Teadus on ennetav: tänapäeva avastused muutuvad meie reaalsuseks, määrates selle välimuse. Hämmastavalt kiireneb see protsess iga aastaga. Ja 21. sajandi algus on andnud maailmale juba terve laiali pöördelisi avastusi, mis muudavad meie maailma just praegu. Vaatame sajandi alguse kõige märkimisväärsemaid avastusi.
1. Grafeen– peaaegu täiesti läbipaistev, üliõhuke ja ülitugev (ainult karbiini järel teisel kohal) kahemõõtmeline materjal, millel on terve rida kasulikke omadusi ja väljavaateid lähitulevikus tehnoloogias kasutamiseks.
Avastasid Andre Geim ja Konstantin Novoselov, mille eest füüsikud pälvisid 2010. aasta Nobeli preemia. Ideaalne pehmete valguspaneelide, paindlike nagu tugev paber, arvutite, järgmise põlvkonna puuteekraanide, käevõrude ja paljude muude oskusteabe loomiseks. Lisaks igapäevasele kasutamisele on avastus fantastiliselt muutnud arusaama teaduslikust uurimistööst. Nüüd saab laboris uurida nähtusi, mille uurimiseks oleks varem vaja olnud kolossaalseid ja kalleid installatsioone, nagu hadronite põrkur. Grafeeni kasutamisel päikesepatareides, superkondensaatorielektroodides ning ülikergete ja ülitugevate kosmosekomposiitmaterjalide loomisel on suured väljavaated.
2. Kvantkellad
- maailma kõige täpsem kronomeeter, mis ületab kõiki varasemaid. 2012. aasta Nobeli preemia laureaadid Serge Haroche ja David Wineland tegid avastuse, mis murdis kvantbarjääri.
Rakendus – kvantarvutite loomine. Kvantbittide või "kubittidega", nagu neid nimetatakse, võimaldab arvutitehnoloogia võimsust mitu korda suurendada. Sellist täisväärtuslikku süsteemi pole veel loodud, kuid see on aja küsimus.
3. Magnetiline muutmälu (MRAM) - Albert Fehri ja Peter Grünbergi hiiglasliku magnetresistentsuse efekti avastamise tulemus. 2007. aastal said teadlased selle eest Nobeli preemia ja maailm sai revolutsioonilise tehnoloogia kompaktse teabesalvestuse valdkonnas. Kiiret mälu iseloomustab väike energiatarve ja suur salvestustihedus.
Oluline on see, et MRAM-i sisu säiliks ka siis, kui toide on välja lülitatud. Samuti ei mõjuta erinevalt dünaamilisest ja ferromagnetilisest mälust selle tööd ioniseeriv kiirgus. Ja see juba viitab sellele, et seda saab edukalt kosmosetehnoloogias kasutada! Oleme olnud tunnistajaks, kuidas kõvakettale teabe salvestamise tihedus on kordades suurenenud. Ja tohutu infomahuga miniatuursed seadmed on meie reaalsus.
4. Inimese genoomi dekodeerimine ansamblite Francis Collins ja Greg Venter 2006. aastal. 2015. aastal viidi genoomi kaardistamise töö täielikult lõpule. Genoomi pikaajaline uurimine tõotab tulevikus individuaalse geneetilise uurimise võimalust, täpsemat ja "sihipärasemat" ravi geenide "ümberprogrammeerimise" tasemel - geeniteraapia.
Koos autonoomse tehissüdame (2001), võrkkesta (2002), elektroonilise nina (2006), arteriproteeside (2009), vaimse liidesega juhitavate jäsemete proteesidega (2010), eetilise "mitte embrüonaalse varre" loomisega. rakud (2012) ja muud avastused meditsiini valdkonnas, võib kergesti ette kujutada selle elutähtsa teadmiste valdkonna tulevikku.
Esimene sünteetiline kromosoomi genoom, mis loodi 2010. aastal, sisestatakse ilma geneetilise materjalita bakterirakku. Pärast mida rakk "ärkas ellu" ja hakkas jagunema. Vaktsiinide loomine mõne tunniga, tõhusa biokütuse tootmine, uued toiduained – see on vaid väike osa selle avastuse kasutamise prognoosidest.
5. Vee avastamine Marsil ja Erise avastamine (Eris) on Pluuto järel teine massiivne kääbusplaneet Päikesesüsteemis.
Just Erise avastamine viis selleni, et Pluuto lakkas olemast üheksas planeet, vaid liikus kategooriasse "kääbus".
Maailmapilt on juba muutunud ja 15 aastat tagasi aktuaalsetest teadmistest on saanud peaaegu keskaja teadmatus. Arvestades, et 21. sajand alles algab, ootab inimkond kindlasti veel palju fantastilisi avastusi!
21. sajandi 5 suurepärast avastust: maailm ei ole kunagi endine! värskendas: 20. aprill 2019: mila ognevich
Olles meie maailma radikaalselt muutnud, näeb inimkond aga ka praegu tehnoloogia arengu ja progressi osas vaid jäämäe tippu. See aga ei jahuta mitte kuidagi eri moodi teadlaste ja uurijate õhinat, vaid vastupidi, ainult õhutab nende huvi.
Täna räägime oma ajast, mida me kõik mäletame ja teame. Räägime avastustest, mis ühel või teisel viisil said tõeliseks läbimurdeks teaduse valdkonnas ja algavad võib-olla kõige olulisematest. Siinkohal tasub mainida, et kõige märkimisväärsem avastus ei ole alati märkimisväärne tavainimese jaoks, vaid on oluline eelkõige teadusmaailma jaoks.
Esimene positsioon on väga värske avastus, kuid selle tähtsus kaasaegsele füüsikale on kolossaalne; see on "jumalaosakese" või, nagu seda tavaliselt nimetatakse, Higgsi bosoni avastus. Tegelikult selgitab selle osakese avastamine teiste elementaarosakeste massi ilmumise põhjust.
Väärib märkimist, et Higgsi bosoni olemasolu on üritatud tõestada juba 45 aastat, kuid see õnnestus alles hiljuti. Veel 1964. aastal ennustas Peter Higgs, kelle järgi osake on nime saanud, selle olemasolu, kuid praktiliselt ei suudetud seda tõestada.
Kuid 26. aprillil 2011 levis internetti uudis, et Genfi lähedal asuva suure hadronite põrkeseadme abil õnnestus teadlastel lõpuks avastada otsitud osake, mis oli muutunud peaaegu legendaarseks. Teadlased seda aga kohe ei kinnitanud ning alles 2012. aasta juunis teatasid eksperdid oma leiust. Lõplikule järeldusele jõuti aga alles 2013. aasta märtsis, kui CERNi teadlased tegid avalduse, et avastatud osakese näol on tõepoolest tegemist Higgsi bosoniga.
Hoolimata asjaolust, et selle osakese avastamisest on saanud teadusmaailma maamärk, jääb selle praktiline kasutamine praeguses arenguetapis küsitavaks. Peter Higgs ise ütles bosoni kasutamise võimalust kommenteerides järgmist: „Bosoni olemasolu kestab vaid umbes ühe kvintiljondiku sekundist ja mul on raske ette kujutada, kuidas saaks lühiealist osakest kasutada. nii kaua. Osakesi, mis elavad miljondik sekundit, kasutatakse aga nüüd meditsiinis. Nii vastas üks kuulus inglise eksperimentaalfüüsik, kui temalt küsiti tema avastatud magnetinduktsiooni eeliste ja praktilise rakendamise kohta: "Mis kasu saab vastsündinud laps olla?" ja sellega ma võib-olla lõpetasin selle teema.
Teine positsioon 21. sajandi inimkonna kõige huvitavamate, paljulubavamate ja ambitsioonikamate projektide hulgas on inimgenoomi dešifreerimine. Pole asjata, et inimgenoomi projekt on bioloogiliste uuringute valdkonna kõige olulisem projekt, mille kallal hakati töötama 1990. aastal, kuigi tasub mainida, et seda teemat käsitleti ka 80. aastatel. 20. sajandil.
Projekti eesmärk oli selge – esialgu plaaniti määrata enam kui kolme miljardi nukleotiidi järjestus (nukleotiidid moodustavad DNA), samuti määrata inimese genoomis üle 20 tuhande geeni. Hiljem aga laiendasid mitmed uurimisrühmad ülesannet. Samuti väärib märkimist, et 2006. aastal valminud uuringule kulus 3 miljardit dollarit.
Projekti etapid võib jagada mitmeks osaks:
1990. aasta. USA Kongress eraldab raha inimgenoomi uurimiseks.
1995. aasta. Avaldatakse esimene elusorganismi täielik DNA järjestus. Arvesse võeti bakterit Haemophilus influenzae
1998. Avaldatakse esimene mitmerakulise organismi DNA järjestus. Arvestati lestaussiga Caenorhabditis elegans.
1999. aasta. Selles etapis on dešifreeritud rohkem kui kaks tosinat genoomi.
2000. Kuulutati välja "esimene inimgenoomi kokkupanek" – esimene inimgenoomi rekonstrueerimine.
2001. Inimgenoomi esimene mustand.
2003. aasta. DNA täielik dekodeerimine, jääb üle dešifreerida esimene inimese kromosoom.
2006. Töö viimane etapp inimese täieliku genoomi dešifreerimiseks.
Hoolimata asjaolust, et teadlased üle maailma tegid projekti lõpetamiseks grandioosseid plaane, ei täitunud nende ootused. Praegu on teadlaskond tunnistanud projekti sisuliselt läbikukkunuks, kuid pole sugugi võimatu öelda, et see oli täiesti kasutu. Uued andmed on võimaldanud kiirendada nii meditsiini kui ka biotehnoloogia arengutempot.
Ja kolmas, on tänases nimekirjas viimasel kohal... Tegelikult jääb vabaks kolmas koht. See ei tähenda, et olulisemaid ja huvitavamaid avastusi poleks juhtunud – vastupidi, teaduse vallas on avastusi ja saavutusi enam kui küll, kuid jätame teie otsustada, milline neist on seda ametikohta väärt. Seda võib kaaluda kui mitte kodutööna, siis meie sooviga suhelda ja paljude inimeste arvamusi teada saada.
Näiteks võib keegi arvata, et vee avastamine Marsil on suurepärane põhjus kuulutada see saavutus pronksmedali võitjaks, teised aga ei nõustu ja ütlevad, et uue materjali – grafeeni – tootmine on palju olulisem sündmus. Nii või teisiti on igaühel õigus oma arvamusele ja oleme kindlad, et oma mõtteid jagades saad teistele huvi pakkuda ja palju uut õppida.
Maailmas on veel nii palju tundmatut ja uurimata, et teadlastel pole lihtsalt aega käed rüpes istuda. Nad püüavad lahti harutada kosmose saladusi ja leida ravi vähile, avastada pikaealisuse eliksiiri ja leiutada ennast täiustavat tehisintellekti. Me räägime teile oma artiklis, milliseid uusi teaduslikke avastusi ja leiutisi on viimastel aastatel tehtud.
Meie aja uskumatud teaduslikud avastused
21. sajandi teadlaste leide on raske kohe hinnata. Nende kaalu ja vajalikkust ei hinda ilmselt isegi mitte meie, vaid meie järeltulijad. Kuid oleme valinud välja meie arvates 21. sajandi kõige olulisemad uued teaduslikud avastused, millest võivad saada inimkonna maamärgid.
Inimkeha kunstlikud lihased
Ameerika teadlased Duke'i ülikoolist suutsid esimest korda laboritingimustes kasvatada inimese luustiku lihaseid, mis praktiliselt ei erine tavalistest. Nad on võimelised reageerima välistele stiimulitele, sh kokkupuude elektrivooluga, ravimite manustamine jne. Laboris saadud lihaskudet kasutatakse lihashaiguste uurimisel ja ravimainete testimisel.
MRI võib ennustada inimese käitumist
Magnetresonantstomograafia uued võimalused said teatavaks pärast ajakirja Neuron avaldamist, mis avaldas ühes oma artiklis selle diagnostikavaldkonna uusimate uuringute tulemused. Selgub, et MRT-pildi abil saab luua inimese käitumismudeli. Teisisõnu, magnetresonantstomograafia võimaldab ennustada inimese käitumist tulevikus, hinnata tema õppimisvõimet, tuvastada kalduvust antisotsiaalsele käitumisele, sealhulgas kuritegudele, ning ennustada ka ravivastust.
HIV vaktsiin
Immuunpuudulikkuse viirust nimetati 20. sajandi katkuks, 21. sajandil oli lootust sellele ravi leida. Scrippsi instituudi teadlased on välja töötanud tõhusa vaktsiini, mis suudab võidelda teatud tüüpi HIV-iga. See ravim põhjustab DNA transformatsiooni ja immuunsüsteemi aktiveerumise. Uuringud pole veel lõppenud, kuid teadlaste lubaduste täitumisel muutub AIDS-i vastane võitlus palju lihtsamaks.
Nanotehnoloogial põhinev vähiravi
Iraani teadlased on andnud oma panuse vähivastasesse võitlusse, töötades välja nanotableti, mis suudab vähendada vähivastaste ravimite toksilisi mõjusid organismile. Arstide sõnul aitab see ravim oluliselt suurendada rinnavähi ravi efektiivsust. Kuid avamine on vaevalt aasta vana ja lõplikke järeldusi on liiga vara teha.
Ookean Marsil
NASA uued teaduslikud avastused kinnitavad versiooni elu olemasolust Marsil minevikus. Olemasolevaid andmeid analüüsinud teadlased jõudsid järeldusele, et osa Punase planeedi põhjapoolkerast oli kunagi okupeeritud ookeaniga. Selle pindala oli ligikaudu võrdne meie Atlandi ookeani pindalaga ja sügavus ulatus kohati 1,6 km-ni. Ja kus on vesi, seal on elu...
Leiti veel üks inimese esivanem
Paleontoloogid avastasid Lõuna-Aafrikast Homo naledi luude fragmente – olendeid, kes teadlaste sõnul olid tänapäeva inimese esivanemad. Dinaledi koopast leiti 15 luustiku jäänused. Teadlased on juba väitnud, et Homo naledi elas praeguse Aafrika alal umbes 3 miljonit aastat tagasi. Tuleb märkida, et teadusringkondades leidub skeptikuid, kes usuvad, et avastatud fragmentidest ilmselgelt ei piisa, et teha järeldust nende kuulumise kohta inimese esivanemale.
Pikem tööaeg suurendab insuldi riski
Meditsiiniajakiri The Lancet avaldas uuringu, millest järeldub: 55-tunnine töönädal suurendab insuldiriski 33%. Kuigi inimesed, kes töötavad 35–45 tundi, on selle haiguse suhtes vähem vastuvõtlikud. Liigne töö suurendab ka isheemia tõenäosust 13%.
Videot vaadates saate teada muid uusi teaduslikke avastusi:
Meie aja põnevad leiutised
Praktika ei jää teooriast maha: 21. sajand pole toonud meieni mitte ainult uusi teadusavastusi, vaid ka uskumatuid leiutisi, millest pool sajandit tagasi ei osanud keegi unistadagi.
Võrkkesta implantaat
Selle leiutise tulekuga said inimesed, kes olid kaotanud nägemise degeneratiivsete muutuste tõttu, lootust selle osaliseks taastamiseks. Ameerika turule ilmus implantaat 2013. aastal ning Euroopa turule aasta hiljem. Temaga koos said miljonid pimedad võimaluse seda maailma uuesti näha.
Geniaalsus on 1 protsent inspiratsiooni ja 99 protsenti higistamine. Thomas Edison
ReWalk
Seade, mis võimaldab seljaaju vigastuse tõttu kõndimisvõime kaotanud inimestel uuesti kõndida. Olles üsna hiljuti turule ilmunud, on see end juba hästi tõestanud.
Kaamera tahvelarvutis
Sellest leiutisest on saanud suurepärane asendus gastroskoopias kasutatavale invasiivsele sondile. Mikrokaameraga varustatud 25 mm kapslit on lihtne alla neelata ilma ebamugavust tekitamata ning see edastab pildi monitorile. See lahkub kehast loomulikult.
Teleportatsioon
Kosmoses liikumine on muutunud reaalsemaks California Instituudi teadlaste leiutisega. Spetsiaalse seadme abil õnnestus neil prootonit teleportida. See pole muidugi inimene ega isegi pliiats, kuid mis kõige tähtsam, esimene samm on tehtud.
Püüdsime loetleda 21. sajandi peamised uued teaduslikud avastused ja leiutised ning aeg näitab, millist neist geniaalseks nimetatakse.
Võtke see endale ja rääkige oma sõpradele!
Loe ka meie kodulehelt:
Näita rohkem
21. sajandi algust iseloomustas suur hulk teadusavastusi. Kuid nende taga on lihtsalt rida küsimusi, mis panevad teadusmaailma mõtlema: kuid tegelikult pole kõik nii lihtne, kui tundub isegi teaduse valgustitele.
BIONIKA
Loodud on mõttega juhitavad biomehaanilised seadmed ja proteesid
Ameeriklane Zach Water katsetas bioonilise jalaproteesi, ronides trepist Chicagos asuva Willis Toweri pilvelõhkuja 103. korrusele.
2013. aastal ilmusid esimesed tagasisidega (taktiilsete aistingute emulatsiooniga) “nutikate” proteeside prototüübid, mis võimaldavad inimesel tunda, mida protees “tunneb”. 2010. aastatel loodi inimesest eraldiseisvaid seadmeid, mida juhiti ainult mentaalse liidese kaudu (mõnikord invasiivsete kontaktidega, kuid sagedamini näeb see välja nagu kuiva elektroodiga pearõngas) - arvutimängud ja trenažöörid, manipulaatorid, sõidukid jne.
ELEKTROONIKA
Petaflopi barjäär on ületatud
2008. aastal hakkas Los Alamoses (USA) töötama uus superarvuti kiirusega enam kui kvadriljon (tuhat triljonit) operatsiooni sekundis. Järgmine barjäär, eksaskaala (kvintiljonit operatsiooni sekundis), saavutatakse lähiaastatel. Sellise uskumatu kiirusega süsteeme on vaja eelkõige suure jõudlusega andmetöötluseks – teaduslike katsete andmete töötlemiseks, kliima modelleerimiseks, finantstehingute tegemiseks jne.
Andrei Okunkov. Foto: Radio Liberty
Perelman ja Smirnov on Leningradi matemaatikakooli esindajad, tuntud 239. kooli ning Peterburi Riikliku Ülikooli matemaatika-mehaanikateaduskonna lõpetajad. Kuid matemaatilise Nobeli preemia nominentide hulgas oli ka moskvalasi, näiteks aastaid USA-s töötanud Columbia ülikooli professor ja Moskva Riikliku Ülikooli lõpetanud. Andrei Okunkov . Ta sai 2006. aastal samal ajal Perelmaniga Fieldsi medali tõenäosusteooria, esitusteooria ja algebralise geomeetria ühendamise eest. Praktikas on Okunkovi aastate jooksul tehtud tööd leidnud rakendust nii statistilises füüsikas kristallide pindade kirjeldamisel kui ka stringiteoorias – füüsikavaldkonnas, mis püüab ühendada kvantmehaanika ja relatiivsusteooria põhimõtteid.
Lugu
Peeter Turchin. Foto: Stevensi Tehnikaülikool
Ta pakkus välja uue teooria matemaatika ja humanitaarteaduste ristumiskohas Petr Turchin . On üllatav, et Turchin ise ei ole matemaatik ega ajaloolane: ta on bioloog, kes õppis Moskva Riiklikus Ülikoolis ja töötab nüüd Connecticuti Ülikoolis ning uurib populatsioone. Populatsioonibioloogia protsessid arenevad pika aja jooksul ning nende kirjeldamine ja analüüs nõuab sageli matemaatiliste mudelite koostamist. Kuid modelleerimist saab kasutada ka inimühiskonna sotsiaalsete ja ajalooliste nähtuste paremaks mõistmiseks. Just seda tegi Turchin 2003. aastal, nimetades uut lähenemist kliodünaamikaks (ajaloo muusa Clio nimel). Seda meetodit kasutades lõi Turchin ise "ilmalikud" demograafilised tsüklid.
Keeleteadus
Andrei Zaliznyak. Foto: Mitrius/wikimedia
Novgorodis, aga ka mõnes teises muistses Vene linnas, nagu Moskvas, Pihkvas, Rjazanis ja isegi Vologdas, leitakse igal aastal üha rohkem kasetohust kirju, mille vanus ulatub 11.-15. Nendest leiate isiklikku ja ametlikku kirjavahetust, lasteharjutusi, joonistusi, nalju ja isegi armastuskirju - “Pööning” räägib kõige naljakamatest iidsetest vene kirjadest. Elav kirjakeel aitab teadlastel mõista Novgorodi murret, aga ka tavainimeste elu ja Venemaa ajalugu. Tuntuim kasetoha dokumentide uurija on loomulikult Venemaa Teaduste Akadeemia akadeemik Andrei Zaliznyak : Tema iga-aastased loengud, mis on pühendatud vastleitud kirjadele ja vanade kirjade lahtimõtestamisele, ei ole asjata rahvast täis.
Klimatoloogia
Vassili Titov. Foto saidilt noaa.gov
26. detsembri 2004 hommikul, Indoneesias toimunud traagilise tsunami päeval, mis erinevatel hinnangutel tappis 200–300 tuhat NSU lõpetanud inimest, kes töötas riikliku ookeani- ja atmosfääriameti tsunami uurimiskeskuses. Seattle'is (USA), Vassili Titov ärkas kuulsana. Ja see pole lihtsalt kõnekujund: saanud teada India ookeanis aset leidnud tugevaimast maavärinast, otsustas teadlane enne magamaminekut käivitada arvutis tsunamilaine prognoosimise programmi ja postitas selle tulemused veebi. Tema prognoos osutus väga täpseks, kuid paraku tehti see liiga hilja ega suutnud seetõttu inimohvreid ära hoida. Nüüd on Titovi välja töötatud tsunami prognoosimise programm MOST kasutusel paljudes riikides üle maailma.
Astronoomia
Konstantin Batõgin. Foto saidilt caltech.edu
2016. aasta jaanuaris vapustas maailma veel üks uudis: meie loomulikus päikesesüsteemis. Üks avastuse autoreid on sündinud Venemaal Konstantin Batõgin California ülikoolist. Olles uurinud kuue kosmilise keha liikumist, mis asuvad Neptuuni orbiidil, mis on praegu tunnustatud planeetidest viimane, näitasid teadlased arvutuste abil, et Neptuuni ja Päikese kaugusest seitse korda suuremal kaugusel peaks olema veel üks planeet. tiirleb ümber Päikese. Selle suurus on teadlaste sõnul 10 korda suurem kui Maa läbimõõt. Et aga kauge hiiglase olemasolus täielikult veenduda, on vaja seda siiski teleskoobiga näha.
Anna Shustikova