Будущее уже здесь, просто оно неравномерно распределено.
Уильям Гибсон
В конце года научные и технические журналы публикуют списки самых поразительных открытий и изобретений, сделанных в 2017-м. Займемся этим и мы.
1. Слышали ли вы когда-нибудь о тихоходках? Эти крошечные, меньше миллиметра длиной создания, похожие на медведей-космонавтов, обладают фантастической выносливостью. Они способны выдерживать температуры от -272 °С до +151 °С, давление в 6000 атмосфер (в 6 раз больше, чем на дне Марианской впадины), радиацию выше 500000 рентген (смертельная доза для человека — около 500 рентген), потерю 99% жидкости в организме — и даже могут выживать в вакууме в условиях открытого космоса. В прошлом году команде японских ученых удалось разгадать один из секретов: оказалось, что организм тихоходок вырабатывает специальный протеин, который защищает их ДНК от повреждений, вызванных радиацией и, как выяснилось, может на 40% снизить вред, наносимый радиацией человеческому организму. В этом году — и тоже японцами, на этот раз в сотрудничестве с британцами — удалось раскрыть ещё одну тайну тихоходского долголетия. Оказалось, что в геноме тихоходок содержится последовательность, которая при неблагоприятных условиях для жизни замещает воду специальным белком, в результате чего тихоходки не высыхают, а окукливаются и засыпают, чтобы снова ожить, когда условия станут более благоприятными. Поэтому им не страшны ни сверхвысокие, ни сверхнизкие температуры — при первых же их признаках тихоходки по-быстрому избавляются от воды, которая может закипеть или превратиться в лёд.
2. В этом году в США было одобрено к продаже первое в истории лекарство против рака, которое лечит рак не отдельных, а любых органов, на основе изменений в ДНК раковых клеток. Лекарство называется Keytruda и уже доказало свою эффективность против самых разных видов рака во время тестирования.
3. В этом году начали производить одежду из кожи, выращенной в лабораторных условиях. И эта кожа крепче и эластичнее той, которую сдирают с убитых животных. Теперь кожаные изделия смогут носить даже веганы. Мало того, в 2017-м одежду начали производить из искуственно выращенной паутины!
4. В первый раз в истории наблюдений ученым удалось увидеть и даже сфотографировать столкновение двух нейтронных звезд. Его заметили благодаря трем детекторам гравитационных волн, последний из которых был введен в строй всего за 17 дней до того. Детекторы сообщили о точных координатах столкновения, которое произошло 130 миллионов лет назад, после чего его удалось увидеть и в телескопы. Это наблюдение экспериментально подтвердило гипотезу Эйнштейна о том, что гравитационные волны (которые научились «ловить» всего три года назад) перемещаются со скоростью света.
5. В этом году астрономам вспервые удалось увидеть и результат столкновения двух галактик — пару вращающихся друг вокруг друга сверхмассивных черных дыр. Предсказано это явление было давно, но увидеть его воочию удалось только сейчас. Масса этих черных дыр в 15 миллиардов раз превышает массу Солнца. Они находятся на расстоянии 750 миллионов световых лет от нас. Наш мир тоже засосёт в подобную черную дыру, когда наша галактика Млечный путь столкнется с движущейся ей навстречу галактикой Андромеда. Это должно произойти через несколько миллиардов лет.
6. На Марсе летними ночами идет снег. О том, что там бывают целые бураны из «сухого льда», то есть замерзшего CO2, которым покрыты полюса планеты, ученые уже знали. Но выяснилось, что на Марсе бывают и снегопады из обычного снега, состоящего из воды. В 2008-м марсоход "Финикс" даже присылал на Землю фотографии марсианского снега, но тогда ему не поверили, покольку считали, что малое количество воды и погодные условия на Марсе не способствуют снегопадам. И вот теперь новые научные данные, собранные за последние 9 лет, позволили ученым понять, что "Финикс" не врал.
Заснеженные дюны на Марсе, фото NASA
7. Снегопады на Марсе — ещё цветочки. На Нептуне и Уране идут алмазные дожди. Вернее, не «на», а «в». Давление и температура на этих газовых гигантах настолько огромные, что они превращают метан, из которого состоят эти планеты, в огромные алмазы весом в миллионы карат, которые медленно и плавно падают по направлению к центру планеты. Остаётся только завидовать будущим поколениям, которые смогут когда-нибудь это увидеть воочию.
8. Достижение из области фантастики, точнее квантовой физики, что в общем-то одно и то же. В 2017 исследователям впервые удалось передать контрфактическое квантовое сообщение — то есть сообщение, при котором между отправителем и получателем не пересылаются никакие физические объекты. То есть совсем. Квантовую телепортацию — явление, при котором изменение состояния одной из пары запутанных квантовых частиц передается другой, наблюдали и раньше, но для этого две частицы нужно было сначала запутать, а потом развести по разным местам. То есть передача частиц из одного места в другое всё же происходила, хоть и до передачи сообщения. Контрфактуальное квантовое сообщение основано на так называемом квантовом эффекте Зенона, заключающегося в том, что состояние квантовой системы зависит от частоты её измерения. Квантовые частицы при этом вообще не передаются на расстоянии — ни до, ни после, ни вместо. Передаётся только сообщение. Как именно — даже не спрашивайте.
9. Если вы думаете, что предыдущая новость была самой странной новостью за этот год, вы сильно ошибаетесь. Вот новость ещё более странная: сразу двум командам ученых удалось создать в лабораторных условиях структуры, предсказанные нобелевским лауреатом Фрэнком Вилчеком — темпоральные или временные кристаллы. Обычный кристалл — твердое тело, атомы которого образуют регулярную повторяющуюся в пространстве структуру. Временные кристаллы — это кристаллы, атомы которых образуют структуру, повторяющуюся не только в пространстве, но и во времени, то есть периодически и одинаково изменяющуюся во времени. До 2012-го, когда Вилчек предсказал их существование, считалось, что такие структуры невозможны. И, как будто всего этого было мало, временные кристаллы ещё и являются новой формой существования материи.
10. Наконец, в 2017 году компания Илона Маска SpaceX повторно запустила первую ступень ракеты Falcon 9, а потом сделала это ещё несколько раз. 15 декабря SpaceX повторно использовала одновременно первую ступень ракеты Falcon 9 и космический корабль Dragon, открыв новую главу в истории космонавтики.