Мир не стоит на месте, поэтому ежегодно ученые делают значительные скачки в различных областях науки и техники. 2016 год не стал исключением, а потому мы решили собрать самые интересные изобретения и важные научные открытия уходящего года. Будущее уже не за горами!

На официальном сайте можно подробно узнать о возможностях и предназначении программы: www.magicleap.com

ОГРОМНЫЕ ГОЛОГРАММЫ MAGIC LEAP

С помощью устройства Magic Leap теперь в школе можно увидеть прыжок из воды самого огромного животного в мире - кита, видеть как выглядят вещи, животные или природа в жизни, создавать целые миры, наложенные на реальные вещи, воображаемых драконов и маленьких фей.. Главная фишка то, что изображение не просто объемное, но и то что оно движется, создавая анимацию! Нет, это не далекое будущее - это можно делать уже сейчас!

К слову использовать ее можно уже сейчас.

ИЗОБРЕТЕНИЕ ИСКУССТВЕННОЙ КОЖИ

Группа ученых из Америки разработала кожу, похожую на эластичную пленку. Ее можно использовать не только не только в целях красоты – например, для уменьшения видимости морщин, но и в медицинских – скажем, для постоянного увлажнения, которое бывает необходимо при некоторых кожных заболеваниях.

Данные записываются на носитель с помощью сверхскоростных лазерных импульсов.

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ВЕЧНОГО ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ

До 2016 года не было никакого способа хранить цифровую информацию бесконечное время. Однако ученые Саутгемптонского университета, и спользуя наноструктурное стекло, разработали новый процесс записи и чтения данных. Само устройство выглядит как небольшой стеклянный диск размером чуть больше монетки, но при этом способно сохранять до 360 Тб данных и выдерживать температуру до 1000 °C.

Уникальная вещь, помогающая находиться с близкими в дали друг от друга.

ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ ТЕЛЕПОРТ

Устройство придумали и изобрели ученые в Microsoft. Человек, находящийся за тысячи километров, может отправлять свою голограмму для общения и даже взаимодействия.

По мнению некоторых футуристов, уже через 30 лет людей начнут массово выращивать вне тела.

УЧЕНЫЕ ВПЕРВЫЕ ВЫРАСТИЛИ КОНЕЧНОСТЬ В ПРОБИРКЕ

Появилась первая живая конечность, выращенная в лабораторных условиях учеными их Массачусетской больницы. Когда пришитая к телу крысы конечность наполнилась кровью, животное начало шевелить своей новой лапой. Если сейчас люди, потерявшие руки или ноги, могут воспользоваться лишь протезом, то всего через несколько лет они смогут снова стать обладателем настоящего живого органа!

На это можно лишь скачать, что компьютеры становятся умнее даже самых умных земных представителей планеты.

ПОБЕДА КОМПЬЮТЕРА НАД ЧЕЛОВЕКОМ В ИГРУ "ГО"

Го - это одна из самых древнейших игр на Земле, и, вероятно, самая сложная из всех существующих. До 2016 года лучшим в мире игроком был человек Ли Седолем, однако первый раз за все время победу одержала компьютерная программа AlphaGo. Основатель Google DeepMind Демис Хассабис сравнил это событие с высадкой человека на Луну.

Такие числа широко применяются криптографии, но новое найденное число слишком велико для практического применения.

ОТКРЫТИЕ САМОГО БОЛЬШОГО ПРОСТОГО ЧИСЛА

7 января 2016 года командой математиков Куртиса Купера было открыто наибольшее известное простое число, которое равняется 274207281 − 1 и содержит 22 338 618 десятичных цифр. На его поиски ученые потратили более 2,5 лет, получили гран в качестве 150 тыс. долларов.

Теперь первую ступень можно будет использовать неоднократно, что позволит сократить расходы.​

ОСУЩЕСТВЛЕНА ПЕРВАЯ ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПОСАДКА РАКЕТЫ В ОКЕАНЕ

Раньше вертикальную посадку ракеты мы могли видеть только в фильмах, однако в реальности такая посадка является невероятно трудной задачей. Именно поэтому космические агентства строят ракеты с таким учетом, что отработанные части либо падают в океан, либо просто сгорают в атмосфере.

8 апреля 2016 года компании SpaceX впервые удалось произвести посадку первой ступени ракеты-носителя Falcon 9 на платформу в океан,а это означает, что отработанные ступени можно использовать повторно, экономя гигантские деньги!

Изобретатели закачали CO2 в вулканические породы, ускорив естественный процесс превращения базальта в карбонаты, которые затем становятся известняком.

При такой конструкции рулевое управление не предусмотрено, а предназначено только для безрулевого управления.

ЛЕВИТИРУЮЩИЕ ШИНЫ, ВРАЩАЮЩИЕСЯ ВО ВСЕХ НАПРАВЛЕНИЯХ

Оказывается колесо можно изобрести дважды: к такому открытию пришла компания Goodyear, разработав сферические шины "Eagle 360". Они позволят автомобилю двигаться в любом направлении, в том числе боком, облегчая параллельную парковку, а также под определенными углами и скоростями, противодействуя скользким поверхностям.

"Ну и что" - скажете Вы, даже не задумавшись о б огромных возможностях, которые теперь открываются людям.

НА МКС ВПЕРВЫЕ В ИСТОРИИ РАСПУСТИЛСЯ ЦВЕТОК

На борту Международной космической станции уже множество лет астронавты проводят эксперименты по выращиванию растений. И чудо случилось, ярко оранжевая астра-цинния стала первым цветком, который вырос в космосе!

В настоящий момент 9 планета по-прежнему остается лишь гипотетическим предположением, так как воочию ее еще никто не видел., но по предварительным расчетам она находиться на расстоянии до 240 000 000 000 километров от Солнца.​

В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ ОБНАРУЖЕНА 9 ПЛАНЕТА

Еще в 20-веке выдвигались теории о существовании девятой планеты "Икс", которая следует за Нептуном. На ее наличие указывала особенность поведения гравитационных волн, которые могли вызываться наличием лишь очень массивного объекта. Астрономы, написавшие о своем открытии, говорят о том, что вероятность того, что за 9 планету было принято какое-то очень плотное облако из астероидов или метеоритов, составляет всего 0,0007 %.

После установки имплантата, человек, проведший последние 6 лет своей жизни полностью парализованным, вернул возможность двигать пальцами.

КИБЕРНЕТИЧЕСКИЙ ИМПЛАНТАТ

Это, пожалуй, самое полезное и важное изобретение 2016 года, способное подарить парализованному человеку двигать конечностями! Этот чип устанавливают в мозг человека, откуда он посылает сигналы в приемник - тот их обрабатывает и данные передает на специальную электронную перчатку на руке человека. В перчатке находятся электрические провода, которые стимулируют определенные мышцы и заставляют пальцы двигаться.

Стоит добавить, что уже есть окончательная версия проекта для небольших растений.

РАЗРАБОТКА БИОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ДЕРЕВЬЕВ

Светящиеся в темноте деревья планируют использовать вместо обычных уличных фонарей. Заставить деревья светиться решили с помощью фермента, встречающегося у некоторых медуз и светлячков.

Изобретение века: компактный, просторный, без неприятного запаха, не нуждается в охлаждении и использует всего 8% энергии дома для контрольной панели.

ИЗОБРЕТЕНИЕ БИОХОЛОДИЛЬНИКА

Еще одним интересным изобретением 2016 года стала концепция холодильника, предложенная российским дизайнером для конкурса Electrolux Design Lab, которая охлаждает еду с помощью биополимерного геля. В нем нет полок, отделений и дверей – вы просто вставляете еду в гель.

Редактирование генома подразумевает введение определенного ДНК, который будет дополнять или полностью заменять существующий геном.

РЕДАКТИРОВАНИЕ ГЕНОМА ЧЕЛОВЕКА

А с этим научным открытием на стадии беременности можно будет выбрать пол ребенка, удастся избавиться от всех наследственных генетических отклонений и даже сделать малыша похожего на определенного родителя!

ТОПОГРАФИЧЕСКОЕ КАРТИРОВАНИЕ МОЗГА

В 2016 году ученым все же удалось более изучить наш мозг, составив его карту. На ней стали видны важные центры головного мозга, и вместе с тем, можно просмотреть их активность. С помощью экспериментов стало ясно взаимосвязь между действиями тела и приказами мозга. Сейчас методика помогает лечить психические расстройства, но совсем скоро мы станем свидетелями того, как человек сможет задействовать свои способности совершенно по-новому.

Оборачивается он не только вокруг Солнца, но и вокруг нашей планеты. Но не стоит расплываться в надежде его посетить, так как его размеры составляют всего от 40 до 100 метров в диаметре.

У ЗЕМЛИ ПОЯВИЛАСЬ "ЕЩЕ ОДНА ЛУНА"

Ученые из аэрокосмического агентства NASA обнаружили астероид, захваченный гравитацией нашей планеты и теперь находящийся на орбите Земли. Фактически это делает его вторым естественным спутником нашей планеты. Конечно же, вокруг нашей планеты много чего летает: космические станции, искусственные спутники и просто тысячи тон различного космического мусора. Но Луна у нас всегда была только одна. А теперь их две, так как в NASA подтвердили существование и обращение по орбите объекта 2016 HO3.

Москва, 15.12.2016

В мире регулярно делаются научные открытия, новые достижения и изобретения. В течение года публикуется множество отчётов и регистрируется множество патентов на самые различные изобретения, но иногда среди них встречаются воистину невероятные вещи. В этом списке собраны некоторые из наиболее знаковых открытий, сделанных в 2016 году

Небольшая мутация генов, которая произошла за 800 миллионов лет до наших дней, привела к появлению многоклеточных живых существ

Учёные выяснили, что одна из существовавших в древности молекул, GK-PID, может являться причиной эволюционного процесса, приведшего к преобразованию простых организмов в сложные многоклеточные системы, которое произошло приблизительно 800 млн лет назад. Оказалось, что молекула GK-PID была своего рода "молекулярным карабином", способным собирать хромосомы воедино, в процессе деления прикрепляя их к стенкам клеточных мембран. Это способствует правильному воспроизведению клеток и препятствует их преобразованию в злокачественные.

Обнаруженные данные говорят о том, что в прошлом поведение молекулы GK-PID отличалось от описанной модели. Единственной причиной, заставившей эту молекулу превратиться в подобие генетического карабина, стала небольшая мутация, которая начала самовоспроизводиться. Из этого следует, что появление многоклеточных живых существ является результатом одиночного мутационного процесса, который удалось идентифицировать.

Открыто новое неделимое число

В январе математикам, участвующим в проекте "Great Internet Mersenne Prime Search", целью которого является поиск неделимых чисел Мерсенна, удалось вычислить новое такое число. Новым неделимым числом стало 2^74,207,281 – 1.

Для многих людей может быть непонятно, зачем нужен проект по определению таких чисел. Числа Мерсенна (на сегодняшний день удалось открыть всего 49), а также ряд других комплексных чисел применяются в современной криптографии для расшифровки закодированных данных. Новое число на сегодня является рекордсменом по длине, оно на 5 млн знаков длиннее числа, ранее считавшегося самым длинным. Совокупное количество знаков, из которых составлено недавно открытое неделимое число, приближается к 24 млн, поэтому "2^74,207,281 – 1" – единственная форма записи, в которой его возможно представить на бумаге.

В солнечной системе нашли девятую планету

Ещё перед тем, как в XX веке открыли Плутон, существовала теория, что за орбитой Нептуна может находиться ещё одна планета, «Планета X». Эта теория возникла из-за обнаруженного эффекта гравитационной кластеризации, стать причиной которой мог только объект с огромной массой. Позднее было принято считать, что этой планетой является Плутон, однако данное утверждение не полностью оправдывало размеры гравитационных искажений. Такая ситуация существовала до того, как группа учёных, работающих в Калифорнийском технологическом институте, не предъявила свидетельства того, что планета номер девять существует на самом деле, а её орбитальный период составляет 15 000 лет.

Опубликовавшие это открытие астрономы подсчитали, что вероятность случайного возникновения кластеризации составляет всего 0,007% или примерно 1 из 15 000. В настоящее время существование девятой планеты всё ещё считается гипотезой, но астрономам удалось вычислить, что у неё довольно большой диаметр орбиты. Если эта планета существует, её масса, вероятно, будет в 2–15 раз больше массы Земли, а радиус орбиты составит от 200 до 1600 астрономических единиц (AU). Одна астрономическая единица соответствует 150 млн километров, то есть, новая планета может располагаться на расстоянии в 240 млрд километров от Солнца.

Обнаружен способ почти вечного хранения информации

Со временем всё разрушается, и нет способа сохранить информацию на каком-то одном устройстве в течение очень продолжительного периода времени. Однако благодаря сделанному в Университете Саутгемптона открытию, это утверждение может перестать быть истинным. Ученым удалось разработать процедуру записи и извлечения данных с использованием наноструктурированного стекла. Устройство хранения представляет собой миниатюрный (примерно с американскую монету в четверть доллара) стеклянный диск, способный вместить 360 ТБ данных и сохранить их неизменными при температурах до 1000 °C. Средний срок хранения информации при температуре в 20 °C составляет около 13,8 млрд лет, что примерно соответствует времени существования Вселенной.

Запись информации на диск осуществляется с помощью сверхбыстрого лазера, создающего короткие световые импульсы с высокой интенсивностью. Каждый из файлов записывается в три слоя наноструктурированных точек, удалённых одна от другой на расстояние в 5 микрометров. Чтение информации осуществляется в пяти измерениях: позиция наноструктурированных точек в трёх измерениях, а также их размер и ориентация.

У пещерных рыб, умеющих карабкаться по стенам, обнаружены общие черты с четвероногими позвоночными

Согласно теории, которой учёные придерживаются уже 170 лет, позвоночные формы жизни развились из рыб, которые плавали в доисторических земных океанах. Разумеется, так думали до тех пор, пока группа исследователей из Технологического института штата Нью-Джерси не обнаружила живущую на Тайване разновидность пещерной рыбы, умеющей ходить вверх по стенам и с анатомической точки зрения обладающей такими же способностями, как рептилии или земноводные.

Это открытие имеет огромную важность для эволюционной адаптации, так как оно поможет ученым понять, как населяющие Землю четвероногие животные эволюционировали из рыб, живущих в доисторических морях. Разница между пещерной рыбой и другими семействами рыб, имеющих способность передвигаться по земле, заключается в манере ходьбы, которая определяется крепким поясом задних конечностей.

Частная космическая компания SpaceX успешно произвела вертикальную посадку ракеты

В комиксах и мультфильмах часто можно увидеть, как космические аппараты плавно приземляются на разные планеты и их спутники, однако в действительности добиться этого невероятно трудно. Именно из-за этого такие организации, как НАСА и Европейское космическое агентство обычно строят ракеты, которые либо приземляются на поверхность океана и в дальнейшем восстанавливаются (что является очень дорогим мероприятием), либо сгорают в верхних слоях атмосферы. Возможность успешно осуществлять вертикальное приземление космических аппаратов значительно удешевит и облегчит их повторное использование, что позволит сэкономить огромные суммы денег.

8 апреля компания SpaceX совершила успешное вертикальное приземление космической ракеты, при этом ракета была посажена на палубу находящегося в море беспилотного корабля. Их успех приведёт к существенной экономии средств, а также времени между запусками.

Генеральный директор SpaceX Элон Маск сделал это достижение долговременной целью для своей компании, и, несмотря на то, что его предприятие является частным, технология в конечном итоге распространится на такие государственные организации, как НАСА, чтобы подтолкнуть вперёд дальнейшее исследование космоса.

Кибернетический имплант помог пошевелить пальцами человеку с тетраплегией

Человеку, в течение последних шести лет страдавшему от паралича всех четырёх конечностей, удалось пошевелить пальцами после имплантации в его мозг небольшого чипа.

Исследователи из университета штата Огайо смогли создать устройство, имплантирующееся в головной мозг и посылающее сигналы на расположенный поблизости терминал, который отправляет эту информацию на электронный рукав, надетый на руку. Через расположенные в рукаве провода эти сигналы стимулируют определённые мышцы, что позволяет человеку двигать пальцами в режиме реального времени. Пациент даже смог сыграть в Guitar Hero, чем сильно удивил врачей и учёных, ответственных за проект.

Стволовые клетки, введённые перенесшим инсульт пациентам, возвращают им способность ходить

В ходе клинических испытаний, которые прошли в Школе медицины Стэнфордского университета, модифицированные стволовые клетки вводились непосредственно в головной мозг нескольких хронических больных. Во всех случаях эксперимент прошёл успешно и без отрицательных эффектов, которые можно отнести к действию инъекций. Единственным побочным эффектом можно считать легкую головную боль, появлявшуюся в результате процедуры, которая проводилась под местной анестезией. У всех восемнадцати пациентов были зарегистрированы значительные улучшения, намного превышающие любые улучшения, которые можно ожидать после инсульта (в течение шести месяцев). В их число входит повышение подвижности и, фактически, восстановление способности свободно ходить у пациентов, ранее ограниченных инвалидной коляской.

Закачанный в горную породу углекислый газ может преобразовываться в камень

Улавливание углекислого газа является важной составной частью поддержания баланса выпуска CO2 в воздух. При сжигании топлива весь содержащийся в нём CO2 выбрасывается в земную атмосферу. Люди долгое время создавали себе эту проблему, и сегодня мы можем видеть последствия изменения мирового климата. Возможно, учёные из Исландии нашли способ навсегда улавливать углекислый газ так, что он не будет выбрасываться в атмосферу, ещё больше усиливая парниковый эффект.

Они закачивали CO2 в расположенную в Исландии скалу вулканического происхождения, тем самым значительно ускорив природный процесс, превращающий базальт в карбонатные минералы, которые со временем трансформируются в известняк. В природе на это уходят сотни тысяч лет, однако исландским учёным удалось добиться результата всего за два года. В результате углекислый газ удалось задержать в скальной породе, которую можно закопать в землю или даже применять для строительства домов, так что пойманный CO2 никогда не попадёт в атмосферу.

У Земли имеется ещё одна Луна

Учёные из агентства НАСА открыли астероид, который был пойман земным притяжением и находится на стабильной орбите вокруг нашей планеты, что, по сути, делает его второй луной. По околоземной орбите летает множество объектов, начиная от орбитальных станций и различных искусственных спутников и заканчивая огромным количеством космического мусора – но только одна луна, которую можно увидеть невооружённым глазом. Позже агентство НАСА подтвердило, что был открыт новый астероид 2016 HO3.

Это небесное тело вращается на очень большом расстоянии от Земли и больше подвержено гравитационному влиянию Солнца, чем нашей планеты, но оно движется по орбите вокруг Земли и сопровождает её вдоль орбитальной траектории вокруг Солнца. Однако не надейтесь в один прекрасный день прогуляться по этому спутнику, так как он гораздо меньше привычной нам луны – его размер в поперечнике варьируется от 40 до 100 метров (130-350 футов).

По словам Пола Ходаса, менеджера из центра, занимающегося изучением околоземных объектов при НАСА (NEO), астероид с названием 2016 HO3 в настоящее находится на довольно стабильной орбите вокруг Земли и Солнца, но сойдёт с неё в ближайшие несколько веков. Ходас также сообщил, что 2016 HO3 продолжал находиться в статусе стабильного квазиспутника Земли более ста лет.

У партнеров

Нет ничего более значимого и фундаментального в мире науке, чем открытие, связанное с самой природой нашей реальности. И именно таким открытием в этом году могут похвастаться ученые Лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO), которые . При этом подтвердили не один, а целых два раза.

Все мы более или менее знакомы с концептом пространства-времени – этакой четырехмерной коробки, где мы едим, живем, растем и в конце концов умираем. Но оказывается, что пространство-время – это не жесткая коробка. Скорее это даже не совсем коробка, а просторный и живой океан, наполненный волнами субатомной величины, образующихся при столкновении черных дыр, нейтронных звезд и других невероятно массивных объектов. Эти волны называют гравитационными. Это рябь пространства-времени, которую первыми обнаружили ученые из LIGO на самом деле еще в сентябре прошлого года. Однако официальное подтверждение их наблюдения пришло только в феврале. Затем в июне физики из LIGO смогли обнаружить гравитационные волны еще раз. Такая частота заставляет ученых продолжать свои наблюдения. Но можно считать, что новое окно в самые темные тайны Вселенной наконец-то официально открыто.

Разумеется, без Альберта Эйнштейна здесь тоже не обошлось. В конце концов именно он их и предсказал, когда вывел свою общую теорию относительности в 1916 году. Сложно сказать, что здесь более невероятно: то, что каждая часть теории Эйнштейна в конечном итоге подтвердилась и обрела доказательства, или же то, что современная физика сейчас проверяет идеи, пришедшие на тот момент в голову 26-летнего ботана.

Проксима Центавра b: одна, чтоб править всеми

Художественное представление планеты Проксимы b возле красного карлика Проксимы Центавра

За последние несколько лет астрономы обнаружили тысячи экзопланет, включая доброе количество каменистых, землеподобных миров. Однако все потенциально обитаемые кандидаты сразу же стали менее интересными в этом году, после того как была – планета размером чуть больше Земли, оборачивающаяся вокруг нашего ближайшего звездного соседа, находящегося всего в 4,3 светового года от нас.

Проксима b, обнаруженная с помощью метода Доплера (измерения радиальной скорости звезд), является каменистым миром, оборачивающимся вокруг звезды Проксима Центавра на дистанции всего 7,5 миллиона километров, что в 10 раз ближе, чем расположение Меркурия к Солнцу. Так как звезда Проксима Центавра является холодным красным карликом, месторасположение планеты является идеальным для того, чтобы поддерживать воду в жидкой форме. Есть высокая вероятность (по крайней мере согласно предположениям исследователей), что экзопланета Проксима b может быть обитаемой.

Может быть, конечно, и так, что Проксима b является безвоздушной пустыней, что, разумеется, окажется менее радостным. Однако выяснить это мы сможем, вероятно, уже совсем скоро. Вполне возможно, уже в 2018 году, когда в космос будет запущен новый и очень мощный Космический телескоп имени Джеймса Уэбба. Если же и в этом случае картина не станет более ясной, то можно будет запустить флот , которые выяснят все наверняка.

Зика – смертоносное оружие

Комар жёлтолихорадочный

Малоизвестный и впервые выявленный в Уганде в 1947 году вирус Зика перерос в конце прошлого года в международную пандемию, когда быстро распространяющееся с комариными укусами заболевание проникло через границы Латинской Америки. Несмотря на малую симптоматику или полное ее отсутствие, распространение вируса сопровождалось резким всплеском микроцефалии, редкого заболевания у детей, чья характерная особенность заключается в значительном уменьшении размеров черепа и, соответственно, головного мозга. Это открытие заставило исследователей искать связь между Зикой и развитием этих анатомических аномалий. И доказательства не заставили себя долго ждать.

В январе вирус Зика нашли в плаценте двух беременных женщин, чьи дети впоследствии родились с микроцефалией. В тот же месяц Зика был обнаружен в мозге у других новорожденных, которые умерли вскоре после рождения. Эксперименты с чашкой Петри, результаты которых были опубликованы в начале марта, рассказали о том, как вирус Зика напрямую атакуют клетки, принимающие участие в развитии мозга, существенно замедляя его рост. В апреле подтвердились опасения, о которых ранее говорили многие ученые: вирус Зика на самом деле вызывает микроцефалию, а также ряд других тяжелых дефектов развития мозга.

К настоящему моменту лекарства от вируса Зика не существует, ведутся клинические испытания вакцины на основе ДНК.

Первые генно-модифицированные люди

CRISPR – это революционный инструмент для генной модификации, обещающий не только излечить все болезни, но и наделить человека улучшенными биологическими способностями. В этом году китайская команда ученых впервые использовала его для лечения пациента, страдавшего агрессивной формой рака легких.

Для его лечения из взятой крови пациента сначала были удалены все иммунные клетки, а затем использован метод CRISPR для «выключения» особого гена, который может использоваться раковыми клетками для еще более быстрого распространения по организму. После этого модифицированные клетки были помещены обратно в организм пациента. Ученые считают, что подвергшиеся редактированию клетки смогут помочь человеку побороть рак, однако всех результатов этого клинического испытания пока не раскрывают.

Независимо от результатов этого конкретного случая, использование метода CRISPR для лечения людей открывает новую главу в персонализированной медицине. Здесь по-прежнему остается множество нерешенных вопросов – в конце концов, CRISPR является новой технологией. Однако становится понятно, что использование технологии, позволяющей модифицировать свой собственный генетический код, уже не является просто очередным примером научной фантастики. И за право обладания этой технологией уже начались настоящие .

Неуловимая девятая планета Солнечной системы

Художественное представление Девятой планеты

Больше десятилетия астрономы гадают о том, может ли на внешних границах нашей Солнечной системы находится девятая планета. В этом году ученые из Калифорнийского технологического института Константин Батыгин и Майк Браун предоставили на суд общественности вполне убедительные доказательства того, что так называемая Девятая планета существует на самом деле. Крупнее Нептуна и холоднее замерзшего ада, Девятая планета оборачивается вокруг Солнца по очень вытянутой эллиптической орбите на дистанции от 100 и более 1000 астрономических единиц.

Наши самые лучшие догадки о Девятой планете основаны на необычных орбитах множества объектов пояса Койпера, которые, согласно предположениям Батыгина и Брауна, подвергаются воздействию гравитационных сил этой загадочной планеты.

Конечно же, единственным убедительным доказательством наличия «планеты-стесняшки» было бы ее прямое обнаружение в телескопы, а не на основе необычного поведения некоторых объектов пояса Койпера. Однако эта задача представляется крайней сложной, так как подобные холодные и далеко расположенные объекты (а именно такой является планета, по мнению ученых) излучают очень мало света и тепла. Тем не менее несколько астрономов, включая Брауна, в настоящий момент предпринимают попытки поиска Девятой планеты и считают, найти ее удастся в течение ближайших нескольких лет.

Камни из углекислого газа

С ростом мирового объема выбросов углекислого газа растет и риск катастрофических климатических изменений, поэтому ученые всерьез озаботились вопросом поиска эффективных методов снижения CO2 в атмосфере. Концепт «консервации углекислого газа» существует уже довольно давно, однако в 2016 году получил весьма впечатляющее развитие, когда ученые из Саутгемптонского университета растворили углекислый газ в воде и запечатали его в подземной скважине в Исландии. Хранившийся там в течение двух лет углекислый газ вступал в реакцию с базальтовой породой и в конечном итоге приобрел твердую кристаллическую форму, которая может храниться в таком состоянии сотни и даже тысячи лет.

Несмотря на весьма впечатляющий результат и горящие заголовки СМИ вроде «ученые превратили CO2 в камни», все-таки остаются вопросы, которые требуют ответа. Во-первых, возможность использования этого метода находится в прямой зависимости от места, где углекислый газ может кристаллизоваться в твердую форму. Другими словами, место хранения должно обладать аналогичными исландским геологическими и геохимическими особенностями. Во-вторых, масштаб. Провести эксперимент в лабораторных условиях, а затем захоронить небольшой объем CO2 — это не совсем одно и то же, что необходимость в захоронении миллиардов тонн ежегодных выбросов углекислого газа. Задача будет весьма непростой. Более эффективным все же будет снижение уровня самих выбросов.

Самое долгоживущее позвоночное

В конце концов может оказаться так, что секрет долголетия мы узнаем не из крупных мировых научных центров, а от гренландской акулы. Согласно исследованию, опубликованному в этом году в журнале Science, это удивительное глубоководное позвоночное может жить более 400 лет. Радиоуглеродный анализ 28 самок гренландской акулы показал, что эти животные являются самыми долгоживущими позвоночными на нашей планете. Возраст старейших представителей составляет от 272 до 512 лет.

Так в чем же заключается секрет столь невероятного долголетия гренландской акулы? Ученые точно пока не знают, но догадываются, что, вероятнее всего, это связано с тем, что это позвоночное обладает экстремально медленным процессом метаболизма, что приводит к медленному росту и половому созреванию. Еще одним оружием в борьбе со старением у этих акул, по всей видимости, является экстремально низкая температура окружающей среды. Никто не хочет провести пару лет на дне Арктического океана и потом вернуться с отчетом о том, как все прошло?

Волны года

Готов поспорить, что много веков спустя наши потомки будут помнить 2016 год не из-за смертей известных людей или политических неурядиц, — 2016-й останется в истории как год, когда подтвердилось одно из важнейших предсказаний Эйнштейна, сделанное сто лет назад: оказывается, движущиеся массы вызывают возмущение пространства-времени, которое существует независимо от исходных масс.

Принятый научный термин - гравитационные волны - вполне метафоричен и позволяет обывателям понять суть сложной научной концепции с помощью собственного повседневного опыта. Представьте, что вы бросаете в воду камень, - в нашем примере он представляет массу, например слияние двух черных дыр. Упав в воду, камень вызывает рябь на ее поверхности - эти волны, представляющие, собственно, рябь пространства-времени, распространяются независимо от вызвавшего их объекта.

Когда произошло замеченное нами теперь слияние двух черных дыр, жизнь на нашей планете существовала только в виде одноклеточных организмов, которые еще даже не освоили половое размножение.

Гравитационные волны проходят через Вселенную со скоростью света - источник, вызвавший распространение волны, которое ученые зафиксировали прошлой осенью и сделали достоянием общественности в феврале этого года, расположен в 1,3 миллиарда световых лет от Земли. Когда произошло замеченное нами теперь слияние двух черных дыр, жизнь на нашей планете существовала только в виде одноклеточных организмов, которые еще даже не освоили половое размножение. Поистине космический масштаб.

Экспериментальное подтверждение существование гравитационных волн доказало, что человечество более-менее правильно понимает суть происходящих во Вселенной процессов, а значит, мы на верном пути и новые удивительные открытия ждут впереди.

Число года

К слову о космическом масштабе: сколько планет в Солнечной системе? Если вы считаете, что планет девять, значит, либо пропустили все важные астрономические новости последнего десятилетия, либо очень внимательно следили за ними в 2016 году.

Большую часть XX века мы считали Плутон девятой планетой от Солнца. Но в 2005 году астроном Майкл Браун открыл новый объект за орбитой Нептуна, названный позже Эридой. Эрида оказалась чуть больше (или, по крайней мере, сопоставимой) с Плутоном, а после нее были открыты и другие транснептуновые объекты. Астрономическое сообщество оказалось перед выбором: считать их всех планетами или принять новое определение планет. Выбрали второе: с 2006 года к планетам стали относить только тела, вращающиеся вокруг Солнца по индивидуальной орбите, без многочисленных соседей. Так в праве называться планетами было отказано Плутону, Эриде и другим телам за орбитой Нептуна, который теперь считался последней, восьмой планетой Солнечной системы.

вращающиеся вокруг Солнца на большем расстоянии до него, чем Нептун

Впрочем, на этом научная мысль не остановилась: в удаленных частях нашей звездной системы наблюдались аномалии, которые позволяли предположить, что девятая планета все же существует. В 2016 году все тот же Майкл Браун вместе со своим молодым коллегой Константином Батыгиным высказал гипотезу о существовании планеты с массой намного больше земной, которая должна находиться от Солнца в 20 раз дальше, чем Нептун. Расчеты астрономов выглядят убедительно, но для их подтверждения нужно провести непосредственные наблюдения «Планеты X», поэтому гипотезу Брауна - Батыгина мы помещаем в открытия года авансом. В любом случае, такие новости привлекают массовый интерес к астрономии и, возможно, вдохновят будущие поколения исследователей.

Экзопланета года

В отличие от гипотетической девятой планеты Солнечной системы, экзопланета Проксима Центавра b, открытая в 2016 году, совершенно реальна. Звезда Проксима Центавра — ближайшая к Земле, она находится всего в 4,2 световых лет от нас. Вращающаяся вокруг нее планета Проксима Центавраb сопоставима по размеру с нашей планетой и, что самое важное, находится в пределах зоны обитаемости своей звезды. Это означает, что на поверхности ближайшей к нам экзопланеты может находиться жидкая вода. Разумеется, условия для существования воды еще не означают того, что на планете есть жизнь, но такое открытие - буквально по соседству с нами - точно станет дополнительным стимулом для поисков внеземной жизни.

Пока же Проксима Центавра b является поводом для смелых гипотез относительно того, как могли бы выглядеть формы жизни на ней. Ученые, в частности, предположили, что для защиты от ультрафиолетовых вспышек звезды, которая более активна, чем Солнце, живые организмы на планете должны использовать флуоресценцию, как делают некоторые коралловые полипы.

планета, вращающаяся вокруг другой звезды, чем Солнце

Эмбрион года

Ученые из Кембриджского университета в 2016 году в лабораторных условиях поддерживали живым человеческий эмбрион в течение тринадцати дней. Достигнутая исследователями продолжительность жизни эмбриона почти в два раза превышает прежние результаты. Почему это важно? Раньше ученым приходилось имплантировать эмбрион в матку не позднее седьмого дня после оплодотворения яйцеклетки, что исключало возможность непосредственного наблюдения за развитием плода на более поздних стадиях. Удвоив срок жизни эмбриона в лаборатории, исследователи смогут изучать, какие изменения происходят в нем на клеточном и молекулярном уровнях. Полученные результаты в будущем позволят повысить эффективность искусственного оплодотворения.

Пока у исследователей не было инструментов продления жизнеспособности эмбриона дольше недели, ограничение мало кого волновало, но теперь могут появиться предложения увеличить законодательный лимит.

Достижение британских ученых уже стало поводом для этических дебатов. Сейчас британские законы запрещают выращивать эмбрион в лаборатории более двух недель. Пока у исследователей не было инструментов продления жизнеспособности эмбриона дольше недели, это ограничение мало кого волновало, но теперь могут появиться предложения увеличить законодательный лимит. Это, в свою очередь, непременно вызовет вопросы о том, этично ли проводить эксперименты с человеческими эмбрионами, которые старше двух недель.

Сюрприз года

В 2016 году ученые потратили много времени на изучение обезьян - полагаю, окончательно разочаровавшись в людях. Один из самых интересных экспериментов соединяет элементы биологии и реалити-шоу, ставя в процессе сложные вопросы об уникальности человека.

Долгое время ученые считали, что так называемая теория сознания, то есть способность воспринимать переживания других существ, является типично человеческой чертой. Мы думаем о том, что думают другие люди: каковы их намерения, ожидания и убеждения, в том числе ложные. Оказалось, обезьяны тоже могут проявлять это качество. Наиболее наглядно это продемонстрировала в 2016 году американо-японская команда ученых.

Мы думаем о том, что думают другие люди: каковы их намерения, ожидания и убеждения, в том числе ложные. Оказалось, обезьяны тоже могут проявлять это качество.

Человекообразные обезьяны любят драму не меньше людей. Они с удовольствием следят за конфликтами между индивидами и с любопытством ждут развития событий. В ходе эксперимента ученые сняли фильм, который затем показывали подопытным обезьянам, отслеживая движение их глаз. В фильме человек в костюме обезьяны отбирает камень у другого человека и прячет его под одну из стоящих тут же коробок. Обезьяна-зритель внимательно следит за происходящим. Второй человек уходит, после чего герой в обезьяньем костюме сначала перепрятывает, а потом вообще уносит камень.

Человек, у которого отобрали камень, возвращается и пытается вернуть камень. Внимание, вопрос: к какой коробке потянется человек? Логично предположить, что к той, под которую, по его мнению, противник спрятал камень. Судя по движению глаз обезьян, они считают так же: когда человек возвращался, обезьяны смотрели на эту коробку — то есть они понимали ложные ожидания героя фильма.

Видео: Youtube

В другом исследовании 2016 года ученые доказали, что голосовой аппарат макак способен воспроизводить звуки человеческой речи. Анатомическое строение не мешает этому, а не разговаривают обезьяны по другой причине - вероятно, из-за отсутствия нейронных механизмов, обеспечивающих контроль голосовых связок.

Получается, что обезьяны намного ближе к нам, чем мы предполагали: и анатомическая способность говорить, и способность воспринимать чужие переживания должны были присутствовать у наших последних общих предков.

Уходящий год запомнится для российской науки новыми крупными достижениями в самых разных областях – термоядерной физике, археологии, биомедицине, квантовых технологиях. Помимо собственно получения уникальных научных результатов, в этом году произошли события, относящиеся к организации исследований. А в конце года была утверждена стратегия научно-технологического развития России.

Триумф российской ядерной науки

Самым значимым событием для отечественной науки в 2016 году следует по праву считать присвоение двум элементам таблицы Менделеева российских имен.

Московий и оганесон были синтезированы учеными из Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна), и в конце ноября Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) закрепил эти названия за 115-м и 118-м элементами таблицы Менделеева соответственно.

Решение IUPAC стало признанием выдающегося вклада ученых ОИЯИ в открытие «острова стабильности» сверхтяжелых элементов, что является одним из важнейших достижений современной ядерной физики. «Островом стабильности» называется ранее теоретически предсказанная область сверхтяжелых элементов, которые могут существовать уже не доли микросекунд, как их предшественники по таблице Менделеева, а на много порядков дольше.

115-й элемент назван московием в честь Московской области, где расположен ОИЯИ и где были впервые получены многие новые химические элементы.

118-й элемент назван оганесоном в честь выдающегося российского ученого-ядерщика, мирового лидера в области синтеза новых элементов академика РАН Юрия Оганесяна. Он является научным руководителем лаборатории ядерных реакций имени Флерова ОИЯИ, где велись эксперименты по синтезу новых элементов.

Таким образом, Оганесян стал первым российским ученым, имением которого при жизни назван элемент таблицы Менделеева. В научном мире считается, что присвоение химическому элементу имени того или иного ученого – знак признания гораздо более почетный, чем Нобелевская премия.

До этого только один ученый удостоился такого признания при жизни – в 1997 году 106-й элемент был назван сиборгием (Sg) в честь пионера работ по синтезу новых элементов американского ученого Глена Сиборга.

Ранее «российскими» элементами стали 44-й элемент рутений (Ru, от средневекового латинского названия России – Ruthenia), 101-й элемент менделевий (Md), названный в честь создателя периодической системы химических элементов Дмитрия Менделеева, 105-й элемент дубний (Db) – в честь Дубны, и 114-й элемент флеровий (Fl), в названии которого увековечена память о выдающемся физике-ядерщике, участнике советского атомного проекта академике Георгии Флерове, бывшем организатором и руководителем работ по синтезу новых химических элементов в СССР. Юрий Оганесян является ближайшим учеником Флерова.

Открытие века

Об этом открытии было объявлено 11 февраля. Волны пространства-времени были зафиксированы детекторами международной гравитационной обсерватории LIGO, расположенными в США.

Согласно общей теории относительности, две «черные дыры», вращаясь друг вокруг друга, теряют энергию из-за излучения гравитационных волн. Вследствие этого они постепенно, на протяжении миллиардов лет, сближаются. В результате происходит столкновение, образуется одна «черная звезда» и излучаются гравитационные волны.

Ученым удалось зафиксировать «рябь» пространства-времени от катастрофического столкновения двух черных дыр в дальнем космосе. Их масса в десятки раз превышала массы Солнца, а само слияние произошло 1,3 миллиарда лет назад, но двигающаяся со скоростью света гравитационная волна дошла до Земли лишь сейчас.

По мнению специалистов, определяющий вклад в открытие коллаборацией LIGO волн пространства-времени внес профессор МГУ, член корреспондент РАН Владимир Брагинский, ушедший из жизни в конце марта. Брагинский создал и до последнего времени возглавлял Московскую группу коллаборации LIGO.

Трехмерная модель Пальмиры

Отечественные археологи в нынешнем году создали 3D-модель Пальмиры после своей экспедиции в этот сирийский город, сильно пострадавший от войны. Модель вращается во всех плоскостях и имеет «сантиметровую точность», используя ее, можно выстраивать виртуальную модель восстановления Пальмиры.

Экспедиция, прошедшая в сентябре, помогла уточнить результаты предыдущих исследований ученых. С помощью 3D-модели, не выезжая на место, можно будет приступать к оценочным работам по воссозданию памятников Палльмиры, древние развалины которой – один из шести объектов Всемирного наследия ЮНЕСКО в Сирии.

За время своего пребывания в Пальмире боевики взорвали знаменитую Триумфальную арку с колоннадой, храм Баалшамина II века и святилище верховному семитскому божеству Бэлу. Был разграблен национальный музей и пальмирский некрополь – знаменитые башенные гробницы патрициев.

Испытания пушки-рельсотрона

В Шатурском филиале Объединенного института высоких температур прошли испытания так называемого рельсотрона – электромагнитного ускорителя, способного разогнать материю до первой космической скорости и выводить полезные грузы на орбиту.

Подобные приборы считаются сегодня базой для создания новых систем вооружения и средств вывода грузов на орбиту.

По словам представителей РАН, российским ученым удалось достичь скорости в 11 километров в секунду при разгоне «пуль» внутри созданного ими рельсотрона. Этой скорости достаточно для того, чтобы преодолеть притяжение Земли и выйти на ее орбиту, и чуть-чуть не хватает для выхода в открытое космическое пространство.

Поскольку достижение подобных скоростей требует столь высоких токов и энергий, что все компоненты рельсотрона быстро изнашиваются и выходят из строя, то сейчас главная задача – найти материалы, которые могли бы выдержать такие нагрузки, и способы их защиты от износа.

По мнению ученых, разработка и дальнейшее изучение того, как работают подобные электромагнитные ускорители, поможет не только выводить грузы в космос и разрушать опасные объекты при их подлете к Земле, но и раскрыть более глубокие тайны Вселенной: как ведет себя плазма в космосе, как зарождаются и умирают звезды.

Ваш браузер не поддерживает данный формат видео.

Сибирский термоядерный прорыв

Сотрудники новосибирского Института ядерной физики имени Будкера (ИЯФ) добились устойчивого нагрева плазмы до рекордной температуры в десять миллионов градусов по Цельсию – этот результат принципиально важен с точки зрения работ по термоядерному синтезу.

Специалисты института работают над проектом термоядерного реактора на основе так называемой открытой ловушки, который может быть создан в ближайшие 20 лет и должен стать альтернативой международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР). Ученые предполагают, что в последующих экспериментах температура плазмы существенно вырастет, при этом минимальный показатель, требуемый для создания термоядерного реактора, уже превышен.

В ИЯФ рассматриваются возможности для создания следующих поколения ловушек, параметры которых будут существенно увеличены.

Вакцина от рассеянного склероза

Команда биологов из московского Института биоорганической химии имени академиков Шемякина и Овчинникова (ИБХ) создала вакцину, которая в будущем позволит лечить рассеянный склероз, тяжелое нейродегенеративное заболевание.

При наступлении рассеянного склероза иммунная система начинает разрушать миелин, из которого состоит изолирующая оболочка нервных волокон. Существующие методы лечения рассеянного склероза подавляют иммунную систему пациента и делают его уязвимым для инфекций.

Сотрудники ИБХ создали новое лекарство от этого недуга, которое не обладает подобными побочными эффектами. Оно использует липосомы и уже прошло две фазы клинических испытаний. Липосомы представляют собой микроскопические шарики жидкости, окруженных «наноброней» из синтетических жировых молекул, которые постепенно распадаются при попадании в организм. Подобные «наногранаты» ученые сегодня используют в опытах по доставке антител и особо агрессивных лекарств к раковым клеткам.

В данном случае липосомы содержат в себе фрагменты миелина, один из которых обладает терапевтическим эффектом на начальных этапах развития болезни, а два других предотвращают развитие патологии на стадии ремиссии. Эксперименты, проведенные на крысах, показали, что подобные липосомы эффективно борются с последствиями развития рассеянного склероза и заставляют иммунную систему прекратить разрушение миелина.

Ученые провели испытания вакцины на здоровых добровольцах и пациентах с рассеянным склерозом в пяти крупных национальных центрах на территории России. Остается ждать результатов заключительной фазы клинических испытаний, которые допустят новый препарат до клинической практики для лечения рассеянного склероза.

Раз кубит, два кубит

Сотрудники Московского физико-технического института (МФТИ) впервые создали и проверили в деле логическую схему из двух кубитов, которая в будущем станет основой для разработки квантовых компьютеров и систем шифрования данных.

Кубиты представляют собой и ячейки памяти, и вычислительные модули квантового компьютера, которые могут одновременно хранить в себе и логический ноль, и единицу благодаря квантово-механическим эффектам и законам квантовой физики. Объединение нескольких кубитов в единую вычислительную систему позволяет очень быстро решать те математические или физические задачи, поиск ответа на которые при помощи методик перебора заняло бы время, сопоставимое с временем жизни Вселенной.

Как отмечают ученые, один кубит – это всего один элемент квантовой памяти, который может хранить информацию, но на нем нельзя выполнять квантовые вычисления, поскольку они опираются на запутанность, существующую между несколькими кубитами. Дальнейшая задача состояла в том, чтобы объединить набор кубитов вместе и научиться ими управлять.

Реализация этой задачи и создание двухкубитной системы, как отмечают физики, позволяет говорить о том, что Россия способна включиться в мировую гонку построения квантовых компьютеров и достичь заметных успехов в деле развития квантовых вычислений.

Ускорения сверхпроводящей памяти

Ученые из МФТИ совместно с коллегами из МГУ нашли способ создать новый тип сверхпроводящей памяти, которая работает в сотни раз быстрее, чем существующие сегодня типы запоминающих устройств.

Предложенная ими схема работы ячейки памяти не требует затрат времени на процессы намагничивания и размагничивания. Благодаря этому операции чтения и записи занимают лишь сотни пикосекунд, в зависимости от материалов и геометрии конкретной системы, в то время как традиционные схемы требуют в сотни и даже тысячи раз больше времени.

Традиционно для записи информации в ячейки памяти на базе переходов Джозефсона применяются магнитные поля. Но у таких схем есть два принципиальных недостатка: во-первых, невысокая плотность «упаковки» ячеек памяти – на плату нужно наносить дополнительные цепи для их подпитки при считывании или записи информации, а во-вторых, вектор намагниченности нельзя менять быстро, что ограничивает скорость записи.

Теперь российские ученые предлагают использовать инъекционные токи, протекающие через один из слоев сверхпроводника. Таким образом, считывать состояния логических ячеек можно будет с помощью тока, который проходит через всю их структуру. Подобные операции потребуют в сотни раз меньше времени, чем измерение намагниченности или перемагничивание ферромагнетика.

Стратегия развития науки

В конце года российская наука получила стратегию научно-технологического развития страны до 2035 года, которая была утверждена 1 декабря президентским указом.

Она станет основой для разработки отраслевых документов стратегического планирования в области научно-технологического развития страны, государственных программ РФ, государственных программ субъектов страны, а также плановых и программно-целевых документов государственных корпораций, государственных компаний и акционерных обществ с государственным участием.

Как отмечается в тексте стратегии, ее реализация обеспечит готовность страны к существующим и возникающим большим вызовам благодаря применению новых знаний и эффективному использованию человеческого потенциала.

Кроме того, речь идет о повышении качества жизни населения, обеспечению безопасности страны и укреплению позиций России в глобальном рейтинге уровня жизни за счет создания на основе передовых научных исследований востребованных продуктов, товаров и услуг.