Search Results for: "kvantinė fizika"
Vilniaus universiteto (VU) fizikai teoretikai atrado, kad šaltųjų atomų dujų debesėlyje dalelės gali judėti it veikiamos į visas puses iškart nukreipto magnetinio lauko. Tikimasi, kad ateityje šis atradimas prisidės prie naujų sukinių valdymo metodų kūrimo. Efektyvus sukinių perdavimas, valdymas ir detektavimas leistų kurti naujo tipo prietaisus, kurie galėtų būti efektyvesni ir greitesni už dabartinę elektroniką.
„Tie, kurie nėra šokiruoti, kai pirmą kartą susiduria su kvantine teorija, negali to suvokti“, – sakė danų fizikas Nilsas Boras. Paimkime du kubitus (kvantinius bitus) ir juos tarpusavyje kvantiškai susiekime. Pamatavę vieną kubitą, iš karto sužinosim koks yra kitas kubitas. Šiuo saitu galima manipuliuoti iš karto su daugeliu kubitų. Vos devyni kubitai, susieti ir laikomi superpozicijoje, gali tuo pačiu metu būti bet kuriuo skaičiumi nuo 0 iki 512. Jie gali atlikti daugybę skaičiavimo operacijų vienu metu. Galime tik įsivaizduoti, jei sujungsime kelis šimtus kubitų, gausime daugiau skaičių, negu yra atomų mūsų matomoje Visatoje. Jei sukursime tokius kompiuterius, jų galimybės kardinaliai pakeis mūsų pasaulį.
1935 m. fizikas Ervinas Šriodingeris sugalvojo mintinį eksperimentą. Įsivaizduokite tokią situaciją. Uždarote katę sandarioje dėžėje, prie kurios prijungtas nuodingų dujų balionėlis. Balionėlis yra užsuktas, o jo atsukimą automatiškai nulemia radioaktyvaus mėginio pavyzdžiui, radioaktyvios anglies, bet tinka ir bet koks kitas, skilimas. Palaukiame tiek laiko, kiek vidutiniškai reikia vienam mėginio atomui skilti, ir atidarome dėžę. Ar gyva bus katė, ar mirusi? Kada anksčiausiai galime tai pasakyti tik atidarę dėžę ar kažkiek anksčiau? Jei nežinome, ar katė gyva, iki pat tada, kai dėžę atidarome, tai kokia ji buvo prieš tai?
Vaikystėje tėtis sakydavo, kad pasaulyje egzistuoja tokia niekaip iš mados neišeinanti naujienų agentūra VBS (viena boba sakė), o mama auklėjo, kad nuo apkalbų liežuvis apauga plaukais. Nors plaukuoto liežuvio pamatyti neteko, netikiu, jog šiame gyvenime neliežuvavau ar pati likau neapkalbėta. Kodėl sklinda gandai ir pikti liežuviai plaka?
Sukurti liežuvauti
Evoliucinė psichologija teigia, kad ir žmogaus kūno, ir psichikos funkcija – užtikrinti mūsų išlikimą. Šiandien sąlygos, kuriomis turime išgyventi, nuo pirmykščių laikų pasikeitusios negrįžtamai, ir nors kūnas šiek tiek spėjo prisitaikyti prie tokių pokyčių, psichologinėms savybėms laiko neužteko. Evoliucionistai net mėgsta sakyti, jog aukštųjų technologijų pasaulyje gyvena žmonės, kurių protus valdo akmens amžiaus dėsniai! Žmonijos evoliucijoje liežuvautojams tenka labai garbinga vieta – juk liežuvauti mus paskatino pati Motina Gamta.
Gamta žmonių gentį apdovanojo stulbinančiu fiziologiniu pranašumu – gebėjimu artikuliuoti ir suteikė kalbos instinktą: smegenyse esantys kalbos centrai leidžia mums patirti kalbos išmokimo stebuklą. Tiesa, gandai yra kur kas daugiau nei tik mergiotiškos šnekos: anot žymaus evoliucinio požiūrio šalininko prof. Nigelio Nicholsono, žmonija yra dūzgiantis komunikacijos avilys, o paskalos parodo, kaip mes, socialiniai gyvūnai, lipdome savo korį… Jam pritaria prof. Robinas Dunbaras, sakydamas, jog dauguma žmonių iki paryčių gali prašnekėti apie gyvenimą ir žmones todėl, kad mūsų protas sukurtas socialiniams, ne techniniams dalykams. Iš tiesų, pabandykite visą naktį prakalbėti apie kvantinę fiziką…
Jei gamta niekais neužsiima ir nieko nesukuria veltui, tai kam gi reikalingi gandai? N. Nicholsonas nustatė, kad apkalbos padeda pasiekti socialinį stabilumą, plėtoti įtaką ir užmegzti tarpusavio ryšius.
Tik niekam nesakyk
Liežuvavimas – naudingas malonumas: tam tikra informacija dalijamės su tais, prie kurių norime prisiderinti. Jei norėčiau pritapti prie prisiekusių dietininkių būrelio, praverstų pasakymas: „Jūs šaunuolės, turite valios nevalgyti, o ta apkūnioji mano kaimynė pasidarė skrandžio perrišimo operaciją!“ Ak, kokia nuostabi proga padiskutuoti apie tinginio ištiktas pažįstamas! Jei prie šios intriguojančios paskalos dar pridėčiau stebuklingą frazę „Tik niekam nesakykit, tai paslaptis!“, kažkur giliai suvoktumėte, kad vertinu jūsų draugiją ir rodau pasitikėjimą – juk niekas nepatiki paslapčių nemokančiam laikyti liežuvio už dantų. Pasidalindama intriguojančiu gandu, tarsi patvirtinu jūsų vertingumą ir primenu, jog už šį gestą mane taip pat derėtų vertinti. Bet prašymas „prisiek, kad niekam nesakysi“ – puikus akstinas išdavystei. Tad šnekai pasisukus apie bendrus draugus reikėtų vadovautis posakiu „Jei neturi ką gero pasakyti, verčiau patylėk.“
Gandai – puikus rodiklis, kas priklauso grupei, o kas yra už jos ribų: jei esate vertingas grupės narys, gandai būtinai pasieks jūsų ausis. Prof. Lynette Gochenaue nustatė, kad vyresnio amžiaus bendruomenės senbuvės nešioja mažiau paskalų nei jaunos bendruomenės naujokės. Juk gandų klausymas ir jų skleidimas – būdas tapti grupės nariu. Anot N. Nicholsono, žmonės pasinaudoja informacija tam, kad sudarytų kuo naudingesnes socialines sąjungas, užtikrinančias stabilumą labai nepastovioje socialinėje hierarchijoje. Net tada, kai mūsų socialinė padėtis kitų atžvilgiu yra stabili, stengiamės neužmigti ant laurų ir toliau mezgame savo įtakos tinklą: pavyzdžiui, radę progą, siekiame padaryti gerą įspūdį tiems, kurie ateityje galės mums būti naudingi. Deja, taip susiduriame su savotišku savęs pardavinėjimu ir noru įsitikinti, jog kiti žmonės susidaro apie mus teigiamą įspūdį. Apkalbėdami kitą, mes stengiamės kilstelėti savo vertę.
Kartų klijai
Reklamuojamės sutikę nepažįstamus asmenis – juk artimieji jau seniai žino, kokie iš tiesų esame. Reklamavimasis menkinant kitus (arba tiesiog apkalbos) pasitarnauja, nes padeda užmegzti ryšį. Pavyzdžiui, žiniasklaida nuolat suteikia akstino pokalbiams ir neleidžia tiesiog tylėti, atsidūrus su menkai pažįstamais žmonėmis prie bendro stalo. Geroji gandų pusė ta, jog nuogirdos sujungia žmones į bendruomenes ir padeda pasidalinti kolektyvine tapatybe. Maža to, dažnai apkalbos pasitarnauja kaip „kartų klijai“: po garsiojo sekso skandalo, į kurį įsivėlė Billas Clintonas ir Monica Lewinsky, apie oralinį seksą pradėta kalbėtis net tose šeimose, kuriose sekso tema apskritai buvo tabu!
Gandai – tai ne tik kartų, bet ir socialiniai klijai, tai tarsi grupę vienijantis moralinis kodeksas, būdas aptikti nepriimtiną elgesį. Apkalbomis perduodama informacija apie visuomenės taisykles: jei neištikimybė yra nepriimtina, sklinda gandai apie kairėn nuėjusius asmenis, garsiai piktinamasi neištikimybės aktais – taip dar kartą parodomas nepritarimas.
Tad norėdami suprasti visuomenės taisykles nepaskęskite tarp liežuvautojų linksniuojamų pavardžių – atkreipkite dėmesį į gandu perteikiamą moralinę žinutę. Apskritai liežuvautojams būdingas tikėjimas, neva jų moralė tikresnė: ką nors murkdydamas šmeižto baloje, paskalūnas apsimeta auka ir tikisi pelnyti žmonių simpatijas. Štai jums ir liežuvautojo moralė. O iš tiesų apkalbos reikalauja didelio savęs apgaudinėjimo talento.
Tiesa, apkalbos naudingos tuo, jog dažnai sukelia juoką. Anot R. Dunbaro, juokingos paskalos sukelia ekstazę, todėl visai nesunku suprasti, kodėl žmonės deda tiek daug pastangų, norėdami vienas kitą prajuokinti.
Liežuvauju, nes nerimauju
Sociologas, knygos „Rumor and Gossip: The Social Psychology of Hearsay“ bendraautoris ir gandų tyrinėtojas Gary Allenas Fine‘as teigia, kad liežuvavimas – tai būdas pasakyti, jog mums kas nors labai rūpi. Mes nesivarginame plakti liežuviu apie mums visiškai nesvarbius asmenis. Taigi, jei apkalbėjote, turėkite drąsos pripažinti: tu man svarbus. Jei pats tapote apkalbų objektu, paklauskite, kodėl aš jiems rūpiu?
Šiai nuomonei pritaria G. A. Fine‘o kolega ir minėtos knygos bendraautoris Ralph‘as Rosnow. Pasak jo, gandai visuomet yra apie mus, žmones. Paskalomis ir nuogirdomis mes kovojame su nerimu bei netikrumu. Skamba sudėtingai? O yra gana paprasta. Egzistuoja dvi gandų rūšys: kai tikimės, kad visa tai, ką išgirdome, yra tiesa ir gandai, verčiantys melstis, jog visa tai – nieko bendra su tikrove neturintis melas. Pavyzdžių toli ieškoti nereikia: jei pasklis kalbos, jog iš darbo bus atleista nemėgstama kolegė, tai jums suteiks viltį, kad nuo šiol gyvensite geriau. Bet nugirdęs piktus liežuvius plakant, kad kitą mėnesį gausite perpus sumažintą atlyginimą, kaip reikiant sunerimsite.
Pasak R. Rosnow, įnikę liežuvautojai apskritai kur kas labiau jaučia nerimą. Įdomu tai, kad nerimavimas kyla ne dėl pačios informacijos svarbos, o iškart po to, kai pasidalijama gandu su kitais. Matyt, nejauku: ar tik nebūsim išvadinti liežuvautojais? Prof. Susan Anthony nustatė, kad nerimastingi žmonės daug labiau linkę apkalbinėti ir būtent jie perduoda gandą kuo didesnei auditorijai. O L. Gochenaue, nustačiusi, jog bendruomenės naujokai yra gerokai didesni liežuvautojai už kitus, mano, kad naujokų polinkio į gandus priežastis gali būti nerimas dėl bendruomenės nepažinojimo.
Apkalbos išduoda ne tik nerimą, bet ir artumo stoką: nustatyta, jog artumo išsiilgę žmonės kur kas dažniau apkalba kitus, ypač visuomenėje žinomus asmenis, nes paskalų nešiojimas – tai siekimas suartėti. Apskritai gandai stimuliuoja mūsų vojeristinę prigimtį: mes žūtbūt norime žinoti apie kitų asmeninį gyvenimą. Maža to, prie žmonių, apie kurių nesėkmes nieko nežinome, net jaučiamės nepatogiai…
Komerciniai gandai
Tyrimai rodo, jog tokios bendravimo formos kaip gandų skleidimas, apkalbinėjimas ir dalijimasis nuogirdomis, turi panašumų į ekonomiką – juk gandų ir paskalų „vartojimas“ primena prekių ir paslaugų vartojimą. Negana to, stulbinančios knygos „Rumor in the Marketplace: The Social Psychology of Commercial Hearsay“ autorius prof. Frederickas Koenigas teigia, kad egzistuoja du komercinių gandų tipai: sąmokslo ir vardo suteršimo.
Pavyzdžiui, būtų gana panašu į sąmokslą, jei pasakyčiau, kad kavos gamintojai, norėdami sukelti vartotojams priklausomybę, į savo produkciją deda narkotinių medžiagų. Turbūt išvadą, jog energiniai gėrimai daug sveikesni, nesunkiai padarytų ne vienas patiklus vartotojas… O jei pasidalinčiau tuo, ką man sakė pas vieną verslininką dirbusi pažįstama? Verslininkas, tebūnie jis V. M., norėdamas pasinaudoti dailiomis moterimis, į jų gėrimus įpila šlakelį klofelino. Panašu į verslininko vardo teršimą? Panašu. Norėtumėte pas jį dirbti? Ne. Smalsu, kas tas niekdarys? Labai…
Iš tiesų komercinė gandų reikšmė tokia didelė, kad pasaulinio garso prekių ženklų ir rinkodaros specialistas Jeanas Noelis Kapfereris Paryžiuje net įkūrė gandų studiją. Juk verslas seniai pamėgo psichologiją. Be to, pigesnės ir efektyvesnės reklamos nei ta, kuri sklinda iš lūpų į lūpas, dar niekas nesukūrė. Taigi, įgyvendinti tokią reklamos strategiją – kiekvieno save gerbiančio reklamos kūrėjo svajonė. Maža to, J. N. Kapfereris teigia, kad kadaise per pasaulį nuvilnijęs gandas, jog vieno greitojo maisto restorano mėsainiai yra užkrėsti kirmėlėmis, įtartinai sutapo su apskritai itin padidėjusiu visuomenės susirūpinimu greitojo maisto žala sveikatai. Anot gandų studijos įkūrėjo, neretai paskalos yra pagrįstos ksenofobinėmis idėjomis ir atskleidžia visuomenės baimes, manijas bei troškimus.
Gandų malūnas niekad nesustos
Psichologai sako, jog mes turime ne tik kalbos, bet ir pasakojimo instinktą – tai pagrindinė socialinės aplinkos pažinimo priemonė, padedanti skleisti informaciją apie svarbiausias žmonių idėjas, kasdienybėje tykančius pavojus ir pasaulį reguliuojančias taisykles. Negana to, iš pasakėčių moralų sužinome, kaip tapti laimingiems. Bet pasakojimas – tai ir pagrindinė apkalbų priemonė: kasdieniame gyvenime balsu tarsi „atrajojame“ vaikystėje „nurytas“ pasakas, savo pačių pasakėčiose tapdami herojais ir nekaltomis aukomis. Kadangi autorystės teisių čia niekas negina, pridarome klastočių, pavyzdžiui, pateikiame save kaip svarbiausią įvykių grandinės dalį, nors labai gali būti, jog taip nutikę būtų ir be mūsų pagalbos…
Taigi, gandai yra neišvengiami ir patys savaime nėra sutepti – problema yra apkalbų turinys, kuris atspindi tai, kas vyksta žmonių sąmonėje ir su kuo liežuvautojai save sieja. Profesorius Jackas Levinas sako, jog apkalbos niekada neišeis iš mados. R. Rosnow sutinka: liežuvavimas niekur nedings, nes tai – dalis žmogaus prigimties. Net jei visas pasaulis sutartų niekuomet nebeliežuvauti, tai truktų tik tol, kol vienas vienintelis žmogus suvoktų, kad iš apkalbų galima gauti finansinės ar emocinės naudos. Ir visi likę šoktų atgal į apkalbų traukinį.
Telieka viltis sieti su užkietėjusiais liežuvautojais: galbūt vieną dieną jų sąmonė prašviesės ir jie ims nešioti geras paskalas?
Sekmadienio vakarą internete tarp Lietuvos melomanų nuaidėjo žinia ir ovacijos apie paskelbtą miesto festivalio „LOFTAS FEST 2016“ datą ir vieną iš pagrindinių ateinančių metų festivalio žvaigždžių.
Kas aš esu? Kodėl aš esu čia? Ar mes esame vieni? Per daugelį metų mokslininkai ir išradėjai pasiekė didelių laimėjimų įvairiose mokslo srityse, tačiau neatsakytų klausimų vis dar yra. Naujas dokumentinių laidų ciklas „Genijus“ ir Stephen Hawking atskleis, jog kiekvienas iš mūsų gali lengvai suprasti didžiuosius žmonijos mokslo atradimus ir inovacijas.
Mokslininkai iš Bristolio universiteto stebėjo vieno seniausių empirinių fizikos dėsnių pažeidimą. Atliktas eksperimentas su purpurine bronza, kuri yra metalas su unikaliomis vienmatėmis elektroninėmis savybėmis. Gauti rezultatai parodė, kad Vydemano-Franco (Wiedemann-Franz) dėsnis nebegalioja. Darbas atspausdintas „Nature” žurnale.
1853 metais du vokiečių fizikai: Gustavas Vydemanas ir Rudolfas Francas, nagrinėjo kelių metalų terminį laidumą, tai yra sistemos šilumos perdavimo gebėjimą. Jie atrado, kad šiluminio ir elektrinio laidumų santykis yra apytiksliai vienodas skirtingiems metalams vienodose temperatūrose.
Šio empiriškai nustatyto dėsnio priežastis tapo aiški praėjusio amžiaus pradžioje tik atradus elektroną bei atėjus kvantinei mechanikai. Elektronas turi sukinį ir krūvį. Elektronams judant metalu, susidaro elektros srovė, nes elektronų judėjimas yra krūvių judėjimas. Taip pat elektronų judėjimas perneša metale ir šilumą. Kadangi elektronai perneša šilumą ir krūvį, tai šiluminio ir elektrinio laidumų santykis nedaug skiriasi skirtingiems metalams.
Per paskutiniuosius šimtą penkiasdešimt metų buvo parodyta, kad Vydemano-Franco dėsnis yra neįprastai stiprus. Ištyrus tūkstančius metalinėmis savybėmis pasižyminčių sistemų, šiluminio ir elektrinio laidumų santykis daugiausia skyrėsi apie penkiasdešimt procentų.
1996 metais amerikos fizikai C. L. Keinas (Kane) ir Metju Fišeris (Matthew Fisher) teoriškai numatė, kad, jei elektronus pririšite prie atskirų atominių grandinių, tai Vydemano-Franco dėsnis nebegalios. Tokiame vienmačiame pasaulyje elektronai sudaro dvi sistemas. Vienoje sistemoje esantys elektronai perneša sukinį, tačiau neperneša krūvio (tokie elektronai vadinami spinonais). Kitoje sistemoje esantys elektronai perneša krūvį, tačiau neperneša sukinio. Jie vadinami holonais. Holonui susidūrus su priemaiša, esančia atomų grandinėje, jis yra atspindimas. Iš kitos pusės, spinonai gali būti tuneliuojami per priemaišą ir tokiu būdu tęsti savo judėjimą. Tai reiškia, kad šiluma yra lengvai perduodama išilgai grandinės, o krūvis nėra pernešamas. Tokiu būdu Vydemano-Franco dėsnis yra pažeidžiamas, ir tuo labiau, kuo žemesnė temperatūra.
Eksperimentuotojų grupė, vadovaujama Naidželio Hasejaus, kuris dirba Bristolio universitete, ištyrė teoretikų numatymus su purpurine bronza. Įdomiausia, kad jie gavo, jog medžiagos šiluminis laidumas yra apie šimtą tūkstančių kartų didesnis nei numato Vydemano-Franco dėsnis, galiojantis kitiems metalams. Šis gautas dėsnio pažeidimas parodo, kokiomis neįprastomis savybėmis pasižymi elektronai vienmačiame pasaulyje. Gauti rezultatai taip pat gali būti svarbūs ir technologinėje perspektyvoje.
Profesorius Hasėjus pasakė: „galima sukurti visiškai vienmates atomų grandines ant medžiagų paviršių ar dvimačių sluoksnių, tokių kaip grafenas. Tačiau trimačiame kietame kūne visados bus tam tikras ryšys tarp atskirų atomų grandinių, ir tai leis elektronams judėti trimatėje erdvėje.“
„Tačiau purpurinės bronzos atveju, ryšys tarp atomų skirtingose grandinėse yra stipriai apribotas. Todėl elektronai yra uždaryti. Gaunamas vienmatis pasaulis trimatėje sistemoje. Pagrindinis tikslas yra atrasti, pavyzdžiui, būdą, naudojant slėgį bei cheminius priedus, kaip būtų galima padidinti galimybę elektronams peršokti į skirtingas atomų grandines. Būtų galima tirti, kaip kinta sukinių ir krūvių būsenos, kai trimatis pasaulis vėl yra atkurtas medžiagoje.“
2008 m. Nobelio medicinos premijos laureatas iš Prancūzijos Liukas Montenjė (Luc Montagnier), įrodęs, kad AIDS sukelia žmogaus imunodeficito virusas (ŽIV) mokslo bendruomenę pribloškė netikėtu pareiškimu: DNR molekulės sugeba teleportuotis iš taško A į tašką B ir vandens struktūroje palikti elektromagnetinius savo apsilankymo pėdsakus.
Šiais metais neabejotinai įvyko daugybė pokyčių, padaryta daug atradimų ir išradimų – tiek daug, kad net sunku išrinkti, kurie iš jų mums turės daugiausia reikšmės ateinantį dešimtmetį ar netgi dar tolesnėje ateityje. Tačiau kai kuriuos mūsų nuomone svarbesnius mokslo įvykius pabandysime trumpai paminėti šioje apžvalgoje.
Kvantiniai reiškiniai plika akimi įžiūrimuose objektuose. Iki šių metų visi žmogaus pagaminti objektai judėdavo pagal klasikinės mechanikos dėsnius. Tačiau praėjusį kovą grupė mokslininkų sukūrė įtaisą, kurio judesius galima apibūdinti tik pagal kvantinės mechanikos logiką. Kaip tik ši logika galioja gerokai mažesniems objektams, tokiems kaip molekulės, atomai ir subatominės dalelės.
Kaip gi šis įtaisas veikia? Kalifornijos Santa Barbara universiteto (JAV) fizikai Endriu Klelandas (Andrew Cleland) ir Džonas Martinis (John Martinis) kartu su kolegomis sukūrė mažytę (tačiau plika akimi įžiūrimą) mechaninę mentelę, kurią patalpino virš taip vadinamo „kvantinio griovelio” ir šiuos du objektus privertė sąveikauti tarpusavyje. Pirmiausia mentelė buvo atšaldyta iki temperatūros, artimos absoliutiniam nuliui. Tada jos energija buvo padidinta vienu kvantu. Mentelė perėjo į grynai kvantinio pobūdžio judėjimo būseną. Mokslininkai netgi sugebėjo įtaisą priversti būti iškart dviejose būsenose, t.y. ji vienu metu vibravo dviem skirtingais dažniais. Taip, tai keista, tačiau kvantinės mechanikos pasaulyje keistenybių apstu.
Mokslininkų sukurta puslaidininkinė mentelė, kurios judesiai paklūsta kvantinės mechanikos dėsniams
Tai – pirmas kartas, kada mokslininkai kvantinius reiškinius pademonstravo tirdami žmogaus pagaminto objekto judesius. Koncepciniu požiūriu tai reikšminga tuo, kad gerokai praplečia kvantinės mechanikos galiojimo ribas. Praktiniu požiūriu tai sudaro naujas galimybes naujoviškiems eksperimentams vykdyti, kuriuose, pavyzdžiui, bus galima tirti, kaip šviesos fotonai, mikroskopinės elektros srovės ir miniatiūrinių mechaninių objektų judesiai paklūsta kvantiniams dėsniams ar netgi žmogaus sugalvotiems kvantinio valdymo metodams, Galbūt kažkada ateityje šis išradimas pasitarnaus netgi tiriant žmogaus realybės suvokimą – pavyzdžiui, patalpinus makroskopinius objektus iškart į dvi skirtingas vietas.
Sintetinė biologija. Tai – kertinis biologijos ir biotechnologijos mokslų laikotarpis. Mokslininkams šiais metais pavyko sukurti sintetinį genomą, kuris vėliau buvo panaudotas bakterijos „identitetui” pakeisti. Šis genomas pakeitė bakterijos DNR, todėl ji pradėjo generuoti visiškai kitus baltymus. Toks tyrimų progresas netgi sukėlė debatus JAV kongrese, tačiau kol kas papildomų apribojimų sintetinės biologijos sričiai pritaikyta nebuvo. Ateityje mokslininkai prognozuoja, jog sintetiniai genomai padės pigiai generuoti biokurus, farmacines medžiagas ir kitus naudingus chemikalus.
Sintetinė biologija per 2010 metus taip pat gerokai pasistūmėjo į priekį – tiek, kad mokslininkai dabar jau sugeba pakeisti bakterijos DNR nauja genetine medžiaga
Neandertaliečių genomas. Tirdami trijų dabartinės Kroatijos teritorijoje prieš 38000-44000 metų gyvenusių moteriškos lyties neandertaliečių kaulus, mokslininkai sugebėjo iššifruoti pilną jų genomą. Tam buvo pritaikyti nauji DNR fragmentų sekų atstatymo (sekvenavimo) metodai. Tyrimo rezultatai pirmą kartą sudarė sąlygas tiesiogiai palyginti šiuolaikinio žmogaus iš jo tolimo pirmtako genetinę medžiagą.
ŽIV profilaktika. Du ŽIV prevencijai skirti klinikiniai bandymai, kuriuose buvo naudojamos naujos ir skirtingos strategijos, davė nedviprasmiškus rezultatus: vaginalinis gelis, kuriame buvo ŽIV virusus naikinančio medikamento tenofoviro, sumažino ŽIV infekcijų skaičių tirtųjų moterų tarpe 39%, o oraliniu būdu vartojamas medikamentas kitų tirtųjų vyrų ir moterų tarpe ŽIV infekcijų skaičių sumažino 43.8%. Šiemet netgi pasirodė žinių (tikėkimės, jog patikimų) apie tai, jog Vokietijoje pirmą kartą išgydytas ŽIV sirgęs asmuo.
Privačios kosminės kelionės. Ši „egzotika” tapo pasiekiama visiems. Šiemet sėkmingai įvykdyti pirmieji bandomieji privačių komercinės paskirties erdvėlaivių skrydžiai, atidarytas pirmasis komercinis kosmodromas, pradėta statyti komercinių kosminių laivų gamykla. Lieka sulaukti tik starto, sukaupti pakankamai pinigų, ir – pirmyn į orbitą!
Retų ligų genų fragmentų sekvenavimas. Sekvenuojant tik tam tikrus genomo fragmentus (eksonus), kurie koduoja konkrečius baltymus, retas paveldimas ligas tiriantys mokslininkai sugebėjo identifikuoti atskiras mutacijas, kurių pagrindu sukeliamos bent 12 skirtingų ligų.
Antimaterija. Europos branduolinių tyrimų centro (CERN) mokslininkams pavyko „pagauti“ ir palyginti ilgai išlaikyti kelias dešimtis vandenilio antimedžiagos atomų. Šis įspūdingas fizikų pasiekimas turėtų gerokai paspartinti tyrimus vienoje mįslingiausių dalelių fizikos sričių. Vykdyto eksperimento metu gauti 38 stabilūs antivandenilio atomai, kurių egzistavimas tęsėsi net vieną šeštąją sekundės. Tiesa, to kol kas nepakanka nei realiam „Vatikano trileriui” sukurti, nei praktiškai panaudoti, tačiau išgaunamų antidalelių skaičius didėja, tad kas gali žinoti, ką šioje srityje mums atneš ateinantys metai.
Fotoninė ir kvantinė kompiuterija. Šį dešimtmetį paaiškėjo, jog radikalūs kompiuterinių technologijų pokyčiai – ne už kalnų. 2010 metais pasirodė pirmieji praktiniai mėginimai sukurti nanofotoninius lustus, kuriuose iformacija perduodama šviesos spinduliais, o ne elektros srove ar įtampa. Negana to, daug lūkesčių mums suteikia pirmieji kvantinės logikos skaičiavimo įtaisai. Nors jie dabar sugeba išspręsti tik palyginti paprastus uždavinius, jų potencialo gali pakakti 1000 kartų spartesniems kompiuteriams sukurti, lyginant su tuo, kas mums yra prieinama dabar.
Nauji LHC rekordai. Neabejotinai reikšmingų rezultatų pavyko pasiekti CERN mokslinių tyrimų centre dirbantiems Didžiojo Hadronų Priešpriešinių Srautų Greitintuvo (LHC) mokslininkams. Čia ne tik įvykdyti pirmieji rekordinės 7 TeV energijos protonų susidūrimai, bet ir pradėti sunkiųjų švino jonų susidūrimų bandymai, kurių metu mėginama atkurti pirmosiomis Visatos gyvavimo akimirkomis egzistavusi materijos būsena. Norint pilnai išanalizuoti visus per 2010 metus sukauptus duomenis, prireiks ne vienerių metų. Tikėkimės, kad po pertraukos startavęs LHC naujų netikėtimų pateiks ir ateityje.
Bitės ir mes. Nuogąstavimai dėl visame pasaulyje mažėjančių bičių populiacijų mus neramina jau keleri metai. Šiais metais pasirodė pirmosios pagrįstos teorijos, aiškinančios šio reiškinio priežastis, taip pat pasirodė pirmosios problemai spręsti skirtos iniciatyvos. Tikėkimės, jog 2011 metais „masinio bičių žudiko” byla bus išspręsta bičių (ir tuo pačiu mūsų) naudai.
Neandertaliečio genomą tyrusių mokslininkų komanda
Molekulinės dinamikos modeliavimas. Iki šiol baltymų struktūros formavimosi modeliavimas mokslininkams buvo vientisas galvos skausmas. Tačiau dabar šiai užduočiai atlikti specialistai pasitelkia galingiausius pasaulio kompiuterius, kurie sugeba sekti pavienių atomų judėjimą besiformuojančiame baltyme 100 kartų ilgesnį laiką nei anksčiau buvo įmanoma. Nors taip modeliuoti kol kas galima tik palyginti nedideles baltymų molekules, kompiuterių galios didėjimas netolimoje ateityje šias galimybes gerokai praplės.
Kvantinis simuliatorius. Norėdami matematiškai aprašyti tai, ką išvysta laboratorijose, fizikai, remdamiesi teorinėmis lygtimis, „kepa” naujas teorijas. Tiesa, yra viena smulkmena – kartais tas lygtis neįtikėtinai sunku išspręsti. Tačiau šiais metais mokslininkai sugalvojo, kaip visą šį procesą supaprastinti. Šiuo tikslu pagaminti kvantiniai simuliatoriai – dirbtiniai kristalai, kuriuose lazerių spinduliais imituojami jonai, o šviesos sraute „uždaryti” atomai imituoja elektronus. Tokie įtaisai gali greitai duoti atsakymą į daugelį fizikus kamuojančių klausimų ir kažkada netgi gali padėti paaiškinti superlaidumo bei kitas fundamentalias pasaulio paslaptis.
Naujos kartos genomika. Spartesnės ir pigesnės sekvenavimo technologijos dabar leidžia atlikti didelio masto studijas, tiriant tiek šiuolaikines, tiek senovines DNR. Pavyzdžiui, „1000 Genomes Project” projektą vykdantys mokslininkai jau identifikavo didžiąją dalį genomo variacijų, kurios mus daro tokiais, kokie esame dabar. Numatomi ateities projektai bus skirti žmogaus genų funkcijoms dar dar tiksliau išsiaiškinti.
RNR perprogramavimas. Ląstelių perprogramavimo esmė – jų raidą reguliuojančio „laikrodžio” atsukimas atgal. Tokiu būdu jos ima elgtis kaip nespecializuotos embrionus sudarančios vadinamosios kamieninės ląstelės. Tai jau tapo standartiniu laboratoriniu metodu, kurio pagalba tiriamos ligos ir kuriamos naujos terapijos. Šiais metais mokslininkai surado būdą, kaip šį procesą atlikti naudojant sintetinę RNR. Lyginant su ankstesniais metodais, naujasis būdas yra dvigubai spartesnis, 100 kartų efektyvesnis ir potencialiai saugesnis jo rezultatus taikant praktiškai.
Pirmieji optiniai egzoplanetos, skriejančios 25 šviesmečių atstumu nuo mūsų, vaizdai
„Žiurkės sugrįžimas”. Pelės neabejotinai pirmauja laboratoriniams tyrimams naudojamų gyvūnų tarpe, tačiau tam tikroms specifinėms užduotims atlikti specialistai teikia pirmenybę žiurkėms. Su jomis lengviau dirbti, jų anatomija panašesnė (jei galima taip sakyti) į žmogaus. Tačiau bėda ta, jog pelėms taikomi genų „išjungimo” metodai žiurkių visiškai neveikia. Kaip tik todėl šiais metais intensyviai buvo kuriami metodai žiurkių genams valdyti – ateinančiais metais galima tikėtis, kad laboratorines peles daugelyje tyrimų pakeis didesniosios jų „kolegės”.
Tikslioji kosmologija. Per praėjusį dešimtmetį ir ypač pastaraisiais metais mokslininkai sudarė itin tikslų „receptą”, kaip nustatyti mūsų Visatos sudėtį – ją sudarančios įprastinės materijos, tamsiosios materijos ir tamsiosios energijos proporcijas. Šiais metais taip pat įsibėgėjo tyrimai, kurių metu bandoma paaiškinti šių skirtingo pobūdžio dedamųjų tarpusavio sąveiką. Matyt todėl kosmologija tapo palyginti tiksliu mokslu, o jos pagrindą sudaranti teorija palieka vis mažiau vietos naujoms (ir dažniausiai pernelyg sunkiai patikrinamoms) idėjoms reikštis.
Vanduo Marse. Per praėjusį dešimtmetį į Marsą buvo siųsta virš tuzino misijų. Šiemet patvirtinta, jog vandens ten visgi yra. Tiesa, ne tokiais kiekiais, kokiais norėtųsi, tačiau aišku, jog kadaise jo pakako landšaftui keisti ir – galbūt – gyvybei palaikyti. Šie Marso vandens telkiniai greičiausiai egzistavo jau tuo metu, kai Žemėje pradėjo formuotis gyvybė. Šiandien Raudonojoje planetoje drėgmės kiekis yra pakankamas, kad mokslininkai neprarastų vilties čia rasti gyvus ir vietine atmosfera kvėpuojančius mikrobus.
Egzoplanetos. 2000 metais mokslininkai žinojo tik 26 už mūsų Saulės sistemos ribų esančias planetas. 2010 metais šis skaičius pašoko iki 502 ir vis dar nepaliaujamai didėja. Atsirandant naujoms technologijoms, astronomai tikisi atrasti daugybę Žemės tipo planetų. Tuo tarpu atrastųjų planetų matmenys ir orbitų parametrai revoliucionizuoja mokslininkų supratimą apie tai, kaip formuojasi ir gyvuoja planetinės sistemos.
Metamedžiagos. Sintezuodami medžiagas, pasižyminčias neįprastomis ir valdomomis optinėmis savybėmis, mokslininkai ir inžinieriai surado naujų būdų šviesos spinduliais manipuliuoti. 2010 metais gerokai pasistūmėta kuriant lęšius, kurie tarsi paneigia fundamentalias skiriamosios gebos ir sklidimo ypatumu ribas. Pradėti konstruoti netgi „nematomi apsiaustai”, kuriais uždengti objektai tampa nematomi išoriniam stebėtojui. Tiesa, iki pritaikymo realiame gyvenime šios technologijos turi nueiti dar nemažą tobulėjimo kelią, tačiau esami rezultatai suteikia daug vilčių jau net ateinantiems metams.
Klimato kaita. Praėjusį dešimtmetį mokslininkai nustatė kai kuriuos esminius globaliuosius mus supančio klimato pokyčius. Pasaulis šyla (nors prieštaraujančių šiam faktui balsų gausu; jų ypač padaugėjo 2010 metais), o natūralūs planetos procesai šio vyksmo negali sustabdyti. Ateinantį dešimtmetį išvysime, kaip šios žinios pakeis mokslininkų ir politikų požiūrį į juos supančią gamtą.
Prieš penkerius metus Vilniaus universiteto Fizikos fakulteto darbuotojas doc. dr. Mikas Vengris, apgynęs daktaro disertaciją Olandijoje, sugrįžo dirbti į Vilniaus universitetą. Į Lietuvą jaunąjį mokslininką atginė patriotizmas – nesumeluota, nesuvaidinta meilė Lietuvai ir universitetui.