Научная десятка 2013

Любой список главных научных достижений года – профанация. Далеко не всегда научный прогресс достигается прорывом, чаще это постепенная и размеренная работа, не дающая повода для громких заголовков. Оценить, какие открытия этого года в действительности повлияют на будущую картину мира, очень тяжело. Но какие-то из них запомнятся лучше других. Ниже – субъективная десятка научного обозревателя Радио Свобода.

1) Большой адронный коллайдер остановлен.

В феврале этого года был остановлен на ремонт и модернизацию крупнейший в мире научный экспериментальный прибор – Большой адронный коллайдер. Одна из главных целей его создания уже достигнута: бозон Хиггса обнаружился еще в 2012-м, а в уходящем году были развеяны последние сомнения в том, что он – это действительно он.
В остальном, БАК – большое разочарование, потому что он лишь подтвердил, что наше теоретическое представление о строении микромира, Стандартная модель, соответствует реальности в той степени, в которой мы эту реальность способны экспериментально постичь. А что там, за пределами Стандартной модели? И есть ли там вообще что-то еще, более тонкое и удивительное? БАК заглянуть в прекрасное далеко не позволил, может быть, потому что он недостаточно мощный. Примерно через год-полтора эксперименты на ускорителе возобновятся при почти в два раза больших энергиях.

2) "Вояджер-1" стал звездолетом.

Ситуация с "Вояджером", якобы покинувшем в сентябре пределы Солнечной системы, напоминает знаменитый анекдот про Рабиновича, якобы выигравшего миллион на скачках, но на самом деле не выигравшего, а проигравшего, не на скачках, а в преферанс, и не миллион, а рубль. Космический исследовательский аппарат "Вояджер-1" был запущен в 1977 году, изучил Юпитер и Сатурн и примерно с 1998 года, обогнав другой аппарат “Пионер-10”, является самым удаленным от нас искусственным телом, способным поддерживать связь с Землей. В этом году стало ясно, что “Вояджер” вплотную приблизился к границе Солнечной системы, вот только общепринятого определения этой границы у нас нет.
В начале сентября американское аэрокосмическое агентство НАСА сообщило, что аппарат покинул пределы гелиосферы – области, в которой давление солнечного ветра доминирует над давлением межзвездного вещества. Условно можно считать, что это и была граница Солнечной системы. Кстати, произошло это знаменательное событие не в этом году, а еще в августе 2012 года, но потребовалось время на то, чтобы соответствующие данные получить и интерпретировать. Основное значение достижения “Вояджера” скорее психологическое, но пока созданный человеческими руками объект забрался так невообразимо далеко, мы продолжаем активно осваивать ближайшее к Земле космическое пространство, и все чаще это происходит не при государственной, а при частной финансовой поддержке.

3) Уточнен возраст и состав Вселенной.

Совсем не только психологическое значение имеют новые результаты, полученные космической обсерваторией Planck. Этот аппарат изучает реликтовое излучение – слабый микроволновый фон, пронизывающий все окружающее пространство и происходящий из времен, когда Вселенная была совсем молодой. Фактически Planck делает фотографии Вселенной в младенчестве, и благодаря этим снимкам мы можем кое-что понять и о том, как зарождался наш мир примерно 14 миллиардов лет назад, и о том, как он устроен сегодня. Последние данные Planck, активно обсуждавшиеся в этом году, в основном подтвердили нашу космологическую картину.
Немного уточнен возраст Вселенной, теперь это 13,82 миллиарда лет (на 100 миллионов лет старше, чем считалось), получены косвенные подтверждения инфляционной теории (сразу после Большого взрыва Вселенная стремительно расширялась), скорректированы соотношения обычной (барионной) материи, темной материи и темной энергии – обычной материи вроде бы чуть больше, чем мы думали (но все же меньше 5 процентов), капельку больше и темной материи, а вот самой распространенной субстанции, темной энергии, немного меньше. Как и в случае с БАК, ученым хотелось получить не подтверждения имеющихся теорий, а какой-нибудь непонятный сюрприз, чтобы было над чем подумать. Кое-что в новой фотографии младенца специалистов смущает, но в целом он вполне соответствует ожиданиям. Изучение реликтового излучения остается практически единственным прямым способом фактически проверять наши теории о том, как возникла наша Вселенная.

4) Геном редактируют побуквенно.

В январе мы узнали о новом, быстром и точном методе редактирования генома человека. Он получил название CRISPR и основан на иммунной системе бактерий, которую последние используют, чтобы защищаться от вирусов. Система способна находить и исправлять мутации в человеческой ДНК и теоретически может дать нам возможность бороться с такими неизлечимыми генетически-обусловленными болезнями, как муковисцидоз, серповидно-клеточная анемия. Хочется верить, что на этот раз все получится: генная терапия уже слишком долго остается всего лишь “многообещающей”.

5) Бесконечность сокращена до 576.

Весь год захватывающие события происходили в мире простых близнецов. Простые близнецы – это пара простых чисел, отличающихся друг от друга на 2. Например, 1 и 3, 5 и 7, 17 и 19. Или вот еще 881 и 883. Есть и покрупнее: самые большие известные на сегодняшний день простые близнецы имеют в своей записи по 58711 цифр. Это не укладывается в голове, но мы до сих пор не знаем, конечно ли число простых близнецов. Пока эта задача не поддается, математики пробуют несколько ослабить условия. В мае китайскому математику Цзитану Чжану удалось доказать, что число пар простых чисел, отличающихся друг от друга на 70 миллионов (это вместо 2) бесконечно.
С тех пор посыпались новые результаты: 70 миллионов были сокращены до 60 миллионов, потом до 60 тысяч (в тысячу раз), потом до 5 тысяч. Последний результат, полученный в ноябре: число пар простых чисел, лежащих в пределах 576, бесконечно. 576 – это уже не 70 миллионов, но еще далеко не вожделенная двойка. Но учитывая, как быстро улучшалась эта оценка, решение гипотезы о простых близнецах не за горами. Как бы ни усложнялась математика, в ней остается место для просто формулируемых и при этом чрезвычайно сложных задач.

6) Обама запустил “МОЗГ”.

По итогам этого года не осталось сомнений, что главным предметом научного интереса становится человеческий мозг. В апреле президент США Барак Обама объявил о запуске проекта BRAIN Initiative (как принято у американцев, “BRAIN” – это не только мозг, но и аббревиатура, расшифровывающаяся как “изучение мозга через продвинутые инновационные нейротехнологии"). В течение 10 лет ученые получат 300 миллионов долларов на то, чтобы создать подробную карту человеческого мозга, учитывающую каждый нейрон. Почти не сомневаюсь, что им это удастся, дела в нейронауках делаются сейчас очень быстро. Кстати, в октябре собственный крупный проект изучения мозга запустили и в Европе, он получил название Human Brain Project и посвящен моделированию происходящих в мозге процессов на суперкомпьютерах.
Среди прорывов этого года можно упомянуть, например, вот что: исследователи научились делать ткани мозга прозрачными. Раньше, для того чтобы изучать физиологическое строение мозга, его приходилось мелко шинковать на тонкие слои (как это было сделано, например, с мозгом В.И. Ленина), теперь же технология CLARITY позволяет удалять из мозга лишние жиры и рассматривать его целиком в трех измерениях. Делается это, правда, все равно после смерти подопытных. Речь, разумеется, о мышах.

7) Корни генеалогического дерева распутываются.

Много нового за этот год мы узнали про наших предков. Самая старая из раскодированных на сегодняшний день ДНК предков человека была взята из останков, найденных в испанской пещере. Исследования показали, что этот вид вымерших людей был ближе к Денисовским людям, встречавшимся в основном на территории Сибири, чем к распространенным в Европе неандертальцам. Другое событие: найденные в районе Дманиси в Грузии останки, которые ранее было принято относить к отдельному виду Грузинских людей, оказались принадлежащими подвиду Человека прямоходящего. Общий тренд: проникновение в науку тонких исследовательских инструментов, в первую очередь генетических, отражается в выстраивании все более подробной картины нашей эволюции.

8) Поиски марсиан продолжаются.

Вопрос о том, есть ли жизнь на Марсе, можно считать практически однозначно решенным, ее там наверняка нет. Но есть другой и тоже очень важный вопрос: была ли жизнь на Марсе, и именно для поиска ответа на него в 2012 году на Красную планету высадился аппарат Curiosity.
Данные, собранные Curiosity в этом году, показали, что на Марсе существовало крупное пресноводное озеро, которое могло быть подходящей средой для существования жизни по крайней мере в микробной форме. Итак, про жизнь на Марсе мы на сегодняшний день можем сказать вот что: “Она там вполне могла быть”. Правда, около 3 миллиардов лет назад.

9) Климат: индюк думал, что купается, пока вода не закипела.

Потепление климата – наиболее реальная глобальная угроза для человечества. Хотя то, что процесс изменения климата вовсю идет и связано это именно с человеческой деятельностью, можно считать убедительно доказанным, в мире остается полно скептиков, которые видят в обсуждении глобального потепления в лучшем случае алармизм, а в худшем – конспирологический заговор. Пока суд да дело, выяснилось, что начиная с 90-х годов прошлого века потепление средней температуры земной поверхности замедляется. Казалось бы, повод для оптимизма и ответный удар скептиков, но нет: одновременно с этим быстро разогревается (в 15 раз быстрее, чем в предыдущие 10 000 лет) вода в глубине океанов.


10) Циничная правда.

Главное достижение российской науки за 2013 год: вопреки всему, она жива.

Радио Свобода