Загадочная наука: ТОП-10 невероятных научных открытий 2017 года. Интересные открытия в области науки и техники
Самые крупные открытия 21 века, Топ 10
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вопреки упадническим настроениям, наука в XXI веке не только не снизила темпов, но и заметно продвинулась в фундаментальных дисциплинах. Наиболее динамично развиваются физика и биотехнологии, где учеными были достигнуты успехи, которые могут претендовать на звание революционных.
В первые два десятилетия 21-го века наука обогатилась целым рядом открытий, которые в перспективе могут значительно повлиять на качество жизни каждого человека. Чего стоит только получение стволовых клеток из кожи взрослого человека, дающее возможность выращивать нужные органы без использования эмбриональных клеток! Фундаментальное открытие гравитационных волн дает человечеству надежду на путешествия между звездами, а из нового материала графен совсем скоро будут производить сверхъемкие аккумуляторы. Впрочем, обо всем по порядку: в нижеприведенном рейтинге мы постарались систематизировать важнейшие научные открытия 21 века по степени их значимости для человечества.
Наряду с фундаментальными открытиями, 21-й век ознаменовался интереснейшими находками археологов. Например, в 2016-м г. в гробнице Тутанхамона были обнаружены сразу две тайные комнаты. Найденные там органические останки, возможно, принадлежат знаменитой царице Нефертити
ТОП-10 самых значительных научных открытий XXI века
10. БИОНИКА. Сконструированы биопротезы, управляемые силой мысли
Еще недавно утраченные конечности людям заменяли пластиковые муляжи или даже крюки. В последние два десятилетия наука сделала огромный шаг в создании биопротезов, управляемых силой мысли и даже передающих ощущения от искусственных пальцев в мозг. В 2010 г. английская фирма «RSLSteeper» представила биопротез руки, с помощью которого человек способен открывать двери ключом, разбивать яйца на сковородку, снимать деньги в банкомате и даже держать пластиковый стаканчик.
Одноразовый стакан легко раздавить при чрезмерном усилии, но ученые добились того, что силу сжатия пальцев можно варьировать. Управляющие сигналы для этого снимаются с грудных мышц тела.
Другая компания «Bebionic» в 2016 г. изготовила для инвалида Найджела Экленда бионический протез руки, которым не только можно управлять силой мысли. Вдобавок к этому изделие оснащено датчиками чувствительности, подключенными к нервным окончания культи. Таким образом, достигается обратная связь, чтобы пациент мог чувствовать прикосновения и тепло. Пока биопротезы являются достаточно дорогими, однако благодаря развитию 3D-печати уже в ближайшее время прогнозируется их более широкая доступность.
Разработка биопротезов ведется и в России – в рамках проекта «Моторика» недавно была создана бионическая рука «Страдивари», которая силой мысли может производить 6 видов хватов. В запястье разработчики встроили электронные часы
9. БИОТЕХНОЛОГИИ. Создана первая в мире синтетическая бактериальная клетка
В 2010 г. группа ученых под руководством Крейга Вентера добилась прорыва в амбициозном проекте по созданию ни много, ни мало – новой жизни. Биологи взяли геном бактерии Mycoplasma genitalium и систематически, один за другим, удаляли из него гены, чтобы определить минимальный набор, необходимый для жизни. Оказалось, что он должен включать 382 гена, составляющих, как бы основу жизни. После этого ученые уже «с нуля» составили искусственный геном, который пересадили в клетку бактерии Mycoplasma capricolum, из которой предварительно были удалены собственные комплексы ДНК.
Искусственная клетка, которая даже получила собственное имя – Синтия, оказалась жизнеспособной и начала активно делиться.
Данный успех открывает перед биотехнологами широчайшие возможности по созданию гораздо более сложных организмов с заданными параметрами. Уже сейчас конструируются искусственные клетки, которые смогут производить вакцины и даже топливо для автомобилей, а в перспективе биологи надеются создать бактерию, которая бы поглощала углекислый газ. Такой микроорганизм мог бы помочь в ликвидации парникового эффекта на Земле, а также в терраформировании Марса и Венеры.
Так выглядит первая в мире размножившаяся искусственная клетка Синтия под электронным микроскопом
8. АСТРОФИЗИКА. Обнаружены планета Эрида и вода на Марсе
К крупнейшим открытиям 21 века можно отнести сразу две «космические» находки. В 2005 г. группа американских астрономов из обсерватории «Джемини», Йельского и Калифорнийского университетов было открыто небесное тело, движущееся за орбитой Плутона. Дальнейшие исследования показали, что малая планета, получившая название Эрида, по размерам лишь немного уступает Плутону. В 2006 г. это небесное тело сфотографировал орбитальный телескоп «Хаббл», обнаружив вращающийся вокруг него довольно крупный спутник, получивший название Дисномия. Предполагается, что по физическим характеристикам Эрида похожа на Плутон, а ее поверхность, скорее всего, покрыта ярко-белым льдом, поскольку альбедо (отражающая способность) планетоида уступает только спутнику Сатурна Энцеладу.
Эрида является второй по величине из известных на сегодня транснептуновых планет, лишь немного уступая Плутону
Вторым крупнейшим открытием 21 века в исследовании Солнечной системы является обнаружение воды на Марсе. Еще в 2002 г. орбитальный аппарат «Одиссей» обнаружил признаки наличия под поверхностью планеты водяного льда. В 2005 г. европейский аппарат «Марс-Экспресс» заснял кратеры с явственными следами водяных потоков, а окончательно развеял сомнения американский зонд «Феникс». В 2008 г. он сел в окрестностях Северного полюса и в одном из экспериментов – успешно выделил воду из марсианского грунта. Гарантированное наличие влаги на Красной планете снимает главное ограничение для ее колонизации. Америка планирует запустить пилотируемую миссию на Марс уже в 2030-х годах, идет разработка ядерного двигателя для этой цели и в России.
По одной из гипотез, некогда Марс был планетой, на которой кипела жизнь, и было много жидкой воды. Если это правда, то миллиард лет назад Марс мог выглядеть примерно так
7. НЕЙРОЛОГИЯ. Впервые записаны и перезаписаны воспоминания в мозг
В 2014 г. исследователям из Массачусетского университета удалось внедрить в память подопытных мышей ложные воспоминания. Им в голову были вживлены оптоволоконные провода, присоединенные к участкам мозга, ответственным за формирование памяти. По ним ученые подавали лазерные сигналы, которые воздействовали на определенные участки нейронов. В результате удалось добиться как стирания некоторых воспоминаний мышей, так и формирования ложных. Например, грызуны забывали, что в определенном участке клетки у них когда-то были приятные встречи с самками и больше не стремились туда. В то же время, ученым удалось создать новые воспоминания о том, что «опасный» отсек клетки, на самом деле привлекателен и мыши старались оказаться именно там.
Первым существом, которому удалось перезаписать память, стала лабораторная мышь, в мозг которой был вживлен оптоволоконный пачкорд
На первый взгляд, эти результаты выглядят детской игрой, да еще и с сомнительным этическим подтекстом. Между тем, нейрофизиологам удалось главное – найти участки мозга, отвечающие за память (гиппокамп и префронтальная кора) и создать, пусть пока примитивные, методы воздействия на них. Это дает широкие перспективы для совершенствования путей воздействия на мозг, а в будущем позволит лечить фобии и душевные расстройства. Не исключено, что уже в обозримом будущем удастся создать приборы для пакетной закачки данных в человеческий мозг для быстрого обучения наукам, требующим запоминания большого количества данных, например, можно будет в кратчайшие сроки овладеть иностранным языком.
Возможно, создатели фильма «Вспомнить все» были не так уж далеки от истины, изобразив будущее, где человеку можно запросто записывать новые воспоминания и стирать старые
6. ФИЗИКА. Обнаружен бозон Хиггса или «частица Бога»
В июле 2012 г. произошло открытие, ради которого были потрачены 6 млрд. долларов, вложенные в постройку Большого адронного коллайдера (CERN) близ Женевы. Ученые обнаружили т.н. «частицу Бога», существование которой было предсказано еще в 60-х годах британским физиком Питером Хиггсом. В честь него она и была названа. Благодаря экспериментальному доказательству существования бозона Хиггса фундаментальная физика получила последнее недостающее звено для построения пренормируемой квантовой теории поля. Данная теория является продолжением классической квантовой механики, однако качественно меняет взгляд на картину микромира и Вселенной в целом.
Практическое значение открытия бозона Хиггса заключается в том, что ученым открываются перспективы разработки антигравитации и разработки двигателей, которым не требуется энергия для работы.
Для этого нужно «всего ничего» - научиться убирать т.н. хиггсовское поле, которое связывает элементарные частицы, не давая им разлетаться. В этом случае масса объекта с нейтрализованным полем будет равна нулю, а значит - он перестанет принимать участие в гравитационном взаимодействии. Разумеется, такие открытия – вопрос весьма отдаленного будущего.
На возведение Большого адронного коллайдера ушло 25 лет и многие миллиарды долларов, однако он выполнил свою главную миссию по обнаружению «частицы Бога» - бозона Хиггса
5. МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ. Создан сверхпрочный материал графен
Графен – это уникальный по прочности и многим другим свойствам материал, который был впервые получен русскими физиками (работающими в Британии) Константином Новоселовым и Андреем Геймом в 2004 г. Через 6 лет ученых наградили за это Нобелевской премией, а в наши дни графен активно исследуется и уже применяется в некоторых изделиях. Необычность материала заключается сразу в нескольких его особенностях. Во-первых – это второй по прочности (после карбина) из известных ныне материалов. Во-вторых, графен – великолепный проводник, с помощью которого можно достигать уникальные электронные эффекты. В-третьих, материал обладает высочайшими показателями теплопроводности, что опять же – позволяет использовать его в полупроводниковой электронике без опасений ее перегрева.
Особые надежды на графен возлагаются в плане его применения в сверхъемких аккумуляторах, которых так не хватает электромобилям.
В 2017 г. компания «Samsung» представила один из первых АКБ на основе графена с емкостью на 45% выше, чем у его литий-ионного аналога сопоставимой величины. Но самое главное – новый аккумулятор заряжается и отдает заряд в 5 раз быстрее обычного. Примечательно, что речь идет не о полностью графеновом, а о гибридном АКБ, где инновационный материал используется как вспомогательный. Если же, точнее – когда разработчики создадут полностью графеновую батарею, это станет настоящей революцией в энергетике. Главной проблемой в широком использовании графена является дороговизна его получения и недостатки в технологиях, которые пока не позволяют получить абсолютно однородный материал. Однако уже сейчас число заявок на патенты с использованием графена зашкалило за 50 тыс., поэтому нет сомнения, что уже в обозримом будущем необычный материал заметно повлияет на качество жизни людей.
Первые графеновые аккумуляторы уже выпускаются серийно. Например, эта небольшая батарея от компании «Samsung» способна полностью зарядить достаточно емкую АКБ «Айфона» всего за 5-10 минут
4. БИОЛОГИЯ. Получены стволовые клетки не из эмбрионов, а из зрелых тканей
В 2012 г. нобелевская премия по физиологии и медицине была вручена английскому биологу Джону Гердону и его японскому коллеге Сине Яманаке. Они произвели настоящий фурор в среде биотехнологов, создав из обычных клеток – стволовые, т.е. способные составлять любые органы. Для этого ученые ввели в клетки соединительной ткани мыши всего 4 гена и в результате фибропласты превратились в незрелые стволовые клетки, обладающие всеми свойствами эмбриональных. Из подобного материала можно вырастить любой орган – от печени до сердца.
Таким образом, исследователи не только теоретически, но и практически доказали обратимость специализации клеток, что невозможно переоценить.
До недавних пор считалось, что стволовые клетки можно получить только из эмбрионов или пуповинной крови. Первое – сомнительно с этической точки зрения, а второе – вынуждало людей (в основном богатых) делать банк стволовых клеток сразу после рождения ребенка, чтобы в будущем он мог использовать его для лечения. Открытие физиологов сняло данные ограничения и теперь каждому человеку (как минимум, теоретически) доступно лечение стволовыми клетками и клонирование органов, содержащих «родную» ДНК организма.
Уже сейчас вырастить внутренний орган из стволовых клеток не является сложной задачей, а через 20-30 лет создание печени и почек из своих же клеток, скорее всего, станет тривиальным делом
3. АСТРОФИЗИКА. Доказано существование гравитационных волн
Открытие гравитационных волн считается величайшим научным достижением 2016 года, а возможно и всего второго десятилетия XXI века. В 2017 году их первооткрывателям - Райнеру Вайссу, Бэрри Бэришу и Кипу Торну была присуждена нобелевская премия по физике. С помощью двух интероферометрических обсерваторий LIGO и VIRGO, расположенных в США и Италии, ученым удалось зафиксировать гравитационные волны, образовавшиеся в результате слияния двух черных дыр на расстоянии в 1,3 млрд. световых лет от Солнца.
Тем самым исследователи экспериментально подтвердили достоверность Общей теории относительности Эйнштейна, предсказавшей наличие гравитационных волн еще в начале ХХ века (на уровне теории).
Впоследствии LIGO и VIRGO зафиксировали еще два гравитационных всплеска от столкновения нейтронных звезд. Выдающаяся ценность открытия заключается в подтверждении искривления пространства-времени под воздействием массивных объектов. Это означает, что тысячи раз описанные фантастами путешествия звездолетов сквозь «нуль-пространство» и «гиперпереходы» вполне возможны, хоть и являются перспективой далекого будущего. Вероятно, неслучайно, один из первооткрывателей гравитационных волн – Кип Торн, по итогам своих исследований выпустил книгу, «Интерстеллар. Наука за кадром», название которой перекликается со знаменитым фильмом.
Примерно так по Эйнштейну выглядит пространство-время в окрестностях Солнца, искривляющееся под воздействием массивной звезды. Теперь данная картина доказана экспериментально
2. ФИЗИКА. Проведены успешные опыты по дальней квантовой телепортации
Под квантовой телепортацией понимается не перемещение физических объектов, а передача информации о состоянии элементарной частицы или атома. Важнейшим моментом здесь является расстояние – вплоть до начала XXI века подобную связь удавалось обеспечить только на уровне микромира. Прорывным стал 2009 г., когда ученым из Мерилендского университета удалось передать квантовое состояние иона иттербия на 1 метр. Затем инициативу в данном направлении исследований прочно перехватили китайские ученые.
Сначала им удалось обеспечить квантовую связь на дистанции 120 км, а в 2017 г. – осуществить первую космическую квантовую телепортацию со спутника «Мо-Цзы» на три наземных лаборатории до которых было 1203 км.
Такой научно-технологический скачок позволит уже в ближайшем будущем создавать абсолютно защищенные линии связи, которые даже теоретически не смогут взломать хакеры. В условиях, когда финансовая, деловая и частная жизнь все больше перемещается в Интернет, линии на основе квантовой телепортации обещают стать настоящей панацеей в сфере информационной безопасности. Кроме того, на основе данного способа связи разрабатываются сверхбыстрые компьютеры, которые в перспективе заменят существующие.
Первым аппаратом, осуществившим квантовую телепортацию на большое расстояние стал китайский спутник «Мо-Цзы», названный в честь древнего философа империи Хань
1. КИБЕРНЕТИКА. Создан робот с биологическим мозгом
В 2008 г. ученые из Англии создали, пожалуй, первого в мире киборга – полуживого робота с мозгом на основе 300 тыс. крысиных нейронов. Их выделили из эмбриона грызуна, разделили с помощью специального фермента и разместили в питательном растворе на пластине размером 8 см. К полученному квазимозгу ученые присоединили 60 электродов, которые считывают сигналы с нейронов и передают их к электронной схеме. Они же служат для доставки в мозг сигналов. Первый робот с биологическим мозгом получил собственное имя – Гордон, был оснащен платформой для передвижения и ультразвуковым сенсором, сканирующим местность при езде. Сигналы от него идут в мозг, а возникающие там импульсы и обратная связь управляют движением.
Робот Гордон и его крысиный мозг, вынесенный на специальную пластину с отходящими от него электродами
Исследователям удалось добиться обучаемости Гордона, поскольку нейроны обладают памятью. Упершись в препятствие всего один раз, робот в 80% случаев уже не ездит по неудачному маршруту. При этом, как заявляют ученые, Гордон не управляется извне, а контролируется исключительно серым веществом, доставшимся от крысы. Таким образом, британцы сделали первый шаг по созданию полноценных киборгов на основе уже не десятков тысяч, а миллиардов нейронов, что, скорее всего, произойдет еще до конца текущего столетия.
Читайте еще по теме научных открытий: Десять величайших изобретений, которые изменили мир
glavmedia.net
20 самых важных открытий 21 века — ❶ Интересные факты ❶
ГЕНЕТИКА
Геном человека полностью секвенирован
Робот сортирует ДНК человека в чашках Петри для проекта The Human Genome
Проект «Человеческий геном» (The Human Genome Project) начался в 1990 году, в 2000-м был выпущен рабочий черновик структуры генома, полный геном — в 2003 году. Однако и сегодня дополнительный анализ некоторых участков еще не закончен. В основном он был выполнен в университетах и исследовательских центрах США, Канады и Великобритании. Секвенирование генома имеет решающее значение для разработки лекарств и понимания того, как устроено человеческое тело.
Генная инженерия вышла на новый уровень
В последние годы был разработан революционный метод манипуляции ДНК при помощи так называемого CRISP-механизма. Эта методика позволяет избирательно редактировать определенные гены, что раньше было невозможно.
МАТЕМАТИКА
Доказана теорема Пуанкаре
В 2002 году российский математик Григорий Перельман доказал теорему Пуанкаре, одну из семи задач тысячелетия (важные математические проблемы, решение которых не найдено в течение десятков лет). Перельман показал, что исходная трехмерная поверхность (если в ней нет разрывов) обязательно будет эволюционировать в трехмерную сферу. За эту работу он получил престижную «медаль Филдса», аналог Нобелевской премии в математике.АСТРОНОМИЯ
Открыта карликовая планета Эрида
Впервые Эриду сфотографировали еще 21 октября 2003 года, но заметили на снимках только в начале 2005-го. Ее открытие стало последней каплей в спорах о судьбе Плутона (продолжать ли его считать планетой или нет), что изменило привычный образ Солнечной системы.
Обнаружена вода на Марсе
В 2005 году аппарат «Марс Экспресс» Европейского космического агентства обнаружил большие залежи водяного льда недалеко от поверхности — это очень важно для последующей колонизации Красной планеты.
ФИЗИКА
Глобальное потепление — быстрее, чем ожидалось
В 2015 году ученые из Всемирного центра мониторинга ледников при Цюрихском университете (Швейцария) под руководством доктора Михаэля Цемпа, работая совместно с коллегами из 30 стран, установили, что темп таяния ледников на Земле к настоящему времени, по сравнению c усредненными показателями за XX век, вырос в два-три раза.Обнаружена квантовая телепортация
Такая телепортация отличается от телепортации, о которой любят говорить фантасты, — при ней материя или энергия не передаются на расстояние. Эксперименты по передаче квантовых состояний на большие расстояния были удачно проведены за последние 15 лет не менее чем десятком научных групп. Квантовая телепортация очень важна для создания сверхзащищенных шифров и квантовых компьютеров.
Экспериментально подтверждено существование графена
Его двумерная (толщиной в один атом) кристаллическая решетка проявляет необычные электрофизические свойства. Впервые графен был получен Андреем Геймом и Константином Новоселовым в 2004 году (Нобелевская премия за 2010-й). Его планируется использовать в электронике (в сверхтонких и сверхбыстрых транзисторах), композитах, электродах и т. д. Кроме того, графен — второй по прочности материал на свете (на первом месте — карбин).Доказано существование кварк-глюонной плазмы
В 2012 году эксперименты физиков, работающих с ускорителем RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории (США), попали в Книгу рекордов Гиннесса с формулировкой «за самую высокую температуру, полученную в лабораторных условиях». Сталкивая ионы золота на ускорителе, ученые добились возникновения кварк-глюонной плазмы с температурой 4 триллиона °С (в 250 тысяч раз горячее, чем в центре Солнца). Спустя примерно микросекунду после Большого взрыва Вселенная была наполнена как раз такой плазмой.
Найден бозон Хиггса
Существование этой элементарной частицы, отвечающей за массу всех прочих частиц, теоретически было предсказано Питером Хиггсом еще в 1960-х годах. А найдена она была во время экспериментов на Большом адронном коллайдере в 2012-м (за что Хиггс, совместно с Франсуа Энглером, получил Нобелевскую премию 2013 года).БИОЛОГИЯ
Людей поделили на три энтеротипа
В 2011 году ученые из Германии, Франции и нескольких других исследовательских центров доказали, что по генетике населяющих нас бактерий люди делятся на три категории, или энтеротипа. Энтеротип человека проявляется в разной реакции на еду, лекарства и диеты, и потому стало ясно, что никаких универсальных рецептов в этих областях существовать не может.
Создана первая синтетическая бактериальная клетка
В 2010 году ученые из Института Крейга Вентера (был одним из лидеров гонки по расшифровке человеческого генома) создали первую полностью синтетическую хромосому с геномом. Когда ее встроили в бактериальную клетку, лишенную генетического материала, она начала функционировать и делиться по предписанным новым геномом законам. В перспективе синтетический геном позволит создавать вакцины против новых вирусных штаммов за часы, а не за недели, производить эффективное биотопливо, новые пищевые продукты и т. д.
Удачно записаны и перезаписаны воспоминания
Начиная с 2010 года несколько исследовательских групп (США, Франция, Германия) научились записывать в мозг мышей ложные воспоминания, стирать реальные, а также превращать приятные воспоминания в неприятные. До человеческого мозга дело пока не дошло, но осталось недолго.Получены «этичные» (не из эмбрионов) плюрипотентные стволовые клетки
В 2012 году Синъя Яманака совместно с Джоном Гёрдоном стали лауреатами Нобелевской премии за открытие 2006 года — получение плюрипотентных стволовых клеток мыши путем эпигенетического перепрограммирования. За последующее десятилетие не менее десятка научных групп добились впечатляющих успехов в данной области, в том числе с человеческими клетками. Это предвещает скорые прорывы в терапии рака, регенеративной медицине, а также в клонировании человека (или его органов).
ПАЛЕОНТОЛОГИЯ
Впервые обнаружены мягкие ткани динозавра
Мэри Швейцер руководила научной группой, которая описала коллаген, выделенный из бедренной кости Tyrannosaurus reх
Молекулярный палеонтолог Университета Северной Каролины Мэри Швейцер в 2005 году в окаменевшей конечности подростка-тираннозавра из Монтаны (возрастом 65 млн лет) обнаружила мягкие ткани. Ранее считалось, что любые белки разложатся максимум за несколько тысяч лет, поэтому никто их в окаменелостях и не искал. После этого мягкие ткани (коллаген) были обнаружены и в других древнейших образцах.
У людей обнаружены гены неандертальцев и «денисовского человека»
Участники международного симпозиума «Переход к верхнему палеолиту в Евразии: культурная динамика и развитие рода Homo» осматривают место раскопок в центральном зале Денисовой пещеры
Из работ двух научных групп стало ясно, что от 1 до 3% генома среднестатистического европейца или азиата восходит к неандертальцам. Но у каждого современного индивидуума присутствуют несхожие неандертальские аллели (различные формы одного и того же гена), поэтому общая сумма «неандертальских» генов куда выше, до 30%. «Наследники» неандертальцев (скрещивание происходило около 45 тысяч лет назад) — в основном европейцы; у азиатов в геноме присутствуют следы скрещивания с еще одним гоминидом — «денисовским человеком». Самые «чистые» Homo sapiens — уроженцы Африканского континента.
МЕДИЦИНА
По дыханию распознана ранняя стадия рака легких
Год назад группа израильских, американских и британских ученых разработала устройство, которое способно точно идентифицировать рак легких и определить, в какой стадии он находится. Основой устройства стал анализатор дыхания со встроенным наночипом NaNose, способный «вынюхать» раковую опухоль с 90-процентной точностью, даже когда раковый узелок практически незаметен. В скором времени стоит ожидать анализаторов, которые смогут по «запаху» определять и другие виды рака.Разработано первое полностью автономное искусственное сердце
Специалисты американской компании Abiomed разработали первое в мире полностью автономное постоянное искусственное сердце для имплантаций (AbioCor). Искусственное сердце предназначено для пациентов, у которых невозможно лечение собственного сердца или имплантация донорского.БИОНИКА
Созданы биомеханические устройства и протезы, контролируемые усилием мысли
Американец Зак Вотер испытал бионический ножной протез, поднявшись по лестнице на 103-й этаж небоскреба Уиллис-тауэр, расположенного в Чикаго
В 2013 году появились первые опытные образцы «умных» протезов с обратной связью (эмуляцией осязательных ощущений), которые позволяют человеку чувствовать то, что «ощущает» протез. В 2010-х годах созданы и отдельные от человека устройства, управляемые только через мысленный интерфейс (иногда с инвазивными контактами, но чаще это похоже на головной обруч с сухим электродом), — компьютерные игры и тренажеры, манипуляторы, транспорт и пр.
ЭЛЕКТРОНИКА
Перейден петафлопсный барьер
В 2008 году новый суперкомпьютер в Лос-Аламосе (США) заработал со скоростью более квадриллиона (тысяча триллионов) операций в секунду. Следующий барьер, эксафлопсный (квинтиллион операций в секунду) будет достигнут в ближайшие годы. Системы с такой невероятной скоростью необходимы в первую очередь для высокопроизводительных вычислений — обработки данных научных экспериментов, климатического моделирования, финансовых операций и т. д.
Фото: Alamy, SPL, Newscom / Legion Media, SPL / Legion Media (X2), Photo courtesy of North Carolina State University, Reuters / Pix- Stream, Александр Кряжев / РИА Новости, Reuters / Pix-Stream, Michael Hoch, Maximilien Brice / © 2008 CERN, for the benefit of the CMS Collaboration, AP / East News
20 самых важных открытий 21 векаxn----8sbnaaptsc2amijz6hg.com
10 самых интересных научных открытий 2016 года
Научные открытия совершаются постоянно. На протяжении года публикуется огромное количество докладов и статей, посвящённых различным темам, и оформляются тысячи патентов на новые изобретения. Среди всего этого можно найти поистине невероятные достижения. В данной статье представлено десять самых интересных научных открытий, которые были сделаны в первой половине 2016 года.
1. Небольшая генетическая мутация, произошедшая 800 миллионов лет назад, привела к возникновению многоклеточных форм жизни
Согласно результатам исследований, древняя молекула, GK-PID, стала причиной того, что одноклеточные организмы начали эволюционировать в многоклеточные организмы примерно 800 миллионов лет назад. Было установлено, что молекула GK-PID выступала в роли «молекулярного карабина»: она собирала хромосомы вместе и закрепляла их на внутренней стенке клеточной мембраны, когда происходило деление. Это позволяло клеткам размножаться должным образом и не становиться злокачественными.
Увлекательное открытие указывает на то, что древняя версия GK-PID вела себя раньше не так, как сейчас. Причина, почему она превратилась в «генетический карабин», связана с небольшой генетической мутацией, которая воспроизвела саму себя. Выходит, что возникновение многоклеточных форм жизни – это результат одной идентифицируемой мутации.
2. Открытие нового простого числа
В январе 2016 года математики открыли новое простое число в рамках "Great Internet Mersenne Prime Search", широкомасштабного проекта добровольных вычислений по поиску простых чисел Мерсенна. Это 2^74,207,281 – 1.
Вы, наверное, хотели бы уточнить, для чего был создан проект "Great Internet Mersenne Prime Search". Современная криптография для расшифровки кодированной информации использует простые числа Мерсенна (всего известно 49 таких чисел), а также комплексные числа. "2^74,207,281 – 1" на данный момент является самым длинным из всех существующих простых чисел (оно длиннее своего предшественника почти на 5 миллионов цифр). Общее количество цифр, из которых состоит новое простое число, составляет около 24 000 000, поэтому "2^74,207,281 – 1" – единственный практический способ записать его на бумаге.
3. В солнечной системе была обнаружена девятая планета
Ещё до открытия Плутона в ХХ веке учёные выдвинули предположение о том, что за пределами орбиты Нептуна находится девятая планета, Планета Х. Это допущение было обусловлено гравитационной кластеризацией, которая могла быть вызвана только массивным объектом. В 2016 году исследователи из Калифорнийского технологического института представили доказательства того, что девятая планета – с орбитальным периодом 15 000 лет – действительно существует.
По словам астрономов, сделавших данное открытие, существует «всего лишь 0,007%-ная вероятность (1:15 000) того, что кластеризация является совпадением». На данный момент существование девятой планеты остаётся гипотетическим, однако астрономы вычислили, что её орбита является огромной. Если Планета Х действительно существует, то она приблизительно в 2-15 раз весит больше Земли и находится от Солнца на расстоянии 600-1200 астрономических единиц. Астрономическая единица равна 150 000 000 километров; это означает, что девятая планета удалена от Солнца на 240 000 000 000 километров.
4. Обнаружен практически вечный способ хранения данных
Рано или поздно всё устаревает, и на данный момент не существует способа, который позволил бы хранить данные на одном устройстве в течение действительно длительного периода времени. Или существует? Недавно учёные из Саутгемптонского университета сделали удивительное открытие. Они использовали нано-структурированное стекло для того, чтобы успешно создать процесс записи и извлечения данных. Запоминающее устройство представляет собой небольшой стеклянный диск размером с монету в 25 центов, который способен хранить 360 терабайт данных и не подвержен влиянию высоких температур (до 1000 градусов Цельсия). Средний срок его годности при комнатной температуре составляет приблизительно 13,8 миллиарда лет (примерно столько же времени существует наша Вселенная).
Данные записываются на устройство при помощи сверхбыстрого лазера посредством коротких, интенсивных световых импульсов. Каждый файл представляет собой три слоя наноструктурных точек, которые находятся друг от друга на расстоянии всего 5 микрометров. Считывание данных выполняется в пяти измерениях благодаря трёхмерному расположению наноструктурных точек, а также их размеру и направленности.
5. Слепоглазковые рыбы, которые способны «ходить по стенам», проявляют черты сходства с четвероногими позвоночными
За последние 170 лет наука выяснила, что позвоночные, обитающие на суше, произошли от рыб, которые плавали в морях древней Земли. Однако исследователи из Института технологий Нью-Джерси обнаружили, что тайваньские слепоглазковые рыбы, которые способны «ходить по стенам», имеют те же анатомические особенности, что и земноводные или рептилии.
Это очень важное открытие с точки зрения эволюционной адаптации, поскольку оно может помочь учёным лучше понять, каким образом доисторические рыбы эволюционировали в наземных четвероногих. Разница между слепоглазковыми и другими видами рыб, которые способны передвигаться по суше, заключается в их походке, которая обеспечивает при подъёме «поддержку тазового пояса».
6. Частная компания "SpaceX" осуществила успешное вертикальное приземление ракеты
В комиксах и мультфильмах Вы обычно видите, что ракеты приземляются на планеты и Луну вертикальным образом, однако в реальности сделать это крайне сложно. Правительственные учреждения вроде НАСА и Европейского космического агентства разрабатывают ракеты, которые либо падают в океан, откуда их потом достают (дорогое удовольствие), либо целенаправленно сгорают в атмосфере. Существование возможности вертикально посадить ракету позволило бы сэкономить невероятное количество денег.
8 апреля 2016 года частная компания "SpaceX" осуществила успешное вертикальное приземление ракеты; ей удалось это сделать на автономном беспилотном корабле-космопорте (англ. autonomous spaceport drone ship). Это невероятное достижение позволит сэкономить деньги, а также время между запусками.
Для генерального директора компании "SpaceX", Элона Маска, данная цель оставалась приоритетной в течение многих лет. Несмотря на то, что достижение принадлежит частному предприятию, технология вертикального приземления станет доступна и правительственным учреждениям вроде НАСА, чтобы они смогли продвинуться дальше в освоении космоса.
7. Кибернетический имплантат помог парализованному человеку пошевелить своими пальцами
Мужчина, который был парализован в течение шести лет, смог пошевелить своими пальцами благодаря небольшому чипу, вживленному в его мозг.
Это заслуга исследователей из Университета штата Огайо. Им удалось создать устройство, которое представляет собой небольшой имплантат, связанный с электронным рукавом, надеваемым на руку пациента. Этот рукав использует провода для стимуляции определённых мышц, чтобы вызвать движение пальцев в реальном времени. Благодаря чипу, парализованный мужчина смог даже сыграть в музыкальную игру "Guitar Hero", к превеликому удивлению врачей и учёных, принявших участие в проекте.
8. Стволовые клетки, вживлённые в мозг пациентов, которые перенесли инсульт, позволяют им снова ходить
В ходе клинических испытаний исследователи из Школы медицины при Стэнфордском университете вживили модифицированные стволовые клетки человека прямо в мозг восемнадцати пациентов, перенёсших инсульт. Процедуры прошли успешно, без каких-либо негативных последствий, за исключением слабой головной боли, наблюдавшейся у некоторых пациентов после наркоза. У всех пациентов период восстановления после инсульта проходил довольно быстро и успешно. Более того, пациенты, которые ранее передвигались только на инвалидных креслах, смогли снова свободно ходить.
9. Углекислый газ, закачанный в грунт, способен превращаться в твёрдый камень
Улавливание углерода является важной частью поддержания баланса выбросов CO2 на планете. Когда топливо сгорает, происходит высвобождение углекислого газа в атмосферу. Это является одной из причин глобального изменения климата. Исландские учёные, возможно, обнаружили способ, как сделать так, чтобы углерод не попадал в атмосферу и не усугублял проблему парникового эффекта.
Они закачали CO2 в вулканические породы, ускорив естественный процесс превращения базальта в карбонаты, которые затем становятся известняком. Этот процесс обычно занимает сотни тысяч лет, однако исландским учёным удалось сократить его до двух лет. Углерод, закачанный в грунт, может храниться под землёй или использоваться в качестве строительного материала.
10. У Земли есть вторая Луна
Учёные НАСА обнаружили астероид, который находится на орбите Земли и, следовательно, является вторым постоянным околоземным спутником. На орбите нашей планеты есть множество объектов (космические станции, искусственные спутники и прочее), однако видеть мы можем только одну Луну. Тем не менее, в 2016 году НАСА подтвердило существование 2016 HO3.
Астероид находится далеко от Земли и больше находится под гравитационным воздействием Солнца, нежели нашей планеты, однако он действительно вращается вокруг её орбиты. 2016 HO3 значительно меньше Луны: его диаметр составляет всего 40-100 метров.
По словам Пола Чодаса, менеджера Центра НАСА по изучению околоземных объектов, 2016 HO3, который более ста лет был квазиспутником Земли, через несколько столетий покинет орбиту нашей планеты.
Источник: listverse.comanimalworld.com.ua
10 наиболее интересных российских научных открытий 2013 года
Представляем вашему вниманию подборку наиболее интересных открытий, сделанных в уходящем году отечественными учёными или при их участии.
В течение всего 2013 года корреспонденты «Научной России» внимательно следили за научной жизнью нашей страны и мира. Представляем вашему вниманию подборку наиболее интересных открытий, сделанных в уходящем году отечественными учёными или при их участии.
Третий радиационный пояс Земли
Почти полвека считалось, что Землю окружают два радиационных пояса: внутренний (на высоте от 1600 до 13 тыс. км) и внешний (на высоте от 19 до 40 тыс. км.). Третий был недавно обнаружен на внутреннем крае внешнего пояса на высоте от 19 до 22 тысяч километров от Земли. Состоит он исключительно из энергичных, ультрарелятивистских электронов (с энергиями более 2 мегаэлектронвольт), обладающих высокой проникающей способностью. Это открытие было сделано международной группой учёных под руководством выпускника МФТИ, в настоящее время профессора Сколковского института науки и технологий Юрия Шприца при участии сотрудников НИИ ядерной физики имени Д.В. Скобельцына Московского государственного университета. Радиационные пояса Земли могут представлять серьёзную угрозу для спутников и космических кораблей, вызывая как незначительные сбои аппаратуры, так и полный выход ее из строя. «Лучшее понимание природы излучения в околоземном пространстве поможет защитить людей и аппаратуру от радиационного воздействия», – отметил Юрий Шприц.
Челябинский метеорит
Взорвавшийся в середине февраля над Челябинском метеорит дал российским специалистам обильный материал для исследований. Астроном Виктор Гроховский из Уральского федерального университета и его научный коллектив быстро рассчитали траекторию падения метеорита и смогли определить то место, куда угодила большая часть его осколков —озеро Чебаркуль. Опираясь на эти расчеты, экспедиция Гроховского смогла извлечь из озера и с прилегающих к нему территорий сперва 5,5 килограммов осколков, а затем и крупный фрагмент со дна Чебаркуля массой в 570 килограмм. Благодаря небесному пришельцу, Виктор Гроховский попал в десятку самых заметных мировых ученых уходящего года, по версии журнала Nature. В свою очередь, геохимики из Российской академии наук выяснили «биографию» этого бывшего 20-метрового астероида. Анализы его фрагментов, проведенные в Институте геохимии и аналитической химии имени Вернадского РАН, показали, что по своему составу челябинский «гость» относится к классу обыкновенных хондритов. По мнению специалистов из ГЕОХИ, возраст астероида составлял 4,56 миллиарда лет, что примерно равно возрасту Солнечной системы. Этот космический объект некогда откололся от относительно крупного «прародителя». Вдобавок астероид примерно 290 миллионов лет назад попал в «ДТП», столкнувшись с другим космическим телом — на это указал изотопный состав остатков астероида. Ученые из Института геологии и минералогии Сибирского отделения считают, что по пути к Земле астероид, возможно, пролетел очень близко от Солнца. Они определили, что некоторые фрагменты астероида несут следы процессов плавления и кристаллизации, имевших место задолго до падения этого тела на Землю.
Собаки могут различать цвета
Российские учёные доказали, что, вопреки распространенному заблуждению, собаки способны различать цвета. Команда исследователей из Лаборатории сенсорной обработки информации при Российской академии наук экспериментально установила, что наши четвероногие друзья способны воспринимать ограниченный цветовой диапазон и отличать объекты одинаковой формы друг от друга. В ходе опыта с участием восьми собак различных пород учёные помещали листы бумаги определённых цветов (тёмно-синего, тёмно-жёлтого, светло-жёлтого и голубого) над мисками с кормом в отдельных ящиках. Так, тёмно-жёлтый лист они повесили над миской с сырым мясом. Вначале животные могли ознакомиться с содержимым всех кормушек и соотнести его с цветами листов, размещённых рядом. Трёх подходов оказалось достаточно для того, чтобы каждый пёс запомнил, что тёмно-жёлтый цвет указывает на самое вкусное (в других кормушках мяса не было). Следующим этапом исследователи решили проверить, ориентируются животные на яркость, или всё-таки на цвет. Они предложили собакам выбрать между светло-жёлтым и голубым цветами, одинаковым по яркости. Однако каждая собака выбрала светло-жёлтый лист, что свидетельствует о том, что их выбор основан на цвете. Таким образом, отмечают авторы исследования, результаты эксперимента говорят о том, что собаки, конечно, различают яркость предметов, однако в условиях естественного освещения больше ориентируются именно на цвета. Ранее дрессировщики собак избегали использования окрашенных предметов, чтобы не сбивать с толку своих подопечных. Однако теперь, по мнению учёных, кинологи смогут более эффективно решать различные задачи, связанные с узнаванием тех или иных объектов.
Квазичастица, умеющая считать
Квазичастицу левитон открыли французы. Но теоретически она была предсказана российским физиком Леонидом Левитовым, в честь которого и получила своё название. Квазичастицы представляют собой точечные возбуждения среды, которые ведут себя в некоторых случаях как квантовые частицы и имеют с ними ряд сходств и различий. Ранее не раз предполагалось, что применение квазичастиц поможет в создании квантовых компьютеров, которые в разы мощнее «классических», и для вычислений используют принципы квантовой механики. Именно в этом направлении вела свой поиск группа исследователей из французского Института излучения и материи под руководством Жюли Дюбуа (JulieDubois). Им удалось экспериментально подтвердить теорию Леонида Левитова, бывшего сотрудника Института теоретической физики имени Ландау, предложенную им в 1996 году. Он предсказал, что, воздействуя на море Ферми (совокупность электронов в наноэлектроде) электрическим импульсом определённого типа, можно вызвать возбуждение лишь одного отдельного электрона из множества его «собратьев». Этот электрон создаст направленную высокоустойчивую волну – солитон, одну из разновидностей которого Дюбуа и её коллеги в своей статье назвали левитоном.
Океан на Марсе
Сейчас на поверхности Красной планеты работает американский марсоход Curiosity, на борту которого, в числе прочих научных приборов, расположен российский детектор нейтронов ДАН. Главной задачей этого аппарата является поиск на Марсе воды или хотя бы свидетельств её наличия в прошлом. Между тем специалисты Института космических исследований РАН, где был спроектирован детектор, нынешней осенью сообщили, что в результате их исследований было достоверно установлено: когда-то у нашей планеты-соседа имелся целый океан воды. Было это около трёх миллиардов лет назад – эта эра в истории Марса носит название Гесперийской. По словам научного сотрудника ИКИ Михаила Иванова, этот водоём имел округлую форму и был расположен в районе так называемой равнины Утопия. По мнению планетологов, он имел импактное происхождение, то есть был образован при столкновении с поверхностью Марса крупного небесного тела.
Возможный предок всех многоклеточных животных
Учёные биологического факультета Московского государственного университета и их коллеги получили данные, которые могут помочь ответить на один из фундаментальных вопросов современной биологии: кто был общим предком многоклеточных животных? Согласно гипотезе ведущего научного сотрудника факультета Елены Темеревой, черты этого прародителя следует искать в форонидах – мелких животных, очень трудно поддающихся классификации. Форониды определяют состав многих донных сообществ в Мировом океане, а их личинки являются заметной частью планктона. Но основной интерес представляет их строение, которое, по сути, представляет собой комбинацию признаков, свойственных для первичноротых и вторичноротых животных. Первая группа включает такие типы, как круглые черви, моллюски, членистоногие. Вторая же объединяет иглокожих (морские звезды, морские ежи), полухордовых, хордовых. Отличие, давшее название этим двум группам, наблюдается на ранних стадиях эмбрионального развития. Бластопор – первое отверстие, посредством которого полость тела зародыша сообщается с внешней средой у первичноротых, впоследствии становится ртом; у вторичноротых рот развивается из дополнительного отверстия, появляющегося на более поздней стадии. Елена Темерева совместно с Евгением Цитриным из Института биологии развития РАН и австрийцем Андреасом Ваннингером из Венского университета изучили нервную и мускульную систему форонид и пришли к выводу: животные сохранили черты, которые могли быть свойственны общему предку обеих групп.
Жизнь под многокилометровой толщей льда
Одним из достижений российских учёных в 2012 году, безусловно, стало успешное бурение скважины к антарктическому озеру Восток, скрытому под многокилометровой толщей льда. А в 2013 году наши специалисты доказали: даже в таких местах на Земле возможна жизнь. «Подледниковое озеро Восток: обнаружен новый тип бактерий» – так был озаглавлен пресс-релиз Арктического и Антарктического научно-исследовательского института Росгидромета (ААНИИ), вышедший 11 марта уходящего года. Об этом заявили начальник Российской антарктической экспедиции Валерий Лукин и заведующий лабораторией крио- и астробиологии Петербургского института ядерной физики Сергей Булат. А в июле и американские учёные, получившие образцы льда озера Восток, заявили об обнаружении в них генетического материала бактерий, часто сопутствующих морским моллюскам, ракообразным и даже рыбам. Находка особо ценна тем, что антарктическое озеро является единственным в своём роде аналогом подлёдных океанов на ледовых спутниках Юпитера (Европа, Ганимед, Каллисто) или Сатурна (Энцелад). Работами на озере Восток заинтересовались не только биологи, но и физики. Дело в том, что полученный при бурении лёд образовывал очень чистые, прозрачные и необычайно крупные кристаллы (размером в несколько метров), имеющие исключительно правильную форму.
Пирамиды, которых боится теория
Пирамиданы – так называются элементоорганические соединения, в изучении которых совершили прорыв химики японского университета Цукубы и наши соотечественники из НИИ физической и органической химии Южного федерального университета. Основываясь на расчётах, произведённых ростовчанами, учёные Страны восходящего солнца смогли синтезировать два таких вещества. Ещё 35 лет назад младший научный сотрудник Ростовского университета, а ныне завлаб НИИ ФОХ ЮФУ Руслан Миняев теоретически обосновал возможность существования удивительной неклассической структуры органического соединения с пирамидальным тетракоординированным атомом углерода. За форму молекулы, похожую на пирамиду Хеопса, гипотетическое вещество назвали «пирамиданом»; его номенклатурное название – тетрациклопентан. Классическая теория отвергает возможность существования подобной структуры, но проведённые квантовомеханические расчеты, сначала на простейшем доступном в то время уровне, а затем и с использованием высоких уровней приближения, подтвердили правильность предположения. Сам пирамидан 1 – архетип органических структур с пирамидальным углеродом – до сих пор не получен. Однако в результате недавнего совместного исследования научный сотрудник НИИ ФОХ Ольга Гапуренко теоретически рассчитала, а её коллеги из Цукубы синтезировали два ближайших аналога этого соединения – пирамиданы 2 и 3, в которых один из атомов углерода заменён германием или оловом.
Разрыв спинного мозга излечим
Значительный шаг вперёд в лечении считающихся сейчас безнадёжными травм сделала группа учёных под руководством заслуженного изобретателя РФ, доктора медицинских наук, профессора Красноярского государственного медицинского университета Игоря Большакова. Им удалось в 95-процентном объёме восстановить функциональность опорно-двигательной и иных систем крысы, обездвиженной в результате полного разрыва спинного мозга. Это стало возможным благодаря нейрональной матрице, способной свободно интегрироваться в места разрыва спинного мозга. Она была создана красноярскими биотехнологами в результате экспериментов с эмбриональными стволовыми клетками. «После пересадки в спинной мозг крысы матрицы с предшественниками клеток центральной нервной системы, полученных из стволовых клеток мыши, мы наблюдаем животное в течение двадцати недель. В срок после третьей недели в крупных суставах задних конечностей, которые были полностью парализованы, начинаются движения. Через четыре недели мы уже видим явное начало восстановления, в том числе в восстановлении функций желудочно-кишечного тракта и мочеполовой системы. Восстановление прогрессирует в течение двадцати недель и выходит на фазу стабильности, к этому времени мы уже вновь наблюдаем отсутствовавшие ранее функции спинного мозга: полноценное движение животных, чувствительность мягких тканей ниже травмы спинного мозга, работают все внутренние органы», – рассказал профессор Большаков. Следующей задачей красноярских ученых станет подготовка подобной матрицы для человека. Они планируют проследить в искусственных системах, что происходит с матрицей, когда в неё вводятся стволовые клетки человека, получающие химические сигналы извне. Готовый бесклеточный продукт по возможности будет сертифицирован. В дальнейшем они рассчитывают получить разрешение на трансплантацию матрицы с предшественниками нервных клеток пациента в его спинной мозг.
Протеом человека как итог года
Российские учёные в рамках международного проекта «Протеом человека» успешно завершили инвентаризацию основных белков, кодируемых генами 18-й хромосомы. Этот проект выполняется с 2010 года и является масштабным продолжением завершившегося в 2001 году проекта «Геном человека». В соответствии с хромосомоцентричным подходом, основная его цель – инвентаризация всех белков человека в соответствии с кодирующими их генами и выяснение взаимодействий между ними. Предполагается, что накопленные знания будут способствовать созданию дешёвых и доступных методов ранней диагностики самых разных заболеваний. «Россия в рамках международного проекта выбрала 18-ю хромосому и, согласно дорожной карте, к концу 2013 года должно было быть закончено исследование основных (немодифицированных) белков. Что и было сделано», – сообщила Елена Пономаренко, заведующая лабораторией анализа постгеномных данных НИИ биомедицинской химии имени Ореховича РАМН. По её словам, более 90% кодируемых на 18-й хромосоме (250 из 277) белков было идентифицировано в образцах (плазме крови, клетках печени человека и клетках линии HepG2) до ноября нынешнего года участниками российского консорциума. Эти результаты представлены в отчетной публикации в Journal of Proteome Research. За ноябрь и декабрь с помощью модифицированного протокола подготовки образцов удалось дополнительно обнаружить ещё 18 белков. «На данный момент не удалось детектировать только 9 белков из 277. Вероятно, это следствие недостатка чувствительности аналитических методов, отсутствия экспрессии этих белков в выбранных типах биоматериала или ещё каких-то причин – пока неизвестно», – сказала Пономаренко.
scientificrussia.ru
Современные изобретения. Новейшие интересные изобретения мира. Современные Левши
Пытливый ум никогда не останавливается и постоянно находится в поиске новой информации. Современные изобретения – этому яркий пример. А какие изобретения знакомы вам? Знаете ли вы, как они повлияли на ход истории и на все человечество? Сегодня мы попробуем приоткрыть занавес тайны мира новых и относительно недавно изобретенных технологий.
Определение понятия «изобретение»
Настоящего успеха в жизни или бизнесе можно добиться, лишь используя передовые технологии. Малозначительно в какой области – это могут быть открытия в психологии человека или роботостроении. Тот, кто владеет ноу-хау, имеет все шансы стать номером один в своем деле.
Изобретение – это новое решение, которое может быть выражено в новой технологии либо материальном продукте.
Понятие «изобретение»: точки зрения
1. Социальная. Здесь все зависит от полезности продукта. Вредные – это сигареты или алкоголь. Не имеющие смысла – туфли, в которые встроен навигатор. Полезные – изобретение анестезии.
2. Правовая. Инновации должны быть запатентованы и регулируются законодательством.
3. Экономическая. Оценивается целесообразность изобретения с точки зрения возможности дальнейшей продажи или применения.
4. Научно-техническая. Ноу-хау должно быть полностью описано: технология изготовления и параметры.
Современные научные изобретения должны обязательно в себя включать все выше обозначенные моменты. Если, например, продукт экономически нецелесообразен, то не имеет смысла его изготавливать.
Значимые изобретения 20 века
Двадцатое столетие было богато важными современными изобретениями. Открытий было сделано больше, чем за предыдущие десятки лет. Ученые и изобретатели потрудились действительно на славу и величайшие достижения открылись миру.
Если описывать каждое из них, то получится целая книга. И, возможно, не один том. Поэтому мы расскажем только о нескольких из них.
1. Звуковое кино. Да, тому, что мы можем теперь наслаждаться фильмами со звуком мы обязаны французу Леону Гомону. Именно он в начале века представил этот прекрасный продукт.
2. Самолет. Знаменитые братья Райт совершили первый полет в истории человечества на этом изобретении. Самое интересное, что именно самолет придумали не они. Братья соединили в своем детище разработки нескольких изобретателей. Но именно у Райт эта конструкция взлетела.
3. Современные изобретения в области техники поражают воображение. И совершенно точно можно сказать, что стиральная машинка, созданная Алвой Фишером, облегчила жизнь не одному поколению женщин.
4. Конвейер сборочный. Многие слышали про Генри Форда и его машины, но не все знают, что именно этот человек создал технологию, которую взяли в дальнейшем на вооружение многие заводы.
5. Еще одни гениальным изобретением стал лейкопластырь. Его изобрели в США.
6. А какой бы была современная медицина без антибиотиков? Пенициллин изобрел Александр Флеминг и внес существенный вклад в медицину, тем самым спас много жизней.
7. Есть еще один предмет, которым пользуется достаточно большое количество людей. Это мобильный телефон. В те годы он был достаточно громоздким, но благодаря стараниям многих приобрел нынешнюю форму.
8. Интернет появился в мире в 70-х годах. И теперь это незаменимое изобретение 20 века.
Известные инноваторы
Великие ученые и изобретатели существовали всегда. Порой их называют гениями, но это, наверно, самое точное определение для таких людей. Они создавали потрясающие вещи, которыми человечество пользуется до сих пор.
Современные изобретения отличаются от открытий древности. Это все из-за уровня развития технологий, нового сырья. Новые решения порой более изящные. Но поговорим о людях, которые воплощают свои, казалось, безумные идеи в жизнь.
1. Томас Эдисон. На своем счету он имеет огромное количество изобретений. Более тысячи патентов тому подтверждение. Немаловажным фактором является то, что у него в штате было много рабочих, которые и воплощали все его задумки. Поэтому логично предположить, что к некоторым изобретениям он имеет опосредованное отношение, но это уже не так важно. Благодаря ему мы имеем кинескоп и электрическую лампочку.
2. Николай Тесла. Это поистине выдающийся человек. Он обладал уникальными знаниями. Был малоизвестен при жизни, но теперь его имя на слуху у каждого. Ему мы обязаны появлением электроэнергии на коммерческой основе. Его современные изобретения позволили расширить знания ученых о многих вещах. Тесла обладал 111 патентами.
3. Джордж Вестингауз. Создал систему тормозов для железнодорожных составов. В дальнейшем этот механизм усовершенствовали и теперь мы можем безопасно ездить в больших автомобилях и автобусах. Много экспериментировал с созданием вечного двигателя.
4. Джером Хал Лемелсон. Не так известен, как Тесла, но, несмотря на это, внес значимый вклад в технологии 20 века. Изобретение видеокамер и магнитофонов - тому доказательство. Роботы в промышленности, склады с автоматизацией – все это дело рук Джерри. Вы не поверите, но именно этот человек помог обнаруживать на разных стадиях рак. Внес вклад в развитие телевидения. Имеет более шестисот патентов.
Современные изобретения в технике
Ученые 20 и 21 веков на славу потрудились и дали возможность появиться на свет удивительным вещам. Многие современные открытия и изобретения помогают как в обыденной жизни человека, так и в учебе, производстве, науке и медицине. Новые разработки ведутся постоянно. В 20 веке был совершен качественный прорыв человеческой мысли, а подтверждением тому является множество решений во всех областях существования людей.
3D-принтер позволяет печатать все – от авторучки до донорских органов. Это поистине многообещающая технология.
Большой адронный коллайдер. Именно посредством этого изобретения было подтверждено существование такого элемента, как t-кварк. Это произвело фурор в мире естественных наук. Много открытий было совершено благодаря БАК.
Корабль, который позволяет совершать космические путешествия. Туризм в космосе – это уже ближайшее будущее и никакая не фантастика. В далеком будущем это будет стоить относительно недорого, но сейчас за такую возможность путешественникам придется изрядно потратиться.
Открытия в медицине
Современные изобретения в медицине достойны отдельного внимания. Это часть жизни человека поистине многогранна. Столько направлений, по которым проводятся исследования и открытия, даже трудно представить.
Медицина не стоит на месте и с каждым годом появляются новые лекарства, аппараты, технологии.
Одним из таких выдающихся изобретений является искусственное сердце. Это уникальный вариант для людей, которые боятся пересаживать чужое. Оно полностью имитирует работу настоящего сердца, благодаря специальным датчикам.
Вторым важным изобретением считаются нанороботы, которые будут убирать раковые клетки. Пока эксперименты проводились только на животных, но в этом году планируют провести исследования на людях, которые имеют последнюю стацию рака и прогноз жизни в несколько месяцев. Если при помощи данных маленьких роботов получится вылечить данное заболевание – это будет огромным прорывом в мире медицины.
Напечатанные органы. Все знают, что на 3-Д-принтерах можно сделать почти любую вещь. Недавно была создан такая техника для печати тканей. Пока эксперименты проводятся на мышах. После того как будет понятно, что отторжения новых органов нет, то, возможно, начнут производство органов для спасения жизни людей.
Инновации для обычной жизни
Такие изобретения не претендуют на всемирное признание и порой они забавные или бесполезные. Но стоит рассмотреть некоторые из них.
1. Горячий нож. Очень удобно. Позволяет сэкономить время и не ждать, пока масло чуть подтает.
2. Зеркало в гладильной доске. Особенно актуально для женщин. Вы просто гладите вещь, переворачиваете доску и смотрите, как она на вас сидит. Идеально для небольших квартир.
3. Зонт с подстаканником. Удобно для вечно занятых людей. В ручки есть отверстие для кофе или чая. Можно выпить по дороге на работу.
4. Галстук-фляга. В жаркий день постоянно хочется пить. Налейте воды в свой галстук, и жажда не будет вас мучить.
5. Туфли с навигатором.
Изобретения, изменившие жизнь
Анестезия. В той форме, в которой мы видим ее сейчас она появилась в середине 19-го века. Это позволило проводить больше операций, не опасаясь за боли у пациента.
Радио. Передача информация «по воздуху» раньше казалось немыслимой. Теперь это обычное дело.
Телефон. Средство связи позволило расширить границы человеческого общения.
Пластмасса. Из нее сделано огромное количество вещей в нашей повседневной жизни.
Русские новаторы
В СССР и современной России было и есть много выдающихся личностей. Современные левши или русские мастера и их изобретения принесли своей стране и миру много чудесных открытий.
Королёв внес огромный вклад в развитие космической отрасли. Он изобрел первый спутник Земли и баллистическую ракету. Создал космический корабль. Сергей Павлович был ключевым человеком в развитии космонавтики. Запуск первого человека в космос был произведен под его контролем.
Демихов - первый в мире человек, который осуществил пересадку органов. В данном случае это были легкие и сердце. В годы, когда творил Владимир Петрович такие эксперименты считались аморальными, но он не сдавался и провел тысячи операций по пересадке органов у собак. Он всегда преследовал только одну, высшую цель – помочь больным людям и продлить их жизнь. Сегодня пересадка органов – это не новость, и все благодаря стараниям одного человека.
Курчатов создал первую в мире атомную электростанцию. А Циолковский внес огромный вклад в космонавтику, более подробно с его работами можно ознакомиться в книгах или в одноименном музее.
Какое изобретение в 21 веке лучшее?
На самом деле трудно выделить что-то конкретное. Многие современные изобретения вносят неоценимый вклад в развитие человечества.
Однако стоит упомянуть об одном, благодаря которому к вам, возможно, попала данная статья. Это социальные сети. Мы помним, что сам интернет изобрели в двадцатом веке, но средства общения появились уже в нынешнем. Теперь найти друга очень легко. Многие комплексы можно замаскировать при виртуальном общении. Информация теперь распространяется с большой скоростью. На текущий момент для развития человеческих отношений это одна из самых значимых технологий.
Новинки 2016-2017 годов
Корпус-спасение в конструкции самолета. При падении самолета часть с пассажирами отсоединяется и без вреда для здоровья людей приземляется на поверхность.
Люди с физическими недостатками часто не могут быстро приспособиться к окружающему миру, но технологии настоящего позволяют сделать их мир чуточку лучше. Доказательством может служить планшет для слепых.
Чистильщик для воды. Все знают, насколько катастрофично загрязнены реки, моря и океаны. Чтобы решить проблемы ученые и придумали такой простой механизм, который убирает мусор.
Самые современные изобретения позволяют бороздить моря и океаны, покорять космос, создавать новые материалы и спасать жизни людей. Это поистине великолепно, и мир, в котором мы живем, удивителен.
fb.ru
ТОП-10 невероятных научных открытий 2017 года
Фото из открытых источников Закончился 2017 год и пришло время подводить итоги. Ученые, медики, политики и другие добились чего-то за этот год, совершили много действий, благодаря которым в нашем мире что-то изменилось. А что же произошло за прошедший год в области науки, какие достижения и открытия стоит отметить? В этом поможет разобраться топ-10 самых невероятных и интересных научных открытий.
1. Затопленная Гренландия
В 2017 году научная группа из 11 геологов выдвинула теорию, которая предполагает, что Зеландия удовлетворяет всем необходимым критериям для того, чтобы считаться затопленным континентом. Большая часть этого континента примерно 93% расположена под водами Тихого океана. Затоплен же был этот гипотетический континент по мнению ученых 23 миллиона лет назад. Однако однозначно сказать был ли этот участок земли полностью сухим или нет на данный момент невозможно. Ученые также считают, что после откалывания Зеландии от Австралии прошло 60 миллионов лет.
2. Приближение смерти
Приближение смерти можно почувствовать очень точно, точнее не почувствовать совсем. Как выяснили шведский ученые, с приближением смерти у человека притупляется, а затем и вовсе исчезает чувство обоняния и он перестает различать запахи. Если предложить человеку понюхать и определить 13 запахов, и он не почувствует хотя бы одного из предложенных, то человек становится ближе к своей смерти на 8%.
3. Находка на китайской свалке
В прошедшем году отметилась китайская свалка. На ней была обнаружена находка, которая вызвала резонанс в научном мире. Совершенно случайно учеными была найдена уникальная плесень, которая умеет перерабатывать пластмассовые предметы. Ранее считалось, что период распада пластмассы занимает от 300 до 500 лет. Но теперь ученые уже всерьез задумались об уничтожении пластмассовых отходов с помощью этой плесени.
4. Бессмертная медуза
Медуза Туритопсис нутрикула бессмертна. С таким заявлением выступили морские биологи. Если вкратце, то она из старого существа может переродиться обратно в зародыш, продлевая себя из поколения в поколение.
5. Бивни нарвалов
Исследователи долгое время предполагали, что нарвалам их бивни необходимы только при брачных играх и для привлечения самок, Но в мае 2017 года ученым из отдела полярных исследований удалось запечатлеть на видео охоту этого удивительного млекопитающего, во время которой он использовал свой бивень как «дубинку» для оглушения добычи.
6. Луна забирает кислород из Земли
Большую часть времени Луна проводит на солнечном ветру в потоке заряженных частиц истекающих от солнца. Однако в течение 5 дней каждого лунного месяца Луну закрывает от солнечного ветра Земля, и спутник оказывается в хвосте земной магнитосферы наполненной ионами земного кислорода. Луна, проходя через хвост магнитосферы Земли, собирает ионы кислорода, которые образуются в озоновом слое планеты и, таким образом, накапливает земной кислород.
7. Предвестники катастрофы, произошедшей в 10899 году до нашей эры
В апреле 2017 года учеными из Великобритании на Юго-Востоке Турции были найдены каменные столбы с вырезанными на них рисунками. По мнению исследователей, они символизируют глобальную катастрофу, которая произошла в 10899 году до нашей эры. Возраст этих находок совпадает с возрастом следов, оставленных сильными климатическими изменениями, выявленными при анализе ледяных образцов в Гренландии. Некоторые рисунки могли символизировать последствия катаклизма, ведь как раз в это время наступил период резкого похолодания, вызванный падением метеорита.
8. Предсказание будущего
В мае прошлого года ученые экспериментальным путем доказали, что предсказывать будущее вполне возможно, и что не все предсказатели – шарлатаны. Оказывается, что мозг человека после определенной тренировки способен достроить цепочку событий, которые еще не произошли и ждут нас в будущем. Причем в воображении будущее наступает в 2 раза быстрее, чем в реальности.
9. Растения способны слышать
Корневая система растений по звуку воды определяет то, в какую сторону ей необходимо расти, а некоторые зоны с неприятными звуками старается избегать. Так что пора поднимать вопрос о том, что растения совсем не такие простые организмы как принято считать.
10. Редактирование человека
В прошлом году ученым впервые удалось исправить в эмбрионе человека дефектный ген. Речь шла о заболевании кардиомиопатия. Это заболевание, которое выражается в том, что у человека без видимой причины может внезапно остановиться сердце. Это заболевание характеризуется тем, что гены этого заболевания, существующие у родителей, на 50% могут передаться ребенку. Ученые создали специальную технологию под названием «генетические ножницы», с помощью которых можно найти на спирали ДНК дефектный ген, вырезать его исправить. В результате эксперимента удалось повысить количество здоровых клеток с 50% до 72%. В перспективе владение такими медицинскими приспособлениями поможет еще больше сохранить здоровье человека.
planet-today.ru
10 интересных научных открытий последнего времени
Предлагаем подборку интересных научных открытий последнего времени.
Увидеть смерть. В этом месяце британским ученым удалось сделать интересное открытие: они запечатлели на камеру процесс распространения смерти. Сам процесс представлял собой синее свечение, которое, в буквальном смысле слова, пронизывало клетки организма, пока он умирает. Самой целью, которую преследовали ученые из Исследовательского совета по вопросам биотехнологии и биологических наук, было углубление знаний в процессы смерти, чтобы в дальнейшем попытаться увеличить продолжительность жизни человека. (По данным Daily Mail. Фото: DailyMail)
Древний храм Майя. В прошлом году в джунглях Гватемалы археологи обнаружили древний храм. Предположительно, этот храм 1600 лет назад принадлежал племенам Майя и назывался «Храм Ночного Солнца». Сам храм украшен гигантскими масками солнечного Бога Майя. (по данным nationalgeographic.com, фото: National Geographic)
Новые виды животных в Перу. В период с 2009 по 2012 группа биологов из Мексики и Перу отправились в поисках новых видов животных в северную часть Перу — Национальный заповедник Табаконас Намбалле. За все время экспедиции ими было обнаружено немало новых видов млекопитающих. Среди них – неизвестный вид ночной обезьяны. Только в прошлом году ученым удалось сойтись во мнении, что этот вид обезьян действительно не был известен науке. Споры по поводу некоторых остальных видов млекопитающих по прежнему ведутся. (по данным nationalgeographic.com, фото: National Geographic)
Солнечные системы и планеты. В апреле 2012 года ученые обнаружили интересную звезду в созвездии Южная Гидра. Звезда, похожая на Солнце, находится на расстоянии 127 световых лет от Земли. Вокруг нее вращается не менее 9 планет, что делает эту солнечную систему самой крупной из известных. Наша солнечная система имеет только 8 официальных планет. (по данным nationalgeographic.com, фото: National Geographic)
Зубы младенца и диктаторы. Ученые сделали интересный вывод почему, вероятнее всего, рождаются диктаторы. Примерно 1 из 2000 младенцев рождаются с одним прорезавшимся зубом. Для матери кормление такого ребенка оборачивается в настоящие мучения. Ребенок чувствуют недостаток внимания, а с возрастом подсознательно старается завоевать его все больше. Антропологи утверждают, что такие люди, как Юлий Цезарь, Ганнибал, Наполеон, Муссолини и Гитлер родились с прорезавшимся зубом. (по данным www.mentalfloss.com, фото: открытые источники)
Галстук и зрение. После многолетних исследований американские ученые пришли к выводу, что у 67% мужчин ухудшение зрения связано с туго затянутым воротом. Особенно это относится к тем, кто носит галстук. Туго затянутый галстук ограничивает приток крови к глазам. Также это влияет и на кровяное давление. (по данным Stephen Juan, «The odd body», фото: открытые источники)
Животные и самолечение. Учёные из Мичиганского университета США выяснили, что большинство животных прибегает к самолечению. Воробьи, например, приносят в свое гнездо окурки, чтобы защититься от клещей, бабочки Монархи откладывают яйца на молочай, что защищает яйца от паразитов, а лесные муравьи используют смолу, чтобы предотвратить рост микроорганизмов в колонии. Ранее было известно, что только шимпанзе способны к самолечению. Это открытие дает повод вести более тщательные наблюдения за животными, так как это может привести к открытию новых лекарств. (по данным сайта Университета Мичигана ns.umich.edu, фото: открытые источники)
Шимпанзе и коварство. Вывод сделали зоологи из Швеции. Они обнаружили, что шимпанзе по кличке Сантино, который постоянно бросался в посетителей зоопарка камнями, подготавливал орудие преступления заранее. В течение длительного времени за Сантино велась слежка. Не подавая вида, он дожидался, когда посетители дойдут до определенного места, а затем быстро доставал и бросал камень. Ученые сделали вывод, что такое действие является следствием наперед продуманного плана, а значит шимпанзе способны к коварству. (по данным журнала PLoS ONE и сайта ScienceNOW, фото: открытые источники)
Счастье и еда. Британские ученые пришли к выводу, что только еда способна приносить человеку истинное счастье. Всем известно, что у голодного человека часто плохое настроение, но как только он поест — настроение улучшается. На первом месте среди «продуктов счастья» оказались всевозможные сладости и картошка фри — у большинства людей эти продукты ассоциируются с отдыхом. Следующей в списке идет красная и черная икра. Она ассоциируется с богатством и роскошью. (по данным www.geo.ru, фото: открытые источники)
Марс и вода. Специалисты NASA пришли к окончательному выводу, что в далеком прошлом на красной планете была вода, пригодная для живых организмов. Такое заключение им удалось сделать при помощи марсохода Opportunity. Космический аппарат нашел кусок древней глины, который мог образоваться только при наличии воды. (по данным bbc.co.uk, фото: NASA)
Поделитесь постом с друзьями!
flytothesky.ru
