Επιτεύγματα της επιστήμης και της τεχνολογίας στον κόσμο. Οι σημαντικότερες επιστημονικές ανακαλύψεις και τεχνικά επιτεύγματα στη σύγχρονη Ρωσία και οι δυνατότητες εφαρμογής τους στην οικονομία της χώρας. Τα βλαστοκύτταρα θα βοηθήσουν τους ανθρώπους μετά από εγκεφαλικό
Ενότητα "Μηχανική"
Τι βοηθά τους αλιγάτορες να κινούνται στο νερό σχεδόν αθόρυβα και να κάνουν ελιγμούς χωρίς να γίνονται αντιληπτοί; Αποδείχθηκε ότι ήταν πνεύμονες. Οι ζωολόγοι πίστευαν από καιρό ότι οι μύες γύρω από τους πνεύμονες επιτρέπουν στους αλιγάτορες να αναπνέουν και να κινούνται ταυτόχρονα στη στεριά......... διαβάστε
Ενότητα "Οπτική"
Στη Νέα Υόρκη και το Λονδίνο, άνοιξε μια μοναδική οπτική συσκευή - ένα τηλεσκόπιο, που συνέδεε αυτές τις δύο μητροπόλεις. Τώρα, για πρώτη φορά στην ιστορία, μπορείτε εύκολα να κουνάτε ο ένας τον άλλον πέρα από τον ωκεανό ή να θαυμάσετε τα αξιοθέατα της βρετανικής πρωτεύουσας, στέκεστε στη γέφυρα του Μπρούκλιν...... διαβάστε
Για τους περίεργους
Επείγουσα ανάβαση
Ας υποθέσουμε ότι κάνετε καταδύσεις σε μεγάλα βάθη (για παράδειγμα, περίπου 30 μέτρα) και πρέπει επειγόντως να ανεβείτε στην επιφάνεια. Υπάρχει αρκετός αέρας στη δεξαμενή μόνο για μια αναπνοή, αλλά πρέπει να είναι αρκετός για ολόκληρη την ανάβαση, διαφορετικά θα πεθάνετε. Πώς θα αναδυθείτε;
Παρεμπιπτόντως, τα πληρώματα υποβρυχίων εξασκούν αυτήν την ανάβαση κατά τη διάρκεια της εκπαίδευσης. Πρέπει να εκπνέετε καθώς ανεβαίνετε ή να προσπαθήσετε να την κρατήσετε; Μπορεί να φαίνεται περίεργο με την πρώτη ματιά, αλλά παρόλα αυτά πρέπει να εκπνεύσετε τον αέρα, διαφορετικά χάνεστε.
Οι άπειροι αυτοδύτες πεθαίνουν μερικές φορές κατά τη διάρκεια της προπόνησης στην πισίνα ακριβώς επειδή δεν εκπνέουν εγκαίρως αέρα όταν ανεβαίνουν γρήγορα στην επιφάνεια. Γιατί;
Έχει διαπιστωθεί ότι η ανάγκη μας να πάρουμε άλλη μια αναπνοή δεν καθορίζεται από την ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα στους πνεύμονες, αλλά από τη μερική του πίεση. Ως εκ τούτου, πιστεύεται ότι κατά την ανάβαση η πιο επικίνδυνη, κρίσιμη στιγμή συμβαίνει όχι στην επιφάνεια, αλλά σε κάποιο βάθος. Όταν περάσετε το κρίσιμο σημείο, η ανάγκη σας για εισπνοή μειώνεται.
Γιατί;
Ποιο είναι αυτό το κρίσιμο βάθος;
Πόσο γρήγορα πρέπει να επιπλεύσετε στην επιφάνεια;
Τι θα συμβεί αν ανεβείτε πολύ γρήγορα;
Καταλήγει...
Εάν δεν απελευθερώνετε συνεχώς αέρα κατά την ανάβαση, μπορείτε να σπάσετε τους πνεύμονές σας, καθώς ο όγκος του αέρα σε αυτούς αυξάνεται με τη μείωση της εξωτερικής πίεσης. Όταν ανεβαίνετε, η μερική πίεση του διοξειδίου του άνθρακα στους πνεύμονές σας εξαρτάται μη γραμμικά από το χρόνο, καθώς εκπνέετε συνεχώς μέρος του αερίου.
Το βάθος στο οποίο η μερική πίεση του διοξειδίου του άνθρακα είναι μεγαλύτερη προσδιορίζεται αφαιρώντας 33 πόδια από το μέγιστο βάθος κατάδυσης (στο οποίο πάρθηκε η τελευταία αναπνοή σε υποβρύχιο ή από δεξαμενή), εκφρασμένο σε πόδια και διαιρώντας το αποτέλεσμα με 2 .
Εισαγωγή
Αφηρημένα, θέλω να εξετάσω τα επιτεύγματα της επιστήμης στην περίοδο από τα τέλη του 19ου έως τις αρχές του 20ου αιώνα, τα οποία αντιπροσωπεύουν ένα σύνολο θεμελιωδών ποιοτικών αλλαγών στα μέσα, την τεχνολογία, την οργάνωση και τη διαχείριση παραγωγής με βάση νέες επιστημονικές αρχές, και η οποία στην ιστορία ονομάζεται επιστημονική και τεχνολογική επανάσταση. Αυτή η επανάσταση προετοιμάστηκε όχι μόνο από την ανάπτυξη της επιστήμης και των παραγωγικών δυνάμεων, αλλά και από τις κοινωνικές αλλαγές που συνέβησαν στην κοινωνία ως αποτέλεσμα της παγκόσμιας επαναστατικής διαδικασίας.
Η επιστημονική και τεχνολογική επανάσταση χαρακτηρίζεται από μια αναδιάρθρωση της τεχνικής και τομεακής δομής της εθνικής οικονομίας. Στη διαδικασία αυτής της αναδιάρθρωσης, δημιουργούνται οι προϋποθέσεις υλικών και υλικών για το επόμενο στάδιο - μεγάλης κλίμακας αυτοματοποιημένη παραγωγή μηχανών. Η αναδιάρθρωση λαμβάνει χώρα σε όλα τα στοιχεία της υλικής παραγωγής - στο σύστημα των μηχανών, στην τεχνολογία παραγωγής, στη δομή ολόκληρης της εθνικής οικονομίας.
Ο ρόλος της επιστήμης στην ανάπτυξη της παραγωγής έχει αυξηθεί αμέτρητα. Η επιστήμη μετατρέπεται σε άμεση παραγωγική δύναμη, γίνεται αναπόσπαστο ειδικό στοιχείο των παραγωγικών δυνάμεων της κοινωνίας.
Μόνο τον 19ο αιώνα η επιστήμη έγινε επαγγελματική και η έννοια του «επιστήμονα» άρχισε να σημαίνει όχι μόνο ένα μορφωμένο άτομο, αλλά το επάγγελμα ενός συγκεκριμένου μέρους των μορφωμένων ανθρώπων. Κατά τη διάρκεια αυτής της εποχής, οι κύριοι θεσμοί της σύγχρονης επιστήμης διαμορφώθηκαν και ο αυξανόμενος ρόλος της επιστήμης στην κοινωνία οδήγησε στην ένταξή της σε πολλές πτυχές της λειτουργίας των εθνικών κρατών. Μια ισχυρή ώθηση σε αυτές τις διαδικασίες δόθηκε από τη βιομηχανική επανάσταση, στην οποία η επιστημονική γνώση ήταν συνυφασμένη με τις τεχνολογικές εξελίξεις.
Επιτεύγματα της φυσικής επιστήμης
Στα τέλη του 19ου και στις αρχές του 20ου αιώνα, έγινε μια επανάσταση στις φυσικές επιστήμες, η οποία είχε τεράστιο αντίκτυπο στην ανάπτυξη της κοινωνίας. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, έγιναν σημαντικές επιστημονικές ανακαλύψεις, οι οποίες οδήγησαν σε μια αναθεώρηση των προηγούμενων ιδεών για τον κόσμο γύρω μας. Πρωταγωνιστικό ρόλο στην επιστήμη έπαιξαν οι χώρες της Δυτικής Ευρώπης, κυρίως η Αγγλία, η Γερμανία και η Γαλλία. Το 1897, ο Άγγλος φυσικός J. Thomson ανακάλυψε το πρώτο στοιχειώδες σωματίδιο - το ηλεκτρόνιο, το οποίο ήταν μέρος του ατόμου. Αποδείχθηκε ότι το άτομο, που προηγουμένως θεωρούνταν ως το αδιαίρετο τελικό μέτρο της ύλης, αποτελείται από μικρότερα σωματίδια.
Οι Γάλλοι φυσικοί A. Becquerel, Pierre και Marie Curie μελέτησαν την επίδραση της ραδιενέργειας και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ορισμένα στοιχεία εκπέμπουν τυχαία ενέργεια. Το 1901 Ο M. Planck (Γερμανία) διαπίστωσε ότι η ενέργεια απελευθερώνεται όχι σε συνεχή ρεύματα, όπως πιστεύαμε παλαιότερα, αλλά σε ξεχωριστές δέσμες - κβάντα. Το 1911 Ο Άγγλος φυσικός E. Rutherford πρότεινε την πρώτη πλανητική θεωρία για τη δομή του ατόμου, σύμφωνα με την οποία το άτομο είναι μια ομοιότητα του ηλιακού συστήματος: ηλεκτρόνια - αρνητικά σωματίδια ηλεκτρισμού - κινούνται γύρω από τον θετικό πυρήνα. Niels Bohr (Δανία) το 1913 εισήγαγε την ιδέα ενός ηλεκτρονίου που πηδά από τη μια τροχιά στην άλλη, στην οποία λαμβάνει ή απορροφά ένα κβάντο ενέργειας. Οι ανακαλύψεις του Bohr και του Planck χρησίμευσαν ως το θεμέλιο για την ανάπτυξη της θεωρητικής φυσικής.
Μετά από έρευνα στον τομέα της κβαντικής φυσικής, το νέο φαινόμενο δεν ταίριαζε στην κατανόηση της ύλης από τον Νεύτωνα. Μια εξήγηση για αυτό το φαινόμενο δόθηκε από τον Λ. Αϊνστάιν, ο οποίος στη θεωρία της σχετικότητας (1905) απέδειξε ότι ύλη, χώρος και χρόνος είναι αλληλένδετα. Η εικόνα του Νεύτωνα για τον κόσμο με τον απόλυτο χώρο και τον απόλυτο χρόνο τελικά απορρίφθηκε: σύμφωνα με τον Αϊνστάιν, ο χρόνος επιβραδύνθηκε με ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός και ο χώρος μπορούσε να καμπυλωθεί. Τα έργα του επιστήμονα έχουν αποκτήσει παγκόσμια φήμη.
Το 1869 ο μεγάλος Ρώσος επιστήμονας D.I. Mendeleev ανακάλυψε τον περιοδικό νόμο των χημικών στοιχείων. Διαπιστώθηκε ότι ο σειριακός αριθμός ενός στοιχείου στον περιοδικό πίνακα δεν έχει μόνο χημική, αλλά και φυσική σημασία, καθώς αντιστοιχεί στον αριθμό των ηλεκτρονίων στα στρώματα του κελύφους ενός συγκεκριμένου ατόμου. Η ηλεκτροχημεία, η φωτοχημεία, η χημεία των οργανικών ουσιών φυσικής προέλευσης (βιοχημεία) και η χημική φαρμακολογία αναπτύχθηκαν γρήγορα.
Με βάση τα επιτεύγματα της βιολογίας (η μελέτη της κυτταρικής δομής των οργανισμών) και τη θεωρία του Τσέχου φυσιοδίφη G. Mendel σχετικά με τους παράγοντες που επηρεάζουν την κληρονομικότητα, ο Γερμανός επιστήμονας I A. Weismann και ο Αμερικανός επιστήμονας T. Morgan δημιούργησαν τα θεμέλια του γενετική - η επιστήμη της μετάδοσης κληρονομικών χαρακτηριστικών στον κόσμο των φυτών και των ζώων. Η κλασική έρευνα στον τομέα της φυσιολογίας του καρδιαγγειακού συστήματος και των πεπτικών οργάνων πραγματοποιήθηκε από τον Ρώσο επιστήμονα I.P. Pavlov. Έχοντας μελετήσει την επίδραση της ανώτερης νευρικής δραστηριότητας στην πορεία των φυσιολογικών διεργασιών, ανέπτυξε τη θεωρία των εξαρτημένων αντανακλαστικών.
Η πρόοδος στη βιολογία έχει δώσει μια ισχυρή ώθηση στην ανάπτυξη της ιατρικής. Συνεχίζοντας την έρευνα του εξέχοντος Γάλλου βακτηριολόγου L. Pasteur, οι υπάλληλοι του Ινστιτούτου Παστέρ στο Παρίσι ανέπτυξαν για πρώτη φορά προστατευτικούς εμβολιασμούς ενάντια σε μια σειρά από ασθένειες: άνθρακα, χολέρα κοτόπουλου και λύσσα. Ο Γερμανός μικροβιολόγος R. Koch και οι πολλοί μαθητές του ανακάλυψαν τους αιτιολογικούς παράγοντες της φυματίωσης, του τυφοειδούς πυρετού, της διφθερίτιδας, της σύφιλης και δημιούργησαν φάρμακα εναντίον τους.
Χάρη στις επιτυχίες της χημείας, η ιατρική έχει αναπληρωθεί με μια σειρά από νέα φάρμακα. Η ευρέως πλέον γνωστή ασπιρίνη, πυραμιδόνη και άλλα φάρμακα εμφανίστηκαν στο ιατρικό οπλοστάσιο των γιατρών. Γιατροί από όλο τον κόσμο ανέπτυξαν τις βασικές αρχές της επιστημονικής υγιεινής και υγιεινής, μέτρα για την πρόληψη και τον έλεγχο των επιδημιών.
Παράλληλα με τη θεραπευτική, αναπτύσσεται και η προληπτική ιατρική. Η αναζήτηση όχι μόνο μιας αποτελεσματικής, αλλά και μιας ασφαλούς μεθόδου πρόληψης της ευλογιάς οδήγησε τον Άγγλο γιατρό E. Jenner στην ανακάλυψη του εμβολίου της ευλογιάς (1796), η χρήση του οποίου κατέστησε δυνατή στο μέλλον τη ριζική πρόληψη αυτής της ασθένειας μέσω εμβολιασμός κατά της ευλογιάς. Τον 19ο αιώνα, ο Βιεννέζος γιατρός I. Semmelweis (1818-1865) διαπίστωσε ότι η αιτία του επιλόχειου πυρετού έγκειται στη μεταφορά μιας μολυσματικής αρχής από τα όργανα και τα χέρια των γιατρών, εισήγαγε απολύμανση και πέτυχε απότομη μείωση του ποσοστού θνησιμότητας. των τοκετών γυναικών.
Τα έργα του L. Pasteur (1822-1895), ο οποίος καθιέρωσε τη μικροβιακή φύση των μολυσματικών ασθενειών, σηματοδότησε την αρχή της «βακτηριολογικής εποχής». Με βάση την έρευνά του, ο Άγγλος χειρουργός J. Lister (1827-1912) πρότεινε μια αντισηπτική μέθοδο (βλ. αντισηπτικά, ασηψία) για τη θεραπεία τραυμάτων, η χρήση της οποίας κατέστησε δυνατή τη σημαντική μείωση του αριθμού των επιπλοκών από τραύματα και χειρουργικές επεμβάσεις. Οι ανακαλύψεις του Γερμανού γιατρού R. Koch (1843-1910) και των μαθητών του οδήγησαν στη διάδοση της λεγόμενης αιτιολογικής κατεύθυνσης στην ιατρική: οι γιατροί άρχισαν να αναζητούν τη μικροβιακή αιτία των ασθενειών. Η μικροβιολογία και η επιδημιολογία έχουν αναπτυχθεί σε πολλές χώρες και έχουν ανακαλυφθεί παθογόνα και φορείς διαφόρων μολυσματικών ασθενειών. Οι περισσότεροι από τους εξέχοντες μικροβιολόγους και επιδημιολόγους στη Ρωσία στα τέλη του 19ου και στις αρχές του 20ου αιώνα. (D.K. Zabolotny, N.F. Gamaleya, L.A. Tarasovich, G.N. Gabrichevsky, A.M. Bezredka, κ.λπ.) συνεργάστηκε με τον I.I. Mechnikov. Οι Γερμανοί επιστήμονες E. Behring και P. Ehrlich ανέπτυξαν τη χημική θεωρία της ανοσίας και έθεσαν τα θεμέλια της ορολογίας - τη μελέτη των ιδιοτήτων του ορού αίματος.
Επιτεύγματα στον τομέα της τεχνολογίας, των νέων τεχνολογιών, των μεταφορών
Επιστημονικά επιτεύγματα σε διάφορους κλάδους της γνώσης κατέστησαν δυνατή την ταχεία ανάπτυξη της τεχνολογίας, της τεχνολογίας παραγωγής, των μεταφορών και των επικοινωνιών. Οι κορυφαίοι τομείς καταλαμβάνονται από τη μηχανολογία, την ηλεκτρική ενέργεια, την εξόρυξη, τη χημική βιομηχανία και τις μεταφορές. Το μεγαλύτερο βήμα στην αύξηση της ενεργειακής διαθεσιμότητας της βιομηχανικής παραγωγής και των μεταφορών ήταν η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλους όγκους με χρήση δυναμό, τα πρώτα παραδείγματα της οποίας εμφανίστηκαν στη δεκαετία του '70 του 19ου αιώνα.
Μια πραγματική επανάσταση στην τεχνολογία ήταν η εμφάνιση νέων κατηγοριών κινητήρων που σχεδιάστηκαν από τους Γερμανούς εφευρέτες H. Ommo (1876) και R. Diesel (1897). Αυτοί οι συμπαγείς, υψηλής απόδοσης κινητήρες υγρών καυσίμων βρήκαν σύντομα χρήση στο πρώτο αυτοκίνητο των Daimler και Benz (1886, Γερμανία), στο πρώτο αεροπλάνο των αδελφών Wilbur Wright και Orville Wright (1903) και στο πρώτο
ατμομηχανή diesel (diesel locomotive) της εταιρείας Klose-Schulzer (1912, Γερμανία).
Στη μεταλλουργία, ανακαλύφθηκε μια νέα μέθοδος τήξης χάλυβα - μετατροπέας, καθώς και μια μέθοδος παραγωγής αλουμινίου και χαλκού με ηλεκτρόλυση. Η πυρόλυση εισήχθη στη βιομηχανία - η διαδικασία αποσύνθεσης του αργού πετρελαίου για την παραγωγή ελαφρού υγρού καυσίμου. Στη Γερμανία, αναπτύχθηκε μια μέθοδος για την παραγωγή βενζίνης από άνθρακα.
Μεγάλες αλλαγές έχουν σημειωθεί στην κατασκευή, όπου οι ποιότητες χάλυβα υψηλής ποιότητας έχουν γίνει ευρέως χρησιμοποιούμενες. Η χρήση κατασκευών από χάλυβα και οπλισμένο σκυρόδεμα κατέστησε δυνατή την ανέγερση κτιρίων, γεφυρών, οδογέφυρων και σηράγγων άνευ προηγουμένου μεγέθους. Έτσι, το 1905 Η σήραγγα Simplon, μήκους περίπου 20 χιλιομέτρων, κατασκευάστηκε κάτω από τις Άλπεις. Το κεντρικό άνοιγμα της γέφυρας του Κεμπέκ, που χτίστηκε στον Καναδά το 1917, έφτασε τα 550 μέτρα και το ύψος του ουρανοξύστη της Νέας Υόρκης Woolworth, που ανεγέρθηκε το 1913, ήταν 242 μέτρα.
Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, υπήρξαν θεμελιώδεις αλλαγές στην οργάνωση της παραγωγής που σχετίζονται με την παραγωγή μαζικών τυποποιημένων προϊόντων και τη μετάβαση στην παραγωγή μεταφορέων. Η ουσία της παραγωγής μεταφορέων ήταν ότι οι μηχανισμοί επεξεργασίας και οι χώροι εργασίας βρίσκονταν κατά μήκος της τεχνολογικής διαδικασίας και η ίδια η διαδικασία, χωρισμένη σε έναν αριθμό απλών λειτουργιών, εκτελούνταν συνεχώς. Ο μεταφορέας χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στα εργοστάσια της T. Ford στις ΗΠΑ.
ΜΟΣΧΑ, 8 Φεβρουαρίου – RIA Novosti.Η μετασοβιετική εποχή θεωρείται εποχή βαθιάς κρίσης στην εγχώρια επιστήμη, ωστόσο, τόσο στη δεκαετία του 1990 όσο και αργότερα, Ρώσοι επιστήμονες κατάφεραν να αποκτήσουν επιστημονικά αποτελέσματα παγκόσμιας κλάσης.
Προς τιμήν της Ημέρας της Ρωσικής Επιστήμης, το πρακτορείο RIA Novosti διεξήγαγε μια μεγάλης κλίμακας έρευνα ειδικών και συνέταξε μια λίστα με τις πιο σημαντικές και πιο εντυπωσιακές ανακαλύψεις που έγιναν από Ρώσους επιστήμονες τα τελευταία 20 χρόνια. Αυτή η λίστα δεν προσποιείται ότι είναι πλήρης και αντικειμενική· δεν περιλαμβάνει πολλές ανακαλύψεις, αλλά δίνει μια ιδέα για την κλίμακα του τι έχει γίνει στη μετασοβιετική επιστήμη.
Η σύνθεση υπερβαρέων στοιχείων θα βοηθήσει στην ανακάλυψη νέων στοιχείων - επιστήμονεςΠειράματα για τη σύνθεση υπερβαρέων στοιχείων ανοίγουν νέες «ανεξερεύνητες περιοχές» για την ανθρωπότητα και, τελικά, μπορούν να οδηγήσουν στην παραγωγή μακρόβιων υπερβαρέων στοιχείων, ο ακαδημαϊκός Yuri Oganesyan, επιστημονικός διευθυντής του Flerov Laboratory of Nuclear Reactions του Κοινού Ινστιτούτου για Πυρηνική Έρευνα, δήλωσε στο RIA Novosti.Σούπερ βαριά στοιχεία
Ήταν στη μετασοβιετική εποχή που οι Ρώσοι επιστήμονες πρωτοστάτησαν στην κούρσα για τα υπερβαρέα στοιχεία του περιοδικού πίνακα. Από το 2000 έως το 2010, φυσικοί από το Εργαστήριο Flerov στο Κοινό Ινστιτούτο Πυρηνικής Έρευνας στη Ντούμπνα, στην περιοχή της Μόσχας, συνέθεσαν για πρώτη φορά τα έξι βαρύτερα στοιχεία, με ατομικούς αριθμούς 113 έως 118.
Δύο από αυτά είναι ήδη επίσημα αναγνωρισμένα από τη Διεθνή Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας (IUPAC) και. Η αίτηση για την ανακάλυψη των στοιχείων 113, 115, 117 εξετάζεται αυτή τη στιγμή από την IUPAC.
«Είναι πιθανό σε ένα από τα νέα στοιχεία να δοθεί το όνομα «Moscovium», δήλωσε στο RIA Novosti ο Αντρέι Ποπέκο, αναπληρωτής διευθυντής του εργαστηρίου του Flerov.
Λέιζερ Exawatt
Η Ρωσία δημιούργησε μια τεχνολογία που καθιστά δυνατή την απόκτηση της πιο ισχυρής ακτινοβολίας φωτός στη Γη. Το 2006, η εγκατάσταση PEARL (PEtawatt pARametric Laser) κατασκευάστηκε στο Ινστιτούτο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Nizhny Novgorod της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, βασισμένη στην τεχνολογία της παραμετρικής ενίσχυσης του φωτός σε μη γραμμικούς οπτικούς κρυστάλλους. Αυτή η εγκατάσταση παρήγαγε έναν παλμό με ισχύ 0,56 πετάβατ, που είναι εκατοντάδες φορές μεγαλύτερος από την ισχύ όλων των σταθμών παραγωγής ενέργειας στη Γη.
Τώρα το IPF σχεδιάζει να αυξήσει την ισχύ του PEARL στα 10 pewatt. Επιπλέον, σχεδιάζεται, το οποίο περιλαμβάνει τη δημιουργία ενός λέιζερ με ισχύ έως 200 pewatt και στο μέλλον - έως 1 ewatt.
Τέτοια συστήματα λέιζερ θα καταστήσουν δυνατή τη μελέτη ακραίων φυσικών διεργασιών. Επιπλέον, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την έναρξη θερμοπυρηνικών αντιδράσεων σε στόχους και στη βάση τους είναι δυνατή η δημιουργία πηγών νετρονίων λέιζερ με μοναδικές ιδιότητες.
Εξαιρετικά ισχυρά μαγνητικά πεδία
Φυσικοί από το ρωσικό πυρηνικό κέντρο στο Sarov, υπό την ηγεσία του Alexander Pavlovsky, στις αρχές της δεκαετίας του 1990 ανέπτυξαν μια μέθοδο για την παραγωγή ισχυρών μαγνητικών πεδίων που έσπασαν ρεκόρ.
Χρησιμοποιώντας εκρηκτικές μαγνητικές-σωρευτικές γεννήτριες, όπου το κύμα έκρηξης «συμπίεσε» το μαγνητικό πεδίο, κατάφεραν να λάβουν μια τιμή πεδίου 28 megagauss. Αυτή η τιμή είναι ένα απόλυτο ρεκόρ για ένα τεχνητά παραγόμενο μαγνητικό πεδίο· είναι εκατοντάδες εκατομμύρια φορές υψηλότερη από την ισχύ του μαγνητικού πεδίου της Γης.
Χρησιμοποιώντας τέτοια μαγνητικά πεδία, είναι δυνατό να μελετηθεί η συμπεριφορά της ύλης κάτω από ακραίες συνθήκες, ιδιαίτερα η συμπεριφορά των υπεραγωγών.
Το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο δεν θα τελειώσουν
Ο Τύπος και οι περιβαλλοντολόγοι μάς υπενθυμίζουν τακτικά ότι τα αποθέματα πετρελαίου και φυσικού αερίου σύντομα - σε 70-100 χρόνια - θα τελειώσουν, αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει στην κατάρρευση του σύγχρονου πολιτισμού. Ωστόσο, επιστήμονες από το Ρωσικό Πανεπιστήμιο Πετρελαίου και Αερίου Gubkin υποστηρίζουν ότι αυτό δεν είναι έτσι.
Με πειράματα και θεωρητικούς υπολογισμούς απέδειξαν ότι το πετρέλαιο και το αέριο μπορούν να σχηματιστούν όχι ως αποτέλεσμα της αποσύνθεσης οργανικών ουσιών, όπως λέει η γενικά αποδεκτή θεωρία, αλλά με αβιογενή (μη βιολογικό) τρόπο. Διαπίστωσαν ότι στον ανώτερο μανδύα της Γης, σε βάθη 100-150 χιλιομέτρων, υπάρχουν προϋποθέσεις για τη σύνθεση πολύπλοκων συστημάτων υδρογονανθράκων.
«Αυτό το γεγονός μας επιτρέπει να μιλάμε για το φυσικό αέριο (τουλάχιστον) ως ανανεώσιμη και ανεξάντλητη πηγή ενέργειας», δήλωσε στο RIA Novosti ο καθηγητής Vladimir Kucherov από το Πανεπιστήμιο Gubkin.
Λίμνη Βοστόκ
Ρώσοι επιστήμονες μπορεί να έκαναν την τελευταία μεγάλη γεωγραφική ανακάλυψη στη Γη - την ανακάλυψη της υποπαγετωνικής λίμνης Βοστόκ στην Ανταρκτική. Το 1996, μαζί με Βρετανούς συναδέλφους, το ανακάλυψαν χρησιμοποιώντας σεισμικούς ήχους και παρατηρήσεις ραντάρ.
Η γεώτρηση ενός πηγαδιού στον σταθμό Vostok επέτρεψε στους Ρώσους επιστήμονες να αποκτήσουν μοναδικά δεδομένα για το κλίμα στη Γη τα τελευταία μισό εκατομμύριο χρόνια. Κατάφεραν να προσδιορίσουν πώς άλλαξε η θερμοκρασία και η συγκέντρωση CO2 στο μακρινό παρελθόν.
Το 2012, ένας Ρώσος πολικός εξερευνητής κατάφερε για πρώτη φορά να διεισδύσει σε αυτήν την απομεινωμένη λίμνη, η οποία ήταν απομονωμένη από τον έξω κόσμο για περίπου ένα εκατομμύριο χρόνια. Η μελέτη δειγμάτων νερού από αυτό μπορεί να οδηγήσει και να μας επιτρέψει να βγάλουμε συμπεράσματα σχετικά με την πιθανότητα ύπαρξης ζωής πέρα από τη Γη - για παράδειγμα, στο φεγγάρι του Δία, Ευρώπη.
Μαμούθ - σύγχρονοι των αρχαίων Ελλήνων
Τα μαμούθ ήταν σύγχρονοι του κρητικού πολιτισμού και εξαφανίστηκαν στους ιστορικούς χρόνους, και όχι στη Λίθινη Εποχή, όπως πίστευαν παλαιότερα.
Το 1993, ο Sergei Vartanyan και οι συνεργάτες του ανακάλυψαν τα υπολείμματα νάνων μαμούθ, των οποίων το ύψος δεν ξεπερνούσε τα 1,8 μέτρα, στο νησί Wrangel, το οποίο, προφανώς, ήταν το τελευταίο καταφύγιο αυτού του είδους.
Η χρονολόγηση με ραδιενεργό άνθρακα, που πραγματοποιήθηκε με τη συμμετοχή ειδικών από τη Γεωγραφική Σχολή του Πανεπιστημίου της Αγίας Πετρούπολης, έδειξε ότι μαμούθ ζούσαν σε αυτό το νησί μέχρι το 2000 π.Χ. Μέχρι τότε, πίστευαν ότι τα τελευταία μαμούθ ζούσαν στο Taimyr πριν από 10 χιλιάδες χρόνια, αλλά νέα δεδομένα έδειξαν ότι μαμούθ υπήρχαν κατά τη διάρκεια του Μινωικού πολιτισμού στην Κρήτη, την κατασκευή του Stonehenge και την 11η δυναστεία των Αιγυπτίων Φαραώ.
Τρίτο είδος ανθρώπων
Το έργο των Σιβηριανών αρχαιολόγων υπό την ηγεσία του ακαδημαϊκού Anatoly Derevyanko κατέστησε δυνατή την ανακάλυψη ενός νέου, τρίτου είδους ανθρώπινων όντων.
Μέχρι τώρα, οι επιστήμονες γνώριζαν για δύο ανώτερα είδη αρχαίων ανθρώπων - τους Κρομανιόν και τους Νεάντερταλ. Ωστόσο, το 2010, μια μελέτη του DNA από τα οστά έδειξε ότι πριν από 40 χιλιάδες χρόνια, ένα τρίτο είδος, που ονομάζεται Denisovans, ζούσε μαζί τους στην Ευρασία.
Μεθάνιο και νερό στον Άρη
Αν και η Ρωσία απέτυχε να πραγματοποιήσει επιτυχημένες ανεξάρτητες διαπλανητικές αποστολές στη μετασοβιετική περίοδο, τα ρωσικά επιστημονικά όργανα σε αμερικανικούς και ευρωπαϊκούς ανιχνευτές και επίγειες παρατηρήσεις έχουν δώσει μοναδικά δεδομένα για άλλους πλανήτες.
Συγκεκριμένα, το 1999, ο Vladimir Krasnopolsky από το MIPT και οι συνεργάτες του, χρησιμοποιώντας ένα υπέρυθρο φασματόμετρο στο τηλεσκόπιο CFHT της Χαβάης, εντόπισαν για πρώτη φορά γραμμές απορρόφησης μεθανίου στον Άρη. Αυτή η ανακάλυψη ήταν μια αίσθηση, αφού στη Γη η κύρια πηγή μεθανίου στην ατμόσφαιρα είναι τα ζωντανά όντα. Αυτά τα δεδομένα στη συνέχεια επιβεβαιώθηκαν με μετρήσεις από τον ευρωπαϊκό ανιχνευτή Mars Express. Αν και το ρόβερ Curiosity δεν έχει ακόμη επιβεβαιώσει την παρουσία μεθανίου στην ατμόσφαιρα του Άρη σε αυτές τις έρευνες.
Το ρωσικό όργανο HEND επί του ανιχνευτή Mars-Odyssey, που δημιουργήθηκε υπό την ηγεσία του Igor Mitrofanov από το Ινστιτούτο Διαστημικών Ερευνών της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, έδειξε για πρώτη φορά ότι υπάρχουν τεράστια αποθέματα πάγου κάτω από την επιφάνεια του νερού στους πόλους του Άρη. και ακόμη και σε μεσαία γεωγραφικά πλάτη.
© Κρατικό Αστρονομικό Ινστιτούτο με το όνομά του. Η/Υ. Sternberg Κρατικό Πανεπιστήμιο της Μόσχας M.V. Lomonosova/ Zhanna Rodionova
10 Φεβρουαρίου 2014, 14:29 Μια άλλη πυραμίδα ανακαλύφθηκε στην Αίγυπτο και άλλες επιστημονικές ανακαλύψεις της εβδομάδαςΚάθε Δευτέρα, οι συντάκτες του ιστότοπου επιλέγουν τα πιο απροσδόκητα επιστημονικά νέα της εβδομάδας που πέρασε. Σε αυτό το τεύχος: γιατί τα παιδιά ξεχνούν τι τους συνέβη πριν από την ηλικία των 7 ετών, ποιος έχτισε την πυραμίδα που ανακαλύφθηκε στην Αίγυπτο, πώς η γονιμότητα εξαρτάται από το επίπεδο εκπαίδευσης των γυναικών και πολλά άλλα.Ξεκίνησε το έργο του συγκρίνοντας μυθολογικά μοτίβα μεταξύ των ιθαγενών της Σιβηρίας και της Αμερικής και στη συνέχεια συμπεριέλαβε στην έρευνά του δεδομένα για τους πολιτισμούς σχεδόν όλων των λαών του κόσμου, τα οποία κατέστησαν δυνατή τη ζωγραφική μιας εντυπωσιακής εικόνας της πρωταρχικής εγκατάστασης των ανθρώπων γύρω. την υδρόγειο.
Απέδειξε ότι υπάρχουν σταθερές συμπτώσεις ορισμένων μυθολογικών μοτίβων σε ορισμένες περιοχές, που συσχετίζονται με τις αρχαίες μετακινήσεις πρωτόγονων φυλών, κάτι που επιβεβαιώνεται από αρχαιολογικά και γενετικά δεδομένα.
«Έτσι, για πρώτη φορά στην ιστορία της επιστήμης, έχουμε έναν τρόπο να εκτιμήσουμε σχετικά ακριβή τον χρόνο ύπαρξης των συστατικών μιας προφορικής παράδοσης, ο οποίος λύνει μια σειρά από κεντρικά προβλήματα της λαογραφίας ή, τουλάχιστον, δίνει στους ερευνητές μια κατευθυντήρια γραμμή για μετέπειτα έρευνα», είπε ο καθηγητής στο RIA Novosti Σεργκέι Νεκλιούντοφ από το Ρωσικό Κρατικό Πανεπιστήμιο για τις Ανθρωπιστικές Επιστήμες.
Πρόκληση της Χιλιετίας
Ο Ρώσος μαθηματικός Γκριγκόρι Πέρελμαν απέδειξε την εικασία του Πουανκαρέ το 2002, ένα από τα επτά «Προβλήματα της Χιλιετίας» που αναφέρονται από το Ινστιτούτο Μαθηματικών του Κλέι. Η ίδια η υπόθεση διατυπώθηκε το 1904 και η ουσία της συνοψίζεται στο γεγονός ότι ένα τρισδιάστατο αντικείμενο χωρίς διαμπερείς οπές είναι τοπολογικά ισοδύναμο με μια σφαίρα.
Ο Πέρελμαν μπόρεσε να αποδείξει αυτή την υπόθεση, αλλά έλαβε πρωτοφανή δημοτικότητα στα μέσα ενημέρωσης όταν έλαβε 1 εκατομμύριο δολάρια από το Ινστιτούτο Clay για αυτή την απόδειξη.
– Ευγενία Γιακόβλεβα
Νέες τεχνολογίες και ανακαλύψεις μπαίνουν στη ζωή μας τόσο γρήγορα που κάποια στιγμή παύουμε να καταλαβαίνουμε αν αυτό είναι επιστημονική φαντασία ή πραγματικότητα.
Χαρακτηριστικό σημάδι καρκινικού γονιδίου
Δεν είναι κάθε όγκος εξίσου θανατηφόρος. Για παράδειγμα, ο καρκίνος του προστάτη έχει πολύ υψηλότερο ποσοστό ίασης από έναν όγκο στον οισοφάγο. Τα καλά νέα, ωστόσο, είναι ότι μελετώντας το μεταλλαγμένο γονιδίωμα ενός όγκου, οι γιατροί μπορούν να προσδιορίσουν με ακρίβεια εάν ο καρκίνος θα είναι ευαίσθητος σε ένα συγκεκριμένο είδος χημειοθεραπείας ή αν δεν ανταποκρίνεται σε γνωστές θεραπείες. Με άλλα λόγια, η γνώση του υποτύπου ενός γονιδίου του καρκίνου σάς επιτρέπει να μεταβείτε απευθείας στην κλινική θεραπεία που θα σώσει τη ζωή του ασθενούς.
Ιπτάμενα αυτοκίνητα
Μπορεί για κάποιους να ακούγεται ακόμα σαν σκηνή από ταινία επιστημονικής φαντασίας, αλλά ιπτάμενα αυτοκίνητα υπάρχουν ήδη. Το πνευματικό τέκνο της αμερικανικής εταιρείας Terrafujia καταναλώνει περίπου επτά λίτρα βενζίνης ανά 100 χιλιόμετρα όπως ένα αυτοκίνητο και 19 λίτρα την ώρα όπως ένα αεροπλάνο. Το αυτοκίνητο κινείται στον αέρα με ταχύτητα 185 km/h και μπορεί να πετάξει περίπου 800 km χωρίς προσγείωση. Μπορείτε ήδη να αγοράσετε ένα σήμερα: μια αρχική πληρωμή 10 χιλιάδων δολαρίων.
Ανακαλύφθηκε ο πρώτος πλανήτης με τέσσερις ήλιους
Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων ανακοίνωσε την ανακάλυψη ενός πλανήτη του οποίου ο ουρανός φωτίζεται από τέσσερις ήλιους - τον πρώτο γνωστό πλανήτη του είδους του. Βρίσκεται πέντε χιλιάδες έτη φωτός από τη Γη και ονομάστηκε PH1 προς τιμήν των Planet Hunters, ενός προγράμματος στο Πανεπιστήμιο Yale που περιλαμβάνει εθελοντές που αναζητούν νέους πλανήτες.
Η NASA αρχίζει να χρησιμοποιεί ρομποτικούς εξωσκελετούς
Ο εξωσκελετός X1 ζυγίζει περίπου 25 κιλά, περιέχει τέσσερις μηχανοκίνητες αρθρώσεις και έξι παθητικούς. Ανάλογα με τις ρυθμίσεις, μπορεί να επηρεάσει την κίνηση, κάτι που είναι χρήσιμο για τους αστροναύτες για σωματική άσκηση σε μηδενική βαρύτητα, ή να βοηθήσει, επιτρέποντας σε άτομα με παράλυτα πόδια να περπατήσουν.
Τα τεχνητά φύλλα παράγουν ηλεκτρισμό
Χρησιμοποιώντας σχετικά φθηνά υλικά, ο Daniel G. Nocera δημιούργησε το πρώτο αληθινό τεχνητό φύλλο στον κόσμο. Τα κλειστά τμήματα προσομοιώνουν τη φωτοσύνθεση, αλλά το αποτέλεσμα είναι υδρογόνο και όχι οξυγόνο. Το υδρογόνο μπορεί να συλλεχθεί σε κυψέλες καυσίμου και να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας, ακόμη και στα πιο απομακρυσμένα μέρη στη Γη.
Η Ελλάδα χρησιμοποιεί λεωφορεία με αυτόματο πιλότο
Η εισαγωγή των αυτοματοποιημένων μεταφορών στην Ευρώπη ξεκίνησε από την ελληνική πόλη των Τρικάλων, όπου τέσσερα μικρά λεωφορεία χωρίς οδηγό κάνουν ήδη δοκιμαστικές διαδρομές στους δρόμους. Αυτά τα λεωφορεία κυκλοφορούν στο πλαίσιο του έργου CityMobil2 που υποστηρίζεται από την ΕΕ, το οποίο στοχεύει να λανσάρει αυτοματοποιημένα συστήματα οδικών μεταφορών με αυτοοδηγούμενα λεωφορεία στην Ευρώπη. Κάθε λεωφορείο μπορεί να μεταφέρει από 10 έως 12 επιβάτες με ταχύτητα έως και 20 χιλιόμετρα την ώρα. Αυτή η ταχύτητα μπορεί να φαίνεται αργή, αλλά να θυμάστε ότι αυτά τα λεωφορεία είναι ηλεκτρικά, αθόρυβα και μη ρυπογόνα.
Ο τρισδιάστατος εκτυπωτής δημιουργεί σπίτια πλήρους μεγέθους σε μία συνεδρία
Ένας τεράστιος εκτυπωτής που ονομάζεται D-shape, που δημιουργήθηκε από τον Enrico Dini, είναι σε θέση να εκτυπώσει ένα διώροφο κτίριο με δωμάτια, σκάλες, σωλήνες και τοίχους. Χρησιμοποιώντας μόνο συνδετικά άμμου και ορυκτών, ο εκτυπωτής δημιουργεί ένα υλικό που είναι τόσο ισχυρό όσο το οπλισμένο σκυρόδεμα και μοιάζει με μάρμαρο. Η διαδικασία δημιουργίας διαρκεί περίπου το ένα τέταρτο του χρόνου σε σύγκριση με ένα παραδοσιακό κτίριο. Το έντυπο σπίτι έχει στρογγυλεμένη αρχιτεκτονική και μπορεί να κατασκευαστεί χωρίς τη χρήση ειδικών γνώσεων και δεξιοτήτων.
Πρώτη φωτογραφία DNA που τραβήχτηκε
Χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, ο Enzo di Fabrizio και η ομάδα του από το Ιταλικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας στη Γένοβα μπόρεσαν να φωτογραφίσουν τη διάσημη διπλή έλικα Watson-Crick σε όλο της το μεγαλείο, τοποθετώντας κλώνους DNA σε ένα υπόστρωμα πυριτίου με πυλώνες να προεξέχουν από αυτήν. Αυτή η τεχνική θα επιτρέψει στους επιστήμονες να δουν πώς οι πρωτεΐνες, τα ριβονουκλεϊκά οξέα και άλλα βιομόρια αλληλεπιδρούν με το DNA
Το γενετικά τροποποιημένο μετάξι είναι ισχυρότερο από το ατσάλι
Στο Πανεπιστήμιο του Ουαϊόμινγκ, επιστήμονες τροποποίησαν μια ομάδα μεταξοσκώληκων για να παράγουν μετάξι που είναι ισχυρότερο από τον χάλυβα. Το εξαιρετικά ισχυρό μετάξι μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες εφαρμογές, όπως ισχυρά χειρουργικά νήματα για επαγγελματίες υγείας, μια βιοδιασπώμενη εναλλακτική λύση αντί του πλαστικού για επιχειρήσεις ή ελαφριά πανοπλία για τον στρατό.
Το ρομπότ DARPA μπορεί να αποφύγει τα εμπόδια
Το DARPAtv της Defense Advanced Research Projects Agency δημοσίευσε ένα viral βίντεο για τα ρομπότ το 2012. Το ρομπότ, το οποίο ονόμασαν Pet-Proto, περπάτησε σε μια ειδικά εξοπλισμένη διαδρομή με εμπόδια, παίρνοντας αποφάσεις αυτόνομα. Πολλοί άνθρωποι που παρακολούθησαν αυτό το βίντεο εξέφρασαν την άποψη ότι όταν αυτό το ρομπότ μπορεί να κάνει το ίδιο πράγμα χωρίς τη βοήθεια καλωδίων, η ανθρωπότητα είναι καταδικασμένη
Τα όπλα λέιζερ είναι ήδη πραγματικότητα
Έχετε δει αυτά τα αστραφτερά λέιζερ στις ταινίες Star Wars και Terminator και πιθανότατα πιστεύατε ότι υπήρχαν μόνο στον κόσμο της επιστημονικής φαντασίας. Λοιπόν, έκανες λάθος! Ο στρατός των ΗΠΑ διαθέτει ένα όπλο λέιζερ που ονομάζεται Avenger. Είναι είκοσι φορές πιο ζεστό από έναν καυστήρα κουζίνας και μπορεί να κόψει μια οβίδα πυροβολικού. Τώρα χρησιμοποιείται για την καταστροφή αυτοσχέδιων εκρηκτικών μηχανισμών, οι οποίοι προκαλούν περισσότερες ζημιές στον αμερικανικό στρατό από οποιοδήποτε άλλο όπλο.
Οι προθέσεις των ματιών αποκαθιστούν την όραση στους τυφλούς
Δύο τυφλοί στο Ηνωμένο Βασίλειο έλαβαν πρόσφατα εμφυτεύματα ματιών σε μια εγχείρηση οκτώ ωρών. Μετά από χρόνια τύφλωσης, και οι δύο ανέκτησαν «χρήσιμη» όραση μέσα σε λίγες εβδομάδες, βλέποντας τώρα τα περιγράμματα των αντικειμένων και ονειρεύονταν έγχρωμα. Οι γιατροί αναμένουν περαιτέρω βελτίωση καθώς ο εγκέφαλος προσαρμόζεται ξανά στην όραση.
Παραπληγικός άνδρας χρησιμοποιεί με επιτυχία ρομποτικό βραχίονα ελεγχόμενο από τη σκέψη
Το 2012, μια παραπληγική γυναίκα έμαθε να ελέγχει έναν μηχανικό βραχίονα με το μυαλό της τόσο καλά που μπορούσε να τρώει σοκολάτες. Όμως η ομάδα του Πανεπιστημίου του Πίτσμπουργκ δεν σταμάτησε εκεί. Βελτιώνοντας την τεχνολογία του χεριού και συνεργαζόμενοι με την ασθενή Jan Scheuermann, οι ερευνητές της επέτρεψαν έκτοτε να κατακτήσει τέσσερις νέες κινήσεις εκτός από το απλό κράτημα - απλώστε τα δάχτυλα, τσίμπημα, γροθιά και απαγωγή αντίχειρα, που διευρύνει τις δυνατότητες χειραγώγησης.
Μπορείτε να καταπιείτε μια κάμερα μεγέθους χαπιού αντί να τοποθετήσετε ένα ενδοσκόπιο
Η κολονοσκόπηση μπορεί να είναι μια πολύ δυσάρεστη διαδικασία. Όταν τα αποτελέσματα είναι ασαφή, η εξέταση πρέπει να επαναλαμβάνεται, γεγονός που προκαλεί άγχος στον ασθενή. Ο Οργανισμός Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ έχει εγκρίνει τη συσκευή, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε περίπτωση επανάληψης της μελέτης και η οποία εκθέτει τον οργανισμό σε ελάχιστη έκθεση. Αυτή είναι μια μικροσκοπική κάμερα που ονομάζεται PillCam Colon. Πρέπει να καταπίνεται έτσι ώστε να περάσει από το γαστρεντερικό σωλήνα.
Η οθόνη 3D InFORM επιτρέπει τον απομακρυσμένο χειρισμό φυσικών αντικειμένων
Η οθόνη pin inFORM, που εφευρέθηκε από το Tangible Media Group του MIT, επιτρέπει στους χρήστες να αλληλεπιδρούν με δεδομένα με ελάχιστα φυσικά εμπόδια. Επιτρέπει επίσης στους χρήστες να περνούν εικονικά μέσα από μια οθόνη και να χειρίζονται φυσικά αντικείμενα που μπορεί να βρίσκονται χίλια μίλια μακριά. Η τρέχουσα έκδοση του inFORM έχει πολύ περιορισμένη χωρική ανάλυση, αλλά βλέποντάς το σε δράση δίνει μια ισχυρή εντύπωση για τις δυνατότητες τέτοιων συσκευών.
Οι μηχανικοί έχουν δημιουργήσει λεπτό τεχνητό δέρμα που ανταποκρίνεται στην αφή
Μια νέα εφεύρεση από μηχανικούς του UC Berkeley θα μπορούσε να βοηθήσει τα ρομπότ να γίνουν πιο ευαίσθητα στην αφή. Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Επιστήμης Υπολογιστών Ali Jawei δημιούργησε το πρώτο διαδραστικό δίκτυο αισθητήρων χρησιμοποιώντας εύκαμπτο πλαστικό. Το νέο ηλεκτρονικό δέρμα, ή e-skin, ανάβει αμέσως ως απόκριση στο άγγιγμα. Όσο πιο έντονη είναι η πίεση, τόσο πιο φωτεινός είναι ο οπίσθιος φωτισμός. Μπορούμε μόνο να αναρωτηθούμε αν ο Τζέιμς Κάμερον γνώριζε κάτι που δεν ξέραμε όταν γύρισε την πρώτη ταινία του Terminator στη δεκαετία του '80.
Οι επιστήμονες δημιούργησαν μια τεχνητή μήτρα, όπως στην ταινία "The Matrix"
Αυτό μπορεί να ακούγεται σαν σενάριο τρομακτικής ταινίας (ναι, μιλάω για το The Matrix), αλλά μια τεχνητή μήτρα υπάρχει ήδη στην πραγματικότητα. Στο Τόκιο, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια τεχνική που ονομάζεται EUFI - έκτοπη κύηση. Πήραν έμβρυα κατσίκας, έβαλαν καθετήρες σε φαρδιές αρτηρίες στον ομφάλιο λώρο και προμήθευσαν τα έμβρυα με οξυγονωμένο αίμα ενώ βρίσκονταν σε μια θερμοκοιτίδα γεμάτη με τεχνητό αμνιακό υγρό θερμαινόμενο στη θερμοκρασία του σώματος. Χάρη σε αυτούς τους ερευνητές, είμαστε ένα βήμα πιο κοντά στο να γίνουμε μπαταρίες για τους μηχανικούς μας πλοιάρχους.
Ο ανθρώπινος εγκέφαλος έχει χακαριστεί
Στο ετήσιο τεχνικό συνέδριο USENIX, οι ερευνητές κατέδειξαν μια ευπάθεια στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Χρησιμοποιώντας ένα ακουστικό EEG που πωλήθηκε ανοιχτά και ένα πρόγραμμα υπολογιστή που αλληλεπιδρά με αυτό, έδειξαν ότι είναι δυνατό να χακάρετε τον εγκέφαλό σας, αναγκάζοντάς σας να αποκαλύψετε πληροφορίες που θα προτιμούσατε να κρατήσετε μυστικές. Το γεγονός είναι ότι οι χαρακτηριστικές κορυφές εμφανίζονται στο εγκεφαλογράφημα εάν το υποκείμενο αναγνωρίζει οικείες εικόνες, για παράδειγμα, έναν κωδικό pin για μια τραπεζική κάρτα ή το πρόσωπο ενός παιδιού.
Η τεχνολογία αόρατου μανδύα έχει κάνει ένα τεράστιο βήμα μπροστά
Η εταιρεία της Βρετανικής Κολομβίας HyperStealth Biotechnology έδειξε ένα λειτουργικό πρωτότυπο του νέου της υφάσματος στον καναδικό και αμερικανικό στρατό φέτος. Το υλικό, που ονομάζεται "quantum stealth", εκτρέπει τα κύματα φωτός από τον φορέα χωρίς τη χρήση μπαταριών, καθρεφτών ή καμερών. Μπορεί να μπλοκάρει το θέμα όχι μόνο από την προβολή, αλλά και από σαρωτές υπερύθρων.
Το να βλέπεις μέσα από τοίχους σαν τον Σούπερμαν είναι πλέον αληθινό
Στο MIT, οι μηχανικοί εργάζονται σε μια συσκευή που θα επιτρέπει στον χρήστη να συλλέγει δεδομένα σχετικά με το τι κινείται στην άλλη πλευρά του τοίχου. Το πρωτότυπο, που ονομάζεται Wi-Vi, εκπέμπει την κίνηση με τον ίδιο τρόπο όπως ένας ηχοεντοπιστής.
Το πρώτο πόδι του κόσμου, πλήρως ελεγχόμενο από τη δύναμη της σκέψης, πηγαίνει περίπατο
Συνδεδεμένο με τον ιδιοκτήτη του μέσω δύο νεύρων και αισθητήρων υπολογιστή, αυτό το βιονικό πόδι λειτουργεί ακριβώς όπως ένα κανονικό ανθρώπινο πόδι. Το ποσοστό σφάλματος εκτιμάται ότι είναι περίπου 1,8%, το οποίο είναι τόσο κοντά στον τέλειο έλεγχο της σκέψης όσο μπορεί να φτάσει η σύγχρονη επιστήμη. Αυτό το πόδι δημιουργήθηκε στο Κέντρο Βιονικής Ιατρικής του Σικάγο και είναι η πιο πρόσφατη πρόοδος στην προσθετική.
Ένας επεξεργαστής για την τεχνητή νοημοσύνη, ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής για ανθρώπινα όργανα, η προσγείωση ενός καθετήρα σε έναν κομήτη και άλλα σημαντικά επιστημονικά γεγονότα και τεχνολογικές καινοτομίες του περασμένου έτους.
Συχνά, τα πραγματικά επιστημονικά επιτεύγματα αποδεικνύονται πιο εκπληκτικά από τις πιο άγριες προβλέψεις συγγραφέων επιστημονικής φαντασίας. Το iBusiness παρουσιάζει μια επισκόπηση των πιο εντυπωσιακών επιστημονικών επιτευγμάτων του 2014 και των νέων τεχνολογιών που μπορούν να αλλάξουν τον κόσμο όπως τον ξέρουμε.
Νευροσυναπτικός επεξεργαστής IBM
Ένα από τα πιο σημαντικά γεγονότα του 2014 στον τομέα της τεχνολογίας υπολογιστών δεν ήταν η εμφάνιση ενός διευρυμένου iPhone 6, αλλά η παρουσίαση από την IBM του πρώτου δείγματος εργασίας του νευροσυναπτικού τσιπ TrueNorth, η αρχή λειτουργίας του οποίου είναι παρόμοια με τη λειτουργία μηχανισμός του ανθρώπινου εγκεφάλου.Διαφέρει από τους παραδοσιακούς επεξεργαστές που έχουν κατασκευαστεί με βάση την αρχιτεκτονική von Neumann στο ότι ένας πυρήνας τσιπ περιέχει μονάδες υπολογιστών και επικοινωνίας, καθώς και τη δική του μνήμη. Ως αποτέλεσμα, όλοι οι πυρήνες επεξεργαστών μπορούν να λειτουργούν παράλληλα, επεξεργάζοντας πολύ μεγάλες ποσότητες δεδομένων ανά μονάδα χρόνου και η ισχύς ολόκληρου του υπολογιστικού συστήματος μπορεί να αυξηθεί πολύ εύκολα με απλή σύνδεση πολλών τσιπ.
Το τσιπ IBM TrueNorth μιμείται ένα εκατομμύριο νευρώνες και 256 εκατομμύρια προγραμματιζόμενες συνάψεις
Το τσιπ TrueNorth μεγέθους γραμματοσήμου είναι κατασκευασμένο σε μια διαδικασία 28 nm, περιέχει 4.096 πυρήνες, 5,4 δισεκατομμύρια τρανζίστορ και απαιτεί μόλις 70 milliwatts για να λειτουργήσει, κάτι που είναι σημαντικά μικρότερο από την κατανάλωση ενέργειας των σημερινών παραδοσιακών επεξεργαστών. Ταυτόχρονα, προσομοιώνει το έργο ενός εκατομμυρίου νευρώνων, 256 εκατομμυρίων προγραμματιζόμενων συνάψεων και είναι σε θέση να εκτελεί έως και 46 δισεκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο ανά watt.
Η έλευση του TrueNorth υπόσχεται μια πραγματική επανάσταση στον τομέα του υπολογιστικού νέφους - τα συστήματα σε νευροσυναπτικά τσιπ μπορούν να επιταχύνουν σημαντικά πολύπλοκες διαδικασίες όπως η αναγνώριση προτύπων, η μηχανική μετάφραση και η ανάλυση μεγάλων δεδομένων. Οι υπολογιστές με παρόμοιους επεξεργαστές μπορούν να γίνουν το κέντρο έξυπνων αυτοκινήτων, συστημάτων ασφαλείας και πολλών άλλων τύπων εξοπλισμού. Η IBM σχεδιάζει να προσαρμόσει το τσιπ σε κινητές συσκευές, γεγονός που θα αυξήσει την απόδοση των smartphone και των tablet, καθώς και θα επεκτείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας τους. Στο μέλλον, η νευροσυναπτική τεχνολογία θα επιτρέψει ακόμη και τη δημιουργία ενός υπολογιστή συγκρίσιμου σε υπολογιστική ισχύ με τον ανθρώπινο εγκέφαλο.
Μινιατούρα ραδιοελεγκτής
Μία από τις κύριες τάσεις στην ανάπτυξη της τεχνολογίας υπολογιστών τα τελευταία χρόνια ήταν το «Internet of Things» - η ενσωμάτωση διαφόρων συσκευών, από λαμπτήρες έως οικιακές συσκευές και αυτοκίνητα, σε ένα ενιαίο δίκτυο με δυνατότητα τηλεχειρισμού. και «έξυπνη» αυτόματη λειτουργία. Υπάρχουν ήδη δύο «προϋποθέσεις» για την έναρξη της μαζικής διανομής τέτοιων συσκευών - το Διαδίκτυο ως σύνολο τεχνολογιών και υποδομής για τη μετάδοση δεδομένων και διάφορος κινητός εξοπλισμός που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για έλεγχο.Πέρυσι, μια ομάδα μηχανικών από το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ παρουσίασε το τρίτο εξάρτημα που λείπει - μίνι ελεγκτές ικανούς να λαμβάνουν και να αναμεταδίδουν εντολές που μεταδίδονται μέσω ραδιοσημάτων.
Οι διαστάσεις του ραδιοελεγκτή είναι περίπου 2 mm
Η μοναδικότητα αυτών των μονάδων, εκτός από το μικροσκοπικό τους μέγεθος, είναι ότι δεν απαιτούν τη δική τους πηγή ενέργειας - όλη η ενέργεια που απαιτείται για τη λειτουργία τους εξάγεται απευθείας από τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα που μεταφέρουν το ίδιο το ραδιοσήμα. Επιπλέον, οι μονάδες έχουν πολύ χαμηλό κόστος, γεγονός που καθιστά δυνατό να εξοπλίσουμε με αυτά κυριολεκτικά κάθε πράγμα στο περιβάλλον ενός σύγχρονου ανθρώπου. Η εμφάνιση ελεγκτών με τέτοια χαρακτηριστικά θα επιταχύνει σημαντικά την κυκλοφορία νέου συνδεδεμένου εξοπλισμού και τη διάδοση του «Internet of Things» γενικότερα.
Μικρο τρισδιάστατη εκτύπωση
Σήμερα, οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές χρησιμοποιούνται κυρίως για την εκτύπωση απλών πλαστικών φιγούρων που δεν μπορούν να καυχηθούν ούτε για υψηλή ακρίβεια κατασκευής ούτε για ανθεκτικότητα. Οι εγκαταστάσεις εκτύπωσης που αναπτύχθηκαν από επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ έχουν σχεδιαστεί για να αλλάξουν ριζικά την κατάσταση. Οι εκτυπωτές που δημιούργησαν είναι σε θέση να χρησιμοποιούν συνδυασμούς μιας μεγάλης ποικιλίας υλικών εκτύπωσης, από πολυμερή και μέταλλα έως ζωντανά κύτταρα, και παρέχουν ακρίβεια έως ένα μικρόμετρο.Οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές που αναπτύχθηκαν στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ είναι ικανοί να εκτυπώνουν ζωντανά κύτταρα
Χρησιμοποιώντας παρόμοιες εγκαταστάσεις, το εργαστήριο έχει ήδη εκτυπώσει πράγματα όπως μπαταρίες ιόντων λιθίου, βιονικές προθέσεις αυτιών που συνδυάζουν ζωντανό ιστό και ηλεκτρονικά εξαρτήματα, ιστό αμφιβληστροειδούς, ακόμη και δείγματα ιστού με ένα σύστημα αιμοφόρων αγγείων.
Στο μέλλον, τέτοιες συσκευές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εκτύπωση υψηλής ακρίβειας ηλεκτρονικών εξαρτημάτων σύμφωνα με μεμονωμένο σχεδιασμό και στην ιατρική - για την παραγωγή τεχνητών οργάνων για δοκιμή φαρμάκων ή ακόμα και μεταμόσχευση σε ασθενείς.
Σύνδεση ρομποτικών προθέσεων με το ανθρώπινο νευρικό σύστημα
Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins πέτυχαν εκπληκτικά αποτελέσματα στην ανάπτυξη μιας διεπαφής ανθρώπου-μηχανής πέρυσι. Έδειξαν με επιτυχία τη λειτουργία ενός συστήματος ελέγχου για μηχανικές προθέσεις που συνδέονται απευθείας με το ανθρώπινο νευρικό σύστημα. Χάρη σε αυτή την τεχνολογία, ένας ασθενής που έχασε και τα δύο χέρια σε ατύχημα μπόρεσε να ελέγξει ταυτόχρονα δύο ρομποτικούς βραχίονες και να εκτελέσει αρκετά περίπλοκες ενέργειες.Τα ρομποτικά προσθετικά συνδέονται απευθείας με το ανθρώπινο νευρικό σύστημα και έχουν δυνατότητες μάθησης
Είναι ενδιαφέρον ότι το σύστημα που συνδέεται με τα νεύρα έχει «μαθησιακές» ιδιότητες. Καθώς χρησιμοποιείτε τις προθέσεις, γίνεται πιο εύκολο να εκτελέσετε διάφορες ενέργειες με τη βοήθειά τους, καθώς ο έλεγχος προσαρμόζεται στις εισερχόμενες νευρικές ώσεις.
Αν και η εμφύτευση ρομποτικών άκρων απαιτεί εκτεταμένη εκπαίδευση και χειρουργική επέμβαση, η επιτυχής ολοκλήρωση του πειράματος έδειξε ότι είναι δυνατός ο συνδυασμός ηλεκτρονικών εξαρτημάτων με το ανθρώπινο νευρικό σύστημα. Τέτοιες προθέσεις μπορεί να βρουν εφαρμογή στην ιατρική στο εγγύς μέλλον.
Προσγείωση του καθετήρα Philae στον κομήτη Churyumov-Gerasimenko
Ένα από τα πιο εντυπωσιακά επιστημονικά γεγονότα του 2014, χωρίς αμφιβολία, μπορεί να θεωρηθεί η προσγείωση του αυτόματου καθετήρα Philae στον κομήτη P67 Churyumov-Gerasimenko. Έγινε μια πολύ σαφής απεικόνιση των δυνατοτήτων της σύγχρονης διαστημικής επιστήμης - η προσγείωση του ανιχνευτή σε έναν κομήτη που κινούνταν με ταχύτητα 21,6 km/sec πραγματοποιήθηκε μετά από μια δεκαετή πτήση με μια πολύ περίπλοκη τροχιά. Η συνολική διαδρομή που διένυσε το διαστημόπλοιο Rosetta ήταν σχεδόν έξι δισεκατομμύρια χιλιόμετρα.Η προσγείωση του καθετήρα Philae σε έναν κομήτη ήταν το αποτέλεσμα 10 ετών πτήσης
Η προσγείωση του καθετήρα στον κομήτη δεν πήγε εντελώς ομαλά: η συσκευή πιθανότατα κατέληξε να βρίσκεται «στο πλάι» και στη σκιά ενός βράχου, που δεν επέτρεψε στις ηλιακές μπαταρίες της μονάδας να της παρέχουν την απαραίτητη ενέργεια για μακροχρόνια λειτουργία. Παρόλα αυτά, ως αποτέλεσμα της αποστολής, οι επιστήμονες μπόρεσαν να λάβουν πολλά δεδομένα, πολλά από τα οποία δεν έχουν ακόμη υποστεί επεξεργασία. Ήταν δυνατό να αναλυθεί η εσωτερική δομή του κομήτη και να βρεθεί νερό και οργανικές ουσίες σε αυτόν.
Προς το παρόν, ο αισθητήρας Philae βρίσκεται σε κατάσταση αναστολής λειτουργίας λόγω ανεπαρκούς ενέργειας που παράγεται από τα ηλιακά πάνελ. Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι η προσέγγιση του κομήτη στον Ήλιο θα βελτιώσει την κατάσταση και η συσκευή μπορεί να ενεργοποιηθεί αυτή την άνοιξη για τη συλλογή πρόσθετων δεδομένων.