Після року спустошливої війни в Україні, високий рівень інфляції призвів світову економіку до межі рецесії, «потрійна епідемія» відновила побоювання щодо пандемії, а також було досягнуто обмеженого прогресу щодо кліматичної кризи. Все це наштовхує на не дуже приємні роздуми.
І все ж низка останніх наукових проривів дає підстави для оптимізму у 2023 році. У цій статті ми зібрали топ самих цікавих наукових відкриттів 21 століття, котрі вселяють долю оптимізму для подальшого життя на планеті.
Зміст
Головна Думка
Наукові відкриття це
Наукові відкриття — це нові знання, ідеї або відкриття, які виникають в результаті наукових досліджень та експериментів. Вони являють собою нові відомості про фізичний світ, природу, суспільство або будь-яку іншу область дослідження. Наукові відкриття можуть мати різні форми та включати такі елементи, як:
Відкриття нового факту або явища. Наукові дослідники можуть виявити нове фізичне явище, хімічну реакцію або біологічний процес, який раніше не був відомий.
Розробка нових теорій або моделей. Наукові відкриття можуть приводити до розробки нових теорій або моделей, які пояснюють природні явища або принципи.
Винахід нових технологій або методів. Деякі наукові відкриття можуть мати практичну цінність, спонукаючи до розробки нових технологій, інструментів або методів, які використовуються в науці, медицині, промисловості тощо.
Розширення або перегляд існуючих знань. Наукові відкриття можуть допомагати розширювати або змінювати наявні знання, привносячи нові погляди, інсайти або переглядаючи старі теорії.
Наукові відкриття це фундаментальна складова наукового процесу. Вони допомагають розширити наше розуміння світу та забезпечують основу для подальших досліджень, розвитку нових технологій і розв'язання різних проблем. Великі наукові відкриття часто мають великий вплив на суспільство і можуть змінювати спосіб, яким ми живемо, працюємо і спілкуємося.
Цікаві наукові відкриття 2020-2023
«Священний Грааль» ядерного синтезу
У середині грудня 2022 вчені Ліверморської національної лабораторії імені Лоуренса в Каліфорнії оголосили, що вони провели перший експеримент з ядерного синтезу, який створив більше енергії, ніж було використано для його запуску.
Історичне досягнення, описане як «постріл на віки», передбачає використання тієї самої реакції, яка змушує сонце та зірки виробляти енергію з нульовим викидом вуглецю.
Ця технологія розвивалася з 1950-х років і викликала хвилювання щодо перспективи заміни викопного палива екологічно чистим відновлюваним джерелом енергії.
Секретар Міністерства енергетики (DOE) Дженніфер Гранхольм назвала цей прорив «одним із найбільш дивовижних наукових відкриттів 21 століття», нарівні з першим польотом братів Райт у 1903 році.
Відповідно до DOE, реакція термоядерного синтезу включає в себе штовхання двох частинок ядра легкого елемента разом на величезній швидкості, створюючи з них одне ціле. Отримана маса виробляє велику кількість енергії, не створюючи багато радіоактивних відходів.
Міністр Гранхольм сказав, що цей прорив раптово зробив можливою перспективу надлишкового джерела енергії без вуглецю в майбутньому.
Розквіт штучного інтелекту в повсякденному житті
Випуск ChatGPT у листопаді відкрив уявлення про майбутнє, де штучний інтелект може дати відповіді на, здавалося б, нескінченну кількість питань.
Хочете знати, як Шекспір описав погляд на зірки? Можливо, у вас є складне технічне запитання про квантову фізику? Можливо, ви хочете знати, як створити взуттєвий гардероб для будь-якого клімату? Або навчитися грати на піаніно?
Розроблений OpenAI і безкоштовний для використання – ChatGPT описується як революція в області штучного інтелекту. Це чимось схоже на пряму розмову з Google.
Неперевершена унікальність цього чат-бота полягає в тому, що він просіює мільярди точок даних за секунди, позбавляючи користувачів від завдання перебирати Інтернет у пошуках необхідної інформації.
Відповіді здаються особистими та людськими, ніби машина на іншому кінці ретельно обміркувала та адаптувала свою відповідь конкретно під ваш випадок.
Однак на цей час, штучний інтелект може мати свої обмеження. Як визнає OpenAI, ChatGPT часто впевнено пише правдоподібні відповіді, які є неправильними або безглуздими. До того ж джерело інформації обмежене 2021 роком.
Але є багато реальних переваг: він може допомогти програмістам виявляти помилки в кодуванні, вгадувати медичні діагнози та навіть писати анекдоти.
OpenAI був запущений у 2015 році групою, включаючи Ілона Маска та генерального директора Сема Альтмана, і підтримується Microsoft та кількома венчурними фірмами.
New York Times назвала його «просто кажучи, найкращим чат-ботом зі штучним інтелектом, коли-небудь випущеним для широкого загалу».
Хоча він може бути відкритим для загального використання недовго, це цікавий спосіб придумати новий рецепт вашої улюбленої домашньої страви або вибрати фільм для перегляду.
Відведення астероїдів
У фільмі «Армагеддон» 1998 року НАСА відправляє Брюса Вілліса та його групу нафтових бурильників у космос, щоб вставити та підірвати ядерну бомбу в астероїд, який збирається знищити людство.
Двадцять чотири роки потому команда випробувань подвійного перенаправлення астероїдів космічного агентства США довела, що відхилення астероїда від його шляху — це не лише голлівудська справа.
У вересні 2022 НАСА відправило космічний корабель, який зі швидкістю 22 530 км на годину врізається в астероїд Діморфос діаметром 525 футів, щоб з’ясувати, чи можливо змінити його траєкторію.
Діморфос не був на курсі зіткнення із Землею, який загрожував цивілізації, а обертався навколо більшого астероїда Дідімоса. До аварії Dimorphos обертався навколо свого батьківського астероїда кожні 11 годин 55 хвилин, а після цього його орбіта була зафіксована на 11 годин 23 хвилини.
Це стало першим випадком, коли людство навмисно змінило «рух небесного об’єкта та першою повномасштабною демонстрацією технології відхилення астероїдів», заявили в НАСА.
Адміністратор NASA Білл Нельсон сказав, що місія показала, що його організація готується до різних викликів Всесвіту. Хеа додав: «У кожного з нас є відповідальність за захист нашої рідної планети. Зрештою, вона у нас одна».
Телескоп Джеймса Вебба
У 2022 році запуск телескопа Джеймса Вебба відкрив яскраві зображення темних куточків галактики.
Журнал Popular Science назвав інновацією року в аерокосмічних технологіях, телескоп вартістю 10 мільярдів доларів «може побачити глибокі поля формування зірок» і зазирнути «на 13 мільярдів років назад у стародавні галактики, які все ще перебувають у своєму першоствореному стані».
Журнал Popular Science зазначає, що відтоді, як у лютому він уперше почав надсилати свої чарівні зображення на Землю, телескоп Джеймса Вебба навчав вчених, як «зірки та галактики з’явилися разом із первісної матерії».
На відміну від телескопа Хаббл, який мав досить близький до Землі радіус огляду, Джеймс Вебб був запущений за сотні тисяч миль далі та знаходиться в тіні Землі, яка назавжди блокує його від сонячного світла.
З моменту запуску космічний телескоп Джеймса Вебба знайшов найстарішу галактику у відомому Всесвіті, а також фотографії туманностей Кіля та Південного колеса, колекції галактик, відомої як Квартет Стівена, і спектр світла від екзопланети WASP- 96b.
Універсальна вакцина від грипу
Зіткнувшись зі сплеском випадків Covid-19 і можливою «потрійною пандемією», дослідники з Університету Пенсільванії створили вакцину проти грипу на основі молекул мРНК, які використовувалися для створення вакцин Covid для боротьби з пандемією коронавірусу. У грудні експерти виявили, що імунізація мишей і тхорів викликала реакцію антитіл на всі 20 відомих штамів вірусу грипу А і В, які тривали чотири місяці, повідомляє журнал Science.
Цікаві наукові відкриття 2010-2020
Бозон Хіггса
Це зайняло чотири роки, тисячі найсильніших людських розумів і конструювання найбільшої у світі машини, але у 2012 році фізики елементарних частинок з CERN оголосили про відкриття бозона Хіггса. Ця частинка допомагає пояснити, чому всі інші частинки у Всесвіті мають масу, і її відкриття завершило стандартну модель фізики елементарних частинок.
CRISPR
Повний потенціал генної інженерії був розкритий у 2012 році з дешевою та простою системою CRISPR для редагування ДНК. CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) - це метод редагування геному, який базується на природній системі імунітету бактерій. Використовуючи CRISPR, науковці можуть змінювати специфічні гени, додавати або видаляти їхні частини. Цей метод використовує спеціальну молекулярну систему, яка використовує нуклеазу Cas9 для зрізання і зміни ДНК. CRISPR відкриває широкі можливості для дослідження генетики, лікування генетичних захворювань та поліпшення сільського господарства. Цей метод є одним із найпотужніших засобів редагування геному, який швидко набуває популярності у наукових дослідженнях та медицині.
У 2018 році доктор Хей Цзянкуй повідомив про використання CRISPR для внесення змін у гени ембріонів з метою зробити дітей стійкими до ВІЛ-інфекції. За його заявами, він використовував CRISPR, щоб видалити ген CCR5, який може бути використаний ВІЛ для проникнення у клітини. Однак цей експеримент був проведений без відповідного міжнародного наукового контролю та етичного схвалення.
Цей випадок викликав широку критику та обурення в науковій спільноті та громадськості через недостатність наукового обґрунтування, етичні проблеми та потенційні наслідки редагування геному в людських ембріонах. Він підкреслив необхідність суворого регулювання та етичного обговорення використання CRISPR щодо людей.
Після цього випадку було введено багато обмежень та регуляцій стосовно використання CRISPR у людських ембріонах, і наукова спільнота продовжує працювати над розробкою етичних та наукових стандартів для використання цієї технології.
Гравітаційні хвилі
У 1916 році Альберт Ейнштейн передбачив, що простір-час – тканина Всесвіту – була збурена дивними брижами, відомими як гравітаційні хвилі. Відкриття гравітаційних хвиль в 2016 році було значним проривом у фізиці та астрономії. Гравітаційні хвилі - це коливання простору-часу, які поширюються зі швидкістю світла і виникають при масивних космічних подіях, таких як злиття двох чорних дір.
Відкриття було здійснено за допомогою Лазерного інтерферометричного гравітаційного спостереження (LIGO), міжнародного співробітництва фізиків та астрономів. 14 вересня 2015 року було зареєстровано сигнал гравітаційних хвиль, викликаний злиттям двох чорних дір на відстані близько 1,3 мільярда світлових років від Землі.
Це відкриття підтвердило прогнози загальної теорії відносності Альберта Ейнштейна і відкрило нову галузь астрофізики - гравітаційну астрономію. Гравітаційні хвилі надають нам унікальну можливість вивчення чорних дір, нейтронних зір та інших космічних об'єктів, що не випромінюють електромагнітну радіацію.
Відкриття гравітаційних хвиль має великий потенціал для розуміння природи Всесвіту, його походження та еволюції. Воно також дало нові можливості для випробування фізичних теорій, включаючи велику єдність фізики та квантової гравітації.
AlphaGo
Відкриття AlphaGo відбулося у 2016 році і було значним проривом у галузі штучного інтелекту та глибокого навчання.
AlphaGo - це програма штучного інтелекту, створена компанією DeepMind, яка використовує техніки глибокого навчання та машинного навчання для гри в го. Го - це стратегічна настільна гра, яка вважається однією з найскладніших графічних ігор.
У 2016 році AlphaGo змагався проти відомого корейського гравця го Лі Седоля, 18-разового чемпіона світу. AlphaGo вразив світ, перемігаючи Лі Седоля в п'яти із п'яти матчів. Це було вперше, коли комп'ютерна програма змогла перемогти настільного гравця на такому високому рівні.
Відкриття AlphaGo відображало значний прогрес у галузі штучного інтелекту, показуючи, що комп'ютери можуть навчитися стратегічним ігровим навикам, що раніше вважалося виключною прерогативою людей. Це відкриття також стимулювало розвиток і застосування глибокого навчання в інших областях, включаючи медицину, фінанси, автономну навігацію та багато інших.
Екзопланети в життєспроможній зоні
У 2016 році NASA оголосила про виявлення екзопланети Proxima Centauri b, яка обертається навколо найближчої до Сонця зірки поза нашою Сонячною системою - Проксими Центавра. Ця планета знаходиться в життєспроможній зоні, де умови можуть бути сприятливими для наявності рідкої води та потенційного розвитку життя. Це відкриття підтверджує ідею, що інші обительні планети можуть існувати в космосі.
Відкриття античного мистецтва
Відкриття з усього світу підтвердили, що мистецтво — або, принаймні, каракулі — було давнішим і більш глобальним явищем, чим колись вважалося. У 2014 році дослідники показали, що ручним трафаретам і малюнку «свиня-олень» у печерах Марос на Сулавесі принаймні 39 000 років, що робить їх такими ж, як і найдавніші наскальні малюнки в Європі. Потім, у 2018 році, дослідники оголосили про відкриття на Борнео печерного мистецтва віком від 40 000 до 52 000 років, що ще більше віддалило у часі походження фігуративного живопису. І ще одна знахідка 2018 року в Південній Африці, кам’яна луска, яку заштрихували приблизно 73 000 років тому, цілком може бути найстарішим дудлом у світі.
Інші суперечливі знахідки розпалили дискусію про художні здібності неандертальців. У 2018 році дослідники оприлюднили пігменти та перфоровані морські раковини, знайдені в Іспанії, яким було 115 000 років, коли в Європі жили лише неандертальці. Того ж року інше дослідження стверджувало, що деяким наскельним малюнкам Іспанії 65 000 років. Багато фахівців з печерного мистецтва заперечують цю знахідку, але якщо вона підтвердиться, це може бути першим доказом неандертальських печерних малюнків. А в 2016 році дослідники оголосили, що французька печера містить химерні кола сталагмітів, створені приблизно 176 000 років тому. Якщо печерні ведмеді якимось чином їх не зробили, вік кіл говорить про те, що вони створені руками неандертальців.
Цікаві наукові відкриття 2000-2010
Геномна послідовность людини
У 2001 році була опублікована геномна послідовність людини, завершивши проект «Human Genome Project». Це було величезне досягнення, яке розкрило код людського геному та надало значну інформацію про структуру та функцію генів. Воно відкрило нові можливості для розуміння генетичних захворювань, персоналізованої медицини та розвитку нових терапевтичних підходів.
Клітини сітка в мозку
Едвард Мозер та Мей-Бріт Мозер - науковий дует, що прославився своїм внеском у дослідження мозку і виявлення важливих механізмів навігації та формування просторової пам'яті. У 2005 році Едвард Мозер та Мей-Бріт Мозер, разом з колегою Джоном О'Кіфом, розпочали серію експериментів на щурах, під час яких вони досліджували активність нейронів у гіпокампі - частині мозку, відповідальній за навігацію та просторову пам'ять. За допомогою мікроелектродів вони реєстрували електричну активність нейронів у відповідь на рухи тварини в просторі.
Під час експериментів вчені виявили, що певні нейрони у гіпокампі, які вони назвали "клітинами сітки", виявляють нейрональну активність у формі геометричних шаблонів, схожих на шестикутну сітку. Ці клітини сітки мають особливі місцезнаходження та активуються відповідно до рухів тварини в просторі. Вони формують внутрішню карту простору, яка допомагає щурам орієнтуватися та навігувати.
Це відкриття внесло значний внесок у розуміння просторової пам'яті та мозкової навігації. Воно дозволяє краще розуміти, як мозок реагує на просторову інформацію, формує карти місцезнаходження та визначає шляхи навігації. Ці відкриття також дали потенціал для застосування у медицині та розробки нових методів лікування захворювань, пов'язаних з навігацією та пам'яттю.
У 2014 році Едвард Мозер та Мей-Бріт Мозер разом з Джоном О'Кіфом отримали Нобелівську премію з фізіології та медицини за їх відкриття клітин сітки, які сприяють формуванню просторової карти в мозку. Це визнання підкреслює важливість їх досліджень та їх внесок у науку та медицину.
Доказ теореми Рімана-Гіпотези
У 2003 році математиків Грігорі Перельман і Річард Гамельтон дали внесок до доказу теореми Рімана-Гіпотези - одного з найважливіших невирішених проблем у теорії чисел. Ця гіпотеза стосується розподілу простих чисел і має велике значення в математиці. Хоча повний доказ ще не був офіційно опублікований, праця Перельмана і Гамельтона має великий вплив на розуміння цієї складної проблеми.
Відкриття темної енергії та темної матерії
Протягом 2000-2010 років було зроблено значний прорив у вивченні темної енергії та темної матерії - загадкових компонентів Всесвіту, які становлять більшість його маси, але не взаємодіють зі світлом та електромагнітними силами. Дослідження цих феноменів виявили великіть Всесвіту і його розширення, що прискорюється темною енергією. Ці відкриття розширюють наше розуміння космології та важливість невидимих складових Всесвіту.
Головна думка
Не зважаючи на складну політичну, економічну і екологічну ситуацію в світі, останні наукові прориви дають підстави для оптимізму у майбутньому. Ми зібрали приклади цікавих наукових відкриттів 21 століття, які створюють позитивні перспективи для майбутнього нашої планети.
