Når vi stirrer ned på tønden i det futuristiske lydende år 2020, er det tid til refleksion over det sidste årti. Verden har set nogle ret store videnskabelige resultater i de sidste 10 år, da opdagelser og udviklinger årtier i skabelsen endelig blev realiseret. Ne.Atlas runder op fem af de mest banebrydende, historiske milepæle i 2010 ‘ erne.,
Higgs-bosonen
I 2012, en ny elementarpartikel, der blev opdaget ved CERN, der har fanget verdens opmærksomhed – også dem, der normalt ikke være på tværs partikel fysik nyheder. Men det er fordi det ikke var nogen almindelig partikel. Denne nybegynder var ingen anden end Higgs boson.,
selvom det måske har fanget den offentlige fantasi på grund af dets dramatiske, men unøjagtige kaldenavn, “Gudepartiklen”, var Higgs boson et utroligt spændende fund af en række grunde. Det var den endelige elementære partikel forudsagt af standardmodellen for partikelfysik, den giver masse til andre elementære partikler, og forskere havde jaget efter den i næsten 50 år.
før 1960 ‘ erne havde standardmodellen lidt af et problem: i henhold til dens forudsigelser skulle elementære partikler kaldet bosoner ikke have nogen masse – men observationer viser, at de gør det., I 1964 kom tre hold af forskere uafhængigt af lignende mekanismer til, hvordan de får masse.
ifølge den herskende id.gennemsyrer et kvantefelt ensartet universet. Bosoner føler dette felt, hvilket bremser dem ned og i processen giver dem masse. Dette felt ville blive formidlet af en helt ny boson, der endnu ikke var opdaget – og det ville ikke være i yderligere 48 år.
det forudsagte felt, mekanisme og boson blev til sidst opkaldt efter Peter Higgs, en af fysikerne, der først foreslog det.,
og helt sikkert fandt forskere ved CERNs Large Hadron Collider i 2012 endelig en partikel, der var i overensstemmelse med Higgs bosonens forudsagte egenskaber. Yderligere forskning bekræftede senere, at det var den undvigende Higgs, og to af de forskere, der var ansvarlige for at foreslå det – Higgs selv og Francois Englert, en fysiker på et andet hold – blev tildelt Nobelprisen i fysik 2013.,
i årene siden viste yderligere eksperimenter ved CERN, at alle målinger af Higgs bosonen, herunder dens spin, paritet, masse og interaktioner med andre partikler, var enige om forudsigelserne af standardmodellen.
lukning af et halvt århundredes jagt efter den hellige gral af partikelfysik, Higgs boson er let en af de vigtigste videnskabelige resultater i årtiet.,
CRISPR gen-redigering
Evnen til at redigere gener af levende mennesker og andre organismer, har været en fast bestanddel af science fiction i årtier, og i dette årti, blev det en realitet., CRISPR-genredigeringssystemet er klar til at revolutionere medicin, hvilket potentielt hjælper os med at bekæmpe de store som kræft og HIV samt tackle ikke-sundhedsmæssige problemer. Men selvfølgelig er det ikke uden kontroverser.
Clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) er en familie af DNA-sekvenser, der naturligt anvendes af bakterier som selvforsvarsmekanisme. I de seneste år har forskere indså, at de kunne selvsupplering denne mekanisme som et redskab for genteknologi, ved at kombinere CRISPR med en guide RNA-sekvens, og et enzym, der normalt Cas9.,
når det anvendes i celler eller levende organismer, leder guide RNA værktøjet til det ønskede afsnit af DNA, hvor Cas9-en .ymet pænt skærer det. Det kan bruges til at snippe ud besværlige gener – som dem, der forårsager sygdom – og indsætte nye, gavnlige.
indtil videre har denne teknik vist løfte om at bekæmpe mange forskellige sygdomme, herunder Traditionelt vanskelige som kræft, HIV, muskeldystrofi, progeria og genetiske former for blindhed og hjertesygdom.
men CRISPRS potentiale strækker sig ud over at redigere os selv., Vi kan redigere planter for at gøre afgrøder med bedre udbytter eller ernæring, redigere insekter for at stoppe dem med at sprede sygdom, eller redigere svin for at dyrke menneskelige organer til transplantation.
selvfølgelig, så lovende som CRISPR synes, rejser værktøjet etiske spørgsmål, der stadig er ved at blive behandlet. Undersøgelser har antydet, at CRISPR øger chancerne for, at en celle udvikler kræft ned ad banen, og kan forårsage utilsigtede mutationer i hele genomet. Disse resultater diskuteres varmt.,
det hele kom til hovedet i November 2018, da kinesiske forskere annoncerede fødslen af tvillingepiger som verdens første CRISPR-redigerede menneskelige babyer. Professor Jiankui han og hans team injicerede CRISPR-maskinerne i embryoet og slettede et gen kendt som CCR5. På den måde bør pigerne udvikle en immunitet mod HIV.
problemet er, at eksperimentet blev udført stort set i hemmelige, sidestepping år med overvejet debat om etik., Nogle forskere påpegede, at funktionen af CCR5 er dårligt forstået, og at slette den kunne gøre pigerne mere modtagelige for almindelige sygdomme som influen .a.
efter dette hensynsløse træk er der blevet opfordret til et moratorium for redigering af menneskelig kimlinie, indtil disse etiske spørgsmål kan sorteres ud.
På trods af dette foregår CRISPR – forsøg hos mennesker stadig-bare ikke i embryoner. De begyndte i Kina i 2016 i forsøg på at bekæmpe lungekræft, men resultaterne er endnu ikke offentliggjort., To forsøg startede i USA i 2019, hvor den ene var rettet mod tre typer kræft og den anden seglcellesygdom med ekstremt lovende tidlige resultater.
det kan have haft en stenet start, men CRISPR-genredigering vil sandsynligvis gå ned i historien som et af de vigtigste gennembrud inden for medicin, såvel som til anvendelser, vi ikke engang har overvejet endnu.
gravitationsbølger
I 2015, fysikere fundet krusninger i meget stof af rumtiden, som de er skyllet ind over Jorden, efter at have rejst mere end en milliard lysår. Dette bekræftede en forudsigelse foretaget af ingen ringere end Albert Einstein for et århundrede siden.
da Einstein fremsatte sin generelle relativitetsteori i 1916, antydede det, at visse begivenheder, der involverede objekter med enorme masser, ville generere stødbølger i selve rumtiden – et fænomen, der blev kaldt gravitationsbølger.,
selvom de er skabt af nogle af de mest energiske begivenheder i universet, når disse bølger når jorden, forvrider de kun virkeligheden med mindre end kernen i et atom. Det gjorde dem naturligvis umulige at opdage i næsten 100 år-indtil teknologien endelig blev fanget.den ansvarlige teknologi er Laser Interferometer Gravitational-waveave Observatory (LIGO), der har til huse i to store faciliteter i Louisiana og .ashington. Hver af disse tvillingdetektorer består af to 4 km lange (2, 5 mi) tunneler i en L-form., Ekstremt præcise instrumenter våger over lasere strålede ned disse tunneler for små forstyrrelser i bjælkerne, hvilket kan tilskrives gravitationsbølger, der vasker over anlægget.
og helt sikkert, den 14.September 2015 hentede begge LIGO-detektorer deres første signal nogensinde. Bølgerne blev produceret i en kollision mellem to sorte huller omkring 1, 3 milliarder lysår væk.dusinvis af signaler er hældt ind siden den første detektion, hentet af LIGO såvel som Virgo-anlægget i Italien, som fyrede op i 2017., De fleste har været resultatet af to sorte huller fusionere, men andre har medtaget et sort hul synke en neutronstjerne, og to neutronstjerner kolliderer.
det er det sidste scenarie, der gav os det mest imponerende fyrværkeri. Kort efter en gravitationsbølgedetektion i 2017 opdagede observatorier over hele verden en lang række elektromagnetiske signaler fra samme kilde, herunder lysbølger, en gammastråleudbrud, røntgenstråler og radiobølger.,
for at løse et århundrede gammelt mysterium blev Nobelprisen i fysik 2017 tildelt fysikere Rainer .eiss, Kip Thorne og Barry Barish for deres roller i den første påvisning af gravitationsbølger.
Dette er heller ikke slutningen på historien. LIGO modtog en opgradering i April 2019, med fremtidige værker planlagt for at gøre det endnu mere følsomt. KAGRA observatoriet i Japan skal også deltage i jagten i December. Sammen kan roligere og fjernere begivenheder afhentes og frigøre stadig flere mysterier i kosmos.,
Den exoplanet-boom
i løbet af menneskets historie har vi løbende zoomet ud for at få et bredere billede af vores plads i universet. Vores verden ekspanderede fra et kontinent til hele Jorden. Så indså vi, at jorden ikke er centrum for alt, men kun en planet af flere, der kredser om Solen., Til sidst opdagede vi, at selv vores solsystem ikke er specielt, men et af utallige sådanne andre. Og dette årti, vi fik vores første rigtige kig på, hvor mange andre er derude.
De første par exoplaneter – en planet, der kredser om en anden stjerne end Solen – blev opdaget tilbage i 1990’erne, men tingene gik ikke rigtig samle op, indtil Kepler-rumteleskop, der blev lanceret i 2009. Dette observatorium var designet til at se 150.000 stjerner samtidigt og overvåge, hvor ofte deres lys dæmpes. Hvis et regelmæssigt mønster blev set, det antydede, at en planet passerede mellem stjernen og Jorden.,
Ved hjælp af denne teknik (kendt som overgangsmetoden) opdagede Kepler over 2.600 e .oplaneter i løbet af sin niårige løb. Med hjælp fra andre projekter som HARPS, WASASP og TESS er dette antal nu vokset til omkring 4.100. Og vi kan udlede meget om, hvordan disse verdener er, ved at studere deres atmosfærer, sammensætning, masse, hvilke typer stjerner de kredser om, og hvor langt væk de er fra disse stjerner.
herfra har vi lært om alle slags utrolige planeter, der er værdige til pulpy sci-fi-historier. Der er vand verdener, kulsorte planeter, og nogle varmere end stjerner., Der er en planet, der kun er en kæmpe diamant, og en anden med skyer lavet af rubiner og safirer. På andre regner det klipper, glas eller solcreme.
men måske er de mest spændende eksoplaneter af alle dem, der er mere jordlignende. Når alt kommer til alt er dette de bedste kandidater for os til endelig at besvare spørgsmålet, “er vi alene i universet?”Og det viser sig, at potentielt beboelige eksoplaneter er ret almindelige.
En af de største udsætninger kom i 2017, med opdagelsen af syv rocky, groft Jord-størrelse exoplaneter, der kredser om TRAPPIST-1., Tre af disse kredsløb inden for den beboelige zoneone i den kølige røde dværgstjerne, og opfølgningsundersøgelser har vist, at der kunne være betydelige mængder vand til stede, hvilket gør dem til nogle af de bedste kandidater til beboelige planeter uden for vores solsystem.
og vi er kun lige begyndt. Masser flere projekter er sat til at lancere i de næste par år, på udkig efter nye verdener eller studere kendte i detaljer. Vi ville ikke være alt for overrasket, hvis vores næste “årti i anmeldelse” roundup omfatter påvisning af udenjordisk liv.,
klimakrisen
Det kan ikke være en god form for præstation, men i det seneste årti har vi brudt mere klima registreringer, end på noget andet tidspunkt i menneskets historie. Efterhånden som virkningerne af klimaændringer blev mere synlige, kom spørgsmålet virkelig i spidsen for offentlighedens opmærksomhed for nylig., Nye undersøgelser afslørede omfanget af situationen, og planer blev sat i gang for at tackle den.overvældende beviser viser en kraftig stigning i atmosfæriske kuldio .id (CO2) niveauer efter omkring 1750 – ikke-så-tilfældigt, omkring tidspunktet for den industrielle Revolution. Som et direkte resultat, overfladetemperaturer rundt om i verden er steget støt lige siden, med en særlig skarp uptick, der forekommer i anden halvdel af det 20.århundrede. Dette fører igen til en række run-on effekter.,
mens vi har kendt det i lang tid, har klimaændringer domineret dette årti inden for videnskab, da håndgribelige konsekvenser begynder at blusse op. Ifølge NASA og NOAA var 2016 det hotteste år siden rekorder begyndte i 1880, og de fem bedste er de sidste fem. Juli 2019 har rekorden for den hotteste måned.andre nylige undersøgelser har afsløret, hvad denne overskydende varme gør for verden. En tilstand af Klimarapporten for 2018 viste, at ekstreme vejrbegivenheder som orkaner, oversvømmelser, tørke og brande bliver mere intense og almindelige., Gletsjere og Polaris krymper, og havniveauet stiger.
i 2015 steg atmosfærisk CO2 over 400 dele pr. Dette betyder også, at oceanerne absorberer mere af gassen, hvilket gør dem mere sure. Kombinationen af varmere og mere sure farvande så Australiens Great Barrier Reef ramt med back-to-back blegning begivenheder i 2016 og 2017. Mens det er gået igennem lignende traumer i den fjerne fortid, mener eksperter, at de nuværende ændringer ramte for hurtigt for revet at komme sig fuldt ud.
men der er stadig håb., I 2015 næsten 200 lande underskrevet på Paris-aftalen, pantsætning at skære ned på udledningen af drivhusgasser for at holde de globale temperaturer fra stigende 2.c (3.6. f) over præindustrielle niveauer. Rapporter fra Det Mellemstatslige Panel om klimaændringer (IPCC) siger, at for at nå disse mål, vil der være behov for hidtil usete ændringer i alle aspekter af samfundet – og hvis 2019 ‘ s klimaangreb og protester er nogen indikation, varmer samfundet op til ideen.