Og nu er det tid til at sætte sig ned, se tilbage, tage en dyb indånding, og se på overskrifterne i videnskabelige artikler, som vi ellers ville gå glip af. Forskere er i konstant behagelig os med nye tiltag i forskellige områder. Nanoteknologi, genterapi, quantum fysik er den sfære, som det er umuligt at se uden beundring. Gradvist, overskrifterne er ved at blive mere og mere som en fantastisk. Allerede kan ikke vente med at se, hvad vi vil indføre i 2018. Og alligevel…
Forskere har skabt en krystal tid
I henhold til den første lov om termodynamik, evighedsmaskiner, der arbejder uden tab af data eller energi, er umuligt. Men tidligere i år, fysikere har skabt en struktur — krystaller af tid — som har udfordret denne erklæring.
Krystaller af tid var verdens første eksempler på et nyt stade af sagen — “non-equilibrium” — hvor atomer har varierende temperaturer og aldrig er i termisk ligevægt med hinanden. Krystaller af tid, har en atomar struktur, der gentager sig selv ikke alene i rummet, men også i tiden, der giver dem mulighed for at opretholde konstante udsving uden energi. Dette sker, selv i den laveste energitilstand, når bevægelse er teoretisk umuligt, fordi det kræver energi udgifter.
Bryde de krystaller af tid fysikkens love? Teknisk nr. Bevarelse af energi kan defineres kun i systemer med en symmetri af tid, forudsat at fysikkens love er de samme overalt og altid. Og de krystaller af tid til at bryde denne symmetri. Men de er ikke de første. Magneter er også ofte præsenteres som naturlige, asymmetrisk objekter, fordi de har den Nordlige og Sydlige ender.
En anden grund til hvorfor krystaller af tid, ikke er i strid med love om termodynamik, er, at de er ikke helt isoleret. De har brug for lidt “push” fra tid til anden — det er, at lægge energi udenfor, så de begyndte at skifte deres formuer igen og igen. Mulige fremtidige anvendelser af krystaller af tid omfatter overførsel og opbevaring af oplysninger i quantum systems. De kan spille en afgørende rolle i kvantecomputere.
Vingerne af guldsmede — “live”
Ordbog Merriam-Webster definerer “vinge” som den bevægelige fjer eller membranøs vedhæng, der anvendes af fugle, insekter og flagermus at flyve. Han skal ikke blive i live, men entomologists fra Universitetet i Kiel i Tyskland, og lavet en række overraskende opdagelser, der viser det modsatte, fra guldsmede.
Insekter ånder gennem luftrøret. Luften føres ind i kroppen gennem det ydre åbninger kaldes spiracles. Derefter passerer gennem et komplekst netværk af trakeale rør, der leverer det til alle kroppens celler. De vinger, men næsten udelukkende består af dødt væv, der tørrer og bliver enten semi-gennemsigtige eller dækket med mønstre af farve. Regionen af dødt væv er begrænset til de vener, som fortsat er den eneste komponenter af vingen, som er en del af luftvejene.
Men når entomologist Rainer Guillermo Ferreyra kiggede på vingen af den mandlige guldsmede Zenithoptera gennem et elektronmikroskop, så han, lille forgrening trakeale rør. Dette er den første observation i den fløj af et insekt. Vil du have en masse test for at fastslå en særlig, om denne fysiologiske træk af denne art, eller fælles i guldsmede og andre insekter. Det kan endda være en mutation, der ved et uheld opdaget i en enkelt, men eksperter tvivler. Tilstedeværelsen af en for stor tilførsel af ilt kan forklare den lyse og levende blå farve, fandt jeg disse guldsmede, der ikke indeholder blåt pigment.
Gamle mide, blod-fyldt dinosaur
Vi fandt en masse spændende ting, forseglet i rav, men mener, at dette år kunne overgå dem alle. Forskere fra Myanmar fundet stykker af rav, dateret til 99 millioner år, der er indeholdt parasitter, der ligner moderne mider. En af dem blev viklet ind i fjer af en dinosaur, de to andre er fundet i reder af dinosaur, og den fjerde var fyldt med blod.
Selvfølgelig, er det straks førte til tanker om Jurassic Park, fordi vi kunne bruge blod til at genoplive dinosaurerne. Desværre, i den nærmeste fremtid vil dette ikke ske, fordi at udvinde DNA fra disse fossiler i rav er næsten umuligt. Debatten om, hvor længe de kan overleve DNA-molekylet er endnu ikke nået til enighed, men selv de mest optimistiske skøn tyder på, at flere millioner år under ideelle betingelser.
Selv hvis det vil ikke bringe tilbage til dinosaurerne, tick Deinocroton draculi (som kan oversættes som “forfærdelige mide Dracula”) var et usædvanligt fund, som har givet os nye oplysninger. Nu ved vi ikke, kun at den gamle mider bider fjerede dinosaurer, men også, at de var inficeret rede af dinosaurer.
En voksen mand gik gennem ændring af gener
Dagens top genterapi præsenterer CRISPR. Denne familie af DNA-sekvenser, der lagde Fundamentet for en teknologi, der kaldes CRISPR/Cas9, hvilket i teorien kunne for evigt ændre menneskers DNA.
I 2017 dette værktøj til at redigere de gener, der har gjort et skridt fremad, efter at holdet fra den Research center of Proteome i Beijing har meddelt, at de har med held brugt CRISPR/Cas9 til at korrigere sygdomsfremkaldende mutationer i levedygtige humane embryoner. Et andet hold fra London Institute Francis Crick gik den modsatte vej og brugt teknologi til at skabe bevidst mutationer i den menneskelige embryoner, der for første gang. (Især de “slukket” – gen, hvilket forhindrer udviklingen af embryo op til blastocyst).
Denne undersøgelse viste, at CRISPR/Cas9 virker og den er forholdsvis enkel. Men det har også skabt en intens etiske debat om, hvor langt kan brug af denne teknologi. Teoretisk kan dette føre til “designer babies”, som kan være intellektuelle, atletisk og fysiske egenskaber af deres forældre.
Hvis vi afsat etik, i November i år, var der et gennembrud: CRISPR/Cas9 blev første gang brugt i voksen mand. 44-årige brad Mado fra Californien lider af hunter syndrom, en uhelbredelig sygdom, der i sidste ende kan handcuffing ham til en kørestol. Han havde pumpet milliarder af kopier af den korrigerende gen og anvendes genetiske værktøj til at skære DNA til at indsætte gener og kobling. Det kan tage flere måneder, før vi vil være i stand til at afgøre, om den procedure, der er vellykket eller ej.
Hvad kom først: den svamp eller ctenophore?
Det nye arbejde af forskere, offentliggjort i år, har til formål at én gang for alle at løse langvarige tvister om oprindelsen af dyr. Ifølge undersøgelsen, svampe er “søstre” alle de andre dyr i verden. Dette skyldes det faktum, at svampe var den første gruppe, der stammede fra det evolutionære træ, som på det tidspunkt kun indeholdt primitive fælles forfader til alle dyr. Det skete omkring 750 millioner år siden.
Dette er historien om en ophedet debat kan koges ned til to kandidater: de nævnte svampe og marine hvirvelløse dyr — kam gelé. Mens svampe er simple dyr, der sidder på bunden af havet og filtrere vand og spise vandmand er meget mere kompliceret. De ligner vandmand, kan presse sig selv i vandet til at gløde, og de har et simpelt nervesystem. Finde ud af, hvem der kom først, betyder også, at finde ud af, da det var vores første fælles forfader. Dette er et vigtigt skridt i forbindelse med vores evolution.
Selvom undersøgelsen dristigt, at problemet er løst, blot et par måneder, før denne blev offentliggjort en anden undersøgelse, som valget er foretaget til fordel for kam gelé. Er der stadig tvivl.
Raccoons har taget testen på en gammel intelligens
Omkring det sjette århundrede F.KR. græsk fortæller Æsops skrev eller samlet samling af fabler, der i dag er kendt som “Aesop’ s Fabler”. Blandt dem var den fabel “the Crow og kande”, der fortæller om de tørstige krage, der drak fra en kande, kaste sten på ham, indtil vandstanden er ikke nået op til toppen.
Flere tusind år senere, forskere indså, at denne historie tilbyder en fantastisk måde at teste dyrs intelligens. Et sådant eksperiment ville vise, at emnet bliver opmærksom på årsag og virkning. Krager, råger og jays var en succes i dette eksperiment. De højere primater også bestået prøven, og i år listen blev tilføjet et andet dyr — en vaskebjørn.
I løbet af testen, otte raccoons er konfronteret med en cylinder, der flød en skumfidus. Men han sejlede for langt til at være i stand til at få. To vaskebjørne besluttet at kaste sten ind i cylinderen, og dermed øge vandstanden og efter at have fået prisen.
Andre emner fundet deres egne kreative løsninger, som ikke forventes af testere. Ved hjælp af sine erfaringer som en Ravager af skraldespande, en vaskebjørn sprang på flasken og begyndte at rokke den fra side til side, indtil hun ramte ham. I et andet eksperiment, som var flydende og synkende bolde i stedet for med en sten, forskerne havde håbet, at raccoons vil fjerne den flydende bolde og kaste i vandet for at drukne. I stedet, nogle dyr er gentagne gange dyppet i flydende bolden, indtil mini skumfiduser fra stikning til cylinder væggen eller til bolden.
Fysikere har skabt den første topologiske laser
Physics, University of California, San Diego hævder at have skabt en ny type af “topologiske” laser, som kan tage enhver form, som en slange krøller rundt i hulrummet, uden at sprede lyset. I hjertet af enheden er begrebet topologiske isolatorer (materialer, som kun leder på overfladen, men er isoleret i volumen), der skabte skaberne en Nobelpris i fysik i 2016.
Som regel laser hulrum, forstærket af lys, har form af en ring. Det er mere effektivt end figurer med skarpe vinkler mellem ringene er tomme rum. Forskerne løste dette problem ved at skabe et topologisk hulrum ved hjælp af en fotoniske krystal som et spejl. Især de brugte to fotoniske krystaller med forskellige topologier, hvoraf den ene var en stjerne-formet celle i et firkantet gitter, og den anden en trekantet gitter af cylindriske luft huller. Boubacar Kante, et medlem af det team af forskere sammenlignede dem med en bagel og en kringle: både brød produkter med huller, men et forskelligt antal huller, som giver dem en karakteristisk form.
Når krystaller på plads, og grænsefladen vedtager en ønsket form, systemet er aktiveret ved aktivering af et magnetisk felt. Det ændrer retning, hvor lyset udsendes, der er, giver dig mulighed for at lede strømmen af lys. Den første ansøgning blev indsættelse af et stort antal af lasere på den chip, hvorved behovet for at øge hastigheden af optisk kommunikation. Men i den samlede ordning af tingene, det virker som et skridt i retning af optisk design.
Forskere omrørt eksitony
Fysikere rundt omkring i verden begejstrede over opdagelsen af en ny form for stof — exitone. Det er lavet af mærkelige partikler kaldet “excitons”, som er forbundet som en løbsk elektron og hul, hvorfra han netop undsluppet, der trækkes af en Coulomb kraft. Harvard fysiker Bert Halperin foreslog eksistensen af acetone i 1960-erne, og siden da har forskerne forsøgt at bevise eller modbevise hans antagelser.
Som det er tilfældet med mange store videnskabelige opdagelser, åbne exitone markeret med omhu. Ansvarlig for opdagelsen team fra University of Illinois i Urbana-Champaign har faktisk udviklet en ny metode, spektroskopi, M-ÅL især til søgning excitons. Men deres øjebliks triumf kom, da forskere har udført kalibrering test af sin nye metode. En medarbejder kom ind i værelset, alle andre var kigger på Tavlen og sagde, at kun det, der er målt på “bløde plasmon”, forløberen for exciton kondens.
Senior research Professor Peter Abbamonte sammenlignet denne opdagelse med Higgs-partiklen, det vil have nogen anvendelse i den virkelige verden, men det viser, at vores nuværende forståelse af kvantemekanikken er ekstremt loyale.
Oprettet nano-maskiner, der dræber kræft
Forskere fra Durham University, sagde, at de skabte nano-maskiner, der er i stand til at svalivaetsya i kræftcellerne og dræbe dem på bare 60 sekunder. I en vellykket test foretaget af University, den lille maskine kun i 1-3 minutter til at trænge gennem den ydre membran af kræft prostata celler og ødelægge det.
Disse maskiner er 50 000 gange mindre end diameteren af et menneskehår. De aktiveres af lys og rotere to til tre millioner gange per sekund, for at være i stand til at bryde gennem cellevæggene. At nå deres mål, må de enten blæse det eller levere dyrebare last i form af medicin.
Mens disse maskiner blev anvendt på et celle-type, men resultaterne har fået forskerne til at flytte til mikro-organismer, og de små fisk. Derefter bevæger de sig på at gnavere og til sidst til mennesker.
Interstellare asteroide kunne være en alien rumskib
Det har kun været et par måneder siden, da astronomer har med glæde annonceret åbningen af vores første interstellare besøgende, den asteroide kaldet “Moimoi”. Siden da, har de set en masse mærkelige i hans opførsel, og nogle endda besluttet, at han ikke er fra vores solsystem. Hvad mere er, det var så mærkeligt, at det formodede fremmede rumfartøjer.
Først og fremmest — form. Moimoi har form som en cigar med en længde-bredde-forhold på 10:1, det er fantastisk. Først besluttede vi, at det var en komet, men når de nærmer sig Solen, hendes hale begyndte at smelte, blev det klart, at det ikke var en komet. Nogle eksperter hævder, at den hastighed, som roterer objektet, ville have revet en almindelig asteroide. Ser ud som om det var designet specielt for overlevelse i det interstellare rejser.
Hvis han kunne være af kunstige oprindelse? Nogle mener, at det er en sonde af udlændinge, et rumskib med en ødelagt motor, som er drivende i rummet. SETI allerede pegede på asteroiden med deres teleskoper, så vil vi kender snart.
10 videnskabelige historier i 2017, der vil virke fantastisk
Ilya Hel