pe măsură ce privim în jos butoiul anului futurist 2020, este un moment de reflecție asupra ultimului deceniu. Lumea a văzut unele realizări științifice destul de majore în ultimii 10 ani, ca descoperiri și evoluții decenii în procesul de luare au fost în cele din urmă realizat. Noul Atlas rotunjește cinci dintre cele mai inovatoare, repere istorice ale anilor 2010.,
bosonul Higgs
În 2012, o nouă particulă elementară a fost descoperit la CERN care a atras atenția lumii – chiar și cei care nu pot fi în mod normal pe fizica particulelor știri. Dar asta pentru că nu era o particulă obișnuită. Acest nou venit nu a fost altul decât bosonul Higgs.,
deși este posibil să fi capturat imaginația publicului datorită poreclei sale dramatice, dar inexacte, „particula lui Dumnezeu”, bosonul Higgs a fost o descoperire incredibil de interesantă din mai multe motive. A fost ultima particulă elementară prezisă de modelul Standard al fizicii particulelor, dă masă altor particule elementare, iar oamenii de știință o vânau de aproape 50 de ani.înainte de anii 1960, modelul Standard a avut o mică problemă: conform previziunilor sale, particulele elementare numite bosoni nu ar trebui să aibă masă – dar observațiile arată că o fac., În 1964, trei echipe de oameni de știință au venit în mod independent cu mecanisme similare pentru modul în care câștigă masă.conform ideii predominante, un câmp cuantic pătrunde uniform în univers. Bosonii simt acest câmp, care le încetinește și în proces, le dă masă. Acest câmp ar fi mediat de un nou boson care nu a fost încă descoperit – și nu ar fi pentru încă 48 de ani.
câmpul prezis, mecanismul și bosonul au ajuns în cele din urmă să fie numite după Peter Higgs, unul dintre fizicienii care l-au propus pentru prima dată.,și destul de sigur, în 2012, oamenii de știință de la Large Hadron Collider de la CERN au găsit în sfârșit o particulă în concordanță cu proprietățile prezise ale bosonului Higgs. Cercetările ulterioare au confirmat ulterior că este Higgs evaziv, iar doi dintre cercetătorii responsabili de propunerea acestuia – Higgs însuși și Francois Englert, fizician dintr – o altă echipă-au primit Premiul Nobel pentru Fizică 2013.,în anii care au urmat, experimentele ulterioare la CERN au arătat că toate măsurătorile bosonului Higgs, inclusiv spinul, paritatea, masa și interacțiunile cu alte particule, au fost de acord cu predicțiile modelului Standard.închizând o vânătoare de jumătate de secol pentru Sfântul Graal al fizicii particulelor, bosonul Higgs este cu ușurință una dintre cele mai importante realizări științifice ale deceniului.,
CRISPR gene-editare
Abilitatea de a edita gene ale trăiesc oamenii și alte organisme a fost un discontinue de science-fiction de zeci de ani – și acest deceniu, a devenit o realitate., Sistemul de editare a genelor CRISPR este gata să revoluționeze medicina, ajutându-ne să luptăm cu cele mari precum cancerul și HIV, precum și să abordăm problemele care nu sunt de sănătate. Dar, desigur, nu este fără controversele sale.repetițiile palindromice scurte (CRISPR), grupate în mod regulat, sunt o familie de secvențe ADN utilizate în mod natural de bacterii ca mecanism de autoapărare. În ultimii ani, oamenii de știință și-au dat seama că ar putea coopta acest mecanism ca instrument pentru ingineria genetică, combinând CRISPR cu o secvență ARN de ghidare și o enzimă, de obicei Cas9.,când este utilizat în celule sau organisme vii, ARN-ul de ghidare direcționează instrumentul către secțiunea dorită a ADN-ului, unde enzima Cas9 o taie cu ușurință. Acest lucru poate fi folosit pentru a smulge genele supărătoare – cum ar fi cele care provoacă boli – și pentru a insera noi, benefice.până în prezent, această tehnică a demonstrat promisiune în lupta împotriva multor boli diferite, inclusiv în mod tradițional cele complicate, cum ar fi cancerul, HIV, distrofia musculară, progeria și formele genetice de orbire și boli de inimă.dar potențialul CRISPR se extinde dincolo de editarea noastră., Putem edita plante pentru a face culturi cu randamente mai bune sau nutriție, edita insecte pentru a le opri răspândirea bolii, sau edita porci să crească organe umane pentru transplant.desigur, la fel de promițător cum pare CRISPR, instrumentul ridică probleme etice care sunt încă în curs de abordare. Studiile au sugerat că CRISPR crește șansele ca o celulă să dezvolte cancer pe pistă și ar putea provoca mutații neintenționate în întregul genom. Aceste rezultate sunt dezbătute fierbinte.,totul a ajuns la cap în noiembrie 2018, când oamenii de știință chinezi au anunțat nașterea fetelor gemene ca primii copii umani editați de CRISPR din lume. Profesorul Jiankui el și echipa sa au injectat mașinile CRISPR în embrion, ștergând o genă cunoscută sub numele de CCR5. În acest sens, fetele ar trebui să dezvolte o imunitate la HIV.problema este că experimentul a fost realizat în mare parte în secret, ocolind ani de dezbateri considerate despre etică., Unii oameni de știință au subliniat că funcția CCR5 este slab înțeleasă, iar ștergerea acesteia ar putea face fetele mai sensibile la boli comune precum gripa.după această mișcare nesăbuită, au fost făcute apeluri pentru un moratoriu asupra editării liniei germinale umane până când aceste întrebări etice pot fi sortate.în ciuda acestui fapt, studiile CRISPR la om continuă – nu doar în embrioni. Ei au început în China în 2016, în încercarea de a lupta împotriva cancerului pulmonar, dar rezultatele nu au fost încă publicate., Două studii au început în SUA în 2019, unul vizând trei tipuri de cancer și cealaltă boală cu celule secera, cu rezultate timpurii extrem de promițătoare.este posibil să fi avut un început stâncos, dar editarea genelor CRISPR va rămâne probabil în istorie ca fiind una dintre cele mai importante descoperiri în medicină, precum și pentru utilizări pe care nici măcar nu le-am luat în considerare încă.
unde Gravitaționale
În 2015, fizicienii au detectat undele foarte tesatura de spațiu-timp în care se spală pe Pământ după ce a călătorit mai mult de un miliard de ani-lumină. Acest lucru a confirmat o predicție făcută de nimeni altul decât Albert Einstein acum un secol.când Einstein și – a prezentat teoria generală a relativității în 1916, a sugerat că anumite evenimente care implică obiecte cu mase uriașe ar genera unde de șoc în spațiu-timp în sine-un fenomen care a ajuns să fie numit unde gravitaționale.,deși sunt create de unele dintre cele mai energice evenimente din univers, în momentul în care aceste valuri ajung pe Pământ, ele deformează realitatea doar cu mai puțin decât nucleul unui atom. Asta, desigur, le – a făcut imposibil de detectat timp de aproape 100 de ani-până când tehnologia a prins în cele din urmă.
Tehnologia responsabilă este Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), găzduit în două facilități uriașe din Louisiana și Washington. Fiecare dintre aceste detectoare gemene este alcătuit din două tuneluri lungi de 4 km (2.5-mi) în formă de L., Instrumente extrem de precise veghează asupra laserelor teleportate în aceste tuneluri pentru perturbații minuscule în grinzi, care pot fi atribuite undelor gravitaționale care se spală peste instalație.
și destul de sigur, pe 14 septembrie 2015, ambii detectori LIGO au recepționat primul semnal. Valurile au fost produse într-o coliziune între două găuri negre la aproximativ 1, 3 miliarde de ani-lumină distanță.zeci de semnale s-au revărsat de la prima detectare, preluată de LIGO, precum și de instalația Virgo din Italia, care a pornit în 2017., Cele mai multe au fost rezultatul fuziunii a două găuri negre, dar altele au inclus o gaură neagră care a înghițit o stea neutronică și două stele neutronice care s-au ciocnit.
este cel mai recent scenariu care ne-a oferit cel mai impresionant spectacol de artificii. La scurt timp după o detectare a undelor gravitaționale în 2017, observatoarele din întreaga lume au detectat o întreagă serie de semnale electromagnetice de la aceeași sursă, inclusiv unde de lumină, o explozie de raze gamma, raze X și unde radio.,pentru rezolvarea unui mister vechi de un secol, Premiul Nobel pentru Fizică din 2017 a fost acordat Fizicienilor Rainer Weiss, Kip Thorne și Barry Barish pentru rolurile lor în prima detectare a undelor gravitaționale.
nici acesta nu este sfârșitul poveștii. LIGO a primit un upgrade în aprilie 2019, lucrările viitoare fiind planificate pentru a-l face și mai sensibil. Observatorul KAGRA din Japonia urmează, de asemenea, să se alăture vânătorii în decembrie. Împreună, evenimente mai liniștite și mai îndepărtate pot fi preluate, dezvăluind tot mai multe mistere ale cosmosului.,
exoplaneta boom
de-a Lungul istoriei umane, am continuu mărită pentru a obține o vedere de ansamblu a locului nostru în univers. Lumea noastră sa extins de la un continent la întregul Pământ. Apoi ne-am dat seama că Pământul nu este centrul tuturor, ci doar o planetă cu mai multe orbite în jurul Soarelui., În cele din urmă am descoperit că chiar și sistemul nostru solar nu este special, ci unul dintre nenumăratele astfel de altele. Și în acest deceniu, am avut prima noastră privire reală la câți alții sunt acolo.primele exoplanete – o planetă care orbitează o altă stea decât Soarele – au fost descoperite în anii 1990, dar lucrurile nu s-au îmbunătățit până când telescopul spațial Kepler a fost lansat în 2009. Acest observator a fost conceput pentru a urmări 150.000 de stele simultan, monitorizând cât de des se întunecă lumina lor. Dacă s-a văzut un tipar obișnuit, s-a sugerat că o planetă trece între stea și pământ.,folosind această tehnică (cunoscută sub numele de metoda de tranziție), Kepler a descoperit peste 2.600 de exoplanete pe parcursul celor nouă ani. Cu ajutorul altor proiecte precum HARPS, WASP și TESS, acest număr a crescut acum la aproximativ 4,100. Și putem deduce multe despre cum sunt aceste lumi, studiind atmosfera lor, compoziția, masa, ce tipuri de stele orbitează și cât de departe sunt de aceste stele.din aceasta ,am aflat despre tot felul de planete incredibile demne de povestiri SF. Există lumi acvatice, planete negre și unele mai fierbinți decât stelele., Există o planetă care este doar un diamant uriaș, și altul cu nori făcuți din rubine și safire. Pe alții plouă pietre, sticlă sau protecție solară.dar poate Cele mai interesante exoplanete dintre toate sunt cele care sunt mai asemănătoare Pământului. La urma urmei, aceștia sunt cei mai buni candidați pentru a răspunde în sfârșit la întrebarea: „suntem singuri în univers?”Și se pare că exoplanetele potențial locuibile sunt destul de comune.unul dintre cele mai mari transporturi a venit în 2017, odată cu descoperirea a șapte exoplanete stâncoase, aproximativ de dimensiunea Pământului, care orbitează TRAPPIST-1., Trei dintre acestea orbitează în zona locuibilă a stelei pitice roșii reci, iar studiile ulterioare au arătat că ar putea exista cantități semnificative de apă prezente, făcându-le unii dintre cei mai buni concurenți pentru planetele locuibile din afara sistemului nostru solar.
și suntem doar la început. Multe alte proiecte urmează să fie lansate în următorii câțiva ani, căutând noi lumi sau studiind cele cunoscute în detaliu. Nu am fi prea surprinși dacă următorul nostru” deceniu în revizuire ” roundup include detectarea vieții extraterestre.,
criza climatică
Acesta nu poate fi la fel de bun de realizare, dar în ultimul deceniu ne-am rupt mai multe înregistrări de clima decât în orice alt moment din istoria omenirii. Pe măsură ce efectele schimbărilor climatice au devenit mai vizibile, problema a ajuns într-adevăr în prim-planul atenției publicului recent., Noi studii au relevat amploarea situației și au fost puse în mișcare planuri de abordare a acesteia.dovezile copleșitoare arată o creștere accentuată a nivelurilor atmosferice de dioxid de carbon (CO2) după aproximativ 1750 – nu-așa-întâmplător, în jurul perioadei Revoluției Industriale. Ca rezultat direct, temperaturile de suprafață din întreaga lume au crescut constant de atunci, cu o creștere deosebit de accentuată în a doua jumătate a secolului XX. Aceasta, la rândul său, duce la o varietate de efecte de rulare.,deși știm despre asta de mult timp, schimbările climatice au dominat acest deceniu în știință, deoarece consecințele tangibile încep să se aprindă. Potrivit NASA și NOAA, 2016 a fost cel mai fierbinte an de când înregistrările au început în 1880, iar primele cinci sunt ultimele cinci. Iulie 2019 deține recordul pentru cea mai tare lună.alte studii recente au dezvăluit exact ce face această căldură în exces lumii. Un raport privind starea climei pentru 2018 a arătat că evenimentele meteorologice extreme precum uraganele, inundațiile, secetele și incendiile devin din ce în ce mai intense și mai frecvente., Ghețarii și gheața polară se micșorează, iar nivelul mării crește.în 2015, CO2 atmosferic a urcat peste 400 de părți la milion pentru prima dată în aproximativ trei milioane de ani. Acest lucru înseamnă, de asemenea, că oceanele absorb mai mult gaz, făcându-le mai acide. Combinația de ape mai calde și mai acide a văzut Marea Barieră de corali din Australia lovită de evenimente de albire back-to-back în 2016 și 2017. În timp ce a trecut prin traume similare în trecutul îndepărtat, experții cred că schimbările actuale au lovit prea repede pentru ca Reciful să se recupereze complet.
dar există încă speranță., În 2015, aproape 200 de țări au semnat Acordul de la Paris, angajându-se să reducă emisiile de gaze cu efect de seră pentru a menține temperaturile globale în creștere cu 2° c (3,6° F) peste nivelurile preindustriale. Rapoartele Grupului interguvernamental privind schimbările climatice (IPCC) spun că pentru a îndeplini aceste obiective, vor fi necesare schimbări fără precedent în toate aspectele societății – iar dacă Grevele și protestele climatice din 2019 sunt vreun indiciu, societatea se încălzește la idee.