Самые увлекательные научные открытия 2011 года
1. Материя из ничего
Наибольшее число читателей привлекла новость про то, как шведским ученым из Технологического университета Чалмерса удалось создать свет из вакуума. Иными словами, получить материю - фотоны - из ничего.
Мягко говоря, похоже на сказку. Однако с позиций квантовой механики ничего удивительного в экспериментах, проведенных Пером Делсингом с коллегами, нет. Ведь вакуум отнюдь не пуст. В нем постоянно (и словно бы сами по себе) появляются какие-нибудь частицы. И тут же исчезают. Происходит это настолько быстро, что частицы, порожденные и поглощенные вакуумом, называют виртуальными. Делсингу же удалось материализовать их.
В ходе экспериментов ученые превратили виртуальные фотоны в настоящий свет. И тем самым подтвердили теорию, существующую с 1970 года.
Как предполагали более 40 лет, превращение должно было бы происходить с помощью зеркала, перемещающегося с очень большой скоростью - близкой к световой. В этом случае наблюдателю казалось бы, что оно само испускает свет. Словно фонарь. Это гипотетическое явление называют динамическим эффектом Казимира. Шведы впервые продемонстрировали его на практике.
Вместо зеркала ученые использовали пластину из сверхпроводника. Меняли направление магнитного поля несколько миллиардов раз в секунду. В результате пластина вибрировала с чудовищной частотой. И перемещалась туда-сюда со скоростью в 5 процентов от скорости света. Этого хватало, чтобы наблюдать эффект.
2. Быстрее света
Новость о том, что скорость света, может быть, и не предел, заняла лишь второе место в рейтинге. Хотя именно она поставила под угрозу современную физику. Вместе с теорией относительности Эйнштейна. Ведь как считается: ни одно материальное тело не может передвигаться быстрее света. А исследователи, работающие в лаборатории CERN (Европейский центр ядерных исследований в Женеве, Швейцария), уверяли, что зафиксировали превышение. И не один раз.
Напомню, свет обогнали нейтрино - субатомные элементарные частицы, обладающие массой. Выпущенные из лаборатории в Швейцарии, они были пойманы в Италии датчиками детектора OPERA.
Как рассказал Антонио Эридитато из Университета Берна - спикер, представляющий коллектив из 160 ученых, аномалии продолжаются вот уже три года. И не могут быть случайностью. Свет обогнали примерно 16 тысяч нейтрино.
Если бы частицы двигались как положено - со скоростью света, то они преодолевали бы расстояние в 732 километра от CERN до OPERA за 2,43 миллисекунды. А частицы прибывают на детектор на 60 наносекунд быстрее.
- Мы многократно проверяли данные, - говорит ученый, - но не нашли ничего такого, что могло бы исказить измерения.
Новость о сверхсветовых нейтрино появилось в сентябре 2011 года. Природа феномена до сих пор не ясна. Сенсация не опровергнута, интрига сохраняется.
Если в итоге окажется, что скорость света в 300 тысяч километров в секунду действительно не предел для материальных тел, то появятся шансы когда-нибудь превратить в реальность всю нынешнюю фантастику о межзвездных перелетах. И наши корабли понесутся быстрее света, а не только крохотные частицы.
Некоторые ученые уже выдвигают гипотезу, что до небывалых скоростей нейтрино разгоняются, просачиваясь через иные измерения. И это тоже обнадеживает: значит, можно будет быстро перемещаться из одной точки Вселенной в другие сквозь некое "субпространство". Как, например, в сериале "Вавилон-5".
3. Йети морского дна
|
Бронза на "пьедестале почета" - у сообщения о том, что обнаружен краб-йети. Читатели журнала Nature почему-то поместили на третье место именно его.
К йети, то есть к "снежному человеку", морского жителя приравняли за то, что он столь же волосат.
Удивительного краба обнаружил эколог Эндрю Тубер из Орегонского университета во время экспедиции в окрестностях Коста-Рики. Краб - глубоководный, довольно крупный. Волосат - явно. Это хорошо заметно.
Волосы местами длинные. Но не родные. Так на самом деле выглядят колонии особых бактерий. Они хоть и растут на панцире, но не являются частью тела краба. Краб их выращивает. А потом сам этими бактериями питается. Вот такой йети.
4. С пупырышками и без
На четвертое место в рейтинг популярности попала новость под интригующим названием "Как пенис потерял свои пупырышки".
Если верить исследователям из университетов Джорджии, Пенсильвании и Стэнфордского, то на заре эволюции наши далекие предки имели совсем не такие пенисы, как нынче у нас. Они у них были усыпаны особыми выростами в виде довольно плотных пупырышек. Как у большинства млекопитающих. Но в итоге по мере превращения обезьяноподобных существ в людей пенисы разгладились. Пупырышки исчезли. А у ближайших родственников по линии приматов, к примеру у шимпанзе и мартышек, сохранились.
Почему люди оказались обделенными? Это удалось определить, сравнив ДНК человека (Homo sapiens) и шимпанзе (Pan troglodytes). Но если прежде ученые обращали внимание на фрагменты, которые есть у людей, но нет у обезьян, то теперь действовали наоборот. Искали участки ДНК, которые есть у шимпанзе, но нет у людей. И нашли аж 510 штук, которые пропали в процессе эволюции.
Изучая пропавший генетический материал, ученые наткнулись на фрагменты, непосредственно связанные с пупырышками. И установили, что эта ДНК отвечает еще и за появление чувствительных волосков на морде. Не исключено, кстати, что наши предки эти особенные волоски тоже имели.
Зачем природа лишила людей таких особенностей? Неизвестно. Но благодаря тому, что в геноме были стерты соответствующие участки, отвечавшие за пупырышки, в мозгу "рассосались" некоторые блоки, сдерживавшие его развитие. И в итоге он увеличился, стал совершеннее. У других приматов сохранились пупырышки, но не развился мозг. Может быть, одно есть плата за другое?
5. Вакцина от СПИДа
Замыкает пятерку "интереснейших" новость об ученых, которые вплотную подошли к созданию вакцины от СПИДа. По крайней мере им удалось предохранить от этого страшного заболевания лабораторных мышей.
Исследованиями в Калифорнийском технологическом институте руководил лауреат Нобелевской премии вирусолог Дэвид Балтимор. Ученые не стали, как большинство их коллег, полагаться лишь на вещества, которые стимулируют иммунитет и противостоят инфекции посредством антител. Благодаря новому методу под названием Vectored Immuno Prophylaxis (VIP) необходимые антитела начали вырабатывать мышцы "пациента", в которые вкалывали дозы безвредного адено-связанного вируса.
В результате мыши противостояли СПИДу даже в том случае, когда уровень инфекции повышали в 100 раз.
