Світла сторона сили: 5 наукових відкриттів лютого


Світла сторона сили: 5 наукових відкриттів лютого

Головною й найбільш обговорюваною науковою новиною минулого місяця стало виявлення гравітаційних хвиль, про які говорив ще Ейнштейн. Однак цим відкриттям вчені не обмежилися. Нові відомості про Всесвіт вони отримали за допомогою створених на комп’ютері моделей і знімків телескопа «Хаббл». Досліджуючи космос, вчені не забувають і про людину: на Землі вони вивчають властивості людської пам’яті й не залишають надій знайти ліки від раку.

Вченим вдалося переписати пам’ять мишей

Нова технологія під назвою «оптогенетики» обіцяє в майбутньому дозволити змінювати пам’ять живих істот. Дослідження можливостей технології провели вчені з Оксфордського університету. Технологія працює так: у мозок живої істоти вводять світлопроводи, які використовуються для контролю над мозком. Потім деякі клітини генетично модифікують так, щоб вони реагували на світло певної частоти. Це дозволяє точково впливати на роботу мозку.

Оптогенетика є вельми перспективною технологією, і вчені вже зуміли використати її для ефективного впливу на поведінку мишей. Групі гризунів дозволили «гуляти» у двох зонах: з доступним кокаїном і без нього. Кожного разу миші, отримуючи вибір, вирушали туди, де, за їхніми спогадами, можна було роздобути кокаїн.

Водночас дослідники помітили, які саме нейрони «запалюються» під час здійснення вибору, і модифікували їх для того, щоб ті почали виробляти фоточутливі протеїни. Наступного разу, коли миші прийшли гуляти в кокаїнову зону, вчені за допомогою оптики заглушили нейрони, пов’язані з приємними спогадами від відвідин цього місця. У наступних експериментах миші втратили інтерес до зон, де можна знайти кокаїн.

Використання Т-клітин дозволило домогтися ремісії у смертельно хворих пацієнтів

Т-клітини – це так звані «живі ліки». Пацієнту вводять його ж антитіла, які зазнали обробки й отримали рецептори певних ракових клітин. Нещодавно проведене дослідження показало: у 33 із 35 пацієнтів із термінальною стадією раку крові почалася ремісія після лікування з використанням Т-клітин. В інших групах результативність сягала 80%.

Поки Т-клітини розглядаються як варіант лікування тільки на останніх стадіях хвороби, коли хіміотерапія й опромінення вже не допомагають. Виною тому – надзвичайно сильні побічні ефекти, які в деяких випадках призводили до смерті пацієнтів. У деяких пацієнтів з’являвся синдром викиду цитокінів, а також перевантаження захисних клітин. Але, на думку Стенлі Ріддел із Дослідницького центру раку Фреда Хатчінсона у Вашингтоні, у майбутньому важкі побічні ефекти від Т-клітин можна буде мінімізувати.

Квантове світло допомагає створювати віртуальні мережі, непідвладні злому

Квантова комунікація обіцяє стати новим способом передавання даних, який неможливо буде зламати у принципі. Квантовий інтернет може базуватися на «квантовому світі» – передаванні окремих фотонів, які неможливо виміряти, не знищивши. Цій ідеї присвячена робота дослідників зі Стенфорда, опублікована в журналі Nature Photonics.

Квантове світло можуть випромінювати різноманітні сучасні лазери, але проблема полягає в тому, що водночас лазер випромінює ще і велику кількість «класичного» світла, у якому втрачається квантовий сигнал. Рішення дослідники знайшли в технології, відомій ще з часів епохи радіо у 1930-ті роки. Вчені пропонують визначити, на якій частоті є світловий шум. Потім необхідно додати ще один випромінювач, який створює світло на тій самій частоті, але з іншою фазою – так, щоб додаткові випромінювання накладалися на неквантове і глушили шум. Водночас раніше невидиме квантове світло проявиться. Команда вчених вже працює над прототипом, який має підтвердити їхню гіпотезу.

Серед квінтильйонів планет Земля може виявитися унікальною

Група вчених зі Швеції та США створила нову комп’ютерну модель Всесвіту, за допомогою якої довела, що Земля може бути набагато більш унікальною планетою, ніж традиційно вважають.

Дослідники ввели в комп’ютер усі відомі дані про закони існування й розвитку Всесвіту і змоделювали його гіпотетичний розвиток за 13,8 млрд років. У результаті програма видала приблизно 700 квінтильйонів (млн трлн) екзопланет. Водночас більшість із них виявилися значно старшими за Землю.

Якщо ця модель правильна, то у Всесвіті є набагато більше схожих на Землю планет – зараз вченим відомо приблизно 2000. Але оскільки всі вони старші за Землю, це означає, що якби на них могло зародитися життя, то воно б уже це зробило. І більше того, його форми пішли б уже значно далі в розвитку, ніж земні. Але оскільки людство досі не зустріло цих позаземних форм життя, вчені припустили, що їх, найімовірніше, не існує. А умови на Землі набагато унікальніші, ніж багато хто вважає.

Втім, оскільки вчені використовували тільки відомі дані, не виключено, що в майбутньому буде здійснено відкриття, котрі змінять цей прогноз.

У серці однієї з найяскравіших галактик «спить» чорна діра

На нещодавно опублікованих NASA знімках галактики NGC 4889, зроблених телескопом «Хаббл», вчені виявили величезну чорну діру. Її маса перевищує масу Сонця в 21 млрд раз, а діаметр горизонту подій – поверхні, силу гравітації якої не може подолати світло, – становить приблизно 130 млрд км, що у 15 разів більше за орбіту Нептуна навколо Сонця. Для порівняння – маса чорної діри, розташованої в центрі нашої галактики, за оцінками вчених, більша за масу Сонця в 4 млн разів.

Зараз виявлена чорна діра перебуває у стані спокою, й у просторі навколо неї формуються нові зірки. Однак коли вона діяла, її класифікували як квазар – небесне тіло, що випромінює величезну енергію. Виявлення діри саме у стадії спокою дозволить дослідникам отримати нові дані про квазари, досить погано вивчені об’єкти, а також про процеси їх формування на ранніх стадіях розвитку Всесвіту.

Андрій Свиридовський

  • i

    Якшо Ви помітили помилку, виділіть необхідну частину тексту й натисніть Ctrl+Enter, щоб повідомити про це нам.

Дивись також
Рейтинг популярності матеріалу «Світла сторона сили: 5 наукових відкриттів лютого» на Finance.ua - 2.8
В Контексті Finance.ua