Доказательство теории столетней давности, новые планеты и прорывы в области биологии — 2016 год был богат на выдающиеся научные открытия. Редактор научно-популярного альманаха metkere.com Илья Кабанов выбрал самые интересные из них.
Волны года
Готов поспорить, что много веков спустя наши потомки будут помнить 2016 год не из-за смертей известных людей или политических неурядиц, — 2016-й останется в истории как год, когда подтвердилось одно из важнейших предсказаний Эйнштейна, сделанное сто лет назад: оказывается, движущиеся массы вызывают возмущение пространства-времени, которое существует независимо от исходных масс.
Принятый научный термин — гравитационные волны — вполне метафоричен и позволяет обывателям понять суть сложной научной концепции с помощью собственного повседневного опыта. Представьте, что вы бросаете в воду камень, — в нашем примере он представляет массу, например слияние двух черных дыр. Упав в воду, камень вызывает рябь на ее поверхности — эти волны, представляющие, собственно, рябь пространства-времени, распространяются независимо от вызвавшего их объекта.
Когда произошло замеченное нами теперь слияние двух черных дыр, жизнь на нашей планете существовала только в виде одноклеточных организмов, которые еще даже не освоили половое размножение.
Гравитационные волны проходят через Вселенную со скоростью света — источник, вызвавший распространение волны, которое ученые зафиксировали прошлой осенью и сделали достоянием общественности в феврале этого года, расположен в 1,3 миллиарда световых лет от Земли. Когда произошло замеченное нами теперь слияние двух черных дыр, жизнь на нашей планете существовала только в виде одноклеточных организмов, которые еще даже не освоили половое размножение. Поистине космический масштаб.
Экспериментальное подтверждение существование гравитационных волн доказало, что человечество более-менее правильно понимает суть происходящих во Вселенной процессов, а значит, мы на верном пути и новые удивительные открытия ждут впереди.
Число года
К слову о космическом масштабе: сколько планет в Солнечной системе? Если вы считаете, что планет девять, значит, либо пропустили все важные астрономические новости последнего десятилетия, либо очень внимательно следили за ними в 2016 году.
Большую часть XX века мы считали Плутон девятой планетой от Солнца. Но в 2005 году астроном Майкл Браун открыл новый объект за орбитой Нептуна, названный позже Эридой. Эрида оказалась чуть больше (или, по крайней мере, сопоставимой) с Плутоном, а после нее были открыты и другие транснептуновые объекты. Астрономическое сообщество оказалось перед выбором: считать их всех планетами или принять новое определение планет. Выбрали второе: с 2006 года к планетам стали относить только тела, вращающиеся вокруг Солнца по индивидуальной орбите, без многочисленных соседей. Так в праве называться планетами было отказано Плутону, Эриде и другим телам за орбитой Нептуна, который теперь считался последней, восьмой планетой Солнечной системы.
вращающиеся вокруг Солнца на большем расстоянии до него, чем Нептун
Впрочем, на этом научная мысль не остановилась: в удаленных частях нашей звездной системы наблюдались аномалии, которые позволяли предположить, что девятая планета все же существует. В 2016 году все тот же Майкл Браун вместе со своим молодым коллегой Константином Батыгиным высказал гипотезу о существовании планеты с массой намного больше земной, которая должна находиться от Солнца в 20 раз дальше, чем Нептун. Расчеты астрономов выглядят убедительно, но для их подтверждения нужно провести непосредственные наблюдения «Планеты X», поэтому гипотезу Брауна — Батыгина мы помещаем в открытия года авансом. В любом случае, такие новости привлекают массовый интерес к астрономии и, возможно, вдохновят будущие поколения исследователей.
Экзопланета года
В отличие от гипотетической девятой планеты Солнечной системы, экзопланета Проксима Центавра b, открытая в 2016 году, совершенно реальна. Звезда Проксима Центавра — ближайшая к Земле, она находится всего в 4,2 световых лет от нас. Вращающаяся вокруг нее планета Проксима Центавраb сопоставима по размеру с нашей планетой и, что самое важное, находится в пределах зоны обитаемости своей звезды. Это означает, что на поверхности ближайшей к нам экзопланеты может находиться жидкая вода. Разумеется, условия для существования воды еще не означают того, что на планете есть жизнь, но такое открытие — буквально по соседству с нами — точно станет дополнительным стимулом для поисков внеземной жизни.
Пока же Проксима Центавра b является поводом для смелых гипотез относительно того, как могли бы выглядеть формы жизни на ней. Ученые, в частности, предположили, что для защиты от ультрафиолетовых вспышек звезды, которая более активна, чем Солнце, живые организмы на планете должны использовать флуоресценцию, как делают некоторые коралловые полипы.
планета, вращающаяся вокруг другой звезды, чем Солнце
Поверхность планеты Проксима Центавра b. Иллюстрация: Caltech/R. Hurt (IPAC)
Эмбрион года
Ученые из Кембриджского университета в 2016 году в лабораторных условиях поддерживали живым человеческий эмбрион в течение тринадцати дней. Достигнутая исследователями продолжительность жизни эмбриона почти в два раза превышает прежние результаты. Почему это важно? Раньше ученым приходилось имплантировать эмбрион в матку не позднее седьмого дня после оплодотворения яйцеклетки, что исключало возможность непосредственного наблюдения за развитием плода на более поздних стадиях. Удвоив срок жизни эмбриона в лаборатории, исследователи смогут изучать, какие изменения происходят в нем на клеточном и молекулярном уровнях. Полученные результаты в будущем позволят повысить эффективность искусственного оплодотворения.
Пока у исследователей не было инструментов продления жизнеспособности эмбриона дольше недели, ограничение мало кого волновало, но теперь могут появиться предложения увеличить законодательный лимит.
Достижение британских ученых уже стало поводом для этических дебатов. Сейчас британские законы запрещают выращивать эмбрион в лаборатории более двух недель. Пока у исследователей не было инструментов продления жизнеспособности эмбриона дольше недели, это ограничение мало кого волновало, но теперь могут появиться предложения увеличить законодательный лимит. Это, в свою очередь, непременно вызовет вопросы о том, этично ли проводить эксперименты с человеческими эмбрионами, которые старше двух недель.
Сюрприз года
В 2016 году ученые потратили много времени на изучение обезьян — полагаю, окончательно разочаровавшись в людях. Один из самых интересных экспериментов соединяет элементы биологии и реалити-шоу, ставя в процессе сложные вопросы об уникальности человека.
Долгое время ученые считали, что так называемая теория сознания, то есть способность воспринимать переживания других существ, является типично человеческой чертой. Мы думаем о том, что думают другие люди: каковы их намерения, ожидания и убеждения, в том числе ложные. Оказалось, обезьяны тоже могут проявлять это качество. Наиболее наглядно это продемонстрировала в 2016 году американо-японская команда ученых.
Мы думаем о том, что думают другие люди: каковы их намерения, ожидания и убеждения, в том числе ложные. Оказалось, обезьяны тоже могут проявлять это качество.
Человекообразные обезьяны любят драму не меньше людей. Они с удовольствием следят за конфликтами между индивидами и с любопытством ждут развития событий. В ходе эксперимента ученые сняли фильм, который затем показывали подопытным обезьянам, отслеживая движение их глаз. В фильме человек в костюме обезьяны отбирает камень у другого человека и прячет его под одну из стоящих тут же коробок. Обезьяна-зритель внимательно следит за происходящим. Второй человек уходит, после чего герой в обезьяньем костюме сначала перепрятывает, а потом вообще уносит камень.
Человек, у которого отобрали камень, возвращается и пытается вернуть камень. Внимание, вопрос: к какой коробке потянется человек? Логично предположить, что к той, под которую, по его мнению, противник спрятал камень. Судя по движению глаз обезьян, они считают так же: когда человек возвращался, обезьяны смотрели на эту коробку — то есть они понимали ложные ожидания героя фильма.
Видео: YoutubeВ другом исследовании 2016 года ученые доказали, что голосовой аппарат макак способен воспроизводить звуки человеческой речи. Анатомическое строение не мешает этому, а не разговаривают обезьяны по другой причине — вероятно, из-за отсутствия нейронных механизмов, обеспечивающих контроль голосовых связок.
Получается, что обезьяны намного ближе к нам, чем мы предполагали: и анатомическая способность говорить, и способность воспринимать чужие переживания должны были присутствовать у наших последних общих предков.
published on according to the materials
Запись взята с сайта .
Комментарии (0)