Что открыли российские ученые в 21 веке
Графен, nginx и решение задачи тысячелетия: главные российские изобретения и открытия 21 века
В науке нет границ — специалисты из разных стран часто объединяются, чтобы решить сложные проблемы. В этой подборке — открытия и изобретения, которые произошли благодаря большому вкладу российских учёных.
💡 Это материал из цикла «Сделано в России 🇷🇺», в котором описываются главные отечественные изобретения, а также важные события в различных областях науки и промышленности России.
Открыли новые сверхтяжёлые элементы
С 2000 по 2010 гг. физики из Объединенного института ядерных исследований в подмосковной Дубне синтезировали шесть самых тяжёлых элементов с атомными номерами 113-118.
Григорий Перельман доказал гипотезу Пуанкаре — одну из задач тысячелетия
В 2002-2003 гг. Григорий Перельман опубликовал 3 статьи, в которых описал доказательство исходной гипотезы Пуанкаре о том, что всякое односвязное компактное трёхмерное многообразие без края гомеоморфно трёхмерной сфере.
Чтобы примерно понять суть вопроса, представим воздушный шарик и бублик. Двумерную поверхность первого можно превратить в сферу, а поверхность второго — нельзя. Ещё в XIX веке учёные поняли, что если любую замкнутую петлю, лежащую на двумерной поверхности, можно стянуть в одну точку, то такую поверхность легко превратить в сферу. Анри Пуанкаре в 1904 высказал гипотезу, что это утверждение верно и для трёхмерных многообразий.
Работа Перельмана привела к появлению интересных выводов о нашем мире. Например, раз гипотеза Пуанкаре верна, значит, Вселенную можно из сферы свернуть в точку. Фактически это подтверждает теорию Большого взрыва.
На проверку доказательства Перельмана понадобилось несколько лет. Оно настолько сложное, что до конца его понимают даже не все профессиональные математики. В 2006 году доказательство окончательно признали в научном сообществе — после трёх независимых проверок. Григорию Перельману присвоили Премию тысячелетия, от которой он отказался. Журнал Science назвал доказательство теории научным прорывом года — это была первая работа по математике, заслужившая такое звание.
Создали веб-сервер nginx
Nginx — мощный инструмент для развёртывания веб-сервера. В мире его использует примерно каждый четвёртый активный сайт. В рунете же Nginx нет равных — более 66 % активных веб-проектов работают на этом веб-сервере, в том числе и Трешбокс. По общему же числу сайтов Nginx — мировой лидер. Он поддерживает работу более 479 миллионов порталов.
Nginx разрабатывался Игорем Сысоевым с 2002 года. Это проект с открытым исходным кодом, при создании которого автор постарался учесть недостатки более старого Apache. Как показывает статистика использования Nginx, ему это удалось.
Получили графен — самый тонкий, прочный и перспективный материал в мире
В 2010 году Нобелевскую премию в области физики вручили русским учёным из университета Манчестера Андрею Гейму и Константину Новосёлову. Им удалось получить графен — материал с уникальными электронными свойствами, который должен изменить будущее технологий.
Графен — слой углерода толщиной в один атом. Возьмите лист бумаги — графен тоньше его в 300 000 раз. При этом он прочнее, чем алмаз. Электроны в графене перемещаются в сотню раз быстрее, чем в кремнии. Благодаря этому можно делать миниатюрные и быстрые микросхемы.
Сейчас мир находится в стадии принятия графена. За прошедшее десятилетие было зарегистрировано несколько десятков тысяч патентов с упоминанием этого материала. Проблема в том, что графен всё ещё очень сложно получать. Но это препятствие тоже будет со временем преодолено.
Создали сверхмощный лазер
Петаваттный лазер PEARL — один из самых мощных лазерных комплексов в мире, может выдавать импульс мощностью 0,56 петаватта (0,56 × 1 000 000 000 000 000 ватт). Это в сотни раз больше, чем мощность всех электростанций Земли. Он помогает исследовать экстремальные физические процессы и в теории позволит создать управляемый термоядерный реактор.
PEARL был первым в мире лазером петаваттного уровня мощности. Затем появились более мощные установки. Но это не делает российский аппарат менее важным. Его и сейчас успешно применяют для исследований в Институте прикладной физики РАН в Нижнем Новгороде.
На Алтае открыли третий вид человека — денисовцев
Долгое время считалось, что существовало только два вида людей — кроманьонцы и неандертальцы. Однако в 2008 году учёные из Института археологии и этнографии СО РАН нашли в Денисовской пещере на Алтае мелкие костные останки. Исследование ДНК показало, что они принадлежат особой ветви человечества, которую назвали денисовскими людьми.
В 2010 году следы генома денисовского человека обнаружили в геномах жителей Полинезии и островов Малайского архипелага.
Помогли обнаружить гравитационные волны
Ещё 100 лет назад Альберт Эйнштейн говорил о существовании гравитационных волн — искажений пространства-времени. Однако учёным не удавалось их засечь вплоть до сентября 2015 года. Искажение пространства времени обнаружили в обсерватории ЛИГО — и российские учёные внесли в это достижение большой вклад.
Отечественные специалисты занимались повышением чувствительности гравитационно-волновых детекторов, разработкой новых методов измерений. Их теоретические и экспериментальные исследования в конечном счёте помогли создать детекторы нового поколения, с помощью которых и были обнаружены волны.
Обнаружение гравитационных волн снимает много вопросов. Например, больше нельзя сомневаться в существовании чёрных дыр. Обнаруженные гравитационные волны возникли как раз в результате столкновения двух черных дыр, которое произошло в миллиарде световых лет от Земли. Если учёные найдут первоначальные гравитационные волны, то поймут, как зародилась Вселенная.
В Антарктиде добрались до поверхности озера «Восток»
Существование этого и других подлёдных озёр предсказал советский географ Андрей Капица ещё в середине 20 века. Считается, что открыли его российские полярники в 1996 году. Озеро «Восток» находится под ледяным щитом толщиной около 4 км. Приблизительные размеры 250 на 50 км, глубина — более 1200 метров.
Добраться до поверхности озера удалось только в 2012 году. Его уникальность в том, что в течение миллионов лет оно находилось в изоляции. Учёные полагают, что в водах озера обитают живые организмы. Если это так, то они могут обладать уникальными свойствами. Это также позволит предположить, что на других планетах с экстремальными условиями тоже есть жизнь.
Создали уникальный танк Т-14 «Армата»
Он относится одновременно к третьему и четвёртому поколениям боевых машин. Это первый в мире танк, предназначенный для участия в сетецентрических войнах. «Армата» работает в составе тактической группы, которая управляется через единую систему. Вместе с ним в группу могут входить тяжелые БМП, САУ, танки Т-90, ударные вертолеты. Т-14 в этом звене отводится роль разведчика, целеуказателя и корректировщика огня.
Запустили космические телескопы из серии «Спектр»
Первый научный аппарат серии «Спектр» вывели на орбиту 18 июля 2011 года. Его предназначением было составление полной карты Вселенной в рентгеновском диапазоне. Жизненный цикл аппарата завершился в январе 2019 года. Чтобы не прекращать исследования, 13 июля 2019 года запустили вторую орбитальную обсерваторию — «Спектр-РГ».
Сейчас Россия в партнёрстве с другими странами ведёт работу над созданием космических телескопов «Спектр-УФ» (Ультрафиолет) и «Спектр-М» (Миллиметрон). Ожидается, что они помогут ответить на многие вопросы астрофизики и космологии.
Главные изобретения российских ученых в 2020 году – нам есть чем гордиться
Роспатент на днях назвал десятку самых важных изобретений и открытий, совершённых отечественными учеными в течение 2020 года. В список вошли достижения в медицине, энергетике, машиностроении и в других сферах. Сегодня мы познакомимся с потенциальными прорывами российской науки и расскажем, какие возможности они открывают.
Вакцина от туберкулёза
Одно из наиболее важных открытий — полиантигенная вакцина от туберкулёза (до сих пор эта болезнь ежегодно уносит жизни более 1,5 миллионов человек). У неё двойное предназначение: она подходит как для профилактического применения, так и для лечения уже больных людей.
Вакцина DAR-901 уже успешно прошла часть клинических испытаний. 650 подростков от 13 до 15 лет получили по три инъекции вакцины (все они при этом были привиты традиционной вакциной БЦЖ при рождении). Спустя три года ученые зафиксировали высокий иммунный ответ у испытуемых. При этом препарат не вызвал серьёзных побочных эффектов.
После третьей фазы исследований вакцина выйдет в массовое производство. Аналогов российской разработке в мире нет.
Разработка для нейрохирургических операций решает проблему случайных разрушений сосудов и нервных тканей. Лазер в новых медицинских приборах будет автоматически сканировать ткани, и в случае опасного сближения с сосудом или нервом врач тут же слышит сигнал.
Таким образом, высокоточные нейрооперации по удалению опухолей станут более безопасными.
Набор для выявления возбудителей инфекционных заболеваний
Еще одно открытие — выявление возбудителей инфекционных заболеваний в одну стадию. При этом разработка повышает точность обнаружения вирусов в четыре раза. Главное отличие от устаревших двустадийных анализов — появление в тест-системе новых маркеров: они содержат частицы золота. С их помощью возбудителей инфекции проще и быстрее обнаружить.
ИССЛЕДОВАНИЕ МИРОВОГО ОКЕАНА
Подавитель гидроакустических помех
Эта российская разработка позволяет глушить помехи различного происхождения при акустическом определении координат на большой глубине. Это прорыв в изучении Мирового океана, так как помехи, которые издают животные или техника, сильно мешают определить источник наблюдения.
Устройство российского производства способно отделять помехи от сигнала. Это значительно упрощает работу учёных.
Новая технология солнечных батарей
Следующее открытие связано с новейшими технологиями в энергетике — солнечными батареями нового поколения. Они работают на основе минерала перовскита — в отличие от кремнёвых аналогов, этот способ создания батарей горазд проще, дешевле и экологичнее.
Технология, кроме того, более универсальна: плёнки перовскитов можно с высокой точностью вмонтировать в любую поверхность.
Следующее изобретение решает проблему заносов автомобиля. Условный стабилизатор автоматически корректирует траекторию движения машины при потере устойчивости на резких поворотах. Система может компенсировать отклонение движения, и за счёт этого курс выравнивается без потери управления.
Разработка может стать первым серьёзным прорывом в отечественном автомобилестроении за долгие годы.
Получение игольчатого кокса
Российские учёные получили новый способ получения игольчатого кокса. Это вещество используют при создании электромобильных батарей. Открытие позволит полностью перейти на собственное производство, снизив зависимость от импорта.
Система борьбы с мошенниками
В десятке главных изобретений — не имеющий аналогов компьютерный алгоритм для борьбы с онлайн-мошенничеством. Технология умеет отличать умных ботов от живых людей.
Разработка уже вовсю применяется: только за первые шесть месяцев 2020 года технология сохранила 320 миллионов рублей, принадлежащие пользователям пяти российских банков.
Открыта технология создания строительного утеплителя с повышенной огнестойкостью. Это вспененный полистирол с усовершенствованным замедлителем горения. Добавка не только пожаробезопасна, но и не токсична для человека и природы.
Эти стройматериалы предотвращают воспламенение в принципе. Они попросту не горят.
Широкополосная антенна высокой мощности
Одно из десяти лучших изобретений российских учёных — антенна малой высоты с широкой полосой рабочих частот и малой взаимосвязью между излучателями. Разработку удалось получить за счет особой конструкции антенных оснований: композитные материалы не смешивают сигналы, которые излучают различные участки антенны.
Изобретение может стать прорывом в повышении качества связи.
@moderator, в приведённом источнике нет ссылок на исходные публикации открытий/изобретений.
Прошу рассмотреть ссылку на сторонний сайт как не вызывающий доверие, а следовательно, не являющийся пруфом
А следовательно, потребовать у автора пруфов
Первая же новость, вакцина. Какое отношение она к российским учёным имеет?
Ford von Reyn, MD, professor of medicine at the Geisel School of Medicine and lead for the vaccine development program, explained that the trial moves the Dartmouth TB vaccine one step closer to a full Phase 3 efficacy trial against TB disease. «Our collaborators in Tanzania deserve credit for their excellent work in conducting a clinical trial to rigorous international standards and moving DAR-901 forward to Phase 3,» said Von Reyn.
The vaccine trial was a collaboration between Geisel, the Muhimibili University of Health and Allied Sciences (MUHAS) in Tanzania, the Tokyo Medical and Dental University in Japan, Tufts University School of Medicine, and the Boston University School of Public Health.
Испытания вакцины проводились в сотрудничестве между Geisel, Университетом здравоохранения и смежных наук Мухимибили (MUHAS) в Танзании, Токийским медицинским и стоматологическим университетом в Японии, Медицинской школой Университета Тафтса и Школой общественного здравоохранения Бостонского университета.
@moderator, к посту есть вопрос.
В десятке главных изобретений — не имеющий аналогов компьютерный алгоритм для борьбы с онлайн-мошенничеством. Технология умеет отличать умных ботов от живых людей.
Разработка уже вовсю применяется: только за первые шесть месяцев 2020 года технология сохранила 320 миллионов рублей, принадлежащие пользователям пяти российских банков.
Чо там, приговор по 228-й пареньку, который для работы над перовскитом заказал гамма-бутиролактон отменили? Или опять стыдоба?
Осталось это внедрить. По темпам внедрения разработок мы сосём ещё со времён позднего СССР.
Вакцина от тубика, это реально круть.
Порадовали батареи из перовскитов. Давайте возьмём сверхредкий предмет и применим в важной хрени! Ух ты, сработало! Об этом изобретении писали в далёком 2013 году в Science.
Дальнейшего развития технология не получила ввиду редкости и труднодоступности смеси CaTiO3.
Явно не тянет на изобретения года. Говорю без попытки принизить значимость нашей науки. У нас много делается крутых вещей, которыми можно гордиться на всю планету. Берёзовый сок, например.
Система борьбы с мошенниками
В десятке главных изобретений — не имеющий аналогов компьютерный алгоритм для борьбы с онлайн-мошенничеством. Технология умеет отличать умных ботов от живых людей.
Разработка уже вовсю применяется: только за первые шесть месяцев 2020 года технология сохранила 320 миллионов рублей, принадлежащие пользователям пяти российских банков.
А в Авито-то и не в курсе. Да и в банках-наебанках тоже. Да и вообще непонятно о чем речь, набор слов какой-то без конкретики. Это же ИТ, хотя бы ссылку на пресс релиз приложить, про гитхаб я уж понятно молчу. А популизма написать кто угодно может.
Че толку от этих изобретений, если они не будут применяться у нас в ближайшие десятилетия? Максимум, продадут технологии за рубеж. На своих всегда плевать было.
Вроде изобретения ученых, а почему гордиться нужно нам?
А чего лайков то мало и коментов? а ну да. это же не шарлатан илон запустил разработку прошлого века в космос или ненужный авто. ммм
Главные изобретения российских ученых в 2020 году – нам есть чем гордиться
Тег «ИА Панорама» отсутствует, что очень странно
А где же шутки про новый кокс?
Это новости для ватников?
Скоро на Алиэкспресс.
Это вещество используют при создании электромобильных батарей
единственное я не особо понимаю, почему такая разработку у нас началась.
У нас электротранспорт не особо популярен, разве что электробусы в Москве и/или Питере.
А больше как-то и ни приходит ничего на ум.
На Полярном Урале выпустили на волю редких овцебыков
Пятнадцать особей редких овцебыков выпустили на волю в Приполярном Урале.
Эти крупные коренастые животные с невероятно густой шерстью (которая в восемь раз теплее овечьей) когда-то населяли Ямал. И вот уже более двадцати лет в арктическом регионе восстанавливают их популяцию
Видео выбегающих с территории питомника овцебыков разместил в соцсетях губернатор автономного округа Дмитрий Артюхов.
Ответ Tentaklia в «Наконец то стоящая организация»
Ответ на пост «Наконец то стоящая организация»
ЧТО ДЕЛАТЬ, ЕСЛИ ВАС ОБВИНИЛИ В ОСКОРБЛЕНИИ ЧУВСТВ ВЕРУЮЩИХ?
1. Пишите заявление о закрытии уголовного дела за отсутствием пострадавших. От следователя это заявление потребует сбора заявлений от «так называемых верующих» заявлений о том, что они пострадали, в письменном виде. Установление факта, что человек является пострадавшим согласно УПК должно быть основано на экспертизе, в основу экспертизы должно лечь научное исследование.
2. Пишите встречное заявление о клевете, сообщение о заведомо ложном преступлении, о лжесвидетельстве и мошенничестве с целью использовать судебную систему с целью обогащения.
3. Если верующий относит себя к православию или христианству в целом, просите его процитировать Евангелиe от Матфея глава 17 стих 20. В этом стихе чётко указывается критерий по которому человек обладает верой, т.е. является верующим, а именно: человек должен обладать телекинетическими способностями и двигать горы или хотя бы исходя из пропорции «горчичное зерно / гора» (минимальный размер во вселенной, т.е. и для веры) — кирпич весом 1 кг 600 граммов. Требуйте проведения научной экспертизы по сдвиганию силой слова или молитвы этого кирпича в суде. Если человек не может этого сделать — значит он никакой не верующий со всеми вытекающими последствиями как для вас (вы оправдываетесь), так и для так называемого верующего — тюремное заключение за заведомо ложный донос, лжесвидетельство и мошенничество.
Сделано в России: самые значимые научные открытия XXI века
Темы дня
Денисовский человек
Третий вид людей в 2008 году открыли на Алтае ученые из Института археологии и этнографии СО РАН. Денисовский человек стал вторым после неандертальцев открытым видом высшего древнего человека. В Денисовой пещере, расположенной на юге Алтайского края, археологи нашли двадцать культурных слоев, в одном из которых обнаружили мелкие костные останки. На основе ДНК, которую извлекли из них, ученые сделали вывод, что останки принадлежат особой ветви представителей человека, средней между неандертальцами и современными людьми.
В частности, исследовалась фаланга пальца маленькой девочки, жившей от 30 до 75 тыс. лет назад. Найденные там же коренные зубы и кости животных доказывают, что на генном уровне денисовские люди не были тесно связаны с неандертальцами или «сапиенс». Но неандертальцы могли быть соседями денисовского человека, поскольку их останки также были в пещере. Отсюда произошла теория о смешении видов.
Те самые фрагменты фаланги, которые позволили открыть новый вид
Фото: Bence Viola
Задача тысячелетия
Одним из величайших событий в мире математики XXI века является решение одной из «задач тысячелетия» Григорием Перельманом, который в 2002 году доказал гипотезу Пуанкаре. В список «задач тысячелетия» ее включил Математический институт Клэя.
Гипотеза сформулирована в 1904 году физиком и философом Анри Пуанкаре. Она относится к разделу математики, изучающему явление непрерывности в общем виде, и гласит, что трехмерный объект без сквозных отверстий топологически эквивалентен сфере. Мы бы перевели это с русского на русский приблизительно так: трехмерная поверхность бублика подобна трехмерной поверхности апельсина. Тогда как двухмерная поверхность бублика и апельсина не подобны.
Григорий Перельман решил частный случай гипотезы геометризации Уильяма Терстона, которая подтверждает справедливость гипотезы Пуанкаре. Практической значимости для человечества решение задачи не несет, но для мира науки является прорывом.
К слову, от 1 млн долларов, который институт Клэя обещал за решение задачи, Перельман отказался, не пояснив причин.
Фото: rusinform.ru
Неисчерпаемость газа и нефти
Вторую теорию и доказали исследователи из университета имена Губкина. С помощью экспериментов и теоретических выводов было установлено, что в верхней мантии планеты примерно на глубине 100-150 километров есть условия для синтеза сложных углеводородных систем. А исходя из этого получается, что на производство углеводородов требуются не миллионы лет, а минуты.
Фото: news.rambler.ru
Сверхтяжелые элементы
Сотрудники лаборатории имени Флерова при Объединенном институте ядерных исследований в Подмосковье десять лет с 2000 года работали над синтезом тяжелых элементов, и в итоге смогли синтезировать шесть самых тяжелых, которые получили номера со 113-го по 118-й. Элементы №114 и 116 признал Международный союз чистой прикладной химии и присвоил им названия «флеровий» и «ливерморий». Остальные четыре элемента ждут утверждения статуса.
Потенциально полезные свойства флеровия и ливермория пока что прорабатываются, но другой важной стороной открытия новых элементов является то, что все они подтвердили основополагающий закон периодичности свойств химических элементов, выведенный Менделеевым.
Фото: ownlab.ru
Успеха добился и Институт космических исследований РАН, который с помощью прибора ХЕНД на орбитальном аппарате НАСА «Марс Одиссей» доказал, что на полюсах Марса и в средних широтах есть большие запасы воды под поверхностью планеты. Вода находится не в привычном жидком состоянии, а представляет собой порошкообразный водяной лед. Позднее другие исследователи нашли на Марсе карбонатные отложения, которые не могли бы появиться без воды, что подтвердило открытие россиян.
В прошлом году НАСА заявила, что на планете может быть и жидкая вода.
Фото: uahirise.org
Экзаваттные лазеры
Сверхмощные световые излучения способны привести вещество в экстремальное состояние и при определенной мощности даже превратить электроны в абсолютно новую частицу. Также сверхмощные световые лазеры позволяют инициировать термоядерные реакции в мишенях, а это путь к созданию лазерных источников нейтронов с уникальными свойствами.
В будущем институт планирует создать лазеры мощностью до 200 петаватт и 1 экзаватт.
Фото: Патриотам.рф