Сейчас научные прорывы не переворачивают мир с ног на голову, как 100 лет назад. В XX веке придумали ЭКО, запустили в космос человека, описали теорию большого взрыва. Все это было сродни чуду. А что сегодня?
Кажется, что теперь ученые просто выпускают новые версии старых изобретений, но не создают ничего радикально нового. Например, автомобили, двигатели которых способны работать на электроэнергии и водороде вместо бензина. Но ведь сами по себе автомобили существуют давно.
Правда ли, что громкие научные открытия остались далеко в прошлом? Объясняют авторы научных каналов Дзена — Денис Юшин и Александр Дементьев.
В ХХ веке было много масштабных войн, которые стимулировали научный прогресс
Угроза уничтожения продвинула научную мысль далеко вперед. Впервые военная индустрия стала мощным катализатором научного прогресса во время Первой мировой войны. А когда наступила Вторая мировая и холодная война, эта связь только усилилась. Государства финансировали научные лаборатории, а ученые в сжатые сроки изобретали технологии, которые должны были повлиять на исход войны.
Александр Дементьев: «Прогресс в ядерной физике и квантовой механике был во многом связан с ожиданиями властей по созданию супероружия. Физики же занимались оружием постольку-поскольку — в своих лабораториях они в первую очередь изучали, как устроен микромир».
Советские инженеры придумали, как убрать вибрацию у самолетов, из-за которой они разлетались на части в воздухе. От этой вибрации воздушная техника ломалась с тех пор, как преодолела сверхзвуковой барьер. А астрофизики изобрели новый вид телескопов — менисковую оптическую систему, благодаря которой советская армия смогла наблюдать за объектами издалека. Через эти же телескопы ученые изучали звезды и планеты.
Научные сенсации — это не внезапность, а результат многолетних исследований
Раньше среди огромного неизведанного мира любой микроб казался великим открытием — наука развивалась с низкого старта. Теперь знаний гораздо больше, а мир — сложнее. Но человечество по-прежнему ждет таких открытий, которые могут сразу и в корне изменить нашу жизнь: вылечить неизлечимые болезни, продлить жизнь среднего человека до 150 лет.
На самом деле за большинством громких сенсаций стоят годы работы сотен людей, а «быстрые» открытия военных лет — просто стечение обстоятельств. Эйнштейн предсказал существование гравитационного поля в 1907 году, а подтверждение этому нашли только в 2020-м.
Денис Юшин: «Таких открытий не видно до тех пор, пока людям не покажут, как это применить на практике. Когда было изобретено электричество, никто его не воспринимал всерьез и не предполагал, насколько активную роль оно будет играть в нашей жизни».
Александр Дементьев: «Нельзя забывать о том, что наука развивается по накопительной. Например, в 1968 году открыли нейтронную звезду, и это совершило переворот в астрофизике. Но для этого нужно было открыть нейтрон в 1932 году, а еще раньше — электрон в 1897-м. Любому прорыву в науке предшествует серия других глобальных открытий».
В каждой области науки мы находимся на такой стадии, после которой непременно произойдет прорыв
Сегодня о мире известно гораздо больше, чем 100 лет назад, и вторую теорию большого взрыва уже не изобрести. Однако в XXI веке человечество столкнулось с проблемами, которые нужно решать здесь и сейчас, — глобальное потепление, нехватка ресурсов, эпидемии, надвигающийся продовольственный кризис. Возможно, решение этих проблем будет двигать научный прогресс к новым прорывам?
На Земле уже почти 8 миллиардов человек, и всех надо как-то кормить. Увеличить поголовье скота не получится, потому что людей становится больше, а масштабное сельское хозяйство отравляет воздух углекислым газом и оставляет после себя пустыню. Это сподвигло ученых на создание искусственного мяса. Впервые котлету из пробирки представили в 2013 году, а в 2020-м искусственное мясо уже мог купить любой желающий. Теперь предстоит удешевить этот продукт, чтобы он мог конкурировать с мясом животных.
Кроме того, человечество еще не научилось разумно распоряжаться природными ресурсами. Из-за этого леса, рудники и источники чистой пресной воды сильно истощены, а мы тонем в мусорном пластике. Наука бьется над созданием биоразлагаемых материалов и наноматериалов, которые при этом будут долговечнее, дешевле и экологичнее. С 2013 года одним из таких материалов стал графен. Из него делают оптику для камер, платы и чипы для гаджетов, а страны борются за приобретение патентов на новый способ использования графена.
В медицине тоже есть серьезные открытия. Например, в 2019 году на 3D-принтере было напечатано бьющееся сердце и человеческая кожа с порами и волосяными луковицами. Эта технология должна сильно продвинуть область хирургии и трансплантации в частности.
Денис Юшин: «И практически в каждой области науки мы сейчас находимся на такой стадии, после которой непременно произойдет прорыв. Все зависит от того, насколько активно будут заниматься той или иной областью, а государство и бизнес будут спонсировать эти направления исследований».
Что же дальше: пятая сила природы, прорывы в генетике и замороженный человек
Пятая сила природы. В ближайшем будущем интересно наблюдать за экспериментом Muon g-2, который проводится в лаборатории им. Энрико Ферми в США. Тут могут открыть пятую силу природы — новый вид взаимодействия. Наряду с силой тяжести, гравитацией, электромагнетизмом, сильным и слабым ядерным взаимодействиями. Это даст гигантский импульс всей современной физике.
Редактирование генов. Важные открытия ждут нас в генетике. Сейчас прогресс в этой области тормозится из-за этических вопросов. Технологии работы с геномом несовершенны, и вносить изменения в геном эмбрионов строжайше запрещено.
Однако чистота и точность инструментов по редактированию генома (CRISPR) с каждым годом растет, устраняются ошибки. И в какой-то момент нас ждет резкий скачок перехода количества в качество.
Жизнь до 150 лет. Ждем серию прорывов в вопросах долголетия. Например, интересны эксперименты по возвращению к жизни древних животных и растений, которые проводят в Институте физико-химических и биологических проблем почвоведения Российской академии наук в Пущино. Они помогут научиться замораживать и безопасно размораживать человека.
Узнайте больше о научных открытиях на канале специалиста в области физики материалов и аддитивных технологий Дениса Юшина Science & Future.
А на канале научного журналиста и стендап-комика Александра Дементьева «Популярная наука» есть не только серьезные исследования, но и юмористический монолог о современных ученых.
А какое открытие XXI века вам кажется самым значимым?