Основните научни пробиви на годината
Астрономите и физиците отново се отличиха през 2016 г
Гравитационни вълни
Записано е увеличаване на честотата на трептене с времето - точно това, което Общата теория на относителността предвижда за сливането на масивни обекти (колкото по-близо се приближават, толкова по-висока е честотата на въртене и честотата на излъчваните гравитационни вълни).
Анализът на получения сигнал отне около месец. За разлика от електромагнитните вълни, интензитетът на гравитационните вълни е с много порядъци по-малък, така че отне много време, за да бъдат открити.
LIGO е система от два идентични лазерни интерферометъра, настроени да откриват най-малките измествания от преминаването на гравитационни вълни. Детекторите са разположени на разстояние около три хиляди километра един от друг, сглобени са по L-схема, дължината им е четири километра.
LIGO започна работа през 2002 г., но откриването беше направено след модернизацията, която приключи през лятото на 2015 г. Тогава чувствителността на наблюденията беше увеличена почти с порядък. Учените след откритието казаха, че астрономията на гравитационните вълни може да се превърне в астрономията на XXI век. Освен това може да предостави важна информация за природата на гравитацията, "черните дупки" и фундаменталната физика.
Между другото, сигналът на гравитационните вълни може да бъде чут: той е в акустичния диапазон и учените успяха директно да преведат вибрациите в звук.
"Нова" Земя
Минималната маса на Proxima b е 1,27 земни маси, тя е 20 пъти по-близо до централната звезда на системата от нашата планета. Ако Proxima b няма атмосфера (невъзможно е да се определи това сега), тогава нейната равновесна температура се оценява на -40 градуса по Целзий (за Земята същата оценка дава около -20 градуса).
Нов начин за редактиране на генома
Като част от изпитването, пациенти с метастатичен недребноклетъчен рак на белия дроб, резистентен на други лечения, бяха инжектирани със собствени Т-лимфоцити, в които генът на мембранния протеин PD-1 беше отстранен с помощта на технологията CRISPR/Cas9. Този протеин потиска клетъчния имунитет и позволява на тумора да инактивира лимфоцитите. Понастоящем се използват лекарства, базирани на антитела, за блокиране на този протеин, но отговорът към тях варира значително от пациент на пациент. Учените се надяват, че ефектът от използването на CRISPR ще бъде по-изразен и предвидим.
Изследователите планират да получат данни за производителността и ефективността на техниката през следващите месеци. Критерии за успех могат да се считат, ако методът се окаже безопасен, второ, пациентите няма да се влошат, и трето, ако ходът на заболяването поне се забави. Резултатът е трудно да се предвиди: повишаването на активността на имунните клетки след редактиране може да стимулира автоимунен отговор и да доведе до сериозни усложнения.
Деветата планета в Слънчевата система
Масата на планетата е десет пъти по-голяма от масата на Земята. В най-близката си точка тя се доближава до Слънцето на
разстоянието седем пъти радиуса на орбитата на Нептун е 200 астрономически единици (астрономическата единица е равна на разстоянието от Слънцето до Земята). Най-отдалечената точка на орбитата е 600-1200 AU от нашата звезда.
Астрономите не са успели да видят планетата директно. Всички данни за "планетата X" се основават на изчисляването на орбитите на седем известни досега транснептунови обекта, включително Седна (открита от същия Браун), обекти 2004 VN112, 2013RF98 и други.
Пробив в антиматерията
CPT (Charge-Parity-Time) симетрия е едно от основните свойства на съвременните физични теории. Това е симетрия по отношение на едновременнотопромяна на заряда, промяна на "дясно" в "ляво" и обръщане на времето. Според него частиците и античастиците (позитрони и електрони, протони и антипротони) почти не се различават помежду си: всеки процес в материята, отразен в огледало и стартиран в обратен ред, ще протича точно по същия начин, както същият процес в антиматерията. Съответно, много свойства на материята и антиматерията също ще съвпадат, по-специално техните енергийни спектри.
Условно изображение на прехода на позитрона от земята към първото възбудено ниво
В новата работа сътрудничеството за първи път измерва спектъра на оптична абсорбция на антиводород, определяйки енергията за прехода на позитрон от земята към първото възбудено ниво (1S-2S). Според физиците самата работа показва, че изследванията на антиматерията са достигнали повратна точка: от фундаментални експерименти до прецизни измервания и метрология.
Триумфът на изкуствения интелект
Първоначално алгоритъмът не беше научен да играе и да печели в go - невронната мрежа се научи самостоятелно как да играе, използвайки реални игри като пример. Общо AlphaGo обработи 30 милиона комбинации по време на периода на обучение, което му позволи да разработи аналог на интуитивна игра при хората. Програмата също така използва традиционния за компютърните програми метод за подреждане на най-добрия ход за разрешаване на местни ситуации на дъската.
Преди това AlphaGo, който използва така наречените „мрежи от стойности“ за оценка на позицията на Go камъните на дъската и „мрежи от правила“ за избор на ходове, е побеждавал други програми в 99,8% от игрите.
Безпилотна технология
Отне само няколко години на самоуправляващите се автомобили да преминат от концепция на далечното бъдеще до практически реална технология. В бъдеще те могат напълно да заменят старите коли с човешки шофьори от улиците. INпрез следващите години ще трябва да бъдат решени много правни и технологични проблеми, но въпреки това безпилотните превозни средства вече са се превърнали в един от основните новини. Рядък месец минаваше без новини за тестване на самоуправляващи се автомобили, а днес вече можем да започнем да говорим за зората на тяхната експлоатация.
Вярно е, че спря тестовете на безпилотни таксита, след като калифорнийските регулатори отмениха регистрацията му за самоуправляващи се автомобили, но правният конфликт едва ли ще бъде неразрешим.
Сърца на три
В края на 2015 г. стана известно, че Великобритания първа е одобрила изкуственото осеменяване с ДНК на трима родители. През изминалата година друга държава - Мексико, премина от думи към дела и позволи на американския хирург Джон Чан да оплоди с митохондриална ДНК на трети човек. Чан е извършил процедура за ядрен трансфер на човек от едно яйце в друго. Дете, родено в резултат на такава процедура, има не само гените на бащата и майката, но и митохондриална ДНК от жена донор.
Митохондриите, така наречените "енергийни станции на клетката", се унаследяват само по майчина линия. Този метод - заместване на митохондриите на майчиното яйце с митохондрии от яйцеклетка на здрав женски донор - ви позволява да избегнете възможни наследствени заболявания от страна на майката. Дете, родено в резултат на такава процедура, ще носи генетична информация от трима родители (въпреки че делът на донорната митохондриална ДНК, разбира се, е само част от процента от ядрената на родителя).