Наука работает на опережение: сегодняшние открытия становятся нашей реальностью, определяя ее облик. Поразительно, но с каждым годом этот процесс ускоряется. И начало XXI века уже подарило миру целую россыпь революционных находок, которые прямо сейчас меняют наш мир. Давай остановимся на самых значимых открытиях начала столетия.
1. Графен – практически полностью прозрачный, сверхтонкий и сверхпрочный (второй после карбина) двумерный материал с целой гаммой полезных свойств и перспективой применения в технике недалекого будущего.
Открыт Андре Геймом и Константином Новосёловым, за что ученым-физикам была присуждена Нобелевская премия 2010 года. Идеально подходит для создания мягких световых панелей, гибких, как прочная бумага, компьютеров, сенсорных экранов нового поколения, часов-браслетов и многих других ноу-хау. Кроме бытового применения, открытие фантастическим образом изменило представление о научных исследованиях. Теперь явления, для изучения которых ранее потребовались бы колоссальные и затратные установки типа адронного коллайдера, можно исследовать в лаборатории. Велики перспективы использования графена в солнечных батареях, электродах суперконденсаторов, для создания сверхлегких и высокопрочных «космических» композитных материалов.
2. Квантовые часы
– наиболее точный в мире хронометр, превзошедший все ранее существовавшие. Нобелевские лауреаты 2012 года Серж Арош и Дэвид Уайнленд совершили открытие, позволившее преодолеть квантовый барьер.
Применение – создание квантовых компьютеров. Работа с квантовыми битами, или как их назвали «кубитами», позволяет в разы увеличить мощность компьютерной техники. Пока полноценная система подобного рода не создана, но это дело времени.
3. Магнитная оперативная память (MRAM) — результат открытия Альбером Фером и Петером Грюнбергом эффекта гигантского магнетосопротивления. В 2007 году ученые получили за него Нобелевскую премию, а мир — революционную технологию в сфере компактного хранения информации. Быстродействующая память характеризуется низким электропотреблением и высокой плотностью записи.
Что немаловажно — содержимое MRAM сохраняется даже при отключении электропитания. Также, в отличие от динамической и ферромагнитной памяти, на ее работу не оказывает влияния ионизирующее излучение. А это уже говорит том, что ее с успехом можно применять в космической технике! Мы стали свидетелями того, как плотность записи информации на жесткие диски многократно возросла. И миниатюрные устройства с громадной информационной емкостью – наша реальность.
4. Расшифровка генома человека группами Фрэнсиса Коллинза и Грэга Вентера в 2006 году. В 2015 году работа по картированию генома была полностью завершена. Многолетнее изучение генома в перспективе сулит возможности индивидуального генетического обследования, более точного и «точечного» лечения на уровне «перепрограммирования» генов — генной терапии.
В комплексе с созданием автономного искусственного сердца (2001 г.), сетчатки глаза (2002 г.), электронного носа (2006 г.) протезов артерий (2009 г.), протезов конечностей, управляемых мысленным интерфейсом (2010 г.), «этичных» не эмбриональных стволовых клеток (2012 г.) и других открытий в сфере медицины можно без труда представить себе будущее этой жизненно важной области знания.
Первая синтетическая хромосома с геномом, созданная в 2010 году, встроена в бактериальную клетку без генетического материала. После чего клетка «ожила» и начала делиться. Создание вакцин за считанные часы, производство эффективного биотоплива, новых пищевых продуктов – вот лишь малая часть прогнозов применения этого открытия.
5. Обнаружение воды на Марсе и открытие Эриды (Eris) — второй после Плутона массивной карликовой планеты Солнечной системы.
Именно открытие Эриды привело к тому, что Плутон перестал быть девятой планетой, а перешел в разряд «карликовых».
Картина мира уже преобразилась, а знания, актуальные еще 15 лет назад, стали едва ли не невежеством Средневековья. Учитывая, что XXI век только начинается, человечество наверняка ожидает еще множество фантастических открытий!
5 грандиозных открытий 21 века: мир уже не будет прежним! обновлено: Апрель 20, 2019 автором: mila ognevich
В корне изменившие наш мир, однако даже сейчас человечество в плане развития технологий и прогресса, видит лишь верхушку айсберга. Впрочем, это ничуть не остужает пыл ученых и исследователей различных мастей, а напротив – лишь подогревает их интерес.
Сегодня речь пойдет о нашем времени, которое все мы помним и знаем. Мы поговорим об открытиях, которые так или иначе стали настоящим прорывом в области науки и начнем, пожалуй, с самого значимого. Тут стоит оговориться, что самое значимое открытие не всегда значимо для обывателя, а в первую очередь важно для научного мира.
Первую позицию занимает совсем недавнее открытие, однако, его значимость для современной физики колоссальна, это открытие учеными «частицы-бога» или, как ее обычно называют – бозон Хиггса. По сути, открытие этой частицы объясняет причину возникновения массы у других элементарных частиц.
Стоит отметить, что доказать существование бозона Хиггса пытались на протяжении 45 лет, однако удалось это сделать лишь недавно. Еще в 1964 году Питер Хиггс, в честь которого названа частица, предсказывал ее существование, однако практически доказать это не было возможности.
Но 26 апреля 2011 года, по просторам интернета волной прошла новость о том, что с помощью Большого адронного коллайдера, находящегося рядом с Женевой, ученым, наконец, удалось обнаружить искомую и ставшую чуть ли не легендарной частицу. Однако учеными это не сразу подтвердилось и лишь в июне 2012 года специалисты заявили о своей находке. Впрочем, к окончательному выводу пришли лишь в марте 2013 года, когда ученые ЦЕРН сделали заявление о том, что обнаруженная частица действительно является бозоном Хиггса.
Не смотря на то, что открытие этой частицы стало знаковым для научного мира, практическое ее использование на данном этапе развития остается под вопросом. Сам Питер Хиггс комментируя возможность использования бозона сказал следующее «Существование бозона длится лишь что-то около одной квинтиллионной доли секунды, и мне сложно представить, как столько короткоживущую частицу можно использовать. Частицы, которые живут миллионную долю секунды, сейчас, впрочем, находят применение в медицине». Так, в свое время, известный английский физик-экспериментатор, на вопрос о пользе и практическом применении открытой им магнитной индукции сказал «А какая польза может быть от новорожденного ребенка?» и этим, пожалуй, закрыл данную тему.
Вторую позицию среди самых интересных, перспективных и амбициозных проектов человечества в XXI веке занимает расшифровка генома человека. Проект «Геном человека» не зря имеет славу самого важного проекта в сфере биологических исследований, а работа над ним началась еще в 1990 году, хотя стоит упомянуть о том, что данный вопрос рассматривался и в 80-ых годах XX века.
Цель проекта была ясна – изначально планировалось определение последовательности более трех миллиардов нуклеотидов (нуклеотиды составляют ДНК), а так же определить более 20 тысяч генов в геноме человека. Впрочем, позже, несколько исследовательских групп расширили задачу. Стоит так же отметить, что исследование, завершившееся в 2006 году, израсходовало $3 млрд.
Этапы проекта можно разбить на несколько частей:
1990-ый год
. Конгресс США выделяет средства на изучение генома человека.
1995-ый год
. Публикуется первая полная последовательность ДНК живого организма. Рассматривалась бактерия Haemophilus influenzae
1998-ой год
. Публикуется первая последовательность ДНК многоклеточного организма. Рассматривался плоский червь Caenorhabditis elegans.
1999-ый год
. На данном этапе расшифровано более двух десятков геномов.
2000-ый год
. Было объявлено о «первой сборке генома человека» - первая реконструкция генома человека.
2001-ый год
. Первый набросок генома человека.
2003-ий год
. Полная расшифровка ДНК, остается расшифровать первую хромосому человека.
2006-ой год
. Последний этап работы по расшифровке полного генома человека.
Несмотря на то, что ученые всего мира строили грандиозные планы на момент окончания проекта, ожидания не оправдались. На данный момент научная общественность признала проект провальным по своей сути, однако говорить, что он был абсолютно бесполезен ни в коем случае нельзя. Новые данные позволили ускорить темпы развития, как медицины, так и биотехнологии.
И третью , последнюю позицию в сегодняшнем перечне занимает… Собственно, третья позиция останется свободной. Это не говорит о том, что больше никаких важных и интересных открытий не произошло – напротив, открытий и достижений в области науки более чем достаточно, однако определиться, какое именно из них достойно стоять на этой позиции мы предоставим вам. Можно посчитать это если не домашним заданием, то нашим желанием пообщаться и узнать мнение многих людей.
Так, например, кто-то может считать, что открытие воды на Марсе является отличным поводом объявить это достижение кандидатом на роль бронзового призера, иные же не согласятся и заявят, что получение нового материала – графена, куда более значимое событие. Так или иначе, каждый имеет право на свое мнение и мы уверены, что поделившись своими мыслями, вы сможете заинтересовать других и узнать много нового.
В мире осталось еще столько непознанного и неизученного, что ученым просто некогда сидеть, сложа руки. Они пытаются разгадать тайны космоса и найти лекарство от рака, обнаружить эликсир долголетия и изобрести самосовершенствующийся искусственный интеллект. Какие новые научные открытия и изобретения были сделаны за последние годы, мы расскажем в нашей статье.
Невероятные научные открытия современности
Находкам исследователей XXI века трудно сразу дать оценку. Их весомость и нужность, возможно, будут по достоинству оценены даже не нами, а нашими потомками. Но мы выбрали наиболее значимые, на наш взгляд, новые научные открытия XXI века, которые могут стать знаковыми для человечества.
Искусственные мышцы человеческого тела
Американским ученым из университета Дьюка удалось впервые в лабораторных условиях вырастить мышцы человеческого скелета, которые практически ничем не отличаются от обычных. Они способны реагировать на внешние раздражители, в том числе на воздействие электротоком, введение медицинских препаратов и пр. Полученная в лаборатории мышечная ткань будет использоваться для изучения заболеваний мышц и в ходе тестирования лекарственных веществ.
МРТ способно прогнозировать поведение человека
Новые возможности магнитно-резонансной томографии стали известны после выхода в свет журнала «Neuron», опубликовавшего в одной из своих статей результаты последних исследований в этой области диагностики. Оказывается, по снимку МРТ можно составить поведенческую модель человека. Другими словами, магнитно-резонансное обследование способно спрогнозировать поведение человека в будущем, оценить степень его обучаемости, обнаружить склонность к асоциальным поступкам, в том числе преступлениям, а также предсказать реакцию на лекарственную терапию.
Вакцина от ВИЧ
Вирус иммунодефицита был назван чумой XX века, в XXI столетии появилась надежда найти от него лекарство. Исследователи института Скриппс разработали эффективную вакцину, способную справиться с некоторыми видами ВИЧ. Это лекарство заставляет трансформироваться ДНК и активизироваться иммунную систему. Пока исследования не завершены, но если обещания ученых сбудутся, бороться со СПИДом станет намного легче.
Лечение рака на основе нанотехнологий
Свою лепту в борьбу с онкологическими заболеваниями внесли иранские ученые, разработавшие схему нанотаблетки, способной снижать токсическое воздействие на организм противораковых препаратов. Медики утверждают: это лекарство поможет в разы повысить эффективность лечения рака молочной железы. Но открытию всего без году неделя, и делать окончательные выводы пока рано.
Океан на Марсе
Новые научные открытия NASA подтверждают версию о существовании в прошлом жизни на Марсе. Ученые, проанализировавшие имеющиеся данные, пришли к выводу: часть территории северного полушария Красной планеты когда-то была занята океаном. Его площадь была примерно равна площади нашей Атлантики, а глубина в отдельных местах достигала 1,6 км. А там, где есть вода, существует и жизнь…
Найден еще один предок человека
Палеонтологи обнаружили в Южной Африке фрагменты костей Homo naledi — существ, которые, по заключению ученых, являлись прародителями современного человека. Останки 15 скелетов были найдены в пещере Диналеди. Исследователи уже высказали предположение, что Homo naledi жили на территории нынешней Африки примерно 3 миллиона лет назад. Надо отметить, что в научной среде нашлись скептики, которые считают: обнаруженных фрагментов явно недостаточно, чтобы сделать заключение об их принадлежности предку человека.
Увеличение продолжительности рабочего дня повышает риск инсульта
Медицинский журнал The Lancet опубликовал исследования, из которых следует: 55-часовая рабочая неделя на 33% увеличивает риск инсульта. В то время как люди, работающие 35-45 часов, оказываются в меньшей степени подвержены этому заболеванию. Сверхнормативная работа также на 13% увеличивает вероятность появления ишемии.
Другие новые научные открытия вы узнаете, посмотрев видео:
Захватывающие изобретения современности
Практика не отстает от теории: XXI век принес нам не только новые научные открытия, но и невероятные изобретения, о которых еще полстолетия назад никто не мог и мечтать.
Имплантат сетчатки
С появлением этого изобретения люди, потерявшие зрение вследствие дегенеративных изменений, получили надежду на его частичное восстановление. Имплантат появился на американском рынке в 2013 году, а на европейском — спустя год. С ним миллионы незрячих получили шанс снова увидеть этот мир.
Гений — это 1 процент вдохновения и 99 процентов пота. Томас Эдисон
ReWalk
Устройство, благодаря которому люди, потерявшие способность передвигаться из-за травмы спинного мозга, снова могут ходить. Появившись совсем недавно на рынке, оно уже успело хорошо себя зарекомендовать.
Камера в таблетке
Это изобретение стало отличной заменой инвазивного зонда, используемого при гастроскопии. Оснащенная микрокамерой 25-миллиметровая капсула легко проглатывается, не доставляя никаких неудобств, и передает изображение на монитор. Из организма она выходит естественным путем.
Телепортация
Перемещения в пространстве стали более реальными с изобретением, сделанным учеными Калифорнийского института. С помощью специального устройства им удалось телепортировать протон. Это, конечно, не человек, и даже не карандаш, но, главное, первый шаг сделан.
Мы постарались перечислить основные новые научные открытия и изобретения XXI века, а какие из них будут названы гениальными, покажет время.
Забирай себе, расскажи друзьям!
Читайте также на нашем сайте:
Показать еще
Начало XXI века ознаменовано большим количеством научных открытий. Но за ними просто таки выстроилась вереница вопросов, которые заставляют учёный мир задуматься: а ведь на самом деле всё не так просто, как кажется даже светилам науки.
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.
Андрей Окуньков. Фото: «Радио Свобода»
Перельман и Смирнов - представители Ленинградской математической школы, выпускники небезызвестной 239-й школы и математико-механического факультета СПбГУ. Но были среди номинантов математической Нобелевки и москвичи, например много лет проработавший в США профессор Колумбийского университета, выпускник МГУ Андрей Окуньков . Он получил медаль Филдса в 2006 году, одновременно с Перельманом, за достижения, соединяющие теорию вероятностей, теорию представлений и алгебраическую геометрию. На практике работы Окунькова разных лет нашли применение как в статистической физике для описания поверхностей кристаллов, так и в теории струн - области физики, пытающейся объединить принципы квантовой механики и теории относительности.
История
Петр Турчин. Фото: Технологический университет Стивенс
Новую теорию на стыке математики и гуманитарных наук предложил Петр Турчин . Удивительно, что при этом сам Турчин не математик и не историк: он биолог, учившийся в МГУ, ныне работает в университете Коннектикута и занимается исследованием популяций. Процессы популяционной биологии развиваются на протяжении долгого времени, и для их описания и анализа зачастую необходимо построение математических моделей. Но моделирование можно использовать и для лучшего понимания социальных и исторических явлений в человеческом обществе. Именно это и сделал в 2003 году Турчин, назвав новый подход клиодинамикой (от имени музы истории Клио). С помощью этого метода самим Турчиным были установлены «вековые» демографические циклы.
Лингвистика
Андрей Зализняк. Фото: Mitrius/wikimedia
Ежегодно в Новгороде, а также в некоторых других древних русских городах, таких как Москва, Псков, Рязань и даже Вологда, находят все новые и новые берестяные грамоты, возраст которых датируется XI-XV веком. В них можно найти личную и официальную переписку, детские упражнения, рисунки, шутки, а то и вовсе любовные послания - «Чердак» о самых смешных древнерусских надписях. Живой язык грамот помогает исследователям разобраться в новгородском диалекте, а также в жизни простого народа и истории Руси. Самый известный исследователь берестяных грамот - это, безусловно, академик РАН Андрей Зализняк : недаром на его ежегодные лекции, посвященные вновь найденным грамотам и расшифровке старых, набивается полный зал народу.
Климатология
Василий Титов. Фото с сайта noaa.gov
Утром 26 декабря 2004-го, в день трагического цунами в Индонезии, унесшего, по разным оценкам, жизни 200-300 тысяч человек, выпускник НГУ, работающий в Центре по исследованию цунами при Национальной океанической и атмосферной администрации в Сиэтле (США), Василий Титов проснулся знаменитым. И это не просто фигура речи: узнав о сильнейшем землетрясении, произошедшем в Индийском океане, ученый, прежде чем лечь спать, решил запустить на компьютере программу по прогнозированию волны цунами и выложил ее результаты в сеть. Его прогноз оказался очень точным, но, к сожалению, был сделан слишком поздно и потому не смог предотвратить человеческих жертв. Теперь же программа по прогнозированию цунами MOST , разработанная Титовым, используется во многих странах мира.
Астрономия
Константин Батыгин. Фото с сайта caltech.edu
В январе 2016 года мир потрясла еще одна новость: в нашей родной Солнечной системе . Одним из авторов открытия оказался родившийся в России Константин Батыгин из Калифорнийского университета. Исследовав движение шести космических тел, находящихся за орбитой Нептуна - последней из признанных на данный момент планет, ученые с помощью вычислений показали, что на расстоянии, в семь раз превышающем расстояние от Нептуна до Солнца, должна находится еще одна, обращающаяся вокруг Солнца планета. Размер ее, по оценкам ученых, в 10 раз превышает диаметр Земли. Однако для того, чтобы окончательно убедиться в существовании далекого гиганта, все еще необходимо увидеть его с помощью телескопа.
Анна Шустикова