Sunday Science: 5 потрясающих научных открытый, с которыми мы не знаем что делать

Каждый день ученые открывают что-то новое, что способно изменить нашу жизнь. Но иногда, время от времени, они достигают настолько экстраординарных или неожиданных результатов, что они буквально не имеют представления о том, что же с ними делать. Далее пять одних из самых удивительных открытий, которым мы пока не нашли практичного применения.

Причудливые свойства материала

В Январе команда физиков из Рутгерса и MIT опубликовала научную работу, в которой описала новые свойства материи. Пока они возились с супер-охлажденными Урановыми соединениями, URu2Si2, они обнаружили, что они разрушают нечто известное как двойная обращенная во времени симметрия (double time-reversal symmetry). В обычных условиях обращенная во времени симметрия указывает на то, что движение частиц выглядит одинаково не зависимо от времени наблюдения: хотя магниты так же искажают это представление, так как если обернуть время вспять, то магнитное поле производимое магнитом, изменит направление. Это значит, что время необходимо обернуть дважды, чтобы вернуть их в изначальное состояние.

Однако новый материал разрушает даже двойную обратную симметрию. Это значит, что время необходимо обернуть четыре раза, чтобы получить поведение частиц сходное с оригинальным состоянием. Этот эффект ученые назвали хастатическим порядком. Ученые обнаружившие феномен не могут дать разумного физического примера того, что это такое, как оно работает и что вообще значит...

Вселенная весит меньше чем мы думали

Когда лучшие научные умы мира решили собраться и измерить массу вселенной в 1970-х, они столкнулись со сложной задачей. Применяя свое понимание гравитации и динамики галактик, они пришли к неожиданному ответу... который, к сожалению, так же указывает на то, что наша вселенная разрушается. Нам известно, что материя галактик вращается вокруг центральной точки – мы даже наблюдали за этим – и это значит, что их собственное движение производит достаточно центробежной силы для этого.

Однако вычисления указывают на то, что в галактиках недостаточно массы для производства сил необходимых для поддержки движения в том виде, которое наблюдали ученые. Так что физики почесали свои головы, побеспокоились немного, после чего гордо заявили, что во вселенной должно быть больше "всего", но мы это все не можем видеть. Это и есть та теория которая сегодня называется Темной Материей. В чем же проблема? За последние 40 лет никто не смог подтвердить, что темная материя действительно существует или нет. Таким образом, проблема вселенной все еще остается. 

Эффект плацебо

Накормите больного человека пустой таблеткой, о которой он думает, что она излечит его, и, непонятным образом, его здоровье улучшиться как если бы он принял настоящую таблетку. Другими словами, кусок ничего может улучшить ваше здоровье. В теории это может быть мощным средством лечения.

Однако эксперименты показывают, что тип того самого ничего имеет значение: если плацебо связано с лекарством блокирующим эффект морфина, к примеру, то он пропадает. Хотя это значит, что эффект плацебо имеет биохимическую основу – а не только психологический эффект – фактически мы не знаем ничего о силе плацебо.

Эффект действительно существует. Но если мы когда-нибудь разберемся с этим эффектом, то это приведет нас к пониманию того, как разум влияет на био-химию тела. Сейчас это остается загадкой.

Температуры ниже абсолютного нуля

Когда-то давно ученые соглашались, что невозможно достичь температуры ниже абсолютного нуля. Это была буквально самая низкая температура из возможных. Однако в прошлом году команда ученых из института Макса-Планка в Германии, преодолела барьер: они охладили облако атомов до температуры  −273.15°C. 

В принципе это возможно нагревать частицы, понижая их энтропию. Так как это разрушает энерго-энтропийную корелляцию, это является началом негативной шкалы температур, где распространение энергий обращено – вместо того, чтобы большая часть частиц имела низкую энергию и немного частиц – высокую, большая часть стали обладать высокой энергией, и лишь несколько – низкой.

Это сложно понять, однако именно такая логика позволила исследователям охладить атомы в вакууме ниже температуры абсолютного нуля. Однако ученые пока не выяснили, что делать с этими частицами.

Холодный синтез

В 1989-м году пара ученых – Флейшманн и Понс заявили, что достигли невероятного – они смогли наблюдать ядерное слияние при комнатной температуре. За одну ночь это открытие было названо революционным, которое способно перевернуть идею производства энергии в мире, сняв с человечества зависимость от ископаемого топлива. К сожалению, их эксперимент не смогли повторить – хотя они вдохновили множество ученых по всему миру к изучению холодного синтеза.

Оказалось, что в теории процесс является возможным. Два атома сливающихся вместе – для этого атомам необходимо приблизиться достаточно близко, чтобы преодолеть отталкивание, которое возникает из-за облака электронов вращающихся вокруг ядер. Обычно это возможно только при супер-высоких температурах – как в центре звезд – однако квантовые физики предполагают, что так как позиция электрического поля приводящего к отталкиванию является вероятностной, существует возможность, что два атома сольются вместе без необходимости высоких температур.

Именно поэтому небольшие группы ученых продолжают работать в тени, пытаясь достичь слияния. Пока без серьезных результатов.