Уходящий 2017 год был полон не только политических и экономических сюрпризов и испытаний, он также стал годом уникальных открытий в области науки. В течение года мы с немым восторгом наблюдали за результатами многолетних трудов ученых и не могли поверить, что то, о чем мы читаем - это уже не отрывок из научно-фантастической книги, а реальность.
Итак, самые важные открытия в области науки, сделанные в 2017 году:
Искусственный интеллект научили адаптироваться к окружающей среде
В июле подразделение Google по искусственному интеллекту "DeepMind" заявило о том, что его специалисты обучают ИИ-алгоритмы адаптироваться к сложной и меняющейся среде.
Специалисты "DeepMind" использовали метод усиленного самообучения для того, чтобы компьютер смог обучиться передвижению в незнакомой и сложной окружающей среде.
Все, что делает нарисованный линиями «человечек», является результатом процесса самообучения. Прыжки, подтягивания и прочие движения являются элементами линии поведения, разработанного компьютером для решения задачи перемещения из точки А в точку Б. Программисты "DeepMind" снабдили своего агента рядом виртуальных датчиков, благодаря которым агент может узнать свое текущее положение и получить множество других данных об окружающей среде. А компьютер методом проб и ошибок выдумывает новые движения и способы перемещения.
Ученые из Гарвардского университета Ранга Диас и Айзек Силвера впервые в истории смогли трансформировать водород в металлообразное состояние. Возможно, именно это откртыие станет венцом продолжавшихся более 80 лет попыток создать самый экзотический материал в природе.
По словам ученых, метод заключается в сжатии емкости, содержащей небольшое количество молекулярного водорода, между двумя искусственными алмазами, в условиях экстремально высокого давления и сверхнизкой температуры.7 Относительно
Под алмазным прессом ученым удалось достичь давления в 495 гигапаскалей, что эквивалентно примерно 5 миллионам атмосфер. Алмазные тиски также охлаждались до температуры минус 270 градусов по Цельсию. Целью эксперимента было добиться настолько тесного сближения атомов водорода, чтобы они образовали кристаллическую решетку и стали обмениваться электронами, что свойственно металлам.
Материал в тисках приобрел блестящую поверхность, что свидетельствовало об изменении его атомной структуры. Далее с ростом давления материал стал черным, и ученые полагают, что это произошло потому, что он стал полупроводником, способным поглощать свет.
Предполагается, что металлический водород метастабилен. На практике это означает, что даже при возвращении его в условия нормальной окружающей среды он не будет менять свои свойства. Также ученые говорят о том, что металлический водород может быть сверхпроводником даже при комнатной температуре, что позволит достичь невиданных ранее результатов в передаче и аккумулировании энергии.
Обнаружена планета, пригодная для жизни
В апреле 2017 года европейские ученые обнаружили экзопланету, на которой теоретически возможна жизнь. Небесное тело находится в созвездии Кита. Планета гораздо массивнее Земли, обладает густой атмосферой, а ее поверхность преимущественно покрыта скалами.
Планета, получившая номер LHS 1140b, расположена в 11 раз ближе к своему светилу, чем Земля к Солнцу. Однако она получает лишь половину от того тепла и света, что достается землянам. Поэтому атмосфера на ней скорее может напоминать марсианскую, нежели земную. Расположена обнаруженная планета на расстоянии 40 световых лет от Земли.
Доказано превосходство искусственного интеллекта над человеком
Ученые доказали превосходство искусственного интеллекта над человеком. ИИ-программа AlphaGo, разработанная DeepMind, завершила серию игр против сильнейшего в мире игрока Кэ Цзе со счетом 3-0. Это последнее мероприятие, где сыграла AlphaGo. Основатель DeepMind Демис Хассабис объяснил такое решение тем, что это «наивысший возможный результат для Alpha Go как соревновательной программы».
В го играют уже около 3 000 лет, и вплоть до недавнего времени ученые считали, что искусственный интеллект сможет превзойти в ней человека только через десятки лет. Это связано с высоким уровнем абстракции, присущей игре. Количество возможных вариантов развития событий в ней слишком велико, чтобы рассчитать лучший ход методом перебора.
На орбиту запущен «отработанный» ракетоноситель
SpaceX успешно запустила на орбиту и посадила уже использовавшийся ракетоноситель Falcon 9. Этот прорыв еще больше увеличил доступность космических запусков, экономя более $18 млн за каждый пуск.
Первая ступень ракеты считается одним из самых дорогостоящих компонентов ракетного комплекса. Ее стоимость составляет несколько десятков миллионов долларов. Запуск спутника на борту Falcon 9 стоит $62 млн, однако со временем эта сумма уменьшится. SpaceX обещает предоставлять клиентам скидку от 10 до 30%, если в миссии будет задействована уже использованная ступень ракеты.
Обнаружен восьмой континент
Группа геологов из Новой Зеландии, Австралии и Новой Каледонии в ходе научного иссследования пришла к выводу, что под водами Тихого океана в его юго-западной части располагается Зеландия — восьмой континент Земли.
Площадь нового континента занимает порядка пяти миллионов квадратных километров. Большая его часть, примерно 94 %, расположена под водой, среди наземных элементов — острова Новая Каледония и новозеландские острова Северный и Южный.
Зеландия, по оценкам ученых, начала откалываться от древнего суперконтинента Гондвана около 100 миллионов лет назад. Это привело к деформации земной коры, в результате чего большая часть материка оказалась под водой. Свои выводы геологи подтверждают спутниковыми наблюдениями, в частности гравиметрией, согласно которой на месте Зеландии находится материковая, а не океаническая кора или вулканические породы.
Созданы чернила, невидимые под ультрафиолетом
Ученые из Китая создали первые в мире полностью невидимые чернила, которые не невосприимчивы для специальных приборов. Все типы «невидимых» чернил, которые существовали до сегодняшнего дня, начиная с «молочных чернильниц» и заканчивая высокотехнологичными красками, которые используются для защиты банкнот и ценных бумаг, остаются незаметными только лишь в отдельных случаях. Как правило, все такие чернила светятся, если их облучать ультрафиолетом, а некоторые тайные записки можно прочесть, даже если просто повернуть под другим углом. В данном случае ученые создали абсолютно новую версию краски.
Создана камера, способная фиксировать все виды излучения
Физики из Института фотонных наук Каталонии создали цифровой сенсор, который способен воспринимать ИК, УФ и видимый свет одновременно. Данную технологию можно использовать в системах наблюдения за окружающей средой, в производстве систем безопасности, смартфонов, и т. п.
Сенсор состоит из 3 слоёв. На светочувствительную матрицу наклеивается слой чистого графена, на который, в свою очередь, наносятся квантовые точки. В конечном итоге физики получили датчик с изображением высокого разрешения. Этот сенсор чувствителен к большому спектру электромагнитных волн, начиная с УФ-излучения, длиной от 300 нм, заканчивая инфракрасным излучением, длиной до 2000 нм.
Создана искусственная матка
Исследователям Детской больницы Филадельфии удалось сымитировать женскую матку, используя синтетическое устройство для предотвращения смертности и болезней преждевременно рожденных детей на сроке менее 37 недель, эксперимент был успешно проведен на новорожденном ягненке.
Откорректирован человеческий эмбрион
В Портленде, штат Орегон, ученые добились значительного прорыва в технологии генного редактирования. Воспользовавшись CRISPR, они успешно удалили у человеческого эмбриона ген, связанный с сердечными заболеваниями.
В эксперименте ученые ввели путем микроинъекции в ядра 37 зигот комплекс белка Cas9 с направляющей РНК для гена POU5F1. Предварительно последовательность направляющей РНК была подобрана на культуре эмбриональных стволовых клеток. Еще 17 зигот было использовано для контроля, в них ввели только белок Cas9. Параллельно было отредактировано некоторое количество мышиных эмбрионов для сравнения.
Учёные похоронили старую концепцию принципов работы головного мозга
Израильские специалисты из Университета имени Бар-Илан развенчали классические предположения о деятельности нейронов. Исследователи обнаружили, что каждый нейрон функционирует не как совокупность возбудимых элементов (как считалось ранее): дендритные отростки в мозгу могут действовать по-разному. То есть условно «левый» и «правый» дендриты не ждут накопления сигналов, чтобы суммировать их и генерировать импульс — они «работают» каждый в своем направлении, создавая абсолютно разные импульсы.
«Мы пришли к такому выводу, используя новую экспериментальную установку, но, в принципе, эти результаты могли быть обнаружены с помощью технологий, существовавших уже с 1980-х годов. Вера в научные открытия столетней давности привела к этой задержке», — рассказал руководитель работы профессор Идо Кантер.
