když se díváme dolů na hlaveň futuristicky znějícího roku 2020, je to čas k zamyšlení v posledním desetiletí. Svět viděl v posledních 10 letech některé docela významné vědecké úspěchy, protože objevy a vývoj desetiletí ve výrobě byly konečně realizovány. Nový Atlas zaokrouhluje pět z nejvíce průlomových, historie-dělat milníky 2010s.,
Higgsova bosonu
V roce 2012, nové elementární částice byla objevena v CERN, která upoutala pozornost celého světa – dokonce i ti, kteří nemusí být normálně přes částicové fyziky zprávy. Ale to proto, že to nebyla obyčejná částice. Tento nováček nebyl nikdo jiný než Higgsův boson.,
i Když to může zachytil představivost veřejnosti díky své dramatické, ale nepřesné přezdívku „božská částice“ Higgsův boson byl neuvěřitelně vzrušující najít pro řadu důvodů. Byla to konečná elementární částice předpovězená standardním modelem částicové fyziky, dává hmotu jiným elementárním částicím a vědci ji lovili téměř 50 let.
Před 1960, Standardní Model měl trochu problém: podle jeho předpovědi, elementární částice, tzv. bosony by měly mít žádnou hmotu – ale pozorování ukazují, že ano., V roce 1964 tři týmy vědců nezávisle přišly s podobnými mechanismy, jak získávají hmotu.
podle převládající myšlenky kvantové pole rovnoměrně prostupuje vesmírem. Bosony cítí toto pole, které je zpomaluje a v procesu jim dává hmotu. Toto pole by bylo zprostředkováno zcela novým bosonem, který ještě nebyl objeven – a nebylo by to dalších 48 let.
předpokládané pole, mechanismus a boson se nakonec pojmenovaly po Petru Higgsovi, jednom z fyziků, kteří ho poprvé navrhli.,
A opravdu, v roce 2012 vědci v CERNU Large Hadron Collider konečně našel částice konzistentní s předpokládanou vlastnostmi Higgsova bosonu. Další výzkum později potvrdil to být nepolapitelný Higgsův boson, a dva vědci zodpovědný za návrh to – Higgs sám a Francois Englert, fyzik na další tým – byly uděleny v roce 2013 Nobelovu Cenu za Fyziku.,
V letech od roku, další experimenty v CERN ukázal, že všechna měření Higgsova bosonu, včetně jeho spin, parita, hmoty a interakcí s jinými částicemi, souhlasil s předpovědí Standardního Modelu.
uzavření půlstoletí lovu pro Svatý Grál částicové fyziky, Higgsův boson je snadno jedním z nejdůležitějších vědeckých úspěchů desetiletí.,
CRISPR gen-editace
Schopnost upravovat geny života člověka a jiných organismů bylo jádro science fiction po celá desetiletí – a v tomto desetiletí, se stala realitou., Systém pro úpravu genů CRISPR je připraven k revoluci v medicíně, což nám potenciálně pomáhá bojovat proti velkým, jako je rakovina a HIV, a také řešit zdravotní problémy. Ale samozřejmě to není bez jeho kontroverzí.
seskupené pravidelně interspaced krátké palindromické opakování (CRISPR) je rodina sekvencí DNA přirozeně používaných bakteriemi jako mechanismus sebeobrany. V posledních letech si vědci uvědomili, že by mohli tento mechanismus kooptovat jako nástroj genetického inženýrství kombinací CRISPR s vodicí sekvencí RNA a enzymu, obvykle Cas9.,
při použití v buňkách nebo živých organismech směruje vodicí RNA nástroj do požadované části DNA, kde jej enzym Cas9 úhledně řeže. To lze použít k odstřelování nepříjemných genů – například těch, které způsobují onemocnění – a vkládání nových, prospěšných.
Tak daleko, tato technika má ukázaný slib v boji proti mnoha různých onemocnění, včetně tradičně záludné ty, jako je rakovina, HIV, svalová dystrofie, progerie, a genetické formy slepotu a srdeční choroby.
ale CRISPR potenciál přesahuje editaci sami., Můžeme upravovat rostliny, aby plodiny s lepšími výnosy nebo výživy, upravit hmyz zastavit jejich šíření nemoci, nebo upravit prasata pěstovat lidské orgány pro transplantaci.
jak se zdá CRISPR slibné, nástroj samozřejmě vyvolává etické problémy,které jsou stále v procesu řešení. Studie naznačují, že CRISPR zvyšuje šance na buňku vyvíjející se rakovinu po trati, a může způsobit nezamýšlené mutace v celém genomu. O těchto výsledcích se vášnivě diskutuje.,
všechno to přišlo k hlavě v listopadu 2018, kdy čínští vědci oznámili narození dvojčat jako první lidské děti na světě. Profesor Jiankui on a jeho tým vstříkli stroj CRISPR do embrya a odstranili gen známý jako CCR5. Přitom by dívky měly vyvinout imunitu vůči HIV.
problém je, Že experiment byl proveden z větší části v utajení, uhýbání let za rozpravy o etice., Někteří vědci poukázal na to, že funkce CCR5 je špatně chápána, a odstranění to může dělat dívky více náchylné k běžné onemocnění jako chřipka.
po tomto bezohledném kroku byly učiněny výzvy k moratoriu na editaci lidských zárodků, dokud nebudou tyto etické otázky vyřešeny.
navzdory tomu probíhají studie CRISPR u lidí – prostě ne u embryí. Začali v Číně v roce 2016, ve snaze bojovat proti rakovině plic, ale výsledky ještě nebyly zveřejněny., Dvě studie odstartovala v USA v roce 2019, s jedním cílení tři typy rakoviny a dalších nemocí srpkovité buňky, s velmi slibnými výsledky.
mohlo to mít skalnatý začátek, ale editace genů CRISPR pravděpodobně půjde do historie jako jeden z nejdůležitějších průlomů v medicíně, stejně jako pro použití, které jsme ještě ani neuvažovali.
Gravitační vlny
V roce 2015, fyzici detekovány vlny ve struktuře prostoročasu, jak se umýt po Zemi po cestování více než miliardu světelných let. To potvrdilo předpověď, kterou nikdo jiný než Albert Einstein před sto lety.
Když Einstein navrhl jeho obecné teorie relativity v roce 1916, to znamenalo, že určité události zahrnující objekty s velkou hmotností by generovat rázové vlny v časoprostoru samotného – fenoménu, který přišel být nazýván gravitační vlny.,
přestože jsou vytvořeny některými z nejvíce energetických událostí ve vesmíru, v době, kdy tyto vlny dosáhnou země, pouze deformují realitu o méně než jádro atomu. To je samozřejmě znemožnilo odhalit téměř 100 let-dokud technologie konečně dohnala.
odpovědnou technologií je laserová Interferometrová gravitační vlnová Observatoř (LIGO), umístěná ve dvou obrovských zařízeních v Louisianě a Washingtonu. Každý z těchto dvou detektorů je tvořen dvěma 4 km dlouhými (2,5 mi) tunely ve tvaru l., Velmi přesné nástroje, hlídat lasery transportovali tyto tunely pro nepatrné poruchy nosníky, které lze připsat na gravitační vlny mytí zařízení.
a jistě, 14. Září 2015 zachytily oba detektory LIGO svůj vůbec první signál. Vlny vznikly při srážce dvou černých děr asi 1,3 miliardy světelných let.
Desítky signály nalil v té první detekce, zvedl LIGO i Virgo zařízení v Itálii, které vystřelil až v roce 2017., Většina z nich byla výsledkem sloučení dvou černých děr, ale jiné zahrnovaly černou díru polykající neutronovou hvězdu a dvě neutronové hvězdy se srazily.
je to ten nejpůsobivější scénář, který nám dal nejpůsobivější ohňostroj. Brzy po jednom detekce gravitačních vln v roce 2017, observatoří po celém světě zaznamenali celou řadu elektromagnetických signálů ze stejného zdroje, včetně světelné vlny, gama záblesk, X-paprsky a rádiové vlny.,
Pro řešení století starou záhadu, 2017 Nobelovu Cenu za Fyziku byla udělena fyziků Rainer Weiss, Kip Thorne a Barry Barish pro jejich role v první detekce gravitačních vln.
toto není konec příběhu. LIGO dostalo upgrade v dubnu 2019, s budoucími pracemi plánovanými tak, aby byly ještě citlivější. K lovu se má v prosinci připojit i Hvězdárna KAGRA v Japonsku. Společně lze vyzvednout tišší a vzdálenější události, které odemknou stále více tajemství vesmíru.,
exoplanet boom
v průběhu lidských dějin, jsme neustále zvětšovat získat širší pohled na naše místo ve vesmíru. Náš svět se rozšířil z jednoho kontinentu na celou zemi. Pak jsme si uvědomili, že země není středem všeho, ale jen jednou planetou několika obíhajících kolem Slunce., Nakonec jsme zjistili, že ani naše sluneční soustava není výjimečná, ale jedna z nesčetných takových dalších. A toto desetiletí, máme první skutečný pohled na to, kolik dalších je tam venku.
několik prvních exoplanet – planet obíhajících hvězdy jiné než Slunce – byla objevena již v roce 1990, ale to opravdu ne zvednout až Kepler Space Telescope zahájen v roce 2009. Tato observatoř byla navržena tak, aby sledovala 150 000 hvězd současně a sledovala, jak často jejich světlo ztlumilo. Pokud byl vidět pravidelný vzor, navrhl, že planeta prochází mezi hvězdou a zemí.,
pomocí této techniky (známé jako metoda přechodu) objevil Kepler během svého devítiletého běhu více než 2 600 exoplanet. S pomocí dalších projektů, jako jsou harfy, vosy a TESS, se toto číslo nyní rozrostlo na přibližně 4 100. A můžeme odvodit hodně o tom, jaké jsou tyto světy, studiem jejich atmosféry, složení, hmoty, jaké typy hvězd obíhají a jak daleko jsou od těchto hvězd.
z toho jsme se dozvěděli o nejrůznějších neuvěřitelných planetách hodných dužnatých sci-fi příběhů. Existují vodní světy, pitch – černé planety, a některé teplejší než hvězdy., Je tu planeta, která je jen jeden obří diamant, a další s mraky z rubínů a safírů. Na jiných prší skály, sklo nebo opalovací krém.
ale možná nejzajímavější exoplanety ze všech jsou ty, které jsou více podobné Zemi. Koneckonců, to jsou nejlepší kandidáti, abychom konečně odpověděli na otázku: „jsme ve vesmíru sami?“A ukázalo se, že potenciálně obyvatelné exoplanety jsou poměrně běžné.
jeden z největších tahačů přišel v roce 2017 s objevem sedmi skalnatých, zhruba pozemských exoplanet obíhajících kolem TRAPPIST-1., Tři z těchto oběžné dráze v obyvatelné zóně chladný červený trpaslík, a následné studie ukázaly, že tam může být významné množství vody, což je některé z nejlepší kandidáty na obyvatelné planety mimo naši sluneční soustavu.
a teprve začínáme. V příštích letech by mělo být zahájeno mnoho dalších projektů, které hledají nové světy nebo podrobně studují známé. Nebyli bychom příliš překvapeni, kdyby naše další“ desetiletí v recenzi “ zahrnuje odhalení mimozemského života.,
klimatické krize
To může být dobrý druh úspěchu, ale v posledních deseti letech jsme porušili další klimatické záznamy, než kdykoli jindy v lidské historii. Jako dopady klimatických změn stal se více viditelné, problém opravdu přišel do popředí veřejné pozornosti v poslední době., Nové studie odhalily rozsah situace a byly zahájeny plány na její řešení.
ohromující důkazy ukazují prudký nárůst hladin atmosférického oxidu uhličitého (CO2) po přibližně 1750 – ne-tak-shodou okolností, v době průmyslové revoluce. Jako přímý výsledek, povrchové teploty po celém světě stabilně rostou od té doby, s obzvláště prudký nárůst vyskytující se v druhé polovině 20.století. To zase vede k různým běžícím účinkům.,
i když o tom víme již dlouhou dobu, změna klimatu dominovala tomuto desetiletí ve vědě, protože hmatatelné důsledky začínají vzplanout. Podle NASA a NOAA byl rok 2016 nejteplejším rokem od začátku záznamů v roce 1880 a pět nejlepších je posledních pět. Července 2019 drží rekord v nejteplejším měsíci.
další nedávné studie odhalily, co toto nadměrné teplo dělá světu. Zpráva o stavu klimatu za rok 2018 ukázala, že extrémní povětrnostní události, jako jsou hurikány, povodně, sucha a požáry, jsou stále intenzivnější a častější., Ledovce a polární led se zmenšují a hladina moře stoupá.
v roce 2015 se atmosférický CO2 poprvé za zhruba tři miliony let vyšplhal nad 400 dílů na milion. To také znamená, že oceány absorbují více plynu, což je více kyselá. Kombinace teplejších a kyselějších vod způsobila, že Velký bariérový útes Austrálie zasáhl bělicí události v letech 2016 a 2017. Zatímco ve vzdálené minulosti prošla podobným traumatem, odborníci se domnívají, že současné změny zasáhly příliš rychle, aby se útes plně zotavil.
ale stále existuje naděje., V roce 2015, téměř 200 zemí podepsala na Pařížské Dohody, se zavázal snížit emise skleníkových plynů s cílem udržet globální teploty vzrostly o 2° C (3,6° F) nad úroveň před průmyslovou revolucí. Zprávy Mezivládního Panelu pro Změnu Klimatu (IPCC), říkají, že ke splnění těchto cílů, bezprecedentní změny bude zapotřebí ve všech aspektech společnosti – a pokud 2019 klima stávky a protesty jsou nějaké náznaky, společnost se zahřívá na nápad.