Najdziwniejsze odkrycia. Wiadomości naukowe. Walka z paraliżem
Prawdopodobnie wydaje Ci się, że wszystkie znaczące odkrycia naukowe miały miejsce dość dawno temu, ale w rzeczywistości tak nie jest. Co roku na świecie dokonuje się wielu odkryć naukowych, co po raz kolejny udowadnia, jak mało wiemy o naszym świecie.
10. Element 117
Jeśli nie jesteś doktorem nauk ścisłych, najprawdopodobniej nie pamiętasz połowy wszystkich pierwiastków chemicznych, których uczyłeś się w szkole. Dla przypomnienia pierwiastki różnią się liczbą protonów, zatem atom mający 8 protonów zawsze będzie atomem tlenu. Najcięższym pierwiastkiem, jaki kiedykolwiek znaleziono w przyrodzie, jest numer 92 – uran. Wszystkie elementy, które po nim następują, są dziełem rąk ludzkich. W 2010 roku zespołowi badaczy udało się stworzyć pierwiastek numer 117, wypełniając pustą przestrzeń pomiędzy elementami 116 i 118. Pierwiastek ten, tymczasowo nazwany ununseptium, stanowił dla badaczy nie lada wyzwanie. Stworzenie nie tylko wymagało ogromnej ilości energii, ale także znalezienie niezbędnej kombinacji pierwiastków, która umożliwiłaby utworzenie atomu o 117 protonach, zajęło dużo czasu. Ponadto ciężkie pierwiastki mają zwykle niezwykle krótkie okresy półtrwania, często zaledwie kilka milisekund, co komplikuje sprawę.
9. Masa elektronu
Elektrony to ujemnie naładowane cząstki krążące wokół jądra atomu. Są na tyle małe, że dokładne zmierzenie ich masy stanowi nie lada wyzwanie. Przez wiele lat naukowcy korzystali z przyjętego w 2006 roku porozumienia w sprawie technologicznej zalecanej wartości jego masy. Niedawno naukowcom udało się zmierzyć jego masę, która wynosiła +0,000548579909067 jednostki masy atomowej, co równa się 9,1 x 10-31 kilogramów. I choć różnica między rzeczywistą masą elektronu a przyjętą w umowie jest minimalna, to jednak ma ogromne znaczenie w takich dziedzinach nauki jak fizyka cząstek elementarnych.
8. Od skóry do wątroby
Przez lata naukowcy eksperymentowali z przekształcaniem komórek skóry w komórki innych narządów. Jak dotąd badania te nie przyniosły rezultatów, aż do niedawna naukowcom udało się odkryć, że dorosłe komórki wątroby można odtworzyć z komórek skóry. Eksperyment zakończył się sukcesem, gdy komórki wątroby wyhodowane z komórek skóry zapuściły korzenie po przeszczepieniu szczurom laboratoryjnym. I chociaż komórki nie były w 100% dojrzałe, sukces tego eksperymentu pokazał, że badania mają przyszłość.
7. Fuzja jądrowa
Po dziesięcioleciach oczekiwań jesteśmy wreszcie bliżej osiągnięcia nieograniczonego źródła energii, które nie zanieczyszcza środowiska spalinami i odpadami radioaktywnymi. To źródło energii wynika z syntezy jądrowej zachodzącej w gwiazdach. Proces wytwarzania energii zachodzi, gdy atomy łączą się ze sobą. Im więcej atomów się łączy, tym większe jest uwalnianie energii. Naukowcy uważają, że minie wiele lat, zanim synteza jądrowa będzie mogła zostać zastosowana na skalę przemysłową. Niemniej jednak sukcesy w tej branży stanowią gwarancję przyszłych dostaw energii dla ludzkości.
6. Badania nad rakiem piersi
Rak piersi to jeden z najpowszechniejszych nowotworów na świecie, na który w samych Stanach Zjednoczonych chorują setki tysięcy ludzi. Niedawno naukowcy odkryli związek między poziomem cholesterolu we krwi a rakiem piersi. Badanie wykazało, że kobiety z wyższym poziomem cholesterolu są bardziej narażone na ryzyko zachorowania na raka piersi. Badanie to pomogło w poszukiwaniach leku, który mógłby uratować ludzi nie tylko przed wysokim poziomem cholesterolu, ale także przed rakiem. Lek ten został pomyślnie przetestowany na myszach i być może w niedalekiej przyszłości będzie dostępny dla ludzi.
5. Słabości bakterii antybiotykoopornych
Ludzkość stoi przed stale narastającym problemem pojawienia się nowych bakterii odpornych na antybiotyki, co stanowi ogromne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego. Same antybiotyki stały się kluczem, który pozwolił nam żyć dłużej i nie cierpieć na bolesne choroby. Niestety, niektóre bakterie przystosowały się do tworzenia własnych barier odpornych na antybiotyki. Niedawno naukowcom udało się odkryć podatność takich bakterii. Aby je pokonać, wystarczy zniszczyć tę właśnie barierę, a wtedy bakteria znów będzie bezbronna.
4. Nowe formy życia
Wcześniej wszystkie żywe organizmy dzieliły się na prokarioty (jednokomórkowe) i eukarionty (wielokomórkowe). Prokarioty podzielono na bakterie i archaebakterie. Przez wiele lat naukowcy wierzyli, że wszystkie żywe organizmy na naszej planecie można sklasyfikować w oparciu o te trzy kategorie. Wszystko się zmieniło, gdy naukowcy odkryli w Chile i Australii dwa wirusy, które były większe niż wszystkie inne odkryte do tego momentu. Pandorawirusy są nam tak obce, że tylko 7% ich genów pokrywa się ze wszystkimi znanymi wcześniej genami. Na szczęście wirusy te są nieszkodliwe dla człowieka, jednak ich odkrycie pokazało, jak mało wciąż wiemy o otaczającym nas świecie.
3. Nowy stan materii
Najpierw naukowcy podzielili substancje ze względu na ich stan na stałe, ciekłe i gazowe, następnie dodano plazmę, a następnie kondensat Bosego-Einsteina. Z biegiem czasu lista ta stawała się coraz większa. Niedawno odkryto inny stan tej substancji, a dokonano tego podczas badania naszego ulubionego jedzenia – kurczaka. Bez względu na to, jak głupio i dziwnie to zabrzmi, to właśnie kurze oczy pozwoliły naukowcom odkryć stan nieuporządkowanej hiperhomogeniczności. Komórki znajdujące się w siatkówce kurczaka są rozmieszczone losowo, jednakże ich rozmieszczenie pozostaje równomierne. Substancje w tym stanie wykazują właściwości wody i kryształów. Odkrycie to może mieć duży wpływ na rozwój technologii w zakresie urządzeń przepuszczających światło.
2. Teleportacja kwantowa
Cenne marzenie ludzkości – teleportacja, dostępne jest obecnie wyłącznie na ekranach kin. I chociaż natychmiastowa teleportacja ze Stanów Zjednoczonych do Japonii jest nadal niemożliwa, naukowcy poczynili na tym polu szereg osiągnięć. Fizycy z Holandii byli w stanie teleportować cząstki kwantowe niosące informację o pędzie spinowym elektronu na odległość trzech metrów. Ten przełom może udowodnić istnienie „splątania kwantowego”, co oznacza, że całe nasze obecne rozumienie mechaniki kwantowej jest błędne. Zjawisko to umożliwi kwantom poruszanie się z prędkościami znacznie większymi niż prędkość światła. Teleportacja kwantowa może być kluczem do obliczeń kwantowych, które skrywają niesamowitą moc.
1. Głębiny oceanu
Nasza planeta jest zalana wodą, pokrywając 71% powierzchni globu, ale ocean jest prawdopodobnie głębszy i większy, niż sobie wyobrażaliśmy. Wiele dowodów wskazuje, że większość wody została wchłonięta przez porowaty, przypominający gąbkę minerał znajdujący się głęboko pod płaszczem. To odkrycie może pomóc nam odpowiedzieć na odwieczne pytanie: skąd bierze się woda w naszych oceanach? Istnieje cała teoria, według której ruch płyt tektonicznych skorupy ziemskiej powoduje przepływ wody z wnętrzności ziemi na powierzchnię i odwrotnie.
W ciągu ostatniego roku naukowcy dokonali kilku z najbardziej niesamowitych odkryć dla całej ludzkości. Oczywiście większość z nich przeleciała obok uszu tej samej ludzkości - niestety jesteśmy zbyt zajęci sieciami społecznościowymi i pożyczkami, aby zwracać uwagę na takie drobiazgi.
Dobra, chwileczkę przerwy, to naprawdę ważna informacja. Coś może zmienić całe nasze życie i to w najbliższej przyszłości!
Drugi księżyc
Obiekt nazwany 2016 HO3 to nic innego jak drugi stały satelita Ziemi, odkryty niedawno. Astronomowie odkryli, że opuszcza ona orbitę Ziemi co pięć do sześciuset lat, a następnie ponownie powraca – dlatego dopiero teraz ją rozpoznano.
Nieśmiertelny kręgowiec
No cóż, tutaj trochę przesadziliśmy. Jednak niedawno odkryty przez naukowców rekin grenlandzki żyje rzeczywiście niepokojąco długo. Średnia długość życia tych rzadkich stworzeń wynosi aż 400 lat. Dodatkowo rekiny mogą przejść w stan zawieszenia – możliwe, że niektóre z nich złapały nawet dinozaury!
Inna planeta
W 2016 roku naukowcy z California Institute of Technology obliczyli, że jest prawie pewne, że Dziewiąta Planeta znajduje się daleko za Plutonem. Obliczywszy ruch fal grawitacyjnych, astronomowie zrozumieli także wielkość możliwego „uzupełnienia” w Układzie Słonecznym. Dziewiąta planeta jest około 15 razy większa od Ziemi, a Słońce znajduje się od niej zaledwie około 240 bilionów kilometrów.
Rehabilitacja po udarze
Zastosowanie komórek macierzystych umożliwiło lekarzom i naukowcom ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Stanforda w Kalifornii przeprowadzenie pierwszej na świecie kompleksowej rehabilitacji pacjentów po udarze mózgu. W wyniku leczenia wiele osób znów zaczęło chodzić. To niesamowity przełom w historii medycyny.
Zatłoczony Wszechświat
Dzięki Teleskopowi Hubble'a naukowcy z NASA odkryli, że Wszechświat może być miejscem znacznie bardziej zaludnionym, niż wcześniej sądzono. Przynajmniej obecnie wiadomo, że we wszechświecie jest 10 razy więcej galaktyk, niż wcześniej sądzono.
Walka z paraliżem
Neurolodzy z Ohio State University opracowali implant mózgowy, który umożliwia sparaliżowanym pacjentom ponowne poruszanie się. Tak, to brzmi jak science fiction, ale pierwsza uzdrowiona osoba już tam jest. Był to 24-letni Ian Burkhart – po czterech latach bez ruchu stanął na nogi, a nawet zajął się sportem.
Proxima B
Proxima B to egzoplaneta krążąca wokół naszej gwiazdy. Co jest w tym specjalnego? Nic poza tym, że jako jedyny znajduje się w idealnym punkcie do powstania życia. Wyobraź sobie: potencjalni kosmici żyją zaledwie pięć lat świetlnych od nas!
Pionowe lądowanie rakiety
Każdy film science fiction pokazuje pionowe lądowanie, ale w rzeczywistości udało się to dopiero niedawno. Dzięki uporowi Elona Muska SpaceX wykonało już kilka pionowych lądowań.
Źródło ciemnej materii
Niedawno astronomowie i fizycy ze zdziwieniem zdali sobie sprawę, że jedna z najjaśniejszych galaktyk w Drodze Mlecznej, Dragonfly 44, składa się w 99% z ciemnej materii. Co więcej, fizycy oskarżają ją nawet o „atakowanie” innych galaktyk – kto wie, jak zakończy się ta ekspansja.
Pióro archaeopteryksa
Pamiętacie Park Jurajski, gdzie w zamarzniętym bursztynie znaleziono DNA dinozaura? Wszystko to może więc spełnić się w rzeczywistości. Paleontolodzy z China University of Geosciences odkryli dobrze zachowane pióro dinozaura na targu bursztynów w Birmie. Ma 99 milionów lat i tak, toczy się już dyskusja na temat możliwości stworzenia repliki z istniejącego DNA.W ciągu ostatnich kilku stuleci dokonaliśmy niezliczonych odkryć, które pomogły znacznie poprawić jakość naszego codziennego życia i zrozumieć, jak działa otaczający nas świat. Ocena pełnego znaczenia tych odkryć jest bardzo trudna, jeśli nie prawie niemożliwa. Ale jedno jest pewne – niektóre z nich dosłownie raz na zawsze zmieniły nasze życie. Od penicyliny i pompy śrubowej po promienie rentgenowskie i elektryczność – oto lista 25 największych odkryć i wynalazków ludzkości.
25. Penicylina
Gdyby szkocki naukowiec Alexander Fleming nie odkrył w 1928 roku penicyliny, pierwszego antybiotyku, nadal umieralibyśmy na choroby takie jak wrzody żołądka, ropnie, zakażenia paciorkowcami, szkarlatynę, leptospirozę, boreliozę i wiele innych.
24. Zegarek mechaniczny
Zdjęcie: pixabay
Istnieją sprzeczne teorie na temat tego, jak faktycznie wyglądał pierwszy zegarek mechaniczny, jednak najczęściej badacze trzymają się wersji, według której zostały one stworzone w 723 roku n.e. przez chińskiego mnicha i matematyka Ai Xinga (I-Hsinga). To właśnie ten przełomowy wynalazek pozwolił nam mierzyć czas.
23. Heliocentryzm kopernikański
Foto: WP/wikimedia
W 1543 roku, niemal na łożu śmierci, polski astronom Mikołaj Kopernik ujawnił swoją przełomową teorię. Według dzieł Kopernika okazało się, że Słońce jest naszym układem planetarnym, a wszystkie jego planety krążą wokół naszej gwiazdy, każda po własnej orbicie. Do 1543 roku astronomowie wierzyli, że Ziemia jest centrum Wszechświata.
22. Krążenie krwi
Zdjęcie: Bryan Brandenburg
Jednym z najważniejszych odkryć medycyny było odkrycie układu krążenia, które ogłosił w 1628 roku angielski lekarz William Harvey. Stał się pierwszą osobą, która opisał cały układ krążenia i właściwości krwi, którą serce pompuje po całym organizmie od mózgu aż po czubki palców.
21. Pompa śrubowa
Zdjęcie: David Hawgood /geographic.org.uk
Jeden z najsłynniejszych starożytnych greckich naukowców, Archimedes, uważany jest za autora jednej z pierwszych na świecie pomp wodnych. Jego urządzeniem był obracający się korkociąg, który wpychał wodę do rury. Wynalazek ten przeniósł systemy nawadniające na wyższy poziom i nadal jest stosowany w wielu oczyszczalniach ścieków.
20. Grawitacja
Zdjęcie: wikimedia
Tę historię znają wszyscy – Izaak Newton, słynny angielski matematyk i fizyk, odkrył grawitację po tym, jak jabłko spadło mu na głowę w 1664 roku. Dzięki temu wydarzeniu po raz pierwszy dowiedzieliśmy się, dlaczego obiekty spadają i dlaczego planety krążą wokół Słońca.
19. Pasteryzacja
Zdjęcie: wikimedia
Pasteryzacja została odkryta w latach sześćdziesiątych XIX wieku przez francuskiego naukowca Louisa Pasteura. Jest to proces obróbki cieplnej, podczas którego w niektórych produktach spożywczych i napojach (wino, mleko, piwo) niszczone są chorobotwórcze mikroorganizmy. Odkrycie to miało znaczący wpływ na zdrowie publiczne i rozwój przemysłu spożywczego na całym świecie.
18. Silnik parowy
Zdjęcie: pixabay
Wszyscy wiedzą, że współczesna cywilizacja wykształciła się w fabrykach zbudowanych podczas rewolucji przemysłowej, a wszystko to wydarzyło się przy użyciu maszyn parowych. Silnik parowy powstał dawno temu, jednak w ciągu ostatniego stulecia został znacznie udoskonalony przez trzech brytyjskich wynalazców: Thomasa Savery'ego, Thomasa Newcomena i najsłynniejszego z nich, Jamesa Watta.
17. Klimatyzacja
Foto: Ildar Sagdejev / wikimedia
Prymitywne systemy klimatyzacji istniały od czasów starożytnych, ale uległy znaczącym zmianom, gdy w 1902 roku wprowadzono pierwszy nowoczesny klimatyzator elektryczny. Został wynaleziony przez młodego inżyniera Willisa Carriera, pochodzącego z Buffalo w stanie Nowy Jork.
16. Elektryczność
Zdjęcie: pixabay
Fatalne odkrycie elektryczności przypisuje się angielskiemu naukowcowi Michaelowi Faradaya. Wśród jego kluczowych odkryć warto zwrócić uwagę na zasady indukcji elektromagnetycznej, diamagnetyzmu i elektrolizy. Eksperymenty Faradaya doprowadziły także do powstania pierwszego generatora, który stał się prekursorem ogromnych generatorów wytwarzających dziś energię elektryczną, którą znamy w życiu codziennym.
15. DNA
Zdjęcie: pixabay
Wielu uważa, że to amerykański biolog James Watson i angielski fizyk Francis Crick odkryli ją w latach pięćdziesiątych XX wieku, ale w rzeczywistości makrocząsteczka ta została po raz pierwszy zidentyfikowana pod koniec lat sześćdziesiątych XIX wieku przez szwajcarskiego chemika Friedricha Maischera Mieschera. Następnie, kilkadziesiąt lat po odkryciu Maischera, inni naukowcy przeprowadzili serię badań, które ostatecznie pomogły nam wyjaśnić, w jaki sposób organizm przekazuje swoje geny następnemu pokoleniu i jak koordynowana jest praca jego komórek.
14. Znieczulenie
Zdjęcie: Wikimedia
Proste formy znieczulenia, takie jak opium, mandragora i alkohol, były stosowane przez ludzi od dawna, a pierwsza wzmianka o nich pochodzi z 70 roku naszej ery. Jednak leczenie bólu wkroczyło na nowy poziom w 1847 roku, kiedy amerykański chirurg Henry Bigelow po raz pierwszy wprowadził do swojej praktyki eter i chloroform, dzięki czemu niezwykle bolesne i inwazyjne procedury stały się znacznie bardziej tolerowane.
13. Teoria względności
Zdjęcie: Wikimedia
Opublikowana w 1905 roku teoria względności, obejmująca dwie powiązane ze sobą teorie Alberta Einsteina, szczególną i ogólną teorię względności, przekształciła całą fizykę teoretyczną i astronomię XX wieku i przyćmiła 200-letnią teorię mechaniki Newtona. Teoria względności Einsteina stała się podstawą większości prac naukowych naszych czasów.
12. Promienie rentgenowskie
Foto: Nevit Dilmen / wikimedia
Niemiecki fizyk Wilhelm Conrad Rontgen przypadkowo odkrył promienie rentgenowskie w 1895 roku, obserwując fluorescencję wytwarzaną przez lampę katodową. Za to kluczowe odkrycie naukowiec otrzymał w 1901 roku Nagrodę Nobla, pierwszą tego typu w naukach fizycznych.
11. Telegraf
Zdjęcie: wikipedia
Od 1753 roku wielu badaczy eksperymentowało z ustanowieniem komunikacji na duże odległości za pomocą energii elektrycznej, ale znaczący przełom nastąpił dopiero kilkadziesiąt lat później, kiedy Joseph Henry i Edward Davy wynaleźli przekaźnik elektryczny w 1835 roku. Za pomocą tego urządzenia 2 lata później stworzyli pierwszy telegraf.
10. Układ okresowy pierwiastków chemicznych
Zdjęcie: sandbh/wikimedia
W 1869 roku rosyjski chemik Dmitrij Mendelejew zauważył, że pierwiastki chemiczne uporządkowane według masy atomowej mają tendencję do tworzenia grup o podobnych właściwościach. Na podstawie tych informacji stworzył pierwszy układ okresowy, jedno z największych odkryć w chemii, który później na jego cześć nazwano układem okresowym.
9. Promienie podczerwone
Foto: AIRS/flickr
Promieniowanie podczerwone zostało odkryte przez brytyjskiego astronoma Williama Herschela w 1800 roku, kiedy badał efekt ogrzewania różnych barw światła za pomocą pryzmatu, aby rozdzielić światło na widmo i mierząc zmiany za pomocą termometrów. Obecnie promieniowanie podczerwone wykorzystywane jest w wielu dziedzinach naszego życia, m.in. w meteorologii, systemach grzewczych, astronomii, śledzeniu obiektów generujących duże ilości ciepła i wielu innych dziedzinach.
8. Jądrowy rezonans magnetyczny
Foto: Mj-bird / wikimedia
Obecnie jądrowy rezonans magnetyczny jest nieustannie wykorzystywany jako niezwykle dokładne i skuteczne narzędzie diagnostyczne w medycynie. Zjawisko to po raz pierwszy opisał i obliczył amerykański fizyk Isidor Rabi w 1938 roku podczas obserwacji wiązek molekularnych. W 1944 roku amerykański naukowiec otrzymał za to odkrycie Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.
7. Pług odkładnicowy
Zdjęcie: wikimedia
Wynaleziony w XVIII wieku pług odkładnicowy był pierwszym pługiem, który nie tylko przekopywał ziemię, ale także ją mieszał, umożliwiając uprawę nawet bardzo uporczywej i kamienistej gleby do celów rolniczych. Bez tego narzędzia rolnictwo, jakie znamy dzisiaj, nie istniałoby w Europie Północnej ani Ameryce Środkowej.
6. Kamera obscura
Zdjęcie: wikimedia
Prekursorem współczesnych aparatów i kamer wideo była kamera obscura (w tłumaczeniu ciemnia), czyli urządzenie optyczne, za pomocą którego artyści tworzyli szybkie szkice podczas podróży poza pracownią. Dziura w jednej ze ścian urządzenia służyła stworzeniu odwróconego obrazu tego, co działo się na zewnątrz komory. Obraz wyświetlał się na ekranie (na ścianie ciemnego pudełka naprzeciwko otworu). Zasady te były znane od wieków, jednak w 1568 roku Wenecjanin Daniel Barbaro zmodyfikował kamerę obscura dodając soczewki skupiające.
5. Papier
Zdjęcie: pixabay
Za pierwsze przykłady współczesnego papieru często uważa się papirus i amate, którymi posługiwały się starożytne ludy śródziemnomorskie i prekolumbijscy Amerykanie. Ale nie byłoby całkowicie poprawne uważać je za prawdziwy papier. Wzmianki o pierwszej produkcji papieru listowego sięgają Chin za panowania wschodniego imperium Han (25-220 r. n.e.). O pierwszym artykule wspominają kroniki poświęcone działalności dostojnika sądowego Cai Luna.
4. Teflon
Zdjęcie: pixabay
Materiał, który zapobiega przypaleniu patelni, został właściwie wynaleziony zupełnie przypadkowo przez amerykańskiego chemika Roya Plunketta, gdy szukał zastępczego czynnika chłodniczego, który zwiększyłby bezpieczeństwo życia w gospodarstwie domowym. Podczas jednego ze swoich eksperymentów naukowiec odkrył dziwną, śliską żywicę, która później stała się lepiej znana jako Teflon.
3. Teoria ewolucji i doboru naturalnego
Zdjęcie: wikimedia
Zainspirowany swoimi obserwacjami podczas swojej drugiej wyprawy badawczej w latach 1831-1836, Karol Darwin zaczął pisać swoją słynną teorię ewolucji i doboru naturalnego, która według naukowców na całym świecie stała się kluczowym opisem mechanizmu rozwoju wszelkiego życia na Ziemi. Ziemia
2. Ciekłe kryształy
Foto: William Hook / flickr
Gdyby austriacki botanik i fizjolog Friedrich Reinitzer nie odkrył ciekłych kryształów podczas badania właściwości fizykochemicznych różnych pochodnych cholesterolu w 1888 roku, dziś nie wiedzielibyście, czym są telewizory LCD lub płaskie monitory LCD.
1. Szczepionka przeciwko polio
Foto: GDC Global / flickr
26 marca 1953 roku amerykański badacz medyczny Jonas Salk ogłosił, że pomyślnie przetestował szczepionkę przeciwko polio – wirusowi wywołującemu ciężką chorobę przewlekłą. W 1952 r. epidemia tej choroby w Stanach Zjednoczonych zdiagnozowała 58 000 osób i pochłonęła życie 3000 niewinnych osób. To zachęciło Salka do poszukiwania zbawienia i teraz cywilizowany świat jest przynajmniej bezpieczny przed tą katastrofą.
Gdy kończy się kolejny rok, wydaje się, że znów nadszedł czas, aby usiąść, złożyć ręce, wziąć głęboki oddech i przyjrzeć się niektórym nagłówkom naukowym, na które być może wcześniej nie zwracaliśmy uwagi. Naukowcy stale tworzą nowe osiągnięcia w różnych dziedzinach, takich jak nanotechnologia, terapia genowa czy fizyka kwantowa, a to zawsze otwiera nowe horyzonty.
Tytuły artykułów naukowych zaczynają coraz bardziej przypominać tytuły opowiadań z magazynów science fiction. Biorąc pod uwagę, co przyniósł nam rok 2017, możemy tylko czekać z niecierpliwością na to, co przyniesie nam rok 2018...
10. Naukowcy stworzyli kryształy czasowe, dla których nie obowiązują prawa symetrii czasu.
Zgodnie z pierwszą zasadą termodynamiki stworzenie perpetuum mobile, które będzie działać bez dodatkowego źródła energii, jest niemożliwe. Jednak na początku tego roku fizykom udało się stworzyć struktury zwane kryształami temporalnymi, co z pewnością podważa tę tezę.
Kryształy czasowe stanowią pierwszy prawdziwy przykład nowego stanu materii zwanego „nierównowagą”, w którym atomy mają zmienne temperatury i nigdy nie znajdują się ze sobą w równowadze termicznej. Kryształy czasowe mają strukturę atomową, która powtarza się nie tylko w przestrzeni, ale także w czasie, co pozwala im utrzymywać ciągłe oscylacje bez pozyskiwania energii. Dzieje się tak nawet w stanie stacjonarnym, który jest najniższym stanem energetycznym, w którym teoretycznie ruch jest teoretycznie niemożliwy, ponieważ jest tego wymagany koszty energii.
Czy zatem kryształy czasu łamią prawa fizyki? Ściśle mówiąc, nie. Prawo zachowania energii działa tylko w układach z symetrią czasu, co oznacza, że prawa fizyki są wszędzie i zawsze takie same. Jednak kryształy doczesne naruszają prawa symetrii czasu i przestrzeni. I nie tylko oni. Magnesy są czasami uważane za naturalne obiekty asymetryczne, ponieważ mają bieguny północny i południowy.
Innym powodem, dla którego kryształy czasu nie naruszają praw termodynamiki, jest to, że nie są całkowicie izolowane. Czasem trzeba je „szturchnąć” – czyli dać im zewnętrzny impuls, po otrzymaniu którego zaczną raz po raz zmieniać swój stan. Niewykluczone, że w przyszłości kryształy te znajdą szerokie zastosowanie w dziedzinie przesyłania i przechowywania informacji w układach kwantowych. Mogą odegrać kluczową rolę w obliczeniach kwantowych.
9. „Żywe” skrzydła ważki 
Encyklopedia Merriam-Webster podaje, że skrzydło to ruchomy wyrostek z piór lub błony używany przez ptaki, owady i nietoperze do lotu. Nie powinno być żywe, ale entomolodzy z Uniwersytetu w Kilonii w Niemczech dokonali kilku zaskakujących odkryć, które sugerują coś innego – przynajmniej w przypadku niektórych ważek.
Owady oddychają za pomocą układu tchawiczego. Powietrze dostaje się do organizmu przez otwory zwane przetchlinkami. Następnie przechodzi przez złożoną sieć tchawiczek, które dostarczają powietrze do wszystkich komórek ciała. Jednak same skrzydła składają się prawie wyłącznie z martwej tkanki, która wysycha i staje się półprzezroczysta lub pokryta kolorowymi wzorami. Obszary martwej tkanki są żyłkowane i są to jedyne elementy skrzydła, które wchodzą w skład układu oddechowego.
Kiedy jednak entomolog Rainer Guillermo Ferreira przyjrzał się skrzydłu samca ważki Zenithoptera przez mikroskop elektronowy, zobaczył maleńkie, rozgałęzione rurki tchawicze. Po raz pierwszy coś takiego zaobserwowano w skrzydle owada. Ustalenie, czy ta cecha fizjologiczna jest unikalna dla tego gatunku, czy może występuje u innych ważek, a nawet innych owadów, będzie wymagało wielu badań. Możliwe jest nawet, że jest to pojedyncza mutacja. Obecność obfitych zapasów tlenu może wyjaśniać jasne, złożone niebieskie wzory występujące na skrzydłach ważki Zenithoptera, które nie zawierają niebieskiego pigmentu.
Oczywiście, to sprawiło, że ludzie od razu pomyśleli o scenariuszu z Parku Jurajskiego i możliwości wykorzystania krwi do odtworzenia dinozaurów. Niestety nie nastąpi to w najbliższej przyszłości, gdyż ze znalezionych kawałków bursztynu nie ma możliwości pobrania próbek DNA. Debata na temat tego, jak długo może przetrwać cząsteczka DNA, wciąż trwa, ale nawet według najbardziej optymistycznych szacunków i w najbardziej optymalnych warunkach ich żywotność nie przekracza kilku milionów lat.
Chociaż roztocz o nazwie Deinocrotondraculi („Straszny Dracula”) nie pomógł w odrodzeniu dinozaurów, nadal jest to bardzo niezwykłe znalezisko, które dostarczyło nam nowej wiedzy. Teraz wiemy nie tylko, że pierzaste dinozaury miały starożytne roztocza, ale także, że atakowały one nawet gniazda dinozaurów.
7. Modyfikacja genów dorosłych 
Obecnie szczytem terapii genowej są „skupione, regularnie przeplatane krótkimi powtórzeniami palindromowymi” (CRISPR). Rodzina sekwencji DNA, która obecnie stanowi podstawę technologii CRISPR-Cas9, teoretycznie mogłaby na zawsze zmienić DNA człowieka.
W 2017 r. inżynieria genetyczna zrobiła ogromny krok naprzód, gdy zespół z Centrum Badań Proteomicznych w Pekinie ogłosił, że z powodzeniem zastosował CRISPR-Cas9 do wyeliminowania chorobotwórczych mutacji w żywych embrionach ludzkich. Inny zespół z Instytutu Francisa Cricka w Londynie poszedł inną drogą i po raz pierwszy wykorzystał tę technologię do celowego tworzenia mutacji w ludzkich embrionach. (W szczególności wyłączyli gen, który pomaga embrionom przekształcić się w blastocysty.)
Badania wykazały, że technologia CRISPR-Cas9 działa – i to całkiem skutecznie. Wywołało to jednak intensywną debatę etyczną na temat tego, jak daleko można posunąć się w zastosowaniu tej technologii. Teoretycznie mogłoby to prowadzić do powstania „dzieci projektantów”, które mogłyby mieć cechy intelektualne, sportowe i fizyczne zgodne z cechami określonymi przez rodziców.
Pomijając kwestie etyczne, w listopadzie badania posunęły się jeszcze dalej, kiedy po raz pierwszy przetestowano CRISPR-Cas9 na osobie dorosłej. Brad Maddoo (44 l.) z Kalifornii cierpi na zespół Huntera – nieuleczalną chorobę, która może ostatecznie sprawić, że będzie poruszał się na wózku inwalidzkim. Wstrzyknięto mu miliardy kopii genu korygującego. Minie kilka miesięcy, zanim będziemy mogli stwierdzić, czy zabieg się powiódł.
6. Co było pierwsze - gąbka czy ctenofory? 
Opublikowany w tym roku nowy raport naukowy powinien raz na zawsze położyć kres długotrwałej debacie na temat pochodzenia zwierząt. Według badań gąbki są „siostrami” wszystkich zwierząt na świecie. Wynika to z faktu, że gąbki były pierwszą grupą, która oddzieliła się w trakcie ewolucji od prymitywnego wspólnego przodka wszystkich zwierząt. Stało się to około 750 milionów lat temu.
Wcześniej toczyła się gorąca debata, która skupiała się na dwóch głównych kandydatach: wspomnianych gąbkach i bezkręgowcach morskich zwanych ctenoforami. Podczas gdy gąbki to proste stworzenia, które siedzą na dnie oceanu i żywią się przepuszczaniem i filtrowaniem wody przez swoje ciała, ctenofory są bardziej złożone. Przypominają meduzy, potrafią poruszać się w wodzie, tworzyć świetlne wzory i mają prosty układ nerwowy. Pytanie, który z nich był pierwszy, oznacza pytanie, jak wyglądał nasz wspólny przodek. Uważa się to za kluczowy punkt w śledzeniu naszej historii ewolucyjnej.
Choć wyniki badania śmiało stwierdzały, że sprawa została rozstrzygnięta, zaledwie kilka miesięcy wcześniej opublikowano inne badanie sugerujące, że nasze ewolucyjne „siostry” są ctenoforami. Jest zatem zbyt wcześnie, aby stwierdzić, czy najnowsze wyniki można uznać za na tyle wiarygodne, aby rozwiać wszelkie wątpliwości.
5. Szopy zdały starożytny test na inteligencję
W VI wieku p.n.e. starożytny grecki pisarz Ezop napisał lub zebrał wiele baśni, które obecnie są znane jako Bajki Ezopa. Wśród nich znalazła się bajka „Wrona i dzbanek”, która opisuje, jak spragniona wrona wrzucała kamyki do dzbana, aby podnieść poziom wody, aby mogła się napić.
Kilka tysięcy lat później naukowcy zdali sobie sprawę, że bajka ta opisuje dobry sposób testowania inteligencji zwierząt. Eksperymenty wykazały, że zwierzęta doświadczalne rozumieją przyczynę i skutek. Wrony, podobnie jak ich krewni, gawrony i sójki, potwierdziły prawdziwość bajki. Małpy również zdały egzamin, a w tym roku do listy dodano szopy.
Podczas testu z bajką Ezopa osiem szopów otrzymało pojemniki z wodą, na której powierzchni unosiły się pianki. Poziom wody był zbyt niski, aby go dosięgnąć. Dwóm badanym udało się wrzucić kamienie do pojemnika, aby podnieść poziom wody i uzyskać to, czego chcieli.
Inni uczestnicy badania znaleźli własne, kreatywne rozwiązania, których badacze nigdy się nie spodziewali. Jeden z szopów, zamiast wrzucić kamienie do kontenera, wspiął się na kontener i zaczął się po nim huśtać z boku na bok, aż się przewrócił. W innym teście, w którym zamiast kamieni używano pływających i tonących kulek, eksperci mieli nadzieję, że szopy wykorzystają tonące kulki i odrzucą pływające. Zamiast tego niektóre zwierzęta zaczęły wielokrotnie zanurzać pływającą kulkę w wodzie, aż wznosząca się fala zmyła kawałki pianki o brzegi, ułatwiając ich usunięcie.
4. Fizycy stworzyli pierwszy laser topologiczny 
Fizycy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego twierdzą, że stworzyli nowy typ lasera, laser „topologiczny”, którego wiązka może przyjąć dowolny złożony kształt bez rozpraszania światła. Urządzenie działa w oparciu o koncepcję izolatorów topologicznych (materiałów, które w swojej objętości są dielektrykiem, ale na powierzchni przewodzą prąd), co zostało nagrodzone Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki w 2016 roku.
Zazwyczaj lasery wykorzystują rezonatory pierścieniowe do wzmacniania światła. Są bardziej wydajne niż rezonatory z ostrymi narożnikami. Tym razem jednak zespół badawczy stworzył wnękę topologiczną, wykorzystując kryształ fotoniczny jako zwierciadło. W szczególności wykorzystano dwa kryształy fotoniczne o różnych topologiach, z których jeden był komórką w kształcie gwiazdy w kwadratowej siatce, a drugi był siecią trójkątną z cylindrycznymi otworami powietrznymi. Członek zespołu Boubacar Kante porównał je do bajgla i precla: chociaż oba są chlebami z dziurkami, różna liczba dziurek sprawia, że są inne.
Gdy kryształy znajdą się na właściwym miejscu, wiązka przybiera pożądany kształt. System ten sterowany jest za pomocą pola magnetycznego. Umożliwia zmianę kierunku, w którym emitowane jest światło, tworząc w ten sposób strumień świetlny. Bezpośrednie praktyczne zastosowanie tego może zwiększyć prędkość komunikacji optycznej. Jednak w przyszłości jest to postrzegane jako krok naprzód w tworzeniu komputerów optycznych.
3. Naukowcy odkryli ekscyton 
Fizycy na całym świecie byli bardzo entuzjastycznie nastawieni do odkrycia nowej formy materii zwanej ekscytonem. Forma ta jest kondensatem kwazicząstek, ekscytonów, które stanowią stan związany wolnego elektronu i dziury elektronowej, która powstaje w wyniku utraty elektronu przez cząsteczkę. Co więcej, fizyk teoretyczny z Harvardu, Burt Halperin, przewidział istnienie ekscytonu już w latach 60. XX wieku i od tego czasu naukowcy próbują udowodnić, że miał on rację (lub nie).
Podobnie jak w przypadku wielu ważnych odkryć naukowych, w tym odkryciu było sporo przypadku. Zespół naukowców z Uniwersytetu Illinois, który odkrył ekscyton, w rzeczywistości korzystał z nowej technologii zwanej spektroskopią strat energii wiązki elektronów (M-EELS) — zaprojektowanej specjalnie do identyfikacji ekscytonów. Jednak do odkrycia doszło, gdy badacze przeprowadzali jedynie testy kalibracyjne. Jeden z członków zespołu wszedł do pokoju, podczas gdy wszyscy pozostali patrzyli na swoje ekrany. Powiedzieli, że wykryli „lekki plazmon”, prekursor kondensacji ekscytonowej.
Kierownik badania, profesor Peter Abbamont, porównał odkrycie do bozonu Higgsa – nie będzie ono miało natychmiastowego zastosowania w życiu codziennym, ale pokazuje, że nasze obecne rozumienie mechaniki kwantowej jest na dobrej drodze.
2. Naukowcy stworzyli nanoroboty, które zabijają raka 
Naukowcy z Uniwersytetu w Durham twierdzą, że stworzyli nanoroboty, które potrafią identyfikować komórki nowotworowe i zabijać je w zaledwie 60 sekund. W pomyślnym badaniu przeprowadzonym na uniwersytecie małe roboty potrzebowały od jednej do trzech minut, aby przeniknąć przez zewnętrzną błonę komórki raka prostaty i natychmiast ją zniszczyć.
Nanoroboty są 50 000 razy mniejsze niż średnica ludzkiego włosa. Są aktywowane przez światło i obracają się z prędkością od dwóch do trzech milionów obrotów na sekundę, aby móc przeniknąć przez błonę komórkową. Kiedy dotrą do celu, mogą go zniszczyć lub wprowadzić do niego przydatny środek leczniczy.
Do tej pory nanoroboty testowano jedynie na pojedynczych komórkach, ale zachęcające wyniki skłoniły naukowców do przejścia do eksperymentów na mikroorganizmach i małych rybach. Następnym celem jest przejście do gryzoni, a następnie do ludzi.
1. Asteroida międzygwiazdowa może być obcym statkiem kosmicznym 
Minęło zaledwie kilka miesięcy, odkąd astronomowie z radością ogłosili odkrycie pierwszego obiektu międzygwiazdowego przelatującego przez Układ Słoneczny, asteroidy zwanej „Oumuamua”. Od tego czasu zaobserwowali wiele dziwnych rzeczy, które dzieją się z tym ciałem niebieskim. Czasami zachowywał się tak nietypowo, że naukowcy uważają, że obiekt może okazać się obcym statkiem kosmicznym.
Przede wszystkim niepokojący jest jego kształt. „Oumuamua ma kształt cygara i ma stosunek długości do średnicy wynoszący dziesięć do jednego, czego nigdy nie widziano na żadnej obserwowanej asteroidzie. Początkowo naukowcy myśleli, że to kometa, ale potem zdali sobie sprawę, że nie było tak dlatego, że obiekt nie pozostawił za sobą ogona, gdy zbliżał się do Słońca. Co więcej, niektórzy eksperci twierdzą, że prędkość obrotu obiektu powinna zniszczyć każdą normalną asteroidę. Można odnieść wrażenie, że został stworzony specjalnie do podróży międzygwiezdnych.
Ale jeśli jest stworzony sztucznie, to co to może być? Niektórzy twierdzą, że to obca sonda, inni uważają, że może to być statek kosmiczny, którego silniki uległy awarii i obecnie unosi się w przestrzeni kosmicznej. W każdym razie uczestnicy programów takich jak SETI i BreakthroughListen uważają, że „Oumuamua wymaga dalszych badań, dlatego kierują na nią swoje teleskopy i nasłuchują ewentualnych sygnałów radiowych.
Chociaż hipoteza obcych nie została w żaden sposób potwierdzona, początkowe obserwacje SETI nie prowadziły donikąd. Wielu badaczy pozostaje pesymistą co do prawdopodobieństwa stworzenia obiektu przez kosmitów, ale w każdym razie badania będą kontynuowane.
Często zdarza się, że naukowiec znajduje rzadki artefakt, a następnie spędza dziesięciolecia próbując zrozumieć, co to jest. Wydaje się, że niektóre rzeczy są stworzone specjalnie, aby współczesny człowiek mógł się nad nimi zastanawiać. Pravda.Ru oferuje czytelnikowi listę sześciu najbardziej tajemniczych odkryć, których dokonano w ciągu ostatnich stu pięćdziesięciu lat.
W porównaniu do naszych przodków żyjemy znacznie lepiej. Zamiast małych, zadymionych domków bez kanalizacji mamy wygodne mieszkania, a choroby leczymy nie upuszczaniem krwi czy miażdżeniem żab, ale pigułkami. Jednak pod pewnymi względami starożytni ludzie nas przewyższyli: pozostawili ludzkości zagadki, których naukowcy wciąż nie mogą rozwiązać.
Niektóre rzeczy wydają się być stworzone specjalnie, aby współczesny człowiek mógł się nad nimi zastanawiać. Na przykład, Rękopis Voynicha- starożytna księga napisana około 500 lat temu. Ani autor, ani język tego rękopisu nie zostały dotychczas zidentyfikowane. I nie są to notatki szaleńca – nie! Jest to książka o przejrzystej strukturze, z określoną organizacją i szczegółowymi ilustracjami.
Wydaje się, że język, w którym napisano rękopis Voynicha, jest prawdziwy, jednak nikt wcześniej się z nim nie spotkał. Nie ma żadnych domysłów na temat historii powstania rękopisu. Eksperci wojskowi, kryptografowie, matematycy, lingwiści – nikt nie był nawet na milimetr bliżej rozwiązania. Niektórzy twierdzą, że jest to kod, do którego wystarczy znaleźć klucz i wszystko stanie się jasne, niektórzy twierdzą, że jest to podróbka, napisana specjalnie w celu wyśmiania potomków, a jeszcze inni twierdzą, że jest to wiadomość od istoty pozaziemskiej inteligencja zarejestrowana przez człowieka. Istnieje jednak inna wersja, według której rękopis Voynicha został napisany w języku staroangielskim przez osobę, która miała bardzo niejasne pojęcie o zasadach gramatyki.
Mechanizm z Antykithiry odkryto w 1902 roku na zatopionym starożytnym statku w pobliżu greckiej wyspy Antykithera. Za datę jego powstania uważa się około 100 r. p.n.e. Mechanizm zawiera przekładnie i części z brązu, których nie można było znaleźć w żadnym innym urządzeniu tamtych czasów.
Cel mechanizmu z Antykithiry wciąż nie jest jasny. Dlaczego? Po pierwsze, nie jest jasne, gdzie został wykonany i kto go zaprojektował. Pierwszą rzeczą, która przychodzi na myśl, jest to, że mechanizm został stworzony przez Greków, ponieważ znaleziono go w pobliżu greckiej wyspy. Badacze są jednak skłonni wierzyć, że urządzenie powstało na Sycylii.
Ustalono, że składa się z 82 fragmentów – dzięki prześwietleniu rentgenowskiemu można było zajrzeć do środka i odsłonić ukryte szczegóły. Najbardziej prawdopodobna wersja jest taka, że mechanizm z Antykithiry jest „skrzyżowaniem” kalkulatora i astrolabium, ale nikt nie jest jeszcze w stanie dokładnie powiedzieć, co to jest.
W jednym z regionów Chin, tak odległym, że jest mało prawdopodobne, aby kiedykolwiek mieszkali tam ludzie, znajduje się góra z trzema tajemniczymi trójkątnymi dziurami na szczycie. Są ułożone setki starożytnych rur(dziś zardzewiały) niewiadomego pochodzenia. Część z nich prowadzi w głąb góry, część prowadzi do pobliskiego słonego jeziora. Co jest w tym specjalnego? I fakt, że rury ułożono, sądząc po znaleziskach archeologów, w czasach, gdy ludzie nie umieli jeszcze gotować na ogniu, a o garnkach żeliwnych nawet nie marzyli. Ponadto, mimo że rury mają tysiące lat, nie ma w nich żadnego gruzu, co świadczyłoby o tym, że były używane. Ale kto? W takich miejscach nie da się żyć!
Rozsiane po całej Kostaryce idealnie kuliste kamienie. Niektóre z nich są małe, mają kilka centymetrów średnicy, ale są też takie, które osiągają średnicę 2,5 metra i wagę kilku ton. Nie jest jasne, do czego służyły kamienie obracane przez nieznanych rzemieślników.
Miejscowi mieszkańcy próbowali już samodzielnie rozwikłać tę zagadkę: wysadzili kamienie, myśląc, że znajdą tam złoto, ziarna kawy, a nawet dzieci. Niestety i ach! Piłki niczego takiego nie kryły. Naukowcom udało się jedynie dowiedzieć, że kule są wycinane ze skały wulkanicznej.
Baterie Bagdadu Znaleziono je na terenie starożytnej Mezopotamii. Ich wiek szacuje się na ponad dwa tysiące lat. Są w tym samym wieku co nasz kalendarz. Kiedy archeolodzy natknęli się na nie, początkowo myśleli, że są to po prostu gliniane naczynia do przechowywania żywności. Jednak teoria ta została odrzucona po odkryciu w naczyniach miedzianego pręta. Pamiętając szkolne lekcje fizyki, możemy założyć, że w naczyniach znajdowała się oczywiście ciecz, która wchodząc w interakcję z miedzią wytworzyła na wyjściu ładunek elektryczny. Jeśli to prawda, to znalezisko jest pierwszą znaną baterią.
Wszystko byłoby dobrze, ale po co były te baterie?! Założeń jest niewiele. Niektórzy twierdzą, że starożytni uzdrowiciele używali ich, aby zaimponować swoim pacjentom, inni twierdzą, że za pomocą tych baterii przeprowadzano eksperymenty ze złotem.