10 wissenschaftliche Geschichten 2017, die zu sein scheinen fantastisch

Und jetzt ist es Zeit sich hinzusetzen, sich umzusehen, tief einzuatmen und einen überblick über die Schlagzeilen von wissenschaftlichen Artikeln, die wir verpassen könnte. Wissenschaftler erfreuen uns ständig mit neuen Entwicklungen in verschiedenen Bereichen. Nanotechnologie, Gentherapie, die Quantenphysik ist eine Sphäre, für die es unmöglich ist, den überblick ohne Bewunderung. Allmählich überschriften werden immer mehr und mehr wie fantastisch. Schon ganz gespannt, was uns präsentiert 2018. Aber jetzt...

Wissenschaftler haben den Kristall der Zeit

Nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik, Perpetuum Mobile, die ohne irgendwelche Verluste oder die Erzeugung von Energie nicht möglich. Aber am Anfang dieses Jahres der Physik haben die Struktur — Kristalle Zeit — die diese Aussage herausgefordert.

Kristalle der Zeit waren die ersten Beispiele in der Welt einen neuen Zustand der Materie — «nichtgleichwiegenden» — bei dem Atome haben eine Variable die Temperatur und die sind nie im thermischen Gleichgewicht miteinander. Die Kristalle Zeit haben die Atomare Struktur, die wiederholt nicht nur im Raum, sondern auch in der Zeit, dass ermöglicht es Ihnen, die ständigen Schwankungen ohne Energie. Dies geschieht auch im niedrigsten Energiezustand, wenn die Bewegung theoretisch unmöglich, weil die Energiekosten erfordert.

Gegen die Kristalle Zeit die Gesetze der Physik? Technisch Nein. Die Erhaltung der Energie bestimmt werden kann nur in Systemen mit Symmetrie Zeit, vorausgesetzt, dass die Gesetze der Physik überall gleich und immer. Und die Kristalle der Zeit brechen diese Symmetrie. Allerdings sind Sie nicht die ersten. Magnete stellen oft auch als Natürliche asymmetrische Objekte, weil Sie einen Nord-und Süd-enden.

Ein weiterer Grund, warum die Kristalle Zeit nicht gegen die Gesetze der Thermodynamik, besteht darin, dass Sie nicht völlig isoliert. Sie müssen «schubsen» von Zeit zu Zeit — das heißt das anwenden von Energie von außen, um jene begannen schalten Ihren Status wieder. Mögliche zukünftige Anwendungen von Flüssigkristallen Zeit gehören die übertragung und Speicherung von Informationen in den Quanten-Systemen. Sie können eine entscheidende Rolle spielen Quanten-Computing.

die Flügel der Libellen — «Live»

Das Wörterbuch Merriam-Webster definiert «Flügel» wie Agil оперенный oder membranöse Anhängsel verwendet, Vögel, Insekten und Fledermäuse für den Flug. Er darf nicht lebendig sein, aber die Entomologen an der Kieler Universität in Deutschland machten einige überraschende Entdeckungen, die zeigen ganz das Gegenteil bei den Libellen.

Insekten atmen durch ein System der Luftröhre. Die Luft in Ihrem Körper durch die äußeren Löcher genannt дыхальцами. Dann durch ein Komplexes Netzwerk von трахеальных Röhren, die bringen ihn zu allen Zellen des Körpers. Flügel, jedoch bestehen fast vollständig aus abgestorbenem Gewebe, das trocknet und wird entweder transluzenten oder gedeckt farbigen mustern. Bereiche von abgestorbenem Gewebe begrenzt Venen, die bleiben die einzigen Komponenten des Flügels, die Teil der Atemwege.

Jedoch, wenn der Entomologe Rainer Guillermo Ferreira schaute auf die Flügel des Männchens Libellen Zenithoptera durch das Elektronenmikroskop, er sah die winzigen Verzweigungen Trachea-Röhre. Es ist die erste derartige Beobachtung auf dem Flügel des Insekts. Benötigen Sie eine Menge Tests, um zu bestimmen, ob diese spezifisch physiologische Merkmal dieser Art, oder Häufig bei gleichen Libellen und andere Insekten. Es könnte sogar eine Mutation, die zufällig entdeckt, bei einem Individuum, aber in diesem Experten bezweifeln. Das Vorhandensein von redundanten Versorgung von Sauerstoff erklären kann, helle und gesättigte Blaue Farbe, die fanden bei diesen Libellen, enthalten kein Pigment blau.

Alte Zecke, gefüllt mit dem Blut der Dinosaurier

Wir fanden eine Menge interessanter Dinge in Bernstein versiegelt, aber die Funde dieses Jahres übertreffen können Sie alle von Ihnen. Wissenschaftler aus Myanmar entdeckt Stücke von Bernstein, datiert 99 Millionen Jahren, die Parasiten enthielten, ähnlich wie die modernen Zecken. Einer von Ihnen verfing sich im Pere Dinosaurier, die beiden anderen fanden in den Nestern der Dinosaurier, und die vierte war gefüllt mit Blut.

Natürlich ist es sofort führte zu Gedanken über Jurassic Park, denn wir könnten dieses Blut für die Wiederbelebung der Dinosaurier. Leider in Naher Zukunft wird dies nicht passieren, weil das extrahieren der DNA-Proben aus dieser Fossilien in Bernstein ist fast unmöglich. Die Debatte darüber, wie lange DNA-Molekül kann überleben, noch kein Konsens erreicht werden, aber selbst die optimistischsten Schätzungen auf mehrere Millionen Jahre unter idealen Bedingungen.

Auch wenn es nicht der Dinosaurier zurück, die Zecke Deinocroton draculi (was übersetzt «schreckliche Milbe Dracula») wurde ein ungewöhnlicher Glücksfall, das hat uns neue Informationen. Jetzt wissen wir nicht nur, was die alten Zecken gebissen gefiederten Dinosaurier, sondern auch, dass Sie infizierte Nester der Dinosaurier.

ein Erwachsener Mann ging durch die Modifikation der Gene

Heute ist der Gipfel der Gentherapie vorgestellt CRISPR. Diese Familie von DNA-Sequenzen, die den Grundstein für die Technologie CRISPR/Cas9, die, theoretisch, für immer verändern die DNA des Menschen.

Im Jahr 2017 dieses Tool für die Bearbeitung von Gene machte einen Schritt vorwärts, nachdem das Team aus dem Proteom des Forschungszentrums in Peking angekündigt, dass Sie erfolgreich verwendete CRISPR/Cas9 für die Beseitigung von pathogenen Mutationen bei lebensfähigen menschlichen Embryonen. Das andere Team aus dem Londoner Institut von Francis Crick ging den entgegengesetzten Weg und verwendete die Technologie für die vorsätzliche Erstellung von Mutationen in menschlichen Embryonen indas erste mal. (Insbesondere sind Sie «getrennt» gen, verhindert die Entwicklung des Embryos bis Blastozyste).

Diese Forschung hat gezeigt, dass CRISPR/Cas9 funktioniert und relativ einfach. Es ist jedoch auch eine aktive ethische Debatte darüber, wie weit kann die Verwendung dieser Technologie. Theoretisch kann dies zur Entstehung von «Designer-Babys», das kann eine Intellektuelle, sportliche und physikalischen Eigenschaften, die durch Ihre Eltern.

Wenn diese in Richtung der Ethik, im November dieses Jahres war und ein anderer Durchbruch: CRISPR/Cas9 wurde erstmals an einem Erwachsenen Menschen. Der 44-jährige Brad Mado aus Kalifornien leidet Hunter-Syndrom, einer unheilbaren Krankheit, die letztlich dazu führen können, die Kette ihn an den Rollstuhl. Ihm stellten Milliarden von Kopien des Gens verwendet und genetisches Werkzeug für den Schnitt der DNA, Insertion des Gens und zusammennähen. In ein paar Monaten, bevor wir in der Lage, festzustellen, ob die Prozedur erfolgreich war oder nicht.

Was war zuerst da: Schwamm oder гребневик?

Das Neue Werk von Wissenschaftlern, veröffentlicht in diesem Jahr, stellt sich die Aufgabe ein für alle mal, um seit langem bestehende Streitigkeiten über den Ursprung der Tiere. Laut einer Studie des Schwammes ist die «Schwester» aller anderen Tiere in der Welt. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass die Schwämme waren die erste Gruppe, die ответвилась von evolutionären Baums, die zu diesem Zeitpunkt enthielt nur primitiven gemeinsamen Vorfahren für alle Tiere. Dies geschah etwa 750 Millionen Jahren.

Bis zu dieser Geschichte hitzige Debatten wurden auf zwei Kandidaten: den oben genannten губкам See-und Wassertieren — гребневикам. Während Schwämme — dies sind einfache Tiere, die sitzen auf dem Meeresboden und filtert das Wasser, und als fressen, гребневики viel schwieriger. Sie sind wie Quallen, landete selbst im Wasser Leuchten, und Sie haben ein einfaches Nervensystem. Um herauszufinden, wer erschien der erste, bedeutet auch, herauszufinden, wie sah unser Erster gemeinsamer Vorfahre. Dies ist ein wichtiger Schritt bei der Verfolgung unserer Evolution.

Obwohl die Studie kühn erklärt, dass die Frage gelöst, nur ein paar Monate zuvor war eine andere Studie veröffentlicht, in der die Wahl bereits zu Gunsten гребневиков. Zweifel bleiben.

Waschbären Test auf die alte Intelligenz

Etwa im sechsten Jahrhundert v. Chr. altgriechisch Erzähler Aesop schrieb oder sammelte Reihe von Fabeln, bekannt heute als «Fabeln des äsop». Unter Ihnen war die Fabel «die Krähe und der Krug», in dem er die durstigen Krähe, der Trank aus dem Krug, warf Steine nach ihm, bis der Wasserstand den Rand nicht erreicht.

Ein Paar tausend Jahre später die Wissenschaftler erkannten, dass diese Geschichte bietet eine gute Möglichkeit der überprüfung der Intelligenz des Tieres. Ein solches Experiment würde zeigen, dass испытуемое Wesen versteht Ursache und Wirkung. Krähen, Saatkrähen und Eichelhäher in diesem Experiment gelungen. Die höheren Primaten auch den Test bestanden hat, und in diesem Jahr zur Liste Hinzugefügt wurde ein weiteres Tier — Waschbär.

Im Zuge der Prüfung acht Waschbären konfrontiert mit dem Zylinder, in dem Marshmallows schwammen. Aber segelte er zu weit Weg, um es zu bekommen. Zwei Waschbären haben beschlossen, werfen Steine in den Zylinder, wodurch die Wasserspiegel und erwischte die Auszeichnung.

Andere Testpersonen fanden eigene kreative Lösungen, die Tester nicht erwartet. Mit Ihrer Erfahrung des Tyrannen Mülltonnen, ein Waschbär sprang auf den Zylinder und begann, rocken Sie von Seite zu Seite, bis es klopfte. In einem anderen Experiment, in dem man schwimmende und sinkende Kugeln statt Steine, die Wissenschaftler hofften, dass Waschbären entnommen werden schwebende Kugeln und werfen Sie in Wasser versinken. Stattdessen einige Tiere immer wieder окунали schwimmende Kugel, bis die Marshmallow-Stücke nicht geklebt, um die Zylinderwand oder den Ball selbst.

Physiker haben die erste topologische Laser

Physik von der University of California in San Diego behaupten, dass eine neue Art der «topologischen» Laser, das kann jede Form annehmen, die Schlange schlängelt sich um den Hohlraum ohne Lichtstreuung. Die Grundlage der Arbeit des Geräts Konzept der topologischen Isolatoren (Materialien, die eine nur auf der Oberfläche, aber isoliert im Volumen), das brachte die Macher den Nobelpreis für Physik im Jahr 2016.

Normalerweise den Hohlraum des Lasers, verstärkte Licht hat die Form eines Ringes. Es ist effektiver, als die Form mit scharfen Ecken, aber zwischen den Ringen bleiben leere Räume. Die Wissenschaftler dieses Hindernis überwunden, indem Sie topologische Hohlraum mit der Verwendung von photonischen Kristalls als Spiegel. Insbesondere verwendeten Sie zwei photonischen Kristalls mit verschiedenen Topologien, von denen war eine sternförmige Zelle in einem quadratischen Gitter, und der andere von dem dreieckigen Gitter mit zylinderförmigen luftigen Löchern. Boubacar Kant, Mitglied des Teams von Wissenschaftlern verglich Sie mit бубликом und кренделем: beide Produkte Brot mit Löchern, aber unterschiedliche Anzahl von Löchern verleiht Ihnen die charakteristische Form.

Sobald die Kristalle auf dem Gelände, und die Schnittstelle nimmt die gewünschte Form, das System aktiviert Aktivierung des Magnetfeldes. Es ändert sich die Richtung, in der das Licht strahlt, D. H. dient dazu, die Strömung des Lichtes. Die erste Anwendung war die Unterbringung einer größeren Anzahl von Lasern auf einem Chip, wodurch soll sich die Geschwindigkeit der optischen Kommunikation. Doch in das Allgemeine Schema der Dinge es ist wie ein Schritt vorwärts in Richtung der optischen Berechnung.

der Wissenschaftler erweckte экситоний

Die Physiker der ganzen Welt begeistert Eröffnung der neuen Form des Stoffes — экситония. Es besteht aus seltsamen Teilchenunter dem Titel «экситоны», sind die verknüpften Zustand, flüchtete ein Elektron und ein Loch, aus dem er gerade geflohen ist, der herangezogenen кулоновской Kraft. Der Harvard-Physiker Bert Halperin vermutet die Existenz экситония noch in den 1960er Jahren, und seitdem haben Wissenschaftler versucht zu beweisen oder zu widerlegen Annahmen.

Wie bei vielen großen wissenschaftlichen Entdeckungen, die Entdeckung экситония überprüft mit aller Sorgfalt. Verantwortliches Team für die Eröffnung der University of Illinois in Urbana-Champaign in der Tat ein neues Verfahren der Spektroskopie M-EELS speziell für die Suche Exzitonen. Doch Ihr Moment des Triumphes ist gekommen, wenn die Wissenschaftler führten die kalibriertests durch seine neue Methode. Ein Team-Mitglied kam in den Raum, und alle anderen blickten auf das Brett und sagte, dass Sie gerade gemessen «weich плазмон», der Vorgänger экситонной kondensierend.

Der Moderator der Studie, Professor Peter Аббамонт verglich diese Entdeckung mit dem Higgs Boson postulierte — wird er keinen Einsatz in der realen Welt, aber es zeigt, dass unser Aktuelles Verständnis der Quantenmechanik sehr wahr.

Erstellt наномашины, töten Krebs

Wissenschaftler der Universität Durham haben erklärt, dass Sie ein наномашины, die fähig sind, всверливаться in Krebszellen und töten Sie in nur 60 Sekunden. Im erfolgreichen Test, durchgeführt durch die Universität, winzige Maschinen in nur 1-3 Minuten drangen durch die äußere Membran Prostata-Krebszelle und zerstört Sie.

Diese наномашины 50 000 mal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares. Sie werden aktiviert durch Licht und drehen sich zwei-drei Millionen mal pro Sekunde, um in der Lage zu durchbrechen die Zellwände. Erreicht Ihr Ziel, Sie entweder explodieren, oder liefern eine wertvolle Fracht in Form von Medikamenten.

Bisher sind diese наномашины wurden auf einer Art von Zellen, aber die Ergebnisse der Wissenschaftler ermutigen, zu bewegen, um Mikroorganismen und kleine Fische. Dann gehen Sie zu den Nagetieren und schließlich zu den Menschen.

Interstellar Asteroid könnte Alien-Raumschiff

Es dauerte nur ein paar Monate, seitdem die Astronomen freudig angekündigt, über die Eröffnung unseres ersten interstellaren Besucher, der Asteroid namens «Умуамуа». Seitdem beobachteten Sie viel ungewöhnliches in seinem Verhalten, und einige haben sogar beschlossen, dass er nicht aus unserem Sonnensystem. Darüber hinaus, es war so seltsam, dass in ihm vermuteten, das Raumschiff der Aliens.

Vor allem — Form. Умуамуа hat die Form einer Zigarre mit einem Verhältnis der Länge zur Breite von 10:1, ist auffallend. Wir dachten zuerst, dass es ein Komet, aber wenn bei der Annäherung an die Sonne Ihr Schwanz nicht begonnen hat zu Schmelzen, wurde klar, dass es nicht der Komet. Einige Experten behaupten, dass die Geschwindigkeit, mit der dreht sich dieses Objekt, Riss ein gewöhnlicher Asteroid. Es scheint, es ist speziell für das überleben in den interstellaren Reise.

Ob er künstlichen Ursprungs sein? Einige glauben, dass diese Sonde von Aliens, ein Raumschiff mit einem Defekten Motor, der im Raum treiben. SETI schon нацелила Asteroid auf Ihre Teleskope, daher werden wir bald herausfinden.