Share
Budúci rok sa blíži ku koncu a nastal čas opäť si sadnúť, zložiť naše ruky, zhlboka sa nadýchnuť a pozrieť sa na niektoré z hlavných článkov vedeckých článkov, ktoré sme predtým nevenovali pozornosť. Vedci neustále vytvárajú nové trendy v rôznych oblastiach, ako je nanotechnológia, génová terapia alebo kvantová fyzika, a to vždy otvára nové horizonty..
Nadpisy vedeckých článkov čoraz viac pripomínajú názvy príbehov z časopisov sci-fi. Vzhľadom na to, čo nám 2017 prinieslo, zostáva len tešiť na to, čo prinesie nový rok 2018.
Sponzor: http://www.esmedia.ru/plazma.php: Prenájom plazmových panelov. lacno.
Zdroj: muz4in.net
Vedci vytvorili časové kryštály, pre ktoré sa neuplatňujú zákony časovej symetrie.
Podľa prvého termodynamického zákona je nemožné vytvoriť stroj na trvalý pohyb, ktorý bude fungovať bez dodatočného zdroja energie. Avšak na začiatku tohto roka dokázali fyzici vytvoriť konštrukcie nazývané časové kryštály, ktoré nazývajú túto prácu.
Časové kryštály pôsobia ako prvé skutočné príklady nového stavu hmoty nazývaného "nerovnováha", v ktorom atómy majú premenlivú teplotu a nikdy nie sú v tepelnej rovnováhe. Časové kryštály majú atómovú štruktúru, ktorá sa opakuje nielen vo vesmíre, ale aj v čase, čo im umožňuje udržiavať konštantné oscilácie bez energie. To sa deje aj v stacionárnom stave, čo je najnižší energetický stav, keď je pohyb teoreticky nemožný, pretože vyžaduje energiu.
Takže časové kryštály porušujú zákony fyziky? Presne povedané, nie. Zákon na zachovanie energie funguje iba v systémoch so symetriou v čase, čo znamená, že fyzikálne zákony sú rovnaké všade a vždy. Časové kryštály však porušujú zákony symetrie času a priestoru. A nielen oni. Magnety sú tiež niekedy považované za prírodné asymetrické objekty, pretože majú severný a južný pól..
Ďalším dôvodom, prečo časové kryštály neporušujú zákony termodynamiky, je to, že nie sú úplne izolované. Niekedy je potrebné, aby boli "tlačené" - to znamená, aby poskytli vonkajší impulz, po prijatí ktorých už začnú znova a znova meniť svoje štáty. Je možné, že v budúcnosti tieto kryštály nájdu široké uplatnenie v oblasti prenosu a ukladania informácií v kvantových systémoch. Môžu hrať rozhodujúcu úlohu v kvantovej výpočtovej technike..
Živé Dragonfly Wings
V encyklopédii Merriam-Webster sa uvádza, že krídlo je pohyblivým prídavkom peria alebo membrán, ktoré používajú vtáky, hmyz a netopiere na let. Nemusí to byť nažive, ale entomológovia z univerzity v Kielu v Nemecku urobili nejaké prekvapujúce objavy, ktoré naznačujú inak - aspoň pre niektoré vážky..
Hmyz dýcha cez tracheálny systém. Vzduch vstúpi do tela cez otvory nazývané spiracles. Potom prechádza komplexnou tracheálnou sieťou, ktorá dodáva vzduch všetkým bunkám tela. Avšak samotné krídla sa skladajú takmer úplne z mŕtvej tkaniny, ktorá vysušuje a stáva sa priesvitným alebo pokrytým farebnými vzormi. Oblasti mŕtveho tkaniva prenikajú pruhy a sú to jediné zložky krídla, ktoré sú súčasťou respiračného systému..
Avšak, keď sa entomológ Rainer Guillermo Ferreira pozrel na krídlo samčekového zenitopterského draka prostredníctvom elektrónového mikroskopu, videl drobné vetvené tracheálne rúrky. Toto bolo prvýkrát, čo bolo podobné v krídle hmyzu. Bude potrebné vykonať veľa výskumov, aby ste zistili, či je tento fyziologický znak vnútorný len pre tento druh, alebo ho možno nájsť v iných vážkoch alebo dokonca v inom hmyzu. Je dokonca možné, že ide o jedinú mutáciu. Prítomnosť bohatých rezerv kyslíka môže vysvetliť svetlé komplexné modré vzory charakteristické pre kriedy Zenithoptera vážky, ktoré neobsahujú modrý pigment.
Starý dinosaur krvný roztoč vo vnútri
Často nájdeme úžasné veci uchované vo vnútri jantáru, ale tento rok nám dali super cenu. Vedci z Mjanmarska objavili kúsky jantáru, ktoré sú staré 99 miliónov rokov a vo vnútri obsahovali parazity podobajúce sa moderným roztočom. Jeden z nich sa zapletol do červenej červenej dinosaury, ďalšie dve sa nachádzali v kusi dinosaurového hniezda a štvrtý bol naplnený dinosaurovou krvou vo vnútri.
To samozrejme spôsobilo, že ľudia okamžite vymýšľali scenáre z Jurského parku a možnosť použitia krvi na obnovu dinosaurov. Bohužiaľ, to sa nestane čoskoro, pretože nie je možné extrahovať vzorky DNA z nájdených kúskov jantáru. Diskusie o tom, ako dlho môže molekula DNA vydržať, sa ešte neskončila, ale aj podľa najoptimistickejších odhadov a za najoptimálnejších podmienok ich životnosť nepresahuje niekoľko miliónov rokov..
Ale aj keď kliešť, nazvaný Deinocrotondraculi ("The Terrible Dracula"), nepomohol obnoviť dinosaury, stále zostáva extrémne nezvyčajným nálezom. Teraz vieme nielen, že staré kliešte boli nájdené u pernatých dinosaurov, ale tiež že infikovali aj hniezda dinosaura..
Modifikácia génov dospelých
K dnešnému dňu vrcholom génovej terapie sú "krátke palindromické opakovania, pravidelne usporiadané v skupinách" alebo CRISPR (z anglických klastrov pravidelne prerušované krátke palindromické opakovania). Skupina DNA sekvencií, ktoré v súčasnosti tvoria základ technológie CRISPR-Cas9, môže teoreticky zmeniť ľudskú DNA navždy..
V roku 2017 urobil rozhodujúci krok vpred genetické inžinierstvo - po tom, čo tím z Proteomického výskumného centra v Pekingu oznámil, že úspešne použil CRISPR-Cas9 na odstránenie patogénnych mutácií životaschopných ľudských embryí. Iný tím, od institútu Francis Crick v Londýne, išiel opačným smerom a po prvýkrát túto technológiu použil na zámerné vytvorenie mutácií v ľudských embryách. Najmä "vypol" gén, ktorý podporuje vývoj embryí v blastocyst.
Štúdie ukázali, že technológia CRISPR-Cas9 funguje - a celkom úspešne. To však viedlo k intenzívnej etickej diskusii o tom, ako ďaleko môžete využiť túto technológiu. Teoreticky by to mohlo viesť k "návrhárskym deťom", ktoré môžu mať intelektuálne, atletické a fyzické charakteristiky v súlade s vlastnosťami, ktoré dali rodičia..
Odstránením etiky v novembri tohto roka výskum prešiel ešte ďalej, keď bol CRISPR-Cas9 prvý testovaný na dospelého. 44-ročný Brad Maddu z Kalifornie trpí Hunterovým syndrómom, nevyliečiteľnou chorobou, ktorá ho môže nakoniec priviesť na invalidný vozík. Bol mu injikovaný miliardy kópií korekčného génu. Bude to niekoľko mesiacov predtým, ako môžete zistiť, či bol postup úspešný..
Čo sa stalo predtým - špongia alebo hrebeňová želé?
Nová vedecká správa, ktorá bola uverejnená v roku 2017, by mala raz a navždy ukončiť dlhotrvajúcu rozpravu o pôvode zvierat. Podľa štúdie sú špongie "sestrami" všetkých zvierat na svete. To je spôsobené tým, že huby boli prvou skupinou, ktorá sa v procese vývoja oddelila od primitívneho spoločného predka všetkých zvierat. Stalo sa to pred 750 miliónmi rokmi..
Predtým sa rozohnali diskusie, ktoré sa rozpadali na dvoch hlavných kandidátov: vyššie uvedené huby a morské bezstavovce nazývané ctenofory. Zatiaľ čo huby sú najjednoduchšie stvorenia, ktoré sedia na dno oceánu a kŕmia tým, že prechádzajú a filtrujú vodu cez svoje telo, ktenofóry sú zložitejšie. Majú podobnú medúzu, môžu sa pohybovať vo vode, vytvárať ľahké vzory a mať najjednoduchší nervový systém. Otázka, ktorá z nich bola prvá, je otázka, ako naša spoločná predka vyzerala. Toto sa považuje za kľúčový bod pri sledovaní histórie nášho vývoja..
Hoci výsledky štúdie tvrdia, že problém bol vyriešený, len niekoľko mesiacov predtým bola publikovaná ďalšia štúdia, v ktorej sa uvádza, že naše evolučné "sestry" sú ctenofory. Preto je príliš skoro povedať, že nedávne výsledky možno považovať za dostatočne spoľahlivé na potlačenie akýchkoľvek pochybností..
Mäkkýši prešli starodávnym testom inteligencie
V šiestom storočí pred nl, staroveký grécky spisovateľ Aesop napísal alebo zhromaždil mnoho bájok, ktoré sú dnes známe ako "Aesopove bájky". Medzi nimi bola aj bábka nazvaná "Vrana a džbán", ktorá opisuje, ako chcel vrana piť, hodil kamienky na džbán, aby zvýšil hladinu vody a napokon sa opil.
Niekoľko tisíc rokov neskôr vedci uvedomili, že táto bajka popisuje dobrý spôsob testovania inteligencie zvierat. Pokusy ukázali, že experimentálne zvieratá chápu príčinu a následok. Vrány, podobne ako ich príbuzní, rojky a jays, potvrdili pravdu o bájke. Opice absolvovali tento test, navyše v tomto roku boli do zoznamu pridané mývalky.
Počas testu dostali mývali močiare kontajnery s vodou na povrchu Aesopu, na povrchu ktorého sa plavalo marshmallow. Hladina vody bola príliš nízka na dosiahnutie. Dva z predmetov úspešne vyhodili kamene do nádrže, aby zvýšili hladinu vody a získali požadované množstvo.
Ostatné subjekty našli svoje vlastné kreatívne riešenia, ktoré výskumníci neočakávali. Jeden z mývalov, namiesto toho, aby hádzal kamene do nádrže, vyliezol do nádrže a začal sa kývať zo strany na stranu, až kým nezrazil. V ďalšom teste s použitím plávajúcich a potopených guličiek namiesto kameňov experti dúfali, že mývalí používajú potápajúce sa gule a zbavujú plávajúce gule. Namiesto toho niektoré zvieratá opakovane namočili plávajúcu guľu do vody, až kým nevlnená vlna nehromadila kúsky marshmallow do dosky, čo uľahčilo ich odstránenie..
Fyzici vytvorili prvý topologický laser
Fyzici z Kalifornskej univerzity v San Diegu tvrdia, že vytvorili nový typ lasera - "topologický", ktorého lúč môže mať akúkoľvek zložitú formu bez rozptýlenia svetla. Prístroj pracuje na základe koncepcie topologických izolátorov (materiály, ktoré sú dielektrikum vo svojom objeme, ale prenášajú prúd na povrchu), ktorý získal Nobelovu cenu za fyziku v roku 2016.
Obvykle sa používajú lasery na amplifikáciu rezonátorov ľahkého prstenca. Sú efektívnejšie ako rezonátory s ostrými rohmi. Tentoraz však výskumný tím vytvoril topologickú dutinu pomocou fotonického kryštálu ako zrkadla. Konkrétne boli použité dva fotonické kryštály s rôznymi topológiami, z ktorých jedna bola hviezdicovitá bunka v štvorcovej mriežke a druhá trojuholníková mriežka s valcovými vzduchovými otvormi. Člen tímu Bubacar Kante ich porovnal s bagelom a pretlakom: hoci sú obaja chlebami s otvormi, rôzny počet otvorov ich robí odlišnými.
Akonáhle sú kryštály na správnom mieste, lúč nadobúda požadovaný tvar. Tento systém je riadený magnetickým poľom. Umožňuje vám zmeniť smer, ktorým sa vyžaruje svetlo, čím vytvoríte svetelný tok. Priama praktická aplikácia môže zvýšiť rýchlosť optickej komunikácie. Avšak v perspektíve sa to považuje za krok vpred vo vytváraní optických počítačov..
Vedci objavili excitónium
Fyzikovia celého sveta reagovali s veľkým nadšením objavu novej formy hmoty nazývanej excitónium. Táto forma je kondenzát kvasipartikelov, excitónov, ktoré sú väzbovým stavom voľného elektrónu a elektrónového otvoru, ktorý vzniká v dôsledku straty elektrónu molekulou. Navyše, teoretický fyzik z Harvardu Bert Halperin predpovedal existenciu excitónia už v šesťdesiatych rokoch minulého storočia a odvtedy sa vedci pokúsili dokázať jeho pravdu (alebo nesprávne).
Podobne ako veľa dôležitých vedeckých objavov bolo v tomto objave veľké množstvo náhodnosti. Tím výskumníkov z Illinoisskej univerzity, ktorý objavil excitónium, vlastne zvládol novú technológiu nazývanú elektrónová toková spektroskopia (M-EELS), vytvorená špeciálne na identifikáciu excitónov. Objav sa však uskutočnil, keď vedci vykonali iba kalibračné testy. Jeden člen tímu vstúpil do miestnosti, zatiaľ čo všetci ostatní sledovali obrazovky. Povedali, že fixovali "svetlý plazmón", predchodca excitónovej kondenzácie.
Vedúci výskumu, profesor Peter Abbamonte, porovnal tento objav s bosonom Higgsa - nebude sa používať priamo v reálnom živote, ale ukazuje, že naše súčasné chápanie kvantovej mechaniky je na správnej ceste..
Vedci vytvorili nanoroboty, ktoré zabíjajú rakovinu
Výskumníci z Durhamskej univerzity tvrdia, že vytvorili nanoroboty, ktoré dokážu detekovať rakovinové bunky a zabiť ich za pouhých 60 sekúnd. V priebehu úspešného testu, ktorý sa uskutočnil na univerzite, trvalo jedno až tri minúty drobné roboty, aby prenikli do vonkajšej membrány do rakovinovej bunky prostaty a okamžite ju zničili.
Nanoroboty 50 000 krát menšie ako priemer ľudského vlasu. Sú aktivované svetlom a otáčajú sa rýchlosťou 2 až 3 milióny otáčok za sekundu, aby mohli preniknúť do bunkovej steny. Keď dosiahnu svoj cieľ, môžu buď zničiť, alebo injikovať do neho užitočnú terapeutickú látku..
Až doteraz boli nanoroboty testované len na jednotlivých bunkách, ale povzbudivé výsledky viedli vedcov k prechodu na experimenty s mikroorganizmami a malými rybami. Ďalším cieľom je ísť na hlodavce a potom na ľudí..
Medzihviezdny asteroid môže byť cudzí kozmická loď
Bolo to len pár mesiacov odvtedy, čo astronómovia šťastne oznámili objav prvého medzihviezdneho objektu lietajúceho cez slnečnú sústavu - asteroid nazvaný Oumuamua. Odvtedy pozorovali veľa zvláštnych vecí, ktoré sa dejú tomuto nebeskému telu. Niekedy sa to tak nezvyčajne správalo, že vedci veria, že objekt sa môže ukázať ako mimozemská kozmická loď..
Po prvé, jeho tvar je alarmujúci. Oumuamua má tvar cigary s pomerom dĺžky k priemeru ako desať k jednému, čo nebolo nikdy pozorované v žiadnom z pozorovaných asteroidov. Spočiatku vedci mysleli, že ide o kométu, ale potom si uvedomili, že tomu tak nie je, pretože objekt neopustil chvost za ním, keď sa blížil k Slnku. Niektorí odborníci navyše tvrdia, že rýchlosť otáčania objektu by mala zničiť akýkoľvek bežný asteroid. Zdá sa, že bola špeciálne vytvorená pre medzihviezdne cesty.
Ak je však umelo vytvorené, čo by mohlo byť? Niektorí hovoria, že ide o cudziu sondu, iní sa domnievajú, že to môže byť kozmická loď, ktorej motory prišli k poruche a teraz sa pohybuje priestorom. V každom prípade účastníci programov ako sú SETI a BreakthroughListen veria, že Oumuamua vyžaduje ďalší výskum, preto sa zameriavajú na svoje ďalekohľady a počúvajú všetky rádiové signály..
Zatiaľ čo mimozemská hypotéza nebola potvrdená, počiatočné SETI pozorovania sa nestali ničím. Mnohí vedci sú stále pesimistični, pokiaľ ide o šance, že objekt môže byť vytvorený cudzincami, ale v každom prípade bude výskum pokračovať..
Legal Technique