Нова ера: Топ-20 наукових проривів останнього десятиліття за версією National Geographic

Авторитетний американський науково-популярний часопис National Geographic (перший номер вийшов, на секундочку, 1888 року) оголосив ТОП-20 наукових проривів останнього десятиліття.

(Лептонний боже, я з подивом усвідомлюю, що скоро мешкатиму в 20-х роках XXI століття!).

Я спробував знайти реакцію українських медіа на цю подію, не знайшов і вирішив зробити "конспект" українською плюс додав українські джерела до тих новин, де міг. Може кому ще буде цікаво, чим живе розвинений світ.

Перш ніж журнал наводить перелік, він наголошує, що за ці 10 років люди почали краще розуміти Космос, планету та власне тіло, наука стала більш глобальною, а прориви можна радше очікувати від колаборацій з 3000 науковців, аніж від 3-х.

Отже, які відкриття чи їх сукупність з 2010 року змінили наші уявлення про світ?

1. Детектування гравітаційних хвиль

Ейнштейн передбачив можливість коливання простору-часу від зіткнення масивних об'єктів у 1916 році, а зафіксувати зіткнення двох чорних дір вдалося детектором LIGO аж у 2015-му (деталі тут). У 2017-му вдалося відчути не тільки зіткнення нейтронних зір, але й зафіксувати це явище у купу телескопів (тут).

Нагадаю, що за відкриття гравітаційних хвиль у 2017-му було присуджено Нобелівську премію з фізики (тут).

2. Уточнення генеалогічного дерева людини

Тобто, встановлення наших пращурів.

Перші група відкриттів стосується 2010 та 2015-х років, коли було представлено Australopithecus sediba (тут) та Homo naledi (тут).

Друга - віднайдення мізинця Денисівської людини (тут), скам'янілого інструмента віком 2,1 млн. років та когось подібного до Homo floresiensis (тут).

3. Революція у вивченні давнього ДНК

Завдяки розвитку сучасних технологій, у 2010 році дослідники вперше опублікували майже повний геном стародавнього Homo sapiens. Потім вони секвенували (тобто встановили послідовність нуклеотидів) ще 3000 стародавніх геномів, в т.ч. дівчинки Ная, що померла 13 тисяч років тому. Плюс вчені розповіли про перший проект геному неандертальця, довівши, що від 1 до 4% ДНК сучасних неафриканців походять від цих родичів.

Але це не все. У 2018 році була інша сенсація - дослідження кістки віком 90000 років показало, що вона належала дівчинці, мати якої була неандертальцем, а батько - денисівською людиною (тут).

4. Виявлення тисяч нових екзопланет

Все завдяки телескопу NASA’s Kepler Space Telescope, який з 2009 по 2018 відкрив 2700 екзопланет (деталі тут). Його наступник TESS (деталі тут), запущений у 2018 році - поки тільки 34. Також у 2017 році наземні спостереження відкрили TRAPPIST-1, зіркову системи "всього" за 39 світлових років, в якій розміщуються сім планет, співмірних із Землею. У 2016-му проект Pale Red Dot відкрив Проксіму b, планету розміру Землі, яка обертається навколо Проксіми Центаври, найближчої до Сонця зірки на відстані "лише" 4,25 світлових років.

Збирайте валізи, летимо.

5. Початок ери CRISPR

Чесно кажучи, я дуже раджу читати на цю тему якийсь окремий матеріал (наприклад, тут), але суть у тому, що вчені дізналися, як бактерія бореться з вірусами - за допомогою системи Crispr-Cas9 знаходить вірусні шматки в своїй ДНК і точно їх вирізає - та навчилися відтворювати цю технологію з метою редагування інших ДНК в потрібних їм цілях. Звідси постає й етичне питання, бо один китайський вчений оголосив, що завдяки цій технології відредагував ДНК двох дівчаток (деталі тут).

6. Бачимо Космос, як ніколи

У 2013 році Європейське космічне агентство запустило телескоп Gaia для вимірювання відстаней для більш ніж мільярда зірок у Чумацькому шляху та швидкості понад 150 мільйонів зірок. Завдяки цьому вдалося створити 3D-картинку нашої Галактики (тут - краще дивитися оригінальний сайт).

У 2018 році телескоп Планк, вимірюючи випромінювання, що лишилося після Великого вибуху, виявив, що швидкість розширення матерії у Всесвіті, не така, як вважалося раніше. Плюс у тому ж році група Dark Energy Survey опублікувала дані, що допоможуть нам шукати Темну матерію в структурі Всесвіту, а в квітні 2019-го телескоп Event Horizon Telescope вперше "сфотографував" силует чорної діри (тут).

7. Відкриття давнього мистецтва

У 2014 році дослідники встановили, що розписи "оленями" в печерах Sulawesi’s Maros (Indonesia) мають вік як мінімум 39 тисяч років, що робить такими само давніми, як малюнки в Європі. А в 2018 році знайдено рисунки на Борнео віком від 40000 до 52000 років, а в Африці - заштриховану пластинку віком 73 тисячі років!!! А ще в Іспанії віднайшли перфоровані мушлі віком 115 тисяч років та малюнки віком 65 тисяч років, що може свідчити, що неандертальці теж вміли в мистецтво (бо саме вони тоді там мешкали). Плюс віднайшли розставлені кільцями сталагміти, віком 176 тисяч років.

8. Перші міжзоряні об'єкти

У 2012 році зонд НАСА "Вояджер-1" перетнув зовнішню межу геліосфери, а у 2018 році те саме зробив "Вояджер-2" (тут). У 2017 астрономи зафіксували перший об'єкт ‘Oumuamua, що точно прилетів з іншої зоряної системи. Другий міжзоряний об'єкт у 2019 році віднайшов український астроном Геннадій Борисов (тут), щоправда подія відбулася в анексованому Криму. Я вже чекаю на те, як московіти розкажуть світу, які вона велична нація.

9. Відкриття дверей найдавніших цивілізацій

У 2013-році британські вчені віднайшли тіло Короля Річарда ІІІ під парковкою. У 2014 році в перуанському храмі Castillo de Huarmey віднайшли королівську гробницю. В 2016 році віднайшли філістимлянське кладовище. В 2017-му встановили, що Храму Гроба Господнього в Єрусалимі 1700 років, а не 1000, як вважалося раніше (нормальна така похибка). В 2018-му віднайшли в Перу місце найбільшого жертвоприношення дітей, а в Гватемалі - ідентифікували понад 60 тисяч нових будівель цивілізації Майя (чіпляли лазери на літаки і сканували джунглі, відстежуючи всі нерівності, вкриті деревами).

В 2014-му одна з експедицій знайшла затонуле у 1846 році арктичне дослідницьке судно H.M.S. Erebus, а у 2016 - його сістершіп H.M.S. Terror (кому цікаво, що то за експедиція і як вона загинула - гляньте класний серіал Террор). В 2017 році знайшли затонулу у 1945 році субмарину U.S.S. Indianapolis. А проект The Black Sea Maritime Archaeology Project знайшов в Чорному морі понад 60 затонулих суден, в т.ч. віком 2400 років. Також у 2019 році віднайшли корабель Clotilda - останній, що перевозив африканських рабів в США.

10. Нові відкриття в Сонячній системі

Зонд НАСА New Horizons 10 років мандрував до Плутона і в 2015 році зробив просто вражаючі знімки цієї планети, плюс зафіксував найвіддаленіше льодяне тіло - Arrokoth. (знімки краще дивитись за оригінальним посиланням). А в 2011 корабель Dawn прибув на другий за величиною об'єкт Vesta у поясі астероїдів, а потім і до найбільшого об'єкта - Церери. А американський корабель OSIRIS-REx та японський Hayabusa2 відвідали астероїди Бенну та Рюгу з метою привезти з них зразки назад, на Землю (тут).

11. Боротьба з хворобами

Спалах лихоманки Ебола в Західній Африці у 2014-2016 році (навіть не чули, так? читайте тут) врешті призвів до створення вакцини rVSV-ZEBOV, яку наче приймають "на озброєння" у 2019 році. Тобто цю страшну хворобу найближчим часом може бути подолано. Також є прогрес у запобіганні розповсюдженню ВІЛ - дослідження 2011 року продемонстрували, що антиретровірусні препарати значно зменшив поширення ВІЛ серед гетеросексуальних пар, а наступні дослідження підтвердили це і серед гомосексуальних пар.

12. "Розсування" репродуктивних меж

В 2016 році народилася перша дитина від трьох батьків - завдяки спермі батька, ядра клітини матері та клітини без ядра від іншого донора. Таким чином вдалося подолати обмеження від порушення в мітохондріях матері (тут). Інше дослідження дозволило перетворити клітини шкіри чи крові на щось на кшталт прекурсорів сперми чи яйцеклітин. Ще одне дослідження продемонструвало, що редагування геному може дозволити двом одностатевим мишенятам мати дитинчат (тут). А в 2018 році китайці клонували двох макак - перших приматів після вівці Доллі (тут). Науковці кажуть, що на людях цю технологію не застосовуватимуть.

13. Детектування бозону Хіггса

Власне, це про відомий Великий адронний колайдер та бозон Хіггса - фундаментальною частинкою, що відповідальна за поле, що в свою чергу відповідає за те, що матерія має масу. Якось так. В 2012 році цю частинку задетектували, за що у 2013 році присудили Нобелівську премію (найзрозуміліше пояснення, що я бачив - тут).

14. Переписування підручників з палеонтології

По-перше, у 2010 році дослідники опублікували першу повну реконструкцію кольору тіла динозаврів. Було віднайдено камуфляж динозавра, пір'я різних кольорів (тут) і червону шкіру якогось броньованого динозавра (як це робиться - тут). А у 2018 році вчені довели, що найдавніша існуюча істота Dickinsonia (на секундочку, мешкала 540 млн. років тому) була твариною (тут).

В 2014 вчені виявили нового хижого динозавра Spinosaurus, в 2015 - віднайшли дивну істоту Yi qi (І Чі) - динозавра з крилами, як у летючої миші, але з пір'ям (тут). Також вчені тягло досліджують 99-мільйоннорічний бурштин М'янми: в ньому надибали хвіст пернатого динозавра, дитинча примітивного птаха та купу безхребетних.

15. Пошук "будівельних цеглинок" життя в інших світах

Місія Розетта висадилася на Комету Чурюмова-Герасименко, де віднайшла інгредієнти, потрібні для зародження життя (тут). Зонд Кассіні у 2017 році підтвердив, що у воді супутника Сатурна Енцелада містяться великі органічні молекули (тут). А марсохід НАСА Curiosity віднайшов на червоній планеті органічні сполуки та зареєстрував сезонні коливання рівня метану (тут).

16. Кліматичні "дзвоники" лунають все голосніше

9 травня 2013 року глобальні рівні СО2 встановили рекорди в історії людства, а 2015-2019 стали найспекотнішими роками за всю історію спостережень з 1880 року. Триває вимирання коралів, в т.ч. на Великому Бар'єрному рифі. А в Австралії саме через підвищення рівня океану вимер ссавець - мозаїчнохвостий щур (тут). Плюс науковці кілька разів збиралися, висловлювали стурбованість та занепокоєння, країни домовилися про Паризьку угоду і утримування потепління в межах до 2 градусів Цельсія.

17. Відкриття та перевідкриття видів

Виявляється, біологи щороку в середньому ідентифікують 18 тисяч нових видів (це до питання, коли у провідних вишах України зоологію і ботаніку називають застарілими науками. Клоуни.). Так, вчені відкрили якусь курсносу мавпу в М'янмі, гігантського щура та якогось ссавця родини ракунових (тут). А ще рибу "з руками", жаб, менших за десятицентову монету, саламандр, а в'єтнамську саолу (парнокопитне) та пискуху ілійську (якась миша з пикою ведмедя) - відкрили наново, вважаючи вимерлими.

Але, при цьому, вчені наголосили, що 1 мільйони видів у 2019 році загрожує вимирання.

18. Нова ера космічних польотів

Космос став більш доступним, в т.ч. з комерційної точки зору. В 2011 Китай запустив свою першу космічну лабораторію Tiangong-1. В 2014 Індія стала першою країною, яка досягла орбіти Марса з першої спроби. В 2019 Ізраїль зробив спробу першої в світі посадки на Місяць, профінансовану за приватний кошт. А китайська місія Chang’e-4 - таки всілася. Окрім того, що з'явилася ціла плеяда нових космонавтів, відбувся перший в історії парний вихід жінок у відкритий космос.

І головне, в 2012 SpaceX здійснив перший комерційний політ до МКС для поповнення запасів, а в 2015 він же та BlueOrigin запустили багаторазові ракети і приземлили їх назад, що має значно здешевити дорогу у Космос.

(тут на всі ці новини залишу тільки одне посилання на AlphaCentauri, яка тягло стежить за космічними перегонами і регулярно їх висвітлює)

19. Неочікувані грані тваринного світу

В 2015 вчені виявили, що морські черепахи Хобскілла здатні до флуоресценції - зеленим та червоним. Це перша біофлуоресценція, що зафіксована у рептилій (зайдіть на оригінальне посилання, це треба бачити).

В 2016 вчені довели, що якась гренландська акула може прожити 272 роки - це найбільший вік для усіх відомих хребетних.

В 2019 було встановлено, що бородавчаті свині та бразильські капуцини використовують інструменти в своєму повсякденному житті (вражаючі відео тут і тут).

А в 2018 вперше з 1909 року в Кенії зафіксовано чорного леопарда.

20. Перегляд одиниць вимірювання в науці

Нарешті, кілограм - це не маса металевого циліндра, а величина, прив'язана до сталої Планка. З 20 травня 2019 року всі наші одиниці вимірювання базуються на універсальних константах. Дуже класний матеріал української про це можна почитати тут і тут.

Все.

Нагадую, що оригінальна стаття National Geographic з картинками, відео та посиланнями на оригінальні англомовні ресурси - тут.

Майте гарний вечір.

Заставка до статті - фотографія посадки двох ступенів Arabsat-6A Mission від SpaceX (звідси)