Новости всё Наука - iCity.life Томск

2016 год подходит к концу. Чуть больше месяца осталось до преодоления важной вехи, отделяющей нас от 2017 года, который придет со своими радостями, тревогами и сингулярностями. Чем нам запомнился 2016 год? Мы начинаем подводить итоги. Честно, в этом году важнейшие научные события были скорее разочарованиями, нежели прорывами. Но отрицательный результат — тоже результат, поэтому стоит порадоваться тому, что открывается поле для новых теорий, экспериментов и открытий.

Мы нашли гравитационные волны

11 февраля 2016 года учеными LIGO было официально объявлено об открытии гравитационных волн. Команда физиков смогла услышать и записать звук двух чёрных дыр, сталкивающихся в миллиардах световых лет от нас, подтвердив таким образом последнее пророчество общей теории относительности Эйнштейна.

Этот едва слышимый звук, говорят физики, стал первым прямым доказательством существования гравитационных волн — ряби в ткани пространства-времени, предсказанной Эйнштейном в прошлом веке. Также он является подтверждением природы происхождения чёрных дыр, гравитационных ловушек, из которых не может выбраться даже свет. Перемещаемая этими гравитационными волнами энергия, в 50 раз мощнее суммарной энергии всех звёзд во Вселенной вместе взятых, была зафиксирована высокочувствительными антеннами LIGO.

Гравитационные волны ответят на такие вопросы: существуют ли черные дыры на самом деле, движутся ли гравитационные волны со скоростью света, состоит ли пространство-время из космических струн и другое. 

Автопилот Tesla убил человека

В США была зарегистрирована первая авария с участием автомобиля Tesla Model S под управлением автопилота, повлекшая за собой гибель водителя. Инцидент произошёл ещё 7 мая 2016 года, но данные о нём были опубликованы лишь в июле. Согласно отчёту полиции, автомобиль ехал по скоростному шоссе штата Флорида и на одном из перекрёстков врезался в пересекающую дорогу фуру. Автомобилю Tesla оторвало крышу, и он пролетел ещё примерно 30 метров, прежде чем остановиться. Водитель Джошуа Браун в результате аварии скончался.

Искусственный интеллект начал убивать раньше, чем мы думали. И хотя это тревожный звоночек, так и должно быть.

«…реальность такова, если смотреть на цифры, что езда с автопилотом Tesla НАМНОГО безопаснее, чем без него, либо в машине, где его нет», — писал Питер Диамандис, отвечая на несправедливую реакцию СМИ.

Что будет дальше? Мы будем смотреть, как искусственный интеллект убивает сотни людей, где угодно, как угодно: ради фармацевтических экспериментов; устраняет неудачных дизайнерских младенцев; убивает одних людей ради спасения других; лишает жизни преступников ради сохранения жизней, которые они в противном случае могли бы унести. И будем смотреть на это как на спасение человечества. Нам придется смириться с меньшим злом ради избавления от большего. И это началось в 2016 году.

Отправляемся на Проксиму b

Здесь события было два.

24 августа 2016 года ученые Европейской южной обсерватории (ESO) подтвердили открытие экзопланеты, похожей на Землю, в потенциально обитаемой зоне Проксимы Центавра — ближайшей к нам звезды. Вокруг Проксимы Центавра, небольшой красной карликовой звезды, всего в 4,25 светового года от нас вращается планета. Проксима Центавра чуть ближе, чем знаменитая пара Альфы и Беты Альфы Центавра. Планета называется Проксима b, и команда ESO оценивает ее массу в 1,3 земной.

Орбита планеты пролегает почти в семи миллионах километров от Проксимы Центавра, это 5% расстояния между Землей и нашим собственным Солнцем. Также эта звезда намного холоднее нашего Солнца, поэтому Проксима b все еще находится в «потенциально обитаемой зоне» экзопланет, в которой температура позволяет воде находиться в жидком состоянии на поверхности.

Еще раз: ближайшая к нам планета ближайшей к нам звезды может быть потенциально обитаемой и даже похожей на Землю.

Именно поэтому Юрий Мильнер запустил проект Breakthrough Starshot. Задача: отправить космический аппарат размером с почтовую марку к Альфе Центавра, ближайшей к Земле звездной системе. Каждый наноаппарат, или StarChip, будет оснащен камерами, двигателем и системой навигации и коммуникации. Ребята в Кремниевой долине умеют делать крошечные штучки и клеить их на чипы. Оказавшись в космосе, аппарат будет лететь на энергии света, а не горения, подталкиваемый лазерным парусом метровой ширины, прикрепленным к каждому чипу.

Система Альфы Центавра — это только первый шаг в грандиозном межзвездном путешествии. С точки зрения космических расстояний эта звездная система буквально за углом: всего в 4,37 светового года от нас. Триллионы километров. Получить информацию о ней можно буквально в течение одной человеческой жизни.

Тайна девятой планеты

Астрономы нашли ряд убедительных, хотя и косвенных доказательств, указывающих на существование огромного невидимого мира, который лежит в далеких пределах пояса Койпера. Новая планета — девятая в Солнечной системе — должна быть суперземлей, то есть раз в десять превышать Землю по размерам.

В начале этого года планетологи Калифорнийского технологического института Константин Батыгин и Майк Браун представили мощные косвенные доказательства существования крупной, еще не открытой планеты, возможно, в десять раз массивнее Земли, вращающейся в Солнечной системе за пределами Плутона. Ученые вывели свои доказательства из аномалий в орбитах горстки наблюдаемых небольших тел.

«К сожалению, — говорит Браун, — мы пока ничего не обнаружили». Но доказательства настолько сильные, что другие эксперты в отрасли очень серьезно приняли их находку.

SpaceX представила план колонизации Марса

Справедливости ради, стоит отметить, что в апреле 2016 года SpaceX осуществила успешную посадку первой ступени своей ракеты на плавучую баржу. Это событие стало важным для развития компании и привлекло внимание всего мира, однако главной целью компании все же является другое. А именно: колонизация Марса. И Элон Маск представил подробный план компании в конце сентября.

Элон Маск думает, что человечеству понадобится от 40 до 100 лет, чтобы перейти от приземления судна, полного колонистов, на Марсе к основанию самоподдерживающейся цивилизации. Маск изложил, что флот кораблей, которые способны перевозить минимум 100 человек, отлетающий каждые два года, мог бы в краткие сроки населить марсианские города.

И в этом Маску поможет Interplanetary Transport System. Конечно, планы SpaceX еще совсем сырые, понадобится много десятков лет, чтобы воплотить мечту предпринимателя в реальность. Если все пойдет хорошо.

Поездка будет проходить так: сначала космический аппарат взлетает с площадки 39A. Затем космический аппарат и первая ступень разделяются. Первый улетает на орбиту, а первая ступень возвращается на Землю через 20 минут. На Земле она садится снова на стартовую площадку, и на ее верхушку усаживается топливный бак. Ракета снова взлетает, уже с топливом. Затем соединяется с космическим аппаратом, заправляя его на орбите. И, наконец, вся эта конструкция улетает на Марс. По дороге людей будут развлекать игры в невесомости, фильмы, игры, ресторан и прочие развлечения в каютах.

Достигнув Марса, аппарат сядет на его поверхность, используя ретротягу. Пассажиры будут использовать его, а также груз и оборудование, которое будет доставлено на Марс заранее, чтобы основать долговременную колонию. Через 20-50 поездок на Марсе будет уже миллион человек.

Пока неизвестно, где будут жить и чем будут питаться люди, как будут сохранять здоровье в условиях микрогравитации и как они решили проблему с вредоносным космическим излучением. Маска это, похоже, не беспокоит — он говорит, что это не серьезная проблема. Риск заполучить рак будет слегка повышен, и наверняка инженеры придумают защиту от излучения к моменту отправки первого корабля.

Люди смогут вернуться: это не будет поездка в один конец. Кроме того, нужно же будет как-то возвращать ракеты. Маск отметил, что среди первых путешественников не будет детей, а астронавты должны будут «готовы умереть».

Впрочем, у них ведь будут игры в невесомости, так что не страшно.

И важное видео, на котором все красиво:

На БАК не нашли новую частицу (а очень хотели)

Тревожный поворот в судьбе Большого адронного коллайдера и физики в целом ждал физиков всего мира в августе 2016 года.

Все началось в декабре прошлого года, когда физики двух коллабораций БАК объявили, что нашли загадочные следы экзотической частицы, не предсказанной Стандартной моделью физики элементарных частиц — возможно, более тяжелого братца бозона Хиггса или неуловимого гравитона, квантового переносчика гравитации. С самого начала все предупреждали, что такого рода сигналы обычно уходят по мере добавления в смесь новых данных. И так же, с самого начала заявлений физики анализировали новые данные как безумные.

На конференции ICHEP 2016 в августе грустную истину озвучили официально: намеки, указывающие на возможную экзотическую новую частицу на Большом адронном коллайдере в Швейцарии, испарились.

«Потеря бифотонного резонанса в 750 ГэВ — большой удар для сообщества физиков частиц, — говорил Адам Фальковский, физик частиц. — В настоящее время мы проходим через пять стадий горя, каждый переживает по-своему».

Бывает. Многие разочарованы, но совсем не удивлены. С небольшими объемами данных случаются забавные вещи.

Самый чувствительный в мире детектор не нашел темной материи

В июле, незадолго до разочарования с БАКом, физики уже слегка приуныли. В этот раз на фоне мрачных новостей из темной области науки.

Невероятно чувствительный детектор темной материи LUX, погребенный под километровой толщей пород, не нашел ничего за 20 месяцев поиска темной материи — чем существенно сузил диапазон возможных свойств загадочной субстанции. 21 июля на 11-й конференции, посвященной темной материи (IDM2016), которая прошла в Шеффилде, Великобритания, ученые представили результаты работы LUX. На конференции собрались ученые, которые стремятся понять темную материю — из этого загадочного вещества, как полагают, состоит 4/5 массы Вселенной. Пока напрямую ее никто не наблюдал.

Исследователи изучили огромный объем данных, собранных тщательно откалиброванным устройством, в рамках 20-месячного эксперимента, который был проведен после более слабого трехмесячного исследования LUX, проведенного в 2013 году и также с отрицательным результатом. Им удалось отфильтровать сигналы в данных, созданные частицами не темной материи, которым удалось попасть в ксеноновую баню и поучаствовать в эксперименте. Следовательно, перед учеными открылась уникальная возможность напрямую изучить взаимодействия темной материи, которые, как ожидалось, будут производить несколько сигналов из ста на килограмм ксенона.

То, что LUX ничего не нашел, не означает, что темная материя не состоит из вимпов; скорее, вимпы темной материи не обладают массой или не могут воздействовать на обычную материю в конкретном заданном диапазоне.

«Мы считали это битвой Давида и Голиафа между нами и гораздо большим Большим адронным коллайдером в ЦЕРН в Женеве, — говорит Рик Гейтскелл, физик из Университета Брауна и представитель LUX. — LUX сражался последние три года, чтобы заполучить первое доказательство сигнала темной материи. Теперь нам останется дождаться, не покажет ли первый запуск БАК в этом году частиц темной материи, либо открытие свершится уже после появления нового поколения крупных детекторов».

Что тут сказать? Грустно всё это.

Искусственный интеллект обыграл чемпиона мира по игре го

В марте 2016 года программа AlphaGo, разработанная подразделением Google, компанией DeepMind, одержала победу над мировым чемпионом в логическую настольную игру го, корейцем Ли Си Долом. Первую партию Ли проиграл спустя три с половиной часа игры, в то время как на часах оставалось еще 28 минут и 28 секунд до конца.

Основатель компании DeepMind Дэмис Хассабис выразил свое «глубокое уважение Ли Си Долу и его невероятным навыкам», назвав также игру го «невероятно увлекательной» и «очень напряженной». Капитан команды AlphaGo Дэвид Сильвер отметил «удивительную сложность интересной игры го, которая заставила их детище AlphaGo работать практически на максимуме своих возможностей».

Наверное, он немного лукавил: искусственный интеллект уже успешно обыгрывает гроссмейстеров всего мира и с каждым годом все больше становится пропасть между нами. Очередная победа искусственного интеллекта в копилке машин и очередным делом, в котором человек непревзойден, меньше.

Завершено строительство космического телескопа Джеймса Уэбба

Двадцать лет назад ученые начали собирать телескоп следующего поколения, который станет преемником «Хаббла». И вот в начале ноября инженеры NASA объявили, что строительство телескопа Джеймса Уэбба (JWST), наконец, завершено. Телескоп с 6,5-метровым зеркалом, в два раза превышающим зеркало «Хаббла», готов к испытаниям перед запланированным на октябрь 2018 года запуском.

Этот телескоп должен будет заменить космический телескоп Хаббла и космический телескоп Спитцера. Значение этого сложно переоценить, поскольку Хаббл был, возможно, одним из величайших изобретений человечества, а Джеймс Уэбб заявлен в 100 раз более мощным.

В конце концов, этот телескоп начнет с того момента, на котором остановился телескоп Хаббла, а именно со снимков Ultra и Extreme Deep Field. Помимо спутниковых снимков Планка и WMAP (которые предоставили нам фотографии излучения космического микроволнового фона), это старейшие снимки света, которые мы сделали, самые далекие галактики. К сожалению, очень скоро они покинут спектр видимого света, перейдут через красное смещение в инфракрасный из-за расширения Вселенной.

К счастью, инструменты Джеймса Уэбба разрабатываются для работы преимущественно в инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра, с некоторыми возможностями работы в видимом диапазоне. Он будет чувствительным к свету с длиной волны 0,6–28 микрометров. У продвинутых научных инструментов на борту телескопа будет четыре основных темы для изучения: первый свет и эпоха реионизации, собрание галактик, рождение звезд, протопланетарных и планетарных систем и происхождение жизни.

«Юнона» успешно вышла на орбиту Юпитера

В июле NASA заявило, что отправленный в космическое путешествие 5 лет назад космический аппарат «Юнона» наконец-то достиг орбиты Юпитера — крупнейшего газового гиганта нашей Солнечной системы.

Что это значит? Что мы получим еще одного «шпиона», который будет изучать одно из самых интересных тел нашей системы.

В течение следующих 20 месяцев «Юнона» совершит 37 полных облетов вокруг Юпитера и выведает самые сокровенные секреты этого газового гиганта. Среди них, например, будут данные о том, как образуются такие планеты, как Юпитер, и имеют ли они твердое ядро. Кроме того, аппарат составит карту магнитного поля планеты, измерит уровень содержания воды, кислорода и аммиака в атмосфере Юпитера, а также будет вести наблюдение за полярными сияниями газового гиганта.

Будет интересно за этим наблюдать, согласитесь. Читайте также десять интересных фактов о зонде «Юнона».