Семь главных открытий и изобретений 2009 года по версии главного редактора журнала «Популярная механика» Сергея Апресова
Большой адронный коллайдер
Большой адронный коллайдер — это, возможно, самый масштабный проект, затеянный ради чистой науки, и совершенно точно самый большой механизм, когда-либо построенный человеком. 23 ноября 2009 года в 27-километровом туннеле коллайдера произвели первое удачное столкновение встречных пучков протонов. От начала стройки до этого момента прошло почти 10 лет.
БАК долго запрягали, но поехал он быстро: к середине декабря удалось довести полную энергию столкновений двух протонных пучков до рекордных 2,36 ТэВ. Пока что БАК — это всего лишь очередное технологическое достижение, но оно предвещает настоящие научные открытия.
Вода на луне
9 октября NASA устроила бомбардировку поверхности Луны с исследовательскими целями. Врезавшийся в Луну разгонный блок «Центавр» поднял облако газа и пыли, которое затем проанализировал космический аппарат LCROSS, упавший следом. Перед смертью он успел передать на Землю собранные данные. Самая важная новость, ради которой и затевался весь проект: на Луне есть вода.
Воды на Луне гораздо больше, чем считалось ранее. Возможно, и это еще более важно, она будет доступна будущим исследователям и колонизаторам спутника как местный природный ресурс. Вода и лед, скрывающиеся в лунных недрах, могут дать людям кислород для дыхания и водород в качестве топлива для космических кораблей и обитаемых станций, сообщают «Украинские новости»
Ardipithecus ramidus
Скелет одного из древнейших возможных предков человека пролежал 4,4 млн лет в земле Эфиопии, а затем еще 15 лет — в лаборатории под микроскопом. В октябре Ardipithecus был представлен потомкам: журнал Science отвел под его биографию целый номер. Из более сотни костей, принадлежавших 36 приматам, удалось реконструировать один относительно полный скелет — женщину по имени Арди.
Вопреки ожиданиям многих ученых, Арди имеет очень мало общего с человекообразными обезьянами. Ее конечности приспособлены и для прямохождения, и для эффективного лазанья по деревьям, и для быстрого бега на всех четырех. Примечательно, что остатки зубов сородичей Арди демонстрируют мирный характер ардипитека. Самцы редко дрались за обладание самкой или превосходство в стае. Вместо этого они завоевывали расположение сородичей, делясь с ними едой.
Искусственная эректильная ткань
Исследователям Института регенеративной медицины в Уэйк-Форесте удалось успешно имплантировать кроликам пещеристое тело (благодаря которому у самцов млекопитающих происходит эрекция). В процессе операции использовались как донорские ткани, так и клетки подопытных животных. Из двенадцати кроликов, прошедших через операцию, 8 смогли спариваться, а 4 — даже оплодотворить самок.
Кроме шуток, эректильная ткань — одна из самых редких в организме, поэтому хирурги, сражающиеся за восстановление репродуктивной функции пациентов, постоянно сталкиваются с отсутствием материала для трансплантации. Возможно, скоро ученые смогут предложить им кое-что получше силикона.
Квантовый компьютер
Квантовые компьютеры могли бы полностью перевернуть наши представления о вычислительной технике — в том случае, если бы кто-нибудь их построил. Дэвид Ханнеке и его соавторы из Национального института стандартов и технологий (США) смогли сделать важный шаг на этом пути — построить первый двух-кубитный программируемый квантовый компьютер. Кубиты (квантовые разряды) могут принимать не только значения 0 и 1, как обычные биты, а еще и промежуточные значения — за счет квантового эффекта суперпозиции. Компьютер Ханнеке умеет выполнять больше сотни вычислений, в 79% случаев — правильно. Для рабочего варианта осталось добрать чуть меньше 21%.
Гордон Мур недавно заявил, что знаменитый закон удвоения числа транзисторов в процессоре, сформулированный им и названный в его честь, в ближайшие годы упрется в технологический барьер. На подходе новая технология — квантовый компьютер.
Трехмерная модель ДНК
В растянутом виде ДНК человека имеет около двух метров в длину, но в живой клетке упакована в структуру размером в доли миллиметра. Как именно она расположена в клетке, никто до последнего времени точно не знал. В октябре была опубликована первая подробная трехмерная модель ДНК, поразившая весь мир. Во-первых, структура ДНК оказалась фрактальной — она не меняется вне зависимости от того, в каком увеличении на нее смотреть. Во-вторых, она вообще не имеет узлов — потянув за кончик, ее можно полностью распутать.
Открытие имеет, конечно, не только теоретический интерес. Зная, как расположены гены в пространстве, мы можем понять, как они регулируют друг друга, в норме и в патологии. Настоящая медицинская генетика должна учитывать и положение генов в пространстве.
Материал, который следит за собой сам
Исследователям из Университета Иллинойса Урбана-Шампейн удалось создать полимер, меняющий цвет перед тем, как порваться. В состав полимера входит вещество-механофор, молекула которого состоит из четырех ароматических колец. Когда самое слабое из них рвется под воздействием механической нагрузки, образуется новое вещество, имеющее красный цвет. Вещества, меняющие цвет в разных условиях, хорошо известны, но до сих пор создать твердый материал с индикаторными свойствами не удавалось. Работы ученых — не работающий прототип (полимер пока непригоден для практических применений), но уже доказательство возможности его создания.
Практическое применение изобретения, когда до него дойдет дело, очевидно. Конструкции, в которых будет использован такой материал, сами покажут, когда и в каком именно месте они собираются сломаться.
Источник: for-ua
|
