Здесь собраны наиболее многообещающие научные прорывы, которые могут изменить представление об устройстве мира, а возможно, и изменят его.
Будет доказана теория Эйнштейна
Миссия eLISA Европейского космического агентства впервые попытается обнаружить рябь пространства и времени (гравитационные волны) которая рождается, как считают, в процессе столкновения черных дыр. Космический аппарат LISA Pathfinder будет запущен в нынешнем году и продемонстрирует технологии, которые создавались для измерения тонких колебаний ткани космоса. Гравитационные волны являются частью теории относительности Энштейна. Если они будут обнаружены, теория будет доказана, в противном – опровергнута.
Мир узнает новые подробности о темной материи
В марте после двухлетнего перерыва снова запустят Большой адронный коллайдер (БАК). Европейская организация по ядерным исследованиям (CERN) заявила накануне, что ускоритель ядерных частиц будет работать с удвоенной энергией. С выходом на новый энергетический уровень БАК даст новые возможности для будущих открытий. Основной целью экспериментов в усилителе является изучение свойств одного из видов элементарных частиц – бозона Хиггса, которая была открыта в 2012 г.
Исследователи также намерены провести проверку современных теорий темной материи (в астрономии, космологии и теоретической физике – гипотетическая форма материи, которая не испускает электромагнитного излучения и не взаимодействует с ним. Что делает невозможным ее прямое наблюдение). Ученым также предстоит проверить теорию суперсимметрии, согласно которой некоторые элементарные частицы связаны в природе друг с другом. Преобразование суперсимметрии может переводить вещество во взаимодействие (или в излучение) и наоборот. Исследователи также намерены приоткрыть тайну пространственных измерений.
Раскроют тайны происхождения человека
Новейшие методы палеогенетики позволили реконструировать митохондриальный геном человека, жившего 400 тыс. лет назад в пещере Сима де лос Уэсос на севере Испании. Это рекордная древность: до сих пор не удавалось получить ДНК из человеческих костей старше 100 тыс. лет. Древних европейцев из Сима де лос Уэсос обычно относят к виду Homo heidelbergensis и считают предками неандертальцев, поскольку у них есть ряд присущих им специфических признаков. Однако ДНК, выделенная из бедренной кости, оказалась более сходна с митохондриальными геномами людей из Денисовой пещеры, чем с неандертальскими.
Одно из возможных объяснений состоит в том, что родственные архаичные варианты ДНК проникли в популяции предков неандертальцев и денисовцев в результате скрещивания с реликтовыми местными племенами Homo erectus. Ученые намереваются определить последовательность ДНК Сима де лос Уэсос. Это предоставит больше информации о геноме древнейших людей, а также позволит определить трансформацию генома, в результате которой появился современный человек.
Человечество получит идеальную энергию
Ученые Goddard Space Flight Center разработали миссию Magnetospheric Multiscale, которая позволит создать идеальный термоядерный реактор. В рамках проекта стоимостью в $857 млн четыре космических аппарата создадут первую в мире подробную трехмерную карту процесса, известного как магнитное пересоединение – соединение и разъединение магнитных полей вокруг Земли. В результате происходят взрывы, сопровождающиеся высвобождением энергии. Механизмы этих процессов станут базой для реактора, способного ускорять частицы до скорости света.
Компания Hitachi разрабатывает реактор, способный в качестве топлива использовать ядерные отходы, что позволит навсегда избавиться от проблемы их хранения. А инженеры фирмы Lockheed Martin намереваются построить в текущем году прототип мини-реактора, который, умещаясь на крыше грузовика, выдает 100 МВт электроэнергии.
Компьютеры выйдут на новый уровень
Существенных успехов можно ожидать и в сфере квантовых вычислений.
Агентство национальной безопасности США (NSA) работает над созданием квантового компьютера, который намного быстрее любых существующих суперкомпьютеров. Кроме того, благодаря законам квантовой механики его невозможно взломать.
Компания Google наняла физика Джона Мартиниса и его команду из Калифорнийского университета для разработки чипа квантового вычисления. Технология, основанная на манипуляциях со светом, позволит передавать данные на большие расстояния – между Землей и спутниками или с одного конца Земли в другой. А команда ученых из Женевского университета, лаборатории реактивного движения NASA и Национального института стандартов и технологий обещает прорыв в квантовой телепортации. Физики уже сумели передать квантовое состояние частицы света (направление, в котором она вращается) на 25 км по оптоволокну, установив новый рекорд дальности телепортации.