Share
Zbliża się koniec roku, a czas znów usiąść, złożyć ręce, wziąć głęboki oddech i spojrzeć na nagłówki artykułów naukowych, na które być może wcześniej nie zwracaliśmy uwagi. Naukowcy nieustannie tworzą nowe osiągnięcia w różnych dziedzinach, takich jak nanotechnologia, terapia genowa czy fizyka kwantowa, co zawsze otwiera nowe horyzonty..
Nagłówki artykułów naukowych w coraz większym stopniu przypominają tytuły opowiadań z magazynów science fiction. Biorąc pod uwagę, co przyniosło nam rok 2017, pozostaje nam tylko czekać na to, co przyniesie nowy 2018 rok.
Sponsor postu: http://www.esmedia.ru/plazma.php: Wypożyczanie paneli plazmowych. Niedrogo.
Źródło: muz4in.net
Naukowcy stworzyli tymczasowe kryształy, dla których nie mają zastosowania prawa symetrii czasu.
Zgodnie z pierwszą zasadą termodynamiki niemożliwe jest stworzenie perpetuum mobile, który będzie działał bez dodatkowego źródła energii. Jednak na początku tego roku fizycy byli w stanie stworzyć konstrukcje zwane tymczasowymi kryształami, które nazywają to tezą.
Kryształy temporalne działają jak pierwsze prawdziwe przykłady nowego stanu materii, zwane "nierównowagą", w którym atomy mają zmienną temperaturę i nigdy nie są ze sobą w równowadze termicznej. Kryształy temporalne mają strukturę atomową, która powtarza się nie tylko w przestrzeni, ale także w czasie, co pozwala im utrzymać stałe oscylacje bez energii. Dzieje się tak nawet w stanie stacjonarnym, który jest stanem najniższej energii, gdy ruch jest teoretycznie niemożliwy, ponieważ wymaga energii.
Więc, czy kryształy czasu naruszają prawa fizyki? Ściśle mówiąc, nie. Prawo zachowania energii działa tylko w systemach z czasowym symetryczny, co oznacza, że prawa fizyki są takie same wszędzie i zawsze. Tymczasowe kryształy naruszają prawa symetrii czasu i przestrzeni. I nie tylko oni. Magnesy są czasami uważane za naturalne obiekty asymetryczne, ponieważ mają biegun północny i południowy..
Innym powodem, dla którego kryształy czasowe nie naruszają praw termodynamiki, jest fakt, że nie są one całkowicie izolowane. Czasami trzeba je "popchnąć" - to jest dać impuls zewnętrzny, po otrzymaniu którego będą już od czasu do czasu zmieniać swoje stany. Jest możliwe, że w przyszłości kryształy te znajdą szerokie zastosowanie w dziedzinie transmisji i przechowywania informacji w systemach kwantowych. Mogą odgrywać decydującą rolę w komputerach kwantowych..
Live Dragonfly Wings
Encyklopedia Merriam-Webster stwierdza, że skrzydło jest ruchomym dodatkiem piór lub membran używanych przez ptaki, owady i nietoperze do lotu. Nie musi być żywy, ale entomolodzy z Uniwersytetu w Kilonii w Niemczech dokonali zaskakujących odkryć, które sugerują inaczej - przynajmniej dla niektórych ważek..
Owady oddychają przez system tchawicy. Powietrze wnika do ciała przez otwory zwane spirakulami. Następnie przechodzi przez złożoną sieć tchawicy, która dostarcza 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 smug przenikających martwe tkanki i są to jedyne składniki skrzydła, które są częścią układu oddechowego..
Jednakże, gdy entomolog Rainer Guillermo Ferreira spojrzał na skrzydło męskiego ważka Zenithoptera przez mikroskop elektronowy, zobaczył małe rozgałęzione rurki intubacyjne. To był pierwszy raz, kiedy coś podobnego było widać w skrzydle owada. Potrzeba wielu badań, aby określić, czy ta cecha fizjologiczna jest nieodłączna tylko dla tego gatunku, czy może być znaleziona w innych ważkach lub nawet w innych owadach. Jest nawet możliwe, że jest to pojedyncza mutacja. Obecność obfitych rezerw tlenu może wyjaśniać jasne, złożone niebieskie wzory charakterystyczne dla skrzydeł ważek Zenithoptera, które nie zawierają niebieskiego pigmentu.
Starożytna krew dinozaura wewnątrz
Często odnajdujemy niesamowite rzeczy zachowane w bursztynie, ale ten rok dał nam super nagrodę. Naukowcy z Birmy odkryli kawałki bursztynu, które mają 99 milionów lat, a w ich wnętrzu znajdowały się pasożyty podobne do współczesnych roztoczy. Jedna z nich zaplątała się w czerwoną dinozaura, dwie znalazły się w kawałku gniazda dinozaura, a czwarta była wypełniona krwią dinozaura w środku.
To oczywiście spowodowało, że ludzie natychmiast pomyśleli o scenariuszach z Parku Jurajskiego i możliwości wykorzystania krwi do odtworzenia dinozaurów. Niestety, nie stanie się to wkrótce, ponieważ niemożliwe jest wydobycie próbek DNA z znalezionych kawałków bursztynu. Dyskusje na temat tego, jak długo cząsteczka DNA może wytrzymać, wciąż nie są zakończone, ale nawet najbardziej optymistycznymi szacunkami iw najbardziej optymalnych warunkach ich żywotność wynosi nie więcej niż kilka milionów lat..
Ale mimo, że kleszcz o nazwie Deinocrotondraculi ("The Terrible Dracula"), nie pomógł przywrócić dinozaurów, nadal pozostaje niezwykle niezwykłym znaleziskiem. Teraz wiemy nie tylko, że pradawne kleszcze znaleziono u piskląt dinozaurów, ale także że zakażały nawet gniazda dinozaurów..
Modyfikacja genów dorosłych
Do chwili obecnej szczytem terapii genowej są "krótkie powtórzenia palindromiczne, regularnie układane w grupach" lub CRISPR (z angielskiego klastrowanego regularnie przeplatane krótkie powtórzenia palindromiczne). Rodzina sekwencji DNA, która obecnie stanowi podstawę technologii CRISPR-Cas9, może teoretycznie zmienić ludzki DNA na zawsze..
W 2017 r. Inżynieria genetyczna dokonała decydującego kroku naprzód - po tym, jak zespół z Proteomic Research Center w Pekinie ogłosił, że z powodzeniem zastosował CRISPR-Cas9 w celu wyeliminowania patogennych mutacji żywych ludzkich embrionów. Inny zespół z Francis Crick Institute w Londynie poszedł w odwrotną stronę i po raz pierwszy użył tej technologii do celowego tworzenia mutacji w ludzkich embrionach. W szczególności "wyłączyli" gen, który promuje rozwój zarodków w blastocysty.
Badania wykazały, że technologia CRISPR-Cas9 działa - i całkiem skutecznie. Jednak doprowadziło to do intensywnej debaty etycznej dotyczącej tego, jak daleko można się posunąć w używaniu tej technologii. Teoretycznie może to prowadzić do "dzieci-projektantów", którzy mogą mieć cechy intelektualne, sportowe i fizyczne, zgodnie z cechami podanymi przez rodziców..
Odrzucając etykę, w listopadzie tego roku badania poszły jeszcze dalej, kiedy CRISPR-Cas9 został po raz pierwszy przetestowany na dorosłych. 44-letni Brad Maddu z Kalifornii cierpi na syndrom Huntera, nieuleczalną chorobę, która może ostatecznie doprowadzić go do wózka inwalidzkiego. Został on wstrzyknięty miliardami kopii genu korekcyjnego. To będzie kilka miesięcy, zanim będziesz mógł ustalić, czy procedura zakończyła się pomyślnie..
Co się stało wcześniej - gąbka lub żelki?
Nowy raport naukowy, który został opublikowany w 2017 r., Powinien raz na zawsze położyć kres długoletniej 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 procesie ewolucji od prymitywnego wspólnego przodka wszystkich zwierząt. Stało się to około 750 milionów lat temu..
Wcześniej były gorące debaty, które sprowadzały się do dwóch głównych kandydatów: wyżej wymienionych gąbek i bezkręgowców morskich zwanych ctenoforami. Podczas gdy gąbki są najprostszymi stworzeniami, które znajdują się na dnie oceanu i są karmione przez przepuszczanie i filtrowanie wody przez ich ciała, ctenofory są bardziej złożone. Przypominają one meduzę, mogą poruszać się w wodzie, mogą tworzyć wzorce świetlne i mają najprostszy układ nerwowy. Pytanie, który z nich był pierwszy, to pytanie, jak wyglądał nasz wspólny przodek. Jest to uważane za kluczowy punkt śledzenia historii naszej ewolucji..
Chociaż wyniki badań odważnie stwierdzają, że problem został rozwiązany, kilka miesięcy wcześniej opublikowano kolejne badanie, stwierdzające, że nasze "siostry" ewolucyjne są ctenoforami. Dlatego jest zbyt wcześnie, aby mówić, że ostatnie wyniki można uznać za wystarczająco wiarygodne, aby rozwiać wszelkie wątpliwości..
Szopy pracze przeszły starą próbę inteligencji
W VI wpne starożytni pisarze greccy Aesop napisali lub zebrali wiele baśni, zwanych obecnie "bajkami Ezopa". Wśród nich była bajka "Wrona i dzbanek", która opisuje, w jaki sposób kruk chciał się napić, rzucił kamyki w dzbanek, aby podnieść poziom wody iw końcu się upił.
Kilka tysięcy lat później naukowcy zdali sobie sprawę, że ta bajka opisuje dobry sposób na sprawdzenie 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 ten test, ponadto w tym roku do listy dodano szopy.
Podczas testu osiem szopów otrzymało pojemniki z wodą na powierzchni Ezopa, a na jego powierzchni unosiła się woda. Poziom wody był zbyt niski, by sięgnąć. Dwóch z badanych z powodzeniem wrzuciło kamienie do zbiornika, aby podnieść poziom wody i uzyskać pożądany poziom.
Inni badacze znaleźli własne kreatywne rozwiązania, których naukowcy się nie spodziewali. Jeden z szopów, zamiast wrzucać kamienie do zbiornika, wspiął się na czołg i zaczął kołysać się z boku na bok, aż się przewrócił. W innym teście, używając pływających i tonących kulek zamiast kamieni, eksperci mieli nadzieję, że szopy będą używać tonących kul i odrzucą pływające kule. Zamiast tego niektóre zwierzęta wielokrotnie zanurzały pływającą kulę w wodzie, aż wschodząca fala przybiła kawałki z pianki na deski, co ułatwiło ich usunięcie..
Fizycy stworzyli pierwszy laser topologiczny
Fizycy z University of California w San Diego twierdzą, że stworzyli nowy rodzaj lasera - "topologiczny", którego wiązka może przybrać dowolną złożoną postać bez rozpraszania światła. Urządzenie działa w oparciu o koncepcję izolatorów topologicznych (materiałów, które są dielektrykami w ich objętości, ale przenoszą prąd na powierzchni), które zdobyły nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 2016 r..
Zazwyczaj w laserach do amplifikacji lekkich rezonatorów pierścieniowych. Są bardziej skuteczne niż rezonatory z ostrymi narożnikami. Jednak tym razem zespół badawczy stworzył topologiczne wgłębienie za pomocą kryształu fotonicznego jako lustra. W szczególności zastosowano dwa kryształy fotoniczne o różnych topologiach, z których jeden był gwiazdą w kształcie kwadratu w kwadratowej sieci, a drugi - trójkątną siatką z cylindrycznymi otworami wentylacyjnymi. Członek drużyny Bubacar Kante porównał je do bajgla i precla: chociaż są one zarówno chlebem z dziurami, różna liczba otworów czyni je innymi.
Gdy kryształy znajdują się we właściwym miejscu, wiązka przyjmuje pożądany kształt. Ten system jest kontrolowany przez pole magnetyczne. Pozwala na zmianę kierunku emitowanego światła, tworząc w ten sposób strumień świetlny. Bezpośrednie praktyczne zastosowanie tego może zwiększyć szybkość komunikacji optycznej. Jednak z perspektywy jest to postrzegane jako krok naprzód w tworzeniu komputerów optycznych..
Naukowcy odkryli ekscytonium
Fizycy całego świata zareagowali z wielkim entuzjazmem na odkrycie nowej formy materii zwanej ekscytonem. Ta forma jest kondensatem kwazocząstek, ekscytonów, które są związanym stanem wolnego elektronu i dziury elektronowej, która powstaje w wyniku utraty elektronu przez cząsteczkę. Co więcej, teoretyczny fizyk z Harvardu Bert Halperin przewidział istnienie ekscytonu już w latach 60. XX wieku i od tego czasu naukowcy próbowali udowodnić, że jest on dobry (lub zły).
Podobnie jak wiele ważnych odkryć naukowych, w tym odkryciu było sporo przypadkowości. Zespół naukowców z University of Illinois, który odkrył ekscyton, opanował nową technologię nazywaną spektroskopią strumienia elektronowego (M-EELS), stworzoną specjalnie w celu identyfikacji ekscytonów. Jednak odkrycie miało miejsce, gdy naukowcy przeprowadzili tylko testy kalibracyjne. Jeden z członków zespołu wszedł do pokoju, podczas gdy wszyscy inni obserwowali ekrany. Powiedzieli, że naprawili "jasny plazmon", prekursor kondensacji ekscytonu.
Kierownik badań, profesor Peter Abbamonte, porównał to odkrycie z bozonem Higgsa - nie będzie on używany bezpośrednio w prawdziwym życiu, ale pokazuje, że nasze obecne rozumienie mechaniki kwantowej jest na właściwej drodze..
Naukowcy stworzyli nanoroboty, które zabijają raka
Naukowcy z Durham University twierdzą, że stworzyli nanoroboty, które mogą wykrywać komórki rakowe i zabijać je w zaledwie 60 sekund. W trakcie udanego testu, przeprowadzonego na uniwersytecie, potrzeba było maleńkich robotów od jednej do trzech minut, aby przeniknąć zewnętrzną błonę do komórki rakowej prostaty i natychmiast ją zniszczyć..
Nanoroboty 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 ścianę komórki. Kiedy osiągną swój cel, mogą go zniszczyć lub wprowadzić do niego użyteczny środek terapeutyczny..
Do tej pory nanoroboty testowano tylko na pojedynczych komórkach, ale zachęcające wyniki skłoniły naukowców do przejścia na eksperymenty na mikroorganizmach i małych rybach. Kolejnym celem jest pójść do gryzoni, a następnie do ludzi..
Asteroida międzygwiezdna może być kosmitą kosmitów
Minęło zaledwie kilka miesięcy, odkąd astronomowie z radością ogłosili odkrycie pierwszego obiektu międzygwiezdnego przelatującego przez układ słoneczny, asteroidę o nazwie Oumuamua. Od tego czasu obserwowali wiele dziwnych rzeczy, które dzieją się temu ciału niebieskiemu. Czasami zachowywał się tak nietypowo, że naukowcy wierzą, że obiekt może okazać się obcy statek kosmiczny..
Przede wszystkim jego kształt jest alarmujący. Oumuamua ma kształt cygara o stosunku długości do średnicy dziesięć do jednego, czego nigdy nie zaobserwowano w żadnej z obserwowanych asteroid. Początkowo naukowcy uważali, że to kometa, ale potem zdali sobie sprawę, że tak nie jest, ponieważ obiekt nie zostawia za sobą ogona zbliżającego się do Słońca. Co więcej, niektórzy eksperci twierdzą, że prędkość obrotowa przedmiotu powinna zniszczyć każdą normalną asteroidę. Wygląda na to, że został specjalnie stworzony do podróży międzygwiezdnych.
Ale jeśli jest to sztucznie stworzone, to co to może być? Niektórzy twierdzą, że jest to obca sonda, inni uważają, że może to być pojazd kosmiczny, którego silniki zaczęły działać nieprawidłowo, a teraz płynie w przestrzeni kosmicznej. W każdym razie uczestnicy programów takich jak SETI i BreakthroughListen uważają, że Oumuamua wymaga dalszych badań, dlatego kierujcie na nie swoje teleskopy i słuchajcie wszelkich sygnałów radiowych..
Chociaż hipoteza obcej nie została potwierdzona, początkowe obserwacje SETI dały wynik. Wielu badaczy wciąż pesymistycznie ocenia szanse, że obiekt może zostać stworzony przez kosmitów, ale w każdym razie badania będą kontynuowane..
Legal Technique