Минувший год, казалось бы, должен был подорвать веру в человечество. Поэтому начну новый год с обзора потрясающих, интригующих и вдохновляющих научных открытий и изобретений, важных для науки и технологий как в наступившем, так и в ближайшие годы.
1. Успешная миссия DART: защита от астероидов
Настоящая значимость первого в истории успешного изменения траектории астероида стала ясна лишь к Новому году. Космический аппарат DART столкнулся с астероидом Диморфом, размером с Римский Колизей, одним из двух астероидов двойной системы. Момент удара зафиксировали земные телескопы. Миссия DART задумывалась для изучения возможностей предотвращения катастрофических столкновений с космическими телами.
Диморф отклонился сильнее, чем предсказывалось – почти в 25 раз от самых пессимистичных прогнозов! Выпущенный заранее куб DART зафиксировал последствия столкновения: удар болванки массой 570 кг на скорости 6,5 км/с выбил из астероида от 1 до 10 тысяч тонн грунта, образовав шлейф обломков. Астероид оказался не монолитным, а слипшимся комком породы. Выброшенные обломки и пыль обеспечили дополнительную реактивную тягу, затормозившую движение астероида. Траектория Диморфа изменилась достаточно, чтобы предотвратить условную катастрофу на Земле. Ученые продолжают наблюдения и готовят к запуску новый аппарат для исследования последствий столкновения. Успех миссии DART вселяет надежду на создание эффективной планетарной обороны. Проблема защиты от опасных астероидов становится все острее с ростом числа обнаруженных объектов, пролетающих рядом с Землей. Разрабатывается система раннего предупреждения, но пока она находится на начальном этапе.
2. Аномалия массы мюона: кризис стандартной модели?
В физике элементарных частиц возникла серьезная проблема. Международная коллаборация исследователей на ускорителе Tevatron обнаружила, что масса мюона (g-2) противоречит стандартной модели. Частица оказалась значительно тяжелее, чем предсказывают расчеты. Это ставит под сомнение всю теорию строения и взаимодействия элементарных частиц. Результат основан на десятилетних измерениях параметров четырех миллионов столкновений и имеет достоверность 7 стандартных отклонений (для открытия бозона Хиггса или гравитационных волн достаточно 5). Исследование опубликовано в журнале Science.
Возможность ошибки не исключена. Данные будут тщательно проверены. Если стандартная модель некорректно описывает процессы, изучавшиеся на Tevatron, потребуется внесение изменений, например, добавление новых элементарных частиц или дополнительных измерений. Аномальный результат эксперимента будет проверен: перепроверят исходные данные, попытаются воспроизвести результат на Большом адронном коллайдере и, возможно, потребуется пересмотр современной теории.
3. Космический телескоп Джеймса Уэбба: новые взгляды на Вселенную
Космический телескоп Джеймса Уэбба позволяет заглянуть в глубины Вселенной как никогда раньше. Он зафиксировал самую далекую из известных галактик – ей всего 330 миллионов лет от Большого взрыва. Уэбб наблюдает ранние галактики и экзопланеты, предоставляя бесценные данные. Публика, в основном, обращает внимание на изображения, например, сердца рождающейся звезды, прежде скрытого за облаками газа и пыли, или столпы творения в туманности Орла. Мы получили новые изображения Юпитера с его кольцами и сиянием на полюсах, а также Нептуна с кольцами. NASA пока открыло доступ только к четверти собранных данных. В этом году планируется открытый доступ ко всем данным.
4. Древнейшая ДНК: реконструкция экосистемы 2 млн лет назад
Палеонтологи обнаружили и секвенировали ДНК возрастом 2 млн лет – вдвое старше, чем считалось возможным. Это следы различных организмов, населявших Гренландию. Исследователи реконструировали экосистему того времени по остаткам клеток в древней глине и кварце, сохранившихся благодаря льду и вечной мерзлоте. Обнаружена ДНК древних предков современных леммингов, гусей, оленей, муравьев, крабов, грибов и бактерий. Хотя восстановить внешность организмов пока невозможно, реконструкция столь богатой картины жизни 2 млн лет назад является впечатляющим достижением, ставшим возможным благодаря новым методам секвенирования ДНК и растущим базам генетических данных.
5. Нейросеть AlphaFold: революция в предсказании структуры белков
Нейросеть AlphaFold предсказывает структуру белков. За год она предсказала структуру почти 99% белков в человеческом теле, просчитав 214 миллионов возможных укладок – почти все известные науке. Данные выложены в открытый доступ. Поиск структуры белка стал таким же простым, как поиск информации в интернете. Это революционизирует многие области науки, связанные с биологией.
6. Простая реакция образования РНК: новые пути поиска внеземной жизни
Главный вопрос науки – зарождение жизни на Земле. Ученые ищут первый репликатор – молекулу, способную к самовоспроизведению. Считается, что им могла быть РНК. Ученые открыли простую реакцию образования РНК с использованием обычного вулканического стекла, в котором нуклеотиды складываются в макромолекулу. Эксперимент открывает новые возможности поиска следов жизни на Марсе, Венере и за пределами Солнечной системы.
Эти открытия и достижения демонстрируют невероятный потенциал науки и технологий, вдохновляя на новые исследования и открытия. Они показывают способность человечества к великим свершениям, расширяя наши знания о Вселенной и о самом себе.