Початок століття: кращі із кращих

Останнє десятиліття відзначалося справжнім бумом наукових відкриттів і довгоочікуваних винаходів.

Згідно з Вікіпедією, за перші десять років ХХ століття зроблено лише 35 важливих відкриттів, тобто по три з половиною на рік. А от із початку XXI століття щорічно складався список 50 головних відкриттів року — чи то хід часу й науково-технічного прогресу дійсно прискорюється, чи то саме поняття відкриття й досягнення знецінилося. За ці десять років ми пережили кілька загадкових епідемій, довідалися, що корови, у яких є імена, дають більше молока, ніж безіменні, що серед мурах теж є шахраї й корупціонери, а люди можуть помирати від нудьги…

Звичайно, були й серйозні відкриття. Спробуємо скласти з них віртуальну виставку й пройтися її залами.

Зала 1: Земля і небо

Як завжди, погляди вчених були спрямовані не тільки на навколишню дійсність і людину, а й на далекі світи. Ним і присвячена перша експозиція нашої уявної виставки.
Улюбленим об’єктом спостережень звіздарів сучасності стали екзопланети, тобто ті, які існують за межами Сонячної системи й обертаються навколо інших зірок. 10 років тому їх було відомо 26, до 2010-го — 502. Звичайно, передбачається, що деякі з них дуже схожі на Землю, отже… Поки про це думати рано, але роки два тому удалося одержати зображення трьох далеких світів, зроблених орбітальним телескопом «Хаббл»: він «побачив» відразу три масивні планети, які обертаються навколо зірки HR8799 (сузір’я Пегаса) на відстані 130 світлових років від Землі.

Та й у Сонячній системі теж не було нудно, тому їй треба присвятити другу експозицію. У 2005 році тут виявлений новий об’єкт — мала планета Еріс із діаметром на 27% більше, ніж у Плутона. Недарма її назвали на честь давньогрецької богині розбрату Еріди: вона мало не посварила астрономів усього світу. Хтось пропонував надати їй статус десятої планети Сонячної системи, хтось був категорично проти. У підсумку на спеціальному засіданні Міжнародного астрономічного союзу Еріду назвали малою планетою, а Плутон із числа головних планет виключили.

Нарешті, у 2008 році довели, що на Марсі теоретично можуть квітнути яблуні — принаймні вода там точно є. Два роки тому американський апарат Phoenix брав проби ґрунту Червоної планети, і в зроблених ним ямках учені виявили білу субстанцію, яка поступово зникла в лічені дні. Виявилося, що це водяна крига, яка перетворилася на воду й випарувалася. Про те, що під марсіанським ґрунтом є крижані пласти, учені й раніше здогадувалися, але докази одержали зовсім недавно. А якщо є крига, там можуть жити й деякі мікроорганізми.

А що ж на Землі? Глобальне потепління. Як би не спростовували цю теорію й скільки б політичних інтриг навколо неї не було, головне відкриття в цій сфері незаперечне: льодовики в Північному Льодовитому океані й Антарктиді тануть, рівень Світового океану підвищується. Чи винні в цьому люди? Так, є трохи, але  зміни клімату відбувалися й раніше. Наприклад, за часів динозаврів. Ця тема залишається актуальною.

У 2005 році в Скелястих горах (США) палеонтологи знайшли скам’янілі залишки дитинчати тиранозавра — гігантського хижака, який жив 50 млн років тому. Під електронним мікроскопом учені побачили, що в тріщині його стегнової кістки збереглася нескам’яніла м’яка тканина. Удалося роздивитися кровоносні судини й навіть ядра клітин. Отже, тиранозаврів можна буде клонувати. Узагалі, усі 10 років генетики працювали разом з археологами та палеонтологами, адже синтез наук — важлива прикмета
часу. До 2010 року палеобіологи знайшли «живі» біомолекули — ДНК і колаген — у частинках давніх рослин, останках людей і тварин.

А що ж людина? Вона набагато старіша, ніж ми думали. У 2002 році в Африці археологи знайшли останки досі не відомого науці гомініда. І тільки недавно з’ясувалося, що нова істота і є найдавнішим предком людини. Він жив на нашій планеті 4,4 млн років тому, міцно стояв на землі на своїх двох ногах, а на дерева вдирався за допомогою чотирьох кінцівок. Можливо, він і був тією самою перехідною ланкою від мавпи до людини.

До 2010 року цілком розшифрований геном людини, отже, з’явилася можливість лікувати деякі спадкоємні хвороби. До речі, «код» неандертальця теж розшифрували. А от геном бактерії вдалося синтезувати штучно: біологи цілком замінили ДНК бактерії новим синтетичним геномом, який успішно долучився до керування синтезом білків. До чого тут людина? Та до того, що, як з’ясувалося, у людському тілі лише 1 клітина з 10 належить людині, а решта — різноманітним бактеріям, які живуть у нашому організмі. У 2007 році з’явилася й можливість одержувати стовбурні клітини оперативно, тобто швидко й без проблем: незалежно одні від одних японські й американські вчені розробили метод, за допомогою якого клітини шкіри дорослої людини можна перетворити на стовбурні.

Зала 2: винаходи й гаджети

Кожен рік останнього десятиліття по-своєму показовий. Деякі новинки вже не є дивиною, міцно закріпившись у житті людини, якісь стали завершенням довгої роботи із втілення цікавої ідеї в життя, інші виявилися цілком новаторськими. Щось поки себе не виправдало й чекає на визнання, щось забудеться, а щось неодмінно дістане подальшого розвитку. Тож варто пройтися по роках і згадати кращих із кращих.

Головним винаходом 2001 року, на який чекав увесь світ, можна назвати автономне штучне серце. Правда, перші пацієнти, які випробували новинку на собі, прожили лічені місяці, хоча до операції лікарі прогнозували їм по парі тижнів життя. І технології мають тенденцію розвиватися. Серед кращих із кращих — гіперзвуковий  Boeing X-43 — літак із прямоструминним реактивним двигуном, здатний літати в космос. Серед найцікавіших ідей року, які чекають свого часу, можна назвати концепцію розподіленої мережі мініатюрних сенсорів (вона ж — «розумний пил»), висунуту К.Пістером із Каліфорнії. Головне її завдання — одержання даних про поточний стан зовнішнього середовища.

У 2002 році світ побачила одна з перших штучних сітківок ока. З’явилася й проекційна клавіатура з використанням «електронної технології сприйняття» від американської компанії Canesta. Тепер винахід уже став майже звичним. Увійшло в моду слово «нанотехнології», з’явилися перші нанотехнологічні водо- й брудовідштовхувальні покриття. Ще один переломний момент у історії нанотехнологій — аерогель із рекордно низькою густиною, у якому рідка фаза цілковито заміщена газоподібною.

2003 рік. Одним із хітів стала електронна сигарета. Зараз її можна купити у великих супермаркетах, проте великого попиту на неї немає: недешева, громіздка й безглузда штукенція просто не цікава курцям. Серед інших винаходів року — інтерфейс для уявного управління об’єктами без уживляння в мозок електродів, а також екран 3D телевізора.

Рік 2004-й. Знову радують розробки у сфері нано-  і нейротехнологій: вживляються чипи і в мозок, і в атомні годинники. Наноманіпулятор Калпеппера відкрив нову сторінку: тепер усе із префіксом «нано» коштує набагато дешевше. Нейтронний мікроскоп, до речі, теж був винайдений для дослідження нанооб’єктів.

2005 рік. Уже звичні й всенародно улюблені Google maps з’явилися саме цього року, і нехай нікому не здається, що вони були завжди. А ще під час відвідування нашої експозиції можна залишити відгуки на електронному папері, що теж з’явився п’ять років тому, але визнання дістав тільки зараз. Черговий цікавий імітатор життя називається «цифровий синтезатор запахів». Напевно, коли-небудь стане у пригоді, наприклад, після радикальної зміни клімату на Землі. Ще один винахід 2005 року — ноутбук на паливних елементах: електрика в них генерується в результаті хімічної реакції між киснем і метанолом на спеціальній каталітичній мембрані. Популярним такий ноутбук поки не став, можливо, тому, що з ним добігла б кінця ера батарейок, а це великий бізнес.

Золотий рік нанотехнологій — 2006-й. На додачу до синтезатора запахів придуманий електронний ніс: мікро-  або нанопристрій, який розрізняє характерні компоненти запаху й робить аналіз його хімічного складу з метою розпізнавання. А от настільний 3D сканер напевно має перспективи, адже це можливість одержати єдиний 3D знімок — дуже зручно, наприклад, для тих, хто продає що-небудь на інтернет-аукціонах, і один такий скан може замінити безліч знімків товару. А ще у 2006 році з’явився мотор для молекулярного автомобіля. Учені з Університету Райса сконструювали першу автономну мобільну наносистему — молекулярну машину, яка пересувається за допомогою світлової енергії.

2007 рік. Усе, що має префікс «нано», як і раніше, популярне й успішне. Цього року створено перетворювач механічної вібрації на електричну енергію для нанопристроїв. Але вчені знову сконцентрувалися на людині і її потребах і придумали інтерфейс, який зчитує… напрямок людського погляду. Також виникли комп’ютерні системи розпізнавання облич, здатні робити це краще, ніж люди. Одна з актуальних сфер застосування новинки — біометричний паспорт. Нарешті, у 2007-му з’явилася можливість бездротового заряджання мобільного телефона. До речі, про телефони. Найбільш оціненим винаходом року, безперечно, став iPhone.

2008 рік. Дивно, але Великий адронний колайдер жоден із наукових журналів не поставив на перше місце хіт-парадів головних відкриттів року. Чому? По-перше, Крейг Вентер запропонував штучну хромосому. По-друге, компанія 23and Me придумала портативний набір для забору слини, завдяки якому можна довідатися майже все про особливості своєї спадковості, починаючи від облисіння й закінчуючи сліпотою. Тоді ж з’явився суперкомп’ютер Roadrunner, який першим подолав бар’єр у трильйон операцій на секунду.

2009 рік. У Каліфорнії створена перша рукотворна квантова машина. До цього всі штучні об’єкти рухалися відповідно до законів класичної механіки. Однак колектив учених з Університету Каліфорнії в Санта-Барбарі створив цифровий пристрій, рух якого може бути описаний тільки законами квантової механіки — зводом правил, який використовується для опису поводження дрібних частинок. У світовій науці відбулася прем’єра — учені навчилися передавати думки по Інтернету. Мало того
що за допомогою такої «телепатії» удалося надрукувати текст, набране силою думки повідомлення було розіслане через електронну пошту. «Уперед, борсуки» — ця фраза, передана Едамом Вілсоном з лабораторії американського Університету Вісконсина, уже ввійшла у світову історію відкриттів… Нарешті, не можна залишити поза увагою штучні артерії.

2010-й — рік проривів і виконання багатьох давніх бажань людства. З’явився перший летючий автомобіль Terrafugia Transition, для управління яким потрібні права водія й посвідчення пілота; камера, сполучена з Bluetooth-гарнітурою, закріпленою на вусі; штучно вирощені легені, які мало чим відрізняються від справжніх; окуляри EyeWriter, що дозволяють допомогти висловлювати свої думки людям, які втратили здатність рухатися; надлегкий автомобіль на сонячних батареях. Наприкінці року з’явилися телефон для глухонімих і фото, що рухається, майже як у казках про Гаррі Поттера (до речі, першою фотомоделлю, на ньому зображеною, стала зірка поттеріани Емма Вотсон). На тлі всього цього розмаїття iPad, названий журналом Time кращим винаходом року, виглядає досить невиразно, але ж він дістав визнання першим серед вищезгаданих шедеврів науково-технічної думки. Тож, хто переміг, той і правий.

Зала очікування

Напевно, вона найбільша: тут зібрані найсміливіші мрії та надії людства на XXI століття. Проте  минуле десятиліття показало, що неможливе можливо. Тож дружно чекаємо, коли стануть загальнодоступними: альтернативні види палива, штучно вирощені органи, масові польоти в космос, летючі машини. Ідеї вже є.

А ще нехай справдяться мрії про: засоби пересування зі швидкістю, яка перевищує світлову, здатність читати чужі думки, вічний двигун, відкриття секрету людського безсмертя, створення еліксиру вічної молодості, машину часу, телепортацію, ліки від усіх хвороб і штучний інтелект. Просто загадаємо бажання в новорічну ніч і відпустимо його в нескінченний Усесвіт. Адже на порозі нового десятиліття сила думки збільшується в десятки разів.