2019 год не ознаменовался открытиями в фундаментальной науке. Однако такие открытия сами по себе являются редкостью и обычно переворачивают здание науки с ног на голову. Тем не менее, открытия в областях физики, химии, биологии, космических исследованиях помогли человечеству под новым углом взглянуть на кажущиеся уже привычными явления.
Наибольший прогресс произошел в областях биомедицины, биотехнологии и генетики, астрономии, астрофизике, развитии искусственного интеллекта, создании нейросетей на новых принципах.
1. Фотография черной дыры
При помощи восьми телескопов проекта Event Horizon Telescope в апреле 2019 года впервые удалось получить фотоизображение черной дыры в галактике Messier 87 (созвездие Девы). Объект находится на расстоянии 55 миллионов световых лет от Земли, его масса в 6,5 млрд раз превышает массу Солнца. Сама черная дыра не излучает, поэтому получить фото этого объекта невозможно ни в одном волновом диапазоне. Но ученые сумели получить снимки ее горизонта событий. А точнее — отражения горизонта событий — нечто, вроде тени, которую он отбрасывает. Горизонт событий черной дыры — это линия, за которой все, приблизившееся к черной дыре, включая свет, поглощается силами гравитации.
Для создания уникального снимка исследователи обработали 500 террабайтов информации. директор Радиоастрономического института Макса Планка Майкл Крамер отметил, что получение снимка черной дыры разделило историю науки на две части — «до снимка» и «после него».
2. Вселенная замкнута
Ученые из Римского университета в ноябре нашли ошибку в существовавшей ранее оценки плотности материи во Вселенной. Оказалось, что эта плотность на 5% больше, чем считалось раньше (5,7 атома водорода на м3). Небольшая, с точки зрения обывателя, погрешность вносит серьёзные изменения в расчеты — теперь получается, что силы гравитации во Вселенной достаточно велики для того, чтобы замкнуть ее. Новые данные указывают на то, что Вселенная не является открытой, плоской и бесконечной, а имеет форму замкнутой сферы или тора.
Ученый мир пока не признал обнаруженную ошибку, исследования в этой области будут продолжены.
3. Синтезирована новая циклическая молекула углерода
Химики из Оксфордского университета и лаборатории IBM Research в Цюрихе сумели создать стабильное углеродное кольцо из 18 атомов. Аллотропные модификации углерода давно известны и интересны тем, что каждое из них обладает уникальными свойствами. Самыми известными аллотропами углерода являются графит и алмаз — оба нашли самое широкое применение не только в науке и технике, но и в быту.
За предыдущие синтезированные модификации углерода — графен и фуллерен — их создатели в 2010 и в 1996 годах получили по Нобелевской премии. Возможно, что эта же награда ждет и создателя циклического полиина из 18 атомов в конденсированной фазе — Катарину Кайзер.
4. Отсутствие половины мозга не мешает человеку полноценно жить
Ученые из Калифорнийского университета исследовали мозговую активность у шести людей, которые в детстве перенесли удаление одного из полушарий мозга. Оказалось, что функциональные связи между различными участками мозга не нарушены, а связь нейронов друг с другом даже крепче, чем у людей с полноценным мозгом. Нейробиологи убедились и в том, что функции некоторых отсутствующих участков взяли на себя другие. Таким образом, жизнь человека с половиной мозга может быть столь же полноценной, как у обычного человека.
Необходимо отметить, что после операций по удалению мозга все шесть исследованных пациентов прошли длительные периоды реабилитации.
5. Жизнь на Земле обладает огромными резервами к адаптации
Столкновение Земли в астероидом 66 миллионов лет назад стало причиной вымирания гигантских доисторических рептилий (динозавров). Ученые из Музея науки и природы в Денвере исследовали породы, взятые методом глубинного бурения в кратере Чиксулуб, образовавшемся в результате катастрофы на полуострове Юкатан.
Анализ показал, что новые жизненные формы на Земле появились намного быстрее, чем считалось ранее. Так, на смену папоротникам уже через 1000 лет пришли пальмы, а размеры млекопитающих, самое крупное из которых в эпоху динозавров было размером с крысу, в течение 700 тысяч лет выросли в сто раз. Количество видов млекопитающих в течение 100 тысяч лет удвоилось.
Таким образом, ученые выяснили, что жизнь на Земле обладает огромными резервами для адаптации к меняющимся условиям. Всего за 100 тысяч лет создались новые экологические системы с другими функциональными связями, позволившие вернуть видовое разнообразие и привести природу в равновесие.
