Журнал Огонек назвал десятку научных открытий 2009 года, которые ознаменовали эволюцию нашей цивилизации.
На первое место составители рейтинга поставили россиянина Михаила Громова из французского Института высших научных исследований (IHES) с его геометрической теорией групп. Ученый был награжден в этом году из рук короля Норвегии Абелевской премией (аналогом Нобелевской для математиков) за "революционный вклад в геометрию". "Миша видит все вещи по-другому, и это позволило ему открыть несколько новых магистралей в различных важных подобластях математики. Он думает геометрически, но слово "геометрия" здесь должно восприниматься в более широком, чем общепринятый, смысле слова", - приводит Огонек слова Жан-Пьера Бургиньона из IHES.
Церемония награждения нобелевских лауреатов
Стоит отметить, что Нобелевскими премиями в этом году были награждены:
медицина - Элизабет Блекберн, Кэрол Грейдер и Джек Шостак из США "за открытие того, как хромосомы защищаются теломерами и ферментом теломеразой". Исследование ученых может стать ключом в продлении человеческой молодости;
химия - ученые из Израиля, Великобритании и США за исследования структуры и функции рибосомы, считывающей информацию с ДНК и синтезирующей белки;
физика - Чарльз Као (университеты Великобритании и Китая) за исследования в области перемещения света и разработки оптических систем передачи данных, а также американцам Вилларду Бойлу и Джорджу Смиту за изобретение оптических полупроводниковых CCD-сенсоров.
Второе место в рейтинге Огонька занимает обнаружение воды на Луне. Нейтронный телескоп LEND, установленный на борту американского разведывательного спутника (LRO), обнаружил на Луне районы с высоким содержанием водорода, где теоретически могли находиться залежи водяного льда, принесенного на спутник Земли кометами.
Обнаружено доказательство существования воды на Луне
Далее в дело вступил зонд LCROSS, который со скоростью 9000 км/час врезался в кратер Кебеус неподалеку от южного полюса Луны, образовав воронку размером в 20-35 м. Сила взрыва выбросила наверх по меньшей мере 100 л воды. "Мы получили не просто капельки воды. Мы практически "попробовали ее"", - заявил Питер Шульц, профессор геологии Брауновского университета.
На третьем месте Огонек разместил самую впечатляющую разработку "экологически чистых" технологий, которыми был богат 2009 год. Ее совершил консорциум Solar Impulse, созданный известным швейцарским путешественником Бертраном Пикаром совместно с Европейским космическим агентством ESA и Швейцарским технологическим институтом. Это аппарат HB-SIA (Solar Impulse Alpha) - первый в мире пилотируемый самолет на солнечной энергии, способный оставаться в воздухе днем и ночью. Это самолет, не имеющий аналогов за всю истории мировой авиации: его длина составляет 21,8 м, размах крыльев - 63,4 м. Именно на крыльях и смонтированы солнечные батареи из монокристаллического кремния, которые удерживают энергию и передают ее на аккумуляторы. Создатели самолета говорят, что технически самолет мог бы летать без остановки месяцами, но вряд ли на это согласится какой-нибудь пилот.
Самым главным событием года в мире ядерной физики, разместившимся на четвертом месте в рейтинге, стал долгожданный запуск Большого адронного коллайдера в CERN. Самый большой в мире ускоритель элементарных частиц был построен ради проверки теории Питера Хиггса для доказательства Стандартной модели Вселенной.
Большой адронный коллайдер впервые столкнул протоны
Между тем, физики придумали новые теории мироздания. Самая революционная из них принадлежит профессору из Принстонского университета Тони Ротману и его коллеге Джордж Эллис - это теория Кристаллической Вселенной, согласно которой наш мир является четырехмерной структурой пространства и времени, которая имеет определенные границы.
Тот самый адронный коллайдер
Например, предполагается, что граница Вселенной в пространстве и есть тот рубеж во времени, который определяется понятием "настоящее" - именно в этот момент квантовые законы переходят в классические физические законы. Как проверить эту теорию на практике, ученые пока еще не придумали, пишет Огонек.
Как сообщается, БАК завершил цикл работы 16 декабря и будет вновь запущен в феврале. За прошедшие с момента запуска в ноябре 26 дней сотрудники CERN научились удерживать долгое время устойчивые пучки протонов, осуществили столкновения частиц на энергии 900 гигаэлектронвольт в системе центра масс и довели энергию столкновений до рекордного значения 2,36 тераэлектронвольта.
На пятом месте рейтинга Огонька расположилась самая древняя статуэтка высотой 6 см и весом около 30 г, найденная немецким археологом Николасом Конардом из Тюбингенского университета в пещере Холе Фельс на юге Германии. Вырезал ее из бивня мамонта неизвестный художник более 32 тысяч лет назад - во времена расцвета т.н. ориньякской археологической культуры. Возраст находки оценивается в 32 тысячи лет, и это заставляет археологов и историков пересмотреть все сложившиеся представления о зарождении искусства, отодвинув на 5-10 тысяч лет в прошлое срок палеолитической "культурной революции", когда у людей появились религиозные и эстетические представления - скульптура, живопись и музыка.
Шестое место заняли астрономы из Института радиоастрономии Макса Планка, которые перевернули все представления о природе функционирования сверхмассивных черных дыр. Поводом для этого стало наблюдение за квазаром HE0450-2958, удаленного от Земли на расстояние около 5 млрд световых лет. Квазары — это продукт "жизнедеятельности" черных дыр, галактики на начальном этапе развития, в которых сверхмассивные черные дыры поглощают окружающее вещество. С помощью телескопа VISIR ученым удалось обнаружить, что у HE0450-2958 нет соответствующей галактики. Зато через несколько лет наблюдений "неподалеку" от квазара астрономы нашли новорожденную галактику, рожденную этим квазаром. То есть многолетний спор астрономов о том, что появляется раньше - звездное скопление или "его" черная дыра, можно считать законченным.
Ученые из Нью-Йоркского медицинского университета располагаются на седьмом месте. Впервые в истории они смогли наблюдать в реальном времени процесс формирования дендритов - крохотных ответвлений от клеток мозга нейронов, которые отвечают за хранение долговременных воспоминаний. Для эксперимента нейробиологи использовали генно-модифицированных мышей, у которых нейроны коры мозга способны производить желтый флуоресцирующий белок - своеобразный маркер для новых воспоминаний. Выяснилось, что новые дендриты делятся на три группы: первая исчезает в первые дни после окончания тренировок; вторая сохраняется в среднем 1-2 месяца. Но есть и третья группа дендритов (около 0,8 процента), которая сохраняется на всю жизнь. Сделано грандиозное открытие: возможно, в будущем можно будет извлекать ранние младенческие воспоминания, стимулируя нужные зоны мозга, или записывать воспоминания умершего человека, отмечает Огонек.
Восьмое место составители рейтинга отдали регистратору человека. Этот прибор, разработанный учеными из Саратовского госуниверситета им. Н. Г. Чернышевского, уже получил самую высокую экспертную оценку, завоевав в конце ноября 2009 года Гран-при V Сеульского международного салона изобретений. Аппарат позволяет дистанционно, на расстоянии 4 м, обнаружить сердцебиение и дыхание человека по характеру механических колебаний. То есть такая установка может обнаружить живых людей под 4-метровыми завалами. Как сообщил один из разработчиков профессор Дмитрий Усанов, установкой уже заинтересовались инженеры корейской компании LG, которые собираются приобрести патент на производство подобных приборов.
Девятое место в рейтинге Огонька занимает лазер для воздуха. Воздух наполнен тысячами химических соединений и миллиардами частиц, среди которых встречаются ядовитые или взрывоопасные. Чтобы исследовать состав воздуха, ученые используют лазеры: если раньше для изучения облаков нужно было снаряжать самолет, отправлять зонд или запускать геофизическую ракету, теперь это стало возможным сделать, нажав кнопку. И чем шире диапазон веществ, которые может "увидеть" лазер, тем ценнее он становится. Группе ученых под руководством Дмитрия Синицына из отделения квантовой радиофизики при Физическом институте им. П. Н. Лебедева РАН удалось создать "всеядный" прибор, который распознает не только привычные для лазеров ацетон, бензин, метанол, но и сильные загрязнители, токсины, взрывчатые и наркотические вещества. Чтобы соединить подобные возможности в одном приборе, ученым понадобилось почти 10 лет работы.
И замыкает список самых важных научных открытий этого года исследования языка обезьян. Ученые из Сент-Эндрюсского университета в Шотландии изучили процесс развития языка у мартышек из рода Cercopithecus campbelli. Так, "бум" можно перевести как "впереди - упавшее дерево или большой сук", "крак" - "осторожно, леопард!", "хок" - "орел, прячемся!". А последовательность из нескольких "пьоу" и "хэк" означает что-то вроде нашего "ну, обезьяны, пошли!". К сожалению, количество комбинаций звуков сильно ограничено. Тем удивительнее оказался факт, что мартышки могут сами придумывать новые слова. Например, к слову, которое у обезьянок обычно означает любой шум, макаки-самцы добавили звук "У", и оно стало обозначать не абстрактный шум, а шум потревоженной листвы. Других примеров словообразования у животных, несмотря на многочисленные эксперименты, до сих пор не обнаружены. По гипотезе ученых, возможно, у нас с мартышками Cercopithecus Campbelli был общий предок, с которым люди разошлись на эволюционной лестнице.
Напомним, на минувшей неделе американский телеканал Discovery подвел итоги за все первое десятилетие XXI века, представив список из десяти самых значимых открытий за это время.