Наука открывает для нас неизведанные грани бытия. 2016 год был богат событиями в мире научных открытий. Ученые рассматривали происхождение таинственных звуков в глубинах океана, открыли новое состояние материи и обнаружили ископаемую рептилию с конечностями муравьеда. Перед вами - самые странные и необычные научные исследования уходящего года.
Новая форма света
Иногда научные открытия способны переписать целые главы в учебниках. Так случилось и с экспериментом, проведенным ирландскими физиками. Оказывается, частицы света могут совершать движение не только по прямой линии, как это считалось ранее, но и хаотично вращаться вокруг себя. Это открытие интересно тем, что смогло изменить постоянную величину. Ученые смогли заставить световой поток вести себя нестандартным образом. Это означает, что и другие элементарные частицы потенциально могут быть подвластны человеку.
До этого эксперимента в мире физики считалось, что скорость вращения фотонов может меняться со значениями, кратными целым числам основной константы квантовой теории (дважды постоянной Планка, трижды постоянной Планка и так далее.) Вращение на долях – это прерогатива другого класса частиц, именуемых фермионами. Ирландские ученые доказали, что угловая скорость частиц света может меняться со значениями, кратными ½ постоянной Планка. Еще до начала эксперимента были просчитаны условия, ну а затем, уже в ходе опыта со световым потоком, эти идеи были успешно воплощены в жизнь. Результат, полученный специалистами Тринити-колледжа, показывает, что возможно создать пучки фотонов, которые ведут себя как фермионы.
Древняя рептилия с клешней муравьеда
В 1970 году итальянскими археологами были обнаружены окаменелости рептилии длиной в полметра. В то время невозможно было прибегнуть к компьютерному 3D-моделированию, поэтому находка оставляла множество загадок. Предположительно, это могло быть животное Drepanosaurus из отряда проторозавров, обитавшее на планете двести миллионов лет назад. Однако теперь искусственный интеллект может дать нам некоторые подсказки, как это произошло в случае с обнаружением окаменелостей рептилии в районе Нью-Мексико в 2016 году. После того как компьютер выдал трехмерную модель древнего животного, ученые смогли увидеть некоторые странные особенности.
Эволюционный эксперимент
Этот Drepanosaurus имел экстремально модифицированные конечности. Возраст останков относится к периоду позднего триаса (более 200 миллионов лет назад.) Внешне животное сильно напоминает хамелеона, однако передние лапы, начиная от локтевого сустава, имеют серповидную форму. Лучевая кость животного не идет параллельно плечевой, а развернута перпендикулярно, одна из костей запястья резко выдвинута. Эта эволюционная модификация была нужна древней рептилии, чтобы копать землю или вскрывать кору деревьев. Из представителей современной фауны такие конечности встречаются у карликовых муравьедов, разоряющих гнезда насекомых. Таким образом, ученым удалось обнаружить уникальный эволюционный эксперимент. Ранее считалось, что конечности четвероногих рептилий крайне консервативны.
Липкие ловушки из мочевины в пещерах Новой Зеландии
Танцующие электроны в новой форме материи
Далеко не каждый год физики открывают новую форму материи, но 2016-й был одним из таковых. Этот грандиозный эксперимент был результатом усилий международной группы физиков. Авторы исследования работали с новым классом материи – монокристаллами хлорида рутения. В ходе работы было зафиксировано необычное состояние квантовой спиновой жидкости. Электроны двигаются так, как должны двигаться в жидком веществе, тем не менее, этот кусок можно держать в руках подобно твердому веществу. Физики пытались теоретизировать квантовые спиновые жидкости в течение многих десятилетий. Наибольшего успеха в этом добился Алексей Китаев, сотрудник Калифорнийского технологического института. Именно он предсказал такую форму материи, в которой электроны будут взаимодействовать друг с другом по типу майорановских фермионов, имеющих одинаковую массу, но противоположный заряд.
Впоследствии эта теория был проверена экспертами из национальной лаборатории Oak Ridge (штат Теннеси.) Предположение доктора Китаева было верным. Теперь науке известно, что спины электронов (частицы, задающие направление движения) влияют на ориентацию других электронов, но сами остаются хаотичными (танцующими) независимо от температуры материи. Фактически они не распадаются на частицы и античастицы, а ведут себя подобно квазичастицам. Это открытие может быть полезным для повышения надежности квантовых вычислений.
Новый космический сосед
В августе этого года ученые объявили о том, что в созвездии Проксимы Центавра найдена экзопланета. Красный карлик является ближайшим от Земли светилом в соседней галактике Альфа Центавра. Обнаружение планеты земного типа произошло при помощи анализа лучевых скоростей. Астрономы замеряли скорость движения красного карлика в пространстве и обнаружили крошечные световые колебания. Это явно указывает на то, что вокруг Проксимы Центавра движется какое-то небесное тело.
Далее ученым предстояло выяснить габариты спутника и его орбитальный цикл. Проанализировав все архивные данные, они нашли экзопланету, которая делает оборот вокруг красного карлика за 11,2 суток. Масса потенциально обитаемой соседки превышает массу Земли в 1,3 раза. И хотя по нескольким причинам ученые ставят под сомнение существование жизни именно на этой планете, они не исключают того, что вокруг Проксимы Центавра могут вращаться и другие космические объекты, имеющие более благоприятные для обитания живых организмов условия.
Странное красное пятно на Хароне
Продолжаем космическую тему. В этом году были получены снимки с космической миссии НАСА New Horizons, изучавшую далекий Плутон и его окрестности. На северном полюсе Харона, спутника Плутона, было обнаружено большое красное пятно, которое фактически может являться блуждающей атмосферой. Это предположение было выдвинуто в 2015 году. В настоящее время с помощью компьютерного моделирования удалось подтвердить эту теорию. По результатам нового исследования астрономов, красное пятно на севере естественного спутника Плутона появилось несколько миллиардов лет назад и является визуальным эффектом.
Оба небесных тела делят друг с другом одну атмосферу. На северном полюсе Харона атмосфера резко замерзает, а газы метан и азот превращается в лед, имеющий липкий осадок, состоящий из толинов. Авторы исследования полагают, что этот визуальный эффект возможен благодаря неустойчивости метана при экстремально низких температурах. Когда наступают полярные зимы, газ держится только на поверхности, но сквозь него пробивается часть водорода. Органические вещества толины – это остатки углерода, соединенные с другими молекулами. Они тяжелые, имеют красноватый оттенок и могут быть обнаружены только в спектрах ледяных тел.
Шумная глубоководная тайна
Это открытие до сих пор не имеет научного обоснования. В одном из канадских регионов, в далекой северной провинции Нунавут, местные жители стали свидетелями странного гулкого шума, исходящего из глубин пролива Фьюри-энд-Гекла. Это было настолько необычно, странно и страшно, что люди были вынуждены обратиться за помощью к канадским военным. С тех пор ведется расследование причин, вызвавших столь таинственное явление. Рядом с проливом находится остров Гренландия, а в летнее время здесь наблюдается миграция китов. Местные жители испокон веков промышляли охотой на крупных млекопитающих. Однако летом животные загадочным образом переместились в другое место. В это же время начал раздаваться таинственный шум.
Некоторые эксперты поспешили связать два этих события и выдвинули теорию о вмешательстве гринписовцев, препятствующих убийству китов. Вероятно, эти звуки могли бы отпугивать животных и уводить их дальше от людей. Также существует предположение, что шум создается горнодобывающими установками, извлекающими неподалеку от Нунавута железную руду. Ну а местные жители и вовсе списывают этот звук на пробуждение Ктулху. Запасемся терпением, в скором времени военные должны разгадать эту тайну.
Долихоцефальный череп, обнаруженный близ Кенджу (Южная Корея)
На протяжении веков многие культуры мира идут на самые крайние меры, чтобы соответствовать определенным стандартам красоты. В этом году археологи обнаружили череп 30-летней женщины близ Кенджу (бывшая столица королевства Силла) на Корейском полуострове. Череп имеет вытянутую форму, и его длина составляет приблизительно 75 процентов от ширины. Вероятно, жители королевства проводили со своими головами специальные вытягивающие манипуляции, однако этой даме искусственная коррекция внешности не потребовалась. Ученые полагают, что кости древней красавицы не были изменены в подросковом возрасте, и природа действительно подарила ей долихоцефальный череп.
