12. septembar 2010.

Gde se stiglo u otkrivanju sveta oko nas? Šta znamo a šta ne? Magazine "Time" je pokušao da da odgovor na to pitanje. Pred vama je izbor 10 najvažnijih naučnih dostignuća u prošloj, 2009. godini.

Izvor: Time.

1. Naš najstariji predak: „Ardi“

Reuters / Corbis

Kada pogledamo njene duge, elegantne prste, visinu koja meri oko 120 cm i glavu ne veću od bonobo majmuna, teško nam je da ne osetimo izvesnu bliskost sa malom Ardi, najstarijim ikada pronađenim kosturom pračoveka. Mukotrpno sklapana od više od 100 izlomljenih fosilnih delova otkrivenih u Etiopiji, ovaj ženski primerak Ardipithecus ramidus vrste (ili kraće Ardi), živela je pre 4,4 miliona godina i ostala nepoznata sve do 1992. godine kada su njeni prvi ostaci otkriveni.

Posle 17 godina istraživanja, tim naučnika predvođen Timom Vajtom (Tim D. White) sa univerziteta University of California, Berkeley, objavio je sveobuhvatnu analizu analizu Ardi u oktobru 2009. godine kroz seriju članaka u naučnom časopisu Science. Među objavama tima značajno je istaći da je Ardi bila iznenađujuće različita od šimpanza uprkos tome što ona predstavlja najranijeg poznatog potomka, poslednjeg poznatog zajedničkog pretka ljudi i šimpanza. Takođe, bila je sposobna da hoda na dve noge, iako je živela u šumskim oblastima, što je pronalazak koji umanjuje značaj prostranih stepa za evoluciju čovečijeg hoda koji danas poznajemo.

2. Ljudski epigenom: Dešifrovan

Nakon dešifrovanja ljudskog genoma pre skoro deset godina očekivalo se da je razumevanje svih ljudskih naslednih uticaja na vidiku. Međutim, ispostavilo se da su veze između gena i, recimo, bolesti, daleko komplikovanije nego što je iko zamišljao. Ono što je od tada promenilo granice našeg razumevanja je novi način izučavanja genetske signalizacije znan kao epigenetika, koji se bazira na tome da ponašanje gena može biti promenjeno uticajima okoline i da se te promene mogu preneti na buduće generacije. Tako da ljudi koji puše cigarete u svojoj mladosti, na primer, doživljavaju izvesne epigenetske promene, koje mogu povećati rizik da deca njihove dece dostignu pubertet ranije.

U oktobru 2009. godine, tim predvođen Džozefom Ekerom (Joseph Ecker) na institutu Salk Institute in La Jolla, California, proučavao je ljudsku kožu i matične ćelije sa ciljem da naprave prvu detaljnu mapu ljudskog epigenoma. Upoređujući istu sa epigenomima obolelih ćelija, naučnici će biti u mogućnosti da razumeju kako greške u epigenomu mogu dovesti do kancerogenih i drugih bolesti. Studija koja je objavljena u časopisu Nature, veliki je skok u potrazi genetičara za boljim razumevanjem tajanstvenog mehanizma prirode koji nas čini ovakvima kakvim jesmo.

3. Genetska terapija leči slepilo za boje

Neitz Laboratory

Moderna nauka već uveliko nudi načine da poboljšate vaše raspoloženje, libido, atletske performanse, nivo koncentracije, pa i opšte zdravlje, ali otkriće iz septembra 2009. godine nagoveštava da zaista revolucionarna poboljšanja ljudi mogu uskoro preći iz sveta naučne fantastike u stvarnost. Rezultati istraživanja koji se objavljeni u časopisu Nature tvrde da je tim oftamologa uspeo da ubrizga gene koji proizvode proteine za detekciju boje u oči 2 majmuna, koji su imali daltonizam, omogućivši ovim životinjama da po prvi put u životu vide crvenu i zelenu boju.

Rezultati su bili šokantni za većinu: „Mi smo tvrdili da je moguće, ali svaka osoba sa kojom sam pričao je apsolutno poricala takvu mogućnost“, izjavio je koautor studije Džej Nic (Jaz Neitz) sa univerziteta University of Washington. Ovo otkriće povećava verovatnoću za mogućnošću lečenja čitavog niza vizuelnih defekata u skorijoj budućnosti. Ovaj metod je sam po sebi namenjen prvenstveno lečenju, ali istraživanje dalje ostavlja predlog za primenu sličnih metoda i za poboljšanje čula u zdravim ljudima, što bi zaista revolucionarno moglo da promeni način na koji vidimo svet oko sebe.

4. Robot koji se bavi naukom

Po svim standardima, ovo je bilo elementarno otkriće: identfikacija uloge desetina gena u ćeliji kvasca. Međutim, ono što je učinilo ovaj pronalazak velikim probojem u nauci je neuobičajen oblik naučnika - robot. U aprilu 2009. godine „Adam“, mašina dizajnirana na univerzitetu Aberystwyth University in Wales, postao je prvi robotski sistem koji je samostalno došao do novog naučnog otkrića, praktično bez čovečije intelektualne pomoći. Roboti se odavno koriste u eksperimentima, njihova ogromna moć računanja je pomogla u modeliranju ljudskog genoma na primer, ali Adam je prvi robot koji je uspeo da izvede ceo naučni ciklus od hipoteze do eksperimenta, pa do reformulacije hipoteze, bez ikakve ljudske intervencije.

Nakon što se Adamov eksperiment pojavio u časopisu Science, pronalazač Ros King (Ross King) je u jednoj izjavi rekao da veštačka inteligencija ima skoro bezgraničan naučni potencijal i da će kompijuter jednog dana napraviti otkiće reda veličine Ajnštajnove specijalne teorije relativnosti. „Ne postoji ni jedan razlog zašto se to ne bi desilo“, izjavio je on. „Kompijuter je u stanju da odigra predivne šahovske poteze, a da to za tu mašinu nije ništa posebno. Sa moje tačke gledišta, ista stvar će da se desi i u nauci.“

5. Uzgoj tune na kopnu

U Australiji, u akvarijumu punom južne tune (Thunnus maccoyii), ribe cenjene po svom buterastom sašimi mesu, počeo je mrest i trajao je više od mesec dana. „Ljudi su govorili, to ne može da se izvede, ne može da se izvede“, rekao je Hagen Stehr (Hagen Stehr), osnivač australijske kompanije Clean Seas koja rukovodi objektom za uzgoj ribe. „Sada smo uspeli“. Naučnici veruju da je uzgajanje populacije ove veoma migrirajuće južne tune verovatno opalo za više od 90% od 1950-ih godina, jer su drugi počeli da uzgajaju i mreste Pacifičku tunu u kavezima u okeanu. Time što su „nagovorili“ poznato nemirnu južnu tunu da se razmnožava u akvarijumima na kopnu, Clean Seas će konačno ponovo povratiti kulturu uzgajanja ove vrste tune.

6. Voda na Mesecu

NASA

Na Mesecu se nalazi voda, nedvosmisleno su potvrdili naučnici u Novembru 2009. godine, i to galoni vode. Oktobra 2009. godine, NASA je koristila raketu da napravi rupu od oko 30 metara na Mesečevoj površini, nakon čega je pronađeno oko 100 litara vodene pare i leda u rezultujućim pukotinama. Neki naučnici tvrde da u kraterima Mesečevih polova može postojati dovoljna količina vode koja bi mogla da podrži buduće kolonije astronauta. Drugi kažu da bi ovaj led mogao sadržati značajne istorijske podatke o Sunčevom sistemu. NASA je izjavila da je prvi prioritet da se utvrdi odakle je voda došla i da se izmeri koliko je zapravo ima. U međuvremenu, ovo otkriće je imalo neposredan i dalekosežan uticaj među ostalima: ponovno buđenje starih očekivanja iz ’60-ih godina. U 2009. godini, Mesec, naš zapostavljeni sused u poslednje vreme, ponovo se vratio u centar pažnje nebeskih tela.

7. Rešena osnovna lema

Godine 1979. kanadsko-američki matematičar Robert Lenglends (Robert Langlands), razvio je ambicioznu, revolucionarnu teoriju koja je spajala dve grane matematike zvane teorija brojeva i teorija grupa. U zaslepljujućem nizu konjukcija i zaključaka, teorija je sadržala duboke simetrije povezane sa jednačinama koje uključuju cele brojeve, izlažući ono što je poznato kao Lenglendsov program. Lenglends je znao da će podvig dokazivanja pretpostavki koje drže njegovu teoriju biti posao generacija. Međutim, on je bio ubeđen da je odskočna daska teorije, nazvana „fundamentalna lema“, zasigurno jasna za dokazivanje. On, njegovi saradnici i studenti su bili u mogućnosti da dokažu specijalne slučajeve ove fundamentalne teoreme, ali dokaz opšteg slučaja pokazao se kao mnogo teži posao nego što je Lenglends očekivao.

Toliko težak, da je bilo potrebno čak 30 godina da se završi. Tokom poslednjih godina, Ngo Bao Chau, vijetnamski matematičar koji radi na univerzitetu Université Paris-Sud, kao i na institutu Institute for Advanced Study u Prinstonu (Princeton), formulisao je genijalan dokaz fundamentalne leme. Kada je dokaz proveren i zvanično pokazano da je ispravan, matematičari širom planete su konačno odahnuli. Rad matematičara u ovoj oblasti tokom poslednje 3 decenije je bio zasnovan na verovanju da je fundamentalna lema zaista tačna i da će jednog dana biti dokazana. „To vam je kao kada bi ljudi koji rade sa druge strane reke čekali nekoga da im dobaci most“, kaže Piter Sarnak (Peter Sarnak), teoretičar brojeva sa instituta Institute for Advanced Study. „A sada, iznenada, sav posao odrađen na drugoj strani reke je dokazan“.

8. Teleportacija

Max Planck Institute for Astronomy / National Astronomical Observatory of Japan

Približivši našu realnost fenomenima koje smo mogli videti u Zvezdanim Stazama, naučnici sa instituta University of Maryland's Joint Quantum Institute uspešno su teleportovali podatke sa jednog atoma na drugi atom, koji se nalazio u kontejneru na udaljenosti od 1 metra. Ovo dostignuće u polju od kojeg nas često svrbi mozak, poznatom kao kvantno procesovanje informacija, nije baš onoliko zadivljujuće, jer nema realne transportacije tela. Naime, jedan atom se samo transformiše u drugi, tako da se ponaša potpuno isto kao i prvi. Ipak, teleportacija atoma imaće ogromnu primenu u stvaranju super-sigurnih, ultra-brzih računara.

9. Pokrenut Veliki sudarač hadrona

Ovo je najveći naučni eksperiment ikada izveden. Veliki sudarač hadrona (LHC) u CERN-u, Evropskoj organizaciji za nuklearna istraživanja, potrošio je četvrtinu veka planiranja i oko 10 milijardi eura da se napravi. Smešten u 27-kilometarskom podzemnom prstenu, LHC je projektovan da ubrzava čestice na temperaturama nižim od onih u dubokom svemiru do brzina bliskim brzini svetlosti. Uprkos nizu kvarova i odlaganja, naučnici CERN-a su 29. novembra 2009. godine konačno napravili rezultat, uspevši da snabdeju protonski snop energijom od 1.05 TeV (tera elektron volti), prevazilazivši snagu akceleratora Tevatron u Fermilab-u u Ilinoji, koji je do tada važio za najmoćniji akcelerator čestica na svetu.

Trebalo bi da u budućnosti ova mašina uspe da snabde snop protona energijom i do 7 TeV i da prouzrokuje sudare čestica toliko velikih energija da bi se stvorili uslovi koji su vladali u našem Univerzumu samo nekoliko sekundi nakon Velikog praska. Među proizvodima ovakvih sudara, fizičari će tražiti znake hipotetičke subatomske čestice zvane Higsov bozon, koja je prema trenutnoj teoriji odgovorna za saopštavanje mase svim stvarima u Svemiru. Drugi naučnici se nadaju još dubljim rezultatima, kao što je potvrđivanje ambiciozne teorije zvane supersimetrija. Neka fizika počne...

10. Otkrivena nova planeta (ili braon patuljak?)

U decembru 2009. godine, međunarodni tim astronoma je objavio da je primećen planetoliki objekat koji orbitira oko zvezde slične našem Suncu. Zvezda se nalazi na udaljenosti od oko 50 svetlosnih godina od Zemlje. Planetoliki objekat je veličine između 10 i 40 veličina Jupitera. Koristeći novi instrument za lov na planete na teleskopu Subaru na Havajima, naučnici su uspeli da naprave direktne snimke ovog nebeskog objekta, koji može biti, a i ne mora, braon patuljak (ugašena zvezda). Iako su direktni snimci drugih zvezdanih sistema bili pravljeni i ranije, ovo je prvi put da su astronomi snimili zvezdu sličnu Suncu po veličini i temperaturi.

Naučnici kažu da je položaj orbite objekta GJ 758 B, pravo iznenađenje, jer se ranije mislilo da se velike planete formiraju ili bliže ili dalje od svojih zvezda, a ne na lokaciji na kojoj se nalazi GJ 758 B, koja je udaljena od svoje zvezde koliko i Neptun od Sunca. Alen Bos (Alan Boss), astronom na institutu Carnegie Institute for Science, koji nije bio umešan u istraživanje, izjavio je: “Predivna detekcija objekta male mase koji orbitira oko zvezde slične našem Suncu, podseća nas ponovo koliko zapravo malo znamo o planetama oko obližnjih zvezda”.

Preveo: Slobodan Milovanović

Izvor: Time.