การค้นพบที่น่าสนใจแห่งศตวรรษที่ 21 การทำงานนานขึ้นเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคหลอดเลือดสมอง ค้นพบบรรพบุรุษมนุษย์สายพันธุ์ใหม่

บน สถานที่แรกแน่นอนว่าการตีพิมพ์ดังกล่าวให้เครดิตการค้นพบอนุภาคที่คล้ายกับฮิกส์โบซอนจากความร่วมมือของ ATLAS และ CMS ที่เครื่องชนแฮดรอนขนาดใหญ่ (LHC) ดังที่เราจำได้ การค้นพบอนุภาคที่ทำนายไว้เมื่อเกือบครึ่งศตวรรษที่ผ่านมาควรจะเป็นการยืนยันการทดลองของแบบจำลองมาตรฐานให้เสร็จสมบูรณ์ นั่นเป็นเหตุผลที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนถือว่าการค้นพบโบซอนที่เข้าใจยากนั้นเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญทางวิทยาศาสตร์ ฟิสิกส์ XXIศตวรรษ.

ฮิกส์โบซอนมีความสำคัญต่อนักวิทยาศาสตร์มากเพราะสนามของมันช่วยอธิบายว่าทันทีหลังจากบิ๊กแบง ความสมมาตรทางไฟฟ้าที่อ่อนแอจะพังทลายลง หลังจากนั้นอนุภาคมูลฐานก็ได้รับมวลอย่างกะทันหันได้อย่างไร ในทางที่ผิด ความลึกลับที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งสำหรับผู้ทดลองมาเป็นเวลานานยังคงไม่มีอะไรมากไปกว่ามวลของโบซอนนี้ เนื่องจากแบบจำลองมาตรฐานไม่สามารถคาดเดาได้ จำเป็นต้องดำเนินการลองผิดลองถูกต่อไป แต่ในท้ายที่สุด การทดลองสองครั้งที่ LHC ได้ค้นพบอนุภาคที่มีมวลประมาณ 125 GeV/s² อย่างเป็นอิสระต่อกัน อีกทั้งความน่าเชื่อถือของงานครั้งนี้ยังค่อนข้างสูงอีกด้วย

ควรสังเกตว่าแมลงวันตัวเล็ก ๆ ในครีมพุ่งเข้าไปในครีม แต่ก็ยังไม่ใช่ทุกคนที่แน่ใจว่าโบซอนที่นักฟิสิกส์พบคือฮิกส์โบซอน ดังนั้นจึงยังไม่ชัดเจนว่าการหมุนของอนุภาคใหม่นี้คืออะไร ตามโมเดลมาตรฐาน ควรเป็นศูนย์ แต่มีความเป็นไปได้ที่อาจเท่ากับ 2 (ตัวเลือกที่มีอันหนึ่งถูกตัดออกไปแล้ว) ความร่วมมือทั้งสองเชื่อว่าปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ด้วยการวิเคราะห์ข้อมูลที่มีอยู่

นอกจากนี้ ยังมีข้อสงสัยบางประการเกี่ยวกับช่องการสลายตัวของอนุภาคจำนวนหนึ่ง ในบางกรณี โบซอนนี้ไม่สลายตัวตามที่แบบจำลองมาตรฐานเดียวกันทำนายไว้ อย่างไรก็ตาม พนักงานที่ทำงานร่วมกันเชื่อว่าสิ่งนี้สามารถชี้แจงได้เช่นกันโดยการวิเคราะห์ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม ในการประชุมเดือนพฤศจิกายนที่ญี่ปุ่น เจ้าหน้าที่ LHC ได้นำเสนอข้อมูลการวิเคราะห์ของการชนครั้งใหม่ด้วยพลังงาน 8 TeV ซึ่งดำเนินการหลังจากการประกาศในเดือนกรกฎาคม และสิ่งที่เกิดขึ้นเป็นผลให้พูดสนับสนุนความจริงที่ว่า ฮิกส์โบซอนถูกพบในช่วงฤดูร้อน ไม่ใช่อนุภาคอื่นใด

อันดับที่สองให้เครดิตกับทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเดลฟต์และไอนด์โฮเฟน (เนเธอร์แลนด์) นำโดยลีโอ คูเวนโฮเฟน ซึ่งเป็นคนแรกที่สังเกตเห็นสัญญาณของเฟอร์มิออน Majorana ที่เข้าใจยากมาจนบัดนี้ในของแข็ง อนุภาคตลกๆ เหล่านี้ ซึ่งนักฟิสิกส์ Ettore Majorana ทำนายไว้ว่ามีอยู่จริงในปี 1937 น่าสนใจเพราะว่าพวกมันสามารถทำหน้าที่เป็นปฏิปักษ์ของพวกมันไปพร้อมกันได้ มีการสันนิษฐานว่าเฟอร์มิออนของ Majorana อาจเป็นส่วนหนึ่งของสสารมืดลึกลับนี้ ไม่น่าแปลกใจเลยที่นักวิทยาศาสตร์รอการค้นพบเชิงทดลองไม่น้อยไปกว่าการค้นพบฮิกส์โบซอน

บน อันดับที่สาม— ผลงานของนักฟิสิกส์จากความร่วมมือ BaBar ที่เครื่องชน PEP-II ของ SLAC National Accelerator Laboratory (สหรัฐอเมริกา) และสิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือนักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ยืนยันการทดลองอีกครั้งถึงคำทำนายเมื่อ 50 ปีที่แล้ว - พวกเขาพิสูจน์ว่าเมื่อบีมีซอนสลายตัว สมมาตรแบบ T จะถูกละเมิด (นี่คือชื่อของความสัมพันธ์ระหว่างกระบวนการทางตรงและทางกลับในปรากฏการณ์ที่ผันกลับได้) . ผลก็คือ นักวิจัยพบว่าในระหว่างช่วงการเปลี่ยนผ่านระหว่างสถานะควอนตัมของเมซอน B0 ความเร็วของพวกมันจะแตกต่างกันไป

บน อันดับที่สี่ตรวจสอบคำทำนายที่มีมายาวนานอีกครั้ง แม้กระทั่งเมื่อ 40 ปีที่แล้ว นักฟิสิกส์ชาวโซเวียต ราชิด ซุนยาเยฟ และยาโคฟ เซลโดวิช คำนวณว่าการเคลื่อนที่ของกระจุกกาแลคซีไกลโพ้นสามารถสังเกตได้โดยการวัดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของอุณหภูมิของรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล และในปีนี้เท่านั้น Nick Hand จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียที่ Berkeley (USA) เพื่อนร่วมงานของเขาและกล้องโทรทรรศน์ ACT ขนาด 6 เมตร (กล้องโทรทรรศน์จักรวาลวิทยา Atacama) ได้จัดการนำสิ่งนี้ไปปฏิบัติโดยเป็นส่วนหนึ่งของโครงการศึกษาการสั่นของแบริออนทางสเปกโตรสโกปี

อันดับที่ห้าทำการศึกษาโดยกลุ่มของ Allard Mosk จากสถาบันนาโนเทคโนโลยี MESA+ และมหาวิทยาลัย Twente (เนเธอร์แลนด์) นักวิทยาศาสตร์ได้แนะนำ วิธีใหม่การวิจัยกระบวนการที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตของสิ่งมีชีวิตซึ่งมีอันตรายน้อยกว่าและแม่นยำกว่าการถ่ายภาพรังสีซึ่งทุกคนรู้จัก นักวิทยาศาสตร์จัดการโดยใช้เอฟเฟกต์เลเซอร์จุด (รูปแบบการรบกวนแบบสุ่มที่เรียกว่าซึ่งเกิดจากการรบกวนซึ่งกันและกันของคลื่นที่เชื่อมโยงกันด้วยการเปลี่ยนเฟสแบบสุ่มและชุดความเข้มแบบสุ่ม) เพื่อแยกแยะวัตถุเรืองแสงด้วยกล้องจุลทรรศน์ผ่านวัสดุทึบแสงไม่กี่มิลลิเมตร ไม่จำเป็นต้องพูด เทคโนโลยีที่คล้ายกันก็ถูกคาดการณ์ไว้เมื่อหลายทศวรรษก่อนหน้านี้

บน อันดับที่หกนักวิจัย Mark Oxborrow จาก National Physical Laboratory, Jonathan Brizu และ Neil Alford จาก Imperial College London (UK) ตัดสินใจอย่างมั่นใจ พวกเขาสามารถสร้างสิ่งที่พวกเขาใฝ่ฝันมานานหลายปีได้ - เมเซอร์ (เครื่องกำเนิดควอนตัมที่ปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สอดคล้องกันในช่วงเซนติเมตร) ซึ่งสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิห้อง จนถึงขณะนี้ อุปกรณ์เหล่านี้ต้องถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำมากโดยใช้ฮีเลียมเหลว ซึ่งทำให้ไม่มีประโยชน์ ใช้ในเชิงพาณิชย์- และตอนนี้เมเซอร์สามารถนำมาใช้ในโทรคมนาคมและระบบเพื่อสร้างภาพที่มีความแม่นยำเป็นพิเศษ

อันดับที่เจ็ดสมควรมอบให้กับกลุ่มนักฟิสิกส์จากเยอรมนีและฝรั่งเศสที่สามารถสร้างความเชื่อมโยงระหว่างอุณหพลศาสตร์กับทฤษฎีสารสนเทศได้ ย้อนกลับไปในปี 1961 Rolf Landauer แย้งว่าการลบข้อมูลมาพร้อมกับการกระจายความร้อน และในปีนี้ สมมติฐานนี้ได้รับการยืนยันจากนักวิทยาศาสตร์ Antoine Beru, Artak Arakelyan, Artem Petrosyan, Sergio Siliberto, Raoul Dellinschneider และ Eric Lutz

นักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย Anton Zeilinger, Robert Fickler และเพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัยเวียนนา (ออสเตรีย) ซึ่งสามารถพัวพันโฟตอนด้วยจำนวนควอนตัมในวงโคจรสูงถึง 300 ซึ่งมากกว่าสถิติก่อนหน้านี้มากกว่าสิบเท่า อันดับที่แปด. การค้นพบนี้ไม่เพียงแต่มีผลทางทฤษฎีเท่านั้น แต่ยังมีผลในทางปฏิบัติด้วย โฟตอนที่ "พันกัน" ดังกล่าวสามารถกลายเป็นพาหะข้อมูลในคอมพิวเตอร์ควอนตัม และในระบบเข้ารหัสการสื่อสารด้วยแสง เช่นเดียวกับในการสำรวจระยะไกล

บน อันดับที่เก้ามาถึงกลุ่มนักฟิสิกส์ที่นำโดย Daniel Stancil จากมหาวิทยาลัย North Carolina (สหรัฐอเมริกา) นักวิทยาศาสตร์ได้ทำงานร่วมกับลำแสงนิวตริโน NuMI จากห้องปฏิบัติการเครื่องเร่งความเร็วแห่งชาติ Fermi และเครื่องตรวจจับ MINERvA เป็นผลให้พวกเขาสามารถส่งข้อมูลโดยใช้นิวทริโนในระยะทางมากกว่าหนึ่งกิโลเมตร แม้ว่าความเร็วในการส่งข้อมูลจะต่ำ (0.1 bps) แต่ข้อความก็ได้รับแทบจะไม่มีข้อผิดพลาด ซึ่งเป็นการยืนยันความเป็นไปได้พื้นฐานของการสื่อสารแบบนิวตริโน ซึ่งสามารถนำมาใช้ในการสื่อสารกับนักบินอวกาศไม่เพียงแต่บนดาวเคราะห์ใกล้เคียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในกาแลคซีอื่นด้วย . นอกจากนี้ ยังเปิดโอกาสที่ดีสำหรับการสแกนนิวตริโนของโลก - เทคโนโลยีใหม่ค้นหาแร่ธาตุ ตลอดจนตรวจจับแผ่นดินไหวและภูเขาไฟในระยะแรก

10 อันดับแรกเสร็จสิ้นโดยการค้นพบของนักฟิสิกส์จากสหรัฐอเมริกา - Zhong Lin Wang และเพื่อนร่วมงานของเขาจากสถาบันเทคโนโลยีจอร์เจีย พวกเขาได้พัฒนาอุปกรณ์ที่ดึงพลังงานจากการเดินและการเคลื่อนไหวอื่นๆ และแน่นอนว่าจะเก็บพลังงานไว้ด้วย และถึงแม้จะเคยรู้จักวิธีนี้มาก่อนแต่ อันดับที่สิบนักวิจัยกลุ่มนี้ได้รับการยอมรับว่าเป็นคนแรกที่ได้เรียนรู้วิธีแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานศักย์เคมีโดยตรง โดยข้ามขั้นไฟฟ้า

อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงโลกของเราไปอย่างสิ้นเชิง แม้กระทั่งในปัจจุบันนี้มนุษยชาติ ในแง่ของการพัฒนาเทคโนโลยีและความก้าวหน้า ยังมองเห็นเพียงยอดภูเขาน้ำแข็งเท่านั้น อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้ทำให้ความกระตือรือร้นของนักวิทยาศาสตร์และนักวิจัยในแถบต่างๆ เย็นลงแต่อย่างใด แต่ในทางกลับกัน มันเพียงกระตุ้นความสนใจของพวกเขาเท่านั้น

วันนี้เราจะมาพูดถึงช่วงเวลาของเราซึ่งเราทุกคนจำได้และรู้ เราจะพูดถึงการค้นพบที่ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งที่กลายเป็นความก้าวหน้าอย่างแท้จริงในสาขาวิทยาศาสตร์และอาจจะเริ่มต้นด้วยสิ่งที่สำคัญที่สุด เป็นมูลค่าการกล่าวขวัญที่นี่มากที่สุด การค้นพบครั้งสำคัญไม่ได้สำคัญสำหรับคนทั่วไปเสมอไป แต่มีความสำคัญสำหรับเป็นหลัก โลกวิทยาศาสตร์.

ตำแหน่งแรกใช้เวลาไม่น้อย การค้นพบล่าสุดอย่างไรก็ตาม ความสำคัญของมันสำหรับฟิสิกส์สมัยใหม่นั้นมีมหาศาล นี่คือการค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับ "อนุภาคพระเจ้า" หรือที่มักเรียกกันว่าฮิกส์โบซอน ที่จริงแล้ว การค้นพบอนุภาคนี้อธิบายสาเหตุของการปรากฏตัวของมวลในอนุภาคมูลฐานอื่นๆ ได้

เป็นที่น่าสังเกตว่าพวกเขาพยายามพิสูจน์การมีอยู่ของฮิกส์โบซอนมาเป็นเวลา 45 ปีแล้ว แต่เมื่อไม่นานมานี้เท่านั้นที่สามารถทำได้ ย้อนกลับไปในปี 1964 ปีเตอร์ ฮิกส์หลังจากที่อนุภาคถูกตั้งชื่อทำนายการมีอยู่ของมัน แต่ก็ไม่สามารถพิสูจน์ได้ในทางปฏิบัติ

แต่เมื่อวันที่ 26 เมษายน 2554 มีข่าวแพร่สะพัดไปทั่วอินเทอร์เน็ตว่าด้วยความช่วยเหลือของ Large Hadron Collider ซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับกรุงเจนีวา ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ก็สามารถค้นพบอนุภาคที่เป็นที่ต้องการได้ซึ่งเกือบจะกลายเป็นตำนานไปแล้ว อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ยืนยันเรื่องนี้ในทันที และเฉพาะในเดือนมิถุนายน 2555 เท่านั้นที่ผู้เชี่ยวชาญได้ประกาศการค้นพบของพวกเขา อย่างไรก็ตาม ข้อสรุปสุดท้ายได้มาถึงในเดือนมีนาคม 2013 เท่านั้น เมื่อนักวิทยาศาสตร์ของ CERN แถลงว่าอนุภาคที่ค้นพบคือฮิกส์โบซอนจริงๆ

แม้ว่าการค้นพบอนุภาคนี้จะกลายเป็นจุดสังเกตของโลกวิทยาศาสตร์ แต่การใช้งานจริงในขั้นตอนการพัฒนานี้ยังคงเป็นที่น่าสงสัย ปีเตอร์ ฮิกส์เองแสดงความเห็นเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการใช้โบซอน โดยกล่าวว่า "การดำรงอยู่ของโบซอนคงอยู่เพียงประมาณหนึ่งในห้าล้านล้านวินาที และเป็นเรื่องยากสำหรับฉันที่จะจินตนาการว่าอนุภาคอายุสั้นสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างไร นานมาก อย่างไรก็ตาม อนุภาคที่มีชีวิตถึงหนึ่งล้านวินาทีกำลังถูกนำมาใช้ในการแพทย์” ดังนั้นครั้งหนึ่งนักฟิสิกส์ทดลองชื่อดังชาวอังกฤษเมื่อถูกถามถึงคุณประโยชน์และ การประยุกต์ใช้จริงเขาค้นพบการเหนี่ยวนำแม่เหล็กว่า "เด็กแรกเกิดจะมีประโยชน์อะไรได้บ้าง" และบางทีฉันอาจจะปิดหัวข้อนี้ด้วยเหตุนี้

ตำแหน่งที่สองโครงการที่น่าสนใจ มีแนวโน้ม และทะเยอทะยานที่สุดของมนุษยชาติในศตวรรษที่ 21 คือการถอดรหัสจีโนมมนุษย์ ไม่ใช่เพื่ออะไรเลยที่โครงการจีโนมมนุษย์มีชื่อเสียงในการเป็นโครงการที่สำคัญที่สุดในสาขาการวิจัยทางชีววิทยาและเริ่มดำเนินการในปี 1990 แม้ว่าจะเป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การกล่าวขวัญว่าปัญหานี้ก็ได้รับการพิจารณาในยุค 80 ของ ศตวรรษที่ 20

เป้าหมายของโครงการชัดเจน - ในตอนแรกมีการวางแผนเพื่อกำหนดลำดับของนิวคลีโอไทด์มากกว่าสามพันล้านตัว (นิวคลีโอไทด์ประกอบขึ้นเป็น DNA) รวมถึงเพื่อกำหนดยีนมากกว่า 20,000 ยีนในจีโนมมนุษย์ อย่างไรก็ตาม ต่อมากลุ่มวิจัยหลายกลุ่มได้ขยายงานออกไป เป็นที่น่าสังเกตว่าการศึกษาวิจัยซึ่งเสร็จสิ้นในปี 2549 ใช้เงินไป 3 พันล้านดอลลาร์

ขั้นตอนของโครงการสามารถแบ่งออกเป็นหลายส่วน:

1990- รัฐสภาคองเกรสแห่งสหรัฐอเมริกาจัดสรรเงินทุนสำหรับการศึกษาจีโนมมนุษย์
1995- มีการเผยแพร่ลำดับดีเอ็นเอที่สมบูรณ์ลำดับแรกของสิ่งมีชีวิต พิจารณาแบคทีเรีย Haemophilus influenzae
1998- มีการเผยแพร่ลำดับ DNA แรกของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ พิจารณาพยาธิตัวกลม Caenorhabditis elegans
1999- ในขั้นตอนนี้ มีการถอดรหัสจีโนมมากกว่าสองโหล
2000- มีการประกาศ "การประกอบจีโนมมนุษย์ครั้งแรก" ซึ่งเป็นการสร้างจีโนมมนุษย์ขึ้นใหม่ครั้งแรก
2544- ร่างแรกของจีโนมมนุษย์
2546- การถอดรหัส DNA เสร็จสมบูรณ์ ยังคงต้องถอดรหัสโครโมโซมแรกของมนุษย์
2549- ขั้นตอนสุดท้ายของการทำงานเพื่อถอดรหัสจีโนมมนุษย์ที่สมบูรณ์

แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกจะวางแผนอันยิ่งใหญ่เมื่อสิ้นสุดโครงการ แต่ก็ไม่เป็นไปตามความคาดหวังของพวกเขา บน ในขณะนี้ชุมชนวิทยาศาสตร์ยอมรับว่าโครงการนี้เป็นความล้มเหลวในสาระสำคัญ แต่ก็เป็นไปไม่ได้เลยที่จะบอกว่ามันไม่ไร้ประโยชน์อย่างแน่นอน ข้อมูลใหม่ทำให้สามารถเร่งการพัฒนาทั้งยาและเทคโนโลยีชีวภาพได้

และประการที่สามครองตำแหน่งสุดท้ายในรายการของวันนี้... จริงๆ แล้ว ตำแหน่งที่สามจะยังคงว่างอยู่ นี่ไม่ได้หมายความว่าไม่มีสิ่งสำคัญอีกต่อไปและ การค้นพบที่น่าสนใจไม่ได้เกิดขึ้น - ในทางตรงกันข้ามมีการค้นพบและความสำเร็จในสาขาวิทยาศาสตร์มากเกินพอ แต่เราจะปล่อยให้คุณตัดสินใจว่าอันไหนที่สมควรยืนอยู่ในตำแหน่งนี้ คุณสามารถพิจารณาสิ่งนี้ได้หากไม่ใช่การบ้านความปรารถนาของเราในการสื่อสารและค้นหาความคิดเห็นของหลาย ๆ คน

ตัวอย่างเช่น บางคนอาจคิดว่าการค้นพบน้ำบนดาวอังคารเป็นเหตุผลที่ดีในการประกาศความสำเร็จนี้ว่าเป็นผู้ชิงตำแหน่งผู้ชนะเลิศเหรียญทองแดง ในขณะที่คนอื่นๆ จะไม่เห็นด้วยและกล่าวว่าการผลิตวัสดุใหม่ - กราฟีน - เป็น เหตุการณ์สำคัญยิ่งกว่านั้นมาก ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ทุกคนมีสิทธิ์ที่จะแสดงความคิดเห็น และเรามั่นใจว่าการแบ่งปันความคิดของคุณจะทำให้ผู้อื่นสนใจและเรียนรู้สิ่งใหม่ ๆ มากมาย