Головні наукові прориви року
У 2016 році знову відзначилися астрономи та фізики
Гравітаційні хвилі
Було зафіксовано підвищення частоти коливань з часом - саме те, що передбачає Загальна теорія відносності для масивних об'єктів, що зливаються (чим ближче вони підходять один до одного, тим вище частота обертання і частота гравітаційних хвиль, що випускаються).
Аналіз отриманого сигналу зайняв близько місяця. На відміну від електромагнітних хвиль, інтенсивність гравітаційних хвиль набагато порядків менше, тому їх виявлення пішло багато часу.
LIGO – система з двох однакових лазерних інтерферометрів, налаштованих для реєстрації найдрібніших зсувів від проходження гравітаційних хвиль. Детектори розташовані на відстані близько трьох тисяч кілометрів один від одного, вони зібрані за Г-схемою, їхня довжина становить чотири кілометри.
LIGO розпочала роботу ще у 2002 році, але відкриття вдалося зробити після модернізації, що завершилася влітку 2015 року. Тоді чутливість спостережень удалося підвищити майже на порядок. Вчені після відкриття заявили, що астрономія гравітаційних хвиль може стати астрономією ХХІ сторіччя. Більш того, вона може дати важливу інформацію про природу гравітації, "чорні діри" і фундаментальну фізику.
До речі, сигнал гравітаційних хвиль можна послухати: він знаходиться в акустичному діапазоні і вчені змогли прямо перевести коливання звуку.
"Нова Земля
Мінімальна маса Proxima b становить 1,27 маси Землі, вона знаходиться у 20 разів ближче до центрального світила системи, ніж наша планета. Якщо Proxima b не має атмосфери (визначити це зараз неможливо), то її рівноважна температура оцінюється в –40 градусів за Цельсієм (для Землі та сама оцінка дає порядку –20 градусів).
Новий спосіб редагування геному
В рамках випробувань пацієнтам з метастазованим недрібноклітинним раком легень, стійким до інших видів лікування, ввели власні Т-лімфоцити, в яких за допомогою технології CRISPR/Cas9 було видалено ген мембранного білка PD-1. Цей білок пригнічує імунітет клітин і дозволяє пухлини інактивувати лімфоцити. В даний час для блокування цього білка застосовують препарати на основі антитіл, проте відповідь на них сильно відрізняється у різних пацієнтів. Вчені сподіваються, що ефект від застосування CRISPR буде більш вираженим та передбачуваним.
Дослідники планують найближчими місяцями отримати дані про працездатність та ефективність методики. Критеріями успіху можна буде вважати, якщо метод виявиться безпечним, по-друге, хворим не стане гірше, по-третє, якщо перебіг хвороби хоча б сповільниться. Результат важко передбачити: збільшення активності імунних клітин після редагування здатне стимулювати автоімунну відповідь та призвести до серйозних ускладнень.
Дев'ята планета Сонячної системи
Маса планети вдесятеро перевищує масу Землі. У найближчій точці вона підходить до Сонця на
відстань, що у сім разів перевищує радіус орбіти Нептуна, — на 200 астрономічних одиниць (астрономічна одиниця дорівнює відстані від Сонця до Землі). Далеку точку орбіти віддалено від нашої зірки на 600-1200 астрономічних одиниць.
Безпосередньо побачити планету астрономам не вдалося. Всі дані про "планету Х" засновані на прорахунку орбіт семи раніше відомих транснептунових об'єктів, серед яких Седна (відкрита тим же Брауном), об'єкти 2004 VN112, 2013RF98 та інші.
Прорив в антиматерії
CPT (Charge-Parity-Time) симетрія – одна з фундаментальних властивостей сучасних фізичних теорій. Це симетрія щодо одночасногозміни заряду, заміни "право" на "ліво" та звернення часу. Згідно з нею частинки та античастинки (позитрони та електрони, протони та антипротони) майже не відрізняються один від одного: будь-який процес у речовині, відбитий у дзеркалі та запущений у зворотному порядку протікатиме в точності так само, як і той же процес в антиречовині. Відповідно, багато властивостей речовини і антиречовини також збігатимуться, особливо, їх енергетичні спектри.
Умовне зображення переходу позитрону з основного на перший збуджений рівень
У новій роботі колаборація вперше виміряла оптичний спектр поглинання антиводню, визначивши енергію для переходу позитрону з основного першого збуджений рівень (1S-2S). За словами фізиків, сама робота показує, що дослідження антиматерії досягли поворотної точки: від принципових експериментів до прецизійних вимірів та метрології.
Тріумф штучного інтелекту
Спочатку алгоритм не вчили грати і вигравати в го - нейромережа самостійно навчалася грі на прикладі реальних партій. Загалом AlphaGo за період навчання опрацювала 30 млн комбінацій, що дозволило їй виробити аналог інтуїтивної гри в людини. Також програма використовує традиційний для комп'ютерних програм метод перебору найкращого ходу для вирішення локальних ситуацій на дошці.
Раніше AlphaGo, яка використовує так звані "мережі значень" для оцінки положення каменів на дошці і "мережі правил" для вибору ходів, обіграла інші програми в 99,8% партій.
Безпілотні технології
Лише кілька років пішло те що, щоб безпілотні автомобілі пройшли шлях від концепції далекого майбутнього до практично реальної технології. У перспективі можуть повністю витіснити з вулиць старі машини з людьми-водіями. УВ найближчі роки необхідно буде вирішити багато юридичних і технологічних проблем, але вже зараз безпілотні машини стали одним з головних ньюсмейкерів. Рідкісний місяць обходився без новин про випробування самоврядних машин, і сьогодні вже можна починати говорити про зорі їх експлуатації.
щоправда, призупинила випробування безпілотних таксі після того, як регулятори штату Каліфорнія відкликали у неї реєстрацію на самокеровані автомобілі, але навряд чи юридична колізія буде нерозв'язною.
Серця трьох
Наприкінці 2015 року стало відомо, що Велика Британія першою схвалила штучне запліднення з ДНК трьох батьків. У році, що минає, інша держава - Мексика перейшла від слів до справи і дозволила американському хірургу Джону Чану зробити запліднення за участю мітохондріальної ДНК третьої людини. Чан провів на людині процедуру перенесення ядра від однієї яйцеклітини до іншої. У дитини, народженої в результаті такої процедури, є гени не тільки батька і матері, але й мітохондріальна ДНК від жінки-донора.
Мітохондрії, так звані "енергетичні станції клітини", успадковуються лише по материнській лінії. Даний метод – заміна мітохондрій материнської яйцеклітини на мітохондрії з яйцеклітини здорової жінки-донора – дозволяє уникнути можливих спадкових хвороб з боку матері. Дитина, народжена внаслідок такої процедури, нестиме генетичну інформацію від трьох батьків (хоча частка донорської мітохондріальної ДНК, звичайно, становить лише частки відсотка від батьківської ядерної).