18 największych odkryć naukowych i technologicznych 2022 roku

W ciągu zaledwie ostatniego roku dokonaliśmy niesamowitych skoków w naszym rozumieniu wszechświata dzięki cudowi inżynierii, który może badać najdalsze zakątki kosmosu. Odkryliśmy również, jak odbijać niszczące Ziemię asteroidy, zaprojektowaliśmy czołg nowej generacji i manipulowaliśmy światłem, aby szybciej przekazywać informacje. Eksperymentujemy z SI i zdajemy sobie sprawę z jej ogromnych możliwości – jednocześnie dostrzegając jej potencjalne problemy.

Ale to nie wszystko.

Zostaliśmy zaskoczeni intensywnością procesów geologicznych na naszej planecie i robimy postępy w badaniu potencjalnej historii życia na naszej sąsiedniej planecie. Dowody na zmiany klimatyczne wciąż podsuwają niepokojące wizje niepewnej przyszłości. Jednak nasza naukowa ciekawość i potencjał technologiczny są bliźniaczymi motorami innowacji, które będą przekształcać nasz świat w lepsze miejsce do życia.

Przedstawiamy 20 najważniejszych odkryć naukowych i przełomów technologicznych minionego roku i spójrzmy w przyszłość, co czeka nas w 2023 roku.

Styczeń: Erupcja wulkanu Tonga rozszerzyła nasze spojrzenie na aktywność geotermalną

Wulkan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai na południowym Pacyfiku wystrzelił popiół dziesiątki tysięcy km w ziemską atmosferę, gdy eksplodował 15 stycznia. Jako najpotężniejsza erupcja w ciągu ostatnich 30 lat, fala uderzeniowa tego wydarzenia dwukrotnie okrążyła glob i wygenerowała niszczycielskie tsunami, które zabiło pięć osób. Wyspa Tonga praktycznie przestała istnieć, pozostawiając dwie małe masy lądowe w następstwie prawie 20-kilometrowej szerokości podwodnego wulkanu. Pióropusze popiołu wystrzeliły z wulkanu tak potężnie, iż osiągnęły ponad 38 km nad powierzchnią Ziemi, co jest najwyższym punktem, w którym wykryto popiół wulkaniczny.

Marzec i kwiecień: Znaleźliśmy mikroplastik w ludzkich płucach i krwi

Robina Weermeijer | Unsplash

Mikroplastik, kawałki plastikowych śmieci, które są wielkości ziarna sezamu lub mniejsze, są w tej chwili znajdowane w miejscach, których byśmy się nie spodziewali, w tym w naszych ciekach wodnych, w pobliżu szczytu Mount Everest, a choćby w naszych własnych układach pokarmowych. W marcu i kwietniu naukowcy zidentyfikowali ten plastikowy pył w ludzkich ciałach – zarówno w żywych ludzkich płucach wśród pacjentów oczekujących na operacje, jak i w ludzkiej krwi. Jakie są tego konsekwencje? Jeszcze nie wiemy, ale to badanie jest pierwszym krokiem.

Lipiec: Zajrzeliśmy głębiej niż kiedykolwiek w głąb Wszechświata

NASA, ESA, CSA, STScI

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) pozwala nam widzieć dalej (i dalej w czasie) niż kiedykolwiek wcześniej. Jego niezrównane możliwości w zakresie podczerwieni już dały nam bezprecedensowe widoki formowania się gwiazd. Naukowcy zobaczyli wczesny Wszechświat, jak wyglądał zaledwie 100 milionów lat po Wielkim Wybuchu, który miał miejsce około 13,8 miliarda lat temu. Teleskop uchwycił również cuda naszego własnego Układu Słonecznego, jak na przykład widok słabych pyłowych pierścieni Neptuna w długości fal w zakresie bliskiej podczerwieni. I może być naszym najlepszym sposobem na znalezienie życia pozaziemskiego.

Sierpień: Badanie wykazało, iż naukowcy częściowo wskrzesili umierające organy u świń

Pascal Debrunner | Unsplash

Śmierć może być tylko krótkim złym zakrętem w przyszłości dla ludzi, których uszkodzenia organów można odwrócić. Naukowcy udowodnili, iż technologia OrganEx może częściowo przywrócić do funkcjonalności organy u świń, które były martwe kilka godzin. System ożywił martwe komórki w sercu, wątrobie i nerkach wolniej, co okazało się kluczowe. Podczas gdy wyniki systemu podtrzymywania życia są przez cały czas dalekie od przywrócenia ludzi do życia, jest to ekscytujące spojrzenie na to, jak ludzie, którzy są uważani za zmarłych, mogą jeszcze mieć nadzieję na zachowanie życia.

Sierpień: Nowe badanie wykazało, iż topniejący lód podniesie poziom morza

Hubert Neufeld | Unsplash

Skumulowane skutki zmian klimatycznych powodują, iż kawałki zamarzniętego lodu nazywane „lodem skazanym na zagładę” i „lodem zombie” na Grenlandii ulegają zniszczeniu. Te 18-milionowe pokrywy lodowe roztopią się i podniosą globalny poziom morza o co najmniej 27 cm w ciągu najbliższych kilkudziesięciu lat, jak wynika z badań opublikowanych w czasopiśmie Nature Climate Change. Uwolniona woda podniesie globalny poziom morza ponad dwukrotnie w stosunku do wcześniejszych szacunków – hipotetycznie wystarczy roztopienie, aby pokryć całe kontynentalne Stany Zjednoczone ponad jednym metrem wody.

Sierpień: Dowody pokazały, iż najprawdopodobniej to dwa uderzenia asteroidy – a nie tylko jedno – zabiły dinozaury

NASA

400 km od wybrzeży Afryki Zachodniej naukowcy odkryli krater, który wskazuje na nieznane wcześniej uderzenie dużej asteroidy. Wydaje się, iż uderzyła ona w Ziemię mniej więcej w tym samym czasie co zabijająca dinozaury asteroida Chicxulub, co czyni ją wspólnikiem w tej zbrodni wymierania. Krater ma ponad 8 kilometrów średnicy i leży na dnie północnego Oceanu Atlantyckiego. Może być wynikiem uderzenia kawałka asteroidy Chicxulub w Ziemię osobno, lub może pochodzić z zupełnie odrębnej asteroidy. To otwiera pytanie: czy istnieją inne asteroidy, o których nie wiemy, a które przyczyniły się do tego masowego wymierania?

Wrzesień: Po raz pierwszy rozbiliśmy system deflekcyjny bezpośrednio na asteroidzie

ESO/M. Kornmesser

26 września NASA przeprowadziła próbę swojego testu przekierowania podwójnej asteroidy (DART) – i był to spektakularny sukces. DART rzucił się na małą asteroidę z prędkością ponad 22 500 km/h. Uderzenie skutecznie zmieniło orbitę asteroidy wokół jej macierzystej asteroidy o imponujące 32 minuty, co stanowiło 25 razy więcej niż cel naukowców. Długoterminowym celem NASA jest wyciągnięcie wniosków z tego eksperymentu i dalszy rozwój technologii odchylania toru asteroidy jako formy obrony planetarnej przed potencjalnie katastrofalnymi uderzeniami w przyszłości.

Wrzesień: Nowy model matematyczny, który może pomóc w rozwikłaniu nierozwiązanych spraw kryminalnych

Immo Wegmann on Unsplash

„Cold cases” są coraz częściej rozwiązywane przy użyciu genetycznej genealogii sądowej – konstruowania modeli genealogicznych w celu rozwiązania przestępstw. Obecne metody podążania za genetycznymi tropami są powolne i wymagają wiele manualnej pracy, ale to może się niedługo zmienić dzięki przełomowemu algorytmowi stworzonemu przez badaczy z Uniwersytetu Stanforda, Identifinders i DNA Doe Project. Wykorzystując to nowe podejście matematyczne, badacze byli w stanie rozwiązywać tropy DNA dziesięć razy szybciej i z 94-procentowym wskaźnikiem sukcesu, w porównaniu z obecną 4-procentową szansą powodzenia.

Październik: Optyczny chip ustanowił nowy rekord prędkości Internetu

Bofu Shaw on Unsplash

Międzynarodowa grupa naukowców z Technical University of Denmark (DTU) i Chalmers University of Technology w Göteborgu w Szwecji osiągnęła zawrotną prędkość transmisji danych i jako pierwsza na świecie przesłała ponad 1 petabit na sekundę (Pbit/s), używając tylko pojedynczego lasera i pojedynczego chipa optycznego.

1 petabit odpowiada 1 milionowi gigabitów.

Październik: Prezentacja najgroźniejszego czołgu bojowego w historii

Materiały prasowe General Dynamics Land Systems

AbramsX, zaprezentowany tej jesieni, jest radykalną przemianą głównego czołgu bojowego M1 Abrams z lat 80-tych. W tym czołgu nowej generacji zastosowano automatyczną ładownicę do nowego działa głównego XM 360, eliminując tym samym konieczność korzystania z pomocy człowieka, a także przeniesiono dowódcę i strzelca do kadłuba, tworząc w pełni bezzałogową wieżyczkę. Czołg posiada 30-milimetrowe działo łańcuchowe XM914, podobne do tego, które znajduje się na AH-64 Apache, służące do zwalczania lekko opancerzonych celów, samolotów i dronów. Czołg posiada również aktywny system ochrony Trophy, pozwalający na zestrzeliwanie nadlatujących rakiet i pocisków. Inne cechy to m.in. system przesyłania danych o amunicji, nowy silnik Diesla i możliwość sterowania zrobotyzowanymi pojazdami opancerzonymi.

Październik: Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki przyznana za prace nad splątaniem kwantowym

Zoltan Tasi | Unsplash

Królewska Szwedzka Akademia Nauk przyznała tegoroczną Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki Alainowi Aspectowi, Johnowi F. Clauserowi i Antonowi Zeilingerowi za ich pracę nad splątaniem kwantowym. Znane jako „upiorne działanie na odległość” splątanie kwantowe jest zjawiskiem, w którym dwie cząstki są nierozerwalnie związane ze sobą niezależnie od ich fizycznej odległości. Oczekuje się, iż ich praca przyczyni się do rozwoju badań nad obliczeniami kwantowymi – kolejnej granicy naszego cyfrowego świata.

Listopad: Stworzyliśmy nowe nazwy dla wyjątkowo dużych i bardzo małych liczb

Mika Baumeister | Unsplash

Nauka używa wygodnych nazw zarówno dla dużych, jak i małych miar. Na przykład 1000 gramów równa się 1 x 10³ gramów wagi. Znamy ją również po prostu jako kilogram. Ale co zrobić, gdy mamy do czynienia z pomiarami galaktycznie ogromnymi lub nieskończenie małymi (jak te spotykane w fizyce kwantowej)? Aby pomóc opisać te skrajności, naukowcy wymyślili nowe przedrostki dla niektórych liczb. Naukowcy z brytyjskiego National Physical Laboratory dodali dwa nowe przedrostki, aby rozszerzyć ekstremalny zakres największych liczb -ronna i quetta – i kolejne dwa nowe przedrostki -ronto i quecto- na przeciwległym końcu, aby oznaczyć najmniejsze liczby. Na przykład, 10²⁷ gramów to teraz jeden ronnagram, mniej więcej równy masie Ziemi, a 10^-27 gramów to teraz jeden rontogram, mniej więcej masa elektronu. Jest to pierwsze rozszerzenie zakresu przedrostków od 1991 roku.

Listopad: Opublikowano odkrycie czarnej dziury w centrum naszej galaktyki

Aman Pal | Unsplash

Ta czarna dziura jest osobliwa, ponieważ nie wydziela promieniowania po wyssaniu materii. Jednak astronomowie odkryli ten niewidoczny fenomen przez przypadek. Najbliższa Ziemi czarna dziura o masie gwiazdowej posiada „chwiejącą się” gwiazdę, która okrąża swojego ciemnego partnera z niewiarygodną prędkością 358 852 km/h. Gwiazda jest ostatecznie skazana na zagładę, gdy zabraknie jej wodoru do spalenia. Kiedy jej zewnętrzne warstwy zaczną słabnąć, czarna dziura pozbędzie się tej materii i podgrzeje ją tak bardzo, iż jej blask zdradzi istnienie czarnej dziury choćby po tym, jak jej towarzysząca gwiazda będzie już całkowicie wypalona.

Grudzień: Premiera nowego amerykańskiego bombowca B-21 Raider

Materiały prasowe Northrop Grumman

B-21 Raider, ujawniony światu 2 grudnia 2022 roku, jest pierwszym samolotem wojennym szóstej generacji i pierwszym nowym bombowcem Ameryki od ponad trzech dekad. B-21, zaprojektowany do przenoszenia zarówno broni jądrowej, jak i konwencjonalnej, zastąpi bombowce B-1 i B-2, począwszy od końca lat 2020. Pentagon liczy na to, iż dzięki połączeniu najnowszej technologii stealth i dużego zasięgu bombowiec będzie w stanie odstraszyć, a w razie potrzeby wygrać konflikt z Rosją, Chinami czy choćby Koreą Północną. B-21 będzie również opcjonalnie bezzałogowy, zdolny do wykonywania misji bez udziału człowieka na pokładzie.

Grudzień: ChatGPT może wywrócić Internet do góry nogami

Ten eksperymentalny chatbot autorstwa laboratorium badawczego OpenAI zajmującego się sztuczną inteligencją (AI) ma szansę wyprzedzić powszechnie używane wyszukiwarki internetowe, takie jak Google. A to dlatego, iż komunikuje się z ludźmi w bardziej naturalny sposób, wyjaśniając pojęcia i odpowiadając na pytania w jasnych i prostych zdaniach. choćby wymyśla pomysły od podstaw, „w tym strategie biznesowe, sugestie prezentów świątecznych, tematy blogów i plany wakacyjne”. Podczas gdy Google samo pracuje nad rozwojem chatbotów, jego własny rozwijający się produkt AI nie pozwala na reklamy, które są ogromnym źródłem przychodów dla firmy. A ponieważ są one zbudowane na innych danych zebranych z Internetu, chatboty jako całość muszą jeszcze przezwyciężyć ryzyko rozpowszechniania fałszywych informacji lub toksycznego języka.

Grudzień: Już niedługo będziemy mogli wystrzelić precyzyjną broń hipersoniczną z dużych samolotów

Materiały prasowe Lockheed Martin

Pierwsza broń hipersoniczna Sił Powietrznych USA, Zaawansowana Broń Szybkiego Reagowania („ARRW”) została po raz pierwszy przetestowana w grudniu 2022 roku. ARRW to broń hipersoniczna przeznaczona do odpalania z dużych samolotów, w tym bombowców B-1 i B-52, na cele krytyczne na lądzie. ARRW to broń hipersoniczna typu „boost glide”: po wystrzeleniu rakieta rozpędza ją do zawrotnych prędkości i bardzo dużej wysokości. Hipersoniczny pocisk szybujący, spłaszczony pojazd w kształcie lotki, następnie szybuje z powrotem na Ziemię. Siły Powietrzne nie chcą powiedzieć, z jaką dokładnie prędkością się porusza, ale może osiągnąć prędkość do 20 machów.

Grudzień: Po raz pierwszy osiągnęliśmy zapłon w wyniku fuzji jądrowej

Laboratorium Narodowe Lawrence’a Livermore’a

Ustanawiając kamień milowy dla fuzji jądrowej, naukowcy z Lawrence Livermore National Laboratory’s National Ignition Facility osiągnęli tak zwany „zapłon”. Uważany za naukowy próg energetyczny, oznacza to, iż reakcja fuzji jądrowej wytworzyła więcej energii niż potrzeba do zasilenia urządzenia. w tej chwili celem jest zwiększenie wydajności eksperymentu około 100 razy – tylko wtedy będziemy na skraju możliwości wykorzystania fuzji jądrowej jako realnego, skalowalnego źródła energii.

Grudzień: Pierwsza misja Artemis wylądowała w Oceanie Spokojnym po podróży wokół Księżyca

NASA

Kapsuła kosmiczna Orion, która wystartowała po wielu opóźnieniach technicznych i pogodowych, przeleciała ponad 64 000 kilometrów wokół Księżyca. To dalej niż kiedykolwiek poleciał statek kosmiczny przeznaczony do przenoszenia ludzi. Był to lot, którego celem było zebranie danych. Następna misja Artemis powinna wylądować na powierzchni Księżyca w 2023 roku. Po tym, miejmy nadzieję, będzie to gładka żegluga dla pierwszych ludzi, którzy wylądują na Księżycu jeszcze w tej dekadzie … i w końcu wyciągną wnioski, które pomogą nam zbudować infrastrukturę, aby utorować drogę do Marsa.