ЕВРИКА-2011

Найрезонансніші наукові відкриття минулого року: одні ставлять під сумнів теорію відносності Ейнштейна, а інші — спростовують ці сумніви

Найпопулярнішою, за версією міжнародного природничого тижневика, науковою новиною минулого року стало відкриття групи шведських вчених з Гетеборга: вакуум може випромінювати світло, якщо в нього в повній темряві помістити дзеркало або його аналог (в експерименті — пластину надпровідного квантового інтерферометра), від якого відображатимуться віртуальні фотони. Для цього потенційне джерело світла треба переміщати зі швидкістю, близькою до світлової. Експеримент вдався, і в результаті вчені змогли отримати матерію буквально з нічого.

Друге місце в десятці популярних у публіки наукових відкриттів посіли мюонні нейтрино-субатомні елементарні частинки, що володіють нехай і дуже маленькою, та все-таки масою, які вдалося розігнати до швидкості, що перевищує швидкість світла. Це незрозуміле з точки зору попередньої теорії фізики явище ось уже три роки спостерігає науковий колектив зі 160 співробітників Європейського центру ядерних досліджень у Швейцарії. Відкрита аномалія не тільки ставить під сумнів теорію відносності Ейнштейна, а й спростовує постулат, що минулі події не можуть впливати на ті, які ще не відбулися. А це, погодьтеся, відкриває неабияку перспективу, аж до можливості керувати майбутнім.

У вправних руках і камінець вказує шлях. Фото з сайту spbland.ru

Волохатість нині в моді

Третє місце посів «волохатий» глибоководний краб, який сам вирощує на своєму панцирі колонії бактерій, схожі на волосся, щоб потім ними ж і харчуватися. Кумедне створіння полюбилося читачам, які за зовнішній вигляд прозвали його «єті», маючи на увазі подібність із загадковою «сніговою людиною», котрій прийнято приписувати надмірну кошлатість.

Краб зумів обійти не лише звістку від генетиків з університетів США, що в давні часи самець людини володів статевим органом з пухирцями, як і, приміром, шимпанзе (це фривольне відкриття на четвертій позиції), а й корисну новину про створення вакцини проти СНІДу, яка, щоправда, подіяла поки що лише на лабораторних мишей. Надію людству на перемогу над страшним захворюванням дали вчені з Каліфорнійського технологічного інституту під керівництвом нобелівського лауреата, вірусолога Девіда Балтімора. Для цього вони вводили в м’язи піддослідних дози нешкідливого «пов’язаного» вірусу, від чого організм мишей самостійно починав виробляти антитіла, які захищають від ВІЛ.

Наступним йде відкриття тріо фізиків на чолі з Метью П’юзо з Імперського коледжу в Лондоні: хвильова функція, одна з основ теорії квантової механіки, може бути контрольованим фізичним явищем, а не тільки теоретичним концептом, яким його вважали багато вчених. Цю функцію використовували раніше для опису «чистого стану системи».

Хоча невтаємниченим складно зрозуміти, в чому річ, фахівці кажуть, що перетворення хвильової функції зі статистичного поняття в щось реально існуюче стрясає самі основи квантової теорії.

Мрія кожної жінки: і шубка, і біля плити стояти не треба. Фото з сайту whyfiles.org

Задовго до Сусаніна

Давні вікінги користувалися кристалами мінералу для навігації у відкритому морі. Про це свідчать результати досліджень сучасних вчених. «Сонячні камені» вікінгів, які давали змогу знаменитим мореплавцям і піратам орієнтуватися навіть у похмуру погоду, посідають сьому позицію у рейтингу. Замінники компаса, якого тоді не було в європейських моряків, багаторазово згадувалися в древніх ісландських легендах, та лише нещодавно міжнародна команда вчених наблизилася до розгадки секрету цих артефактів, припустивши, що йдеться про кристали мінералу шпат, поширеного в Ісландії. У відшліфованому вигляді вони фільтрують поляризоване випромінювання Сонця.

Як відомо, вікінги були вправними навігаторами й заходили далеко в Північну Атлантику, де в умовах полярного дня, коли зірок не видно, можна було прокладати курс лише за єдиним небесним світилом, а в тумані покладатися тільки на вітер і хвилі. Тут і ставав у нагоді шпат, яким, ймовірно, користувалися відважні мореплавці, адже він легко перетворюється на призму навіть після примітивної обробки.

Нещодавно морські археологи знайшли такий кристал серед останків затонулого британського корабля часів королеви Єлизавети І. Вчені переконані: ця знахідка підтверджує їхню теорію.

ВІДКРИТТЯ-2011: 1. Вакум може випромінювати світло. 2. Печінка «просвічує» лазером... 3. ... а адронний колайдер «спростовує» теорію суперсиметрії.
Фото з сайту science.compulenta та liveinternrt.ru

Звіряйте годинники, панове відкривачі

На восьмому місці — «живий лазер», який дослідники в Гарварді примудрилися добути з людської печінки. В результаті експерименту клітина цього органа почала випускати спрямований промінь зеленого кольору, видимий неозброєним оком.

Передостанню сходинку в рейтингу посіли нові пригоди Великого адронного колайдера, який поставив під сумнів теорію суперсиметрії, хоча спочатку вчені з його допомогою хотіли її підтвердити.

Перш ніж зазіхати на теорію відносності Ейнштейна, треба добряче перевірити свої припущення, вважає вчений Карло Контальді з того ж лондонського Імперського коледжу. Він засумнівався в новині номер два, описаній вище. На його переконання, вчені в Швейцарії у своїх експериментах не врахували неточність у часі, що не дивно, коли йдеться про частки, малі настільки, що їх можна спостерігати лише лічені наносекунди.

Колеги Контальді користувалися для синхронізації годин одним і тим самим супутником GPS. Але рівні гравітації в точках «старту» і «фінішу» нейтрино, між якими проводять ці досліди, дещо відрізняються. А за теорією відносності, різниця в силі тяжіння може змусити годинники в різних місцях цокати з різною швидкістю. Контальді зазначає, що вчені Європейського континенту не врахували цей момент. А отже, перемогу над швидкістю світла і теорією відносності святкувати зарано?

ПОЗА ЧАСОМ

Найкорисніші лаври — людству підмога

Чимало речей, якими ми користуємося щодня, з’явилися завдяки звичайному випадку. Найбільш відомою «помилкою», звісно, було відкриття Христофором Колумбом нового континенту. А ось відома американська дослідниця Шарлотта Джонс зібрала приклади помилок, які певним чином вплинули на життя людства, в окрему книжку.

 

ГУМА. 1844 року винахідник Чарльз Гудійр випадково відкрив рецепт виготовлення гуми, яка не розм’якшується у спеку і не стає крихкою на морозі. Нова технологія отримала назву «вулканізація». Гудійр протягом багатьох років безрезультатно намагався поліпшити якість гуми, на той час украй примхливого і незручного матеріалу, проте випадково нагрів суміш каучуку і сірки на кухонній плиті. Відкриття процесу вулканізації гуми стало поштовхом до розвитку електропромисловості, оскільки гума є чудовим ізоляційним матеріалом.

 

 

КАРДІОСТИМУЛЯТОР. Цей пристрій, який зберігає життя мільйонам людей, що страждають від захворювань серця, також винайдено випадково. 1941 року інженер Джон Хоппс на замовлення воєнно-морського флоту США здійснював дослідження в галузі гіпотермії. Йому було поставлене завдання знайти спосіб максимально швидко обігріти людину, яка тривалий час перебувала на морозі або в холодній воді. Хоппс намагався використовувати для розігріву високочастотне радіовипромінювання і випадково помітив, що серце, яке перестало битися в результаті переохолодження, може бути знову «запущене», якщо його стимулювати електричними імпульсами. 1950 року на основі відкриття Хоппса створено перший кардіостимулятор. Він був великим і незручним, а його застосування часом призводило до появи опіків на тілі хворого. 

 

Медик Уїлсон Грейтбатч здійснив друге випадкове відкриття. Він працював над створенням пристрою, який повинен був записувати серцевий ритм. Проте одного разу випадково вставив у пристрій непідходящий резистор і помітив, що в електричному ланцюгу виникли коливання, які нагадували ритм роботи людського серця. Через два роки Грейтбатч створив перший вживлюваний кардіостимулятор, який подавав штучні імпульси для стимуляції роботи серця.

 

АНТИБІОТИКИ. 1928 року шотландський учений Олександр Флемінг помітив, що пліснявий грибок пеніцилін заразив один з його зразків із хвороботворними бактеріями стафілококу, який він залишив біля відкритого вікна. Флемінг вивчив зразок під мікроскопом і помітив, що пліснява знищувала бактерії. Важливість відкриття Флемінга стала зрозумілою лише 1940 року, коли у світі було розпочато дослідження нового типу ліків-антибіотиків. Нині антибіотики дуже широко застосовуються в медицині і становлять близько 15 відсотків усіх ліків, що продаються у світі.

 

 

ВІЗОК ДЛЯ СУПЕРМАРКЕТУ. Торговець Сільван Голдман винайшов перший візок для покупок 1936 року. Голдман, власник великого продовольчого магазину в місті Оклахома-Сіті, помітив, що покупці відмовлялися купувати деякі товари, тому що їх важко було нести. Відкриття було випадковим: Голдман помітив, що одна з клієнток поставила важку сумку на іграшкову машину, яку її син котив на мотузці. Торговець спочатку приробив до звичайного кошика невеликі коліщатка, а потім за допомогою механіків створив прототип сучасного візка. Масовий випуск цього пристрою розпочато 1947 року. 

 

 

МІКРОХВИЛЬОВА ПІЧ. Мікрохвильові випромінювачі (магнетрони) працювали на радарах союзників під час Другої світової війни. А відомий дослідник Персі Спенсер, який отримав понад 120 патентів на винахід, дослідник однієї з найбільших компаній світового військово-промислового комплексу Raytheon, випадково став творцем мікрохвильової печі. 1945 року, незадовго до закінчення Другої світової війни, він проводив дослідження, метою якого було поліпшення якості радарів. У момент досліду Спенсер пройшов перед працюючим випромінювачем і несподівано для себе помітив, що шоколадний батончик у його кишені розтанув. Після цього він проекспериментував з іншими продуктами і побачив, що вони також нагрівалися. Після низки експериментів було створено першу мікрохвильову піч, яка важила близько 400 кілограмів. Її передбачалося використовувати в ресторанах, літаках і на кораблях — там, де потрібно було швидко розігрівати їжу. Перші мікрохвильові печі коштували кілька тисяч доларів. А кілька років тому в Японії створили мікрохвильову піч, яка зчитує штрихкод із вкладеного в неї продукту, отримує через Інтернет інформацію про те, як приготувати цей продукт, і сама встановлює необхідні час, режим і потужність.