Kuten me tuijottaa alas tynnyrin futuristinen kuulostava vuonna 2020, se on aika pohdinta viime vuosikymmenen aikana. Maailmassa on nähty melko suuria tieteellisiä saavutuksia viimeisen 10 vuoden aikana, kun löydöt ja vuosikymmenten kehitys teossa lopulta toteutuivat. Uusi Atlas kerää viisi 2010-luvun uraauurtavinta, historiallista merkkipaalua.,
Higgsin bosoni
Vuonna 2012, uuden hiukkasen löydettiin CERNISSÄ, joka kiinnitti maailman huomiota – jopa ne, jotka eivät voi normaalisti olla yli hiukkasfysiikan uutiset. Mutta se johtuu siitä, että tämä ei ollut tavallinen hiukkanen. Tämä tulokas oli Higgsin bosoni.,
Vaikka se voi olla kiinni yleisön mielikuvitusta, koska sen dramaattinen, mutta epätarkkoja lempinimi, ”Jumala hiukkanen,” Higgsin bosoni oli uskomattoman jännittävä löytää useita syitä. Se oli hiukkasfysiikan standardimallin ennustama viimeinen alkeishiukkanen, se antaa massaa muille alkeishiukkasille, ja tutkijat olivat metsästäneet sitä lähes 50 vuotta.
Ennen 1960-lukua, Standardi Malli oli hieman ongelmia: sen mukaan ennusteita, alkeis hiukkasia kutsutaan bosoni olisi ole massa – mutta havainnot osoittavat ne tehdä., Vuonna 1964 kolme tutkijaryhmää kehitti itsenäisesti samanlaisia mekanismeja, joiden avulla ne saavat massaa.
vallitsevan käsityksen mukaan kvanttikenttä läpäisee universumin tasaisesti. Bosonit tuntevat tämän kentän, joka hidastaa heitä ja samalla antaa heille massaa. Tätä kenttää välittäisi aivan uusi bosoni, jota ei ollut vielä löydetty – eikä se olisi enää 48 vuoteen.
ennustettu kenttä, mekanismi ja bosoni kaikki lopulta nimettiin Peter Higgsin mukaan, joka oli yksi fyysikoista, jotka ensin ehdottivat sitä.,
Ja tosiaan, vuonna 2012 tutkijat CERNIN Large Hadron Collider vihdoin löytänyt hiukkanen sopusoinnussa ennusti ominaisuuksia Higgsin bosoni. Lisäksi tutkimus vahvisti, että se on vaikeasti Higgsin, ja kaksi tutkijat vastuussa ehdottaa se – Higgsin itsensä ja Francois Englert, fyysikko toinen joukkue – myönnettiin vuoden 2013 Nobelin Fysiikan Palkinnon.,
vuosien jälkeen, edelleen kokeet CERNISSÄ osoitti, että kaikki mittaukset Higgsin bosoni, mukaan lukien sen spin, pariteetti, massa ja vuorovaikutus muiden hiukkasten kanssa on sovittu ennusteita Standard-Malli.
päättäessään puolen vuosisadan metsästyksen hiukkasfysiikan Graalin maljasta Higgsin bosoni on helposti yksi vuosikymmenen tärkeimmistä tieteellisistä saavutuksista.,
CRISPR geenin muokkaus
Kyky muokata geenejä elävien ihmisten ja muiden organismien on ollut katkottua science fiction vuosikymmenien ajan, ja tämän vuosikymmenen aikana, siitä tuli todellisuutta., CRISPR-geenien muokkausjärjestelmä on valmis mullistamaan lääketieteen, mahdollisesti auttaa meitä taistelemaan suuria, kuten syöpää ja HIV, sekä puuttua ei-terveysongelmiin. Mutta tietenkin, se ei ole ilman sen kiistoja.
Aihekokonaisuuksien säännöllisesti ryhmittyneinä lyhyt palindrominen toistaa (CRISPR) on perhe-DNA-sekvenssien luonnollisesti käyttää bakteereja kuin itsepuolustus mekanismi. Viime vuosina tutkijat tajusivat, että he voisivat co-opt tämä mekanismi välineenä geenitekniikan, yhdistämällä CRISPR opas-RNA-sekvenssi, ja entsyymi, yleensä Cas9.,
soluissa tai elävissä organismeissa käytettynä opas-RNA ohjaa työkalun haluttuun DNA: n osaan, jossa Cas9-entsyymi leikkaa sen siististi. Sillä voidaan nipistää pois hankalia geenejä – esimerkiksi tauteja aiheuttavia – ja lisätä uusia, hyödyllisiä geenejä.
toistaiseksi, tämä tekniikka on osoittanut lupaus taistelevat monta eri sairauksien, kuten perinteisesti hankala niistä, kuten syöpä, HIV, lihasdystrofia, progeria, ja geneettinen muotoja, sokeus ja sydämen sairaus.
, mutta CRISPRIN potentiaali ulottuu itsensä muokkaamista pidemmälle., Voimme muokata kasveja tehdäksemme satoa paremmalla sadolla tai ravinnolla, muokata hyönteisiä pysäyttämään niiden leviämisen tauteihin tai muokata sikoja kasvattamaan ihmiselimiä elinsiirtoa varten.
tietysti niin lupaavalta kuin CRISPR vaikuttaa, työkalu herättää eettisiä kysymyksiä, joita vielä käsitellään. Tutkimusten mukaan CRISPR nostaa solun mahdollisuuksia sairastua syöpään ja voi aiheuttaa tahattomia mutaatioita koko perimässä. Näistä tuloksista keskustellaan kiivaasti.,
kaikki kärjistyi marraskuussa 2018, kun Kiinalaiset tutkijat ilmoitti syntymän twin tytöt maailman ensimmäinen CRISPR-muokata ihmisen vauvoille. Professori Jiankui hän ryhmineen ruiskutti CRISPR-koneet alkioon ja poisti geenin nimeltä CCR5. Tällöin tyttöjen pitäisi kehittää immuniteetti HIV: lle.
ongelma on, että kokeilu toteutettiin pitkälti salassa, sivuuttaen vuosien harkitun väittelyn etiikasta., Jotkut tutkijat huomautti, että toimintaa CCR5 on huonosti ymmärretty, ja sen poistaminen voi tehdä tyttöjä enemmän alttiita yhteisiä sairauksia, kuten flunssa.
tämän Jälkeen piittaamaton liikkua, on vaadittu keskeyttämään ihmisen ituradan muokkaus, kunnes nämä eettiset kysymykset voidaan lajitella pois.
tästä huolimatta CRISPR – tutkimukset ihmisillä etenevät edelleen-ei vain alkioissa. He aloittivat Kiinassa vuonna 2016 pyrkimyksissään torjua keuhkosyöpää, mutta tuloksia ei ole vielä julkaistu., Kaksi tutkimuksissa käynnistyi yhdysvalloissa vuonna 2019, yksi kohdistaminen kolmen tyyppisiä syöpä ja muut sirppisoluanemia, erittäin lupaavia alustavia tuloksia.
sillä saattoi olla kivinen alku, mutta CRISPR-geenien muokkaus jää todennäköisesti historiaan yhtenä tärkeimmistä läpimurroista lääketieteessä sekä käyttötarkoituksissa, joita emme ole vielä edes harkinneet.
gravitaatioaaltoja
Vuonna 2015, fyysikot havainnut väreilyä hyvin kankaan aika-avaruuden, koska ne pestään yli Maan sen jälkeen kun matkustaa yli miljardi valovuotta. Tämä vahvisti Albert Einsteinin sata vuotta sitten tekemän ennustuksen.
Kun Einstein esitti yleisen suhteellisuusteorian vuonna 1916, se merkitsi, että tiettyjä tapahtumia, joihin esineitä valtava massat saataisiin shockwaves aika-avaruus itse – ilmiö, jota alettiin kutsua gravitaatioaaltoja.,
Vaikka ne luonut joitakin kaikkein energinen tapahtumista maailmankaikkeudessa, kun nämä aallot saavuttavat Maan päällä, he ovat vain vääristää todellisuutta vähemmän kuin ytimen atom. Se tietenkin teki niistä mahdottomia havaita lähes 100 vuoden ajan-kunnes tekniikka lopulta tarttui kiinni.
teknologian tehtävänä on Laser-Interferometri Gravitational-wave Observatory (LIGO), sijaitsee kahden valtavan tilat Louisianassa ja Washington. Kukin näistä kaksoistunnistimista koostuu kahdesta 4 kilometriä pitkästä (2,5-mi) l-muotoisesta tunnelista., Erittäin tarkkoja välineitä valvoa laserit loisti alas näissä tunneleissa minimaalinen häiriöitä palkit, jotka voidaan katsoa johtuvan painovoiman aallot pesu yli laitokseen.
ja sure enough, 14.syyskuuta 2015 molemmat LIGO-ilmaisimet nappasivat ensimmäisen signaalinsa. Aallot syntyivät kahden mustan aukon törmäyksessä noin 1,3 miljardin valovuoden päässä.
Kymmeniä signaalit ovat kaadetaan, koska se ensimmäinen tunnistus, kyytiin LIGO sekä Neitsyt laitos Italiassa, jossa potkut vuonna 2017., Useimmat ovat olleet seurausta kahden mustat aukot sulautuvat, mutta toiset ovat mukana musta aukko nielee neutroni tähti, ja kaksi neutroni tähteä törmätä.
Se on, että lattermost skenaario, joka antoi meille eniten vaikuttava ilotulitus. Pian sen jälkeen, kun yksi gravitaatio aalto-tunnistus 2017, observatoriot ympäri maailman havaittu koko joukko sähkömagneettisten signaalien samasta lähteestä, mukaan lukien valonsäteet, gamma ray räjähtää, X-säteet, ja radio-aallot.,
ratkaista vuosisatoja vanha mysteeri, 2017 Nobelin Fysiikan Palkinnon myönnettiin fyysikot Rainer Weiss, Kip Thorne ja Barry Barish heidän roolinsa ensimmäinen havaita gravitaatioaaltoja.
tämäkään ei ole tarinan loppu. LIGO sai päivityksen huhtikuussa 2019, ja tulevien töiden on tarkoitus tehdä siitä entistä herkempi. Myös Japanin Kagran observatorion on määrä liittyä metsästykseen joulukuussa. Yhdessä voidaan poimia hiljaisempia ja kaukaisempia tapahtumia, jotka avaavat yhä enemmän kosmoksen mysteereitä.,
Tämä eksoplaneetta puomi
aikana ihmiskunnan historiassa, olemme jatkuvasti zoomataan ulos saada laajempi näkemys paikkamme maailmankaikkeudessa. Maailmamme laajeni mantereesta koko maahan. Sitten tajusimme, ettei maa ole kaiken keskipiste, vaan vain yksi planeetta, jolla on useita aurinkoa kiertäviä planeettoja., Lopulta huomasimme, että edes aurinkokuntamme ei ole erityinen, vaan yksi lukemattomista sellaisista muista. Ja tällä vuosikymmenellä saimme ensimmäisen todellisen katseen siihen, kuinka monta muuta siellä on.
muutaman ensimmäisen eksoplaneettojen – planeetan kiertoradalla tähti, muut kuin Aurinko – löydettiin jo 1990-luvulla, mutta asiat eivät todellakaan poimia, kunnes Kepler-avaruusteleskooppi laukaistiin 2009. Observatorio oli suunniteltu katsella 150,000 tähteä samanaikaisesti, seuranta, kuinka usein niiden valo himmeänä. Jos säännöllinen kuvio nähtiin, se antoi ymmärtää planeetan kulkevan tähden ja maan välillä.,
tätä tekniikkaa (ns.siirtymämenetelmää) käyttäen Kepler löysi yhdeksän vuoden juoksunsa aikana yli 2 600 eksoplaneettaa. Muiden projektien, kuten HARPSIN, ampiaisen ja Tessin, avulla määrä on nyt kasvanut noin 4 100: een. Ja emme voi päätellä paljon siitä, mitä nämä maailmat ovat kuin, tutkimalla niiden tunnelmia, koostumus, massan, millaisia tähdet ne kiertävät ja kuinka kaukana ne ovat nuo tähdet.
tästä olemme oppineet kaikenlaisia uskomattomia planeettoja pulpy scifi-tarinoiden arvoisia. On vesimaailmoja, pikimustia planeettoja ja joitakin tähtiä kuumempia., On planeetta, joka on vain yksi jättimäinen timantti, ja toinen, jossa on rubiineista ja safiireista tehtyjä pilviä. Toisille sataa kiviä, lasia tai aurinkorasvaa.
mutta ehkä kiehtovimmat eksoplaneetat kaikista ovat niitä, jotka ovat enemmän Maan kaltaisia. Loppujen lopuksi nämä ovat parhaita ehdokkaita meille vastata vihdoin kysymykseen, ” olemmeko yksin maailmankaikkeudessa?”Ja kävi ilmi, että mahdollisesti asuttavat eksoplaneetat ovat melko yleisiä.
Yksi suurimmista laskukerrat tuli vuonna 2017, löytämisen seitsemän kivinen, suunnilleen Maapallon kokoinen eksoplaneettojen kiertävät TRAPPIST-1., Nämä kolme kiertoradalla sisällä asuttava vyöhyke viileä punainen kääpiö tähti, ja seurantatutkimukset ovat osoittaneet, voisi olla merkittäviä määriä vettä läsnä, mikä tekee niistä joitakin parhaista contendereiksi asuttava planeettoja aurinkokuntamme ulkopuolella.
And we ’ re only just beginning. Lähivuosina on tarkoitus käynnistää vielä paljon uusia projekteja, etsiä uusia maailmoja tai tutkia tunnettuja yksityiskohtia. Emme olisi kovin yllättyneitä, jos seuraava ”vuosikymmen arvostelussa” – roundup sisältäisi Maan ulkopuolisen elämän havaitsemisen.,
ilmastokriisi
Se voi olla hyvä sellainen saavutus, mutta viime vuosikymmenen aikana olemme rikki enemmän ilmasto tietueet, kuin missään muussa vaiheessa ihmisen historiassa. Kun ilmastonmuutoksen vaikutukset tulivat näkyvämmiksi, asia nousi todella suuren yleisön tietoisuuteen viime aikoina., Uudet tutkimukset paljastivat tilanteen laajuuden, ja suunnitelmissa oli puuttua siihen.
Ylivoimainen todisteet osoittavat, terävä uptick ilmakehän hiilidioksidin (CO2) pitoisuuden jälkeen noin 1750 – ei-niin-sattumalta samaan aikaan, kun Teollinen Vallankumous. Suorana seurauksena, pinnan lämpötilat ympäri maailmaa on ollut tasaisesti siitä lähtien, ja erityisen terävä uptick tapahtuu jälkipuoliskolla 20.luvulla. Tämä puolestaan johtaa erilaisiin valumavaikutuksiin.,
vaikka olemme tienneet siitä jo pitkään, ilmastonmuutos on hallinnut tätä vuosikymmentä tieteessä, kun konkreettiset seuraukset alkavat leimahtaa. Nasan ja NOAA: n mukaan vuosi 2016 oli kuumin sen jälkeen, kun ennätykset alkoivat vuonna 1880, ja viiden parhaan joukossa on viisi viimeistä. Heinäkuu 2019 pitää hallussaan kuumimman kuukauden ennätystä.
Muut viimeaikaiset tutkimukset ovat paljastaneet, mitä tämä ylimääräinen lämpö tekee maailmalle. Vuoden 2018 Ilmastoraportin mukaan Hurricanesin, tulvien, kuivuuden ja maastopalojen kaltaiset äärimmäiset sääilmiöt ovat voimistumassa ja yleistymässä., Jäätiköt ja napajäät kutistuvat ja merenpinta nousee.
Vuonna 2015, ilmakehän CO2 nousi yli 400 miljoonasosaa ensimmäistä kertaa noin kolme miljoonaa vuotta. Tämä tarkoittaa myös sitä, että valtameret ovat absorboivat enemmän kaasua, mikä tekee niistä enemmän hapan. Yhdistelmä lämpimämpi ja enemmän hapan vedet näkivät Australian Great Barrier Reef hit back-to-back-valkaisu tapahtumia vuonna 2016 ja 2017. Vaikka se on käynyt läpi samanlaisia traumoja kaukaisessa menneisyydessä, asiantuntijat uskovat, että nykyiset muutokset iskivät liian nopeasti riutalle täysin toipua.
mutta toivoa on vielä., Vuonna 2015, lähes 200 maata allekirjoitti päälle Pariisin Sopimuksen sitomista leikata kasvihuonekaasujen päästöjä, jotta maapallon lämpötila nousee 2° C (3,6° F) esiteolliseen aikaan verrattuna. Raportit Hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin (IPCC) sanovat, että täyttää nämä tavoitteet, ennennäkemättömiä muutoksia tarvitaan yhteiskunnan kaikilla osa-alueilla – ja jos 2019 ilmasto lakot ja protestit ovat mitään viitteitä, yhteiskunta on lämpenemässä ajatukselle.