Десять прорывов за десять лет. Как 2010-е годы изменили науку

Десять самых важных научных свершений, которыми отмечено минувшее десятилетие

СНОБНаука

Десять прорывов за десять лет. Как 2010-е годы изменили науку

0:00 /
1942.727
be77f72260387085ed19ccc7e8c33a1257294a7713d226b982874cf72c82515b.jpg
Иллюстрация: Lucas Taylor/CERN

Представителей поколения, рожденного во втором тысячелетии нашей эры, может ошеломлять сам факт, что теперь мы живем уже в третьем. По сравнению с тем рубежом, десятые годы отличаются от нулевых не так уж и сильно. Тогда, правда, мы обсуждали подзабытую ныне «проблему-2008», а сейчас — уже с куда меньшим энтузиазмом — «проблему-2024», но по существу, казалось бы, в жизни изменилось не многое. В жизни, но не в науке. Если смотреть с высокой колокольни прогресса знаний, первое десятилетие века совсем не похоже на второе, а что несут нам последующие, пока еще сложно вообразить. Третье десятилетие XXI века начнется очень скоро — в полночь с 31 декабря на 1 января. В ожидании этого момента мы решили подвести научные итоги 2010-х. Как за это время изменилось человеческое знание? Мы составили список десяти самых важных, по нашему мнению, научных свершений, которыми отмечено минувшее десятилетие. Ученые не такого уж и давнего 2010 года много бы дали, чтобы ознакомиться с этим списком. Но эта привилегия выпала нынешним читателям «Сноба».

1Бозон Хиггса

Ради этого открытия в нулевых построили Большой адронный коллайдер — машинку стоимостью в десяток миллиардов евро. Тогда говорили, что на нем будут сделаны и многие другие открытия, однако они пока запаздывают. Ну что ж, человечеству хватит и бозона Хиггса.

Для физиков эта частица важна тем, что связывает воедино всю систему знаний об элементарных частицах, выстроенную на протяжении ХХ века. Но и для всех прочих людей значимость частицы Хиггса не меньше — она наглядно демонстрирует эффективность того удивительного способа познавать мир, который мы, люди, выработали в ходе своей эволюции и истории. Сперва тридцатилетний профессор из Эдинбурга исписывает гору бумаги, чтобы устранить логические противоречия в каких-то формулах, и понимает, что для этого надо всего-то допустить существование неведомой частицы. Потом сорок лет физики обсуждают его идею и уговаривают налогоплательщиков выдать им огромную кучу денег на непонятное сооружение, в котором на первый взгляд ничего не происходит. И вот нечто, выдуманное из лохматой шотландской головы, оказывается реальным — а вы как хотели, если без этого «нечто» природа была бы нелогичной? А голова, уже совершенно седая, совершает вежливый поклон при получении Нобелевской премии.

Валерий Рубаков, академик РАН, профессор Института ядерных исследований РАН:

‎Открытие бозона Хиггса — серьезнейший шаг для понимания того, как устроен мир. Именно благодаря бозону Хиггса ученые поняли, почему электрон не летает со скоростью света, как фотон, а обладает массой и остается внутри атома. Был бы он без массы, все электроны улетели бы со скоростью света, и я бы с вами сейчас не разговаривал. 

Есть несколько направлений в дальнейших исследованиях элементарных частиц. Одно связано с изучением неизвестных либо с уточнением уже найденных свойств бозона Хиггса. Другое направление — выход за рамки Стандартной модели, которая как раз объясняет взаимодействия между элементарными частицами. Есть теоретические соображения, которые говорят, что Стандартная модель — современная теория, описывающая свойства элементарных частиц, — должна расширяться при энергиях, доступных либо Большому адронному коллайдеру, либо следующим ускорителям, которые могут заработать уже после закрытия БАК в 2035 году. О том, что Стандартную модель нужно совершенствовать, свидетельствуют также данные о темной материи — частицах неизвестной природы, которые существуют во Вселенной. С этими исследованиями мы вступаем в область непознанного. Возможно, новые открытия будут сделаны на Большом адронном коллайдере еще до 2035 года, а может быть, это случится позже, когда будут построены новые коллайдеры. Сейчас как раз идет обсуждение программ развития физики высоких энергий аж на 50 лет вперед. 

2Массовая геномика

acbdfacaeeae556dcc312e61aeab331951681c100246c2b72d1859fc783bceb6.jpg
Иллюстрация: Pixabay

В нулевые генетики вступили с «рабочим черновиком» генома человека. К началу 2010-х в мире действовало уже несколько коммерческих компаний по расшифровке человеческих генов, а число полностью расшифрованных индивидуальных геномов приближалось к тысяче. Сегодня счет идет на миллионы. В некоторых странах, таких как Исландия, люди с «непрочитанными» геномами сегодня уже в меньшинстве.

Количество перешло в качество: такой объем знаний позволил решать задачи, которые раньше были немыслимы. Cтатистические зависимости между генотипом и заболеваниями не только помогают профилактике, но и позволяют понять генетическую природу болезней. Появились новые научные дисциплины: к примеру, социогеномика пытается установить связи между генами и такими, казалось бы, «небиологическими» свойствами человека, как успех в карьере или уровень образования. 

Новые научные возможности породили маркетинговый хайп «коммерческой геномики», заявляющий, будто уже сейчас можно на основе генов разработать идеальную диету, предложить персонифицированную программу тренировок или предречь пятилетнему ребенку будущие успехи в музыке. Существуют и более серьезные этические проблемы: возможность предсказывать по генам социальный успех человека — или, к примеру, его интеллект — открывает путь новым, невиданным в истории способам дискриминации людей. Так уж устроена наука: ее достижения нельзя давать в руки людям подлым и недалеким. Можно лишь надеяться, что к тому времени, когда возможности массовой геномики реализуются в полной мере, таких людей на Земле просто не останется.

Олег Балановский, Институт общей генетики РАН:

Геном человека никогда не был бы так хорошо секвенирован, если бы не надежда найти гены болезней. Задача оказалась много труднее, чем казалось в начале, и чтобы преодолеть трудности, секвенировалось геномов все больше, и больше, и больше. Трудности так и не преодолены: для понимания развития болезни сделано много, а вот перспективы практического использования данных для предсказания (заболеет — не заболеет) и тем более для лечения все еще туманны. Тем временем плодами массового секвенирования геномов уже вовсю пользуются смежные области науки — и не только науки.

Выяснилось, что людям интересно не только их будущее здоровье, но и прошлое их семьи: быстро растущие горы геномов покрылись цветущими джунглями генетической генеалогии. Когда доля населения, включенного в геномные базы данных, переваливает за несколько процентов от населения страны, мы оказываемся перед реальной возможностью реконструировать генеалогию каждого человека, нарисовать все огромное родословное древо всего населения со всеми миллионами его сливающихся ветвей. В изучении генофонда популяций произошел прорыв, когда обилие изученных генов дало статистическую точность и стабильность оценкам того, в какой степени генофонд одного народа похож на другой.

При этом поражает то огромное доверие (чтобы не сказать легковерность), которое общество оказывает генетике. Предсказания по звездам выходят из моды, зато предсказание по геномам всего, что можно и чего нельзя, стало популярным занятием. Парадоксально, но к объективности, скепсису и разуму больше всего взывают те, кому слепая вера в генетику, казалось бы, всего выгоднее, — сами ученые. Есть, значит, что-то реальное в понятии «научная честность». 

3Квантовый компьютер

edce21edabdc5ebbe5f1a03f5a8e13d830bc76e4c334dcf4cf097fd131bf349c.jpg
Фото: Lorenzo Herrera/Unsplash

В середине XX века Алан Тьюринг высказал идею «Универсального компьютера» — физической системы, способной выполнить любое «вычисление» (то есть по существу симулировать поведение любой другой физической системы во Вселенной). Эти идеи легли в основу классического компьютера — совокупности элементов, каждый из которых может быть в двух состояниях, 0 или 1, и изменяет это состояние в соответствии с неким правилом — «алгоритмом». В 1980-х несколько ученых, среди которых был Ричард Фейнман, заметили, что квантовая физика позволяет существенно расширить возможности такой машины: квантовый объект принимает не одно из двух состояний, а оба состояния одновременно, и это позволяет как бы выполнять вычисления сразу во множестве параллельных Вселенных.

Первые квантовые компьютеры — из двух таких элементов, или кубитов, — были построены еще в нулевых. Однако в 2010-е отрасль вошла, так и не решив важнейшую задачу: предложить такую конструкцию кубита, чтобы его квантовое состояние не разрушалось случайными помехами хотя бы за время вычисления. Задача эта вообще-то не решена и поныне. Однако устойчивость кубитов была повышена настолько, что в 2019 году Google объявил о достижении «квантового превосходства»: исследователи предложили — и решили с помощью квантового компьютера — задачу, которую классический компьютер не смог бы решить быстрее.

Руслан Юнусов, генеральный директор РКЦ:

Сама концепция квантовых вычислений была теоретически предложена в 80-х годах. Потом, примерно 20 лет назад, ученые стали работать над созданием кубита. А вот за последнее десятилетие удалось построить системы из десятков кубитов и показать, что они могут решать прикладные задачи. Апофеозом стало сообщение Google о решении задачи quantum supremacy: это бесполезная с точки зрения экономики задача, которая при этом решается на квантовом компьютере существенно быстрее, чем на классическом. Это доказательство принципа, что квантовый компьютер работает. В следующем десятилетии мы уже точно увидим решение на квантовом компьютере практических задач, которые классический компьютер решить не может. Так что, возможно, мы немного поспешили назвать 2010-е десятилетием квантовых компьютеров: следующие десять лет будут иметь к этому куда больше оснований.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Дар речи Дар речи

Слово материально. Им можно убить или исцелить, осчастливить или опозорить

Вокруг света
12 фактов о Михаиле Мишустине — следующем премьер-министре России 12 фактов о Михаиле Мишустине — следующем премьер-министре России

Интересные факты о новом главе кабинета министров

СНОБ
Почему Генрих — не Генрих, а Людовик — не Людовик? Почему Генрих — не Генрих, а Людовик — не Людовик?

О проблеме перевода или огласовки иностранных имён собственных

Наука и жизнь
Самые частые ошибки с сапогами, которые мы совершаем: не делай так! Самые частые ошибки с сапогами, которые мы совершаем: не делай так!

Как не стоит носить сапоги и почему

Cosmopolitan
Cтойка на голове — вред или польза? Cтойка на голове — вред или польза?

Можно ли делать стойку на голове и руках начинающим йогам и спортсменам

Cosmopolitan
Субъективный идеализм Субъективный идеализм

Шарлиз Терон работает на трех работах и одна растит двоих детей

Glamour
Соратница Стива Джобса и мать информационного дизайна: 10 женщин-дизайнеров, изменивших индустрию Соратница Стива Джобса и мать информационного дизайна: 10 женщин-дизайнеров, изменивших индустрию

Знак «осторожно, дети» и интерфейс Apple — что еще придумали женщины-дизайнеры?

Forbes
Юэн Макгрегор Юэн Макгрегор

Правила жизни актёра Юэна Макгрегора

Esquire
Выбирайте свой путь: как поменять работу и цель жизни Выбирайте свой путь: как поменять работу и цель жизни

Коуч Мария Макарушкина предлагает четкий план для самостоятельных действий

Psychologies
Сны о смерти: почему они иногда сбываются? Сны о смерти: почему они иногда сбываются?

Как быть со случаями вещих снов, предсказавших смерть

Psychologies
По имени Patou По имени Patou

Гийом Анри о том, как вдохнуть жизнь в один из старейших Домов моды Франции

Elle
Холод против гаджета: почему смартфоны отключаются зимой Холод против гаджета: почему смартфоны отключаются зимой

Почему на морозе даже полностью заряженное устройство разряжается и выключается?

Популярная механика
«Будто хлебнула говна и закалилась»: как токсичные руководители разрушают свои компании «Будто хлебнула говна и закалилась»: как токсичные руководители разрушают свои компании

Как жесткая управленческая политика влияет на продуктивность сотрудников?

Forbes
Роботы на заводах: к 2025 возьмут на себя четверть задач и будут понимать нас с полуслова Роботы на заводах: к 2025 возьмут на себя четверть задач и будут понимать нас с полуслова

Рынок роботов к 2030 году достигнет $277 млрд, причем растут разные его сегменты

Forbes
Выборы на разрыв Выборы на разрыв

Есть ли у Дональда Трампа шансы остаться в Белом доме еще на четыре года?

Огонёк
Железная леди Железная леди

И сегодня 61‑летней актрисе есть что показать и чем поделиться

GQ
Майк Эннесли: Как общаться с трудными людьми Майк Эннесли: Как общаться с трудными людьми

Каких типов бывают трудные люди и как с ними выстраивать коммуникацию

СНОБ
Доисторическая ископаемая слизь удивила ученых: гость из прошлого Доисторическая ископаемая слизь удивила ученых: гость из прошлого

В кусочке янтаря сохранилась целая колония спор древней плесени

Популярная механика
Бремя тропиков: что угрожает туристам в экзотических странах Бремя тропиков: что угрожает туристам в экзотических странах

Как не стать жертвой фауны под тропическим солнцем

РБК
От пещеры до радости. Как появилась музыка, где и, главное, зачем От пещеры до радости. Как появилась музыка, где и, главное, зачем

Откуда взялась музыка? Почему у каждого поколения она своя?

Maxim
Джентльменский напор Джентльменский напор

Криминальная сага от режиссёра «Большого куша»

GQ
5 шагов к счастливым отношениям 5 шагов к счастливым отношениям

Ключевые вопросы, которые лежат в основе отношений с собой и с другими людьми

Psychologies
Заметая следы: как удалить историю в браузере Заметая следы: как удалить историю в браузере

Удаление информации, которую вы смотрели в интернете, займёт пару кликов

Популярная механика
Как научиться мыслить критически: практикум для подростков Как научиться мыслить критически: практикум для подростков

Отрывок из книги «Критическое мышление»

Psychologies
8 неожиданных фактов о голубях 8 неожиданных фактов о голубях

Ты привык считать голубей тупыми, а они хотят захватить власть во всем мире

Maxim
Психолог Алексей Красиков — о причинах неврозов и панических атак Психолог Алексей Красиков — о причинах неврозов и панических атак

Как развить эмоциональный интеллект и избавиться от внутренних конфликтов.

РБК
Смарт-тонус: как быстро зарядить телефон или планшет Смарт-тонус: как быстро зарядить телефон или планшет

Простые советы, как быстро зарядить телефон или планшет на базе Android или iOS

Cosmopolitan
В горном краю В горном краю

Архитекторы создали уютную современную загородную виллу на Алтае

SALON-Interior
Тюнинг по-японски Тюнинг по-японски

Японский архитектор и его российские коллеги преобразили загородный дом

SALON-Interior
Как Клара Карла карала: 10 историй женской мести Как Клара Карла карала: 10 историй женской мести

К прочтению допускаются люди с крепкими нервами и пузырьком успокоительного

Maxim
Открыть в приложении