Science jurnali e'tirofiga ko'ra 2015-yilning eng e'tiborga molik ilmiy natijalari

"Yangi Gorizontlar" kosmik zondining Pluton ustidan uchib o'tishi, irsiyatni tahrirlash texnologiyasi - CRISPR/Cas9 hamda, bosh miyada yashiringan limfatik tizim. Aynan shu ilmiy natijalarni Science jurnali o'quvchilari 2015 yilning eng e'tiborga molik ilmiy yutuqlari sifatida e'tirof etishgan. Orbita.uz ushbu ilmiy natijalar va ularning amaliy ahamiyati haqida qisqacha hikoya qiladi.

Science jurnalining 2015-ilmiy yil yakunlariga bag'ishlangan soni 18-dekabr, juma kuni nashrdan chiqdi. Yakunlanayotgan yilda qayd etilgan eng e'tiborga molik ilmiy yutuqlarni reytingini tuzish uchun jurnal tahririyati o'z mushtariylari bilan maslahatlashishni ma'qul ko'rgan va o'z saytida kichik so'rovnoma o'tkazgan. Tahririyat o'z saytida mutolaachilarga murojaat qilib, 2015 yilda qayd etilgan va o'zlari uchun eng maqbul bo'lgan ilmiy natijalarni belgilashni taklif etadi. Ta'kidlash joizki, Science jurnalining asosiy mushtariylari bu - ilm-fan kishilari bo'lib, aksariyat mutolaachilar, ilm bilan professional ravishda shug'ullanuvchi kishilardir. Aytmoqchimizki, so'rovnomada ishtirok etganlarning aksariyati, nimani ko'zda tutayotganliklari haqida juda yaxshi tasavvurga ega bo'lgan kuchli mutaxassislar bo'lishgan. Balki shu tufaylidir, jurnal ko'zda tutgan top-5 ilmiy natijalar reytingi, yakunda kutilmaganda top-6 ga aylanib ketdi... Keling gapni cho'zmay, ushbu yakunlanayotgan 2015-yilning eng katta ilmiy natijalari bilan Sizni ham tanishtirsak. Demak:

2015-yilning eng ilg'or fan fidoiylari

Nature jurnali ilm-fan olamida 2015-yil yakunlariga bag'ishlangan qator maqolalar chop etdi. Unda jumladan 2015-yil davomida o'z fan sohasida eng katta natijalarga erishgan va ilm yo'lida fidoiylik ko'rsatgan ilg'or fan kishilari haqida so'z boradi.

"Embrion muharriri", "Pluton ovlovchi", "Iqlim posboni" va "Yadro diplomati" - "Nature" jurnali 2015 yil davomida jahon ilm osmonida yorqin iz qoldirgan eng ilg'or va fidokor olimlarni aynan shunday nomlar bilan sharaflagan. Orbita.uz sayti ham o'z mutolaachilarini ushbu olimlarning faoliyati va natijalari bilan tanishtirishni o'rinli deb topdi.

"Iqlim posboni" - Kristina Figers

Kristina Figers - Kosta-Rikalik diplomat bo'lib, o'z diplomatik faoliyatining katta qismini Yer sayyorasida iqlim o'zgarishlari masalalarini o'rganish va uning salbiy oqibatlarini oldini olishga bag'ishlagan. Figersning aytishicha, uning iqlim o'zgarishlari masalalarini o'rganishga kirishishi uchun turtki bo'lib, Kosta-Rika o'rmonlarida yashovchi qurbaqa turlaridan birining uning ko'z oldida butunlay qirilib ketganligi bo'lgan ekan. U o'sha qurbaqani bolaligida o'zi ko'rganligi, lekin katta bo'lganida bu qurbaqa turi yo'q bo'lib ketganligi va endi o'z farzandlariga qurbaqa haqida faqat ertaknamo hikoya qilayotganligini afsus bilan ta'kidlaydi. "Bu narsa meni larzaga soldi", - deydi Figers. "Atmosfera haroratining asta sekinlik bilan o'sib borishi, mazkur qurbaqaning yashash sharoitini yo'qqa chiqardi. Natijada ushbu tur butunlay yo'q bo'lib ketdi. Men bu jonzot haqida bolalarimga hikoya qilib berar ekanman, u haqida eski adabiyotlardangina ma'lumot topardim. Men bu borada yangi materiallar yig'a boshladim va o'sha lahzalarda o'zimni Yerdagi iqlim o'zgarishlari masalalariga bag'ishlashim kerakligini anglab yetdim".

Kvant fizikasining tug'ilgan kuni

14-dekabr zamonaviy va mumtoz fizika o'rtasida aniq chegara o'tkazilgan sana hisoblanadi. Ya'ni bu kun - kvant fizikasining tavallud kunidir. 1900 yilning 14-dekabr sanasida buyuk olmon olimi Maks Plank (1858-1947) Berlin fizika institutining navbatdagi majlisida ishtirok etdi va nutq so'zladi. o'sha kuni uning nutqida fizik olimlar o'zlariga notanish so'z bo'lgan "kvant" so'zini ilk bora eshitib bir-birlariga xayron qarashgandi. Shu tarzda ilm-fan uchun tamomila yangi olam - kvant dunyosi eshiklari ochilgan edi. Jahon ilmiy jamoatchiligi bu yil 14-dekabr sanasida kvant nazariyasining 115-chi yubileyni nishonlamoqda.

Plank aslida mutlaqo yangi fan sohasini barpo qilishni o'ziga maqsad qilgan emasdi. U aslida mumtoz fizika sohasining qonunlari orqali aniq bir masalaning aniq bir xususiy holini tekshirmoqchi edi. U mutlaq qora jism deb ataluvchi faraziy qattiq jism modelini tadqiq qilgan. Bunday qora jism nazariy jihatdan qaralganda, o'zining sovuq holatida sirtiga kelib tushayotgan barcha nurlanishlarni yutishi, qiziganda esa, o'zidan barcha diapazonda nurlanish taratishi lozim edi. Plankkacha ham qora nurlanish nazariyasini barpo qilishga bo'lgan urinishlar ko'p uchragan, lekin ularning barchasi oqibatda barbod bo'lgan edi. Qisqa to'lqinli nurlanishlar sohasini o'ta aniqlik bilan bayon qiluvchi formulalar (masalan Vin formulasi) uzun to'lqinli nurlanishlar sohasiga tadbiq qilinganida nihoyatda beo'xshov xatoliklar berardi. Va aksincha, uzun to'lqinli nurlanishlar sohasini mufassal bayon qiluvchi formula (Reley-Jins formulasi) qisqa to'lqinli nurlanishlar sohasi uchun umuman yaramas edi.

Om qonuni

"O'tkazgich bu shunchaki elektr zanjirning passiv qismi xolos" - qabilidagi yanglish fikr XIX asrning 40-yillarigacha deyarli hamma fiziklar qat'iy ishonadigan ommalashgan fikr edi. Ular, "modomiki shunday ekan, o'tkazgichlarni tadqiq qilishdan naf yo'q" deb hisoblashardi.

o'tkazgichlarning o'tkazuvchanlik xossalari yuzasidan ilk ilmiy tekshirishlar olib borgan olimlar qatoriga Stefano Marianini (1790-1866) kiradi. Stefano o'z kashfiyotiga tasodifan to'qnash kelib qolgan. U elektr batareykalarining xossalarini o'rganar ekan, Volt ustunlarining soni ortgani bilan, ulardagi umumiy kuchlanishni ko'rsatuvchi strelkaga ta'sir qiluvchi elektromagnit ta'sir sezilarli darajada oshmayotganini sezib qoldi. Shunga ko'ra Marianini, har bir Volt ustuni, tok oqib o'tishi yo'liga o'ziga xos g'ov bo'layotgan bo'lsa kerak degan fikrga keldi. U ikkita faol va nofaol (ya'ni, orasi nam qog'oz bilan to'silgan ikkita mis plastinadan iborat Volt ustuni) yordamida tajriba qilib ko'rdi. Marianini bu orqali, hozirgi zamon maktab o'quvchilari ham yaxshi biladigan, ya'ni tashqi zanjirning umumiy qarshiligi e'tiborga olinmaydigan ko'rinishdagi Om qonunining xususiy holini keltirib chiqargan edi.

Om Marianinining xizmatlarini e'tirof etib, uning izlanishlariga doim hurmat bilan qaragan. Lekin Marinini izlanishlari Om uchun qo'llanma bo'lmagan va Om o'z faoliyatida Marianini tajribasiga murojaat qilmagan.

Sobiq "irkit o'rdakcha" va hozirda "serviqor oqqush".

Titan elementi haqida

Butun boshli kimyoviy elementlar davriy jadvalida, 22-raqamli element - titanchalik "kamsitilgan" biror bir boshqa elementni topish qiyin. Ilm-fan inqilobi yuz bergan XX asrning o'rtalariga qadar hatto eng kuchli kimyogar mutaxassislar orasida ham titan haqida batafsil ma'lumot biluvchilar juda-juda kam edi. Garchi bu element tabiatda eng keng tarqalgan elementlar sirasiga kirsa ham, uning taqdiri shunday g'alati bo'lgan.

Yer qobig'ining 1/200 qismini aynan titan tashkil etadi (bu foiz hisobida 0.57% demakdir). Sizga bu raqam unchalik katta emasdek tuyilishi mumkin, lekin hisoblab ko'rsangiz natijadan hayratda qolasiz: har 1 tonna yer qobig'ida 5 kg atrofida titan mavjud. Tabiatda tarqalganligi bo'yicha titan kimyoviy elementlar ichida 10-o'rinda turadi. Qanday qilib kimyogarlar, "burnilarining tagida" bo'lgan shunday ko'p miqdorli elementni uzoq vaqtgacha payqashmagan ekan? Axir taqqoslasak, yer qobig'idagi titan miqdori xlordan uch barobar, fosfordan esa olti barobar ko'p bo'lib chiqmoqda-ku?! (Ushbu elementlar keng tarqalgan elementlar sanaladi - lol). Shuningdek titan, tabiatda mis, qo'rg'oshin, qalay singari metallardan ko'ra 60-300 barobar ko'proq uchraydi. Shunday bo'lsa ham, negadir u o'zini element sifatida kashf etilishini juda uzooooq kutishiga to'g'ri keldi...

Astroida

Astroida bu - R radiusli katta aylananing ichi bo'ylab harakatlanadigan r (bunda r=R/4) radiusli kichik aylanadagi nuqtaning trayektoriyasi hosil qiladigan egri chiziq bo'lib, kichik aylaning katta aylana ichida bir marta to'liq aylanib chiqishidan yulduzsimon qavariq ko'pburchak shakli paydo bo'ladi. Boshqacha aytganda, astroida bu k=4 modulga ega bo'lgan giposikloidadir. Ya'ni, katta aylananing diametri kichik aylananing diametrida 4 marta katta. Astroida atamasi yunon tilida "astros" ya'ni, yulduzsimon degan ma'nini anglatadi. Sababi astroidaning shakliy ko'rinishi yulduzga o'xshab ketishidir.

Astroida shakliga bo'lgan qiziqish, tarixda turli zamonlarda turli avlod matematiklarini doimo o'ziga jalb etib kelgan. Matematika tarixidagi eng kuchli olimlar ham ushbu ajoyib egri chiziqning qiziqarli xossalarini tadqiq etishga uncha-muncha mehnat mashaqqat sarf etishgan. Qayd etilgan manbalarda ushbu egri chiziqni birinchi bo'lib Daniyalik astronom Olaf Remer batafsil tekshirgan deyiladi. Uning 1674-yilga taalluqli bo'lgan va asosiy mazmuni tishli uzatmalarning eng samarador variantlarini tadqiq qilishga bag'ishlangan ilmiy ishlarida astroida haqida batafsil matematik tahlillarni uchratamiz. Olaf Remerdan keyingi davrlarda astroidaning xossalarini shuningdek Shveytsariyalik buyuk matematik Iogann Bernullining 1691-yilga oid asarlarida; olmon matematigi Gotfrid Leybnitsning 1715-yilga taalluqli ishlarida va farang olimi Jan D'Alamberning 1748-yilga mansub izlanishlarida uchratish mumkin.

Kvant elektrodinamikasi

Tabiat hodisalarini bayon qiluvchi fizik nazariyalar ichida shubhasiz eng aniq va mukammal nazariyalardan biri bu - kvant elektrodinamikasi sanaladi. Xususan, kvant elektrodinamikasi yordamida fiziklar, fotonlar - yorug'likni tashkil qiluvchi eng kichik birliklar ekanligini tasdiqlashga muvaffaq bo'lishdi hamda ularning zaryadlangan zarralar bilan qanday o'zaro ta'sirlashishini tasvirlab beruvchi ixcham va ajoyib matematik modelni barpo qilishdi. Ushbu modelga asoslanib esa, XX-asr ikkinchi yarmi fizikasi yanada ulkan qadamlar bilan olg'a ketdi.

Kvant elektrodinamikasining (KED) tamal toshini 1928-yilda ingliz fizigi Pol Dirak qo'ygan. Keyinchalik, 1940-yillar yakunidan boshlab mazkur nazariyani yetuk fiziklar Richard Feynman, Julian Shvinger, hamda, Sin-Itiro Tomonagalar tomonidan yanada rivojlantirildi. Kvant elektrodinamikasining asosiy mohiyati shundaki, zaryadlangan zarralar (elektronlar) o'zaro ta'sirlashib, fotonlarni yutadi yoki aksincha, chiqaradi. Fotonlar esa, o'z navbatida elektromagnit kuchlarni o'zi bilan tashib yuradi. Shunisi qiziqki, garchi mazkur fotonlar o'zaro ta'sir kuchlarini ta'minlab beruvchi vazifasini bajarsa hamki, haqiqatda esa "ko'rib" bo'lmaydi, chunki ular "virtual" zarralardir. Ularning mavjudligi esa, bilvosita bilinadi: o'zaro ta'sirlashuvchi zarrachalar, fotonlarni yutishi yoki chiqarishida, o'zining yo'nalishini, yoki tezligini o'zgartiradi. Tasavvur uchun murakkab bo'lgan bunday o'zaro ta'sirlarni esa, olim Richard Feynman ishlab chiqqan to'lqinli "Feynman diagrammalari" vositasida tushuniladi va grafik ko'rinishda ifodalanadi. Ushbu diagrammalarga ko'ra fiziklar muayyan o'zaro ta'sirlar uchun ehtimollik ko'rsatkichlarini hisoblab chiqadilar.

Eyler-Maskeroni doimiysi

Yunon alifbosidagi γ harfi bilan belgilanadigan Eyler-Maskeroni doimiysining son qiymati 0.5772157... ga taqriban teng. Ushbu doimiy ko'rsatkichli funksiyalar va logarifmlarni, sonlar nazariyasi bilan bog'lab turadi. U n cheksizga intilganida,

ifodaning chegarasi sifatida aniqlanadi.

γ sonining qo'llash sohasi juda keng. Ushbu son - cheksiz qatorlarni, ko'paytmalarni, ehtimollar nazariyasi va muayyan turdagi integrallarni o'rganishda muhim ahamiyat kasb etadi. Masalan, 1 dan n gacha bo'lgan barcha sonlarning bo'luvchilarining o'rtacha soni ga juda yaqin bo'ladi.

De Broyl nisbati

Kvant zarrachasining to'lqin uzunligi uning impulsiga teskari proporsionaldir

Subatom dunyosining eng qiziq jihati shundaki, ushbu olam vakillari bo'lmish elektronlar, fotonlar va shu kabilar biz ko'nikib qolgan makrodunyo obyektlariga mutlaqo o'xshamaydi. Ular o'zini tutishida na to'lqin tabiatini va na zarracha tabiatini namoyon qiladi, balki, vaziyatga ko'ra, ham to'lqin ham korpuskulyar xossalar namoyon qiluvchi tamomila o'zga olamdirlar. Kvant zarrachalari olami deb nomlanuvchi bu mikrodunyo vakillarining yuqoridagi xossalarini kashf qilish va tushunib yetishning o'zi mushkul bo'lgan edi. Ushbu bir-biriga bog'liq, lekin anglash uchun g'oyat murakkab bo'lgan turli fizik xususiyatlarni, ya'ni kvant zarrachalarning ham korpuskulyar va ham to'lqin xossalarini yagona aniq matematik tenglama orqali umumlashtirib ifodalash esa, bundan ham mushkul vazifa o'laroq namoyon bo'lar edi. Aynan shu mujmal va mushkul vazifa de Broyl nisbati orqali oydinlashdi.