Технологии из научной фантастики, спешащие в наш мир
Пожалуй, одним из лучших качеств научной фантастики является то, что она позволяет нам переместиться из нашего бренного и обыденного мира в удивительно новые для нас реальности, где все возможно. Ведь, помимо подарка в виде чистого визуального восторга, фантастика нередко заставляет нас помечтать о том, чего мы могли бы достигнуть в нашем реальном мире в будущем, а также вдохновляет самых лучших из нас на осуществление этих мечтаний. Поэтому сегодня поговорим о технологиях, которые еще совсем недавно являлись лишь уделом Si-Fi, однако уже стремящихся ворваться в наш реальный мир.
Удаление и замена воспоминаний
Наука уже поняла, что наш мозг — это не просто биологический жесткий диск с нашим накопленным опытом в виде нестираемых воспоминаний. Более того, было выяснено, что в процессе вспоминания происходит не просто воспроизведение информации, а ее активная перезапись. На языке ученых – реконсолидация.
Когда происходит запрос памяти о том или ином событии, информация об этом воспоминании рекалибруется и часто (а возможно, и всегда) подается в мыслительный канал головного мозга с учетом того или иного эмоционального состояния человека, при котором эти воспоминания вызываются. Очень часто это знание используется для выбора правильного и эффективного лечения того или иного психологического состояния.
Относительно недавно ученые смогли провести прямую связь между определенным белком (называется PKMzeta) и сохранением воспоминаний. Так вот, недавний эксперимент показал, что использование определенных лекарственных препаратов, блокирующих производство белка PKMzeta, принимающего активное участие в работе долговременной памяти, способствует эффективной блокировке плохих воспоминаний у пациентов.
Помимо этого, ученые также обнаружили способ обхода (а точнее искусственного запуска) реконсолидации памяти силой внушения. Однажды проводился эксперимент, в котором психолог, используя эту технику, смог убедить субъект в том, что тот совершил вымышленное преступление. Позже этот человек мог детально описывать произошедшее событие, даже с учетом того, что этого события никогда не происходило. На основе обоих наблюдений было высказано предположение о том, что блокирование производства белка PKMzeta и одновременное убеждение способно инициировать процесс реконсолидации памяти, которое может обернуться, например, полным стиранием тех или иных воспоминаний или перезаписью реальных воспоминаний внушенными.
Световые мечи
Ученые «случайно» создали «фотонную частицу», то есть то, что ранее считалось невозможным из-за самой особенности фотонов (частиц света) — они не имеют массы. Создав уникальную среду, в которой фотоны могут друг с другом взаимодействовать (в природе они просто проходят друг через друга), ученые смогли получить фотонные связи для… формирования (хотя пока и на субатомном уровне) нового вида материи из света.
Вышеупомянутая «уникальная среда» была заполнена облаком атомов металла, охлажденных до абсолютно нуля, однако результаты, согласно профессору физики Михаилу Лукину из Гарвардского университета, «не обязательно не соответствуют тому, что предположительно позволяет работать световому мечу». Когда фотоны начинают между собой взаимодействовать, они то ударяются, то отталкиваются друг от друга. Сама же физика этого процесса, происходящая с этими частицами, аналогична той, что мы можем видеть в фильмах с этими самыми световыми мечами.
Конечно же, следует отметить, что ученые в данном эксперименте основной задачей ставили не создание настоящего меча. Например, данная технология могла бы найти свое применение в развитии квантовых компьютеров, что видится даже более перспективным направлением. Однако на ее базе в будущем можно будет создавать и кристаллы света — основной компонент любого светового меча.
Искусственное семя и выращенные в лабораториях люди
По каким-то пока расплывчатым причинам (вполне возможно, обусловленным желанием решить проблему бездетности) ученые многие годы работают над тем, чтобы однажды создать искусственное человеческое семя. В 2014 году кембриджские исследователи смогли создать клетки-предшественники зародышей, способных к развитию в зрелые клетки с использованием человеческих стволовых клеток. Ранее подобное достигалось только с клетками грызунов. Китайские ученые, в свою очередь, пошли дальше и совсем недавно вышли на новый уровень.
В июне 2016 года Нанкинский медицинский университет опубликовал результаты исследований, в которых рассказывается о новом эксперименте со стволовыми клетками грызунов, из которых получили семя, а затем оплодотворили им яйцеклетку мыши. В результате развился вполне здоровый эмбрион, который впоследствии превратился в здоровую мышь. И все это без использования мужских особей.
Учитывая то, что работа над человеческими материалами отстает всего на пару лет от того, что было достигнуто с грызунами, в самом ближайшем будущем нам стоит ожидать прорыв в работе с человеческим семенем. Если предположить, что исследования, связанные с яйцеклетками, тоже сильно не отстают, то вполне возможно, что уже в течение нашего поколения живые организмы, производимые с помощью биоинженерии (включая людей), станут реальностью.
Воскрешение мертвых
То, что звучит как начало одного из самых величайших медицинских прорывов за всю историю, также напоминает и начало одного из самых пугающих сценариев конца света в научной фантастике. Исследователь Аризонского университета Питер Рии открыл способ воскресить человека, «даже если температура его тела будет составлять всего 10 градусов Цельсия, будут фиксироваться отсутствие активности мозга и сердцебиение, в нем не будет крови, и все будут считать человека мертвым».
И все это благодаря процедуре, которая доказала свою эффективность в экспериментах с животными, при которой тело вводится в состояние «терапевтической гипотермии». В рамках этого процесса вся кровь в организме заменяется на специальный физиологический раствор. В таком состоянии в организме прекращается метаболизм, и доктора могут проводить необходимые процедуры без опасения вызова кислородного голодания в поврежденных тканях.
Согласно доктору Рии, когда всю выкаченную кровь возвращают и организм снова нагревается, «интересно наблюдать за тем, как при 30 градусах Цельсия сердце вновь «заводится» сначала одним ударом, как будто это на самом деле не сердце вовсе, а затем с нагревом его удары учащаются». Что интересно, один из коллег Рии по этому исследованию занялся вопросом поиска возможности попробовать данную технику на безнадежных жертвах огнестрельных ранений.
Тем временем, другой проект, получивший название «The ReAnima Project», тоже обещает технологию возвращения к жизни людей с умершим мозгом с помощью комбинации из нескольких методик. Во-первых, для этого потребуется инъекция специального белка в спинной мозг и внедрение стволовых клеток в головной мозг, а затем проведение «транскраниальной лазерной терапии» и электрической стимуляции нервных окончаний.
Биотехнологическая компания Bioquark получила разрешение на проведение клинических испытаний данной методики. Даже несмотря на то, что это фактически звучит как воскрешение монстра Франкенштейна (по крайней мере так же фантастично). Исполнительный директор Bioquark Ира Пастор говорит:
«Это будет первый случай практических испытаний подобной технологии и очередной шаг навстречу возможности повернуть вспять наше время жизни».
Создание черных дыр
В рамках недавнего эксперимента, который, вероятнее всего, принесет Стивену Хокингу Нобелевскую премию за предсказание этого события еще 4 десятилетия назад, физик Джефф Стейнхауэр использовал звуковые волны для создания имитированной «черной дыры лабораторных размеров». Эта звуковая дыра была создана с применением техники сверхбыстрого охлаждения, а затем нагрева гелия для создания барьера непреодолимого для звуковых волн. Однако это не совсем то, свидетелем чего оказался Стейнхауэр.
Согласно теории излучения Хокинга, черные дыры способны генерировать (а точнее «испарять») фотоны. Что касается Стейнхауэра, то ученый смог определить в созданной им «лабораторной черной дыре»… нет, не фотоны, а фононы — крошечные частицы энергии, создающие звук, — покидающие горизонт ее событий. Несмотря на то, что результаты этого эксперимента требуют независимой проверки и оценки, это открытие просто ошеломляющее. И, кстати, вполне заслуживает «Нобелевки».
Конечно же, не стоит забывать, что специалисты ЦЕРНа сейчас заняты попытками создания настоящих (хотя и очень маленьких) черных дыр. Если верить относительно свежей гипотезе «радужной гравитации», гравитация может воздействовать на различные энергии материи таким же образом, каким на свет воздействует призма. На основе этих предположений ученые подсчитали уровни энергии, при которых можно будет обнаружить микроскопические черные дыры. Если эксперимент удастся, то это не только докажет теорию «радужной гравитации», но еще и докажет существование параллельных вселенных.
Возрождение динозавров
Наука установила, что динозавры имели летающих предков. А дикая и домашняя птица является одним из величайших примеров эволюционного процесса последнего тысячелетия. В рамках по-настоящему необычного эксперимента исследователи из Йеля и Гарварда в надежде лучше разобраться в процессе эволюции создали эмбрион цыпленка с формой морды и аппетитом, которыми мог похвастаться его предок-динозавр, живший несколько эр назад. Речь идет о велоцирапторе.
Несмотря на заявления ученых о том, что они не пытались создать «динозавра-курицу» и их основной целью было исследование эволюции птичьих клювов, факт остается фактом — перед нами предстает пример успешного обратного эволюционного (хоть и искусственного) процесса из современной особи в доисторическую. Что интересно, пример оказался далеко не единственным.
Ученые из Чилийского университета создали курицу с лапами, анатомическое строение которых копирует лапы их древних предков. Биологи провели некоторые манипуляции с генами птиц и создали эмбрионы кур, у которых малая берцовая кость соединяется с голеностопном, что совсем не характерно для современных птиц. Как отмечают ученые, конечно же, это все было сделано во благо науки. Исследователи хотели лучше понять процесс эволюции, который привел к появлению современных птиц, и совсем не занимались этим проектом ради создания «куриных динозавров». А на самом ли деле?
А на самом деле все зависит от того, кого об этом спросить. Палеонтолог Джеймс Хорнер, человек, с которого был списан персонаж Сэма Нила из «Парка Юрского периода», утверждает, что «ученые смогли успешно проверить концепцию того, что птицам можно вернуть когда-то утраченные в ходе эволюции зубы. Команда Йельского и Гарвардского университетов смогла реконструировать на уровне эмбриона птичий клюв в рот, похожий на рот динозавра. Осталось лишь поработать над птичьим хвостом и крыльями, и перед нами предстанет настоящий динозавр».
Жидкая броня
Ученые из польского Института технологий безопасности Moratex добились очень значимых результатов в работе, которую они ведут как минимум с 2010 года. Речь идет о нательной защите, которая состоит не из традиционных плотно переплетенных между собой волокон, а из «уплотнительной жидкости», которая, кажется, вообще игнорирует законы физики этого мира.
Данный тип жидкости относится к «неньютоновскому типу». В отличие от обычных жидкостей, изменяющих свою химическую структуру при воздействии давления или изменяемой температуры, неньютоновская жидкость изменяет свои свойства (а именно вязкость) в зависимости от градиента скорости. Чем быстрее какой-то объект воздействует на эту жидкость, тем сильнее увеличивается ее вязкость. Да настолько, что жидкость становится способна остановить пулю.
Проблема традиционных бронежилетов (которые обычно производят из кевлара) заключается в том, что, несмотря на обеспечиваемую ими защиту, они также могут наносить повреждения человеку. Особенность кевлара в том, что до разрыва он способен переносить довольно сильную деформацию (до 4 сантиметров вглубь вашего тела), которая в первую очередь, конечно же, зависит от калибра попавшей в него пули. Заместитель директора Moratex Марчин Стружик комментирует:
«Благодаря свойствам нашей созданной жидкости, а также благодаря правильному расположению вставок с этой жидкостью, нам удалось более чем на 100 процентов снизить уровень деформации покрытия с 4 сантиметров до 1 сантиметра».
Персональные голографические устройства
Несмотря на то, что идея карманных устройств, способных проецировать голографические изображения, пока звучит несколько футуристично и явно пришла откуда-то из «Звездного пути», несколько компаний уже представили свои концепты внедрения данной технологии в нынешние смартфоны за счет сторонних дополнительных устройств или материалов. Начиная от забавных пирамидообразных датчиков, которые крепятся к экрану устройства и специальных экранных пленок, до целых коробок (разработанных британской компанией Virtual Presence, можно посмотреть ниже на видео), куда можно положить свой смартфон, — все это ясно дает понять, что индустрия мобильных гаджетов положила глаз на совершенствование данной технологии. И что радует, заинтересовались этой технологией не только акулы бизнеса. Гарвардские ученые готовы предложить кое-что очень интересное.
На основе поляризованного света и того, что они называют «метаповерхностями», гарвардские исследователи создали новый тип голограмм, которые гораздо эффективнее используют свет (его меньше теряется) по сравнению с обычными технологиями создания голограмм. Отсюда не только повышенная эффективность, но многократно повышенное качество получаемых голограмм. Метаповерхности, в основе которых используется кремний, ведут себя как «суперпиксели», отвечая на различные виды поляризаций света, который используется для создания голограммы.
Федерико Капассо, соавтор статьи, в которой сообщается о данном исследовании, объясняет:
«Поляризация добавляет еще одно измерение к голограммам, которые можно использовать, например, в качестве средств защиты от подделок. Этакая своеобразная цифровая подпись. Кроме того, технология может найти свое применение в дисплеях».
Сперва может показаться, что подобную технологию будет очень сложно интегрировать в мобильные устройства. Однако компания IBM с вами не согласна. По ее мнению, в течение пяти лет с этого момента на рынке появятся смартфоны, способные проецировать трехмерное изображение вашего собеседника.
Невидимость
Ученые Рочестерского университета работают над этой технологией уже далеко не первый год. Текущий уровень: исследователи нашли способ, как с помощью набора специальных линз заставить свет огибать предмет, который за ними находится. Совсем недавно ученые адаптировали цифровую версию того же метода и теперь способны «растворить» в воздухе любой предмет, но только как изображение, видимое на экране, находящемся перед этим объектом монитора. Как видим, данный метод требует проведения многократного сканирования и серьезной подготовки, наличия стационарного объекта и монитора. Все это, конечно же, звучит не так круто, как ожидаемый нами плащ-невидимка. Но постойте… А если этот плащ-невидимка будет состоять из дисплеев?
Разработку гибких, складывающихся дисплеев ведут многие технологические гиганты. А такие компании, как LG, вообще вывели технологию на абсурдный уровень. Недавно компания показала 45-сантиметровой (18-дюймовый) супертонкий дисплей, который в буквальном смысле можно свернуть в тонюсенькую трубочку и заново разложить прямо на ходу. Нетрудно предположить, что в недалеком будущем будут представлены и более диагональные дисплеи (включая те, которые можно будет носить на одежде). И если получится объединить эту технологию с разработками рочестерских ученых, то, вполне вероятно, получится создать и настоящий плащ-невидимку.
Лазерное оружие
Разработка систем лазерного оружия в России (а точнее СССР) велась еще с 1950-х годов. Однако ближе всего к постановке на вооружение систем, способных непосредственно поражать цели при помощи лазерного луча, находятся США. В марте этого года руководство Армии США объявило о том, что не только находится очень близко к постановке на вооружение лазерных систем, но и ожидает, что технология прямиком из «Звездных войн» станет стандартом американской армии к 2023 году и будет использоваться на любых полях боевых действий в будущем.
В США «прямоточное энергетическое оружие наступательного и оборонительного предназначения» рассматривают в качестве оружия третьего поколения. Первыми двумя «поколениями» считаются ядерное оружие и высокоточное оружие.
В процессе внедрения этой технологии в американскую армию помогают сразу несколько технологических компаний, в число которых вошла и Lockheed Martin.
