Свобода слова.
Дорого.
Поддержи The New Times.

#Сюжеты

#Наука

2016: 10 главных событий года в науке

07.01.2017 | Козловский Борислав

Планеты, волны, находки из ювелирной лавки, мертвые моряки и математические алгоритмы, которые за год изменили наши представления о мире

1. Перья динозавра

Хвост целурозавра 99 млн лет назад увяз в смоле и только поэтому не истлел. Фото: sciencenews.org

Кусок янтаря, который продали китайскому палеонтологу Лида Син на рынке в Мьянме, был настолько невзрачен, что казалось, не стоил и тех денег, что Син за него заплатил. Вместо большого красивого жука, каких любят ювелиры, внутри окаменевшей смолы были какой-то мусор, муравей и перья, и все это возрастом 99 млн лет. Однако Син сразу понял: перья эти принадлежали вовсе не птице. В научной статье, опубликованной в журнале Current Biology, Син доказывает: это хвост динозавра из группы целурозавров, хотя этот конкретный динозавр и был не больше воробья ростом. Вместе с перьями сохранилось несколько позвонков, и они не оставляют сомнений: тот, чей хвост застрял в смоле и окаменел 99 млн лет назад, приходился более близким родственником тираннозавру, чем воробью (и вообще какой-либо из современных птиц). Поэтому кажется все более вероятным, что и тираннозавр выглядел не как крокодил, вставший на дыбы, а как огромный зубастый петух с разноцветным плюмажем.

2. Непобедимые бактерии

Про антибиотики говорят, что они поделили историю медицины на «до» и «после»: с середины 1940-х, когда пенициллин стали производить массово, бактериальные инфекции перестали быть главной причиной смерти, и средняя продолжительность жизни выросла. Но теперь обнаружилось, что самый главный класс лекарств запросто может перестать работать: медики в США, Китае и еще нескольких странах независимо друг от друга столкнулись с несколькими инфекциями, не поддающимися лечению даже «антибиотиком последней надежды» под названием «колистин». В июне 2016 года журнал Nature опубликовал статью об эффекте, который за этой новостью стоит: бактерии самого разного сорта одна за другой обзаводятся геном mcr-1, который делает их невосприимчивыми к лекарствам. Угрожающая особенность этого гена в том, что он находится на особом мобильном участке ДНК под названием плазмид, а бактерии обмениваются плазмидами с той же легкостью, с которой мы обмениваемся сообщениями в мессенджере. Для фармацевтических компаний это хороший повод мобилизовать силы и срочно что-нибудь придумать — как в случае с недавними эпидемиями лихорадки Зика и лихорадки Эбола.

Гренландские акулы доживают до 400 лет, а взрослыми становятся ближе к 150. Фото: Imago Sport and News/East News

3. Акула библейского возраста

Гренландская акула длиной 5 м 2 см родилась примерно в 1620 году — в царствование Михаила Романова, первого царя династии Романовых, и короля Франции Людовика XIII. А выловили ее между 2010 и 2013 годами. Биолог Джулиус Нильсен из университета Копенгагена, как только акула попала к нему в руки, первым делом изъял у нее для тщательного обследования хрусталик глаза. Особенность хрусталика в том, что он, в отличие от других тканей организма, формируется из белков зародыша раз и навсегда и больше не участвует в обмене веществ — поэтому его можно подвергнуть радиоуглеродному анализу и узнать возраст организма, будь то рыба, человек или медведь. По результатам такого анализа акула и оказалась 392-летней, то есть самым старым из известных ученым позвоночных. Среди других 27 гренландских акул, которых препарировал Нильсен, семь перевалили за 200 лет: ученый сделал вывод, что только к 150 годам рыба достигает половой зрелости. Каждое такое животное-долгожитель — подарок для молекулярных биологов, которые занимаются механизмами старения у людей. Если акулы живут так долго, то их биохимия может подсказать, на какие внутриклеточные рычаги и кнопки надо нажать, чтобы и люди жили чуть подольше. В любом случае объяснение, что клетки «просто изнашиваются» за стандартные 70–80 или даже 120 лет, теперь уже никуда не годится.

Медики в США, Китае и еще нескольких странах независимо друг от друга столкнулись с несколькими инфекциями, не поддающимися лечению даже «антибиотиком последней надежды» под названием «колистин»

4. Гравитационные волны

Что будет, если черная дыра побольше встретит черную дыру поменьше? Они сольются в одну со взрывом, а энергии этого взрыва хватит, чтобы слегка смять ткань пространства–времени на Земле, даже если сам взрыв случится на другом конце Вселенной. Именно такой эффект от слияния пары черных дыр на расстоянии в 1,3 млрд световых лет от нас зарегистрировали детекторы обсерватории LIGO в США. Гравитационные волны, те самые «складки пространства–времени», предсказал Эйнштейн в своей работе 1916 года — ровно сто лет назад, и по крайней мере последние 50 лет экспериментаторы пытались это предсказание проверить. Предыдущее заявление об открытии гравитационных волн в ходе эксперимента BICEP2 в 2014 году (их следы якобы разглядели в самом древнем во Вселенной излучении, реликтовом, которое еще называют эхом Большого взрыва) оказалось обидным фальстартом, так что на этот раз ученые решили перестраховаться как следует: показания приборов несколько месяцев проверяли и перепроверяли, чтобы торжественно объявить об открытии в феврале 2016-го.

Две черные дыры, слившись в одну, заставили  пространство-время пульсировать на расстоянии  больше миллиарда световых лет. Фото: Science Photo Library/East News

На окраине Солнечной системы есть планета в 10 раз тяжелее Земли, которую никто пока не видел

5. Планета Икс

На окраине Солнечной системы есть планета в 10 раз тяжелее Земли, которую никто пока не видел. Год на ней, то есть время полного оборота вокруг Солнца, длится от 10 до 20 тыс. земных лет, а орбита «планеты Икс» лежит примерно в 20 раз дальше от Солнца, чем орбита планеты-гиганта Нептун, самой далекой из известных планет. Это, в частности, значит, что «планета Икс» получает в 400 раз меньше, чем Нептун, солнечного света, выглядит на земном небе в 160 тыс. раз тусклее и почти неподвижна на фоне звезд, что делает задачу ткнуть в нее пальцем, с помощью телескопа или без него, практически нерешаемой. Откуда тогда о ней известно хоть что-либо? Двое ученых из Калифорнийского технологического института (один из них — 29-летний Константин Батыгин — ребенком эмигрировал из России вместе с родителями) вывели неизбежность ее существования из наблюдений за орбитами других малых тел Солнечной системы. Расчеты говорят, что эти орбиты такие, какие они есть, из-за резонанса с неизвестным объектом. По уравнениям резонанса можно просчитать свойства этого самого «неизвестного объекта», который по размерам и массе оказался почти что копией Нептуна. Есть, правда, шанс, что резонанс орбит — просто случайное совпадение, но вероятность этого оценивают в семь тысячных долей процента.

6. Звездолеты Хокинга-Мильнера

До ближайших звезд — тройной системы Альфа Центавра — в 700 тыс. раз дальше, чем до Марса. На такие расстояния не летал пока ни один космический аппарат. А что, если запустить их сразу много? Российский бизнесмен Юрий Мильнер, заручившись поддержкой астрофизика Стивена Хокинга и других научных знаменитостей, решил отправить в сторону Альфы Центавра целый флот зондов ценой и размером с айфон. Вместо топливных баков и ракетных ступеней их будет разгонять мощный луч лазера с Земли. Расчеты говорят, что разогнаться можно до одной пятой скорости света — и тогда на перелет понадобится всего 20 лет. Презентация проекта, который назвали Breakthrough Starshot, состоялась в апреле (Мильнер объявил, что потратит на подготовку к миссии $100 млн), а уже в августе стало понятно, что там искать: разумеется, инопланетную жизнь. Рядом с Проксимой Центавра, ближайшей из тройки звезд, астрономы из Южной Европейской обсерватории нашли планету, которая имеет небольшой шанс оказаться обитаемой. Так что у экспедиции, пусть и задним числом, появилась легко объяснимая сверхцель.

Нейросеть AlphaGo не имела возможности перебрать все ходы в игре го — и вынуждена была импровизировать. Фото: Ahn Young-joon/Ap Photo/East News

  1. Саркофаг в Чернобыле

Четвертый энергоблок Чернобыльской АЭС взорвался в апреле 1986-го, но попытки как-нибудь законсервировать радиоактивные руины затянулись на 30 лет. Саркофаг над разрушенным реактором оказался ненадежным, и вместо него решили построить новую мегаструктуру — объект «Укрытие» ценой в $2,3 млрд, который прослужит хотя бы лет сто. Это гигантская стальная арка высотой 108 м, длиной 270 м и весом 2 тыс. тонн, которую собирали в стороне от реактора. В ноябре вся эта конструкция медленно двинулась по рельсам в сторону четвертого энергоблока — и за пять суток накрыла его целиком. Недостающую стену, которая позволит герметично запечатать «Укрытие» и окончательно отрежет энергоблок от остального мира, обещают достроить в следующем году.

8. Колокол «Террора»

В 1845 году 129 британских моряков во главе с капитаном Джоном Франклином отправились в Арктику искать северо-западный путь — и все погибли. Оба корабля экспедиции пропали без вести, отдельные трупы членов экипажа нашли на полпути к большой земле — их состояние заставило говорить о каннибализме среди матросов королевского флота. И вот в 2009 году один из канадских эскимосов заметил торчащую из-под воды мачту. Два года назад у берегов Канады нашли «Эребус» — один из двух кораблей экспедиции. А 3 сентября 2016 года на дне рядом с островом Кинг-Вильям обнаружили наконец и корабль самого Франклина — «Террор». Беспилотная подлодка, которую отправили обследовать его снаружи и изнутри, увидела корабль отлично сохранившимся — с уцелевшими мачтами, корпусом и даже посудой на полках камбуза. Со дна уже подняли корабельный колокол, пушку и разнообразные мелочи. Так что, похоже, судьба экспедиции наконец прояснится.

9. Нейросеть против мастера Го

В марте нейросеть AlphaGo, которую обучила команда из Google, победила со счетом 4:1 корейского мастера игры го Ли Седоля, второго в мировой иерархии игрока. Этот турнир сравнивают с поединком 1997 года между Гарри Каспаровым, чемпионом мира по шахматам, и суперкомпьютером IBM DeepBlue: Каспаров, как и Ли Седоль, проиграл. В чем принципиальная разница? 19 лет назад машина взяла верх методом грубой силы, быстрого перебора всех осмысленных ходов. В го комбинаций несопоставимо больше, чем в шахматах, но компьютер и не пытается их перебирать — задачей AlphaGo было импровизировать. Нейросети, на разных уровнях имитирующие человеческий мозг, отличаются от классических программ тем, что не содержат четких инструкций и должны сами извлечь из обучающих примеров суть, которую трудно формализовать. Сейчас они самый многообещающий кандидат на роль искусственного интеллекта: нейросети не хуже человека отличают на фотографиях кошек от собак и даже колли от корги, а еще имитируют стиль Ван Гога с Кандинским и даже генерируют абсурдные по содержанию, но очень правдоподобно выглядящие, если не вчитываться, научные статьи.

Нейросети не хуже человека отличают на фотографиях кошек от собак и даже колли от корги, а еще имитируют стиль Ван Гога с Кандинским и даже генерируют абсурдные по содержанию научные статьи

10. Большие данные против Хиллари Клинтон

После того как Дональд Трамп неожиданно для социологов выиграл выборы президента США, в фокусе внимания оказалась компания Cambridge Analytica, которая помогала Трампу работать с избирателями. Новостью было использование «больших данных» (и, разумеется, математических алгоритмов работы с ними) для того, чтобы смоделировать психологические профили избирателей и воздействовать на них как можно более точечными сообщениями: одним важнее услышать про «право на оружие», другим — про борьбу с иммигрантами. Первый этап — набрать как можно больше сырой информации об электорате (например, из соцсетей), второй — пустить в ход для ее анализа тяжелую математическую артиллерию вроде машинного обучения с какими-нибудь матричными разложениями, чтобы понять, кому какое сообщение лучше годится. То, что эти технологии штаб Трампа активно использовал, — факт, другой вопрос — насколько они повлияли на результат.


×
Мы используем cookie-файлы, для сбора статистики. Отключение cookie-файлов может привести к неполадкам в работе сайта.
Продолжая пользоваться сайтом без изменения настроек, вы даете согласие на использование ваших cookie-файлов.