Начало века: лучшие из лучших
Уходящее десятилетие отметилось настоящим бумом научных открытий и долгожданных изобретений.
Согласно Википедии, за первые десять лет ХХ века сделано всего 35 важных открытий, то есть по три с половиной за год. А вот с начала XXI века ежегодно составлялся список 50 главных открытий года — то ли ход времени и научно-технического прогресса действительно ускоряется, то ли само понятие открытия и достижения обесценилось. За эти десять лет мы пережили несколько загадочных эпидемий, узнали, что коровы, у которых есть имена, дают больше молока, чем безымянные, что среди муравьев тоже есть мошенники и коррупционеры, а люди могут умирать от скуки…
Конечно, были и серьезные открытия. Попробуем составить из них виртуальную выставку и пройтись по ее залам.
Зал 1: Земля и небо
Как всегда, взоры ученых были направлены не только на окружающую действительность и человека, но и на далекие миры. Им и посвящена первая экспозиция нашей воображаемой выставки.
Излюбленным объектом наблюдений звездочетов современности стали экзопланеты, то есть те, которые существуют за пределами Солнечной системы и вращаются вокруг других звезд. 10 лет назад их было известно 26, к 2010-му — 502. Естественно, предполагается, что некоторые из них очень похожи на Землю, а значит… Пока об этом думать рано, но года два назад удалось получить изображения трех далеких миров, сделанные орбитальным телескопом «Хаббл»: он «увидел» сразу три массивные планеты, вращающиеся вокруг звезды HR8799 (созвездие Пегаса) на расстоянии 130 световых лет от Земли.
Да и в Солнечной системе тоже было не скучно, потому ей стоит посвятить вторую экспозицию. В 2005 году здесь обнаружен новый объект — малая планета Эрис с диаметром на 27% больше, чем у Плутона. Не зря ее назвали в честь древнегреческой богини раздора Эриды: она чуть не рассорила астрономов всего мира. Одни предлагали придать ей статус десятой планеты Солнечной системы, другие были категорически против. В итоге на специальном заседании Международного астрономического союза Эриду назвали малой планетой, а Плутон из числа главных планет исключили.
Наконец, в 2008 году доказали, что на Марсе чисто теоретически могут цвести яблони — по крайней мере, вода там точно есть. Два года назад американский аппарат Phoenix брал пробы грунта Красной планеты, и в сделанных им ямках ученые обнаружили белую субстанцию, постепенно исчезнувшую в считанные дни. Это оказался водяной лед, который превратился в воду и испарился. О том, что под марсианским грунтом имеются ледяные пласты, ученые и раньше догадывались, но доказательства получили совсем недавно. А раз есть лед, значит, там могут жить и некоторые микроорганизмы.
А что же на Земле? Глобальное потепление. Как бы ни оспаривали эту теорию и сколько бы политических интриг вокруг нее ни плели, главное открытие в этой сфере неоспоримо: льды в Северном Ледовитом океане и Антарктиде тают, уровень Мирового океана поднимается. Виноваты ли в этом люди? Да, есть немного, но ведь смены климата происходили и раньше. Например, во времена динозавров. Их тема по-прежнему актуальна.
В 2005 году в Скалистых горах (США) палеонтологи нашли окаменевшие останки детеныша тиранозавра — гигантского хищника, жившего 50 млн лет назад. Под электронным микроскопом ученые обнаружили, что в трещине его бедренной кости сохранилась неокаменевшая мягкая ткань. Удалось разглядеть кровеносные сосуды и даже ядра клеток. Значит, тиранозавров можно будет клонировать. Вообще, все 10 лет генетики работали вместе с археологами и палеонтологами, ведь синтез наук — важная примета времени. К 2010 году палеобиологи нашли «живые» биомолекулы — ДНК и коллаген — в частицах древних растений, останках людей и животных.
А что же человек? Он оказался намного старше, чем мы думали. В 2002 году в Африке археологи обнаружили останки доселе не известного науке гоминида. И только недавно стало ясно, что новое существо и есть самый древний предок человека. Он обитал на нашей планете 4,4 млн лет назад, крепко стоял на земле на своих двоих, а на деревья забирался с помощью четырех конечностей. Возможно, он и был тем самым переходным звеном от обезьяны к человеку.
К 2010 году полностью расшифрован геном человека, а значит, появилась возможность лечить некоторые наследственные болезни. Кстати, «код» неандертальца тоже расшифровали. А вот геном бактерии удалось синтезировать искусственно: биологи полностью заменили ДНК бактерии новым синтетическим геномом, успешно включившимся в управление синтезом белков. При чем тут человек? Да при том, что, как выяснилось, в человеческом теле лишь 1 клетка из 10 принадлежит человеку, а все остальные — разнообразным бактериям, живущим в нашем организме. В 2007 году появилась и возможность получать стволовые клетки оперативно, в смысле быстро и без проблем: независимо друг от друга японские и американские ученые разработали метод, с помощью которого клетки кожи взрослого человека можно превратить в стволовые.
Зал 2: изобретения и гаджеты
Каждый год уходящего десятилетия по-своему примечателен. Некоторые новинки уже перестали быть диковинкой, прочно закрепившись в жизни человека, другие стали завершением долгой работы по воплощению интересной идеи в жизнь, иные оказались полностью новаторскими. Что-то пока себя не оправдало и ждет признания, что-то забудется, а что-то непременно получит дальнейшее развитие. Так что стоит пройтись по годам и вспомнить лучших из лучших.
Главным изобретением 2001 года, которое ждал весь мир, можно назвать автономное искусственное сердце. Правда, первые пациенты, испытавшие новинку на себе, прожили считанные месяцы, но ведь до операции врачи пророчили им по паре недель жизни. И технологии имеют тенденцию развиваться. В числе лучших из лучших — гиперзвуковой летательный аппарат Boeing X-43 — самолет с прямоточным реактивным двигателем, способный летать в космос. Среди самых интересных идей года, ждущих своего часа, можно назвать концепцию распределенной сети миниатюрных сенсоров (она же — «умная пыль»), выдвинутую К.Пистером из Калифорнии. Главная ее задача — получение данных о текущем состоянии внешней среды.
В 2002 году мир увидела одна из первых искусственных сетчаток глаза. Появилась и проекционная клавиатура с использованием «электронной технологии восприятия» от американской компании Canesta. Теперь изобретение уже стало почти привычным. Вошло в моду слово «нанотехнологии», появились первые нанотехнологические водо- и грязеотталкивающие покрытия. Еще один переломный момент в истории нанотехнологий — аэрогель с рекордно низкой плотностью, в котором жидкая фаза полностью замещена газообразной.
2003 год. Одним из хитов стала электронная сигарета. Сейчас ее можно купить в крупных супермаркетах, но нельзя сказать, что она пользуется большим успехом: недешевое, громоздкое и бессмысленное нечто просто не интересно курильщикам. Среди других изобретений года — интерфейс для мысленного управления объектами без вживления в мозг электродов, а также экран 3D телевизора.
Год 2004-й. Снова радуют разработки в сфере нано- и нейротехнологий: вживляются чипы и в мозг, и в атомные часы. Наноманипулятор Калпеппера открыл новую страницу: теперь все с приставкой «нано» стоит намного дешевле. Нейтронный микроскоп, кстати, тоже был изобретен для исследования нанообъектов.
2005 год. Уже привычные и всенародно любимые Google maps появились именно в этом году, и пусть никому не кажется, что они были всегда. А еще во время посещения нашей экспозиции можно оставить отзывы на электронной бумаге, которая тоже появилась пять лет назад, но признание получила только сейчас. Очередной интересный имитатор жизни называется «цифровой синтезатор запахов». Наверное, когда-нибудь пригодится, например, после радикальной смены климата на Земле. Еще одно изобретение 2005 года — ноутбук на топливных элементах: электричество в них получается в результате химической реакции между кислородом и метанолом на специальной каталитической мембране. Популярности такой ноутбук пока не приобрел, возможно, потому что с ним пришел бы конец эры батареек, а это большой бизнес.
Золотой год нанотехнологий — 2006-й. В довесок к синтезатору запахов придуман электронный нос: микро- или наноустройство, которое различает характерные компоненты запаха и проводит анализ его химического состава в целях распознавания. А вот настольный 3D сканер определенно имеет перспективы, ведь это возможность получить единый 3D снимок — очень удобно, например, для тех, кто продает что-либо на интернет-аукционах, и один такой скан может заменить массу снимков товара. А еще в 2006 году появился мотор для молекулярного автомобиля. Ученые из Университета Райса сконструировали первую автономную мобильную наносистему — молекулярную машину, передвигающуюся с помощью световой энергии.
2007 год. Все, что имеет приставку «нано», по-прежнему популярно и успешно. В этом году появился преобразователь механической вибрации в электрическую энергию для наноустройств. Но ученые снова направили свои взгляды на человека и его нужды и придумали интерфейс, считывающий… направление человеческого взгляда. Также появились компьютерные системы распознавания лиц, способные делать это лучше, чем люди. Одна из актуальных сфер применения новинки — биометрический паспорт. Наконец, в 2007-м появилась возможность беспроводной зарядки мобильного телефона. Кстати, о телефонах. Самым оцененным изобретением года, несомненно, стал iPhone.
2008 год. Странно, но Большой адронный коллайдер ни один из научных журналов не поставил на первое место в хит-парадах главных открытий года. Почему? Во-первых, Крейг Вентер предложил искусственную хромосому. Во-вторых, компания 23and Me придумала портативный набор для забора слюны, благодаря которому можно узнать практически все об особенностях своей наследственности, начиная от облысения и заканчивая слепотой. Тогда же появился суперкомпьютер Roadrunner, первым преодолевший барьер в триллион операций в секунду.
2009 год. В Калифорнии создана первая рукотворная квантовая машина. До этого все искусственные объекты двигались согласно законам классической механики. Однако коллектив ученых из Университета Калифорнии в Санта-Барбаре создал цифровое устройство, движение которого может быть описано только законами квантовой механики — сводом правил, который используется для описания поведения мельчайших частиц. В мировой науке состоялась премьера — ученые научились передавать мысли по Интернету. Мало того что с помощью подобной «телепатии» удалось напечатать текст, набранное силой мысли сообщение было разослано через электронную почту. «Вперед, барсуки» — эта фраза, переданная Эдамом Уилсоном из лаборатории американского Университета Висконсина, уже вошла в мировую историю открытий… Наконец, нельзя пройти мимо искусственных артерий.
2010-й — год прорывов и исполнения многих давних желаний человечества. Появился первый летающий автомобиль Terrafugia Transition, для управления которым нужны водительские права и удостоверение пилота; камера, совмещенная с Bluetooth-гарнитурой, закрепленной на ухе; искусственно выращенные легкие, мало чем отличающиеся от настоящих; очки EyeWriter, которые позволяют помочь выражать свои мысли людям, потерявшим способность двигаться; сверхлегкий автомобиль на солнечных батареях. В конце года появились телефон для глухонемых и движущееся фото, почти как в сказках о Гарри Поттере (кстати, первой фотомоделью, на нем запечатленной, стала звезда поттерианы Эмма Уотсон). На фоне всего этого великолепия iPad, названный журналом Time лучшим изобретением года, смотрится довольно бледно, но ведь он получил признание первым среди вышеупомянутых шедевров научно-технической мысли. Так что, кто победил, тот прав.
Зал ожидания
Наверное, он самый большой: здесь собраны смелые мечты и надежды человечества на XXI век. Но ведь уходящее десятилетие показало, что невозможное возможно. Так что дружно ждем, когда станут общедоступными альтернативные виды топлива, искусственно выращенные органы, массовые полеты в космос, летающие машины. Идеи уже есть.
А еще пусть сбудутся мечты о: средствах передвижения со скоростью, превышающей световую, способности читать чужие мысли, вечном двигателе, открытии секрета человеческого бессмертия, создании эликсира вечной молодости, машине времени, телепортации, лекарстве от всех болезней и искусственном интеллекте. Просто загадываем желание в новогоднюю ночь и отпускаем его в бесконечную Вселенную. Ведь на пороге нового десятилетия сила мысли увеличивается в десять раз.
