Посрамили даже Голливуд. Самые фантастические научные открытия 2023 года, которые изменят мир

Священный Грааль ядерной энергетики

В середине декабря ученые из Ливерморской национальной лаборатории в Калифорнии объявили, что провели первый эксперимент в области термоядерного синтеза, в ходе которого было создано больше энергии, чем использовалось для запуска. Этот исторический успех, описанный как достижение века, включал в себя использование той же реакции, которая питает Солнце и другие звезды.

Таким образом впервые удалось произвести энергию без выбросов углерода.

Технология разрабатывается с 1950-х годов и вызывает волнение, связанное с перспективой замены ископаемых топлив экологически чистым и возобновляемым источником энергии.

Министр энергетики США Дженнифер Грэнхолм описала этот прорыв как "одно из самых впечатляющих научных достижений 21 века", сравнимое с первым полетом братьев Райт в 1903 году.

Термоядерная реакция включает в себя сталкивание двух частиц ядер легкого элемента со столь большой скоростью, что они сливаются воедино. Полученная масса вырабатывает большое количество энергии, не создавая много радиоактивных отходов.

На создание этого "священного Грааля" ядерных реакций были затрачены десятилетия экспериментов и миллиарды долларов.

Грэнхолм отметила, что этот прорыв внезапно открыл перспективу обильного и безуглеродного источника энергии для нашего будущего.

Отклонение астероидов

В фильме 1998 года "Армагеддон" Брюс Уиллис и его команда нефтедобытчиков отправляются в космос по приказу NASA, чтобы вставить и подорвать ядерную бомбу в астероиде, который грозит уничтожить человечество.

Через 24 года команда NASA доказала, что отклонение астероида от его траектории – это не только фантастическая идея Голливуда.

В сентябре NASA отправило космический корабль на столкновение с астероидом Диморф диаметром 160 метров со скоростью 22 530 км/ч, чтобы выяснить, можно ли изменить его траекторию.

Диморф не угрожал цивилизации на Земле, а просто вращался вокруг более крупного астероида, Дидимос. Перед столкновением Диморфом вращался вокруг своего родительского астероида каждые 11 часов и 55 минут, а после столкновения его орбита занимает 11 часов 23 минуты.

Это был первый случай, когда человечество преднамеренно изменило движение небесного объекта и первая полномасштабная демонстрация технологии отклонения астероида, заявили в NASA.

Администратор NASA Билл Нельсон подчеркнул, что миссия показала: организация готова "ко всему, что может швырнуть в нас Вселенная".

Телескоп Джеймса Уэбба

Запуск телескопа Джеймса Уэбба показал визуальные образы из темных уголков галактики в полном великолепии.

Признанный инновацией года в авиационной технологии журналом Popular Science, телескоп стоимостью 10 миллиардов долларов "может заглядывать в дальние области формирующихся звезд" и "смотреть на 13 миллиардов лет назад во времени на древние галактики, все еще находящиеся в своих детских колыбелях".

С момента начала отправки своих завораживающих изображений на Землю в феврале, телескоп Джеймса Уэбба показывает ученым, как звезды и галактики собирались из первичного вещества.

В отличие от телескопа Хаббла, который вращается близко к Земле, Джеймс Уэбб был запущен на сотни тысяч километров дальше и находится в тени Земли, которая постоянно закрывает его от солнечного света.

С момента запуска телескоп Джеймса Уэбба обнаружил самую древнюю галактику в известной Вселенной, а также передал фотографии туманности Карины и Южного Кольца, группу галактик, известную как Квинтет Стефана, и уловил спектр света от экзопланеты WASP-96b.

Первая карта мозга насекомого

В марте исследователи из Кембриджского университета успешно создали первую карту, показывающую каждый отдельный нейрон и их соединение в мозгу личинки фруктовой мухи.

Карта из 3 016 нейронов и 548 000 синапсов – самая большая модель связей в мозге из когда-либо построенных. Это огромное достижение по сравнению с предыдущей работой по картографированию мозга насекомых — до этого ученые исследовали очень простые структуры мозга, например, нематоду C. elegans, у которой всего несколько сотен нейронов.

Исследование поможет ученым понять основные принципы передачи сигналов через мозг на нейронном уровне и их влияние на поведение и обучение.

Создание синтетических человеческих эмбрионов из стволовых клеток

Ученые из Университета Кембриджа и Калифорнийского института технологии создали синтетические человеческие эмбрионы. Исследователи использовали стволовые клетки и полностью обошлись без яйцеклеток и сперматозоидов.

Модель эмбрионов, которая напоминает те, что находятся на самых ранних стадиях развития человека, может дать важное представление о воздействии генетических нарушений и биологических причинах выкидышей.

Однако эта работа также вызывает серьезные этические и юридические вопросы. Выращенные в лаборатории структуры не имеют бьющегося сердца или зачатков мозга, но включают клетки, которые обычно образуют плаценту и сам эмбрион.

Шестое массовое вымирание на горизонте

Команда из Университета Гавайев в Маноа рассчитала, что популяции животных исчезают со скоростью, в 35 раз превышающей ожидаемые фоновые уровни за последний миллион лет.

По мнению ученых, это свидетельствует о том, что планета переживает ускоренное шестое массовое вымирание, вызванное деятельностью человека. Экстраполируя оценки, полученные для сухопутных улиток и слизней, команда оценила, что с 1500 года Земля могла потерять от 7,5% до 13% из 2 миллионов известных видов — а это от 150 000 до 260 000 видов.

История жизни на Земле была отмечена пятью массовыми событиями вымирания, и исследователи утверждают, что шестое уже началось – и эта утрата биоразнообразия полностью спровоцирована человеческой деятельностью.

Последовательность Y-хромосомы

Ученые наконец-то расшифровали всю Y-хромосому, одну из половых хромосом человека, которая определяет принадлежность к мужскому полу.

Наука шла к этому достижению невероятно долго и сложно, поскольку у Y-хромосомы имеется сложная структура повторов.

"Долгое время половина Y-хромосомы человека была неизвестна науке. Открытие было сделано благодаря новым технологиям секвенирования и вычислительным методам", — говорит соавтор исследования Аранг Ри.

X-хромосома была полностью расшифрована еще в 2020 году. Понимание Y-хромосомы может помочь в решении ряда проблем со здоровьем, включая бесплодие.

Лечение ВИЧ — "дюссельдорфский пациент"

53-летний мужчина стал пятым человеком, излеченным от ВИЧ после пересадки стволовых клеток, которую он получил вскоре после диагностирования болезни.

"Дюссельдорфский пациент", также столкнувшийся с тяжелой формой кроветворного рака, прошел пересадку костного мозга 10 лет назад, она и дала ему стволовые клетки, устойчивые к ВИЧ, сообщает The Washington Post. Пациент уже четыре года не принимает противовирусные препараты и в его организме нет следов вируса.

"Это настоящее излечение, а не просто долгосрочная ремиссия", — сказал доктор Бьорн-Эрик Оле Йенсен.

Пересадка стволовых клеток считается очень рискованной процедурой и обычно предназначена для людей с диагнозом рак. Дюссельдорфский пациент был третьим, кто прошел лечение и был излечен от ВИЧ. Пока что лечение, вероятно, будут предоставлять только пациентам с раком. Но ошеломительные результаты показывают, что излечиться от ВИЧ возможно.

Движение пространства-времени

Ученые обнаружили доказательства того, что пространство и время искривляются гравитационными волнами.

"То, что мы измерили – это своего рода движение Земли в этом море. Оно колеблется, и колеблется не только вверх или вниз, но и во всех остальных направлениях", — говорит астрофизик Майкл Лэм.

Эти результаты подтверждают один из аспектов теории относительности Эйнштейна, который гласит: "Пространство не является спокойным пустым местом, а время не течет равномерно".

На самом деле ученым удалось обнаружить "низкочастотный гул гравитационных волн, звучащий по всей Вселенной".

Причина этого гула доподлинно неизвестна, но ученые считают, что он происходит от сверхмассивных черных дыр, вращающихся вокруг друг друга. Таким образом были напрямую обнаружены гравитационные волны.

Обнаружение гравитационных волн не оказывает влияния на повседневное человеческое существование, но это может предложить потенциальное понимание Вселенной, в которой мы все обитаем.

Универсальная вакцина от гриппа

Исследователи из Университета Пенсильвании создали вакцину от гриппа на основе мРНК-молекул, использованных для создания вакцин от Covid, чтобы бороться с пандемией коронавируса. Эксперты сообщили, что вакцинация мышей и хорьков вызвала ответ антител к 20 известным штаммам вирусов гриппа A и B, который длится четыре месяца.

При росте случаев Covid-19, а также распространении гриппа вакцина может оказаться ключевой для предотвращения массовых смертей.

Поскольку грипп изменяется каждый сезон, создание эффективной вакцины оказалось сложной задачей. Однако, опираясь на ту же технологию мРНК, которая используется в вакцинах от Covid-19, исследователи считают, что они могут быть на пороге создания эффективной вакцины от гриппа.

Важно

Доктору Стрэнджу даже не снилось. Что такое мультивселенная и существует ли она на самом деле