ГМО-люди, умный искусственный интеллект и альтернатива Земли. 6 главных научных открытий года

В 2016 году ученые узнали, что можно делать ГМО-людей. Нашли новую планету для жизни и 9 планету солнечной системы. И обнаружили, что искусственный интеллект уже может обыграть человека

1. Гравитационные волны

Самым важным научным открытием года стало доказательство существования гравитационных волн.

В чем же суть открытия? После того, как Ньютону упало яблоко на голову, и он решил, что более крупные тела притягивают к себе тела поменьше, появился Эйнштейн со своей общей теорией относительности. Из которой следует, что яблоко упало не потому что Земля притягивает к себе предметы поменьше, а потому что Земля искривляет вокруг себя пространство-время. То есть, брошенное яблоко летит по заданной ему траектории прямо, только эта траектория из-за искривления пространства упирается в Землю.

Более того, вращающаяся Земля не просто искривляет вокруг себя пространство, но и тянет его за собой, от чего яблоко с дерева упадет не строго вниз, а немного в сторону. Этот эффект настолько незначительный, что зафиксировать его удалось также недавно.

А вот с гравитационными волнами вышло еще сложнее. Долгое время ученые не могли доказать этого явление. Для того, чтобы создать гравитационную волну необходимо с ускорением перемещать тело в пространстве. По сути, все люди являются генераторами гравитационных волн. Но эти гравитационные волны настолько незначительны, что зафиксировать их пока что невозможно.

Для сравнения можно взять электромагнитную волну. Принцип создания электромагнитных волн схож ­– следует перемещать заряд с ускорением. Если зарядить эбонитовую палочку и размахивать ею, то получатся очень слабые электромагнитные волны, которые хоть и с затруднениями, но можно уловить при помощи новейших индикаторов.

Одновременно с этим создается гравитационная волна, так как происходит перемещение массы с ускорением (размахивание эбонитовой палочкой). Второй процесс зафиксировать пока что невозможно, потому что гравитационная волна гораздо слабее электромагнитной, а ученые не изобрели пока что таких точных приборов.

Проведя эксперимент с двумя одинаково заряженными электронами, имеющими массу, ученые выявили что гравитационная сила слабее электромагнитной в 1040 раз, так как вместо притягивания из-за взаимной гравитации, электроны начали отталкивать друг друга из-за одинакового заряда.

А значит, соорудить «гравитоприемник» в 1040 раз сложнее, чем радиоприёмник. Однако, подобный детектор уже существует и именно при помощи него было совершено открытие и подтверждена одна из идей Эйнштейна. Гравитационно-волновая обсерватория LIGO в США зафиксировала волну.

Обсерватория представляет собой две четырех километровые трубы, соединенные буквой «г», наполненные вакуумом. Через эти трубы проходит лазерный луч, который отражается в конце трубы от кварцевого зеркала и возвращается обратно к центру. Так как длина труб одна и та же, при отсутствии внешнего вмешательства, лучи должны вернуться в то же место, откуда и вылетели. Но если детектор сталкивается с гравитационной волной, луч начинает менять свою траекторию.

Именно такое изменение в траектории и зафиксировали ученые. Более того, им удалось оценить направление и расстояние отправки сигнала.

В далекой-далекой галактике, на расстоянии 410 Мегапарсеков, две сверхтяжелые черные дыры слились в одну, выплеснув энергию равную трем массам Солнца.

Эта энергия преобразовалась в гравитационную волну и летела к Земле 1,3 миллиарда лет, по началу сжимая и растягивая все на своем пути, но слабея с каждым пройдённым парсеком. Именно слияние таких крупных тел позволило подтвердить одну из идей Эйнштейна, которую он высказал в возрасте 26 лет.

2. Первые модифицированные люди

В этом году группа китайских ученых впервые применила инструмент генной модификации CRISPR для лечения пациента с агрессивной формой рака легких.

CRISPR – это биологическая система изменений ДНК, базирующаяся на иммунной системе бактерий. Суть работы CRISPR очень схожа с работой антивирусной программы на компьютере: система прикрепляется к вирусу, считывая его генетический код и нейтрализует его.

Чтобы вылечить пациента, ученые полностью удалили иммунные клетки из его тела, модифицировали их при помощи CRISPR, убрав из них ген PD-1, который является своеобразным «выключателем» иммунитета. Данный ген используется вирусом рака как лазейкой в организм человека. После этого отредактированные клетки были перемещены обратно в тело пациента.

Многие ученые высказали свой протест против экспериментов над ДНК человека, так как пока непонятно к чему приведет отключение того или иного гена. Однако, если исследования продолжатся, вполне возможно, что человечество одержит победу над еще одним смертельным заболеванием.

3. Углекислый газ можно использовать в строительстве

С повышением выбросов углекислого газа в атмосферу, все больше ученых обеспокоены изменяющимся климатом на Земле. Например, Стивен Хокинг считает, что если люди не смогут снизить количество вредоносных выбросов, то климатические условия на Земле станут очень схожими с условиями Венеры: температура 250 градусов по Цельсию и кислотные дожди уничтожат жизнь на планете.

Однако в этом году исландским ученые удалось переработать углекислый газ, придав ему твердую кристаллическую форму. Эксперимент проходил на заводе Hellisheidi, недалеко от Рейкьявика.

Инженеры начали смешивать CO2 с водой, а затем закачивать полученную смесь в вулканический базальт. Смесь затвердела в течении двух лет. Таким образом, углекислый газ больше не контактирует с атмосферой, и его можно закопать или использовать в строительстве.

Однако, подобный метод можно применить лишь в условиях Исландии. Для успешного эксперимента с углекислым газом необходимы исландские геологические и геохимические особенности. Так же пока неясно, куда можно использовать весь затвердевший углекислый газ.

4. Новый мир для людей

Несмотря на существующую гонку за Марс, ученые продолжают исследовать галактику в поисках потенциальных мест обитания.

Таким местом стала экзопланета Проксима b, находящаяся в ближайшей системе Альфа Центавра. Масса планеты составляет 1,13 от земной массы, и это даёт ученым основания полагать, что планета имеет твердую поверхность.

Планета вращается на расстоянии в 7 миллионов километров от своей родительской звезды, однако подобная близость планеты со светилом не является пагубной для жизни, так как звезда Проксима Центавра является холодным красным карликом, и ее свечение гораздо слабее свечения Солнца. Поэтому существует высокая вероятность существования на этой планете воды в жидкой форме. На Марсе, к примеру, вода существует лишь в твердой ледяной форме.

Именно эти предположения делают экзопланету Проксима b потенциально обитаемой.

Однако это не единственный плюс открытия. Так как система Альфа Центавра является наиближайшей системой к Солнечной, путешествие к планете Проксима b займет 4,22 световых года или 40 триллионов километров. Пока что это самая близкая к Земле потенциально обитаемая планета.

Насколько Проксима b соответствует заявленным ожиданием ученых покажут исследования, запланированные уже несколькими организациями. Например, в рамках проекта Breakthrough Starshot, планируется послать тысячи крошечных космических аппаратов с орбиты Земли в систему Альфа Центавра.

Небольшие дроны будут оснащены световыми парусами, а их траектория будет определяться лазерным лучом с Земли. Парусные дроны смогут достичь соседней системы за 20-30 лет. Именно тогда человечество и узнает всю правду об экзопланете Проксима b.

5. Искусственный интеллект обыграл человека

Искусственный интеллект подобно ребенку проходит свои стадии взросления. И вот совсем недавно, искусственный интеллект Alpha Go разработанный компанией Google смог обыграть чемпиона мира по игре в Го со счетом в 4:1.

Чем же интересно это событие? Каждого игравшего хотя бы раз обыгрывала в шахматы обычная компьютерная программа, которая вовсе не претендовала на высокое звание искусственного интеллекта.

Разница в том, что в обычной компьютерной игрушке существует лишь один алгоритм – своеобразный бот, всегда действующий в определенной последовательности. Человек, сумевший понять слабости алгоритма легко сможет его обыграть.

Поэтому, любому гроссмейстеру не составит труда победить в шахматной партии простую программу-алгоритм, а любителю стоит только приноровиться и через несколько партий станет понятна заданная стратегия программы. Другое дело искусственный интеллект, который учится на своих ошибках, анализирует и запоминает манеру игры соперника.

Однако, в 1997 году искусственный интеллект уже выигрывал матч из шести партий в шахматы у чемпиона мира Гарри Каспарова. Тут снова возникает вопрос: шашки, шахматы, древнекитайская игра Го – в чем же разница?

Правила игры Го гораздо проще шахматных, однако из-за своей высокой вариативности комбинаций и ходов игра считается одной из самых сложных. Просчитать наперед длинные последовательности ходов в этой игре невозможно.

Поэтому главным преимуществами игрока являются опыт, интуиция и понимание некой абстрактной стратегии игры. Поэтом новичкам, а тем более машинам практически невозможно выиграть у более опытных соперников.

Таким образом Alpha Go удивила своей победой не только чемпиона-соперника, который с самого начала пытался выявить слабости нейросети, но и своих разработчиков, которые вовсе не ожидали такой высокой самообучаемости от своего детища.

Alpha Go – это не что-то новое, а хорошо улучшенное старое. Поисковик Google ииспользует схожие технологии нейронных сетей, чтобы отыскать необходимую информацию под конкретного пользователя.

6. Неуловимая девятая планета

На протяжении сотни лет ученые выдвигают предположения о существовании еще одной планеты на периферии Солнечной системы. И как оказалось интуиция не подвела ученых – в начале этого года калифорнийскими исследователями было доказано существование девятой планеты Солнечной системы.

Ученые так и не увидели своё открытие в телескоп – наличие девятой планеты удалось доказать, изучая поведение ближайших к малых небесных тел. Астрономы могут лишь приблизительно предполагать местоположение планеты, однако это дало старт кампании по ее поиску.

Если верить расчетам ученых, то планета находится в 90 миллиардов километров от Солнца, это расстояние в 20 раз больше, чем расстояние от Нептуна до Солнца. Соответственно и температурные условия планеты холоднее замерзшего ада. Год на такой планете длится около шести миллионов земных дней – именно за такое время планета совершает оборот вокруг Солнца.

Источник: espreso.tv