جزيئات جديدة، إنجازات في الفضاء، أجسام متحركة بقوة الفكر، اختراقات في أبحاث النوم، تقدم في مكافحة السرطان وتطوير أنواع الوقود المبتكرة - الضوء الصغير يلخص الإنجازات العظيمة للعلم في العام الماضي
منذ عام واحد بالضبط كتبت هنا أنني لا أحب ملخصات الأعوام، لكن عام 2011 كان رائعًا من الناحية العلمية بحيث لا يمكنني تجاهل التاريخ. حسنًا، ما زلت لا أحب ملخصات العام، لكن على الأقل أنا متسق. وكان عام 2012 أيضًا عامًا علميًا لا يمكن تجاهله، لذا إليكم ملخصًا قصيرًا.
بوزون هيغز
بعد مرور ما يقرب من خمسين عامًا على التنبؤ بوجودها نظريًا؛ وبعد استثمار مليارات الدولارات في مسرع الجسيمات الأوروبي بشكل أساسي لتحقيق هذا الهدف، أعلن العلماء هذا العام عن اكتشاف بوزون هيغز... تقريباً. في 4.7.12 يوليو 126، أعلنت مجموعتان من التجارب في المعجل عن نجاحهما في اكتشاف جسيم جديد، مع احتمال كبير جدًا أن يكون بوزون هيغز. تبلغ كتلة الجسيم المكتشف حوالي 140 جيجا إلكترون فولت (أي حوالي 17 مرة كتلة البروتون)، أي ضمن النطاق الذي توقعوا العثور فيه على جسيم هيجز. ولا تزال الاختبارات للتأكد من أنه بالفعل الجسيم الذي طال انتظاره مستمرة، ومن المتوقع في مارس/آذار أن يتم الإعلان النهائي عن أنه بالفعل الجسيم الذي بحث عنه العلماء لفترة طويلة. يكمل هذا الاكتشاف اللغز المعروف باسم "النموذج القياسي" لبنية المادة - وهو النموذج الذي بموجبه تتكون كل المادة من XNUMX جزءًا أساسيًا: ستة كواركات ثقيلة، تشكل البروتونات والنيوترونات؛ ستة لبتونات (الإلكترونات وأقاربها) وخمسة بوزونات حاملة للقوة. تكمن أهمية جسيم هيغز في دوره المركزي. وبحسب النموذج، فهو الذي يسمح للجسيمات الأخرى باكتساب كتلة، أي أنه المسؤول عن تكوين المادة في الكون بعد الانفجار الأعظم مباشرة. إن إكمال النموذج ما هو إلا بداية لمسار علمي رائع: بعد إثبات اكتشاف "هيغز"، سيواصل العلماء رحلتهم لفك رموز أسرار الكون - وسيحاولون التساؤل بمساعدة مسرع الجسيمات حول جرة المادة المظلمة وكسر لغز المادة المضادة (وهذا هو السبب في أن العالم يبدو وكأن التماثل بين المادة والمادة المضادة قد تم كسره). وفي المستقبل البعيد، يأمل الباحثون أن يساعد المسرع في اكتشاف المزيد من الجسيمات غير المعروفة وربما أبعاد جديدة، في الطريق إلى "الكأس المقدسة" للفيزياء - وهي نظرية موحدة تشرح جميع الظواهر في الكون.
أبحاث الفضاء
بينما يحتفل علماء مسرع الجسيمات بإتمام رحلة طويلة في أنفاق المسرعات على عمق حوالي 100 متر تحت سطح الأرض، وعلى ارتفاع حوالي 250 مليون كيلومتر فوقها، تدخل مركبة الفضاء الأمريكية "كيوريوسيتي" خط النهاية للهبوط على المريخ. في 6.8.12 أغسطس XNUMX، وفي عملية هندسية معقدة، هبطت المركبة الفضائية الأكثر تطورًا على الإطلاق بالمظلة على سطح الكوكب الأحمر. "كيوريوسيتي" الذي هو بحجم سيارة عائلية، هو في الواقع مختبر متنقل يضم عشرات الأجهزة العلمية، بما في ذلك ذراع آلية قادرة على الحفر في الصخور ونقل العينات منها إلى الأجهزة المخبرية التي يمكنها تحليل تركيبها. تتمثل المهام الرئيسية لـ "كيوريوسيتي" في البحث عن دلائل تشير إلى أنه في الماضي كانت هناك ظروف على المريخ لوجود الحياة، وربما حتى دليل على وجود مثل هذه الحياة بالفعل (إذا كانت موجودة، فمن المحتمل أن تكون بكتيريا أو كائنات مماثلة) ); البحث عن المياه المتجمدة تحت سطح الكوكب؛ والبحث عن المعادن والموارد الطبيعية التي قد تمكن يومًا ما من وجود البشر على المريخ.
بينما كانت "كيوريوسيتي" تشق طريقها إلى المريخ، حدثت لحظة تاريخية في تاريخ البشرية في الفضاء، على مسافة أقرب بكثير من الأرض. في 25.5.12 مايو 55، رست أول مركبة فضائية خاصة في محطة الفضاء الدولية، إيذانا بانتهاء عصر السيطرة المطلقة للجهات الحكومية في الفضاء، بعد XNUMX عاما. وكانت المركبة الفضائية "دراجون" التابعة لشركة سبيس إكس الأمريكية قد انطلقت قبل أربعة أيام من فلوريدا، وبعد إتمام جميع المناورات الفضائية بنجاح تحت إشراف أفراد وكالة ناسا، حصلت على إذن بالرسو في المحطة في رحلة تجريبية. وبعد أقل من خمسة أشهر، تم إطلاق "دراغون" بالفعل في أول مهمة رسمية له، حيث نجح في نقل مئات الكيلوجرامات من المعدات والإمدادات إلى المحطة الفضائية. تم الدفع نحو الرحلات الجوية الخاصة إلى الفضاء بواسطة مكوك الفضاء كراكوين، الذي اكتمل في العام الماضي. وتأمل شركة SpaceX أن تتمكن المركبة الفضائية "Dragon" في غضون سنوات قليلة من إكمال مهمتها الكاملة، وكذلك نقل البشر إلى مدار حول الأرض.
وفي نفس الوقت الذي يتم فيه البحث عن علامات الحياة في جوارنا المباشر، فإن البحث عن الحياة بعيدًا في الفضاء، أو على الأقل عن الكواكب التي قد تكون مناسبة للحياة كما نعرفها، يستمر بشكل أكثر كثافة. وفي السنوات الأخيرة أصبح من الواضح أن عدد الكواكب التي تدور حول شموس أخرى أكبر بكثير مما كان يعتقد سابقا. إن اكتشاف كوكب مماثل في الحجم لـ CHD في أقرب نظام شمسي إلينا، Alpha Centauri (نُشر بتاريخ 17.10.12)، يوضح فقط مدى ضآلة ما نعرفه عما يحدث في مجرتنا، أو بطريقة أكثر تفاؤلاً - كيف العديد من الاكتشافات الرائعة تنتظرنا في السنوات القليلة المقبلة.
واجهة الدماغ والآلة
تم نشر أحد أهم الإنجازات العلمية في العام الماضي في شهر مايو. تمكنت امرأة أصيبت بالشلل في أطرافها الأربعة بسبب سكتة دماغية، من تفعيل ذراع إلكترونية خاصة بمساعدة أقطاب كهربائية مزروعة في دماغها. وبقوة الفكر وحدها، جعلت ذراعها تلتقط كأسًا من الطاولة وتضعه على شفتيها لترتشف أول رشفة مستقلة بعد 15 عامًا من الشلل. ولم تكن التجربة الناجحة بمثابة طفرة تكنولوجية فحسب، بل قدمت أيضا أول دليل على أن مناطق الحركة في القشرة الدماغية تظل نشطة، حتى بعد سنوات عديدة من فقدان الجسم لمعظم قدرته على النشاط. وفي الشهر الماضي، نجح علماء من جامعة بيتسبرغ في تكرار التجربة الناجحة التي أجريت في جامعة براون، ونشروا صورا مثيرة لرجل مصاب بشلل نصفي نجح في تشغيل ذراعه الإلكترونية بطريقة مماثلة. تعطي هذه الإنجازات الأمل في أنه في غضون سنوات قليلة سيكون المصابون بالشلل النصفي أقل اعتمادًا على البيئة المحيطة بهم. ومن المحتمل أنه مع تطور التكنولوجيا بشكل أكبر، سنتمكن أيضًا من رؤية بشر غير مصابين بالشلل يتحكمون في بيئتهم بقوة الفكر، بمساعدة الرقائق التي سيتم زرعها في أدمغتهم.
دراسة النوم
إن الاكتشافات في أبحاث الدماغ توضح فقط مدى ضآلة ما نعرفه عن هذا العضو الغامض، ولكن معرفتنا بالدماغ المستيقظ لا تزال واسعة ووفيرة مقارنة بمعرفتنا الضئيلة عما يدور في رؤوسنا أثناء قيامنا بأحد أكثر الأعمال متعة. ينام. وكشفت دراستان إسرائيليتان هذا العام عن جزء بسيط من هذا العالم الخفي. اكتشف علماء من معهد وايزمان، بقيادة البروفيسور نوعام سوبيل، أن الدماغ قادر على استيعاب ومعالجة المعلومات الجديدة أثناء النوم - وتذكرها. وكشفت دراسة أخرى، أجرتها البروفيسورة آسيا رولز من التخنيون، أن العلاج الفريد أثناء النوم قد يمحو الذكريات المؤلمة. وفي الوقت نفسه، تم إجراء كلتا التجربتين على الفئران، ولكن بما أننا نشبه الفئران أكثر مما يود معظمنا أن يعتقد، فإن هذه الدراسات لا تقدم لمحة عن نشاط الدماغ فحسب، بل قد توفر أيضًا دليلاً على جدوى نشاط مماثل عند البشر. .
ابحاث السرطان
لا يكاد يمر عام دون أن يتم نشر اكتشافات واعدة في مكافحة السرطان، إلا أن القليل منها فقط هو الذي ينجح في الانتقال من النجاح في التجربة إلى تطوير علاج فعلي. ومع ذلك، فمن الجدير الاهتمام ببعض التطورات التي تم إحرازها هذا العام في هذا المجال، والتي تم تحقيق أحدها على مرضى حقيقيين، وليس على الحيوانات أو الثقافات. قام باحثون في الولايات المتحدة بزراعة جينات في فيروسات الإيدز تجعل خلايا الجهاز المناعي أكثر عدوانية وعنفا تجاه الأورام السرطانية. تم حقن الفيروسات المهندسة في ثلاثة مرضى في مراحلهم الأخيرة مصابين بسرطان الدم الحاد، وأنقذت حياتهم. وقد استخدم باحثون من جامعة شيفيلد الإنجليزية مبدأ مماثلا في تسخير خلايا أخرى من الجهاز المناعي لمحاربة الخلايا السرطانية، وفي مقال نشر هذا الشهر، تم تقديم نجاح حقيقي في علاج سرطان البروستاتا - في الفئران. وفي هذا السياق، تجدر الإشارة أيضًا إلى دراسة إسرائيلية اكتشف فيها باحثون في كلية الزراعة في الجامعة العبرية عنصرًا سكريًا في فطر صالح للأكل يقلل بشكل كبير من تطور الأورام، وهذا أيضًا في الفئران.
الطاقات المتجددة
إن استنزاف احتياطيات النفط والفحم والغاز إلى جانب تغير المناخ والأضرار الناجمة عن تلوث الهواء يزيد باستمرار من الحاجة إلى تطوير مصادر طاقة بديلة ونظيفة ومتجددة. إحدى الاختراقات في هذا المجال تحققت هذا العام في دراسة أميركية (بمشاركة باحث إسرائيلي)، جمع فيها الباحثون بين عمليتين. الأول - طريقة بيولوجية طورها الدكتور حاييم وايزمان منذ أكثر من 100 عام لإنتاج الأسيتون والكحول باستخدام البكتيريا. والآخر هو تفاعل كيميائي يسرع إنتاج مواد الوقود من منتجات التفاعل الأول. ولا تزال الطريقة الجديدة غير قادرة على منافسة أنواع الوقود التقليدية من حيث الجدوى الاقتصادية، لكن من المتوقع أن يتغير ذلك مع ارتفاع أسعار هذا الوقود، ومع تحسين عمليات إنتاجه، التي يعمل عليها حالياً مهندسو الدولة. عملاق الطاقة بي بي.
تعليقات 7
فيما يتعلق بجزء هيغز، بعض "الحفريات" الإضافية: 1) العثور على جسيم يشبه هيغز بكتلة تبلغ 126 جيجا وحدة فلكية. يبدو الجسيم متوافقًا تمامًا مع ما تنبأ به النموذج القياسي 2) يمنح هيغز جسيمات المادة كتلة راحة، ولكن حتى لو لم تكن موجودة، فستظل هناك كتلة في عالمنا نظرًا لأن معظم المساهمة في الكتلة موجودة في الجسيمات غير الأولية (مثل البروتونات أو النيوترونات) تأتي من طاقة الربط. 3) إن هيغز ليس مسؤولاً عن تكوين المادة، بل عن "شحن" المادة عند الكتلة الساكنة. الجسيم "المادي" هو مصطلح يشير إلى جسيم موصوف بواسطة المغزليات، وقد يكون عديم الكتلة أيضًا. 4) توجد أربع حاملات للقوة في التفاعلات الكهروضعيفة وثمانية أخرى في التفاعلات القوية. إن بوزون هيغز لا يستحق لقب "الحامل" رغم أن هناك من يعتقد خلاف ذلك. 5) وأخيرًا، في الوقت الحالي، لا توجد علامات للتناظر الفائق ولا توجد علامات للانتقال إلى النموذج القياسي... على أي حال، شكرًا على المراجعة الشاملة 🙂
من المؤسف أنك لم تضع روابط للمقالات المحددة لكل إنجاز، سيكون من المثير قراءة المزيد عن المواضيع
واستخدم الباحثون فيروس نقص المناعة البشرية المعدل وراثيا والذي لا يسبب مرض الإيدز لدى مرضى السرطان.
لم أفهم كيف أن البوزون هو جسيم للبروتون
(كما فهمت) يمكن أن يكون أثقل من البروتون نفسه.
هل يمكن لأحد أن يجيب؟
الآن نحن بحاجة فقط إلى علاج مرضى سرطان الدم من الإيدز...
المتشكك على حق تماما !!!الكثير من اللغط حول لا شيء. لا يوجد إنجاز جدي في الميدان وتصريحات كثيرة لا أساس لها من الصحة.
إن ادعاء علماء تسيرن بأنهم اكتشفوا جسيم هيغز (بوزون هيغز) هو ادعاء مشكوك فيه، على الرغم من الصدمة الكبيرة التي أحدثها علماء تسيرن العام الماضي بالقول إنهم اكتشفوا جسيم هيغز.
ماذا وجد علماء تسيرن؟ لقد وجدوا جسيمًا كبيرًا n-k-v-d-e. ولم يثبتوا الخاصية الأساسية التي تحدد الجسيم على أنه بوزون هيغز. هذه الخاصية المركزية هي الخاصية التالية: ينقل الجسيم كتلة إلى جسيمات أخرى عديمة الكتلة.
وطالما أن علماء تزارن لم يثبتوا بشكل قاطع أن الجسيم الذي وجدوه يعطي كتلة للجسيمات عديمة الكتلة، فإن كلماتهم ستظل مجرد فحص تيرام.
إن شكل التقاضي الذي رفعه علماء زارن فيما يتعلق بالجسيم الغامض الذي وجدوه يترك طعمًا سيئًا في الفم، أتوقع جدية أكبر من الفيزيائيين.