Тази година цялото внимание на света беше съсредоточено върху едно катастрофално събитие, пандемията COVID-19, но имаше много други новини, достойни за науката и научните изследвания, от дръзки космически полети до свръхпроводници, работещи при стайна температура.
Това пишат Давиде Кастелвеки, Джеф Толефсън, Ема Стойе и Александра Вице в обзорен материал за авторитетното списание Nature, цитиран от агенция БГНЕС.
Дестинация "Марс"
Това беше знакова година за изследване на Космоса. През юли, когато Земята и Марс се наредиха по такъв начин, че изстрелването на космическия кораб до Червената планета да може да се извърши възможно най-ефективно, натам излетяха цели три космически кораба. Обединените арабски емирства пуснаха първата си междупланетна станция Hope, която ще обиколи Марс, изучавайки времето му. Китай пусна станция Tianwen-1 с марсоход на борда. Това ще бъде първият опит на китайците да кацнат на Марс. А САЩ изпратиха марсохода Perseverance до Червената планета, който ще пробива и събира проби от почвата на повърхността на неизследвания кратер Езеро, разположен точно на север от марсианския екватор. Perseverance е началният етап от партньорската програма на НАСА и Европейската космическа агенция, чиято цел е на земята да се донесат първите прлимери от марсианската повърхност за изследвания.
НАСА също беше успешен в първия си опит да достави проби от астероид. През октомври роботизираната междупланетна станция OSIRIS-Rex взе проби от прах и пръст от астероида Бену. Този космически кораб трябва да се върне на Земята през 2023 година. Но това не е първото устройство, което събира материал на повърхността на астероид. В началото на декември японската сонда Hayabusa-2 изпревари OSIRIS-Rex, успешно кацайки в Австралия с проби от почвата от астероида Рюгу.
Китай направи амбициозен опит да изследва Луната, изпращайки там първата си лунна сонда, която трябва да донесе проби от почвата на Земята. Автоматичната междупланетна станция "Chang'e-5" на 1 декември кацна в Океана на бурите на вулканичната равнина. С механичната си ръка тя взе проба от лунната почва и напълни контейнера с нея. След това, на 3 декември, модулът за излитане и кацане се издигна от лунната повърхност и успешно се закачи на орбиталния модул, който трябва да се върне на Земята.
Лед и огън
Беше година на екстремни условия на околната среда. Всичко започна през януари с безпрецедентни горски пожари в Австралия. Излезли извън контрол пламъци и плътен дим убиха няколкостотин души, унищожиха хиляди домове екосистеми. Въпреки че е било много трудно да се провеждат полеви изследвания при такива условия, биолозите са успели да документират опустошителното въздействие на пожара върху биологичното разнообразие, а археолозите са изследвали щетите, нанесени на хиляди древни местни обекти.
По света бяха отбелязани същите катастрофални събития. Рекордни горски пожари изгориха сибирската тундра, тропическите гори в Южна Америка и западната част на САЩ. В Калифорния пожар заплаши обсерваторията Лик на връх Хамилтън близо до Сан Хосе, която е на 132 години, и обсерваторията на връх Уилсън, близо до Пасадена.
Сезонът на атлантическите урагани също счупи всички рекорди. Имаше 30 бури, които получиха имената си. 12 от тях са стигнали до бреговата линия на САЩ.
Площта на морския лед в Северния ледовит океан се сви до рекордно ниски нива през септември, а в Антарктика учените продължават да изследват огромния и все по-нестабилен ледник "Туейтс", който се плъзга към ръба на континента. Роботизирана подводница е събрала данни, показващи, че под леда се натрупва и смесва топла вода. Това поражда опасения, че ледникът може да рухне.
Международните преговори за климата са замразени, тъй като дългоочакваната среща на върха на ООН за климата е отложена за следващата година поради ограничения за пътуване поради пандемията. Някои държави обаче поеха нови ангажименти за климата. Китай се ангажира да стане неутрален до 2060 г., а Япония си постави за цел да занули емисиите на парникови газове до 2050 г. Европейският съюз, който също се стреми да бъде неутрален до 2050 г., е поставил нови, много амбициозни краткосрочни цели за емисии. Мнозина се надяват, че победата на Джо Байдън на президентските избори в САЩ ще започне преход към по-благоприятни за климата политики.
Политическа промяна
Победата на Байдън през ноември беше отпразнувана не само от климатолозите. Когато Байдън встъпи в длъжност на 20 януари 2021 г., той ще има възможността да отмени многобройни решения на администрацията на Доналд Тръмп, които вредят на науката и здравето. Байдън се ангажира да следва по-силни политики в областта на изменението на климата и околната среда, да следва препоръките на учените в борбата срещу пандемията COVID-19 и да отмени забраните за пътуване и да улесни чуждестранните учени и инженери да се преместят за постоянно в Съединените щати.
В Европа учените продължиха да изразяват загриженост относно потенциалното въздействие на Brexit върху финансирането на науката и международното научно сътрудничество. Обединеното кралство се оттегли от ЕС на 31 януари, но на 31 декември ни очаква друго важно събитие, тъй като на този ден ще приключи 11-месечният „преходен период“. Въпреки наближаващата дата, много научни въпроси остават нерешени, включително въпросът за приемане в изследователски програми на Европейския съюз.
Съсредоточете се върху неравенството
През 2020 г. учените се присъединиха към милиони протестиращи от цял свят, за да осъдят расизма и полицейската жестокост след убийството на Джордж Флойд от полицията в Минеаполис през май. Учените споделиха впечатленията си от расизма в науката и призоваха за по-активна борба със системното неравенство. Много водещи академични организации отправят призиви в подкрепа на мощното движение Black Life Matters. И на 10 юни хиляди учени, както и научни общества, университети и организации (включително списание Nature) спряха да работят, за да обмислят как да се борят с античерен расизъм в науката.
Сега няколко университета планират да променят имената на сградите си в кампусите, както и програми и паметници, посветени на исторически личности с расистки и дискриминационни вярвания. Учените изучават мерки за подпомагане на борбата с расизма и използването на сила в полицейската работа. През октомври Медицинският институт на Хауърд Хюз със седалище в Чеви Чейс, Мериленд, стана първата голяма биомедицинска изследователска институция, която обеща финансова компенсация за използването на клетки от чернокожа жена Хенриета Лакс. През 1951 г. лекарите, без съгласието на Лакс, взели ракови клетки от нея и след това създали клетъчна линия HeLa, благодарение на която днес работи биотехнологичната индустрия с многомилиарден капитал.
Физиката преди всичко
Това беше година на важни открития във физиката на кондензираната материя. Учените демонстрираха свръхпроводник, който работи при стайна температура. Този материал провежда електричество, без да губи топлина, и работи при температури доста над нула градуса по Целзий. Но дългоочакваният пробив идва с важно предупреждение. Засега такъв материал може да съществува само под налягане, близко по стойност до налягането в центъра на Земята, поради което ползата от свръхпроводник е много ограничена.
Друг изследователски екип откри първите убедителни доказателства за съществуването на аниони в двумерни системи. Това отваря нови възможности за създаване на квантови компютри. Първият кондензат на Бозе-Айнщайн е създаден във физическата лаборатория на борда на Международната космическа станция. Това е газ, който се държи като отделен атом при нулева гравитация. Този метод ще помогне за постигане на рекордно ниски температури, далеч отвъд абсолютната нула. Това откритие ще позволи по-дълги и по-сложни експерименти с такива кондензати, отколкото е възможно на Земята.
Междувременно светът на чистата математика беше разтърсен от официалната публикация на озадачаващата работа на Шиничи Мочизуки. Преди осем години той обяви, че е решил важен проблем в теорията на числата, наречен abc хипотеза. Вярно е, че твърденията му все още са спорни.
Още две по-важни открития ще помогнат за по-доброто разбиране на структурата на протеините. Първо, разделителната способност на криоелектронната микроскопия е достигнала нивото на един атом, приближавайки се с точност до рентгеновата кристалография, която се е доказала добре, но е много по-неудобен и тромав метод. Второ, машинното обучение се използва успешно за първи път за установяване на структурата на протеините от техния генетичен код по начин, близък до постиженията на експерименталните методи. Според биолозите системата AlphaFold, разработена от базираната в Лондон компания за изкуствен интелект DeepMind (партньор на Google), може да революционизира откриването на лекарствени препарати.
