предлагал ведущим державам мира гений электротехники Никола Тесла? Эти и многие другие изобретения великого ученого овеяны мифами и легендами, и непрофессиональному ученому. ..
Фейгин О. О.
Никола Тесла: великие изобретения и открытия: Файг О.
Эксмо, 2012, 256 стр.
Современники называли Николу Тесла «человеком, который изобрел XX век». Согласитесь, подобное признание дорогого стоит. Кем был на самом деле самый загадочный ученый прошлого столетия? Пророком, мысли которого повлияли на нашу жизнь, сделав ее комфор…
Фридман М.
Десять величайших открытий в истории медицины: [пер. с англ.]: Мейер Фридман, Джеральд Фридланд.
КоЛибри, Азбука-Аттикус, 2011, 430, [1] стр.
В истории медицины были открытия, без которых она никогда не стала бы современной наукой, способной порой творить настоящие чудеса и вылечивать даже самые тяжелые болезни. Именно о таких открытиях и рассказывают известные американские врачи кардиолог…
Шапкин В. И.
Радио: открытие и изобретение:наука, техника, социум: В. И. Шапкин.
Музей радио, ДМК Пресс, 2005, 190 стр.
Книга В.И. Шапкина из собрания нашей библиотеки написана образным языком и раскрывает «научные, технические и социальные аспекты открытия и изобретения Радио в мире и России».
Щербаков В. В.
Голубицкий: [изобретатель первых рос. телефонов]: Вячеслав Щербаков.
Фридгельм, 2008, 287 стр.
Эта книга о полной драматизма судьбе Павла Михайловича Голубицкого (1845-11911), автора первых российских телефонов, обладателя многих патентов. В книге использованы материалы из двух монографий, наиболее полно освещающих его творчества, а также фраг…
Автор не указан
Энциклопедия открытий и изобретений человечества: энциклопедия: Е. В. Кузина, О. В. Ларина, Т. В. Титкова, О. А. Щеглова.
Дом славян. кн., 2006, 702,[1] стр.
Книга включает в себя статьи об открытиях и изобретениях человечества с древнейших времен по наши дни. Географические, физические, химические, биологические и прочие открытия и изобретения распределены по отраслям знания. Из книги каждый сможет узнат…
#VisitCzechRepublic
За последние 100 лет чешская наука дала миру огромное количество знаний. Особенно она добилась успехов в технической и научной областях, и возможно вы будете удивлены тем, какие открытия и изобретения имеют чешские корни. Ученые из регионов Чехии, Моравии и Силезии участвовали во многих исследованиях и проектах по всему миру. Благодаря чешским ученым появились контактные линзы, искусственные кровеносные сосуды или, например, удалось искоренить натуральную оспу.
Нановолокна
В 2003 году по всему миру распространилась сенсационная новость: в Техническом университете в г. Леберец открыли технологический процесс промышленного производства полимерных нановолокон и, в сотрудничестве с либерецкой компанией «Elmarco», уникальную технологию их производства – наноспайдер. Руководителем исследовательской группы университета был профессор Олдржих Йирсак (* 1947). Волокна, видимые только под микроскопом и в тысячу раз тоньше волоса, используются, например, в медицине (материал для искусственных кровеносных сосудов, при лечении ожогов или производстве масок; материал из нановолокон не пропускает бактерии или вирусы, но молекулы кислорода легко проходят через него). Нановолокна, которые специалисты считают материалом третьего тысячелетия, также используются в авиационной, автомобильной и швейной промышленности. Вы можете изготовить образец нановолокон в science центре iQpark в г. Либерец или в Большом мире техники в г. Острава.
Группы крови
Ян Янский (1873–1921) был крупным чешским неврологом и психиатром, профессором Карлова университета в Праге. Мировую известность ему принесло в 1906 году открытие, что кровь человека может быть разделена на четыре основные группы в соответствии с определенными различиями в свойствах кровяных телец, которым он присвоил римские цифры I, II, III и IV. Аналогичное открытие в тоже время было сделано венским биологом и патологом Карлом Ландштейнером (1868–1943): в 1900 году он даже описал три группы крови. Несмотря на то, что мир признал приоритет Янского, Нобелевскую премию в 1930 году за свое открытие получил Ландштейнер. Также используется обозначение Ландштейнера A, B, AB и 0. Так или иначе, Чехия ничего не потеряла: Мать Ландштейнера была родом из чешского города Простеёв.
Полярография
В 1924 году физико-химик Ярослав Гейровский (1890–1967) вместе со своим японским учеником Масузо Шиката создал устройство для регистрации зависимости тока от напряжения во время электролиза образца с использованием капельного электрода. Полярография позволяет получить информацию о типе и количестве веществ, содержащихся в растворе, например, для измерения содержания кислорода в атмосфере, диоксида серы в дымовых газах или токсичных металлов в воде. Сейчас компьютерные полярографы присутствуют в каждой химической лаборатории, они также используются в биологии, фармацевтике или биохимии. Профессор Гейровский был первым чехом, который в 1959 году получил Нобелевскую премию по химии за свое открытие. Но ему пришлось достаточно долго ждать ее, поскольку в общей сложности он был номинирован восемнадцать раз. Тем временем метод претерпел ряд технических усовершенствований и модернизаций, о чем напоминает выставка, отражающая историю Карлова университетав г. Прага.
Искоренение натуральной оспы
Основатель современной чехословацкой школы эпидемиологии Карел Рашка (1909–1987) был профессором гигиены, который в 1963 году стал директором секции инфекционных заболеваний Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в Женеве. Он разработал метод эпидемиологической бдительности, который в настоящее время является основой защиты от эпидемий, а также имеет большие заслуги в полном искоренении натуральной оспы во всем мире. Однако на своей родине Рашка столкнулся с коммунистическим режимом: в 1970 году он был отстранен от руководства Институтом эпидемиологии и микробиологии, ему пришлось покинуть место своей работы, а власти даже отказали ему в выплате пенсии.
Контактные линзы и силон
Около пяти сотен лет назад появились самые старые задокументированные упоминания о попытках исправить дефекты глаз с помощью линз. Во времена профессора Отто Вихтерле (1913–1998), основателя макромолекулярной химии, линзы уже существовали, но они делались из стекла и твердых негибких пластмасс. Чешский ученый и изобретатель, в основном работавший в области макромолекулярной органической химии, интересовался синтезом гидрофильных гелей, с целью найти подходящий материал для глазных имплантатов. Поскольку Министерство здравоохранения отменило его исследование, Вихтерле начал работать над использованием геля в домашних условиях. Свое первое устройство для производства гелевых контактных линз он собрал буквально на коленке. В наши дни известное «устройство для изготовления линз» выставлено в Национальном техническом музее г. Прага; об исследованиях профессора Вихтерле здесь напоминает специальная выставка.
И в его случае коммунистический режим отличился, так как он продал патент Америке без его ведома и за небольшую часть цены продажи; в результате чего Чехословакия потеряла около миллиарда долларов. Один из самых важных чешских ученых дождался заслуженной награды только после ноября 1989 года, когда он был избран президентом Чехословацкой академии наук. Среди других 150 его изобретений, больше всего прославилось искусственное полиамидное волокно – силон.
Искусственные сосуды
Тонкие гибкие трубки или искусственные сосуды, пропитанные коллагеном, которые в настоящее время являются само собой разумеющимся в медицине, в свое время переписали учебники сосудистой хирургии. Они были изобретены командой ученых и врачей под руководством хирурга Милана Крайичека (1933–2016). Он занимался исследованиями и разработками в области сосудистых протезов и ему принадлежит ряд приоритетов и патентов в этой области. Разработкой искусственных сосудов занимается Технический университет в г. Либерец.
Противовирусные препараты: лекарства для всего мира
Профессор Антонин Голы (1936–2012) считается одним из величайших чешских ученых. Химик и естествовед смог довести исследование до стадии практической реализации и вместе со своей командой разработал лекарства против серии вирусных заболеваний, таких как, например, натуральная оспа, опоясывающий лишай, вирусное воспаление слизистых оболочек и вирусный гепатит типа B. В сотрудничестве с американской фармацевтической компанией «Gilead Sciences» ему удалось успешно преобразовать в лекарственную форму препараты, применяемые при лечении ВИЧ / СПИДа. За лицензионные сборы и патенты компания «Gilead Sciences» платит Институту органической химии и биохимии примерно два миллиарда крон в год.
50 лет науке и научному письму
CASW отметила свои первые полвека торжественным торжеством, состоявшимся в Вашингтоне, округ Колумбия, 17 апреля 2010 г. , в котором приняли участие журналисты, ученые, авторы и гости. Празднование 50-летия включало в себя сборник «50 научных саг за 50 лет», подготовленный тогдашним казначеем Аланом Бойлом, что вызвало оживленную дискуссию среди читателей и вдохновило на вдумчивые комментарии по поводу знаменательного события.
Филип Боффи возглавляет группу, в которую входят лауреат Нобелевской премии Кэрол Грейдер, Джейн Лубченко из NOAA, Марсия МакНатт из Геологической службы США и Гарольд Вармус
Алан Бойл, казначей CASW и научный редактор MSNBC.com, 2010 г.
Как вы подытоживаете последние 50 лет открытий в науке, технике, технике, медицине и математике? Такая задача была бы пугающей для любого человека, но, к счастью, у нас есть огромная толпа поклонников науки, которые могут помочь с этой задачей.
Составление 50 лучших научных саг — один из способов, которым Совет по развитию научного письма планирует отметить свое 50-летие в 2010 году. Совет начал свою работу в 1960, после запуска первого спутника, чтобы помочь исследователям и писателям рассказать о новой эре в науке и технологиях, которая тогда зарождалась.
Конец года — подходящее время для обзора основных моментов за последние 12 месяцев, а конец десятилетия дает возможность оглянуться на главные события предыдущих 10 лет. Но шанс на 50-летнюю перспективу выпадает не так уж часто, поэтому правила должны быть другими.
В этом списке мы сосредоточимся на вехах исследований в науке и смежных с ней областях — тех вещах, которые были освещены на ежегодных встречах CASW «Новые горизонты в науке». Мы также собираемся сфокусироваться на широких темах, которые на протяжении многих лет появлялись в заголовках.
Чтобы составить список из 50 научных саг, равномерно распределенных по пяти десятилетиям, вам нужно объединить одни разработки и разделить другие. Например, один пункт в этом списке охватывает пять десятилетий физики элементарных частиц, а не менее восьми пунктов документируют революцию в генетике.
Вы не найдете списков событий в области науки, космоса и медицины, которые могли бы вызвать громкие заголовки, но не связаны с достижениями в исследованиях — например, катастрофа шаттла «Челленджер» 1986 и трагедия Колумбии в 2003 году. Однако мы включаем запуск спутника в 1957 году отчасти потому, что он, казалось, послужил подходящим началом для исторической временной шкалы CASW.
1957
1. Спутники: Россия запускает спутник, открывая космическую гонку. В ответ Америка запустила в 1958 году «Эксплорер-1» — первый спутник, принесший значительную научную отдачу, а именно открытие радиационного пояса Ван Аллена. Первый успешный метеорологический спутник (TIROS 1) и первый спутник связи (ECHO) были запущены в 1919 г.60. Космическая гонка и спутниковая революция дали толчок научному и техническому прогрессу и создали повышенный спрос на освещение научных новостей.
1960
2. «Таблетки» : Представлен первый оральный контрацептив . Одобрение Эновида-10 Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов открыло эру «таблеток». Немногие лекарства оказали такое широкое влияние на общество и социальные нормы.
3. Лазер: Введен в эксплуатацию первый рабочий лазер. Оптический рубиновый лазер Теодора Меймана стал продолжением более ранних исследований Чарльза Таунса и Артура Шавлова, которые разработали первый мазер (микроволновое усиление за счет стимулированного излучения) в 1919 году.54. В фильме 1964 года «Голдфингер», возможно, он изображался как луч-убийца, но у устройства появились удобные для пользователя приложения, начиная от глазной хирургии и заканчивая DVD-плеерами и кассами в супермаркетах.
1961
4. Взлом кода ДНК: Биохимик Маршалл Ниренберг и его коллеги публикуют первую из серии статей, в которых излагается, как генетический код ДНК транслируется внутри клетки. Взлом кода, основанный на открытии Уотсоном и Криком двойной спирали ДНК почти десятилетием ранее, открыл путь грядущей генетической революции.
- Тектоника плит: Геологи Гарри Хесс и Роберт Дитц предполагают, что расширение и субдукция морского дна являются основными частями механизма тектоники плит. Это открытие привело к быстрому принятию тектонической теории, лежащей в основе крупномасштабных геологических изменений Земли. Изучение палеомагнетизма привело ученых к выводу, что магнитные полюса Земли периодически меняются местами, что является важным методом геологического датирования.
1962
6. Экологическое движение: Опубликован шедевр морского биолога Рэйчел Карсон « Тихая весна ». Экологические проблемы, озвученные в книге, помогли разжечь массовое движение, которое привело к тому, что федеральное правительство создало Агентство по охране окружающей среды в 1970 году и прекратило использование ДДТ в 1972 году.
7. Квазары: радиоисточник — открыт голландским астрономом Маартеном Шмидтом. В конце концов ученые определяют, что квазары — это компактные области в центре активных галактик, которые отмечают присутствие сверхмассивной черной дыры. Открытие стало ключевым поворотным моментом в нашем понимании галактического развития и структуры.
1964
8. Кварки и все такое: Предложена кварковая модель физики элементарных частиц. Идеи, выдвинутые физиками Мюрреем Гелл-Манном и Джорджем Цвейгом, положили начало многолетнему поиску субатомных частиц, соответствующих теории, включая частицу J/Psi (найдена в 1974 г.), бозоны W и Z (1983 г.) и топ-кварк (2004-05). Поиски продолжаются сегодня в американской лаборатории Ферми и на Большом адронном коллайдере в Европе, где ученые надеются обнаружить бозон Хиггса, последнюю частицу, предсказанную Стандартной моделью.
9. Послесвечение Большого взрыва: Космическое микроволновое фоновое излучение открыто радиоастрономами Арно Пензиасом и Робертом Уилсоном. Это достижение принесло им Нобелевскую премию в 1978 году. Фоновое излучение служит ископаемым отпечатком Большого взрыва. и помог астрономам определить геометрию Вселенной. Космический исследователь фона (COBE), запущенный в 1989 году, стал знаковой космической миссией, которая продолжила открытие Пензиаса и Уилсона путем картирования вариаций фонового излучения.
1967
10. Трансплантация сердца: Проведена первая трансплантация сердца от человека к человеку. Операция доктора Кристиана Барнарда в Южной Африке продлила жизнь его пациента всего на 18 дней, но помогла подготовить почву для быстрого прогресса в методах медицинской трансплантации. Стэнфордский кардиохирург Норман Шамуэй был одним из пионеров трансплантационной медицины, а Дентон Кули и Доминго Лиотта внесли значительный вклад в 1969 году, впервые имплантировав искусственное сердце человеку.
1969
11. Высадка на Луну: Люди совершают первую высадку на Луну. Серия миссий «Аполлон» на поверхность Луны, начавшаяся с Нила Армстронга и Базза Олдрина из «Аполлона-11», ознаменовала кульминацию десятилетней американо-советской космической гонки, а также привела к новому научному пониманию происхождения Земли и Луны.
12. Интернет: Первый узел подключен к ARPAnet, предшественнику современного Интернета. То, что началось как исследовательский проект по разработке защищенной от ядерного оружия системы связи, в конечном итоге произвело революцию в академическом обмене и, в конечном итоге, в современном обществе. Спустя двадцать лет после рождения Интернета Тим Бернерс-Ли из CERN вывел глобальную сеть на более высокий уровень, изобретя Всемирную паутину.
1970 13. Онкогены: Первый канцерогенный ген обнаружен в курином ретровирусе. В 1976 году Дж. Майкл Бишоп и Гарольд Вармус описали механизм, с помощью которого протоонкогены мутируют и вызывают рак. Это открытие принесло им Нобелевскую премию в 1989 году.
1972
сканер создан. Компьютерная томография Рентгеновские сканеры не только произвели революцию в медицинской визуализации, но и предвосхитили другие методы визуализации, такие как магнитно-резонансная томография (МРТ и функциональная МРТ), а также позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ). Такие методы нашли широкое применение в медицинской диагностике и неврологии, и даже в археологии и палеонтологии.
15. Рекомбинантная ДНК: Стэнфордский биохимик Пол Берг создает первую молекулу рекомбинантной ДНК, указывая путь к генетически модифицированным организмам и генной терапии. Метод оказался настолько мощным и противоречивым, что в 1975 году в калифорнийском конференц-центре Asilomar была проведена конференция, на которой ученые добровольно согласились с ограничениями исследований. Сама конференция Asilomar является важной вехой в научной ответственности.
1974
16. Предки человека: Палеоантрополог Дональд Йохансон обнаруживает в Эфиопии ископаемый скелет предка человека по имени Люси возрастом 3,2 миллиона лет. Находка австралопитека служит самой известной вехой в длинной череде открытий гоминидов, включая следы Лаэтоли в Танзании (1976 г.), череп Тумаи в Чаде (2002 г.) и Ардипитек в Эфиопии («Арди», найденный в 1994 г., охарактеризован в 2009).
17. Борьба с озоновой угрозой: Химики Ф. Шервуд Роуленд и Марио Молина предполагают, что хлорфторуглероды могут влиять на озоновый слой Земли. 85. Обеспокоенность по поводу ХФУ привела к поэтапному отказу от их производства в соответствии с Монреальским протоколом 1987 года. Исследование Роуленда-Молины и его последствия создали прецедент для нынешних дебатов о выбросах парниковых газов.
1976
18. Фотографии с других планет: Марсианские зонды НАСА «Викинг» совершают посадку на Марс и отправляют первые цветные фотографии с другой планеты. Двойные миссии продолжают советские миссии «Венера-9» и «Венера-10», которые передали черно-белые изображения с Венеры в 1975.
1977
19. Глубоководная жизнь: Биологи обнаружили богатую экосистему, окружающую глубоководные гидротермальные источники вдоль Галапагосского разлома. Это открытие резко изменило взгляды ученых на условия, необходимые для жизни на Земле, породило новые идеи о потенциальном подводном происхождении жизни и побудило астробиологов рассмотреть возможность существования жизни во внеземных условиях, таких как подземные океаны Европы (спутника Юпитера). ) и Энцелад (спутник Сатурна).
20. Самая дальняя граница: НАСА запускает два зонда «Вояджер» вслед за межпланетными миссиями «Пионер» и совершает грандиозное путешествие по Солнечной системе. Оба корабля пролетели мимо Юпитера и Сатурна. «Вояджер-2» пролетел мимо Урана и впервые увидел Нептун вблизи. «Вояджер-1» теперь является самым дальним объектом, когда-либо созданным людьми. Оба зонда космического корабля «Вояджер» несли «Золотой рекорд» с записями изображений Земли, звуков, речи и музыки.
1978
21. Дети из пробирки: В Англии родился первый ребенок, зачатый в результате экстракорпорального оплодотворения. Этот метод полезен для пар с проблемами фертильности. С тех пор около 3,5 миллионов «детей из пробирки» родились с помощью вспомогательных репродуктивных технологий. Но этот метод не лишен противоречий, о чем свидетельствует шумиха вокруг рождения восьмерняшек у «Октомамы» Нади Сулеман в 2009 году. метод шифрования с ключом, основанный на простой факторизации для обеспечения безопасного обмена данными. Метод шифрования служит основой для различных приложений, от военной связи до интернет-торговли.
1980
23. Прощай, оспа: Всемирная организация здравоохранения сообщает, что оспа исчезла во всем мире. Инфекционное заболевание на протяжении столетий унесло жизни неисчислимых миллионов людей, и его искоренение с помощью повсеместной вакцинации стало высшим достижением в области общественного здравоохранения.
24. Астероид-убийца: Луис и Вальтер Альварез предполагают, что причиной мелово-третичного вымирания, которое уничтожило динозавров 65 миллионов лет назад, был космический удар. Эта гипотеза послужила основой для дальнейшего научного изучения причин великих вымираний. Космические воздействия, а также последствия изменения климата стали рассматриваться как основные факторы древних вымираний.
25. Космическая инфляция: Алан Гут выдвинул инфляционную теорию большого взрыва для объяснения кажущихся противоречий в научной модели создания Вселенной. Последующие наблюдения поддержали инфляцию как ведущее объяснение того, что произошло сразу после возникновения Вселенной, чтобы создать семена космической структуры.
1983
26. Выявлен ВИЧ: французских врачей выделили вирус, вызывающий СПИД. Открытие вируса иммунодефицита человека положило начало постоянным усилиям по разработке методов лечения болезни, которая в то время считалась смертным приговором.
27. Evo-devo: Исследователи из Университета Базеля и Университета Индианы независимо друг от друга обнаружили гомеобоксные последовательности ДНК в генах, которые регулируют модели развития широкого спектра организмов. Такая работа помогла проложить путь к исследованиям эволюционного развития («эво-дево»), которые пролили свет на то, как взаимосвязаны разные виды.
1984
28. Декодеры ДНК: Метод полимеразной цепной реакции для анализа ДНК разработан Кэри Муллисом, получившим Нобелевскую премию в 1993 за открытие. ПЦР-анализ стал основой современных генетических исследований, затрагивающих самые разные области, от медицины и эволюционной биологии до криминологии.
29. Теория струн: Начало первой суперструнной революции. Теоретики предполагают, что теория струн — идея о том, что самые фундаментальные составляющие материи можно рассматривать как крошечные струны, вибрирующие в многомерном пространстве, — могла бы устранить несоответствия между общей теорией относительности и квантовой физикой. Первая суперструнная революция (1984-85) создали прецедент второй революции суперструн (1994-97). Даже сегодня теория струн вызывает споры о том, может ли она быть «теорией всего»… или «теорией ничего».
1985
30. Нанотехнологии: Бакминстерфуллерен создан в лаборатории Робертом Керлом, Гарольдом Крото и Ричардом Смолли. Молекула C60, похожая на футбольный мяч, была первой из нескольких искусственных углеродных конструкций, которые проложили путь для инноваций в нанотехнологиях, таких как углеродные нанотрубки. Другие инновации в области нанотехнологий, такие как наночастицы золота и квантовые точки, по-видимому, имеют медицинское применение, но нанотехнологии также вызывают медицинские опасения.
1986
31. В поисках комет: Европейская миссия Джотто наблюдает за кометой Галлея вблизи. Впервые людям дали возможность взглянуть на источник одного из самых драматических проявлений в небе — и, согласно некоторым теориям, изначальный источник вещества жизни. Кометные исследования продолжились миссией Deep Impact 2005 года, которая выпустила «пулю» в сердце кометы, и миссией Stardust, которая доставила образцы кометной пыли обратно на Землю в 2006 году.0003
32. Высокотемпературные сверхпроводники: Карл Мюллер и Йоханнес Беднорц открыли первый высокотемпературный сверхпроводник. Это достижение принесло им Нобелевскую премию в 1987 году. В конечном итоге высокотемпературные сверхпроводники можно будет использовать для более эффективной передачи энергии и движения транспортных средств.
1994
33. Наблюдение за космической катастрофой: Комета Шумейкера-Леви 9 врезается в Юпитер во время одного из самых популярных астрономических событий столетия. Это был первый случай, когда астрономы заранее предсказали планетарное столкновение. Это событие также оказало влияние на нашу собственную планету, подстегнув усилия по каталогизации околоземных астероидов и оценке угрозы, которую они могут представлять.
34. Квест по квантовым вычислениям: Американский математик Питер Шор демонстрирует теорему для процедуры, которую можно использовать для взлома криптографического кода RSA с помощью компьютера, основанного на явлениях квантовой интерференции. Такой квантовый компьютер обсуждался в 1980 году Полом Бениоффом, а годом позже Ричардом Фейнманом. С тех пор исследователи работали над созданием квантовых вычислительных устройств. В 2007 году канадская компания D-Wave заявила, что построила первый практичный квантовый компьютер, но другие исследователи сомневались, действительно ли это устройство было квантовым компьютером. В 2009Google объявил, что технология D-Wave будет включена в его новую систему распознавания изображений.
1995
35. Math milestones: More than 350 years after Fermat’s Last Theorem was proposed, British mathematician Andrew Wiles proves the claim that x n + y n = z n работает для целых чисел, только если n меньше 3. С трудом добытое доказательство принесло Уайлсу приз в размере 50 000 долларов. Восемь лет спустя русский математик-затворник Григорий Перельман доказывает еще одну давнюю загадку, гипотезу Пуанкаре, но отказывается от приза в 1 миллион долларов, а также от Филдсовской медали, высшей награды в области математики.
36. Планеты пришельцев: Астрономы обнаружили первую внесолнечную планету, вращающуюся вокруг обычной звезды 51 Пегаса. Открытие было основано на обнаружении в 1992 году «планет-пульсаров» и новаторских методах, которые на сегодняшний день использовались для обнаружения более 400 внесолнечных планет. Полученные данные привели ученых к выводу, что планеты встречаются во Вселенной гораздо чаще, чем считалось ранее.
1996
37. Первое клонированное млекопитающее: Исследователи объявляют о рождении овечки Долли, первого млекопитающего, клонированного из взрослой клетки другого животного. За этим достижением последовал ряд других клонированных видов — от собак и кошек до муллов-чемпионов и макак-резусов. Долли также спровоцировала давние политические и религиозные дебаты по поводу репродуктивного клонирования человека.
1997
38. Большой отскок на Марсе: Зонд Mars Pathfinder приземляется на Марсе, отмечая новую эру межпланетных исследований спустя два десятилетия после Viking. Pathfinder проложил путь для еще более успешных Mars Exploration Rover, Spirit и Opportunity (оба были запущены в 2003 году и приземлялись, как и Pathfinder, с помощью подушек безопасности). Миссия Pathfinder также послужила ранней вехой в общественном интересе к науке, опосредованном Интернетом.
1998
39. Темная энергия: Две группы астрономов, изучающих далекие сверхновые, определили, что расширение Вселенной ускоряется, подтверждая теоретический поворот, который Альберт Эйнштейн однажды назвал «самой большой ошибкой в моей жизни». Открытие фактора ускорения породило одну из самых больших загадок современной космологии: что такое темная энергия?
40. РНК-интерференция: Исследователи-биомедики Эндрю Файр и Крейг Мелло опубликовали исследование, показывающее, как малые молекулы РНК влияют на генетические пути у червей C. elegans, открывая новую область исследований РНК-интерференции. Терапия на основе РНК-интерференции может лечить широкий спектр заболеваний, включая СПИД, рак, болезнь Хантингтона и болезнь Альцгеймера.
41. Эмбриональные стволовые клетки человека: Выделены первые эмбриональные стволовые клетки человека. Такие клетки могут трансформироваться практически в любую ткань организма, что дает надежду на новые клеточные методы лечения. Поскольку эмбрионы были уничтожены в процессе извлечения клеток, этот процесс вызвал многолетние этические и политические дебаты, подчеркнутые ограничениями федерального финансирования в 2001 году. В 2007 году две группы исследователей использовали генетическую модификацию для преобразования обычных клеток кожи в клетки. которые, по-видимому, функционируют как эмбриональные стволовые клетки. Использование этих перепрограммированных клеток, известных как индуцированные плюрипотентные стволовые клетки или клетки IPS, может решить этические проблемы.
2001
42. Геном человека расшифрован: Государственный проект Human Genome Project и частный проект Celera Genomics одновременно публикуют первые рабочие проекты генома человека в журналах Nature и Science соответственно. В последующие годы геномный код был уточнен, предоставив богатый ресурс для изучения генетического происхождения болезней, а также для отслеживания связей в эволюционной биологии.
43. Возраст Вселенной: . Используя данные космического телескопа «Хаббл», полет воздушного шара «Бумеранг» и другие данные, астрономы определили возраст Вселенной в 13,7 миллиарда лет — эта оценка была дополнительно уточнена данными из космоса. на основе микроволнового датчика анизотропии Wilkinson.
44. Таргетная терапия рака: Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрило иматиниб, продаваемый под названием Gleevec, как первый в классе препаратов, воздействующих на химический механизм распространения рака.
2005
45. Открытие Титана: Европейский посадочный модуль «Гюйгенс» спускается сквозь дымную атмосферу Титана, спутника Сатурна, и отправляет первые снимки углеводородных рек Титана, а также его ледяной и, возможно, смолистой поверхности. Гюйгенс отправился к Титану на борту международного орбитального аппарата «Кассини», который продолжал изучать Сатурн и его спутники. Еще одним важным моментом миссии «Кассини» были наблюдения за гейзерами водяного льда на Энцеладе, что привело ученых к предположению, что покрытая льдом луна обладает подповерхностным жидким океаном и, возможно, также морскими формами жизни.
46. Планеты перестроены: Астрономы обнаружили ледяной мир в поясе Койпера, который больше, чем Плутон, что вынудило Международный астрономический союз разработать широко обсуждаемое определение термина «планета» год спустя. Согласно этому определению, Плутон и новооткрытый мир (позже названный Эридой) были реклассифицированы как карликовые планеты, отличные от восьми основных планет Солнечной системы.
47. T. rex ткань: Палеонтологи извлекают мягкие ткани из окаменелых костей Tyrannosaurus rex , опровергающий предположения о пределах сохранности окаменелостей. Анализ ткани обнаруживает наличие белков, подобных тем, что обнаружены в костях кур и страусов, что подтверждает связь между динозаврами и современными птицами.
2006
48. Экран-невидимка: Опираясь на формулу, предложенную годом ранее, две группы исследователей объявляют о создании «маскирующих устройств», которые могут нейтрализовать излучение, отраженное объектом, и защитить его от обнаружения. Однако такие устройства не так все маскируют, как плащ-невидимка Гарри Поттера. Они сделаны из метаматериалов, которые должны быть приспособлены для определенных длин волн и размеров.
2008
49. Дегустация марсианской воды: Марсоход Phoenix Mars Lander приземляется в северной полярной области Марса и впервые пробует водяной лед планеты. Ученые миссии говорят, что на изображениях ног собственного посадочного модуля зонда видны капли жидкой воды, взбаламученные во время посадки. Выводы Феникса представляют собой последнюю главу в многолетней научной оценке потенциала Марса для жизни в древние времена.
2009
50. Вода на Луне: 900:25 НАСА отправляет зонд под названием «Спутник наблюдения и зондирования лунных кратеров», или LCROSS, который врежется в Луну. Спустя несколько недель ученые сообщают, что анализ обломков после удара подтверждает наличие «значительных» запасов водяного льда. Миссия следовала показаниям более ранних зондов (Clementine, Lunar Prospector, Chandrayaan 1, Cassini) и даже лунных образцов Аполлона. Некоторые предполагали, что результаты могут привести к новому раунду лунных миссий, но по мере того, как десятилетие подходило к концу, планы НАСА относительно будущих исследований все еще находились на рассмотрении в Белом доме.
1 Научные открытия и технические достижения
Посетите NAP.edu/10766, чтобы получить дополнительную информацию об этой книге, купить ее в печатном виде или загрузить в виде бесплатного PDF-файла.
« Предыдущая: Резюме
Страница 13
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Десятилетний обзор астрономии и астрофизики 2010 г., Новые миры, новые горизонты в астрономии и астрофизике 1 (NWNH), организовал обсуждение десятилетней научной программы вокруг тем Космического рассвета, Новых миров, Физики Вселенной, и Большая научная программа. Это краткое изложение научных открытий со времен NWNH организовано по тем же категориям. Комитет подчеркивает, как и NWNH, что эти темы охватывают лишь некоторые из основных моментов необычайно богатой палитры астрономических открытий, которые простираются от нашей Солнечной системы до края наблюдаемой Вселенной и от первых мгновений космического времени до сегодняшний день.
Что касается темы космического рассвета, самые важные достижения в первой половине десятилетия были достигнуты благодаря крупным исследованиям Вселенной с большим красным смещением с помощью космического телескопа Хаббла (HST), часто использующего возможности ближнего инфракрасного и гризма Широкоугольная камера 3 (WFC3), установленная в рамках миссии по обслуживанию Хаббла в 2009 году. Эти обзоры, дополненные космическими и наземными наблюдениями на других длинах волн, значительно улучшили понимание популяций галактик в первый миллиард лет космической истории. При красном смещении z = 6-8,
___________________
1 Национальный исследовательский совет (NRC), 2010, New Worlds, New Horizons in Astronomy and Astrophysics , The National Academies Press, Washington, D.C. Страница
1400
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
область продвинулась с поразительной скоростью от первых предварительных обнаружений до надежных измерений функций светимости, которые охватывают 100-кратный или более коэффициент галактического звездообразования. Новая граница открытий находится на красных смещениях z = 9-12, в пределах 500 миллионов лет после Большого Взрыва. Галактики в эту эпоху обнаруживаются как в исследованиях больших площадей, так и в таких проектах, как CLASH Treasury Program и Hubble Frontier Fields, в которых скопления галактик используются в качестве гравитационных телескопов, позволяющих увидеть в увеличенном виде небольшие участки далекой Вселенной (рис. 1.1). Число звездообразующих галактик неуклонно растет с 9от 0326 z = 10 до z = 6, приблизительно отслеживая
. Тусклые голубые дуги — это далекие галактики, которые были увеличены и искажены искривляющей свет гравитацией массивного скопления перед ними. Шесть скоплений, наблюдаемых на беспрецедентной глубине в рамках программы Frontier Fields, служат естественными гравитационными телескопами, позволяя Хабблу открывать галактики первых полумиллиарда лет космической истории. ИСТОЧНИК: предоставлено НАСА, ЕКА и командой HST Frontier Fields (STScI).
Страница 15
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
теоретически предсказанный рост их родительских ореолов темной материи. Водородное излучение Лаймана-α от этих ранних галактик, по-видимому, быстро снижается на z > 6, что позволяет предположить, что фотоны Лаймана-α в ранние эпохи поглощаются покровом промежуточного нейтрального водорода. Спектры поглощения водорода квазаров и гамма-всплесков на z > 6 также свидетельствуют о быстром изменении прозрачности межгалактической среды в эту эпоху. Внегалактические наблюдения с помощью Большой миллиметровой решетки Atacama (ALMA) начинают указывать на потенциал спектроскопии ALMA при большом красном смещении.
Наблюдения за космическим микроволновым фоном (CMB) со спутника Planck теперь предполагают, что межгалактический водород был в основном повторно ионизирован на z ≈ 7, что несколько позже, чем предыдущие оценки, полученные с помощью микроволнового зонда анизотропии Уилкинсона (WMAP). С правдоподобной экстраполяцией светимости и красного смещения ультрафиолетовых фотонов от наблюдаемой популяции галактик с большим красным смещением оказывается достаточно для достижения реионизации к этой эпохе. Однако относительный вклад ярких и слабых галактик и потенциальный вклад рентгеновского излучения и ультрафиолетовых фотонов от аккрецирующих черных дыр остаются предметом споров. Эффективным способом решения этих вопросов является непосредственное картирование излучения и поглощения нейтрального водорода на 21 см с красным смещением в течение всей эпохи реионизации. Специально разработанные радиоэксперименты в настоящее время приближаются к чувствительности, необходимой для обнаружения предсказанных сигналов, и они продемонстрировали способность удалять загрязнения с астрофизического и земного переднего плана, которые представляют собой наиболее сложное техническое препятствие для картирования реионизации. Космологические симуляции и полуаналитические модели, включающие гравитационное скопление, гидродинамику, звездообразование и перенос излучения, играют решающую роль в увязывании наблюдаемых галактик с физическими механизмами реионизации и в предсказаниях сложных структур, ожидаемых на картах размером 21 см.
Следующие 5 лет должны ознаменоваться дальнейшим значительным прогрессом в изучении космического рассвета. Наблюдение за первыми звездами и галактиками является определяющей задачей космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), а его превосходная чувствительность в ближнем инфракрасном диапазоне и угловое разрешение позволят детально охарактеризовать z = 8-12 галактик, которые едва обнаруживаются с помощью HST. а также обнаружение галактик вплоть до предельной массы, налагаемой физикой охлаждения атомарного газа в гало темной материи. JWST также может обнаруживать отдельные сверхновые, возникающие в галактиках на этих красных смещениях и даже раньше.
В долгосрочной перспективе широкоугольный инфракрасный обзорный телескоп (WFIRST) будет выполнять съемку изображений, эквивалентную самым глубоким наблюдениям HST над территориями в сотни и тысячи раз большими; и WFIRST, и Athena помогут оценить относительный вклад галактик и активных галактических ядер в реионизацию. Эксперименты по поляризации реликтового излучения дадут более четкие ограничения на время и продолжительность эпохи реионизации. Основываясь на нынешнем поколении радиоэкспериментов, проект Hydrogen Epoch of Reionization Array (HERA) продолжается при первоначальном финансировании со стороны Национального научного фонда (NSF)9.0003
Страница 16
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Программа инноваций среднего масштаба (MSIP). При дальнейшем развитии HERA и ее преемники составят карту крупномасштабной структуры молодой Вселенной и проследят процесс, посредством которого первые галактики наполнили ее ультрафиолетовым светом.
С 2010 года количество обнаруженных экзопланет выросло с менее чем 1000 до более чем 5000, при этом большинство новых систем было создано в рамках миссии НАСА «Кеплер». Но одни только цифры преуменьшают влияние Кеплера: открыв новые окна пространства параметров, он обнаружил разнообразие планет и планетных систем, намного превосходящее то, что было известно ранее. Транзитные измерения диаметров планет, особенно в сочетании с измерениями массы на основе отслеживания лучевой скорости или изменений времени транзита, обеспечивают критическую диагностику состава экзопланет. Открытия Кеплера варьируются от плотных, богатых железом планет, таких как Меркурий, до планет из твердой породы или расплавленной лавы, до водных миров, ледяных гигантов и газовых гигантов, более пухлых, чем Юпитер и Сатурн. «Суперземли», занимающие промежуточное положение между Землей и Нептуном, были обнаружены в большом количестве, как правило, в компактных и плоских системах, состоящих из нескольких планет на почти круговых орбитах. Наиболее плотно упакованные системы Кеплера имеют четыре или пять планет, все с радиусами орбит меньше, чем у Меркурия. В других системах есть планеты, вращающиеся вокруг двойных звезд, что является естественным воплощением научно-фантастического видения мира с двумя солнцами. Небольших планет на порядок больше, чем планет-гигантов, что подтверждает общее предсказание теории аккреции ядра формирования планет. Солнцеподобные звезды в среднем содержат примерно одну планету крупнее Земли с периодом обращения менее года, а перепись Кеплера подразумевает миллиарды земноподобных миров в Млечном Пути.
Наземный транзит, радиальная скорость, микролинзирование и поиск прямых изображений также добились больших успехов за десятилетие. Наблюдения за транзитом показывают, что некоторые горячие юпитеры раздуты из-за близости к своим родительским звездам, и примерно у половины из них орбиты не совпадают с вращением их родительской звезды, что предполагает размещение в результате динамического рассеяния, а не медленной миграции или образования на месте. Высокоточные исследования лучевых скоростей теперь могут измерять звезды, движущиеся со скоростью медленного шага, и некоторые поиски теперь нацелены на более холодные звезды, для которых скалистые планеты в обитаемой зоне давали бы обнаруживаемый сигнал. В настоящее время известно несколько сильных кандидатов на такие потенциально обитаемые миры. Микролинзирование наиболее чувствительно к планетам с радиусом орбиты в несколько астрономических единиц, и к настоящему времени с помощью этого метода было обнаружено около 50 планет в 44 системах, что показывает, что в среднем на каждую звезду приходится примерно одна планета за линией снега (где может образовываться лед). в протопланетном диске) с массой от 5 M Земля и 10 М Юпитер . Текущая миссия космического телескопа Спитцера оказалась очень успешной для определения характеристик транзитных внесолнечных планет, особенно в качестве основного источника измерений теплового излучения вторичных затмений. Коронографический инструмент
Страница 17
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
человека, которые используют адаптивную оптику на 8-метровых телескопах, дают прямые изображения массивных планет вокруг более молодых звезд, исследуя границы между планетами и коричневыми карликами, а также между звездообразованием и формированием планет.
Диски из газа и пыли вокруг формирующихся звезд — это ясли, где рождаются планеты и планетные системы. Изображения протопланетных и переходных дисков в диапазоне длин волн показывают подробные структуры, которые прослеживают процесс формирования звезд и планет. При наблюдениях рассеянного света в инфракрасном диапазоне внутри больших молекулярных облаков видны протозвезды с падающими пылевыми оболочками и затемненными средними плоскостями. Ожидаемая преобразующая сила ALMA на миллиметровых волнах очевидна в ранних наблюдениях за дисками, которые исследуют динамику вращения, тонкую пространственную структуру и химический состав. Наиболее эффектно то, что диск протозвезды TW Hydrae имеет глубокую скульптуру с кольцами и промежутками, возможно, вызванными вращающимися вокруг планетами (рис. 1.2). Другие наблюдения ALMA подтверждают предсказанное исчезновение молекулярных газов на больших расстояниях, где они превращаются в твердые частицы. Наблюдения за дисками с помощью экстремально адаптивных оптических систем выявляют потоки и спиральные рукава, структура которых может быть связана с массами встроенных планет. Изображения молодой системы LkCa15 с высоким разрешением показывают кольцо из холодной пыли и газа с объектом, который может быть аккрецирующей планетой, вращающейся внутри его внутреннего зазора.
В ближайшие 5 лет на многих фронтах должен произойти прогресс. По сравнению с основной миссией «Кеплер» продолжающиеся кампании «К2» будут нацелены на большее количество звезд с большим диапазоном свойств и галактической средой, хотя и с меньшей чувствительностью к маленьким планетам или длительным периодам обращения. Поскольку он нацелен на большую территорию, K2 также находит планеты вокруг более ярких звезд, чем в основной миссии. Спутник Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), запуск которого запланирован на декабрь 2017 года, будет использовать те же методы, что и Kepler, но будет наблюдать за яркими, относительно близкими звездами по всему небу, таким образом выявляя цели, которые идеально подходят для определения радиальной скорости массы и транзитной спектроскопии. Новое поколение микролинзовых съемок значительно расширит перечень маломассивных планет на расстояниях вблизи и за пределами снеговой линии, проверяя основные прогнозы сценария аккреции ядра. Крупные наблюдательные кампании с использованием коронографических инструментов нового поколения позволят исследовать популяции и свойства газовых гигантов на больших расстояниях между орбитами. Эти инструменты и ALMA обеспечат систематическую перепись структуры протопланетных дисков. Приборы радиальной скорости в настоящее время нацелены на чувствительность 0,1 м/с, необходимую для обнаружения рефлекторного движения, вызванного земноподобными планетами вокруг солнцеподобных звезд, что требует понимания и смягчения астрофизических источников доплеровского шума. JWST обеспечит огромный скачок в чувствительности транзитной спектроскопии относительно холодных планет, включая многие цели, определенные TESS, что позволит радикально по-новому взглянуть на состав и структуру атмосфер экзопланет. Фазовые кривые также могут быть возможны, если возможно ослабление рассматриваемых в настоящее время эксплуатационных ограничений. В более длинном
Страница 18
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
РИСУНОК 1.2 Изображение, полученное с помощью Большой миллиметровой решетки Atacama (ALMA), образующего планету диска вокруг молодой солнцеподобной звезды TW Hydrae. Изображение вставки (вверху справа) увеличено в ближайшем к звезде промежутке, который находится на таком же расстоянии, как Земля от Солнца, что позволяет предположить, что из пыли и газа может появиться младенческая версия нашей родной планеты. Дополнительные концентрические светлые и темные детали представляют другие области формирования планет, расположенные дальше по диску. ИСТОЧНИК: С. Эндрюс (Гарвард-Смитсоновский CfA), ALMA (ESO/NAOJ/NRAO).
г. микролинзовая перепись планет WFIRST за пределами 1 а. Коронографические инструменты на 20–30-метровых телескопах повысят чувствительность и угловое разрешение прямых поисков изображений и спектроскопических характеристик газовых гигантов, в то время как ожидается, что коронограф WFIRST подтолкнет спектроскопию к режиму Нептунов и суперземель и продемонстрирует технология, которая в конечном итоге позволит получать изображения и спектры обитаемых миров вокруг ближайших звезд.
Страница 19
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Основываясь на открытиях 1990-х годов, в первом десятилетии 21-го века была создана «стандартная космологическая модель», ΛCDM, включающая холодную темную материю, космологическую постоянную, плоскую Вселенную и гауссовские первичные флуктуации от инфляции. Наблюдения с 2010 года проверяли эту модель гораздо более строго, чем раньше, с новыми физическими явлениями и областями красного смещения и значительно улучшенной точностью измерений. Данные реликтового излучения от WMAP, Космологического телескопа Атакамы (ACT), Телескопа Южного полюса (SPT) и особенно спутника Planck подтвердили предсказания ΛCDM в мельчайших деталях, включая длинную серию пиков акустических колебаний, запечатленных первичными звуковыми волнами. спектр мощности поляризации, ожидаемый для адиабатических начальных условий, возникающих из-за квантовых флуктуаций во время инфляции, и обнаружение стандартного отклонения 40 σ линзирования флуктуаций реликтового излучения сгруппированной темной материей переднего плана (рис. 1.3). Одним из фундаментальных результатов является четкая демонстрация «наклона» в крупномасштабном спектре мощности, подтверждающая инфляционное предсказание небольшого отклонения от «обычных» масштабно-инвариантных флуктуаций.
При меньших красных смещениях измерения барионных акустических колебаний (БАО) из Sloan Digital Sky Survey (SDSS) позволили определить 1-процентную шкалу абсолютного космического расстояния на z ≈ 0,6 и первые точные (2-3 процента) определения скорости расширения на больших красных смещениях, z ≈ 2,5. Однородный анализ больших наборов данных о сверхновых дал 1-2-процентные измерения относительной шкалы расстояний в диапазоне 0 < z < 0,8 и более низкие измерения точности до г ≈ 1,4. Модель ΛCDM воспроизводит эти процентные или субпроцентные измерения истории космического расширения от эпохи рекомбинации до наших дней. Модель также предсказывает историю скопления темной материи, которую можно измерить с помощью гравитационного линзирования и скопления галактик. Здесь согласие с наблюдениями менее четкое, а уровень систематических неопределенностей измерений выше. Существует также некоторое противоречие между значениями H0, полученными по данным CMB и BAO, и значениями, полученными по локальным измерениям расстояния.
Как и ожидалось NWNH, прямые и косвенные поиски темной материи в настоящее время достигли достаточной чувствительности, чтобы исследовать пространство основных параметров широких классов теорий слабо взаимодействующих массивных частиц (WIMP), таких как теории, основанные на минимальных суперсимметричных расширениях стандартной модели. физики элементарных частиц. Спутник γ-излучения Ферми был особенно важен, потому что он обнаруживает фотоны в диапазоне энергий, ожидаемом для типичных каналов аннигиляции вимпов, и имеет глубокий охват всего неба. Хотя были заманчивые заявления о возможных сигналах аннигиляции темной материи из галактического центра или других галактик или скоплений, ни один из этих сигналов не отличается убедительно от астрофизических источников, а отсутствие сигналов от ближайших карликовых галактик накладывает интересные ограничения на перекрестную аннигиляцию вимпов. разделы. Подземные эксперименты по прямому обнаружению имеют
Страница 20
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
РИСУНОК 1.3 ( Left ) Спектр мощности флуктуаций температуры, измеренный спутником космического микроволнового фона Planck. Этот спектр демонстрирует плоское плато под большими углами (левая часть графика) и серию колебаний, отпечатанных первичными звуковыми волнами, что прекрасно согласуется с предсказаниями модели космической инфляции, показанной красной кривой. Различия между моделью и данными, показанными на нижней панели, обычно меньше остальных неопределенностей наблюдений. Статья Planck Collaboration XIII (2016) будет опубликована в Астрономия и астрофизика в 2016 году. ( Right ) «Чирп» гравитационных волн, измеренный усовершенствованными детекторами лазерной интерферометрической обсерватории гравитационных волн (LIGO) в результате слияния двух черных дыр массой 30 солнечных на расстоянии 1,3 миллиарда световых лучей. годы. Красная и синяя кривые показывают измерения детекторов в Хэнфорде, штат Вашингтон, и Ливингстоне, штат Луизиана, соответственно. Колебания становятся более быстрыми по мере того, как две черные дыры теряют орбитальную энергию и скручиваются вместе, заканчиваясь, когда их горизонты событий сливаются, и новая, более массивная черная дыра «уходит» в состояние покоя. При максимальной силе эти гравитационные волны растягивают и сжимают 4-километровые плечи детекторов LIGO на расстояния 4 × 10 −18 метров, в 1000 раз меньше ядра атома. ИСТОЧНИК: ( Left ) Предоставлено ESA и Planck Collaboration. ( справа) Предоставлено Нилом Корнишем, Университет штата Монтана.
дал несколько заявленных сигналов, но ни один из них еще не убедил сообщество в целом, и другие эксперименты теперь исключают значительные области пространства параметров суперсимметричных частиц. Большой адронный коллайдер (БАК) подтвердил драматическим открытием бозона Хиггса центральную опору стандартной модели физики элементарных частиц, но еще не продемонстрировал доказательств суперсимметрии или других расширений стандартной модели, которые могли бы объяснить темноту. иметь значение.
Нейтринная астрофизика добилась значительных успехов (и получила Нобелевскую премию по физике 2015 года), включая точные измерения многих параметров, описывающих сектор нейтрино. Верхние пределы массы нейтрино из космологических данных сейчас приближаются к нижним пределам, установленным данными о нейтринных осцилляциях. Самым драматическим недавним событием в нейтринной астрономии стало обнаружение в ходе эксперимента IceCube нескольких десятков нейтрино в петаэлектронвольтном (ПэВ) диапазоне энергий, направления прихода которых разбросаны по большей части доступного неба. Это первые известные астрофизические нейтрино из источников, отличных от Солнца и Сверхновой 19.87A, и их открытие открывает вид на новых посланников из высокоэнергетической вселенной.
Страница 21
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
На сегодняшний день самым драматическим астрономическим достижением века является обнаружение гравитационных волн от сливающихся черных дыр на расстоянии 400 Мпк во время первого научного запуска усовершенствованной лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO) (рис. 1.3). Это открытие следует за десятилетиями работы по созданию инструментов, которые могут измерять смещения в 10 000 раз меньше атомного ядра, раздвигая крайности квантовой оптики, машиностроения и обработки сигналов. NWNH ожидала обнаружения гравитационных волн в этом десятилетии на основе улучшения чувствительности LIGO и экспериментов по синхронизации пульсаров. Тем не менее, обнаружение такого сильного сигнала на столь раннем этапе передовых операций LIGO поразительно. Это открытие подтвердило некоторые из самых экзотических предсказаний общей теории относительности Эйнштейна и продемонстрировало, что 30 черных дыр массой Солнца существуют и образуют тесные двойные системы, что слияния черных дыр вызывают всплески гравитационных волн, которые соответствуют предсказаниям моделирования численной теории относительности и аналитических исследований. расчеты кольца слившегося остатка и что интерферометрические методы, впервые разработанные LIGO, соответствуют задаче обнаружения астрофизических источников гравитационных волн. Что наиболее важно для будущего, это открытие убедительно свидетельствует о том, что источники в диапазоне чувствительности LIGO довольно распространены и что наблюдения гравитационных волн быстро откроют новое окно для некоторых из самых энергетических явлений в космосе. Космические обсерватории гравитационных волн могут исследовать различные явления в диапазонах частот, недоступных с Земли, и они могут проверять предсказания общей теории относительности о пространстве-времени черных дыр с чрезвычайно высокой точностью.
В течение следующих 5 лет ожидается множество улучшений, которые могут укрепить или бросить вызов нынешнему пониманию физики космоса. Эксперименты по реликтовому излучению нацелились на обнаружение отчетливо искривленной картины поляризации, вызванной первичными гравитационными волнами, которая напрямую исследовала бы физику в эпоху, когда наблюдаемая сегодня Вселенная занимала объем меньше грейпфрута. Текущий обзор Dark Energy Survey (DES) и обзор Subaru Hyper-Suprime Camera (HSC) увеличат точность измерений кластеризации материи со слабыми линзами до 1-процентного уровня, сравнимого с текущими измерениями истории расширения. Спектроскопический прибор темной энергии (DESI), наблюдения которого планируется начать в 2019 году., будет отображать трехмерное распределение десятков миллионов галактик, давая более точные и подробные измерения расширения и роста структуры за последние 10 миллиардов лет. Ожидается, что новые подземные эксперименты с темной материей (Super-CDMS, LUX-ZEPLIN, ADMX-Gen2) позволят на порядок повысить чувствительность к наиболее широко исследуемым кандидатам на роль частиц темной материи. Более высокая рабочая энергия и повышенная светимость LHC делают его чувствительным к ранее не обнаруживаемым видам частиц. Убедительное открытие темной материи может произойти в результате этих экспериментов в любой день или не произойти вовсе. IceCube будет продолжать создавать свою выборку нейтрино PeV, в то время как детекторы с большей плотностью или большей площадью расширят охват нейтринных экспериментов до
Страница 22
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
низших и высших энергий. Анализы нескольких событий LIGO уже находятся в работе, и осуществляются скоординированные программы наблюдения за связанными с ними электромагнитными событиями. К концу десятилетия будет готово гораздо более полное представление о вселенной гравитационных волн.
Научные темы NWNH представляют собой три среза широкой панорамы астрономических исследований. Захватывающие достижения произошли во многих других областях астрономии и астрофизики, и здесь приводится лишь небольшая часть.
Области звездной астрофизики и звездного населения были преобразованы астеросейсмологическими измерениями с Кеплера и высокомультиплексными спектроскопическими обзорами звездных лучевых скоростей и химического состава. Превосходная фотометрическая точность и временная выборка Кеплера позволили получить астеросейсмические сигналы для многих тысяч звезд, что позволило измерить их внутреннюю структуру и профили вращения и даже силу магнитных полей их ядер. Эти измерения дают беспрецедентный взгляд на внутреннюю жизнь звезд. В сочетании с измерениями состава астеросейсмология Кеплера позволяет определять возраст звезд с точностью от 10 до 20 процентов, добавляя новое измерение к исследованиям галактической структуры. Обзор SDSS APOGEE нанес на карту многоэлементное содержание 100 000 красных гигантских звезд на всем протяжении Млечного Пути, обнаружив закономерности, которые показывают миграцию звезд внутрь и наружу на многие килопарсекы в течение жизни галактического диска. ALMA открыла новые возможности для изучения потери массы эволюционировавшими звездами, а ее чувствительность, разрешение и спектроскопические возможности миллиметрового диапазона уже оказывают влияние на звездную астрофизику благодаря подробным химическим, а также динамическим исследованиям эволюционирующих звезд и планетарные туманности.
Другие наблюдения нанесли на карту крайние значения звездных свойств и звездных судеб. Программы, которые просеивают звездные образцы для выявления наиболее химически примитивных звезд, обнаружили некоторые из них с содержанием тяжелых элементов в 1000–10 000 раз ниже, чем на Солнце. Характер содержаний в этих бедных металлами звездах, в том числе повышенный уровень углерода по сравнению с другими элементами, дает ключ к пониманию физики первых звезд и самых ранних звездных взрывов. Wide-Field Infrared Survey Explorer обнаружил большую популяцию «Y-карликов», объектов с массой ниже главной последовательности, сжигающей водород, и температурой поверхности ниже примерно 500 К. Один из таких Y-карликов имеет эффективную температуру всего 250 К, что холоднее. чем Земля; недавно были обнаружены два двойных коричневых карлика на расстоянии всего 2 парсека, что делает эти коричневые карлики одними из самых близких «звезд» к Солнцу.
С другой стороны, измерения релятивистской временной задержки идентифицировали две нейтронные звезды с массой в 2,0 массы Солнца и неопределенностью в несколько процентов, что исключает многие теории уравнения состояния ядерной материи. Supernova
Страница 23
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Обзоры
с помощью роботизированных телескопов, в том числе Palomar Transient Factory (PTF) и All Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN), открыли много новых классов звездных взрывов, в том числе события, которые в 10 раз слабее или в несколько сотен раз ярче, чем Канонические сверхновые. Эти открытия бросают вызов стандартной картине физики сверхновых. Другие исследования ранних кривых блеска и условий до взрыва предполагают, что даже обычные сверхновые типа Ia вполне могут быть смесью двух популяций, питаемых одинарными и двойными вырожденными взрывами соответственно. Рентгеновские наблюдения за распределением элементов в остатках сверхновых, полученные с помощью рентгеновской обсерватории Чандра и спутника Исследователя массива ядерных спектроскопических телескопов (NuSTAR), предполагают глыбистую и асимметричную морфологию взрыва, обеспечивая новый полигон для трехмерных расчетов сверхновых. PTF, ASAS-SN и гамма-спутник Swift также начали обнаруживать значительное количество событий приливного разрушения, в которых звезда фактически выворачивается наизнанку, проходя слишком близко к сверхмассивной черной дыре в центре своей галактики.
Сверхмассивные черные дыры остаются центральной темой наблюдений на многих длинах волн, особенно на высоких энергиях, которые исследуют физические условия вблизи горизонта событий. Спектроскопия, реверберационное картирование и исследования изменчивости микролинзирования с использованием Chandra, XMM-Newton и NuSTAR подтвердили ключевые аспекты давней теоретической картины аккреционных дисков на нескольких десятках гравитационных радиусов, хотя остающиеся загадки могут дать ключ к разгадке внутренней структуры. аккреционных потоков. ALMA также позволил провести прямые кинематические измерения массы сверхмассивных черных дыр в близлежащих галактиках с точностью лучше, чем у HST. Результаты космического гамма-телескопа Ферми показывают, что на фоне внегалактического гамма-излучения преобладают блазары, в которых аккреция сверхмассивных черных дыр питает мощные релятивистские джеты. Некоторые из самых впечатляющих результатов Ферми были получены в нашем собственном галактическом центре, где пара гигантских пузырей гамма-излучения простирается почти на 90 градусов неба (40 000 световых лет) позволяют предположить, что черная дыра Sgr A* была гораздо более ярким активным галактическим ядром около 1-2 миллионов лет назад, выбрасывавшим огромную энергию в свое окружение. Рентгеновское «эхо-картирование» галактического центра, основанное на более чем десятилетних данных Чандры, предполагает вспышки активности всего за последние несколько столетий, при этом рентгеновская светимость Стрельца А* вспыхивает в миллион раз по сравнению с нынешней. ценность. На миллиметровых волнах скоординированные наблюдения с помощью глобального телескопа горизонта событий приближаются к необычайному угловому разрешению, необходимому для изображения тени горизонта событий Sgr A*, и они уже ограничивают вращение черной дыры и физическую структуру ее аккреционного потока.
В дополнение к картированию z > 6 галактик космического рассвета, обзоры с HST, Spitzer, космической обсерватории Herschel, Chandra, ALMA и наземных оптических телескопов предоставили гораздо более подробный отчет об эволюции галактик на протяжении эпохи. когда образовалось большинство звезд во Вселенной. Эти наблюдения
Страница 24
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
вариации обнаруживают часто сложные связи между звездной массой, звездообразованием, содержанием газа, морфологией, размером, содержанием металлов и ядерной активностью. Почти при всех красных смещениях звезды наиболее эффективно формируются в ореолах темной материи, которые по массе подобны Млечному Пути (примерно триллион масс Солнца), а галактики в более массивных ореолах практически перестали формировать звезды. Механизмы, препятствующие звездообразованию, особенно относительное значение центральных черных дыр, образования звездных выпуклостей, выделения газа и «удушения» аккреции свежего газа, остаются предметом горячих дискуссий. Окологалактический газ одновременно является резервуаром, питающим рост галактик, и хранилищем материала, выбрасываемого галактическими ветрами. Крупные программы с HST на низком красном смещении и телескопом обсерватории Кека и Европейским очень большим телескопом (VLT) на большом красном смещении нанесли на карту распределение водорода, углерода, кислорода и кремния в окологалактической среде, используя линии ультрафиолетового поглощения в спектрах фона. квазары. ALMA использовался для наблюдения [C II] и [CO] с целью измерения динамики галактик при большом красном смещении ( z ~6). Эти наблюдения показывают, что большинство звездообразующих галактик окружены большими резервуарами холодного газа, по массе сравнимыми с их звездными дисками. Обнаружено, что даже ореолы горячего газа температурой в миллионы градусов, окружающие погасшие эллиптические галактики, содержат в себе большое количество холодного газа. Наблюдения Chandra и XMM-Newton нанесли на карту массивное гало горячего газа Млечного Пути, которое отпечатывает линии поглощения рентгеновского излучения в спектрах ярких фоновых источников.
В локальной вселенной обзоры с использованием спектрографов интегрального поля дают подробные и унифицированные карты звездного населения, химического обогащения, гравитационной динамики и газовых потоков в больших выборках близлежащих галактик, охватывающих широкий спектр свойств. Эти наблюдения дают прямое представление об экологии галактик, физике звездообразования и происхождении галактических ветров, а также обеспечивают новую испытательную площадку для космологических симуляций формирования галактик. Основываясь на открытиях SDSS, данные DES за первые два года выявили по меньшей мере 15 новых спутников-компаньонов Млечного Пути, которые слишком тусклые или слишком рассеянные, чтобы их можно было обнаружить в предыдущих обзорах неба. Эти системы дают ключ к разгадке истории сборки нашей галактики, проверки свойств темной материи и физики галактик с малой массой, а также потенциальные источники для обнаружения аннигиляции темной материи в гамма-лучи. Телескоп Dragonfly, инновационный набор телеобъективов, предназначенных для получения очень однородных изображений на больших площадях, обнаружил популяцию «ультрадиффузных» карликов в близлежащих скоплениях, новый класс галактик, происхождение которых еще не изучено. В предыдущих наблюдениях эти галактики были буквально слишком большими, чтобы их можно было увидеть.
В этом кратком обзоре особое внимание уделяется развитию наблюдений, но теоретическая работа лежит в основе анализа и интерпретации многих из этих программ наблюдений и, в конечном счете, является средством перехода от эмпирических измерений к познанию работы природы. Открытие гравитационных волн последовало за десятилетиями работы над ожидаемыми частотами событий и формами сигналов, а также за десятилетием исследований.
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
необычайно быстрого прогресса в численных расчетах относительности слияний черных дыр, которые показывают замечательное согласие с первым обнаружением этого явления. Дизайн космологических обзоров, от DES до WFIRST, в значительной степени зависит от теоретических методов оптимизации, и вывод космологических параметров из этих экспериментов часто включает в себя большие программы моделирования, которые создают фиктивные наборы данных с реалистичным учетом нелинейного гравитационного скопления и смещения между галактиками и темными галактиками. иметь значение. Мощные ограничения, выведенные из измерений реликтового излучения, также основаны на сложном теоретическом моделировании и оптимизированных вычислительных и статистических методах. Достижения в вычислительной мощности и алгоритмах позволили гидродинамическим симуляциям формирования галактик достичь гораздо более высокого уровня реализма, разрешая критические процессы звездной обратной связи в масштабах нескольких парсеков и отслеживая рост первичных флуктуаций в галактике, подобной Млечному Пути. По сравнению с предыдущими поколениями современные модели гораздо более успешно воспроизводят наблюдаемые свойства и эволюцию галактик, и они играют ключевую роль в интерпретации новых наблюдений галактических истечений и окологалактического газа.
В звездных масштабах несколько групп по всему миру в настоящее время выполняют трехмерное моделирование взрывов сверхновых с возрастающим уровнем сложности, что дает новое понимание сложных и давних загадок коллапса ядра и термоядерных механизмов сверхновых. Данные Кеплера стимулировали всплеск теоретических работ по астеросейсмологии красных гигантов, что позволяет измерениям Кеплера исследовать внутреннюю структуру, вращение и магнитные поля проэволюционировавших звезд. Чрезвычайное разнообразие планетных систем Кеплера стимулировало теоретические исследования динамической стабильности плотно упакованных орбитальных конфигураций, механизмов, регулирующих радиусы и эксцентриситеты орбит, и физики, определяющей обитаемость. Транзитная спектроскопия и измерения прямого обнаружения опираются на все более сложные модели планетарных атмосфер, которые включают подробную молекулярную химию, формирование облаков и циркуляционные потоки, вызванные звездным излучением.
Значимость теоретических разработок часто проявляется через много лет, поскольку когда-то спекулятивные идеи проверяются наблюдениями, обеспечиваемыми новыми технологиями. Высокоточные космологические измерения этого десятилетия, например, обеспечивают впечатляющее подтверждение теоретической работы по космологическим возмущениям и небарионной темной материи 1970-х и 1980-х годов. Обнаружение гравитационных волн подтверждает некогда радикальные взгляды Эйнштейна на пространство-время и гравитацию начала 20 века. На интерпретацию открытий Кеплера сильно повлияли классические работы по небесной механике и теоретические описания формирования и миграции планет, впервые появившиеся 30–50 лет назад. Взаимодействие между теорией и наблюдениями иногда принимает неожиданные формы, например, недавнее предположение, что аномальное скопление орбит вновь открытых тел Солнечной системы может быть объяснено существованием девятой планеты, которая в 10 раз больше
Страница 26
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
массивнее Земли, которая в настоящее время вращается в сотнях астрономических единиц от Солнца. Если существование «Планеты IX» будет подтверждено прямым обнаружением, это напишет новую главу в истории Солнечной системы, повторяя открытие Нептуна через его гравитационные эффекты почти два столетия назад.
За время, прошедшее после выпуска NWNH, произошел значительный прогресс в технологических основах астрономии. Достижений предостаточно, поэтому комитет представляет только примеры этого прогресса ниже.
В гравитационно-волновой астрономии впечатляющие ранние результаты миссии LISA Pathfinder продемонстрировали ключевые технологии, необходимые для будущей космической миссии, чтобы охватить богатую источниками миллигерцовую часть спектра гравитационных волн, и, конечно же, выдающиеся результаты LIGO демонстрируют успех лежащего в основе технологического подхода.
В рентгеновской астрономии как в Европе (в рамках технологической программы Athena), так и в Соединенных Штатах (как продолжение технологии Con-X) демонстрировались легкие X- лучевые зеркала; успешная разработка высокоэффективных рентгеновских решеток с высоким разрешением, которые позволяют на порядок улучшить характеристики решеток Chandra и XMM; и демонстрация рентгеновских спектрометров с электронновольтным разрешением, о чем свидетельствует успешная работа спектрометра мягкого рентгеновского излучения Hitomi. NuStar использует широкополосную (5-80 кэВ) многослойную фокусирующую оптику и детекторы жесткого рентгеновского излучения с низким фоновым изображением. Высокоскоростные (100 нс) кремниевые дрейфовые детекторы были разработаны для миссии NICER (Исследователь внутреннего состава нейтронной звезды), и были значительно усовершенствованы рентгеновские поляриметры. Также произошли значительные изменения в технологии гамма-излучения, в том числе в технологии кремниевых лент, впервые разработанной Ферми и БАК, а также в технологии CdZnTe.
В обзорной космологии, занимающей центральное место в исследованиях темной энергии и космологических параметров, главными техническими достижениями стали увеличение мощности широкоформатных детекторов и высокомультиплексированных волоконных систем. DES использует 520-мегапиксельную камеру с зарядовой связью (ПЗС) на 4-метровом телескопе Бланко в Межамериканской обсерватории Серро-Тололо, и в конечном итоге она будет заменена 3,2-гигапиксельной камерой, создаваемой для Большого синоптического обзорного телескопа. ЛССТ).
Совершенство детекторов ближнего инфракрасного диапазона h5RG с числом пикселей в четыре раза больше, чем у детекторов h3RG предыдущего поколения, оказало большое влияние на конструкцию WFIRST. Для обзоров красных смещений спектрографы с 1000 волокнами, используемые для спектроскопического исследования барионных колебаний SDSS-III (BOSS), в конце десятилетия будут заменены DESI с 5000 волокнами для 4-метрового телескопа Mayall в Национальной обсерватории Китт-Пик. В исследованиях реликтового излучения отдельные детекторы уже находятся на квантовом уровне.
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
, а более высокая чувствительность достигается за счет создания все более крупных и интегрированных массивов болометров. Этот подход привел к существенным выигрышам, особенно в экспериментах по поляризации реликтового излучения, где измеряемые сигналы на один или несколько порядков ниже температурной анизотропии.
Конструкции высококонтрастных тепловизоров предыдущих поколений были оптимизированы для идеальных незатененных апертур. Эти решения не будут работать для 2,4-метрового затемненного зрачка WFIRST. Быстрое развитие в ответ на это привело к появлению множества концепций коронографов, которые контролируют дифракционную картину от вторичного зеркала и его опор, либо с масками зрачка, либо с зеркалами аподизации с фазовой амплитудой, либо с несколькими деформируемыми зеркалами. Лабораторные демонстрации этих технологий показывают уровни контрастности и стабильности, достаточные для обнаружения внесолнечных планет с помощью WFIRST. 2
Специализированные высококонтрастные наземные приборы для получения изображений экзопланет, такие как Gemini Planet Imager, VLT SPHERE (спектро-поляриметрическое высококонтрастное исследование экзопланет) и испытательный стенд Subaru Coronagraphic Extreme Adaptive Optics (SCExAO), в настоящее время работают, производя важные открытия экзопланет и доказывая методы и технологии, которые потребуются для будущих высококонтрастных формирователей изображений на чрезвычайно больших телескопах или в космосе.
Мощные инфракрасные спектрографы, такие как многообъектный спектрограф ближнего инфракрасного диапазона Keck MOSFIRE, открывают новые научные возможности. Получив доступ к пику излучения галактик с доплеровским смещением, они могут проводить крупные исследования галактик с большим красным смещением в масштабе, ранее ограниченном программами видимого света. Преемники SDSS, такие как Камера темной энергии, производят революционную науку и демонстрируют будущий потенциал LSST. Оптические спектрографы с массовым мультиплексированием (Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment, DESI и Subaru Prime Focus Spectrograph) привнесут аналогичные масштабы в спектрографические исследования для измерений темной энергии BAO и других программ.
Возможности систем адаптивной оптики (АО) продолжают расширяться: полностью функционирующие системы лазерной направляющей звезды на обоих телескопах Кека, адаптивные системы вторичных зеркал с высокими характеристиками как на Большом бинокулярном телескопе, так и на Магеллане (включая некоторые возможности в видимом свете, хотя и ограничена яркими звездами) и широкопольной многосопряженной системой АО на Gemini South.
В радиодиапазоне достижения в технологии цифровой обработки сигналов в сочетании со снижением стоимости делают возможным создание решеток, состоящих из большого количества относительно небольших антенных элементов, обеспечивающих большие поля зрения с большой площадью сбора. Эти массивы позволяют проводить всесторонние обзоры неба с учетом космических исследований. 0003
___________________
2 NASA, 2015, Wide-Field InfraRed Survey Telescope-Astrophysics Focused Telescope Assets WFIRST-AFTA 2015 Report, Science Definition Team and WFIRST Study Office, https://arxiv.org/ftp/arxiv /papers/1503/1503.03757.pdf.
Страница 28
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
ogy, для изучения переходных процессов и для картирования эволюции галактик и скоплений в космических временных масштабах.
Однако стоит отметить, что вышеупомянутые достижения в области наземных астрономических технологий были запущены в эпоху, когда NSF поддерживал различные программы по созданию инструментов, в том числе программу инструментов для систем телескопов для создания инструментов для больших телескопов. В оставшуюся часть этого десятилетия, за исключением LSST, финансируемой Министерством энергетики программы темной энергии по созданию спектрографа DESI и некоторых менее масштабных программ, финансируемых Главной программой исследовательского приборостроения, наземные оптические и инфракрасные приборы, вероятно, будут значительно замедляются.
Страница 13
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Страница 14
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Страница 15
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Страница 16
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Страница 17
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Страница 18
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Страница 19
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Страница 20
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Страница 21
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Страница 22
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Страница 23
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Страница 24
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Страница 25
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Страница 26
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Страница 27
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Страница 28
Делиться
Цитировать
Рекомендуемое цитирование: «1 Научные открытия и технические достижения». Национальные академии наук, инженерии и медицины. 2016. Новые миры, новые горизонты: промежуточная оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий. дои: 10.17226/23560.
×
Сохранить
Отменить
Далее: 2 Программный контекст »
Семь идей, о которых вам действительно следует знать в 2021 году
Если COVID-19 и научил нас чему-то, так это тому, что делать прогнозы в январе — плохая идея. Таким образом, вы не найдете здесь дерзких заявлений о научном мире в 2021 году. Вместо этого, вот наша подборка самых интересных исследований, за которыми стоит следить в следующем году.
1
Вирусы могут спасать жизни
Иллюстрация бактериофага © Getty Images
Супержуки, помните таких? До того, как пандемия стала доминировать в нашем эфире, одной из самых больших угроз для нашего коллективного здоровья была устойчивость к антибиотикам. Это процесс, при котором инфекционные бактерии, такие как MRSA, медленно, но верно становятся невосприимчивыми к нашим самым сильным лекарствам. Это явление сеет хаос в больницах, где супербактерии процветают на пациентах с ослабленной иммунной системой.
К сожалению, устойчивость к антибиотикам является следствием эволюции и поэтому в некотором смысле неизбежна (хотя этот процесс ускоряется чрезмерной зависимостью от антибиотиков в сельском хозяйстве). Таким образом, гонка продолжается, чтобы найти альтернативное лечение бактериальных инфекций. Введите бактериофаг.
Везде, где вы найдете бактерии, вы, вероятно, найдете вирусы, которые питаются ими, называемые бактериофагами (от греческого, что означает пожиратель бактерий). Эти вирусы прикрепляются к бактериальным клеткам, вводят свою ДНК в свою жертву и превращают заложника в вирусную фабрику.
Конечной целью фаготерапии является выявление вирусов, питающихся супербактериями, и поиск безопасного способа доставки их пациенту. Эта идея столетней давности вышла из моды, когда Александр Флеминг открыл пенициллин, но по мере того, как эффективность антибиотиков падала, интерес к фаговой терапии возрастал. В 2021 году ожидается публикация результатов ряда новаторских исследований. Это может быть началом конца супербага.
Вот наш подробный учебник по бактериофагам.
2
Крошечные рои CubeSat могут стать будущим освоения космоса
Человек, держащий CubeSat в одной руке © NASA/JPL
Хотя есть что сказать о том, как увидеть взлет гигантского звездолета, новая эра космоса исследование не должно быть большим, дерзким и дорогим. По всей Европе идет волна инженеров и ученых, стремящихся миниатюризировать спутники, чтобы сотни можно было отправлять на орбиту и дальше с минимальными затратами и усилиями.
Сила цифр. Например, ученые рассматривали идею использования флота CubeSats для перехвата астероидов, приближающихся к Земле. Таким образом, можно одновременно изучать физический и химический состав десятков космических камней, потому что мы не хотим ничего упустить, если нам придется послать Брюса Уиллиса взорвать один из них. Точно так же тысячи крошечных космических кораблей могут быть отправлены на карту радиации, пронизывающей космос, показывая будущим астронавтам места, которых следует избегать, если они не хотят сверхспособностей (или, что более реалистично, смерти) 9.0024 .
Вот наш подробный обзор роев CubeSat
3
Ревайлдинг может смягчить климатический кризис будет большой год для движения rewilding. По мере того, как Великобритания отвязывается от ЕС, она будет пересматривать свою политику в отношении сельского хозяйства и землепользования. В частности, правительству придется решить, как оно будет распределять 3 миллиарда фунтов стерлингов в год, потраченных на сельскохозяйственные субсидии. Ряд ведущих ученых призывают выделить часть этих средств, чтобы помочь желающим фермерам вернуть непродуктивные земли природе.
Больше похоже на это
Аргумент ясен. Массовое вымирание и климатический кризис можно смягчить путем тщательного восстановления диких пространств, создания экосистем, которые в процессе удерживают углерод. И в качестве бонуса, эти пустыни могли бы стать чем-то вроде убежища для наших осажденных опылителей.
В Великобритании уже был реализован ряд успешных инициатив по ревайлдингу. В прошлом году лесные куницы были вновь завезены в Уэльс, а бобры вновь обосновались на реке Оттер после 400-летнего отсутствия. Однако это не проблема без споров. Критики утверждают, что деньги лучше потратить на защиту того дикого пространства, которое у нас осталось, и, конечно же, фермеры обеспокоены тем, что их образ жизни и их средства к существованию могут оказаться под угрозой.
Вот наш подробный учебник по восстановлению дикой природы
4
Мы собираемся заново увидеть древнюю историю благодаря палеопротемике дробовика
Хорошо, это слишком много, но область палеопротеомики производит поток открытий, которые трудно игнорировать. Не верите нам? Просто взгляните на #paleoproteomics в Твиттере. Это увлекательно, обещаем.
Палеопротеомика — это, по сути, новая линза, через которую мы можем видеть прошлое. Это изучение древних белков, которые более распространены и, как правило, дольше сохраняются в древних окаменелостях, чем ДНК. Другими словами, белки обеспечивают более сильный и четкий сигнал из глубины нашей истории, чем мы когда-либо видели раньше.
К настоящему времени этот метод уже позволил получить представление об образцах, возраст которых составляет 3,4 миллиона лет, в то время как самому старому изученному фрагменту ДНК на сегодняшний день 800 000 лет. Эта относительно новая область каждый день раскрывает все больше об истории происхождения человека, и, вероятно, в 2021 году в этой области будет еще больше захватывающих прорывов, над которыми стоит поразмышлять9.0003
Вот наш подробный учебник по палеопротеомике
5
Клонирование становится массовым явлением
Клонированные собаки-боксеры борются за внимание на объекте Sooam в Южной Корее © Getty Images
Клон, родился 25 лет назад, это был момент, охваченный спорами, которые поглощали повестку дня новостей в течение нескольких недель. Сегодня клонирование животных, кажется, стало довольно ничем не примечательным.
Возьмем, к примеру, тот факт, что теперь вы можете клонировать своего питомца за приличную сумму (хотя мы бы этого не советовали). Барбра Стрейзанд была одной из первых, кто решился клонировать свою возлюбленную Котон де Туреар Саманту, и не один раз, а дважды. Эта технология также используется для разведения более эффективных собак, таких как собаки для обнаружения наркотиков, где клоны превосходят в обучении животных, выведенных традиционным способом.
Хотя этические соображения все еще необходимо учитывать, клонирование никуда не денется и может вернуться в центр внимания в 2021 году, когда ученые попытаются клонировать виды, находящиеся под угрозой исчезновения, и даже вернуть вымерших животных.
Вот наш подробный учебник по клонированию
6
Игры в виртуальных мирах — новый рубеж в лечении психических заболеваний момент, когда он может быть убедительно реалистичным и полностью захватывающим, он еще не стал мейнстримом.
Несмотря на это, эти два качества привлекли внимание психологов, которые видят преимущества виртуального пространства, где пациенты и клиницисты могут работать вместе, чтобы исследовать мысли и поведение без каких-либо последствий.
Наиболее ярким примером того, как виртуальная реальность может быть полезна, является, пожалуй, лечение фобий или тревожных расстройств. Если у пациента есть страх высоты, который он хочет преодолеть, воздействие этого страха через виртуальный сценарий, который кажется реальным, может помочь со временем погасить эту фобию. Это намного безопаснее (и проще) сделать ставку, чем вести пациента на крышу здания, где любое количество результатов может фактически усилить страхи пациента. Однако потенциал терапии с помощью виртуальной реальности выходит далеко за рамки фобий, и, поскольку технология сейчас относительно недорога, в следующем году она обязательно распространится по всему миру психологии.
Вот наш подробный учебник по терапии виртуальной реальностью
7
В наших лучших моделях Вселенной появляются трещины
Трещины в космологии: почему наша Вселенная не складывается © Caltech/R Hurt ( IPAC)
По большей части наше понимание законов, управляющих Вселенной, глубоко. Наша модель Вселенной означает, что мы можем использовать GPS, чтобы следить за любым объектом на планете, изучать миры, находящиеся на расстоянии световых лет, и с феноменальной точностью и ясностью оглядываться назад на рождение космоса. Но в некоторых случаях наша способность предсказывать поведение Вселенной дает сбои.
Это умопомрачительные вещи, возможно, лучше оставить их в руках радиоастронома Маркуса Чоуна, который объясняет здесь, почему наше понимание Вселенной не сходится. Но в следующем году мы с нетерпением ждем возможности увидеть, как работа с использованием гравитационных волн для исследования Вселенной может дать ответы или, по крайней мере, исправить наши текущие модели.
Вот наш подробный учебник по космологии.
15 способов, которыми наука изменила мир
Иногда приходится искать деревья в лесу. Хорошие новости 2021 года были подобны множеству саженцев — маленьких деревьев, затерянных в лесу инфляции, пандемии и катастрофических погодных явлений. Присмотритесь, и вы найдете множество поводов для радости, научных открытий и достижений, дающих человечеству искреннюю надежду.
В частности, в 2021 году в рекордно короткие сроки была создана одна из самых эффективных вакцин из когда-либо созданных. Но это только начало. Мы были свидетелями других чудовищных прорывов в биологии, астрономии, медицине, инженерии, вычислительной технике, геномике и многих других областях науки.
С таким количеством поразительных достижений в 2021 году было сложно выбрать самое важное, но мы все равно попытались. Вот наши любимые 15 моментов, о которых стоит рассказать детям. Приготовьтесь к тому, что ваш разум будет взорван.
Самое быстрое внедрение вакцины в истории
Разработка, тестирование и внедрение вакцин против COVID были названы лунным выстрелом нашего поколения. Это может быть преуменьшением. Благодаря преданным медицинским исследователям и десяткам тысяч обычных американцев, которые участвовали в клинических испытаниях, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) в декабре прошлого года предоставило разрешение на экстренное использование вакцин Pfizer и Moderna COVID для взрослых, за которыми последовала однократная вакцина Johnson & Johnson. в этом феврале. С тех пор вакцина стала доступна для детей в возрасте 5 лет.4 процента населения (пока за исключением детей младше 5 лет) менее чем за год. Раньше самой быстрой вакциной, прошедшей путь от разработки до развертывания, была вакцина против эпидемического паротита в 1960-х годах, на что ушло около четырех лет . Хотя мы все еще боремся с вариантами COVID и прорывными случаями, этот подвиг вакцинации спас бесчисленное количество жизней и дает надежду на будущее, когда мы сможем не отставать от вирусных вспышек в режиме реального времени.
Регенерированные конечности? Попробуй, все тело
Многие животные могут заново отрастить оторванный хвост или ногу, потерянную хищником, но морские слизни обладают самым крутым трюком с регенерацией. Как обнаружил японский ученый в этом году, эти слизистые существа могут намеренно обезглавливать себя и вырастить совершенно новое тело в течение нескольких недель. Отрубленная голова выживает сама по себе, в то время как жизненно важные органы и конечности регенерируются, вероятно, из-за растительной способности слизняков к фотосинтезу из-за всех водорослей, которые они едят. Еще более впечатляющим является то, что выброшенное тело живет несколько недель, прежде чем в конце концов отмирает. Исследователи считают, что морские слизни используют этот крутой маневр, чтобы обмануть хищников и спастись целыми и невредимыми или, возможно, чтобы выжить при заражении нижней части тела паразитами.
Технология интерфейса мозг-компьютер становится полной
Аватар
Интерфейсы мозг-компьютер (BCI) открывают большие перспективы для людей с параличом, позволяя им управлять роботизированными конечностями, инвалидными колясками, клавиатурами и другими устройствами, просто думая о движении своего тела . Но до сих пор BCI в основном использовались в исследовательских целях, поскольку для подключения головы человека к компьютеру и внешнему устройству требовались громоздкие кабели.
Больше нет. Престижная исследовательская группа BrainGate разработала первый в мире полностью беспроводной BCI с высокой пропускной способностью, который передает сигналы мозга так же быстро и четко, как и кабельные системы. В недавнем клиническом испытании новое устройство позволило двум людям с тетраплегией указывать, нажимать и печатать на планшете с точностью и скоростью — без проводов. Необходимы дополнительные исследования, но это важный шаг к выводу BCI из лаборатории в реальный мир, чтобы помочь людям с параличом обрести независимость.
Истина где-то рядом (теперь доступна в Библиотеке Конгресса)
Безграничное увлечение американцев неопознанными летающими объектами наконец-то дало себя в 2021 году. В январе в соответствии с Законом о свободе информации веб-сайт The Black Vault опубликовал недавно рассекреченную базу данных ЦРУ о каждом наблюдении НЛО, о котором сообщал военный летчик, начиная с 1980-х годов. Одновременно ЦРУ загрузило десятки записей о наблюдениях НЛО с 1940-х до начала 19-го века.90-е.
Затем, в июне, Пентагон опубликовал долгожданный девятистраничный отчет, в котором резюмировал все, что, по его утверждению, он знал о неопознанных воздушных явлениях, или UAP, его причудливый термин для обозначения НЛО. Шокер: Правительство мало что знает. В отчете действительно утверждается, что UAP не являются военными кораблями США, но в остальном он в значительной степени разыгрывает «неубедительную» карту. Но, эй, хотя досье может и не прояснить многих тайн, огромный массив данных должен держать в плену одержимых НЛО детективов на долгие годы.
Развитие мозга ребенка достигает своего апогея
Около 90 процентов развития человеческого мозга происходит к пяти годам. И хотя нейробиологи недавно многое узнали о том, как и когда происходят различные события, особенно внутриутробно, они все еще многого не знают, особенно о влиянии природы на воспитание. Эти ответы уже получены благодаря крупнейшему и наиболее всестороннему исследованию раннего развития мозга, которое началось этой осенью.
В рамках исследования «Здоровый мозг и развитие ребенка» исследователи по всей стране будут отслеживать различные группы из 7500 беременных женщин и их детей в течение следующего десятилетия. Используя нейровизуализацию и психологические оценки, они стремятся наметить «нормальную» дугу развития мозга и выяснить, как пре- и постнатальная среда и воздействия (стресс, социально-экономический статус, употребление наркотиков родителями, COVID и т. д.) влияют на него, а также как детский мозг приспосабливается. Это историческое исследование может раскрыть преобладающие загадки об аутизме, дислексии и других детских проблемах, связанных с неврологическим развитием, эмоциональными и поведенческими проблемами.
ВОЗ одобрила первую вакцину против малярии для детей
Задолго до COVID малярия была и остается на момент публикации одной из самых смертельных инфекционных болезней на планете. Этот переносимый комарами возбудитель ежегодно убивает полмиллиона человек, преимущественно в странах Африки к югу от Сахары. Более половины умерших от малярии составляют дети в возрасте до 5 лет. Теперь, после века усилий, ученые наконец разработали безопасную и эффективную вакцину против малярии (кстати, первую вакцину от любого паразитарного заболевания), которую Всемирная организация здравоохранения ( ВОЗ) дал зеленый свет всем детям из групп риска в октябре. По оценкам экспертов, если страны отдадут приоритет распространению вакцины, этот прорыв может предотвратить 5,3 миллиона случаев малярии и 24 000 смертей среди детей в возрасте до 5 лет каждый год.
Исследователи вылечили (у одного человека) диабет 1 типа
По оценкам, 1,6 миллиона американцев живут с диабетом 1 типа (он же ювенильный диабет), в том числе 200 000 детей и взрослых в возрасте до 20 лет. Заболевание, при котором поджелудочная железа перестает вырабатывать инсулин для контроля уровня сахара в крови, почти всегда требует интенсивного круглосуточного лечения.
Это может измениться. К шоку и восторгу специалистов по диабету, экспериментальное лечение, проведенное в ходе текущих клинических испытаний, оказалось способным вылечить 64-летнего мужчину от диабета 1 типа, что станет первым в мире. После введения инсулин-продуцирующих клеток, выращенных из стволовых клеток, мужское тело теперь самостоятельно вырабатывает инсулин, давая ему «совершенно новую жизнь», как он сказал Нью-Йорк Таймс .
Поскольку это открытие является частью пятилетнего исследования с участием 16 других участников, еще слишком рано говорить с уверенностью, является ли лечение эффективным и безопасным в долгосрочной перспективе. Но это самая многообещающая разработка, которую мир видел в отношении лечения диабета 1 типа, и достаточно вероятно, чтобы родитель или ребенок, живущий с 1 типом, крутил колеса.
На Марсе НАСА собирает камни, а затем запускает чертов вертолет
В феврале, почти через семь месяцев после запуска с Земли, высокотехнологичный марсоход НАСА «Настойчивость» приземлился на Марсе. Аппарат проведет на Красной планете почти два года, изучая ландшафт, ища доказательства прошлой марсианской жизни и собирая геологические образцы для возвращения на Землю. Затем, в апреле, Ingenuity Mars Helicopter НАСА на солнечных батареях стал первым в мире летательным аппаратом, совершившим управляемый полет на другую планету. К 8 декабря Ingenuity совершила 17 успешных полетов.
Ученые обнаружили 301 новую планету
Марс был не единственным небесным телом, о котором сообщалось в новостях в 2021 году. число экзопланет достигло 4870. Безумие проверки происходит благодаря новой технологии глубокого обучения ExoMiner НАСА, которая оценивает данные, собранные космическим кораблем Kepler, чтобы отличить настоящие экзопланеты от убедительных подделок.
Солнечные панели становятся дешевле, лучше, быстрее, прочнее
Поскольку средняя стоимость солнечной панели упала на 90 процентов в период с 2010 по 2020 год, производство энергии непосредственно от солнца становится все дешевле и дешевле. Это отличная новость, поскольку она помогает отказаться от ископаемого топлива, которое является ключевым фактором изменения климата. Однако, к сожалению, в последние годы солнечные панели не стали намного эффективнее, что препятствует широкому распространению этой формы чистой энергии.
Чтобы решить эту проблему, инженеры искали альтернативные материалы, которые могли бы превзойти стандартный кремний, используемый в солнечных панелях, и при этом быть недорогими. Они возлагали большие надежды на перовскиты, атомарно тонкие решетчатые материалы, которые очень эффективно преобразуют солнечный свет в энергию. Единственная проблема? Ультрафиолетовые лучи и влага мгновенно разрушают перовскиты, снижая их полезность.
Но в этом году инженеры Университета Райса разработали и испытали солнечные элементы из двумерных перовскитов. Их изобретение работает намного лучше, чем более ранние модели и устойчивы к элементам. Уловка с двумерными перовскитами, как обнаружили исследователи, заключается в том, что солнечный свет сужает пространство между атомными слоями, повышая эффективность до 18 процентов — огромный скачок вперед в этой области. Поскольку солнечные компании по всему миру работают над коммерциализацией перовскитных солнечных элементов, этот прорыв должен в конечном итоге ускорить переход общества на солнечную энергию.
Хирурги проводят первую успешную трансплантацию руки и плеча
В январе Жан-Мишель Дюбернар, доктор медицинских наук, тот самый хирург, который провел первую в мире пересадку руки, двух рук и частичных трансплантаций лица, совершил еще один исторический подвиг: первую в мире пересадку двух рук и плеч. Операция, проведенная во Франции, имела оглушительный успех. Получатель, 49-летний Феликс Гретарссон из Исландии, потерявший обе руки в результате электроаварии в 1998 году, неуклонно двигался в течение года, отмечая свои успехи в Instagram. Теперь он может напрягать бицепсы, брать предметы и обнимать внучку. Эксперты ожидают, что в ближайшие годы он добьется большего прогресса. К сожалению, Дюбернар умер в июле, но не раньше, чем дал Гретарссинан совершенно новую жизнь.
Палеонтологи насчитали 2,5 Миллиард Тираннозавры, бродящие по планете
В этом году ученые многое узнали об огромных существах, населявших Землю много миллионов лет назад. Во-первых, динозавры. Устрашающий хищник Tyrannosaurus rex бродил по Северной Америке, начиная почти 70 миллионов лет назад, и теперь биологи наконец подсчитали, сколько: 2,5 миллиарда. Ужасно, правда? Если это кому-то удобно, то всего T. rex 9.Популяция 0327 распространилась на 2,4 миллиона лет. Так что на самом деле одновременно жило всего около 20 000 взрослых особей тираннозавров .
Конечно, это последнее поколение T. rex вместе со всем царством динозавров было стерто с лица земли около 66 миллионов лет назад астероидом. Или подождите, это была комета? Это новая теория, выдвинутая гарвардскими астрономами для объяснения так называемого удара Чиксулуб, астрономического тела, которое образовало кратер шириной 93 мили и глубиной 12 миль у побережья Мексики и, теоретически, убило динозавров. Противодействуя преобладающей теории астероидов, астрономы из Гарварда считают, что комета с окраин нашей Солнечной системы была сбита с орбиты гравитационным полем Юпитера и разбилась на куски. Затем особенно большой кусок — возможный импактор Чиксулуб — врезался в Землю, причинив серьезный ущерб и уничтожив динозавров.
Секвенирование ДНК мамонта возрастом один миллион лет
Спустя более 60 миллионов лет после появления динозавров мамонты жили в больших размерах, о чем исследователи знают благодаря обширной летописи окаменелостей. В этом году такие окаменелости позволили сделать беспрецедентное открытие: самый старый из когда-либо обнаруженных древних животных. При секвенировании ДНК из трех зубов мамонта, извлеченных из вечной мерзлоты Сибири, ученые определили, что окаменелостям более одного миллиона лет, что аннулирует предыдущий рекорд, установленный костью ноги лошади возрастом от 560 000 до 780 000 лет. ДНК также указывает на отдельную родословную, возможно, другой вид мамонта, о котором ученые раньше не знали.
НАСА запускает самый мощный космический телескоп*
Международное событие, которое готовилось десятилетиями, наконец (будем надеяться!) состоится 24 декабря*. После нескольких задержек космический телескоп Джеймса Уэбба — самый большой и самый совершенный научный телескоп в истории освоения космоса — должен стартовать из Французской Гвианы на борту ракеты Ariane 5. Потребуется 30 дней, чтобы преодолеть почти 1 миллион миль до стабильного места в космосе, и еще шесть месяцев, чтобы развернуть его инструменты, отрегулировать и откалибровать. Отслеживая орбиту Земли вокруг Солнца в течение следующих нескольких десятилетий, инфракрасный телескоп будет напрямую наблюдать за невидимыми ранее частями Вселенной, тем самым демистифицируя происхождение и эволюцию нашей планеты, Солнечной системы и галактик за ее пределами.
Мы учимся отслеживать глобальные вспышки в режиме реального времени
Одно из самых больших различий между пандемией COVID и пандемией испанского гриппа 1918 года заключается в том, как мы ее отслеживаем. Почти невообразимо, что когда-то нам приходилось следить за уровнем смертности и заражения по местным подсчетам — и у нас практически не было возможности узнать о новых вариантах вируса. Теперь, под руководством ВОЗ, ученые имеют колоссальное глобальное сотрудничество для мониторинга распространения и эволюции SARS-CoV-2. Огромные объемы данных были собраны и переданы из-за границы, что позволило исследователям быстро получить представление о том, как такой вариант, как Omicron, распространяется и влияет на количество случаев заболевания и госпитализации. В начале пандемии у нас не было таких технологий. По состоянию на апрель 2021 года онлайн-база данных GISAID содержала только один миллион геномных последовательностей SARS-CoV-2. Это примерно через 16 месяцев пандемии. Но за восемь месяцев после этого было добавлено еще пять миллионов последовательностей. Другими словами, с весны секвенирование генома SARS-CoV-2 стало в десять раз быстрее. Это достижение подчеркивает, что одной из самых больших проблем науки является не открытие, а обмен открытиями, и страны во всем мире сейчас делают это так, как никогда раньше.
Квантовые вычисления становятся коммерческими
То, что лучшим современным суперкомпьютерам требуется несколько дней или недель, квантовые компьютеры могут выполнить за секунды. Вот почему квантовые вычисления, использующие законы квантовой физики для беспрецедентных вычислительных возможностей, уже считаются одним из крупнейших научных прорывов 21 века. В конце концов, он должен революционизировать производство, метеорологию, кибербезопасность, национальную оборону и многое другое.
Итак, 2021 год стал «в конце концов» ближе, чем когда-либо. В ноябре IBM представила свой 127-кубитный Eagle, самый мощный квантовый процессор. Затем в начале этого месяца компания Quantinuum представила первый в мире коммерческий продукт, основанный на квантовых вычислениях: облачную платформу кибербезопасности под названием Quantum Origin. Поскольку ведущие мировые технологические компании и исследовательские институты стремятся продвигать эту технологию следующего поколения, ожидайте, что квантовые вычисления снова попадут в наш список в следующем году, и в следующем, и в следующем…
Эта статья была впервые опубликована
Научная революция | Определение, история, ученые, изобретения и факты
Система Коперника
См. все СМИ
- Дата:
- с. 1400 — г. 1690
- Местонахождение:
- Европа
- Контекст:
- Реформация
эпоха Возрождения
- Ключевые люди:
- Роберт Бойл
Тихо Браге
Николай Коперник
Рене Декарт
Иоганн Кеплер
Просмотреть весь соответствующий контент →
Популярные вопросы
Что такое научная революция?
Научная революция — период радикальных перемен в научной мысли, происходивший в 16-17 веках. Он заменил греческий взгляд на природу, господствовавший в науке почти 2000 лет. Научная революция характеризовалась упором на абстрактное мышление, количественное мышление, понимание того, как работает природа, взгляд на природу как на машину и развитие экспериментального научного метода.
Как научная революция связана с Просвещением?
Просвещение, как и Научная революция, началось в Европе. Это интеллектуальное движение, возникшее в 17 и 18 веках, объединило идеи о Боге, разуме, природе и человечестве в мировоззрение, прославляющее разум. Этот акцент на разум вырос из открытий, сделанных выдающимися мыслителями, включая астрономию Николая Коперника и Галилея, философию Рене Декарта, а также физику и космологию Исаака Ньютона, многие из которых предшествовали Просвещению.
К чему привела научная революция?
Внезапное появление новой информации во время научной революции поставило под сомнение религиозные убеждения, моральные принципы и традиционные схемы природы. Это также напрягало старые институты и практики, вызывая необходимость в новых способах передачи и распространения информации. Выдающиеся инновации включали научные общества (которые были созданы для обсуждения и проверки новых открытий) и научные статьи (которые были разработаны как инструменты для понятной передачи новой информации и проверки открытий и гипотез, сделанных их авторами).
Научная революция , резкое изменение научной мысли, произошедшее в 16-17 веках. Новый взгляд на природу возник во время научной революции, заменив греческий взгляд, господствовавший в науке почти 2000 лет. Наука стала автономной дисциплиной, отличной как от философии, так и от техники, и стала рассматриваться как имеющая утилитарные цели. К концу этого периода не будет преувеличением сказать, что наука заменила христианство в качестве средоточия европейской цивилизации. Из ферментов Ренессанса и Реформации возник новый взгляд на науку, повлекший за собой следующие преобразования: перевоспитание здравого смысла в пользу абстрактного рассуждения; замена качественного взгляда на природу количественным; взгляд на природу как на машину, а не как на организм; развитие экспериментального научного метода, который искал определенные ответы на некоторые ограниченные вопросы, сформулированные в рамках конкретных теорий; и принятие новых критериев объяснения, подчеркивающих «как», а не «почему», которые характеризовали аристотелевский поиск конечных причин.
Растущий поток информации, возникший в результате научной революции, стал тяжелым бременем для старых институтов и практик. Уже недостаточно было публиковать научные результаты в дорогой книге, которую мало кто мог купить; информация должна была распространяться широко и быстро. Натурфилософы должны были быть уверены в своих данных, и для этого им требовалось независимое и критическое подтверждение своих открытий. Для достижения этих целей были созданы новые средства. Возникли научные общества, начавшиеся в Италии в первые годы 17 века и достигшие кульминации в двух великих национальных научных обществах, отметивших зенит научной революции: Лондонское Королевское общество по совершенствованию естественных знаний, созданное королевской хартией в 1662 г. , и Академия наук в Париже, основанная в 1666 году. В этих и подобных им обществах по всему миру естествоиспытатели могли собираться для изучения, обсуждения и критики новых открытий и старых теорий. Чтобы обеспечить прочную основу для этих дискуссий, общества начали публиковать научные статьи. Старая практика сокрытия новых открытий за частным жаргоном, малопонятным языком или даже анаграммами постепенно уступила место идеалу всеобщей понятности. Были разработаны новые каноны сообщения, чтобы эксперименты и открытия могли быть воспроизведены другими. Это требовало новой точности в языке и готовности делиться экспериментальными или наблюдательными методами. Неспособность других воспроизвести результаты вызвала серьезные сомнения в первоначальных отчетах. Так были созданы инструменты для массированного штурма тайн природы.
Научная революция началась в астрономии. Хотя ранее обсуждалась возможность движения Земли, польский астроном Николай Коперник был первым, кто предложил всеобъемлющую гелиоцентрическую теорию, равную по объему и предсказательной способности геоцентрической системе Птолемея. Руководствуясь желанием удовлетворить изречение Платона, Коперник был вынужден ниспровергнуть традиционную астрономию из-за предполагаемого нарушения ею принципа равномерного кругового движения и отсутствия в ней единства и гармонии как системы мира. Опираясь практически на те же данные, которыми располагал Птолемей, Коперник перевернул мир наизнанку, поставив Солнце в центр и приведя в движение Землю вокруг него. Теория Коперника, опубликованная в 1543 г., обладала качественной простотой, которой не хватало птолемеевской астрономии. Однако для достижения сопоставимого уровня количественной точности новая система стала такой же сложной, как и старая. Возможно, самый революционный аспект коперниканской астрономии заключался в отношении Коперника к реальности своей теории. В отличие от инструментализма Платона Коперник утверждал, что для того, чтобы астрономия была удовлетворительной, она должна описывать реальную физическую систему мира.
Принятие коперниканской астрономии означало победу проникновением. К тому времени, когда в церкви и в других местах развилась широкомасштабная оппозиция этой теории, большинство лучших профессиональных астрономов сочли тот или иной аспект новой системы незаменимым. Книга Коперника De Revolutionibus orbium coelestium libri VI («Шесть книг о вращении небесных сфер»), опубликованная в 1543 году, стала стандартным справочником по продвинутым проблемам астрономических исследований, особенно по математическим методам. Таким образом, астрономы-математики широко читали его, несмотря на его центральную космологическую гипотезу, которая широко игнорировалась. В 1551 году немецкий астроном Эразм Рейнхольд опубликовал Tabulae prutenicae («Прутенические таблицы»), рассчитанные методом Коперника. Таблицы были более точными и современными, чем их предшественники 13-го века, и стали незаменимыми как для астрономов, так и для астрологов.
Викторина «Британника»
История: правда или вымысел?
Прикоснитесь к истории, поскольку эта викторина выясняет прошлое. Узнайте, кто на самом деле изобрел подвижную литеру, кого Уинстон Черчилль называл «мама», и когда раздался первый звуковой удар.
В 16 веке датский астроном Тихо Браге, отвергший обе системы Птолемея и Коперника, был ответственен за серьезные изменения в наблюдениях, невольно предоставив данные, которые в конечном итоге решили аргумент в пользу новой астрономии. Используя более крупные, более стабильные и лучше откалиброванные инструменты, он регулярно проводил наблюдения в течение длительных периодов времени, тем самым получая непрерывность наблюдений, которые были точными для планет с точностью до одной угловой минуты, что в несколько раз лучше, чем любое предыдущее наблюдение. Несколько наблюдений Тихо противоречили системе Аристотеля: новая, появившаяся в 1572 г., не имела параллакса (это означало, что она находилась на очень большом расстоянии) и, таким образом, не принадлежала к подлунной сфере и, следовательно, противоречила аристотелевскому утверждению о неизменности небес; точно так же последовательность комет, казалось, свободно перемещалась через область, которая, как предполагалось, была заполнена твердыми кристаллическими сферами. Тихо разработал свою собственную мировую систему — модификацию системы Гераклида — чтобы избежать различных нежелательных следствий систем Птолемея и Коперника.
В начале XVII века немецкий астроном Иоганн Кеплер поставил гипотезу Коперника на прочную астрономическую основу. Обратившись к новой астрономии в студенческие годы и глубоко движимый неопифагорейским желанием найти математические принципы порядка и гармонии, в соответствии с которыми Бог построил мир, Кеплер провел свою жизнь в поисках простых математических соотношений, описывающих движение планет. Его кропотливые поиски реального порядка во Вселенной вынудили его в конце концов отказаться от платоновского идеала равномерного кругового движения в поисках физической основы движения небес.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас
Узнайте, как Иоганн Кеплер подверг сомнению коперниковскую систему движения планет
Посмотреть все видео к этой статье
В 1609 году Кеплер объявил два новых планетарных закона, полученных на основе данных Тихо: (1) планеты движутся вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, в одном фокусе эллипс занят Солнцем; и (2) планета движется по своей орбите таким образом, что линия, проведенная от планеты к Солнцу, всегда заметает равные площади за равные промежутки времени. Этими двумя законами Кеплер отказался от равномерного кругового движения планет по их сферам, тем самым поставив фундаментальный физический вопрос о том, что удерживает планеты на их орбитах. Он попытался дать физическую основу для движения планет с помощью силы, аналогичной магнитной силе, качественные свойства которой были недавно описаны в Англии Уильямом Гилбертом в его влиятельном трактате 9. 0006 De Magnete, Magneticisque Corporibus et de Magno Magnete Tellure (1600; «О магните, магнитных телах и великом магните Земли»). Было объявлено о предстоящем слиянии астрономии и физики. В 1618 году Кеплер сформулировал свой третий закон, который был одним из многих законов, касающихся гармонии движения планет: (3) квадрат периода, в течение которого планета обращается вокруг Солнца, пропорционален кубу ее среднего расстояния от Солнца. .
Сильный удар по традиционной космологии нанес Галилео Галилей, который в начале XVII века использовал телескоп, недавнее изобретение голландских шлифовщиков линз, чтобы смотреть в небо. В 1610 году Галилей объявил о наблюдениях, противоречащих многим традиционным космологическим предположениям. Он заметил, что Луна — это не гладкая полированная поверхность, как утверждал Аристотель, а зубчатая и гористая. Земной свет на Луне показал, что Земля, как и другие планеты, сияет отраженным светом. Как и у Земли, у Юпитера были спутники; следовательно, Земля была понижена в должности с ее уникального положения. Фазы Венеры доказали, что эта планета вращается вокруг Солнца, а не Земли.
10 важнейших событий в области химии в 2021 году
Еще один непростой год позади. Политические, социально-экономические и климатические изменения ежедневно стимулируют развитие науки и техники и определяют новые тенденции. За это время изменился и мир химии.
TOP 10 2021
Чтобы показать хотя бы мельком эти изменения, мы подготовили сводку из десяти интересных открытий и событий 2021 года в области химии.
Прозрачная древесина (01.21)
Исследователи из Университета штата Мэриленд открыли новый способ сделать древесину прозрачной. В прошлом предпринимались попытки сделать древесину прозрачной с помощью специальных химикатов для удаления лигнина. Однако главный недостаток заключался в том, что это ослабляло древесину.
Новый метод использует изменение лигнина. В начале процесса удаляются молекулы, придающие древесине цвет. Затем на его поверхность наносится специальный реагент на основе перекиси водорода, который подвергается воздействию УФ-излучения (или естественного солнечного света). После такой обработки древесина приобретает белый цвет. Затем древесину замачивают в этаноле для более тщательной очистки. Наконец, поры заполняются бесцветной эпоксидной смолой, чтобы сделать материал гладким и почти идеально прозрачным. Это придает древесине способность передавать до 90% света, а материал в 50 раз прочнее, чем прозрачный материал с традиционной визуализацией. Кроме того, оно легче и, прежде всего, прочнее стекла и обеспечивает лучшую теплоизоляцию. [1] [2]
Это открытие может стать настоящей революцией для строительной отрасли и полностью изменить представление о зданиях в будущем. Также ведутся исследования технологически продвинутых прозрачных древесных материалов, которые будут дополнительно чувствительны к прикосновениям и станут альтернативой различным типам дисплеев. Благодаря своей прочности, соответствующей характеристикам дерева, такие дисплеи отлично зарекомендуют себя в суровых условиях, где стекло часто выходит из строя. [3]
Краска для цифровой печати на фарфоре (03.
21)
Методы производства керамики отличаются давней традицией. Однако с развитием технологий и здесь пришло время перемен. Цифровая окраска керамической плитки, которая может заменить классический метод остекления, должна стать прорывом для этой отрасли. Узоры будут наноситься методом печати с высоким разрешением, благодаря чему можно будет получить не только различные цвета, но и различные фактуры, которые можно уподобить тканям или дереву.
Решение было разработано итальянской компанией Metco, которая создала специальные устойчивые чернила ECO-INK для цифровой керамики. Предлагаемые чернила являются водными, поэтому не содержат органических растворителей, что способствует снижению как токсичности, так и углеродного следа продукта. Кроме того, краска может проникать в поверхность керамической плитки, благодаря чему отпадает необходимость в дополнительном защитном слое. Это приводит к более эффективному и устойчивому процессу. Более того, поверхность плитки после нанесения ECO-INK становится более прочной.
Как заявляют сами производители, эта краска является настоящей революцией для химической промышленности. [4]
Магнитные полимеры (03.21)
Знакомые нам магниты обычно встречаются в виде негибких и твердых металлов. Эти характеристики обуславливают множество ограничений в применении магнитов. Вот почему ученые взялись за проект MAGNETO [5] , который включает в себя создание магнитных материалов с пластичными свойствами.
Для достижения этого эффекта исследователи подготовили порошок, состоящий из измельченных магнитных материалов, смешанных с различными полимерами. Для создания магнита из этих компонентов использовалась передовая 3D-печать. Это дало возможность придавать им гораздо более сложные формы. Первые изготовленные прототипы показали огромный потенциал таких материалов и возможность их использования во многих областях, от диагностических инструментов до сенсорных экранов и многих других.
Представленные композиционные материалы с исключительными магнито-механическими свойствами позволят внедрить инновационные решения во многие области, например, в медицину. Таким образом, это важная веха в развитии науки и техники. [6]
Недавно обнаруженные эффекты природного лекарства с тысячелетней историей (04.21)
В Уорикском университете было проведено исследование овощной пасты с антибиотиком, рецепту которой 1000 лет . Это называется «мазь для восстановления зрения», и она была обнаружена в староанглийском медицинском руководстве Medicanale Anglicum, написанном в 9 веке. Мазь, в состав которой входят лук, чеснок (или лук-порей — ученые затруднились правильно перевести название), коровья желчь и вино, обладает чрезвычайно сильными антисептическими свойствами. Было показано, что он эффективен против определенных штаммов бактерий, которые стали устойчивыми к современным лекарствам.
Даже первоначальные испытания доказали эффективность отвара при лечении золотистого стафилококка. Однако недавние исследования были распространены на другие штаммы, и результаты были представлены в виде научной публикации. [7] Эксперименты показали, что это натуральное лекарство может быть мощным оружием против бактерий, называемых биопленками. Это один из самых опасных видов бактерий, среди которых можно найти штаммы, вызывающие, например, сепсис, а также другие серьезные инфекции. Также есть надежда, что этот рецепт поможет лечить инфекции стопы, например, у диабетиков, которые в настоящее время часто приводят к ампутации.
Пример пасты, описанный выше, привлекает внимание к столкновению между натуральной медициной и современной фармацевтикой. Она заставляет делать новые выводы и вселяет надежду на излечение болезней, причиняющих страдания многим людям. [8]
Ароматизатор ванильный на основе пластика (06.21)
Проблема утилизации предметов из пластика является одной из самых актуальных проблем современности. Весь мир изо всех сил пытается разработать эффективные методы уменьшения количества загрязнения, которое опустошает нашу окружающую среду. Одно из самых интересных решений придумали ученые из Эдинбургского университета, которые превратили пластиковые бутылки в ванильные ароматизаторы. Исследование включало мутацию ферментов, ответственных за разложение полиэтилентерефталата (полимера, из которого сделаны бутылки). В результате реакции разложения образуется терефталевая кислота (ТК), которая затем превращается в ванилин. Это соединение имеет большую часть вкуса и запаха ванили и часто используется в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности.
По данным журнала The Guardian, опубликовавшего выдержки из интервью с Джоанной Сандлер из Эдинбургского университета, руководившей исследовательским проектом, 85% ванилина в настоящее время синтезируется из химических веществ, полученных из ископаемого топлива. [9] Однако спрос на ванилин продолжает расти. Таким образом, это важное открытие как из-за увеличения спроса, так и из-за решения с экологическими преимуществами. [10]
Дрожжи, питающиеся пластиком, спасут планету (09.2021)
Загрязнение окружающей среды, вызванное пластиком, является одной из крупнейших экологических катастроф. Особую опасность представляют микрочастицы пластика диаметром менее 5 миллиметров. Их можно найти в водоемах, но они также накапливаются в живых организмах, таких как рыбы, планктон и организм человека.
Эта проблема была решена исследовательской группой доктора Петра Бинярза из Вроцлавского университета наук об окружающей среде и жизни. Их исследования заключаются в поиске микроорганизмов, которые естественным образом разлагают пластик благодаря ферментам, которыми они обладают. Однако, поскольку этот процесс обычно неэффективен, их ферменты планируется клонировать в быстрорастущие дрожжи (Yarrowia lipolytica). Эти организмы смогут не только более эффективно производить ферменты, но и расти на муниципальных сточных водах или отходах, чтобы можно было удалять микрозагрязнители непосредственно из них.[9]0207 [11]
Нобелевская премия 2021 г. (10.2021)
В этом году Нобелевская премия по химии была присуждена Дэвиду Макмиллану и Бенджамину Листу «за разработку асимметричного органического катализа». Органокатализ — уникальный инструмент для построения молекул. До этого открытия предполагалось, что существует только два типа катализаторов, или веществ, ускоряющих протекание химических реакций. Это ферменты и металлы. Однако недавно ученые продемонстрировали существование асимметричного органического катализа, в котором используются небольшие органические молекулы.
Органические катализаторы характеризуются стабильным скелетом из атомов углерода, к которым могут присоединяться химические группы с более высокой активностью. Они могут содержать такие элементы, как сера, азот, кислород или фосфор. Они намного меньше, чем ферменты, что облегчает их производство. Эти особенности делают катализаторы более экологичными, но при этом относительно недорогими в производстве.
Асимметричный органический катализ разрабатывается с 2000 года, и Дэвид Макмиллан и Бенджамин Лист являются явными лидерами в этой области. Их открытие пролило новый свет на многие традиционные промышленные процессы и показало, что органический катализ можно использовать во многих химических реакциях. Он очень эффективен и может поддерживать производство практически всего, от современных фармацевтических препаратов до молекул, отвечающих за улавливание света в фотогальванических элементах. Это открытие определенно произвело революцию в мире науки и техники. [12] [13]
Материал, который ощущается (12.21)
Исследовательская группа, состоящая из ученых из Чикаго и Миссури, приступила к разработке материала, чувствительного к восприятию окружающих раздражителей и адаптации к ним. .
Поскольку он обладает свойствами, которых нет у встречающихся в природе материалов, он относится к группе так называемых метаматериалов. Он сделан из пьезоэлектрических элементов, которые управляются электрическими цепями. Его можно использовать для формирования специализированной схемы, обрабатывающей информацию. Кроме того, электрическая энергия позволяет ему двигаться и изменять форму. Эти элементы позволяют ему ощущать внешние раздражители и адаптироваться к ним. Как говорят сами создатели, этот материал способен принимать решения без вмешательства человека.
Такой метаматериал мог бы очень хорошо работать в авиации, космической промышленности, медицине и во многих других областях. [14] [15]
Экологически чистый пластик из семян лосося (12.21)
Пластмассы должны были произвести революцию среди доступных материалов. Однако, несмотря на свои многочисленные преимущества, они стали и одной из главных проблем, угрожающих нашей планете. Вот почему исследования более экологичных альтернатив продолжаются.
Китайские ученые разработали уникальный пластикоподобный материал, одним из основных компонентов которого является семя лосося. Это было достигнуто путем объединения двух нитей ДНК лосося с химическим веществом, полученным из растительного масла. В результате получается губчатое гелеобразное вещество – гидрогель. Полученный гидрогель сушат вымораживанием, из него удаляют влагу, что позволяет придавать ему различные формы.
При производстве этого биопластика выделяется на 97 % меньше CO2, чем при производстве традиционных полистирольных пластиков. Кроме того, он будет перерабатываться с использованием ферментов, расщепляющих ДНК. В конце концов, его также можно погрузить в воду, чтобы он снова стал гидрогелем.
Эти виды биопластика открывают возможности для будущего индустрии пластмасс и уменьшения загрязнения нашей планеты. [16]
Смазка на основе графена (12.21)
Итальянские исследователи разработали новую смазку на основе графена, которую можно использовать в автомобилях и мотоциклах. В частности, добавление графена обеспечило большую стабильность масла, что, кроме того, способствует снижению трения между деталями двигателя. Благодаря этим полезным свойствам детали нагреваются, а также медленнее изнашиваются. Графен может стать альтернативой традиционно используемому маслу. Это сделает масло менее токсичным для окружающей среды, а также облегчит его утилизацию или переработку. Смазка уже прошла первые испытания, в которых показала себя на многообещающем уровне. Поэтому ведутся дальнейшие исследования, чтобы довести эту инновацию графена до коммерческих приложений. [17]
[1] https://dzienniknaukowy.pl/nowe-technologie/nowy-sposob-na-przezroczyste-drewno-ktore-mogloby-zastapic-szklo-w-naszych-oknach
[2] https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abd7342
[3] https://cordis.europa.eu/article/id/429178-translucent-touch-sensitive-wood-biomatrials-revolutionising- дерево в строительстве и за его пределами/pl
[4] https://cordis.europa.eu/article/id/430550-an-innovative-sustainable-ink-for-printing-digital-porcelain/pl
[5] http://www.kostasdanas.com/erc-magneto/
[6] https://cordis.europa.eu/article/id/434341- Magnetic-polymers-set-to-be- a-material-of-the-future/pl
[7] https://www.nature.com/articles/s41598-020-69273-8#Sec9
[8] https://www.national- geographic.pl/artykul/sredniowieczna-mikstura-odtworzona-w-laboratorium-niszczy-lekooporne-bakterie
[9] https://www. theguardian.com/environment/2021/jun/15/scientists-convert-used- пластиковые бутылки-в-ванильный ароматизатор
[10] https://forsal.pl/biznes/ekologia/artykuly/81
,naukowcy-przetwarzaja-plastikowe-butelki-na-aromat-waniliowy.html
[11] https://perspektywy.pl/portal /index.php?option=com_content&view=article&id=6413:drozdze-zjadajace-plastiki-naukowcy-z-upwr-pomoga-planecie&catid=24&Itemid=119
[12] https://www.focus.pl/artykul/nagroda -nobla-2021-nobel-z-chemii-za-genialne-narzedzie-do-budowania-czasteczek-211006123039
[13] https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2021/press-release// р >
[14] https://www.chip.pl/2021/12/material-reaguje-na-bodzce-technologie-stealth/
[15] https://www.nature.com/articles/s41467- 021-26034-z
[16] https://www.national-geographic.pl/artykul/naukowcy-stworzyli-ekologiczny-plastik-z-nasienia-lososia
[17] https://cordis.europa. eu/article/id/429711-graphene-based-lubricant-boosts-engine-performance/pl
TOP 10 2020 – Что нас удивило в 2020 году?
У нас позади трудный год, который мы в основном будем ассоциировать с COVID-19пандемия. К счастью, наука вышла за рамки этого, и за это время было сделано много исключительных открытий.
Итак, давайте подытожим некоторые наиболее важные для мира химии события, которые окажут влияние на наше будущее и дальнейшее развитие науки.
ТЕЛЕСКОП, КОТОРЫЙ ПРИБЛИЖАЕТ НАС К СОЛНЦЕ (январь 2020 г.)0024 National Science Foundation (NSF)
, правительственное учреждение США. Это самый большой телескоп в мире с 4-метровым солнечным зеркалом. Снимки, которые он делает, открыли новую эру в изучении Солнца. Это позволит синоптикам точнее предсказывать геомагнитные бури и лучше понимать, что влияет на космическую погоду. [1]
ГОД, ОТМЕЧЕННЫЙ ПАНДЕМИЕЙ COVID-19 (март 2020 г.)
Несмотря на то, что первые случаев COVID-19 наблюдались в ноябре 2019 г., Всемирная организация здравоохранения назвала его пандемией 11 марта 2020 года. Заболевание, вызванное вирусом SARS-CoV-2 , потрясло весь мир. Новые рекомендации и заказы изменили нашу повседневную реальность. Важную роль сыграли химические вещества, такие как дезинфицирующие средства , которые оказались важным оружием в борьбе с распространением болезни. Химическая промышленность также сыграла важную роль в медицинском и фармацевтическом секторах, поддерживая врачей в их борьбе с болезнью.
БАКТЕРИИ, ПОЕДАЮЩИЕ ПЛАСТИК (апрель 2020 г.)
8 апреля 2020 г. компания Nature опубликовала статью, доказывающую существование бактерий с ферментами, способными расщеплять пластмассы и превращать их в простые элементы. В процессе расщепления штамм 201-F6 b Ideonella sakaiensis позволяет извлекать материал, который можно снова использовать в синтезе и производстве пластмасс того же качества, что и в нефтехимических процессах. Этот метод медленно внедряется в промышленность, и через несколько лет мы сможем покупать переработанные бутылки, изготовленные с использованием этого метода. [2]
СПОСОБ РЕЗКИ ДВУМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (14 июля 2020 г.)
Ученые разработали очень точную технологию, которая позволяет вырезать маленькие отверстия в частицах размером с атом . Цель состоит в том, чтобы поддержать производство фотонных и электронных наноустройств. Исследования описывают термомеханический метод, который позволяет резать 2D-материалы с помощью нагретого сканирующего нанонаконечника. Этот метод позволяет делать срезы произвольной формы с разрешением 20 нм в однослойных 2D материалах. [3]
БАКТЕРИИ, ПОЕДАЮЩИЕ МЕТАЛЛ (15 июля 2020 г.)
Более 100 лет ученые подозревали существование бактерий, питающихся металлами. Однако доказать это не смогли до сих пор. Открытие сделали микробиологи из Калифорнийского технологического института (Калифорнийский технологический институт). Доктор Джаред Лидбеттер проводил исследования на основе марганца. Когда он закончил, он поставил стеклянную банку, которую он использовал, в раковину, чтобы замочить. По стечению обстоятельств и из-за того, что ему пришлось покинуть университетский городок, банка осталась в воде на несколько месяцев. Когда Ледбеттер вернулся, он обнаружил, что сосуд был покрыт темным осадком, который оказался окисленным марганцем, выработанным бактериями, живущими в водопроводной воде. Обширные исследования показали, что бактерии могут использовать марганец для хемосинтеза . Это первый известный случай, когда бактерии используют марганец в качестве источника энергии . Это революционный шаг для науки, который в значительной степени способствовал нашему пониманию циклов природных элементов. [4]
ПОЧТИ НЕВИДИМАЯ РЫБА (17 июля 2020 г.)
Эти уникальные рыбы — настоящие мастера маскировки. Их черная оболочка поглощает 99,95% всех фотонов . Эти рыбы буквально впитывают весь свет, поэтому даже при сильном свете прожектора мы можем видеть только их силуэты на фоне темной воды. Карен Осборн, зоолог-исследователь из Смитсоновского национального музея естественной истории, и ее команда обнаружили 16 видов рыб, которые выглядят так, как будто они покрыты вантаблэком, самым темным материалом, известным людям, который поглощает 99,96% света. [5]
НОБЕЛЕВСКАЯ ПРЕМИЯ ПО ХИМИИ (октябрь 2020 г.)
Эммануэль Шарпантье и Дженнифер А. Дудна были удостоены Нобелевской премии за разработку метода редактирования генома . Они открыли точные «генетические ножницы», которые могли бы, например, сделать возможным разработку новых методов лечения рака. Метод был открыт в 2012 году и стал научным прорывом. [6]
РЕКОРДНОЕ ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕНИ: ЗЕПТОСЕКУНДЫ (19 октября 2020 г.)
Ученым удалось измерить самую короткую единицу времени, известную как зептосекунды . Он был измерен при наблюдении за легкой частицей, пересекающей молекулу водорода. Это заняло 247 zs (зептосекунд). Было решено, что одна зептосекунда равна 10-21 секунды .
Измерения были проведены группой физиков под руководством профессора Райнхарда Дёрнера из Университета Гёте во Франкфурте-на-Майне, Германия. [7]
НОБЕЛЕВСКАЯ ПРЕМИЯ ПОЛЬШИ (4 ноября 2020 г.
)
Другие награды, присужденные в этом году, включали награды Фонд польской науки (также именуемый польской Нобелевской премией). В области химии премия была присуждена профессору Эве Гурецкой Варшавского университета « за получение жидкокристаллических материалов с хиральной структурой, состоящих из нехиральных молекул. ” [8]
АЛМАЗЫ, СДЕЛАННЫЕ ЗА МИНУТЫ (20 ноября 2020 г.)
Ученым из Австралийского национального университета (ANU) удалось создать алмаз, просто применяя высокое давление и не повышая температуру окружающей среды . Они получили алмазов двух типов . Один из них был типичным камнем, который после огранки можно было использовать в кольце. Второй тип получил название lonsdaleite , форма, которая встречается в природе после падения метеорита на Землю. Возможность создания алмаза так быстро и при комнатной температуре открывает множество возможностей, в том числе для промышленности . [9]
[1] https://edition.cnn.com/2020/01/29/world/sun-image-inouye-telescope-scn/index.html
[2] https://www.nature.com/articles/s41586-020-2149-4
[3] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202001232
[4] https://www.nature.com/articles/s41586-020-2468-5.epdf
[5] https://www.scimex.org/newsfeed/ultra-black-fish-are-practically -невидимый
[6] https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/press-release/
[7] https://aktuelles.uni-frankfurt.de/forschung/physik-zepto- sekunden-neuer-weltrekord-in-kurzzeit-messung/
[8] https://www.fnp.org.pl/nagrody-fundacji-na-rzecz-nauki-polskiej-2020-przyznane/
[9] https://edition.cnn.com/2020/ 19/11/world/diamonds-room-temperature-scli-intl-scn/index.html
Какие научные открытия принес 2019 год?
У нас позади особенное время, ведь в прошлом году исполнилось 150 лет со дня открытия Дмитрием Менделеевым Периодической таблицы. В честь этой важной вехи в химии Генеральная Ассамблея Организации Объединенных Наций (ООН) и ЮНЕСКО объявили 2019 г.«Международный год Периодической таблицы химических элементов (МГПТ2019)». В связи с этим событием загляните на нашу фан-страницу в Facebook, где мы организовали уникальный конкурс на знание химических элементов и таблицы Менделеева. Помимо особого юбилея, этот год был полон новых открытий. Мы выбрали 10 самых интересных, среди которых есть, например, впечатляющие результаты исследований нового состояния материи, метода использования солнечного света для производства топлива или создания циклоуглерода. Ниже представлен календарь 10 самых интересных химических открытий и событий 2019 года..
СТРОИТЕЛЬСТВО НОВОГО АДРОНОВОГО КОЛЛАЙДЕРА Будущий круговой коллайдер (FCC)
FCC должен быть в четыре раза больше и во много раз мощнее, чем Большой адронный коллайдер (LHC) . Ускорители позволяют исследовать элементы, созданные столкновением потоков ускоренных элементарных частиц . Ускоритель большего размера и большей мощности может позволить нам открыть еще неизвестные формы материи и более тщательно исследовать уже известные. [1]
ЦИКЛОКАРБОН НОВАЯ РАЗНООБРАЗИЕ УГЛЕРОДА
Ученые из Оксфордского университета и IBM Research в Цюрихе в публикации в журнале «Science» представили способ получения кольца из 18 атомов углерода . Эта связь была создана инновационным методом манипулирования отдельными атомами . Одним из первооткрывателей циклоуглерода был поляк доктор Пшемыслав Гавел из Оксфордского университета. [2]
МЕДЛЕННЫЕ ЭЛЕКТРОНЫ УНИЧТОЖАЮТ РАКОВЫЕ КЛЕТКИ
Ученые из Венского технологического университета обнаружили, что наблюдаемый ранее эффект разрушения раковых клеток с помощью медленных электронов возможен. Используя межатомное разложение Кулона , ион может передавать дополнительную энергию окружающим атомам. В результате высвобождается огромное количество электронов с достаточной энергией, чтобы вызвать повреждение ДНК раковых клеток . [3]
НОВОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА
Группа ученых из Эдинбургского университета провела компьютерное моделирование для дальнейшего исследования так называемого «состояния расплавленной цепи ». Испытания проводились на 20 000 атомов калия, подвергнутых давлению от 20 000 до 40 000 атмосфер и температуре от 126 до 526 градусов Цельсия. Результаты показали, что созданные структуры представляют собой новое состояние, в котором формируются две взаимосвязанные решетчатые структуры. Наблюдение состоит в том, что цепи растворяются в жидкости, в то время как оставшиеся кристаллы калия находятся в твердой форме . [4]
НОВЫЕ ИСТОЧНИКИ ТЕРАГЕРЦОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Ученые исследовательской программы CENTERA вместе с исследовательскими группами из Франции, Германии и России сделали открытие, которое может привести к созданию новых источников забытых терагерцовое излучение . Это можно было бы настроить с помощью магнитного поля. Результаты этих исследований описаны в Природа Фотоника . [5]
НОБЕЛЕВСКАЯ ПРЕМИЯ ПО ХИМИИ
Джон Б. Гуденаф, М. Стэнли Уиттингем и Акира Йошино были награждены за разработку легких и емких литий-ионных аккумуляторов . Это изобретение широко известно как литий-ионные батареи . Их творение произвело революцию в мире и, как отметили члены Нобелевского комитета, «они заложили основы беспроводного общества , отказавшегося от ископаемого топлива».0025 «. [6]
ПОЛЬСКИЙ НОБЕЛЬ
Лауреатом премии Фонда польской науки (так называемой польской Нобелевской премии) является профессор Марцин Дрэг Технологии химического факультета Вроцлавского университета . Профессор получил благодарность «за разработку новой технологической платформы для получения биологически активных соединений , особенно ингибиторов протеолитических ферментов ». [7]
ДНК в доисторической «жвачке»
Ученые Копенгагенского университета сообщают в «Nature Communications» об обнаружении фрагмента ДНК доисторической жительницы Скандинавии в кусочке березовой смолы, которую она жевала . На основе этого открытия был реконструирован полный женский геном . Артефакт датируется 5700 лет. [8]
СОЛНЕЧНЫЙ СВЕТ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТОПЛИВА
Исследователи из Наньянского технологического университета Сингапура (NTU Singapore) открыли метод, который может превращать пластиковые отходы в химические вещества с помощью солнечного света . Группа ученых провела исследование смеси пластиков с их катализатором в растворителе, что позволяет использовать световую энергию. В результате растворенных пластика превратились в муравьиную кислоту . Эта кислота используется в топливных элементах для производства электроэнергии. Это открытие направлено на разработку устойчивых методов использования солнечный свет для производства топлива и других химических продуктов . [9]
ЛАЗЕРНЫЙ СВЕТОВОЙ МЕЧ В НАШИХ ПАЛЬЦАХ
Александра Флишкевич, студентка Варшавского технологического университета, разработала световой меч в рамках своей инженерной работы, вдохновленной 8-й частью «Звезда». Войны» . Он был создан с использованием зеленого лазера и линзы , разработанной польскими учеными, так называемого «светового меча» , который фокусирует свет на секцию. Линза, геометрия которой была разработана в 1990 году в Варшавском технологическом университете, теперь также должна принести новые решения в офтальмологии, такие как создание внутриглазных имплантатов для людей после операции по удалению катаракты , которые проходят клинические испытания. [10]
[1] https://www.