打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
这10年来的7个史诗突破!每一件都足以引起科学界的革命

这十年来,科学界成就了无数突破,在过去的十年里,物理学、生物学和天文学都取得了长足的进步。尤其是这10年来的7个史诗突破!每一件都足以引起科学界的革命!

2010年:首个合成“生命”

科学家们在2010年创造了第一个人造基因组,缩小了自然和人造物体之间的界限。克雷格文特尔研究所的科学家们从100多万对DNA中合成了支原体的基因组。然后,他们将这个人类工程基因组植入另一种细菌——摩羯座支原体。魔羯座的机器很快就开始将合成基因组的指令转化为行动,就像支原体那样进行繁殖,最后成功地创造出了第一个完全合成基因组的生物体。

自这一突破以来,科学家们继续在合成生物学方面取得进展。2016年,科学家们制造了迄今为止最小的合成微生物,只有473个基因。2017年,他们宣布创造了5条合成酵母染色体,他们的计划是用人造染色体取代酵母中的全部16条染色体,这些人造染色体可以被调整以执行某些任务,比如大规模生产抗生素,甚至是制造实验室培育的肉类。

2012年:希格斯玻色子的发现

2012年7月,在世界上最大的粒子加速器工作的科学家们宣布他们发现了一种新的粒子。在这项大型强子对撞机(LHC)的实验中,人类终于发现了物理学标准模型预测的最后一个未被发现的粒子的证据。

是的,它就是希格斯玻色子。这是与希格斯场相关的粒子,希格斯场是粒子质量的根源。粒子通过穿过这个三维场而获得质量,在场中产生微小的扰动。它们与电场的相互作用越强,它们的质量就越大。当能量场在某一特定位置经历一次大的能量爆发时,它会发出希格斯玻色子。2013年,物理学家们证实,他们在2012年观测到的粒子确实是那种难以捉摸的粒子,有时被称为“上帝粒子”,因为它在赋予其他所有粒子质量方面发挥着重要作用。

希格斯粒子的发现给物理学家提出了新的问题。这个粒子比它与其他基本粒子之间的一些相互作用所预测的要轻一些,这意味着要么有人在数学上出了差错,要么存在不止一种希格斯粒子,甚至可能包括一种尚未被发现的更重的希格斯粒子。物理学家们现在正在使用大型强子对撞机寻找这些可能存在的重希格斯粒子。

2012年:旅行者1号离开太阳系

经过近35年的绕行行星和卫星之后,NASA的旅行者1号探测器在2012年创造了历史,当时科学家们宣布该探测器在2012年8月正式离开了太阳系。

1977年,旅行者1号探测器从地球发射升空,在接下来的十年里,它探索了木星、土星、天王星、海王星和它们的卫星。2013年,探测器发回的数据表明旅行者1号周围的电子密度发生了变化,这是探测器离开太阳系的主要线索。旅行者1号将继续向地球发回有关星际空间的信息,直到2025年左右。之后,它将成为太空中冰冷的尸体。也许,有一天,一些外星生物会注意到它以及商贸保存着人类信息的时间胶囊,里面还有太阳系的地图和其他文明在地球上的存在的线索。

2014年:引力波的发现

在2014年之前,科学家们只有关于大爆炸的间接证据,大爆炸理论描述了138亿年前宇宙发生的令人难以置信的爆炸,并产生了我们的宇宙。但在2014年,科学家们首次观测到了这种宇宙膨胀的直接证据,一些人称之为宇宙起源的“确凿证据”。

这一证据以引力波的形式出现,引力波是大爆炸后几分之一秒内遗留下来的时空涟漪。这些涟漪在宇宙微波背景中产生了极致的变化,这是早期宇宙遗留下来的辐射。极化变化称为b型。科学家们正是利用南极的宇宙河外极化2 (BICEP2)望远镜的背景成像探测到这些b型模。

从那以后,引力波成为揭示宇宙奥秘的关键信息,比如黑洞碰撞和中子星碰撞的动力学,引力波甚至可能有助于最终确定宇宙膨胀的速度。

2015年:首次对人类胚胎进行CRISPR编辑

近十年来,生物医学领域最大的突破可能是一种名为CRISPR的基因编辑技术的出现,这种技术相对来说并不为人所知。这项技术源于一些细菌的自然防御机制,它是一系列重复的基因序列,与一种叫做Cas9的酶相连,这种酶就像一把分子剪刀。基因序列可以被编辑,通过瞄准特定的DNA片段,引导Cas9酶进入并开始剪切。

利用这一系统,科学家们可以很容易地将DNA片段抹去并植入活的有机体中,这一能力对治疗遗传疾病有着明显的意义,而且可能会产生特定信息的婴儿。2015年,中国中山大学的科学家们宣布,他们首次利用CRISPR技术对人类胚胎进行了基因改造。这些胚胎无法存活,整个过程也只取得了部分成功,但这个实验是第一次推动了科学界至今仍在争论的伦理底线范围。

2016年:在宜居带发现系外行星

地球最近的系外行星邻居是在2016年发现的,它与地球的距离不仅只有4.2光年,而且有可能孕育生命,比邻星b。

这并不意味着这颗被称为Proxima b的行星一定是宜居的,但是它位于其恒星的宜居带,这意味着它围绕恒星的轨道距离可以允许液态水在其表面存在。这颗行星围绕着比邻星运行;当行星经过时,科学家通过凌日观测发现了比邻星b的存在。

但是自这一发现以来,科学家们观察到来自半人马座比邻星的高辐射超级耀斑对这颗系外行星的爆炸,极大地降低了在比邻星b上存在生命的可能性。

2019年:人类首张黑洞图片

黑洞一直都是一个天文迷,我们知道它们在那里,但因为光线无法从它们的视界之外逃逸,我们完全看不到它,从另一个方面来说它们也可以说是无形的。

直到今年,科学家们第一次捕捉到了黑洞的图像。该黑洞是梅西耶87星系中心的黑洞,其宽度相当于我们整个太阳系。这幅图看起来就像一个发光的油炸圈饼,周围环绕着黑暗的深渊;这是围绕黑洞的不归路点的尘埃和气体。这一发现为研究人员赢得了2020年突破奖,这是科学界最具声望的奖项之一。

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
地球最终会毁于黑洞?超级对撞机实验成功,首个人造黑洞将诞生
现代物理学还有多少乌云?至少三大乌云,几十朵小乌云,甚至更多
21世纪10年代,这是一个物理学范式转变的时代
黑洞,是21世纪的原子
欧洲对撞机发现诡异现象,疑另一个平行宇宙产生干扰
万物的终结:宇宙可能被毁灭的5种方式
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服