Справочный. 10 самых интересных научных событий в 2008 году

10 важнейших научных событий 2008 года

Журнал TIMES назвал 10 самых главных научных событий 2008 года. (Эти события касаются всех наук)
  1. Рейтинг возглавил Большой Адронный Коллайдер (LHC), запуск которого состоялся 10 сентября 2008 г. Крупнейший в мире ускоритель элементарных частиц строился с 90-х годов усилиями физиков и инженеров из многих стран. Ученые надеются, что результаты исследований позволят подтвердить существование Хиггсовского бозона – частицы, отвечающей за массу всех других элементарных частиц.
    Более того, событий, связанных с LHC, даже два:
    • Первая попытка провести пучок частиц по всему кольцу 10 сентября 2008г была успешной.
    • Однако через несколько дней на ускорителе произошла авария и значительная утечка в туннель жидкого гелия. В результате новый запуск LHC был отложен до весны (а теперь, наверное, еще дальше).
  2. Далее в рейтинге TIMES следует марсоход Феникс. В мае зонд совершил успешную посадку вблизи северного полюса красной планеты, который прежде был недоступен для исследований.
       При помощи марсохода ученые установили, что по мере наступления марсианской зимы над планетой начинает идти снег. Он идет на высоте 4 км и испаряется, не достигая поверхности планеты. Также Феникс смог обнаружить в грунте планеты воду.
  3. Первая в мире искусственная хромосома, созданная американским генетиком Крейгом Вентером и его коллегами. Ученые надеются, что полученные данные позволят им создавать новые формы жизни, не существующие в природе.
  4. Первый выход в открытый космос китайского космонавта. Офицер китайских ВВС Чжай Чжиган пробыл за пределами космического корабля 20 минут, провел ряд экспериментов и приветствовал космическое пространство взмахом национального флага Китая.
    Таким образом, КНР стал третьей страной в мире, освоившей открытый космос. Ожидается, что до 2020 года Китай построит на орбите собственную космическую станцию и создаст космическую лабораторию.
  5. Исследование Общества по защите дикой природы, согласно которому число горилл в Конго в два раза больше, чем считалось ранее. Исследователи выяснили, что в лесах и болотах Республики Конго находятся 125 тысяч животных. Тем временем, в заповеднике Вирунга, оказавшемся в центре гражданской войны, горные гориллы находятся под угрозой полного исчезновения. Военные действия угрожают жизни около 350 горных горилл.
  6. Эксперты Times уделили внимание и астрономическим открытиям. В июне этого года швейцарский астроном Мишель Мейор и его коллеги открыли 45 прежде неизвестных экзопланет за пределами Солнечной системы. Одна из них оказалась в 9,5 раз больше Земли.
  7. Плащ-невидимка, созданный учеными Университета Калифорнии в Беркли. Полотно, которое в 10 раз тоньше листа бумаги, состоит из нанопроводов, идущих внутри пористой алюминиевой трубки. Чтобы сделать предмет невидимым, ученые завернули его в материал и пустили вокруг него световые волны.
  8. Расшифровка на 80% генома мамонта. Благодаря исследованию американских ученых из Университета Пенсильвании, мамонт стал самым генетически изученным вымершим видом.
    Профессор биохимии и молекулярной биологии Стивен Шустер не исключает, что данное исследование поможет возродить мамонта, однако произойдет это в далеком будущем.
  9. Исследование, посвященное неграмотности населения США. Согласно полученным данным, только четверть жителей страны обладают научной грамотностью. Таким образом, читать и понимать статьи из научной рубрики The New York Times способен каждый четвертый американец.
  10. В десятку самых главных научных событий также попала находка археологов – человеческое захоронение, сделанное 4600 лет назад в центральной Германии. Древняя могила членов одной семьи была обнаружена на территории федеральной земли Саксония-Анхальт. Эта находка позволила сделать вывод о том, что уже в каменном веке люди жили семьями современного типа, состоящими из родителей и детей.

Заметка написана по материалам сайтов Times и Дискуссия.

Топ-10 важнейших научных открытий 2008 года   (десятка выдающихся достижений ученых, составленная журналом Science)

1. Перепрограммирование клеток
   Стволовые клетки, из которых на начальной стадии состоит эмбрион, способны превращаться в клетки многих тканей. Таким образом, из стволовых клеток можно выращивать органы, идеально подходящие для трансплантации, их можно использовать для восстановления нервной ткани спинного мозга и вылечивать параличи, бороться с рядом наследственных болезней.
   Однако раньше для получения стволовых клеток приходилось убивать эмбрионы, что создавало неразрешимую этическую проблему - ведь из зародыша может вырасти полноценный человек. Многие страны ограничили эксперименты со стволовыми клетками, а Ватикан потребовал запретить их применение.
   Важный прорыв был сделан в 2006 году, когда японским ученым удалось с помощью вируса встроить четыре гена в зрелые клетки, превратив их в “индуцированные стволовые клетки”, клетки, которые выглядели и вели себя как стволовые. Недостатком метода было то, что для перепрограммирования использовался генетический материал ретровируса, способного вызывать раковые изменения в клетках.
   В этом году ученым удалось упростить метод и получить стволовые клетки из тканей людей, больных малоизученными заболеваниями, что открывает новые возможности для изучения этих болезней. Еще одна группа ученых с помощью этой технологии смогла напрямую превратить один из типов клеток поджелудочной железы мыши в другой.

2. Планеты у других солнц
В уходящем году астрономы впервые смогли увидеть планеты у других звезд. Ранее это не удавалось из-за крайне слабого света планет, который “заглушало” излучение звезды. С помощью телескопов Keck и Gemini ученые смогли получить изображения сразу трех планет у звезды HR 8799 в созвездии Пегаса, расположенной в 130 световых годах от Земли.
В ноябре другая группа астрономов объявила, что с помощью орбитального телескопа Hubble им удалось получить изображение планеты внутри пылевого пояса звезды Фомальгаут в 25 световых годах от Земли, в созвездии Южной Рыбы.

3. Расширен список раковых мутаций
В 2008 году ученым удалось значительно расширить перечень генетических мутаций, вызывающих появление раковых опухолей. С помощью расшифровки генома клеток различных типов рака были выявлены гены, повреждение которых вызывает рост опухоли.

4. Новое семейство сверхпроводников
Физики открыли новое семейство высокотемпературных сверхпроводников - материалов, при определенной температуре теряющих электрическое сопротивление и способных в этом состоянии проводить электроток без потерь.
Ранее известные высокотемпературные сверхпроводники создавались на базе меди и соединений кислорода. В начале года ученые объявила о создании нового типа сверхпроводников на базе соединений железа с температурой потери сопротивления 55 градусов выше абсолютного нуля (рекорд для традиционных сверхпроводников составляет 138 градусов).

5. Ученые подсмотрели за белками
О существовании белковых молекул известно уже более ста лет, однако лишь в этом году биохимикам удалось увидеть их в действии. В ходе эксперимента ученые пронаблюдали за процессом связывания белков с другими молекулами, что связано с состоянием клеток и процессом обмена веществ. Были выявлены механизмы, лежащие в основе этого процесса.

6. Вода для сжигания
Группа американских ученых создала новый катализатор на базе фосфора и кобальта, в присутствии которого значительно облегчается электролиз воды. Прежние типы катализаторов делались на базе дорогих материалов, например из платины. Дешевая альтернатива позволяет использовать воду как электрический аккумулятор - полученный при электролизе воды водород может быть сожжен в топливных элементах и превращен в электричество.

7. Видеосъемка эмбриона
В 2008 году удалось в мельчайших подробностях пронаблюдать за начальными стадиями развития эмбриона. Немецкие ученые с помощью лазерного сканирования смогли проследить за движением около 16 тысяч клеток зародыша рыбки данио рерио, а затем воспроизвести эту картину с помощью компьютера.

8. “Плохой” и “хороший” жир
О существовании двух типов жировой ткани - коричневой и белой - известно уже более 400 лет. С ожирением связаны белые жировые клетки. Долгое время считалось, что оба типа жира образуются из одних и тех же клеток. Ученые попытались воздействовать на гены коричневых клеток и превратить их в белые. Результат оказался неожиданным - коричневые жировые клетки превращались в мышечные и наоборот. Специалисты рассчитывают, что это поможет создать принципиально новые методы борьбы с ожирением.

9. Физики теоретически взвесили протон
Физики вновь взвесили протон, однако на этот раз не буквально определив массу частицы, что было сделано достаточно давно, а теоретически подсчитав ее массу на основе существующих представлений - так называемой Стандартной модели. Полученные результаты совпали с практикой, еще раз подтвердив правильность теории.

10. Быстрая дешифровка генов
Процесс дешифровки генов живых организмов стал значительно дешевле и быстрее с момента завершения проекта расшифровки генома человека. В этом году ученым, в частности, удалось расшифровать 80% генома мамонта, получены предварительные результаты дешифровки гена неандертальца.


5 самых впечатляющих открытий в астрономии 2008 года
   Если касаться итогов 2008 года в астрономии, то в  Солнечной Системы очень впечатляющие исследования проведены планет Марса и Меркурия. Огромный прорыв произошел в области экзопланет: за этот год их количество увеличилось по меньшей мере на 50 новых членов. Это стало возможным благодаря тому, что появился очень широкий спектр как новых технологий, так и инструментальных усовершенствований уже существующих и только введенных телескопов, который на самом деле позволил существенно повысить чувствительность измерений и, следовательно, реально привести к водопаду открытий. Перечислим пять самых впечатляющих астрономических результатов 2008 года:
1. Иные миры.
   Небывалое количество открываемых планет у других звезд в этом году (а на конец года оно составило уже 333) было получено разными методами: по радиальным скоростям (спектрометрический), транзитным (фотометрический) методом, способом микролинзирования, визуальным. Именно желание непосредственно увидеть "глазом" другую Землю было у астрономов на первом месте. И такие новости пришли в ноябре, когда сразу две группы исследователей сообщили, что они получили прямые изображения экзопланетных систем.
   Джеффри Марси (Geoffrey Marcy) из Калифорнийского Университета назвал эти изображения "самыми впечатляющими событиями 2008 года". "С моей собственной профессиональной точки зрения - это наиболее четкое изображение экзопланеты когда-либо полученное," - заявил Марси про прямое изображение планеты Фомальгаут Б (Fomalhaut b), полученное с помощью космического телескопа "Хаббл". "Золотая лихорадка" при открытии экзопланет в этом году произошла из-за применения новых технологий и инструментов, а также огромного энтузиазма и энергии ученых. Что еще можно выделить в области открытий экзопланет:
 

  1. обнаружение наименее массивной планеты, лишь в три раза превышающей по массе Землю;
  2. самая горячая планета WASP-12b, с температурой поверхности приблизительно в 4000 градусов по Фаренгейту (2200 С );
  3. открытие трех так называемыхсупер-Земель.

   Ученые предсказывают, что будущий год приблизит нас еще ближе к возможности обнаружения двойника Земли. Например, миссия НАСА Кеплер (Kepler mission), запуск которой планируется в марте 2009 года, создается с целью нахождения именно твердых планет земного типа, которые обращаются вокруг своих звезд на расстояниях возможного обитаемого пояса, т.е. там, где может быть в жидкой форме вода и возможно существование жизни. Так что ждем!

2. Марсианская жизнь?
     Красная планета в этом году получила огромное количество бонусов: посадка Феникса в мае, постоянное присутствие на планете марсоходов-близнецов Спирит и Оппортьюнити (Spirit and Opportunity) , а также нахождение на орбите Марса космического аппарата "Марсианский орбитальный разведчик" (Mars Reconnaissance Orbiter - MRO), который получил изображения почти 40 процентов поверхности планеты.
    Основная цель миссии Феникса - найти признаки наличия воды (основного ингредиента для жизни) как в прошлом, так и в современную эпоху. Вот почему был такой ажиотаж, когда Феникс обнаружил лед вблизи Северного полюса в этом году.
   Еще раньше в этом году Спирит нашел залежи силиката в кратере Гусева. Это может случить доказательством того, что когда-то через марсианские почвы протекала горячая вода из гидротермальных источников. Как и на Земле, эти гидротермальные источники, возможно, являются колыбелью зарождения жизни. Обнаруженные силикаты могут сохранять окаменелости такой древней жизни, если она в действительности существовала.
    От Марсианского орбитального разведчика получено доказательство существования карбонатов на марсианской поверхности. Так как карбонаты не могут существовать в кислой среде, в суровых условиях, обнаружение минералов предполагает наличие множества микробов в то время, когда на Марсе было много воды для их комфортного существования.

3. Темная энергия
   Ученые напали на горячий след загадочной "силы", называемой темной энергией, которая заставляет расширяться Вселенную с ускорением, наличие которого было открыто 10 лет назад. Хотя, по общему признанию, ученые и считают, что они еще дальше от ответа на вопрос о том, что же такое темная энергия, новый метод, предложенный в этом году, подтвердил ее существование. Наличие темной энергии замедляет рост скоплений галактик во Вселенной. Используя данные обсерватории Чандра, ученые исследовали горячий газ в скоплениях. С течением времени масса скоплений должна увеличиваться под воздействием гравитационных сил. Но данные показали, что есть некоторая задержка, замедление этого процесса. В качестве силы, замедляющей и расталкивающей галактики, и служит темная энергия. Т.е. в расширяющейся Вселенной с преобладанием темной энергии, галактики разлетаются, а не сливаются.
    Эти результаты также предполагают, что темная энергия принимает форму того, что Эйнштейн назвал космологической постоянной - термин из общей теории относительности Эйнштейна, который представляет из себя вероятность того, что вакуум имеет плотность и давление. На рисунке составное изображение (справа) скопления Абель 85: на оптическое изображение скопления в SDSS наложено изображение, полученное обсерваторией Чандра. Справа: изображения картинок-срезов, показывающие рост космических структур для возрастов Вселенной в 0.9, 3.2 и 13.7 миллиардов лет соответственно. (Изображение: X-ray (NASA/CXC/SAO/A.Vikhlinin et al.); Optical (SDSS); Illustration (MPE/V.Springel)).

4. Многообразие черных дыр.
    Черные дыры настолько плотные, что ничто, даже свет, не может вырваться из их гравитационных сетей. Несмотря на то, что непосредственно их наблюдать невозможно, астрономы могут судить о наличии темных монстров по их влиянию на близлежащие объекты. И в этом году, похоже, все чудища вышли из своих космических шкафов.
Когда речь заходит о массе, то в одном случае черная дыра может достигать массы в 18 млрд. масс Солнца. Противовесом может служить другая карликовая, самая маломассивная, черная дыра, найденная в этом году, находящаяся в двойной системе XTE J1650-500. Измерения показали, что ее масса всего в 3,8 раза больше массы нашего Солнца, при этом диаметр ее лишь 24 км.
   Исследователи также обнаружили в этом году, что некоторые сверхмассивные черные дыры, которые находятся в центрах многих или всех галактик, "выбрасывают" гигантские пузыри плазмы в основания джетов . (Когда вещество попадает в гравитационные тиски черной дыры, энергия может быть испущена вовне - как излучение джета и в виде высокоэнергичных частиц.) В конечном счете, пузыри взрываются, разбрасывая по окрестностям свое содержимое. Таким образом, этот механизм служит своеобразным клапаном: горячий газ удерживает черную дыру и ее галактику от раздувания до мега размеров.
   Черные дыры могут также принимать форму "замаскированного беглеца". Компьютерное моделирование показало, что, когда две черные дыры сливаются, выделяемой энергии может быть достаточно, чтобы выбросить образовавшуюся черную дыру из родительской галактики. И вот впервые в этом году, ученые обнаружили такую отскакивающую черную дыру, скорость ее оказалась равна 2650 километров в секунду.

5. Решение загадок Меркурия
    Одна из самых малых планет нашей Солнечной системы Меркурий, оставался загадкой вплоть до этого года. Но 14 января 2008 года, зонд НАСА Мессенджер (MESSENGER)) совершил свой первый пролет около Меркурия, начав создавать коллекцию изображений всей планеты. Например, зонд получил интригующие картинки, включая четкие доказательства существования вулканов. На изображениях котловины Калорис есть свидетельства лавовых потоков, а также виден огромный щитовидный вулкан (вулканическое сооружение, образовавшееся в результате многократных излияний жидкой лавы) по площади превышающий штат Делавэр.
   Кроме того, обнаружено, что происходит сжатие Меркурия из-за того, что его железное ядро медленно охлаждается. Это предположение было выдвинуто еще в ходе миссии Маринер-10 в 1974 году в результате анализа полученных изображений. Но изображения MESSENGER показали еще больше разломов, складок и других деформаций, чем Маринер-10. Это заставляет выдвинуть предположение, что происходит деформация поверхности от сжатия планеты, причем по величине, по крайней мере, на одну треть больше, чем предполагалось первоначально.
Более того. Тысячи изображений и других данных, собранных MESSENGER, могут также пролить свет на другие загадки Меркурия, в том числе гигантское ядро, который составляет примерно две трети от массы планеты. Возможно, это явилось результатом того, что сотни миллионов лет назад произошло отделение внутренней части от ее первоначальной поверхности.
   Таковы 5 наиболее впечатляющих результата за 2008 год по версии Space.com.