Նոր բացահայտումներ ֆիզիկայում. Ֆիզիկոսները ուսումնասիրել են «ամբողջական դատարկությունը» և ապացուցել, որ դրա մեջ ինչ-որ բան կա։ Մեր տիեզերքը արագորեն ընդլայնվում է

Նյութը պատրաստել է ֆիզիկամաթեմատիկական գիտությունների թեկնածու Ալեքսեյ Պոնյատովը

Նեյտրոնային աստղերի միաձուլման գրավիտացիոն ալիքներ

Նեյտրոնային աստղերի բախում. Նկարազարդում՝ NSF / LIGO / Սոնոմայի պետական ​​համալսարան / Ա. Սիմոննե.

Ավարտված արագացուցիչ թունել. Լուսանկարը՝ եվրոպական XFEL / Heiner Muller-Elsner.

Կոմպակտ նեյտրինո դետեկտորը, որը ֆիզիկոս Բյորն Շոլցը բռնում է իր ձեռքերում, իր ձևով և չափերով սովորական շշի է հիշեցնում: Լուսանկարը՝ Խուան Կոլար / uchicago.edu:

TRAPPIST-1 մոլորակները Արեգակնային համակարգի մոլորակների համեմատությամբ. Նկարազարդում՝ NASA / JPL-Caltech.

Սատուրնի օղակների լուսանկար՝ արված Cassini ապարատի միջոցով։ Լուսանկարը՝ Տիեզերական գիտությունների ինստիտուտ / JPL-Caltech / NASA:

2017 թվականի ամենանշանակալի հայտնագործությունը պատմության մեջ առաջին գրանցումն էր գրավիտացիոն ալիքներերկու նեյտրոնային աստղերի միաձուլումից։ Առաջին անգամ աստղագետները կարողացան միաժամանակ գրանցել գամմա ճառագայթների պայթյունները, որոնք տեղի են ունեցել միաձուլման ժամանակ, այնուհետև գտնել և հետաքննել այն վայրը, որտեղ տեղի է ունեցել տիեզերական աղետը՝ Երկրից 100 միլիոն լուսային տարի:

Օգոստոսի 17-ին գրավիտացիոն ալիքները հայտնաբերվեցին LIGO (ԱՄՆ) և Virgo (Ֆրանսիա, Իտալիա) գրավիտացիոն ալիքների դետեկտորների կողմից, իսկ մի քանի վայրկյան անց Integral (ESA) և Fermi (NASA) տիեզերական աստղադիտարանները գրանցեցին գամմա ճառագայթների կարճ բռնկումներ: Ազդանշանի աղբյուրի որոնմանը միացված էին ցամաքային և տիեզերական աստղադիտարանները, որոնք այնուհետև մի քանի տասնյակ օրվա ընթացքում հետևեցին «պայթյունի» աստիճանաբար մարող մնացորդին։ Աշխատանքին մասնակցել են ռուս հետազոտողներ IKI RAS-ից, GAISH Մոսկվայի պետական ​​համալսարանից և FTI im. A.F. Ioffe.

Այս բացահայտումը կապված է աստղաֆիզիկայի միանգամից մի քանի խնդիրների հետ։ Նախ՝ հզոր գամմա-ճառագայթների պոռթկումների ծագման հարցին, որոնք վայրկյանի մասում ավելի շատ էներգիա են արձակում, քան Արեգակը միլիարդավոր տարիների ընթացքում:

Աստղաֆիզիկոսները վաղուց ենթադրում էին, որ պայթյունների աղբյուրը կարող է լինել երկու նեյտրոնային աստղերի միաձուլումը, սակայն այժմ նրանք ստացել են մշակված տեսության վավերականության փորձարարական ապացույցներ: Գամմա-ճառագայթների պայթյունի հետ միաժամանակ աստղերի բախման արդյունքում աստղային նյութի մի մասը մեծ արագությամբ դուրս է նետվում շրջակա տարածություն։ 2013 թվականին հայտնաբերված այս երեւույթը կոչվում է կիլոնովա։ Այնուհետև ձևավորված ամպից ռադիոակտիվ տարրերը քայքայվում են կայունների՝ առաջացնելով դրա ճառագայթումը։ Աստղագետները ամպի մեջ հայտնաբերել են մեծ թվով ծանր տարրեր, ինչպիսիք են ոսկին և պլատինը, ինչը թույլ է տալիս աստղերի միաձուլումը համարել ծանր տարրերի իրական գալակտիկական գործարաններ, որոնք բացակայում էին երիտասարդ Տիեզերքում:

53 քյուբիթանոց քվանտային համակարգիչ

Քվանտային համակարգիչները, որոնց հետ կապված են մեծ ակնկալիքներ, դեռ չեն ստեղծվել, սակայն 2017 թվականին այս գաղափարն իրականություն դարձնելու ուղղությամբ կարևոր քայլեր են ձեռնարկվել։ Քվանտային հաշվողական սարքերն աշխատում են քյուբիթներով՝ առարկաներ, որոնք պահում են տեղեկատվության ամենափոքր մասը, որը նման է սովորական համակարգչի բիթիին: Քուբիթների քանակը որոշում է քվանտային համակարգչի հնարավորությունները։

Նոյեմբերին «Nature» ամսագիրը հրապարակեց հոդվածներ քվանտային համակարգերի մոդելավորման մասին՝ օգտագործելով 51 և 53 քյուբիթանոց քվանտային համակարգիչներ։ Մինչ այդ նման բազմակողմանի սարքերը սահմանափակվում էին 20 քյուբիթով։ Քյուբիթների քանակի 2,5 անգամ ավելացումը զգալիորեն մեծացրել է հաշվիչների հնարավորությունները։ 51 կուբիթանոց քվանտային համակարգիչը ստեղծվել է Միխայիլ Լուկինի ղեկավարությամբ, ով աշխատում է Ռուսական քվանտային կենտրոնում և Հարվարդի համալսարանում։ Հուլիսի 28-ին նման սարքը ներկայացվել է Մոսկվայում Քվանտային տեխնոլոգիաների միջազգային համաժողովում։

Կայուն մետաղական ջրածին

Հունվարին Հարվարդի ֆիզիկոսները հայտնեցին, որ պատմության մեջ առաջին անգամ փոքր քանակությամբ կայուն մետաղական ջրածին են ստացել: Նմուշը 1,5 x 10 մկմ էր: Բարձր ճնշման ժամանակ մետաղական ջրածնի տեսական գոյությունը կանխատեսվել է 1935թ. Բնության մեջ նման պայմաններն իրականացվում են աստղերի և հսկա մոլորակների աղիքներում: 1996 թվականից ի վեր այն արտադրվել է մի քանի անգամ հարվածային սեղմման միջոցով, սակայն ջրածինը գոյություն է ունեցել այս վիճակում շատ կարճ ժամանակ։

Կայուն մետաղական ջրածին արտադրելու համար Հարվարդի թիմն օգտագործել է մի գործարան, որտեղ ադամանդե կոճերի ճնշումը կազմել է 495 գիգապասկալ, ինչը մոտ հինգ միլիոն անգամ գերազանցում է նորմալ մթնոլորտային ճնշումը:

Բացի զուտ գիտական ​​արժեքից, այս էկզոտիկ նյութը կարող է ունենալ նաև գործնական կիրառություն. այն ունի բարձր ջերմաստիճանի գերհաղորդականություն (այս դեպքում այն ​​տեղի է ունեցել -58 ° C-ում):

Անվճար էլեկտրոնային ռենտգեն լազերը սկսում է գործել

Սեպտեմբերի 1-ին տեղի ունեցավ աշխարհի ամենամեծ եվրոպական ռենտգեն ազատ էլեկտրոնային լազերի XFEL (ռենտգեն ազատ էլեկտրոնային լազեր) բացման պաշտոնական արարողությունը, որի ստեղծմանը մասնակցել է նաև Ռուսաստանը։ Իրականում այս սարքը լազերային չէ, այսինքն՝ որոշակի տեսակի օպտիկական ճառագայթման աղբյուր։ Դրանում ռենտգենյան ճառագայթները, որոնք իրենց հատկություններով նման են լազերային, ստեղծում են էլեկտրոնների ճառագայթներ, որոնք արագացել են լույսի արագությանը մոտ արագությամբ: XFEL-ն օգտագործում է աշխարհի ամենամեծ գերհաղորդիչ գծային արագացուցիչը՝ 1,7 կմ երկարությամբ։ Արագացված էլեկտրոնները ընկնում են ալիքավորի մեջ՝ սարք, որը պարբերաբար փոփոխվող մագնիսական դաշտ է ստեղծում տիեզերքում: Շարժվելով դրա մեջ զիգզագ ճանապարհով, էլեկտրոնները արձակում են ռենտգենյան ճառագայթների տիրույթում: Նոր եզակի տեղադրումը կառաջացնի ծայրահեղ կարճ ռենտգենյան բռնկումներ՝ վայրկյանում 27000 անգամ ռեկորդային հաճախականությամբ, և ակնկալվում է, որ դրա առավելագույն պայծառությունը միլիարդ անգամ ավելի բարձր կլինի, քան գոյություն ունեցող ռենտգենյան աղբյուրները:

Ավելի քան 60 հետազոտական ​​թիմեր արդեն ներկայացրել են փորձերի հայտ։ Ռեկորդային և շատ կարճ ռենտգենյան իմպուլսների օգնությամբ հետազոտողները կկարողանան տեսնել ոչ միայն ատոմների դասավորությունը մոլեկուլներում, այլև այնտեղ տեղի ունեցող գործընթացները։ Սա թույլ կտա նոր մակարդակի հասնել ֆիզիկայի, քիմիայի, նյութագիտության, կենսաբանության, կենսաբժշկության բնագավառներում հետազոտությունների մեջ։ Օրինակ՝ նոր դեղամիջոցներ ստեղծելիս մասնագետները, իմանալով սպիտակուցի մոլեկուլներում ատոմների ճշգրիտ դասավորությունը, կկարողանան ընտրել նյութեր, որոնք կփակեն կամ հակառակը՝ կխթանեն նրանց աշխատանքը։ Բյուրեղների կառուցվածքի իմացությունը հնարավորություն կտա մշակել ցանկալի հատկություններով նյութեր:

Նեյտրինոների գրանցում առաձգական շրջադարձից

2017 թվականի սեպտեմբերին ֆիզիկոսների մի մեծ միջազգային թիմ, այդ թվում՝ Ռուսաստանից, հայտարարեց նյութի միջուկների կողմից առաձգական համահունչ նեյտրինոյի ցրման հայտնաբերման մասին: Այս երեւույթը 1974 թվականին կանխատեսել էր MIT-ի տեսաբան Դենիել Ֆրիդմանը։ Նեյտրինոն խուսափողական մասնիկ է, և այն գրավելու համար հետազոտողները կառուցում են հսկայական կայանքներ, որոնք պարունակում են տասնյակ հազարավոր տոննա ջուր: Ֆրիդմանը պարզել է, որ ալիքային հատկությունների շնորհիվ նեյտրինոն հետևողականորեն փոխազդելու է միջուկի բոլոր պրոտոնների և նեյտրոնների հետ, ինչը զգալիորեն կմեծացնի քննարկվող փոխազդեցությունների քանակը՝ նեյտրինոյի ցատկումը միջուկից: 461 օրվա ընթացքում հետազոտողները դիտարկել են 134 նման իրադարձություն։

Այս բացահայտումը չի ստիպի վերաշարադրել դասագրքերը։ Դրա նշանակությունը փորձարարների կողմից փոքրիկ դետեկտորի ստեղծման մեջ է, որը պարունակում է ընդամենը 14,6 կգ ցեզիումի յոդիդի բյուրեղներ։ Փոքր շարժական նեյտրինո դետեկտորները կգտնեն տարբեր կիրառություններ, օրինակ՝ միջուկային ռեակտորների մոնիտորինգի համար: Ցավոք, նրանք չեն կարողանա փոխարինել հսկա դետեկտորներին բոլոր փորձերում, քանի որ համահունչ ցրման վրա հիմնված դետեկտորն ի վիճակի չէ տարբերակել նեյտրինոների տեսակները:

Ժամանակավոր բյուրեղյա - երկու տարբերակ

Մարտին ԱՄՆ-ից հետազոտողների երկու թիմ հայտարարեց նյութի նոր վիճակի հայտնաբերման մասին, որը կոչվում է ժամանակի բյուրեղ՝ ժամանակավոր բյուրեղ (տես Գիտություն և կյանք, թիվ 6, 2017): Սա նոր գաղափար է ֆիզիկայում, որը լայնորեն քննարկվում է վերջին տարիները... Նման բյուրեղները մասնիկների հավերժ շարժվող կառուցվածքներ են, որոնք ժամանակի ընթացքում կրկնվում են: Մի խումբ օգտագործեց իտերբիումի ատոմների մի շարան, որտեղ համակարգի մագնիսական մոմենտի պրոյեկցիան տատանվում էր լազերների ազդեցության տակ։ Մեկ ուրիշը դիտարկեց բյուրեղը, որը պարունակում է մոտ մեկ միլիոն անկարգություններ, որոնցից յուրաքանչյուրն ուներ իր մագնիսական պահը: Երբ նման բյուրեղը ենթարկվում էր միկրոալիքային ճառագայթման իմպուլսների՝ պտույտները շրջելու համար, ֆիզիկոսները գրանցեցին համակարգի արձագանքը այնպիսի հաճախականությամբ, որը հուզիչ ճառագայթման հաճախականության միայն մի մասն էր: Աշխատանքները քննարկում են առաջացրել՝ կարելի՞ է արդյոք նման համակարգերը համարել ժամանակավոր բյուրեղներ։ Իրոք, տեսականորեն համակարգերը պետք է տատանվեն առանց արտաքին ազդեցության: Բայց ամեն դեպքում, նման ժամանակավոր բյուրեղները կիրառություն կգտնեն որպես գերճշգրիտ սենսորներ, օրինակ՝ չափելու ջերմաստիճանի և մագնիսական դաշտերի ամենափոքր փոփոխությունները:

Երկրի նման էկզոմոլորակներ

Վերջին տարիներին աստղագետները հայտնաբերել են բազմաթիվ էկզոմոլորակներ՝ այլ աստղերի շուրջ պտտվող մոլորակներ: Այնուամենայնիվ, երկրային մոլորակների հայտնաբերումն այն գոտում, որտեղ կարող է գոյություն ունենալ հեղուկ ջուր, հետևաբար կյանք (բնակելի գոտի), այնքան էլ հաճախակի չեն: Փետրվարին ՆԱՍԱ-ի աստղագետները հայտարարեցին TRAPPIST-1 կարմիր գաճաճ համակարգում յոթ էկզոմոլորակների հայտնաբերման մասին (երեք մոլորակներ հայտնաբերվել են դեռևս 2016 թվականին), որոնցից հինգը չափերով մոտ են Երկրին, իսկ երկուսը փոքր-ինչ փոքր են Երկրից, բայց ավելի մեծ Մարս. Սա ավելին է, քան ցանկացած այլ համակարգում: Առնվազն երեք մոլորակ և, հնարավոր է, բոլորը գտնվում են բնակելի գոտում։

TRAPPIST-1-ը ծայրահեղ սառը, մոտ 2500 Կ, գաճաճ աստղ է, որի զանգվածը կազմում է Արեգակի զանգվածի ընդամենը 8%-ը (այսինքն՝ Յուպիտեր մոլորակից մի փոքր ավելի մեծ), որը գտնվում է Երկրից մոտ 40 լուսատարի հեռավորության վրա: Մոլորակները շատ մոտ են աստղին, և նրանցից ամենահեռու ուղեծիրը շատ ավելի փոքր է, քան Մերկուրիի ուղեծիրը։ Օգոստոսին աստղագետները տիեզերք են օգտագործում Հաբլ աստղադիտակ, հաղորդում է TRAPPIST-1 համակարգի ջրի պարունակության առաջին ակնարկները, ինչը հնարավոր է դարձնում այնտեղ կյանքը։

Ապրիլին աստղագետները հայտնեցին մեկ այլ կարմիր թզուկի՝ LHS 1140-ի բնակելի գոտում Երկրից 1,4 անգամ մեծ քարքարոտ մոլորակի հայտնաբերման մասին, որը ստանում է Երկրի լույսի կեսը: Հայտնագործության հեղինակները այն լավ թեկնածու են համարում այլմոլորակային կյանքի որոնման համար։

Դեկտեմբերին ամերիկացի աստղագետները հայտնեցին Kepler-90 աստղային համակարգում ութերորդ մոլորակի հայտնաբերման մասին, որը գտնվում է Երկրից մոտ 2500 լուսատարի հեռավորության վրա: Այս համակարգը մոլորակների քանակով ամենամոտն է Արեգակնային համակարգին։ Ճիշտ է, հայտնաբերված մոլորակը գտնվում է աստղին շատ մոտ, և նրա մակերեսի ջերմաստիճանը ավելի քան 400 ° C է: Հետաքրքիր է, որ մոլորակը հայտնաբերվել է Kepler աստղադիտակի տվյալների մշակման միջոցով՝ օգտագործելով նեյրոնային ցանց:

Cassini առաքելության ավարտը

Սեպտեմբերի 15-ին Cassini տիեզերական զոնդի 13-ամյա առաքելությունն ավարտվեց Սատուրնի մակերևույթ անկմամբ։ Գործարկվելով 1997 թվականին, այն ուսումնասիրում է յոթերորդ մոլորակը 2004 թվականից՝ հսկայական քանակությամբ տվյալներ և եզակի լուսանկարներ փոխանցելով Երկիր: Նրա կյանքի վերջին փուլը՝ «Մեծ եզրափակիչը» սկսվել է 2017 թվականի ապրիլի 26-ին։ Կասինին 22 թռիչք է իրականացրել մոլորակի և ներքին օղակի միջև։ Նման խորը «սուզումները» շատ բան տվեցին նոր տեղեկություններ, մասնավորապես էլեկտրաէներգիայի և քիմիական կապՍատուրնի իոնոսֆերան օղակներով.

Հիմնվելով 2017-ի զոնդի տվյալների վրա՝ աստղագետները եզրակացրել են, որ Սատուրնի օղակները շատ ավելի երիտասարդ են, քան մոլորակը, որը մոտ 4,5 միլիարդ տարեկան է։ Մատանիների տարիքը գնահատվել է 100 միլիոն տարի, ուստի դրանք դինոզավրերի ժամանակակիցներն են։

Հետազոտողները որոշել են «գցել» զոնդը մոլորակի վրա, որպեսզի այն պատահաբար երկրային բակտերիաներ չբերի Սատուրնի արբանյակներ Տիտան և Էնցելադ, որտեղ կարող են լինել տեղական միկրոօրգանիզմներ։

Քվարկի միաձուլում

Նոյեմբերին «Nature» ամսագրում հայտնվեց հոդված, որտեղ երկու ֆիզիկոսներ՝ Միացյալ Նահանգներից և Իսրայելից, տեսականորեն առաջարկում էին ռեակցիայի հավանականությունը քվարկի մակարդակում, որը նման է ջերմամիջուկայինին, բայց էներգիայի զգալիորեն ավելի մեծ արտանետմամբ: Ինչպես գիտեք, ջերմամիջուկային ռեակցիայի ժամանակ լույսի տարրերը միաձուլվում են էներգիայի արտազատման հետ։ Նմանատիպ ռեակցիա կարող է առաջանալ տարրական մասնիկների բախման ժամանակ, որոնք, ըստ ժամանակակից հասկացությունների, բաղկացած են քվարկներից։ Այս դեպքում բախվող մասնիկների քվարկները կփոխազդեն և կվերախմբավորվեն։ Արդյունքում կհայտնվի նոր մասնիկ՝ քվարկների այլ կապող էներգիայով, և էներգիա կթողարկվի։

Հետազոտողները հայտնաբերել են երկու հնարավոր ռեակցիա. Դրանցից առաջինում, երբ երկու հմայված քվարկները միաձուլվում են, կթողարկվի 12 ՄէՎ էներգիա։ Երբ երկու ստորին քվարկները միաձուլվում են, պետք է արձակվի 138 ՄէՎ, ինչը գրեթե ութ անգամ ավելի է, քան դեյտերիումի և տրիտիումի առանձին միաձուլումը ջերմամիջուկային ռեակցիայի ժամանակ (18 ՄէՎ)։ Այս ենթադրությունների գործնական կիրառումը դեռ չի դիտարկվել քվարկների փոքր կյանքի պատճառով։

Էքսիտոններին հաջողվեց խտանալ

Դեկտեմբերին ԱՄՆ-ից, Մեծ Բրիտանիայից և Նիդեռլանդներից ֆիզիկոսների խումբը հայտարարեց նյութի նոր ձևի հայտնաբերման մասին, որը նրանք անվանեցին էքսիտոնիում։ Քվազիմասնիկների էքսիտոնը` բյուրեղի հատուկ գրգռված վիճակ, որը կարող է ներկայացվել որպես էլեկտրոնի և անցքի միացություն, որը նման է ջրածնի ատոմին, կանխատեսվել է 1931 թվականին խորհրդային ֆիզիկոս Յակով Իլյիչ Ֆրենկելի կողմից:

Էքսիտոնը վերաբերում է բոզոններին՝ ամբողջ թվով սպին ունեցող մասնիկներին, և բավական ցածր ջերմաստիճանի դեպքում բոզոնների համակարգը անցնում է հատուկ վիճակի, որը կոչվում է կոնդենսատ, որտեղ բոլոր մասնիկները գտնվում են նույն քվանտային վիճակում և իրենց պահում են որպես մեկ մեծ քվանտային ալիք: Սա Bose հեղուկը դարձնում է գերհեղուկ կամ գերհաղորդիչ: Հետազոտողներին հաջողվել է հայտնաբերել էքցիտոնների Bose կոնդենսատ 1T-TiSe 2 բյուրեղներում:

Բացահայտումը կարևոր է հետագա զարգացման համար քվանտային մեխանիկա, և գործնականում հնարավոր է, որ գերհաղորդականությունը և էքսիտոնիումի գերհոսքը կիրառություն գտնեն։

Քանի որ ևս մեկ տարի մոտենում է ավարտին, ժամանակն է նորից նստել, ձեռքերը ծալել, խորը շունչ քաշել և դիտել գիտական ​​հոդվածների մի քանի վերնագրեր, որոնց, հնարավոր է, նախկինում ուշադրություն չենք դարձրել: Գիտնականները մշտապես ստեղծում են որոշ նոր զարգացումներ տարբեր ոլորտներում, ինչպիսիք են նանոտեխնոլոգիան, գենային թերապիան կամ քվանտային ֆիզիկաև այն միշտ նոր հորիզոններ է բացում:

Գիտական ​​հոդվածների վերնագրերն ավելի ու ավելի են հիշեցնում գիտաֆանտաստիկ ամսագրերի պատմվածքների վերնագրերը: Հաշվի առնելով, թե ինչ բերեց մեզ 2017 թվականը, մնում է միայն անհամբեր սպասել, թե ինչ է բերելու նոր 2018 թվականը։

Գրառման հովանավոր՝ http://www.esmedia.ru/plazma.php: Պլազմային վահանակների վարձույթ: Էժան.
Աղբյուրը` muz4in.net

Գիտնականները ստեղծել են ժամանակավոր բյուրեղներ, որոնց համար ժամանակի համաչափության օրենքները չեն կիրառվում

Թերմոդինամիկայի առաջին օրենքի համաձայն՝ անհնար է ստեղծել հավերժ շարժման մեքենա, որը կաշխատի առանց էներգիայի լրացուցիչ աղբյուրի։ Այնուամենայնիվ, այս տարվա սկզբին ֆիզիկոսներին հաջողվեց ստեղծել ժամանակավոր բյուրեղներ կոչվող նմուշներ, որոնք կասկածի տակ էին դնում այս թեզը:

Ժամանակավոր բյուրեղները հանդես են գալիս որպես նյութի նոր վիճակի առաջին իրական օրինակ, որը կոչվում է «ոչ հավասարակշռություն», որտեղ ատոմներն ունեն փոփոխական ջերմաստիճան և երբեք միմյանց հետ ջերմային հավասարակշռության մեջ չեն: Ժամանակավոր բյուրեղներն ունեն ատոմային կառուցվածք, որը կրկնվում է ոչ միայն տարածության մեջ, այլև ժամանակի մեջ, ինչը թույլ է տալիս պահպանել մշտական ​​թրթռումները՝ առանց էներգիա ստանալու։ Դա տեղի է ունենում նույնիսկ անշարժ վիճակում, որն ամենացածր էներգիայի վիճակն է, երբ շարժումը տեսականորեն անհնար է, քանի որ այն էներգիա է պահանջում։

Այսպիսով, ժամանակի բյուրեղները խախտում են ֆիզիկայի օրենքները: Խիստ ասած՝ ոչ։ Էներգիայի պահպանման օրենքը գործում է միայն ժամանակի համաչափությամբ համակարգերում, ինչը ենթադրում է, որ ֆիզիկայի օրենքները ամենուր և միշտ նույնն են։ Այնուամենայնիվ, ժամանակավոր բյուրեղները խախտում են ժամանակի և տարածության համաչափության օրենքները: Եվ ոչ միայն նրանք։ Մագնիսները երբեմն համարվում են նաև բնական ասիմետրիկ առարկաներ, քանի որ նրանք ունեն հյուսիսային և հարավային բևեռներ:

Մեկ այլ պատճառ, թե ինչու ժամանակավոր բյուրեղները չեն խախտում թերմոդինամիկայի օրենքները, այն է, որ դրանք ամբողջովին մեկուսացված չեն: Երբեմն նրանց պետք է «մղել», այսինքն՝ տալ արտաքին ազդակ, որը ստանալուց հետո նրանք արդեն կսկսեն նորից ու նորից փոխել իրենց վիճակները։ Հնարավոր է, որ ապագայում այդ բյուրեղները լայն կիրառություն գտնեն քվանտային համակարգերում տեղեկատվության փոխանցման և պահպանման ոլորտում։ Նրանք կարող են առանցքային դեր խաղալ քվանտային հաշվարկներում:

«Կենդանի» ճպուռի թեւեր

Merriam-Webster Encyclopedia-ում ասվում է, որ թևը փետուրների կամ թաղանթի շարժական կցորդ է, որն օգտագործվում է թռչունների, միջատների և չղջիկների կողմից թռչելու համար։ Այն չպետք է կենդանի լինի, բայց Գերմանիայի Քիելի համալսարանի միջատաբանները մի քանի ապշեցուցիչ բացահայտումներ են արել, որոնք այլ բան են հուշում, գոնե որոշ ճպուռների համար:

Թրթուրները շնչում են շնչափող համակարգով։ Օդը ներթափանցում է մարմինը բացվածքների միջոցով, որոնք կոչվում են spiracles: Այնուհետև այն անցնում է շնչափողերի բարդ ցանցով, որոնք օդ են տեղափոխում մարմնի բոլոր բջիջները: Այնուամենայնիվ, թեւերն իրենք գրեթե ամբողջությամբ կազմված են մեռած հյուսվածքից, որը չորանում է և դառնում կիսաթափանցիկ կամ ծածկվում գունավոր նախշերով։ Մահացած հյուսվածքի տարածքները ներթափանցված են երակներով, և դրանք միակ թևի բաղադրիչներն են, որոնք շնչառական համակարգի մաս են կազմում:

Այնուամենայնիվ, երբ միջատաբան Ռայներ Գիլերմո Ֆերեյրան էլեկտրոնային մանրադիտակի միջոցով նայեց արու ճպուռ Զենիթոպտերայի թևին, նա տեսավ փոքրիկ ճյուղավորված շնչափող խողովակներ: Սա առաջին անգամն էր, որ նման բան երևում էր միջատի թեւում։ Շատ հետազոտություններ կպահանջվեն պարզելու համար, թե արդյոք այս ֆիզիոլոգիական առանձնահատկությունը եզակի է այս տեսակի համար, կամ, հնարավոր է, հանդիպում է նաև այլ ճպուռների կամ նույնիսկ այլ միջատների մոտ: Նույնիսկ հնարավոր է, որ սա միայնակ մուտացիա է։ Թթվածնի առատ պաշարը կարող է բացատրել Zenithoptera ճպուռի թևերի վառ, բարդ կապույտ նախշերը, որոնք չեն պարունակում կապույտ գունանյութ:

Հին տիզ՝ ներսում դինոզավրի արյունով

Իհարկե, դա մարդկանց ստիպեց անմիջապես մտածել Jurassic Park-ի սցենարի և դինոզավրերի վերստեղծման համար արյուն օգտագործելու հնարավորության մասին: Ցավոք, մոտ ապագայում դա տեղի չի ունենա, քանի որ հայտնաբերված սաթի կտորներից անհնար է ԴՆԹ-ի նմուշներ կորզել։ Բանավեճն այն մասին, թե որքան երկար կարող է գոյատևել ԴՆԹ-ի մոլեկուլը, դեռ չի ավարտվել, բայց նույնիսկ ամենալավատեսական գնահատականներով և ամենաօպտիմալ պայմաններում նրանց կյանքի տևողությունը մի քանի միլիոն տարուց ոչ ավելի է:

Բայց, չնայած որ տիզը, որը ստացել է Deinocrotondraculi («Սարսափելի Դրակուլա») անունը, չի օգնել դինոզավրերի վերականգնմանը, այն դեռևս չափազանց անսովոր գտածո է: Այժմ մենք ոչ միայն գիտենք, որ հնագույն տզերը հայտնաբերվել են փետրավոր դինոզավրերի մեջ, այլև որ նրանք նույնիսկ վարակել են դինոզավրերի բները:

Մեծահասակների գեների փոփոխություն

Այսօր գենային թերապիայի գագաթնակետը «կլաստերային կանոնավոր միջտարածված կարճ պալինդրոմային կրկնություններ» կամ CRISPR է: ԴՆԹ-ի հաջորդականությունների ընտանիքը, որը ներկայումս կազմում է CRISPR-Cas9 տեխնոլոգիայի հիմքը, տեսականորեն կարող է ընդմիշտ փոխել մարդու ԴՆԹ-ն:

2017-ին գենետիկական ճարտարագիտությունը վճռական թռիչք կատարեց այն բանից հետո, երբ Պեկինի Proteomic Research Center-ի թիմը հայտարարեց, որ հաջողությամբ օգտագործել է CRISPR-Cas9՝ վերացնելու հիվանդություն առաջացնող մուտացիաները մարդկային կենսունակ սաղմերում: Մեկ այլ թիմ՝ Լոնդոնի Ֆրենսիս Քրիքի ինստիտուտից, գնաց հակառակ ճանապարհով և առաջին անգամ օգտագործեց այս տեխնոլոգիան՝ դիտավորյալ մուտացիաներ ստեղծելու մարդկային սաղմերում: Մասնավորապես, նրանք «անջատել են» մի գեն, որը նպաստում է սաղմերի բլաստոցիստների վերածմանը։

Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ CRISPR-Cas9 տեխնոլոգիան աշխատում է և բավականին հաջող: Այնուամենայնիվ, սա բուռն էթիկական բանավեճ է առաջացրել այն մասին, թե որքանով կարող է օգտագործվել այս տեխնոլոգիան: Տեսականորեն դա կարող է հանգեցնել «դիզայներ երեխաների», որոնք կարող են ունենալ ինտելեկտուալ, մարզական և ֆիզիկական հատկանիշներ՝ ծնողների կողմից նշված հատկանիշներին համապատասխան:

Էթիկան մի կողմ թողած, հետազոտությունն ավելի հեռուն գնաց այս նոյեմբերին, երբ CRISPR-Cas9-ն առաջին անգամ փորձարկվեց մեծահասակների մոտ: Կալիֆոռնիայից 44-ամյա Բրեդ Մադդուն տառապում է Հանթերի համախտանիշով, անբուժելի հիվանդությամբ, որն ի վերջո կարող է նրան սայլակի մոտեցնել: Նրան ուղղիչ գենի միլիարդավոր օրինակներ են ներարկել։ Մի քանի ամիս կպահանջվի, մինչև հնարավոր լինի որոշել, թե արդյոք ընթացակարգը հաջող է եղել:

Ի՞նչ է առաջացել՝ սպունգ, թե՞ սանր ժելե:

Նոր գիտական ​​զեկույցը, որը հրապարակվել է 2017 թվականին, պետք է մեկընդմիշտ վերջ տա կենդանիների ծագման մասին երկարամյա բանավեճին։ Հետազոտության համաձայն՝ սպունգները աշխարհի բոլոր կենդանիների «քույրերն» են։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ սպունգներն առաջին խումբն էին, որը էվոլյուցիայի ընթացքում առանձնացավ բոլոր կենդանիների պարզունակ ընդհանուր նախնուց: Սա տեղի է ունեցել մոտ 750 միլիոն տարի առաջ:

Նախկինում բուռն բանավեճ էր ընթանում, որը հանգեցրեց երկու հիմնական թեկնածուների՝ վերոհիշյալ սպունգներին և ծովային անողնաշարավորին, որը կոչվում է ctenophores: Թեև սպունգները ամենապարզ արարածներն են, որոնք նստած են օվկիանոսի հատակին և սնվում՝ ջուրն անցնելով և զտելով իրենց մարմիններով, սանր դոնդողներն ավելի բարդ են: Նրանք հիշեցնում են մեդուզա, կարողանում են շարժվել ջրի մեջ, կարող են ստեղծել լույսի նախշեր և ունեն պարզ նյարդային համակարգ։ Հարցը, թե որն էր առաջինը, այն հարցն է, թե ինչպիսի տեսք ուներ մեր ընդհանուր նախահայրը։ Սա համարվում է մեր էվոլյուցիայի պատմությանը հետևելու ամենակարևոր պահը:

Մինչ ուսումնասիրության արդյունքները համարձակորեն հայտարարում են, որ խնդիրը լուծված է, ընդամենը մի քանի ամիս առաջ հրապարակվեց մեկ այլ հետազոտություն, որտեղ ասվում էր, որ մեր էվոլյուցիոն «քույրերը» ցենտոֆորներ են։ Ուստի, դեռ վաղ է ասել, որ վերջին արդյունքները կարելի է բավական վստահելի համարել ցանկացած կասկած ճնշելու համար։

Raccoons-ն անցել է հնագույն ինտելեկտի թեստ

Ք.ա վեցերորդ դարում հին հույն գրող Եզոպոսը գրել կամ հավաքել է բազմաթիվ առակներ, որոնք այժմ հայտնի են որպես «Եզոպոսի առակներ»։ Դրանց թվում էր «Ագռավն ու սափորը» կոչվող առակը, որտեղ նկարագրված է, թե ինչպես է ծարավ ագռավը կուժի մեջ խճաքարեր նետել՝ ջրի մակարդակը բարձրացնելու և վերջապես հարբելու համար։

Մի քանի հազար տարի անց գիտնականները հասկացան, որ այս առակը նկարագրում է կենդանիների ինտելեկտը ստուգելու լավ միջոց: Փորձերը ցույց տվեցին, որ փորձարարական կենդանիները հասկանում էին պատճառն ու հետևանքը: Ագռավները, ինչպես և իրենց հարազատները, խարույկներն ու ջեյերը, հաստատեցին առակի ճշմարտացիությունը։ Կապիկները նույնպես անցել են այս թեստը, իսկ այս տարի ցանկին ավելացել են ջրարջները։

Եզոպոսի առակի վրա հիմնված թեստի ժամանակ ութ ջրարջ ստացան ջրի տարաներ, որոնց մակերեսին լողում էին ճահիճները։ Ջրի մակարդակը չափազանց ցածր է եղել՝ հասնելու համար: Փորձարկվողներից երկուսը հաջողությամբ քարեր են նետել տարայի մեջ՝ ջրի մակարդակը բարձրացնելու և իրենց ուզածը ստանալու համար:

Այլ փորձարկվողներ գտան իրենց ստեղծագործական լուծումները, որոնք հետազոտողները երբեք չէին սպասում: Ջրարջներից մեկը տարայի մեջ քարեր նետելու փոխարեն բարձրացավ տարայի վրա և սկսեց կողքից այն կողմ պտտվել դրա վրա, մինչև այն բախվեց: Մեկ այլ փորձարկման ժամանակ, օգտագործելով լողացող և խորտակվող գնդակներ քարերի փոխարեն, մասնագետները հույս ունեին, որ ջրարջները կօգտագործեն խորտակվող գնդակներ և կհեռացնեն լողացողները: Փոխարենը, որոշ կենդանիներ սկսեցին բազմիցս թաթախել լողացող գնդակը ջրի մեջ, մինչև որ բարձրացող ալիքը գամեց ճահճափի կտորները՝ հեշտացնելով դրանք հանելը:

Ֆիզիկոսները ստեղծել են առաջին տոպոլոգիական լազերը

Սան Դիեգոյի Կալիֆորնիայի համալսարանի ֆիզիկոսները պնդում են, որ ստեղծել են լազերի նոր տեսակ՝ «տոպոլոգիական», որի ճառագայթը կարող է ցանկացած բարդ ձև ստանալ՝ առանց լույս ցրելու։ Սարքն աշխատում է տոպոլոգիական մեկուսիչների հայեցակարգի հիման վրա (նյութեր, որոնք դիէլեկտրիկներ են իրենց ծավալի ներսում, բայց հոսանք են անցկացնում մակերեսի երկայնքով), որը ստացել է. Նոբելյան մրցանակֆիզիկայում 2016թ.

Սովորաբար, օղակային ռեզոնատորները օգտագործվում են լազերներում լույսն ուժեղացնելու համար: Նրանք ավելի արդյունավետ են, քան սուր անկյունային ռեզոնատորները: Այնուամենայնիվ, այս անգամ հետազոտական ​​թիմը ստեղծել է տոպոլոգիական խոռոչ՝ օգտագործելով ֆոտոնային բյուրեղը որպես հայելի։ Մասնավորապես, օգտագործվել են տարբեր տոպոլոգիաներով երկու ֆոտոնային բյուրեղներ, որոնցից մեկը քառակուսի վանդակի մեջ աստղաձեւ բջիջ էր, իսկ մյուսը՝ եռանկյուն վանդակ՝ օդային գլանաձեւ անցքերով։ Թիմի անդամ Բուբակար Կանտեն դրանք նմանեցրել է թխվածքաբլիթի և պրեզելի. թեև երկուսն էլ անցքերով հաց են, բայց անցքերի տարբեր քանակությունը նրանց տարբեր է դարձնում:

Երբ բյուրեղները ճիշտ տեղում են, ճառագայթը ստանում է ցանկալի ձևը: Այս համակարգը վերահսկվում է մագնիսական դաշտը... Այն թույլ է տալիս փոխել լույսի արտանետման ուղղությունը՝ դրանով իսկ ստեղծելով լուսավոր հոսք: Սրա ուղղակի գործնական կիրառումը կարող է մեծացնել օպտիկական հաղորդակցության արագությունը։ Այնուամենայնիվ, ապագայում սա դիտվում է որպես օպտիկական համակարգիչների ստեղծման առաջընթաց քայլ:

Գիտնականները հայտնաբերել են էքսիտոնիում

Ամբողջ աշխարհի ֆիզիկոսները մեծ խանդավառությամբ են վերաբերվում նյութի նոր ձևի հայտնաբերմանը, որը կոչվում է էքսիտոնիում: Այս ձևը քվազիմասնիկների՝ էքսիտոնների կոնդենսատ է, որոնք ազատ էլեկտրոնի և էլեկտրոնային անցքի կապակցված վիճակ են, որոնք առաջանում են մոլեկուլի էլեկտրոն կորցնելու արդյունքում։ Ավելին, Հարվարդի տեսական ֆիզիկոս Բերտ Հալպերինը կանխատեսել էր էքսիտոնիումի գոյությունը դեռևս 1960-ականներին, և այդ ժամանակվանից գիտնականները փորձել են ապացուցել, որ այն ճիշտ է (կամ սխալ):

Ինչպես շատ հիմնական գիտական ​​հայտնագործություններ, այս հայտնագործության մեջ նույնպես բավականին զուգադիպություն կար: Իլինոյսի համալսարանի հետազոտական ​​թիմը, որը հայտնաբերեց էքցիտոնիումը, իրականում տիրապետում էր նոր տեխնոլոգիայի, որը կոչվում է էլեկտրոնային ճառագայթների էներգիայի կորստի սպեկտրոսկոպիա (M-EELS), որը հատուկ նախագծված է էքսիտոնները նույնականացնելու համար: Այնուամենայնիվ, հայտնագործությունը տեղի ունեցավ այն ժամանակ, երբ հետազոտողները միայն ստուգաչափման թեստեր էին անում: Թիմի անդամներից մեկը մտավ սենյակ, մինչդեռ բոլորը նայում էին էկրաններին: Նրանք ասացին, որ հայտնաբերել են «թեթև պլազմոն»՝ էքսիտոնի խտացման նախադրյալը:

Հետազոտության ղեկավար, պրոֆեսոր Փիթեր Աբբամոնտը այս հայտնագործությունը համեմատեց Հիգսի բոզոնի հետ. այն ուղղակիորեն չի կիրառվի իրական կյանքբայց ցույց է տալիս, որ քվանտային մեխանիկայի մեր ներկայիս պատկերացումները ճիշտ ուղու վրա են:

Գիտնականները նանորոբոտներ են ստեղծել, որոնք սպանում են քաղցկեղը

Դուրհամի համալսարանի գիտնականները պնդում են, որ ստեղծել են նանոռոբոտներ, որոնք ունակ են հայտնաբերել քաղցկեղի բջիջները և սպանել դրանք ընդամենը 60 վայրկյանում: Համալսարանական հաջող փորձարկումների ժամանակ փոքրիկ ռոբոտներին պահանջվեց մեկից երեք րոպե արտաքին թաղանթով շագանակագեղձի քաղցկեղի բջիջ ներթափանցելու և անմիջապես ոչնչացնելու համար:

Նանորոբոտները 50000 անգամ փոքր են մարդու մազի տրամագծից։ Նրանք ակտիվանում են լույսից և պտտվում են վայրկյանում երկու-երեք միլիոն պտույտ արագությամբ, որպեսզի կարողանան ներթափանցել բջջային թաղանթ: Երբ նրանք հասնեն իրենց նպատակին, նրանք կարող են կամ ոչնչացնել այն, կամ ներարկել դրա մեջ օգտակար բուժիչ միջոց:

Մինչ այժմ նանոռոբոտները փորձարկվել են միայն առանձին բջիջների վրա, սակայն հուսադրող արդյունքները գիտնականներին դրդել են անցնել միկրոօրգանիզմների և մանր ձկների վրա փորձերին: Հետագա նպատակն է անցնել կրծողներին, իսկ հետո՝ մարդկանց։

Միջաստղային աստերոիդը կարող է լինել այլմոլորակայինների տիեզերանավ

Ընդամենը մի քանի ամիս է անցել այն պահից, երբ աստղագետները ուրախությամբ հայտարարեցին միջաստեղային առաջին օբյեկտի հայտնաբերման մասին, որը թռչում է միջով։ Արեգակնային համակարգ, աստերոիդ, որը կոչվում է Օումուամուա։ Այդ ժամանակից ի վեր նրանք շատ տարօրինակ բաներ են նկատել այս երկնային մարմնի հետ: Երբեմն այն այնքան անսովոր էր վարվում, որ գիտնականները կարծում են, որ օբյեկտը կարող է այլմոլորակայինների տիեզերանավ լինել:

Առաջին հերթին դրա ձևը տագնապալի է. Օումուամուան ունի սիգարի ձև, որի երկարությունը և տրամագիծը տասից մեկ հարաբերակցությամբ է, որը երբեք չի տեսել դիտարկված աստերոիդներից որևէ մեկում: Սկզբում գիտնականները կարծեցին, որ դա գիսաստղ է, բայց հետո հասկացան, որ դա այդպես չէ, քանի որ առարկան իր հետևում պոչ չի թողել Արեգակին մոտենալիս: Ավելին, որոշ փորձագետներ պնդում են, որ օբյեկտի պտտման արագությունը պետք է ոչնչացներ ցանկացած նորմալ աստերոիդ: Տպավորություն է ստեղծվում, որ այն հատուկ ստեղծված է միջաստղային ճանապարհորդությունների համար։

Բայց եթե այն ստեղծվել է արհեստականորեն, ապա ի՞նչ կարող է լինել։ Ոմանք ասում են, որ սա այլմոլորակայինների զոնդ է, մյուսները կարծում են, որ դա կարող է լինել տիեզերանավորի շարժիչները խափանվել են և այժմ նավարկում է տիեզերք: Ամեն դեպքում, այնպիսի ծրագրերի մասնակիցները, ինչպիսիք են SETI-ն և BreakthroughListen-ը, կարծում են, որ Օումուամուան լրացուցիչ հետաքննություն է պահանջում, ուստի նրանք իրենց աստղադիտակներն ուղղում են նրա վրա և լսում ցանկացած ռադիոազդանշան:

Թեև այլմոլորակայինների վարկածը ոչ մի կերպ չի հաստատվել, SETI-ի նախնական դիտարկումները ոչ մի տեղ չեն հանգեցրել: Շատ հետազոտողներ դեռ հոռետեսորեն են վերաբերվում այն ​​հնարավորություններին, որ օբյեկտը կարող է ստեղծվել այլմոլորակայինների կողմից, բայց ամեն դեպքում հետազոտությունները կշարունակվեն:

Տարին սկսվեց Սուրբ Գրալի հայտնաբերմամբ. ֆիզիկոսներին հաջողվեց ջրածինը վերածել մետաղի: Փորձը հաստատեց անցյալ դարի առաջին կեսի տեսական զարգացումները։ Հարվարդի համալսարանի գիտնականները տարրը սառեցրել են մինչև -267 աստիճան Ցելսիուս և ենթարկել 495 գիգապասկալ ճնշման, ինչը ավելին է, քան Երկրի կենտրոնում:

«Արևմուտքում կդադարեն ալկոհոլ օգտագործել և կանցնեն անվնաս ալկոսինթոսի».

Փորձարարներն իրենք են համեմատել մոլորակի առաջին մետաղական ջրածնի ստացումը սուրբ բաժակի ձեռքբերման հետ՝ լեգենդար ասպետների գլխավոր նպատակը: Բայց մնաց բաց հարց, արդյոք ջրածինը կպահպանի իր հատկությունները, երբ ճնշումն ազատվի։ Ֆիզիկոսները հույս ունեն, որ ոչ:

Հնարավոր է ժամանակի ճանապարհորդություն

Վերանայել ժամանակի հայեցակարգը Վիեննայի համալսարանի և Ավստրիայի գիտությունների ակադեմիայի տեսաբանների կողմից: Համաձայն քվանտային մեխանիկայի օրենքների՝ որքան ավելի ճշգրիտ է ժամացույցը, այնքան ավելի շուտ այն ենթարկում է ժամանակի հոսքը քվանտային անորոշության ազդեցությանը: Եվ դա սահմանափակում է մեր չափիչ գործիքների հնարավորությունները, անկախ նրանից, թե որքան լավ են պատրաստված:

Անհնար է չափել ժամանակը։ Բայց դուք կարող եք ճամփորդել դրա մեջ՝ օգտագործելով կորություններ, ասում է Բրիտանական Կոլումբիայի համալսարանի (Կանադա) գիտնականը: Ճիշտ է, առայժմ սա միայն տեսական հանդուրժողականություն է։ Ստեղծելու համար իսկական մեքենաժամանակին անհրաժեշտ նյութեր չկան.

Մյուս կողմից, քվանտային մասնիկները կարող են վերադառնալ անցյալ, ավելի ճիշտ՝ ժամանակի ընթացքում ազդել այլ մասնիկների վրա։ Այս տեսությունը հաստատվել է 2017 թվականին Չապմենի համալսարանի (ԱՄՆ) և Perimeter ինստիտուտի տեսական ֆիզիկայի (Կանադա) գիտնականների կողմից։ Նրանց տեսական հետազոտությունը հանգեցրեց մի հետաքրքիր եզրակացության՝ կամ ֆիզիկական երևույթներն ընդունակ են տարածվել դեպի անցյալ, կամ գիտությունը հանդիպել է մասնիկների փոխազդեցության ոչ նյութական ձևի։

Գրաֆենի ուղիղ երկու շերտ կարող է կանգնեցնել գնդակը

Մութ էներգիա գոյություն չունի: Բայց դա հենց այնպես չէ

Մութ էներգիայի մասին բանավեճը, որը հիպոթետիկ հաստատուն է, որը բացատրում է տիեզերքի ընդլայնումը, չի դադարել հազարամյակի սկզբից: Այս տարի ֆիզիկոսները եկան այն եզրակացության, որ մութ էներգիա, ի վերջո, գոյություն չունի։

Բուդապեշտի համալսարանի գիտնականները և նրանց գործընկերները Միացյալ Նահանգներից, որ սխալը կայանում է տիեզերքի կառուցվածքի ըմբռնման մեջ: Մութ էներգիա հասկացության կողմնակիցները ելնում էին նրանից, որ նյութը խտությամբ միատեսակ է, ինչը այդպես չէ։ Համակարգչային մոդելը ցույց տվեց, որ Տիեզերքը բաղկացած է փուչիկներից, և դա վերացնում է հակասությունները։ Մութ էներգիան այլևս պետք չէ անբացատրելի երևույթները բացատրելու համար։

Այնուամենայնիվ, Դուրհեմի (Բրիտանիա) համալսարանի սուպերհամակարգչի վրա կառուցված աստղաֆիզիկոսներին հանգեցրեց ճիշտ հակառակ եզրակացությունների: Եվ Միջազգային տիեզերակայանի մագնիսական ալֆա սպեկտրոմետրի տվյալները, որ մութ էներգիան իսկապես գոյություն ունի: Այս մասին ինքնուրույն հայտարարել են հետազոտողների երկու խումբ՝ Գերմանիայից և Չինաստանից։

Եվ ամենակարեւորը՝ XENON1T՝ աշխարհի ամենազգայուն դետեկտորը մութ նյութ, տվեց առաջինը. Ճիշտ է, դեռ դրական արդյունքներ չկան։ Սակայն գիտնականները ուրախ են, որ համակարգն ընդհանրապես աշխատում է և ցույց է տալիս նվազագույն սխալներ:

Գիտնականներն այլևս չեն հասկանում, թե ինչպես է աշխատում AI-ն

Տեխնոլոգիաներ

Ձգողականությունը այլ չափումների բանալին է

Ֆիզիկոսները վաղուց երազում էին կառուցել ամեն ինչի տեսություն՝ մի համակարգ, որը համակողմանիորեն կնկարագրի իրականությունը: Չորս հիմնարար փոխազդեցություններից մեկը՝ ձգողականությունը, թույլ չի տալիս։ Այն մասնիկները, որոնք կրելու են գրավիտացիոն փոխազդեցությունը, չեն գտնվել։ Այսպիսով, քվանտային մեխանիկայի օրենքների համաձայն, ալիքներ նույնպես չկան։

Խնդրի հնարամիտ լուծումը Մաքս Պլանկի ինստիտուտի գիտնականներն են: Նրանց կարծիքով՝ գրավիտացիոն դաշտն առաջանում է հենց այն պահին, երբ քվանտային ալիքը դառնում է մասնիկ։

Ամեն ինչի տեսության կառուցման մեկ այլ խոչընդոտ է ներգրավման ուժին հակառակ գործողության բացակայությունը, այս գործոնը խախտում է նաև իդեալական բանաձևերի համաչափությունը: Այնուամենայնիվ, Վաշինգտոնի համալսարանի գիտնականները 2017 թվականի ապրիլին մի նյութ, որն իրեն այնպես է պահում, կարծես բացասական զանգված ունի: Էֆեկտը ձեռք է բերվել նախկինում, բայց արդյունքը երբեք այդքան ճշգրիտ և որոշակի չի եղել:

Գրավիտացիայի ուսումնասիրության նկատմամբ հետաքրքրությունը մեծանում է այն տեսությամբ, որ գրավիտացիայի վրա ազդում են այլ չափումներ: Մաքս Պլանկի ինստիտուտի (Գերմանիա) ֆիզիկոսները, օգտագործելով գրավիտացիոն ալիքների ամենաժամանակակից դետեկտորները, հաստատում կամ հերքում են մեկ տարվա ընթացքում այլ չափումների առկայությունը։ 2018 թվականի վերջին կամ ամենաուշը 2019 թվականի սկզբին։

«Բիթքոյնը ձախողվել է որպես արժույթ».

Տեխնոլոգիաներ

Քվանտային մեխանիկա դատապարտված է

Հեշտ է տեսնել, որ ժամանակակից ֆիզիկայի հայտնագործությունների մեծ մասը կապված է քվանտային մեխանիկայի ուսումնասիրության հետ։ Այնուամենայնիվ, գիտնականները, որ քվանտային տեսությունիր ժամանակակից տեսքով երկար չի տևի: Իսկ աշխարհը հասկանալու բանալին կլինի նոր մաթեմատիկան:

Նման հայտարարությունների լույսի ներքո պարզ չէ, թե ինչպես կարելի է ընկալել այն լուրը, որ Նիլս Բորի ինստիտուտի փորձարարները, գիտության պատմության մեջ առաջին անգամ, քյուբիթները դարձնում են հակառակ ուղղությամբ պտտվող: Կամ, որ թերմոդինամիկայի երկրորդ օրենքը գտնվում է որոշակի հանգամանքներում քվանտային աշխարհում, ինչպես պնդում են MIPT-ի ֆիզիկոսները: Թերեւս այս ամենը պետք է ընդունել որպես գործող տեսության հաստատում։ Թերևս որպես քայլ դեպի նոր ֆիզիկա, որն էլ ավելի ճշգրիտ կնկարագրի իրականությունը:

Միևնույն ժամանակ գիտնականները շարունակում են փնտրել այնպիսի երևույթներ, որոնք կհաշտեցնեն Էյնշտեյնի և Նյուտոնի աշխարհները։ Թերևս նյութի նոր ձևը կօգնի դրան: Ի դեպ, պարզվեց, որ այն կոնդենսատ է, թեև մինչ այժմ տեսաբանները շատ են վիճել դրա բնույթի մասին։

«Մենք կարող ենք վերլուծել քվանտային վիճակները՝ առանց դրանք փոխելու առաջին դիտարկման ժամանակ», - մեկնաբանում է Լեյտենսթորֆերը:

Սովորաբար, երբ ցանկանում եք հետևել քվանտային տատանումների ազդեցությանը լույսի որոշակի մասնիկի վրա, նախ անհրաժեշտ է հայտնաբերել և մեկուսացնել այդ մասնիկները: Սա իր հերթին կվերացնի այդ ֆոտոնների «քվանտային ստորագրությունը»։ Նմանատիպ փորձարկում գիտնականների խումբը 2015թ.

Նոր փորձի ժամանակ, լույսի ֆոտոնները կլանելու կամ ուժեղացնելու միջոցով քվանտային տատանումների փոփոխությունները դիտարկելու փոխարեն, հետազոտողները դիտարկել են լույսը ժամանակի առումով: Կարող է տարօրինակ հնչել, բայց վակուումում տարածությունն ու ժամանակը այնպես են աշխատում, որ մեկին դիտարկելը անմիջապես թույլ է տալիս ավելին իմանալ մյուսի մասին։ Նման դիտարկում կատարելով՝ գիտնականները պարզեցին, որ երբ վակուումը «սեղմվել է», այս «սեղմումը» տեղի է ունեցել ճիշտ այնպես, ինչպես տեղի է ունենում օդապարիկի սեղմման ժամանակ՝ ուղեկցվելով միայն քվանտային տատանումներով։

Ինչ-որ պահի այդ տատանումները դարձան ավելի ուժեղ, քան չսեղմված վակուումի ֆոնային աղմուկը, իսկ որոշ տեղերում, ընդհակառակը, ավելի թույլ էին։ Լեյտենսթորֆերը տալիս է ճանապարհի նեղ տարածության միջով շարժվող խցանման անալոգիան. ժամանակի ընթացքում մեքենաները իրենց գոտիներում զբաղեցնում են նույն գոտին՝ սեղմելով նեղ տարածության միջով, այնուհետև ետ են քշում դեպի իրենց գոտիները: Որոշ չափով, ըստ գիտնականների դիտարկումների, նույնը տեղի է ունենում վակուումում. վակուումի սեղմումը մի վայրում հանգեցնում է այլ վայրերում քվանտային տատանումների փոփոխությունների բաշխմանը։ Եվ այս փոփոխությունները կարող են կա՛մ արագանալ, կա՛մ դանդաղել:

Այս ազդեցությունը կարող է չափվել տարածություն-ժամանակով, ինչպես ցույց է տրված ստորև ներկայացված գրաֆիկում: Պատկերի կենտրոնում գտնվող պարաբոլան ներկայացնում է «սեղմման» կետը վակուումում.

Այս սեղմման արդյունքը, ինչպես երևում է նույն պատկերում, տատանումների որոշակի «նվազում» է։ Գիտնականների համար ոչ պակաս զարմանալի էր այն դիտարկումը, որ որոշ տեղերում տատանումների հզորության մակարդակը ցածր է ֆոնային աղմուկի մակարդակից, որն, իր հերթին, ավելի ցածր է, քան դատարկ տարածության հիմնական վիճակի մակարդակը:

«Քանի որ չափման նոր մեթոդը չի ներառում ֆոտոնների գրավում կամ ուժեղացում, դրա հնարավորությունը կա ուղղակի սահմանումև դիտարկելով էլեկտրամագնիսական ֆոնային աղմուկը վակուումում, ինչպես նաև հետազոտողների կողմից ստեղծված վերահսկվող վիճակի շեղումները», - ասվում է հետազոտության մեջ:

Ներկայումս հետազոտողները փորձարկում են իրենց չափման մեթոդի ճշգրտությունը, ինչպես նաև փորձում են պարզել, թե իրականում ինչի է այն ընդունակ: Չնայած այս աշխատանքի արդեն իսկ ավելի քան տպավորիչ արդյունքներին, դեռևս կա հավանականություն, որ գիտնականները հանդես են եկել այսպես կոչված «չափման ոչ համոզիչ մեթոդով», որը, հավանաբար, ի վիճակի է ոչ թե խախտել առարկաների քվանտային վիճակները, այլ միևնույն ժամանակ չի կարողանում գիտնականներին ավելին պատմել որոշակի քվանտային համակարգի մասին:

Եթե ​​մեթոդն իսկապես աշխատում է, ապա գիտնականները ցանկանում են այն օգտագործել՝ չափելու «լույսի քվանտային վիճակը»՝ լույսի անտեսանելի վարքը քվանտային մակարդակում, որը մենք նոր ենք սկսում հասկանալ: Այնուամենայնիվ, հետագա աշխատանքը պահանջում է լրացուցիչ ստուգում՝ Կոնստանցիայի համալսարանի հետազոտողների թիմի հայտնաբերման արդյունքների կրկնօրինակում և դրանով իսկ ցույց տալով առաջարկվող չափման մեթոդի համապատասխանությունը:

Գրեթե անցած 2017 թվականը դարձավ բարձրաշխարհիկ բացահայտումների տարի. տիեզերական գործակալությունները սկսեցին օգտագործել բազմակի օգտագործման հրթիռներ, հիվանդներն այժմ կարող են պայքարել քաղցկեղի բջիջների դեմ՝ օգտագործելով իրենց արյան բջիջները, իսկ մի խումբ գիտնականներ հայտնաբերեցին Զելանդիա կոչվող կորած մայրցամաքը: հարավային կիսագնդում։

2017 թվականի այս և այլ ապշեցուցիչ հայտնագործություններն ու գիտական ​​անհավանական առաջընթացները մանրամասն ներկայացված են ստորև:

Զելանդիա

32 գիտնականներից բաղկացած միջազգային թիմը հայտնաբերել է հարավային մասում Խաղաղ օվկիանոսկորցրած մայրցամաք - Զելանդիա. Այն գտնվում է Խաղաղ օվկիանոսի ջրերի տակ, ծովի հատակին, Նոր Զելանդիայի և Նոր Կալեդոնիայի միջև։ Զելանդիան միշտ չէ, որ ջրի տակ է եղել, քանի որ գիտնականներին հաջողվել է հայտնաբերել բույսերի և ցամաքային կենդանիների քարացած մնացորդներ։

Կյանքի նոր ձև

Գիտնականներին հաջողվել է լաբորատոր պայմաններում ստեղծել մի բան, որն ամենամոտն է կյանքի նոր ձևին։ Բանն այն է, որ բոլոր կենդանի էակների ԴՆԹ-ն բաղկացած է բնական զույգ ամինաթթուներից՝ ադենին-տիմին և գուանին-ցիտոզին: ԴՆԹ-ի մեծ մասը կառուցված է այս ազոտային հիմքերից: Այնուամենայնիվ, գիտնականներին հաջողվել է ստեղծել անբնական հիմքերի զույգ, որը բավականին հարմարավետ գոյակցում է E. coli ԴՆԹ-ի բնական զույգերի հետ:

Այս բացահայտումը կարող է ազդել բժշկության հետագա զարգացման վրա և կարող է նպաստել օրգանիզմում դեղերի ավելի երկար պահպանմանը:

Ամբողջ ոսկին տիեզերքում

Գիտնականները հստակ իմացել են, թե ինչպես է գոյանում տիեզերքի ողջ ոսկին (ինչպես նաև պլատինը և արծաթը): Երկու շատ փոքր, բայց շատ ծանր աստղերի բախումից, որոնք գտնվում են Երկրից 130 միլիոն լուսային տարի հեռավորության վրա, գոյացել է հարյուր օկտիլիոն դոլար արժողությամբ ոսկի:

Աստղերի դիտարկումների պատմության մեջ առաջին անգամ աստղագետները կարողացել են ականատես լինել երկու նեյտրոնային աստղերի բախմանը: Երկու հսկայածավալ տիեզերական մարմիններ շարժվում էին դեպի միմյանց լույսի արագության մեկ երրորդին հավասար արագությամբ, և նրանց բախումը հանգեցրեց Երկրի վրա ընկալելի գրավիտացիոն ալիքների ստեղծմանը:

Մեծ բուրգի գաղտնիքները

Գիտնականները նոր հայացք են նետել Գիզայի Մեծ բուրգին և այնտեղ հայտնաբերել գաղտնի սրահ: Օգտագործելով արագընթաց մասնիկների վրա հիմնված սկանավորման նոր տեխնոլոգիա՝ գիտնականները բուրգի խորքում գաղտնի սենյակ են հայտնաբերել, որի մասին նախկինում ոչ ոք նույնիսկ չէր կասկածում: Առայժմ գիտնականները կարող են միայն կռահել, թե ինչի համար է կառուցվել այս սենյակը։

Քաղցկեղի դեմ պայքարի նոր միջոց

Այժմ գիտնականները կարող են օգտագործել մարդու իմունային համակարգը քաղցկեղի որոշ բջիջների դեմ պայքարելու համար: Օրինակ՝ մանկական լեյկեմիայի դեմ պայքարելու համար բժիշկները հանում են երեխայի արյան բջիջները, փոփոխում դրանք և նորից ներարկում օրգանիզմ։ Թեև այս գործընթացը չափազանց թանկ է, տեխնոլոգիան զարգանում է և ունի հսկայական ներուժ:

Նոր ցուցանիշներ բևեռներից

2017 թվականի ոչ բոլոր բացահայտումներն էին դրական: Օրինակ՝ հուլիսին Անտարկտիդայի սառցե շերտից սառույցի հսկայական կտոր պոկվեց՝ դառնալով այն ռեկորդային թվով երրորդ ամենամեծ այսբերգը:

Բացի այդ, գիտնականները պնդում են, որ Արկտիկան կարող է երբեք չվերականգնել հավերժական սառցե բևեռի իր տիտղոսը:

Նոր մոլորակներ

ՆԱՍԱ-ի գիտնականները հայտնաբերել են ևս յոթ էկզոմոլորակներ, որոնք տեսականորեն կարող են ապահովել մեր Երկրի վրա գոյություն ունեցող կյանքը:

Հարևան TRAPPIST-1 աստղային համակարգում նկատվել է յոթ մոլորակ, որոնցից առնվազն վեցը ամուր են, ինչպես Երկիրը: Այս բոլոր մոլորակները գտնվում են ջրի և կյանքի ձևավորման համար բարենպաստ գոտում։ Այս հայտնագործության մեջ ամենաուշագրավը աստղային համակարգի մոտիկությունն է և մոլորակների հետագա մանրամասն ուսումնասիրության հնարավորությունը:

Հրաժեշտ Cassini-ին

2017 թվականին ավտոմատ տիեզերակայան Cassini-ն, որը 13 տարի ուսումնասիրել է Սատուրնը և նրա բազմաթիվ արբանյակները, այրվել է մոլորակի մթնոլորտում։ Սա առաքելության պլանավորված ավարտն էր, որը գիտնականները միտումնավոր շարունակեցին՝ փորձելով խուսափել «Կասսինիի» բախումից Սատուրնի հնարավոր բնակեցված արբանյակների հետ:

Իր մահից անմիջապես առաջ Cassini-ն թռավ Տիտանի շուրջը և թռավ Սատուրնի սառցե օղակներով՝ Երկիր ուղարկելով եզակի պատկերներ։

ՄՌՏ նորածինների համար

Հիվանդանոցում բուժվող կամ հետազոտվող ամենափոքր փոքրիկներն այժմ ունեն իրենց MRI սկանավորումը, որն անվտանգ է երեխաների հետ նույն սենյակում օգտագործելու համար:

Reusable Rocket Booster

SpaceX-ը հայտնագործել է նոր հրթիռային ուժեղացուցիչ, որը հրթիռի արձակումից հետո չի ընկնում Երկիր և կարող է օգտագործվել մի քանի անգամ:

Booster-ները տիեզերք հրթիռի արձակման ամենաթանկ մասերից են, և սովորաբար դրանք բոլորն էլ հայտնվում են օվկիանոսի հատակին արձակումից անմիջապես հետո: Շատ թանկարժեք միանգամյա օգտագործման սարք, առանց որի հնարավոր չէ հասնել ուղեծիր։

Այնուամենայնիվ, SpaceX-ի նոր ծանր ուժեղացուցիչները կարող են վերազինվել համեմատաբար հեշտությամբ և էժան՝ խնայելով 18 միլիոն դոլար մեկ մեկնարկի համար: 2017 թվականին Իլոն Մասկի ընկերությունն արդեն իրականացրել է մոտ 20 արձակում, որին հաջորդել է Booster-ի վայրէջքը։

Գենետիկայի նոր ձեռքբերումներ

Գիտնականները մեկ քայլ ավելի մոտ են մարդու ԴՆԹ-ն խմբագրելու հնարավորությանը` ազատելով նրանց բնածին արատներից, հիվանդություններից և գենետիկական անոմալիաներից նույնիսկ ծնվելուց առաջ: Օրեգոնից գենետիկներն առաջին անգամ հաջողությամբ խմբագրել են կենդանի մարդկային սաղմի ԴՆԹ-ն:

Բացի այդ, eGenesis-ը հայտարարեց, որ շուտով կկարողանա խոզերի դոնորներից մարդկանց փոխպատվաստել մեծ կենսական օրգաններ։ Ընկերությանը հաջողվել է ստեղծել գենետիկ վիրուսների արգելափակում, որը չի փոխանցում կենդանական վիրուսները մարդկանց։

Բեկում քվանտային տելեպորտացիայի մեջ

Քվանտային տեղեկատվության տելեպորտացման հնարավորությունը գիտնականները երկար ժամանակ ուսումնասիրել են։ Նախկինում հնարավոր էր տվյալների հեռահաղորդումը մի քանի տասնյակ կիլոմետր հեռավորության վրա։

Քվանտային տելեպորտացիայի պատմության մեջ առաջին անգամ չինացի գիտնականին հաջողվել է հայելիների և լազերների միջոցով Երկրից տիեզերք փոխանցել ֆոտոնների (լույսի մասնիկների) մասին տեղեկություն։

Այս հայտնագործությունը կարող է հիմնովին փոխել աշխարհով մեկ տեղեկատվության փոխանցման և էներգիայի փոխադրման եղանակը: Քվանտային տելեպորտացիան կարող է հանգեցնել բոլորովին նոր տեսակի քվանտային համակարգիչների և տեղեկատվության փոխանցման: Մոտ ապագայում ինտերնետը կարող է դառնալ ավելի արագ, անվտանգ և գործնականում անառիկ հաքերների համար: