Переглядів: 4980
Поточний рік запам'ятався насамперед великими відкриттями у фундаментальної фізики. "Звичайно, хиггсовский бозон. Я думаю, що це справедливо - назвати це відкриття головним", - сказав член колаборації CMS Великого адронного коллайдера Андрій Крохотин, відповідаючи на запитання про найважливішу науковому відкритті 2012 року.
Крім того, в цьому році остаточно була вирішена загадка "Піонерів", згадує кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Державного астрономічного інституту їм. Штернберга МГУ Володимир Сурдін, лауреат премії"Просвітитель" нинішнього року.
"40 років тому NASA запустило перші зонди до планет-гігантів Юпітера і Сатурна: "Піонер-10" і"Піонер-11", зв'язок з якими підтримувалася відповідно до 2003 і 1995 років. Ці зонди стали першими покинули межі нашої планетної системи. Коли вони пішли вже досить далеко, туди, де немає масивних тіл, вимірювання їх швидкості показали, що зонди мають дуже слабке надмірне прискорення в бік Сонця. Ця "аномалія Піонерів" поставила під сумнів справедливість закону гравітації.
Фахівці NASA працювали над цією проблемою багато років, але так і не змогли остаточно її вирішити. Нещодавно нове покоління інженерів і фізиків повернувся до цієї проблеми, використовуючи всю міць сучасної обчислювальної техніки. З трудом, але все ж були знайдені оригінальні магнітні записи сеансів зв'язку з зондами, відновлені магнітофони, здатні читати ці записи, і з допомогою "старих" NASA ці записи вдалося розшифрувати. За ним небесні механіки більш точно, ніж раніше, вирахували аномальні прискорення зондів. А інженери побудували комп'ютерні 3D моделі зондів (в цьому їм допоміг досвід "старих" і збереглася документація) і вивчили їх поведінка в космосі. Виявилося, що аномальне прискорення пов'язане з тепловим випромінюванням космічних апаратів, точніше їх радіоізотопних термоелектричних генераторів, які випромінюють тепло в космос, а віддача штовхає зонди в протилежному напрямку. Розрахунки зійшлися з спостереженнями - загадка "Піонерів" вирішена, справедливість теорії гравітації підтверджена. Відмінний приклад того, що вчені, просуваючи фронт досліджень вперед, не мають наміру залишати в тилу невирішені проблеми", - розповів він.
Не менш важливим для фундаментальної науки виявилося і "закриття року" - спростування інформації про те, що нейтрино можуть рухатися швидше швидкості світла.
"З вересня 2011 року повідомлення про те, що нейтрино рухається трохи швидше світла, тримало в напрузі всю фізику. Адже це повідомлення виходила від висококваліфікованої групи з 122 експериментаторів, які працюють на прискорювачі SPS (Швейцарія) і в підземній нейтринної лабораторії в Гран-Сассо (Італія). Твердження, що швидкість світла недосяжна частинками, мають масу (а нейтрино серед них), служить основою сучасної фізики. Тому всі з нетерпінням чекали продовження досліджень. У листопаді 2011 року зазначена група повідомила, що всі можливі джерела помилок враховані, але швидкість нейтрино і раніше перевершує світлову. Однак незабаром таки була знайдена помилка експериментаторів: причиною помилкового припущення про сверхсветовой швидкості став технічний дефект - погано вставлений роз'єм оптичного кабелю, по якому до комп'ютера приходили сигнали від антени GPS.
Фундаментальна фізика встояла.
Це чудовий приклад того, наскільки ретельно вчені ставляться до своєї роботи і наскільки ґрунтовно перевірений фундамент сучасної фізики", - прокоментував Сурдін.
"Значущість наукових досягнень зазвичай проявляється через якийсь час, тому оцінити її для робіт поточного року практично неможливо", - зазначив Олексій Хохлов, академік РАН, проректор МДУ. Однак на практиці можна оцінити законодавчі кроки в бік науки", і саме вони були зроблені у 2012 році в області клітинних технологій, зазначає Роман Дєєв, кандидат медичних наук, директор по науці Інституту стовбурових клітин людини.
"У першу чергу я б відзначив не стільки відкриття, скільки події, а саме офіційне визнання державними органами в різних частинах світу легітимність клітинних та генних препаратів: на рубежі 2011/12 років у США зареєстрований і дозволений до застосування препарат, в якому в якості діючого початку використані стовбурові клітини пуповинної крові; в Південній Кореї на початку року схвалений препарат, що складається також з клітин пуповинної крові, але іншого виду, що використовується для лікування уражень суглобового хряща; у Канаді дозволений препарат з алогенних мультипотентних мезенхімальних стовбурових клітин для лікування реакції "трансплантат проти господаря" у дітей. Нарешті, Європейське медичне агентство схвалило застосування генного препарату, створеного на основі аденоассоциированных вірусів, для лікування рідкісного моногенних захворювань. Це принципові події, тобто з 2012 року реально відкрита нова ера біофармацевтики", - вважає він.
Сьогоднішні досягнення - фундамент для завтрашніх важливих відкриттів. Той самий бозон Хіггса залишиться на порядку денному і в 2013 році.
"Поки що проаналізована не вся набрана статистика. Може бути, подальший аналіз зможе краще прояснити природу знайденого бозона, так як поки не можна сказати з повною визначеністю, чи це дійсно Хиггсовский бозон. Наприклад, в ATLASe маса даної частки виявилося трохи різною, коли її вимірюють у різних каналах розпаду", - пояснює Андрій Крохотин.
"Серед відкриттів цього року я б відзначила успішну висадку апарату Curiosity на поверхню Марса, його перші кроки і виявлення органічних молекул. В 2013 році, сподіваюся, марсохід виявить багато цікавого і нового на поверхні Марса, що проллє світло на багато важливі наукові питання, які поки залишаються не до кінця ясними.
Наприклад, чи все-таки життя на Марсі і в якій формі? Тільки це можуть бути бактерії чи можливі інші форми життя?", - вважає Марина Іванова, старший науковий співробітник ГЕОХИ РАН.
"У 2013 році почнуть працювати в повну силу кілька нових надзвичайно потужних астрономічних інструментів: російський космічний радіотелескоп "Радіоастрон", міжнародний комплекс для спостережень в міліметровому і субміліметровому діапазонах ALMA (Atacama Large Millimetre Array), створений у високогірній пустелі Атакама на півночі Чилі, а також кілька великих оглядових телескопів оптичного діапазону Європейської південної обсерваторії (ESO).
Створення інструментів такого калібру завжди призводило до нових цікавих відкриттів. Не обійдеться без них і в цей раз.
Наприклад, я сподіваюся, що вдасться простежити за падінням міжзоряної хмари на гігантську чорну діру в центрі нашої галактики (це хмара вже на підльоті), а також будуть виявлені нові зоряні скупчення і маленькі галактики-супутники, що збереглися на периферії нашої зоряної системи з далекої епохи її формування", - розповідає Володимир Сурдін.
В майбутньому ми зможемо не тільки слідувати за експериментом, але і заздалегідь передбачати багато даних; бути не тільки "спостерігачами", але і керувати життєвими процесами.
"Я думаю, що з розвитком комп'ютерної техніки стане можливо точне (тобто з використанням квантовомеханических підходів) атомистическое комп'ютерне моделювання найбільш важливих процесів, що відбуваються з біологічними макромолекулами (ДНК, РНК і білками) в живій клітині. І на цьому шляху ми отримаємо набагато більш повне розуміння молекулярних основ того явища, яке ми називаємо "життя", - вважає Олексій Хохлов.
"Думаю, є підстави очікувати створення ефективного способу перепрограмування клітин безпосередньо в тканинах організму.
На Марсі знайшли "сліди" життя
Як відомо, Сінья Яманака був удостоєний цього року Нобелівської премії за перепрограмування та отримання клітин з індукованою плюрипотентністю in vitro - в лабораторних умовах, - сказав Роман Дєєв. - Але вже кілька років йдуть роботи по "перетворенню" небажаного типу клітин в необхідний безпосередньо в тканинах організму за допомогою місцевої ін'єкції суміші певних нуклеїнових кислот. Наприклад, на мишах вдалося показати перепрограмування клітин рубця в м'язі серця після інфаркту в працездатні кардіоміоцити. Поки результати цих досліджень неоднозначні. Мабуть, у 2013 році вдасться вирішити деякі технологічні проблеми і достовірно показати ефективність цього методу (на тваринах), а це означає, що в майбутньому багато видів лікування - як хірургічного, так і терапевтичного - будуть істотно скориговані".
Втім, багато вчених дотримуються тієї точки зору, що планувати наукові відкриття - справа невдячна. "На запитання, які актуальні проблеми науки можуть бути вирішені наступного року, я б відповів стандартно: передбачити неможливо, - каже математик Андрій Райгородський. - Є багато важливих завдань, які дуже хочеться вирішити, але чи буде це зроблено саме в 2013 році, ніхто зараз не скаже".