Введение
Подошёл к концу 2024 год, и традиционный рейтинг десяти научных достижений года представляет нам впечатляющую картину прогресса в различных областях науки. В этом году человечество может похвастаться открытием самого яркого объекта в наблюдаемой Вселенной, обнаружением древнейшего произведения искусства, созданием сверхбыстрого квантового процессора и запуском самой тяжёлой ракеты. Рассмотрим подробнее каждое из этих замечательных достижений, двигаясь от десятого места к первому.
10 место: Зрение у растений
Необычное открытие, связанное со зрением у растений, попало в поле зрения Шнобелевской премии 2024 года (она же Игнобелевская - пародийная научная премия, вручаемая за достижения, которые "сначала заставляют засмеяться, а потом задуматься").
Объектом исследования стала лиана бобоки, произрастающая в умеренном поясе Чили и Аргентины. Ещё более десяти лет назад ботаники заметили, что эта лиана обладает удивительной способностью: она подстраивает форму своих листьев так, чтобы они были похожи на листву растений-хозяев, на которые она взбирается. Такая мимикрия может служить для маскировки от листоядных животных.
Долгое время механизм этого явления оставался загадкой. Учёные выдвигали различные предположения: от летучих выделений растения-опоры, которые влияют на форму листьев лианы, до заражения общими микробами или даже прямого заимствования генетической информации.
Лауреаты Шнобелевской премии 2024 года пошли дальше в своих экспериментах - они заставили лиану виться по пластиковым искусственным растениям, форм которых в природе не существует. И результат оказался поразительным: морфологический анализ листьев показал, что лиана всё равно имитировала форму искусственных листьев.
Поскольку в пластиковых растениях отсутствуют ДНК, летучие выделения или микробы, исследователи пришли к выводу, что лиана должна каким-то образом визуально воспринимать форму предметов - иметь некое примитивное "зрение". Эта гипотеза восходит к началу XX века, когда учёный Хаберландт предположил, что некоторые клетки растений могут работать как оптические линзы, формировать примитивное изображение и передавать сигнал в точки роста растения.
Шнобелевский комитет отметил это исследование, поскольку точный механизм растительного "зрения" всё ещё остаётся без окончательного ответа, а эксперимент требует более масштабного повторения.
9 место: Прорывы в искусственном интеллекте
В 2024 году наблюдалось полное признание искусственного интеллекта в большой науке. Сразу две Нобелевские премии были присуждены за разработки в этой области: по физике - за методы машинного обучения, а по химии - за практическое применение нейросети AlphaFold 2, которая смогла предсказать структуру практически всех 200 миллионов белков, идентифицированных учёными, что имеет огромное значение для развития фармацевтики, медицины и биологии.
Собственные впечатляющие разработки 2024 года включают создание DeepMind Alpha Geometry 2 - программы, которая решает задачи по евклидовой геометрии на уровне серебряного медалиста международных олимпиад. Причём программа воспринимает задачи, сформулированные на естественном языке.
Большие языковые модели, построенные по технологии GPT, стали гораздо точнее в обработке запросов из области точных наук, например, научились почти без ошибок решать химические уравнения.
Ещё одним значимым трендом года стало широкое применение систем искусственного интеллекта в робототехнике. Особенно отмечаются разработки китайских исследователей, создающих антропоморфные робототехнические системы, которые быстро бегают, стабильны и хорошо выполняют различные операции. Для таких роботов разрабатываются нейросетевые модели, позволяющие им понимать инструкции и выполнять сложные действия.
Одновременно с прогрессом возникла необходимость регулирования использования ИИ. В марте 2024 года Евросоюз принял Закон об искусственном интеллекте, который запрещает неизбирательную идентификацию, дискриминирующее использование ИИ в медицине, применение искусственного интеллекта для определения кредитоспособности человека и принятия решений о найме или увольнении работников без надлежащего контроля.
Серьёзное внимание также уделяется проблемам интеллектуальной собственности, особенно в сфере генеративного искусственного интеллекта. Возникла этическая проблема: художники годами разрабатывают свой уникальный стиль, а генеративные модели могут мгновенно создавать сотни изображений, имитирующих этот стиль.
8 место: Посадка самой тяжёлой ракеты Starship
13 октября 2024 года космическая корпорация SpaceX достигла исторического рубежа: впервые успешно посадила на стартовую площадку первую ступень самой тяжёлой на сегодняшний день ракеты Starship Super Heavy. После отправки второй ступени с полезной нагрузкой за пределы атмосферы, 180-тонная конструкция отделилась на высоте 70 километров, повторно запустила три из тридцати трёх своих двигателей Raptor и мягко опустилась в "объятия" башни-манипулятора (прозванной "мехазиллой").
Это инженерное достижение имеет огромное значение для развития космонавтики. Starship проектировалась как многоразовый ракетный ускоритель, и теперь это дорогостоящее устройство может быть достаточно быстро подготовлено для повторного использования. Благодаря этому снизится стоимость и увеличится частота стартов сверхтяжёлой ракеты.
Носитель Starship разрабатывался не только для доставки больших грузов на околоземную орбиту, но и для запуска межпланетных экспедиций, прежде всего к Луне и Марсу. Основатель SpaceX, Илон Маск, давно говорит о своей мечте колонизировать Красную планету.
Однако возникает вопрос о рациональности использования такого инструмента для пилотируемых полётов к другим планетам. Критики отмечают, что средства, направленные на обеспечение пилотируемых экспедиций, могли бы быть эффективнее использованы для разработки роботизированных исследовательских аппаратов, изучающих планеты, астероиды и кометы всей Солнечной системы.
Обеспечение жизнеспособности человека в дальних космических экспедициях и изучение возможностей человеческого организма в космосе - сами по себе интересные научные задачи, но они имеют мало общего с реальными задачами исследования Солнечной системы. Для современных роботизированных устройств люди в космосе не являются конкурентами по эффективности исследований.
Более того, существуют серьезные аргументы против отправки людей на Марс с точки зрения астробиологии. Марс потенциально может содержать признаки внеземной жизни, и присутствие земных микроорганизмов, неизбежно сопровождающих человека, может загрязнить этот уникальный мир и затруднить поиски марсианской жизни. Мы уже "заразили" Луну земными микроорганизмами, и теперь поиски аборигенной лунной жизни крайне затруднены.
Недавние миссии к астероидам (японский зонд "Хаябуса-2") показали, что даже при тщательных мерах предосторожности земные микроорганизмы могут загрязнять образцы, доставленные с этих космических тел.
С другой стороны, тяжёлая многоразовая ракета может быть эффективно использована для заброски на Марс многофункциональных автоматических устройств. Особенно перспективным направлением исследований считается изучение марсианских пещер, где условия для жизни могут быть более благоприятными из-за защиты от радиации. Однако для этого требуется разработка специализированных роботов-спелеологов, способных проникать в марсианские подземелья.
7 место: Прорыв в профилактике ВИЧ
Новое профилактическое лекарство, предотвращающее заражение вирусом иммунодефицита человека, показало стопроцентную эффективность на третьей фазе клинических испытаний в Южной Африке и Уганде. В исследовании участвовало 5000 здоровых женщин в возрасте от 16 до 25 лет. Из 2000 женщин, принимавших новый препарат, ни одна не заразилась ВИЧ в течение года, в то время как в контрольных группах, принимавших другие препараты, обнаружились десятки случаев заражения.
Несмотря на впечатляющие результаты, говорить о полной победе над вирусом иммунодефицита пока рано. Новый препарат является не вакциной, обеспечивающей пожизненный иммунитет, а профилактическим средством, которое нужно принимать регулярно. Для людей, живущих в районах с высоким риском заражения ВИЧ, потребуются инъекции каждые шесть месяцев.
Серьёзной проблемой остаётся стоимость терапии: разработчики оценивают её примерно в 30-40 тысяч долларов. Хотя цена, вероятно, снизится при массовом производстве, препарат всё равно останется малодоступным для жителей стран "третьего мира", где эпидемия ВИЧ наиболее распространена.
Кроме того, сам подход к защите организма от ВИЧ, который использован в новом препарате (моноклональные антитела), не может гарантировать стопроцентную эффективность в долгосрочной перспективе. Вирусы, особенно ВИЧ, хорошо приспосабливаются к противовирусным средствам и быстро эволюционируют, обходя защитные механизмы.
Важно также отметить, что новый профилактический препарат не поможет людям, уже инфицированным ВИЧ. Поскольку вирус иммунодефицита относится к семейству ретровирусов, встраивающихся в хромосомы человека, полностью избавиться от него чрезвычайно сложно.
Специалисты утверждают, что для успешной борьбы с ВИЧ необходимо комплексное применение различных методов: антиретровирусной терапии для заражённых, новых профилактических средств и вакцин, которые уже созданы, но ещё клинически не используются. Главной проблемой остаётся отсутствие единой международной программы борьбы с ВИЧ, в то время как с пандемией можно справиться только в планетарном масштабе.
6 место: Квантовый процессор Google
Новый квантовый процессор Google под названием "Уиллоу" (Willow, "Ива") за 5 минут произвёл эталонные вычисления, на которые у современного суперкомпьютера ушли бы 10 септиллионов лет, что в квадриллион раз больше возраста Вселенной. Об этом достижении 9 декабря 2024 года сообщил в своём блоге руководитель квантового подразделения Google Хартмут Невен.
Несмотря на впечатляющие результаты, сам Невен высказывается довольно осторожно, говоря, что это значительный шаг на пути к коммерчески значимым приложениям, но не окончательное решение всех проблем квантовых вычислений.
Google не впервые заявляет о достижении "квантового превосходства". Ещё в 2019 году компания продемонстрировала первый квантовый процессор, превзошедший классический компьютер, хотя и на узкоспециализированной задаче, не имеющей практической ценности.
Проблема нового достижения в том, что эталонная задача, на которой тестировался "Уиллоу", основана на переборе случайных последовательностей со случайными величинами. Квантовые компьютеры особенно эффективны в работе с такими задачами, но этот искусственный тест не предполагает осмысленного практического применения.
Тем не менее, важным результатом стало то, что процессор показал способность исправлять собственные ошибки и потенциально подлежит масштабированию. Значительных успехов в коррекции ошибок квантовых вычислений в 2024 году добились не только Google, но и IBM. Обе компании работают над созданием наборов кубитов, которые будут менее подвержены "шуму" (квантовым ошибкам), чем их предшественники.
Прогресс в этой области есть, но он скорее количественный, чем качественный. По оценкам экспертов, радикальный прорыв, который приведёт квантовые вычисления к широкому практическому применению, можно ожидать не ранее 2027-2028 годов, если текущие темпы развития сохранятся.
В 2024 году группа учёных из Шанхая объявила, что взломала несколько теоретических алгоритмов шифрования, используя квантовый вычислитель канадской компании D-Wave. Однако эксперты отмечают, что с реальными современными криптографическими системами таким способом справиться невозможно. Вопрос о том, насколько "квантовыми" являются устройства D-Wave, остаётся дискуссионным в научном сообществе.
Текущие результаты показывают, что в ближайшие 5-10 лет наиболее перспективными будут гибридные решения – частично квантовые устройства, которые практически хорошо работают, а не полностью квантовые системы. Квантовое будущее в 2024 году приблизилось, но называть его наступившим пока рано.
5 место: Древнейшие микроорганизмы на Земле
Живые микробы были обнаружены при бурении скважины глубиной 2,5 километра в Бушвельдском магматическом комплексе в Южной Африке. Эти породы имеют возраст более 2 миллиардов лет. Исследователи полагают, что вскоре после извержения в лавовых трещинах образовались глинистые прослойки, в которые заселились микроорганизмы, и всю дальнейшую земную историю они провели в изолированном состоянии.
Нет полной уверенности, что обнаруженные клетки имеют индивидуальный возраст в миллиарды лет – возможно, они делились и отмирали, хотя и очень редко. Главное значение открытия в том, что эти колонии микроорганизмов около 2 миллиардов лет не соприкасались ни с какими другими живыми сообществами на Земле.
Важно отметить, что все микроорганизмы на Земле, даже самые древние, являются современными в эволюционном смысле. Даже те, что ближе всего к корню эволюционного древа, продолжали эволюционировать с различной скоростью.
Молекулярные биологи задались целью реконструировать, каким мог быть древнейший организм – последний универсальный общий предок (LUCA). По результатам исследований, это был, скорее всего, термофильный анаэробный ацетоген – микроорганизм, обитающий в бескислородных восстановительных условиях и использующий для жизни реакцию водорода с углекислым газом, образуя ацетат.
Из привычных нам веществ таким организмам для жизни нужна только вода, а для процесса дыхания они используют особые химические реакции, например, восстанавливают серу до сероводорода или трёхвалентное железо до двухвалентного.
Поиски мест, в которых могли бы обитать микробы, подобные общему предку, продолжаются. Среди таких локаций - минеральные источники. Российские микробиологи несколько лет проводили исследования в Ессентуках и в 2024 году опубликовали интригующие результаты. Особенность этих источников в том, что их воды напорные, поступающие из древнего протерозойского фундамента, без смешения с поверхностными водами.
Обнаруженное там микробное сообщество на 85-90% состоит из одного вида, что само по себе необычно. Этот микроорганизм, Syncobacterium autotrophicum, оказался единственным на сегодняшний день известным автотрофным ацетогеном, обладающим всеми свойствами, предполагаемыми для последнего общего предка.
Хотя эти бактерии обитают в геологически более молодых породах, чем южноафриканские микробы, они существуют в условиях, очень близких к тем, которые были на нашей планете во времена последнего общего предка. Отличие состоит в том, что ессентукское сообщество не запечатано в магматической породе, как южноафриканские микробы.
Такие исследования особенно важны для астробиологии, поскольку именно в подобном виде – запечатанными в древних породах – могут существовать микроорганизмы под поверхностью Марса, который 2 миллиарда лет назад мог быть вполне пригоден для жизни.
4 место: Рекордно высокие температуры и изменение климата
21 июля 2024 года была зафиксирована самая высокая среднесуточная глобальная температура за всю историю наблюдений – 17,9 градуса Цельсия. Это событие подтверждает, что климат не просто меняется, а меняется стремительно и непредсказуемо.
Погодные условия на планете становятся всё более разбалансированными. Температура – это мера энергии, и дополнительная энергия, закачиваемая в глобальную климатическую систему, распределяется неравномерно, создавая экстремальные погодные явления в различных регионах мира.
В 2015 году было принято Парижское соглашение по климату, согласно которому страны обязались приложить усилия, чтобы ограничить рост мировой температуры 1,5 градусами Цельсия. Однако в 2024 году этот пороговый уровень был превышен.
Особенностью 2024 года стало то, что несколько тропических ураганов в активном состоянии достигали Европы. Обычно регион тропических ураганов ограничивается Карибским бассейном и побережьем США, но в этом году они доходили до Европы, сохраняя свои опасные свойства. Например, ураган Кирк в форме тропического шторма прошел через Францию, Нидерланды и даже затронул Санкт-Петербург.
Особенно тревожным признаком является изменение формы фундаментальных статистических данных по климату. Обычно результаты природных процессов распределяются по гауссиане (нормальному распределению), и экстремальные события располагаются на её "хвостах", имея очень малую вероятность. В последнее время эти "хвосты" стали значительно длиннее.
Редкие экстремальные события, такие как супертайфуны, остаются малочисленными в общей статистике, но их вероятность заметно возросла. Если раньше ими можно было пренебречь, то теперь они становятся значимым фактором, влияющим на жизнь людей.
В России климатические изменения проявляются в том, что каждый год жара и засуха вызывают масштабные пожары в Сибири. С ливнями, напоминающими тропические, не справляются коммунальные службы и дренажные системы городов. В начале июля 2024 года по всей Центральной России пронёсся разрушительный ураган, ломавший деревья и срывавший крыши. В Москве ему даже присвоили имя "Архан", что нетипично для российской метеорологической практики.
Весенние ураганы стали климатической нормой для Москвы около 10 лет назад, а недавно нормой стали и осенние ураганы. Тот факт, что такие явления происходят на широте крупнейшего российского мегаполиса, вызывает серьёзную обеспокоенность.
Глобальные методы борьбы с изменением климата, такие как распыление особых аэрозолей в стратосфере, пока представляются фантастическими. Однако в ближайшие годы может наступить момент, когда человечеству придётся прибегнуть к радикальным решениям.
3 место: Древнейшее произведение искусства
Большая рыжая свинья в окружении трёх человекоподобных фигур, нарисованная в пещере на индонезийском острове Сулавеси 51,2 тысячи лет назад, была признана древнейшим произведением искусства на нашей планете. Новые методы датировки, применённые в 2024 году, позволили установить возраст этого изображения, что стало сенсацией сразу в нескольких отношениях.
Особенно удивительно то, что на юго-восточной оконечности Евразии обнаружены пещерные изображения, которые ранее считались исключительной особенностью высокой культуры эпохи верхнего палеолита в Европе. Столь ранние датировки вызывают изумление, хотя требуют осторожной интерпретации из-за сложности методов определения возраста.
Рисунок сильно пострадал от времени. На общем фото фигуры свиньи и человекообразные силуэты трудно разобрать, они становятся понятны только на детальных прорисовках. Анализ кальцитовых натёков, частично покрывающих изображение, позволил учёным установить верхнюю границу времени появления рисунка. Исследователи применили метод лазерной абляции, при котором натёки испаряются тончайшими слоями, а по содержанию в них радиоактивных изотопов определяется возраст. Таким образом, свинья могла быть нарисована и раньше, а 51 тысяча лет – это минимальный возраст изображения.
С точки зрения схемы расселения человека разумного, юго-восток Азии, включая Индонезию, был заселён Homo sapiens достаточно давно. От момента появления там людей до их дальнейшего продвижения в Австралию (которую они заселили примерно 65-70 тысяч лет назад) прошло не менее 10 тысяч лет. Однако до современных методов датирования не было свидетельств столь раннего развития пещерного искусства в этом регионе.
Удивительно и качество древнейшего рисунка – оно настолько высоко, что позволило палеозоологам с лёгкостью определить вид изображённого животного. Это целебесская свинья (Babyrousa), которая хорошо идентифицируется благодаря характерным наростам вдоль черепа. Реалистично изображены голова, морда и копыта свиньи.
Особый интерес вызывают человекообразные фигуры вокруг свиньи. При внимательном рассмотрении прорисовок видно, что у антропоморфной фигуры H1 изображена голова косули с рожками. Это позволяет предположить, что это не просто охотники, а мифологические существа, отражающие религиозные представления наших предков.
Исследователи считают, что изображение представляет собой не сцену охоты, а иллюстрацию к определённым моментам мифологического повествования. Подобные мифологические сюжеты известны как в европейском, так и в азиатском пещерном искусстве.
На Сулавеси обнаружено несколько подобных изображений, и данное просто датировано как самое древнее. Раньше считалось, что пещерное искусство характерно только для европейского континента, но теперь выясняется, что большая концентрация древних рисунков находится и на Сулавеси. Это, вероятно, связано с тем, что эти карстовые пещеры долгое время не привлекали внимания исследователей, хотя были известны с 1950-х годов.
Хотя расшифровать полное содержание верований палеолитических людей на Сулавеси 51 тысячу лет назад пока невозможно (как невозможно по нескольким храмовым фрескам восстановить всё содержание христианской религии), само открытие даёт важную информацию об истории развития человеческой культуры.
2 место: Самый яркий объект во Вселенной
Квазар J052943, расположенный в южном созвездии Живописца, был признан самым ярким и быстро растущим объектом в наблюдаемой Вселенной. При массе в 17 миллиардов солнечных, он светит как 500 триллионов солнц и поглощает примерно одну солнечную массу вещества в сутки.
Квазары – это сверхмассивные чёрные дыры в ядрах молодых галактик. Они активно поглощают окружающее вещество, которое, падая в дыру, закручивается в аккреционный диск, чрезвычайно раскаляется и порождает ярчайшее излучение в разных диапазонах электромагнитного спектра.
Свет от этого квазара добирался до нашей планеты 12 миллиардов лет. Это означает, что мы видим его таким, каким он был в очень ранней Вселенной – после Большого взрыва прошло всего около 1,7-1,8 миллиарда лет.
Данное открытие вписывается в тенденцию последних лет: обнаружение очень массивных чёрных дыр на очень ранних стадиях развития Вселенной. Это ставит перед астрофизикой серьёзную проблему, поскольку традиционные механизмы формирования сверхмассивных чёрных дыр не могут объяснить их существование в столь раннюю эпоху.
В стандартной космологической модели предусматривается неспешная сборка галактик в ранней Вселенной, и такие объекты, как обнаруженный квазар, в эту схему не укладываются. Миллиард лет – сравнительно небольшой срок для астрономии, и за такое время невозможно сформировать чёрную дыру столь гигантских размеров обычным путём.
Это заставляет учёных рассматривать альтернативные гипотезы, например, предположение о том, что гигантские чёрные дыры существовали с самого начала – с момента рождения Вселенной. Такую идею первичных чёрных дыр предложили ещё в 1966 году советские физики Яков Зельдович и Игорь Новиков. До сих пор первичные чёрные дыры считались гипотетическими объектами, но, возможно, благодаря исследованию таких космических монстров, как квазар J052943, теоретические предположения советских учёных получат подтверждение.
Интересно отметить, что этот квазар был обнаружен ещё в 2022 году космической обсерваторией Gaia, но тогда его приняли за не очень далёкую крупную звезду нашей галактики – настолько ярким был этот небесный объект. Лишь в 2024 году с помощью Очень Большого Телескопа (Very Large Telescope) в высокогорной чилийской пустыне Атакама удалось установить, что это гигантский квазар, находящийся на расстоянии миллиардов световых лет от нас.
Это открытие особенно важно для наземной астрономии, которая продолжает играть значимую роль в изучении Вселенной даже в эпоху космических телескопов. Система из четырёх телескопов VLT, каждый из которых снабжён дополнительными инструментами, позволяет собирать свет в одно место, усиливая сигнал и обеспечивая возможность исследовать чрезвычайно удалённые объекты.
1 место: Ядерные часы – революция в навигации и науке
Первое место в рейтинге научных достижений 2024 года занимает создание прототипа ядерных часов – устройства, которое может стать надёжным навигатором по всей планете без использования спутников, инструментом для поиска тёмной материи, средством гравитационной разведки полезных ископаемых и аппаратом для проверки фундаментальных физических констант.
Ядерные часы не следует путать с атомными часами, с помощью которых сейчас определен эталон секунды. Новые часы будут минимум в 100 000 раз точнее существующих. Для представления этой точности можно сказать, что если бы такие сверхточные часы были запущены в момент Большого взрыва (около 13,8 миллиарда лет назад), то к настоящему времени они отстали бы всего на одну миллисекунду.
В 2024 году учёные определили, на какой частоте должен работать лазер в самых точных часах во Вселенной. Эти часы будут поддерживать свою точность с помощью низкоэнергетических переходов в ядрах атомов, а не в электронных оболочках, как в существующих атомных часах.
Согласно общей теории относительности, гравитация меняет ход времени. Часы, расположенные ближе к массивному объекту (планете, звезде или чёрной дыре), идут медленнее по сравнению с часами, находящимися дальше от объекта. Это не сбой механизма часов – само время вблизи массивного объекта течёт медленнее.
Ядерные часы смогут регистрировать эту разницу при изменении высоты всего на 1 миллиметр у поверхности Земли. Поскольку гравитационное поле нашей планеты на таких малых масштабах очень неоднородно, с помощью этих часов можно будет построить точную гравитационную карту земного шара, которая позволит путешествовать практически "вслепую", не полагаясь на спутниковые системы навигации.
Современные системы глобальной спутниковой навигации имеют ряд ограничений: требуется прямая видимость минимум четырёх спутников, работа системы зависит от погодных условий. Гравитационная навигация от этих факторов не зависит – всё определяется точностью, с которой мы можем измерять гравитационный потенциал.
С помощью точных измерений неоднородности земного притяжения также можно будет проводить гравитационную разведку полезных ископаемых, поскольку месторождения имеют большую плотность, чем окружающие породы, и создают характерные гравитационные аномалии. Возможны и военные применения – например, обнаружение подводных лодок в океане по создаваемым ими гравитационным возмущениям.
Ядерные часы будут гораздо более компактными и мобильными, чем существующие атомные часы, и намного меньше подвержены влиянию внешних полей. Если современные переносимые стандарты частоты водородного типа требуют специальных мер для экранирования от внешних воздействий (электромагнитных полей, излучения чёрного тела и т.д.), то ядерные часы будут удобны для использования в самых сложных условиях.
Невозможно переоценить ценность таких приборов для фундаментальной науки. У теоретиков давно существует гипотеза, что мировые константы, такие как скорость света в вакууме или постоянная Планка, могут быть не абсолютно постоянными, а немного меняться во времени и пространстве. Это можно будет проверить с помощью ядерных часов.
Кроме того, эти устройства могут помочь в поисках загадочной тёмной материи, на которую, по расчётам, приходится около 5/6 всего вещества во Вселенной. Среди моделей тёмной материи есть гипотеза о существовании аксионов – очень лёгких элементарных частиц, которые не взаимодействуют с электронами, но взаимодействуют с протонами и нейтронами. Если Земля влетает в поле, занятое тёмной материей в виде аксионов, ядра атомов начнут с ними взаимодействовать, что приведёт к изменению хода ядерных часов, в то время как электронные (атомные) часы продолжат идти с прежней скоростью.
Реализация компактных ядерных часов на основе изотопа тория-229 для решения всех этих задач – это уже перспектива наступившего 2025 года, который обещает быть не менее богатым на научные открытия и технологические прорывы.
Заключение
2024 год принёс человечеству множество выдающихся научных достижений в самых разных областях: от астрономии и физики до биологии и климатологии. Некоторые из этих открытий имеют фундаментальное значение для нашего понимания Вселенной и жизни, другие предлагают практические решения актуальных проблем человечества.
Особенно значимыми стали достижения в области навигации и точных измерений (ядерные часы), астрофизики (открытие мощнейшего квазара), археологии (древнейшее искусство), климатологии (фиксация рекордных температур), микробиологии (обнаружение древнейших живых организмов), квантовых вычислений (процессор "Уиллоу"), медицины (новые методы профилактики ВИЧ), космонавтики (многоразовая сверхтяжёлая ракета), искусственного интеллекта и даже ботаники (зрение у растений).
На протяжении всего 2025 года наука продолжит движение вперёд, открывая новые тайны природы и предлагая инновационные решения для улучшения жизни людей. Многие из достижений 2024 года станут трамплином для следующих прорывов, которые, возможно, изменят нашу жизнь самым непредсказуемым образом.