Посоромили навіть Голлівуд. Найфантастичніші наукові відкриття 2023 року, які змінять світ

Священний Грааль ядерної енергетики

У середині грудня вчені з Ліверморської національної лабораторії в Каліфорнії оголосили, що провели перший експеримент у галузі термоядерного синтезу, під час якого було створено більше енергії, ніж використовувалося для запуску. Цей історичний успіх, описаний як досягнення століття, передбачав використання тієї ж реакції, яка живить Сонце та інші зірки.

Таким чином вперше вдалося виробити енергію без викидів вуглецю.

Технологію розробляють із 1950-х років і вона викликає хвилювання, пов'язане з перспективою заміни викопних палив екологічно чистим і поновлюваним джерелом енергії.

Міністр енергетики США Дженніфер Гренхолм описала цей прорив як "одне з найбільш вражаючих наукових досягнень 21 століття", яке можна порівняти з першим польотом братів Райт 1903 року.

Термоядерна реакція включає в себе зіштовхування двох частинок ядер легкого елемента з настільки великою швидкістю, що вони зливаються воєдино. Отримана маса виробляє велику кількість енергії, не створюючи багато радіоактивних відходів.

На створення цього "священного Грааля" ядерних реакцій було витрачено десятиліття експериментів і мільярди доларів.

Гренхолм зазначила, що цей прорив раптово відкрив перспективу рясного і безвуглецевого джерела енергії для нашого майбутнього.

Відхилення астероїдів

У фільмі 1998 року "Армагеддон" Брюс Віліс і його команда нафтовидобувників вирушають у космос за наказом NASA, щоб вставити та підірвати ядерну бомбу в астероїді, який загрожує знищити людство.

Через 24 роки команда NASA довела, що відхилення астероїда від його траєкторії — це не тільки фантастична ідея Голлівуду.

У вересні NASA відправило космічний корабель на зіткнення з астероїдом Діморф діаметром 160 метрів зі швидкістю 22 530 км/год, щоб з'ясувати, чи можна змінити його траєкторію.

Діморф не загрожував цивілізації на Землі, а просто обертався навколо більшого астероїда, Дідімоса. Перед зіткненням Діморф обертався навколо свого батьківського астероїда кожні 11 годин і 55 хвилин, а після зіткнення його орбіта займає 11 годин 23 хвилини.

Це був перший випадок, коли людство навмисно змінило рух небесного об'єкта і перша повномасштабна демонстрація технології відхилення астероїда, заявили в NASA.

Адміністратор NASA Білл Нельсон підкреслив, що місія показала: організація готова "до всього, що може жбурнути в нас Всесвіт".

Телескоп Джеймса Вебба

Запуск телескопа Джеймса Вебба показав візуальні образи з темних куточків галактики в повній пишноті.

Визнаний інновацією року в авіаційній технології журналом Popular Science, телескоп вартістю 10 мільярдів доларів "може заглядати в далекі області зірок, що формуються" і "дивитися на 13 мільярдів років назад у часі на стародавні галактики, які все ще перебувають у своїх дитячих колисках".

З моменту початку відправки своїх зачаровуючих зображень на Землю в лютому, телескоп Джеймса Вебба показує вченим, як зірки та галактики збиралися з первинної речовини.

На відміну від телескопа Габбла, який обертається близько до Землі, Джеймс Вебб був запущений на сотні тисяч кілометрів далі та перебуває в тіні Землі, яка постійно закриває його від сонячного світла.

З моменту запуску телескоп Джеймса Вебба виявив найдавнішу галактику у відомому Всесвіті, а також передав фотографії туманності Карини й Південного Кільця, групу галактик, відому як Квінтет Стефана, і вловив спектр світла від екзопланети WASP-96b.

Перша карта мозку комахи

У березні дослідники з Кембриджського університету успішно створили першу карту, що показує кожен окремий нейрон і їхнє з'єднання в мозку личинки фруктової мухи.

Карта з 3 016 нейронів і 548 000 синапсів — найбільша модель зв'язків у мозку з усіх, що коли-небудь будувалися. Це величезне досягнення порівняно з попередньою роботою з картографування мозку комах — до цього вчені досліджували дуже прості структури мозку, наприклад, нематоду C. elegans, у якої всього кілька сотень нейронів.

Дослідження допоможе вченим зрозуміти основні принципи передавання сигналів через мозок на нейронному рівні та їхній вплив на поведінку і навчання.

Створення синтетичних людських ембріонів зі стовбурових клітин

Учені з Університету Кембриджа та Каліфорнійського інституту технології створили синтетичні людські ембріони. Дослідники використовували стовбурові клітини та повністю обійшлися без яйцеклітин і сперматозоїдів.

Модель ембріонів, яка нагадує ті, що перебувають на найбільш ранніх стадіях розвитку людини, може дати важливе уявлення про вплив генетичних порушень і біологічні причини викиднів.

Однак ця робота також викликає серйозні етичні та юридичні питання. Вирощені в лабораторії структури не мають серця, що б'ється, або зачатків мозку, але включають клітини, які зазвичай утворюють плаценту і сам ембріон.

Шосте масове вимирання на горизонті

Команда з Університету Гаваїв у Маноа розрахувала, що популяції тварин зникають зі швидкістю, яка в 35 разів перевищує очікувані фонові рівні за останній мільйон років.

На думку вчених, це свідчить про те, що планета переживає прискорене шосте масове вимирання, спричинене діяльністю людини. Екстраполюючи оцінки, отримані для сухопутних равликів і слимаків, команда оцінила, що з 1500 року Земля могла втратити від 7,5% до 13% з 2 мільйонів відомих видів — а це від 150 000 до 260 000 видів.

Історія життя на Землі була відзначена п'ятьма масовими подіями вимирання, і дослідники стверджують, що шоста вже почалася — і ця втрата біорізноманіття повністю спровокована людською діяльністю.

Послідовність Y-хромосоми

Учені нарешті розшифрували всю Y-хромосому, одну зі статевих хромосом людини, яка визначає приналежність до чоловічої статі.

Наука йшла до цього досягнення неймовірно довго і складно, оскільки Y-хромосома має складну структуру повторів.

"Довгий час половина Y-хромосоми людини була невідома науці. Відкриття було зроблено завдяки новим технологіям секвенування та обчислювальним методам", — каже співавтор дослідження Аранг Рі.

X-хромосома була повністю розшифрована ще 2020 року. Розуміння Y-хромосоми може допомогти у розв'язанні низки проблем зі здоров'ям, включно з безпліддям.

Лікування ВІЛ — "дюссельдорфський пацієнт"

53-річний чоловік став п'ятою людиною, вилікуваною від ВІЛ після пересадки стовбурових клітин, яку він отримав невдовзі після діагностування хвороби.

"Дюссельдорфський пацієнт", який також зіткнувся з важкою формою кровотворного раку, пройшов пересадку кісткового мозку 10 років тому, вона і дала йому стовбурові клітини, стійкі до ВІЛ, повідомляє The Washington Post. Пацієнт уже чотири роки не приймає противірусних препаратів і в його організмі немає слідів вірусу.

"Це справжнє одужання, а не просто довгострокова ремісія", — сказав доктор Бьорн-Ерік Оле Йенсен.

Пересадка стовбурових клітин вважається дуже ризикованою процедурою і зазвичай призначена для людей з діагнозом рак. Дюссельдорфський пацієнт був третім, хто пройшов лікування і був вилікуваний від ВІЛ. Поки що лікування, ймовірно, надаватимуть тільки пацієнтам із раком. Але приголомшливі результати показують, що вилікуватися від ВІЛ можливо.

Рух простору-часу

Учені виявили докази того, що простір і час викривляються гравітаційними хвилями.

"Те, що ми виміряли — це свого роду рух Землі в цьому морі. Воно коливається, і коливається не тільки вгору або вниз, а й у всіх інших напрямках", — каже астрофізик Майкл Лем.

Ці результати підтверджують один з аспектів теорії відносності Ейнштейна, який свідчить: "Простір не є спокійним порожнім місцем, а час не тече рівномірно".

Насправді вченим вдалося виявити "низькочастотний гул гравітаційних хвиль, що звучить по всьому Всесвіту".

Причина цього гулу достеменно невідома, але вчені вважають, що він походить від надмасивних чорних дір, що обертаються навколо одна одної. Таким чином були безпосередньо виявлені гравітаційні хвилі.

Виявлення гравітаційних хвиль не впливає на повсякденне людське існування, але це може запропонувати потенційне розуміння Всесвіту, в якому ми всі живемо.

Універсальна вакцина від грипу

Дослідники з Університету Пенсільванії створили вакцину від грипу на основі мРНК-молекул, використаних для створення вакцин від Covid, щоб боротися з пандемією коронавірусу. Експерти повідомили, що вакцинація мишей і тхорів викликала відповідь антитіл до 20 відомих штамів вірусів грипу A і B, яка триває чотири місяці.

У разі зростання випадків Covid-19, а також поширення грипу вакцина може виявитися ключовою для запобігання масовим смертям.

Оскільки грип змінюється щосезону, створення ефективної вакцини виявилося складним завданням. Однак, спираючись на ту саму технологію мРНК, яка використовується у вакцинах від Covid-19, дослідники вважають, що вони можуть бути на порозі створення ефективної вакцини від грипу.

Важливо

Доктору Стренджу навіть не снилося. Що таке мультивсесвіт і чи існує він насправді