Новости России события в мире Новостной портал СМИ Россия
Будущее десятилетие станет прорывным во многих областях науки. Мы увидим, как раскаленная плазма потечет в большом термоядерном реакторе. Первые люди сольются с компьютерами и разделят собственные мысли на аналоговые и цифровые. Американцы снова высадятся на Луне, а Илон Маск вышлет колонистов на Марс. Нам хочется во все это верить, пускай доля скепсиса относительно всех этих событий катастрофически высока. Рассказываем о главных событиях в науке нового десятилетия, которые изменят нашу жизнь.
Хотите защитить ваш ПК от вирусов, взлома или просто защитить ваши онлайн покупки, тогда вам стоит использовать Антивирус Касперского, который защитит Вас от потери финансов и траты лишних нервов. Лаборатория Касперского ведет свою деятельность уже много лет, что соответственно подтверждает качество продукции.
Ядерный реактор
Горящая плазма — энергия от заряженных частиц, созданная реакцией ядерного синтеза. Аналогична той, что лежит в базе существования Солнца и других звезд. Заключить этот практически долгий (по меркам человека) источник энергии в клетку — голубая мечта не 1-го поколения физиков.
В декабре 2025 года запустят в строй 1-ый по-настоящему мощный термоядерный реактор — International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER). Он станет серьезным «шагом в преодолении разрыва между нынешним пониманием и знаниями, необходимыми для проектирования и эксплуатации термоядерных электрических станций в качестве безопасных и устойчивых источников энергии», пишут видные специалисты в вопросах термоядерного синтеза.
ITER — это экспериментальный термоядерный реактор. Он не будет генерировать энергию, все его тепло будет рассеиваться в среде. Он будет работать импульсно, предоставит ученым уникальную возможность изучить горение плазмы, создать инструменты, необходимые для ее лучшего понимания, и подтвердить прогнозы.
Реактор сумеет генерировать 500 МВт мощности в течение более 300 секунд. Ранее мощность, которая достигалась на термоядерных установках, не превосходила 16 МВт (Joint European Torus в Великобритании). Эксперименты дадут фундаментальные ответы на вопросы, имеющие центральное значение для перспектив синтеза.
В 2010 году взял старт проект Compact Fusion Reactor (CFR). Его разрабатывают в Skunk Works — скрытой лаборатории Lockheed Martin, которая чаще работает над авиационными военными спецпроектами. В итоге должен получиться компактный термоядерный реактор (устройство, действующее на основе различных типов реакций (физических, химических, биологических и т. п.) Виды реакторов: Биореактор — прибор, осуществляющий перемешивание культуральной среды в), который станет приметно более дешевой альтернативой ITER.
Предполагалось, что CFR сможет поместиться в большой грузовик и будет весить около 20 тонн, но чуть позже эти предположения были скорректированы. Новые параметры примерно такие: 18 метров в длину, 7 метров в поперечнике и около 2 тыс. тонн веса.
Свое искусственное солнце в 2020 году должен запустить и Китай. Токамак HL-2M размещен в городе Лэшань, и… информации о нем в англоязычном интернете совсем немного.
Редактирование генома
В 2012 году разработка генетических ножниц CRISPR-Cas9 ворвалась на мировую сцену исследовательской медицины. Генетики научились вырезать вредные мутации из ДНК. Разработка вызвала фурор в научной среде, так как является более дешевеньким, быстрым, точным и эффективным из существующих методов редактирования генома. Данный метод подсмотрели у бактерий, которые таким образом отключают вирусы, разрезая их ДНК в подходящем месте.
Во всех заголовках СМИ под закат прошлого десятилетия (под десятилетием чаще всего понимается календарное десятилетие, период времени, включающий десять календарных лет (например, «2010—2019 годы», «2011—2020 годы», «2010-е годы»)) прогремела эпопея китайского исследователя, который применил эти генетические ножницы к эмбрионам, чтобы сделать их невосприимчивыми к ВИЧ.
Мятежный ученый Хэ Цзянькуй
Тем не мение эта технология остается развивающейся. Редактирование генома может стать магической палочкой в лечении и профилактике заболеваний человека. Но пока опыты проводятся в большей степени на клетках и животных. Ведь если ножницы промахнутся и отрежут не личную цель, то нарушат естественную работу генома и могут потенциально привести к развитию рака. Опыты по редактированию первичных половых клеток и зародышей пока находятся под запретом во многих странах.
Мы хотим верить, что в близкое десятилетие безопасность этого метода редактирования генома человека будет совсем доказана, а в рецензируемых журналах будут опубликованы итоги тестирования технологии на людях. К примеру, Editas Medicine декларировала, что возьмется за испытания своих разработок на базе CRISPR-Cas9 для лечения редкого наследственного заболевания сетчатки — амавроза Лебера, которое приводит к полной потере зрения. В ноябре 2018 года компания получила разрешение на клинические тесты.
Во второй половине 2020-го могут начаться клинические испытания организации Intellia Therapeutics, которая в качестве врага выбрала амилоидоз — накапливание ненормальных белков в тканях.
Космическое око
В сфере космических полетов у нас куда больше ясности относительно прорывов. Так, есть запланированные опорные точки на 20-е годы сегодняшнего столетия.
30 марта 2021 года наконец-то должен состояться пуск многострадального космического телескопа имени Джеймса Уэбба. Устройство за 10 лет должно провести более 2 тыс. наблюдений за планетками и малыми телами внутри Солнечной системы, за экзопланетами, галактиками и иными вселенскими штуками. Предполагается, что с помощью нового телескопа астрономы сумеют рассмотреть свет первых звезд, образованных после Большого взрыва.
Аппарат сначало планировали запустить еще в 2007-м, но сроки постоянно сдвигались: изготовление оптической системы для супер телескопа оказалось крайне сложной задачей, а бюджет под это вскоре дорос практически до $10 млрд.
Колонизация Луны
Где-то в середине 2020-х годов американцы в рамках миссии «Артемида» собираются возвратиться на Луну, со временем обустроить там обитаемое поселение и создать фундамент под освоение Марса. За форсирование этого спецпроекта радеет администрация Дональда Трампа. Задачу американский президент поставил в 2019 году: посадка должна быть осуществлена в 2024-м.
В конце 2022 года произойдет пилотируемый орбитальный облет спутника Земли. Его планируют выполнить с помощью ракеты-носителя Space Launch System и корабля Orion. Первую ступень SLS уже можно было следить совсем недавно во время ее перевозки для проведения испытаний.
Успех ПО позволит начать и строительство международной окололунной станции Lunar Orbital Platform-Gateway. Она займется исследованием Луны и дальнего космоса, а в более далеком будущем станет перевалочным пунктом для астронавтов, которые полетят к Марсу. Окончательно станцию, по оптимистичным прикидкам, могут собрать к концу этого десятилетия.
Колонизация Марса
Другое вкусное местечко для человека в этой звездной системе также может испытать на себе вес его подошвы. Илон Маск больше 3-х лет назад пообещал уже в этом десятилетии доставить человека на Марс и даже основать там всеполноценную колонию, которая сможет поддерживать свое существование. Как обычно, план американца очень амбициозен и скоротечен: высадка человека на Красную планету должна состояться в 2024 году. По итогу все может растянуться по временной шкале на куда крупный промежуток.
В ноябре 2019-го Маск поделился обновленным планом по колонизации Марса, согласно которому туда придется выслать около тысячи космических кораблей Starship. За 20 лет они доставят на Красноватую планету грузы, инфраструктуру и поселенцев.
В ближайшее время компания SpaceX планирует начать тестирование галлактического корабля Starship высотой 118 метров и вместительностью до сотни человек. В текущем году он должен с туристами на борту облететь вокруг Луны. Что из этого получится, увидим совершенно скоро.
Создание квантового компьютера
В конце 2019 года Гугл заявила о достижении «квантового превосходства» — переломного момента, когда квантовый компьютер (] — «вычислитель») — устройство или система, способная выполнять заданную, чётко определённую, изменяемую последовательность операций) может решить задачку, которая практически не под силу классическому компьютеру. Специалисты компании говорят, что им удалось за 3 минуты и 20 секунд завершить вычисление, на которое у обычного компьютера ушло бы около 10 тыс. лет. Но система Google умеет делать только один расчет и не является универсальной.
Квантовые компьютеры для обработки данных употребляют явление квантовой суперпозиции. Если обычный компьютер оперирует значениями 0 и 1, то квантовые оперируют кубитами, которые имеют сразу значения и 0, и 1, что радикально увеличивает скорость работы. Создание первого реального квантового компьютера называют ключом к миру цифрового будущего.
Глава Гугл позирует возле квантового компьютера
Достижение Google вскоре было оспорено спецами IBM, первоначальная публикация об исследовании была удалена. Многие эксперты считают, что результаты эксперимента были преувеличены и не имели практического применения.
Тем не мение потенциал квантовых компьютеров считается едва ли не безграничным. Особенно на фоне быстродействия современных суперкомпьютеров. Квантовый компьютер сумеет щелкать зашифрованные самыми современными криптографическими алгоритмами сообщения, и в мире не остается ничего скрытого. Для того, кто первым создаст не экспериментальный, а рабочий квантовый компьютер.
Но до тех пор ученым придется решить весьма много практических задач в различных областях физики. Несмотря на все трудности, специалисты смотрят в будущее со сдержанным оптимизмом. Вице-президент IBM назвал три-пять близких лет как момент появления первых коммерческих квантовых компьютеров.
Интерфейс «мозг — компьютер»
Мыслью совместить мозг человека (общественное существо, обладающее разумом и сознанием, а также субъект общественно-исторической деятельности и культуры) и компьютер последние десятилетия грезят и фантасты, и ученые. Тем не мение возможность вживить в человеческий мозг мощь современного компьютера как притягивает, так и стращает. В первую очередь интерфейсы «мозг — компьютер» пригодились бы людям, которые по тем или другим причинам частично ограничены в передвижениях.
Илон Маск добрался и до нейроинтерфейсов. В 2016 году он основал компанию Neuralink, которая занимается многообещающими разработками в этой сфере. Прошедшим летом она показала свои выработки: гибкие, тоньше человеческого волоса «нити», по которым мозг будет обмениваться сигналами с автомашиной, нейрохирургического робота, способного аккуратно вводить эти нити в человеческий мозг, а также чип, который умеет прочитать, очищать и усиливать сигналы мозга (центральный отдел нервной системы животных, обычно расположенный в головном (переднем) отделе тела и представляющий собой компактное скопление нейронов и дендритов).
Технологию уже протестировали на крысах и мортышках. Маск упомянул, что некоторые животные были способны управлять компьютерной приложением с помощью лишь силы своего мозга, но в подробности экспериментов вдаваться не стал. Во втором квартале 2020 года (внесистемная единица измерения времени, которая исторически в большинстве культур означала однократный цикл смены сезонов (весна, лето, осень, зима)) после получения разрешения от регулятора компания планирует начать тестирование технологии на людях.
Как и хоть какое детище Маска в разных областях науки, Neuralink пока громче всех утверждает о себе в сфере нейроинтерфейсов. Но разработки ведутся и другими компаниями (может означать: Компания (фр. compagnie) — название формирования, в России ей соответствует рота (пример, Лейб-компания)). К примеру, Second Sight в 2017 году получила одобрение на клинические тесты своего импланта, который способен обратить частичную или полную утрату зрения. Чип вживляют в кору головного мозга, он стимулирует нейроны зрительной коры и помогает клиентам увидеть хоть что-то.
Ждем громких новостей и прорывов в 2020-х годах.
