تاثیر مخرب کمبود خواب بیش از آن چیزی است که فکر می‌کنید. به گفته محققان داشتن خواب کم سبب وارد آمدن آسیب‌هایی برگشت‌نا‌پذیر به مغز می‌شود. عوارض کم‌خوابی در برخی مواقع مرگبار هستند.

تنها دلیل خوابیدن در طول شب، پس گرفتن انرژی از دست رفته بدن حین انجام امور روزانه نیست. حین خواب، مغز تغییر وضعیت داده و تلاش می‌کند تا مواد سمی تولید شده از فعالیت‌های عصبی در طول روز را از بین ببرد. کمبود خواب نه تنها سبب متوقف شدن این فعالیت نمی‌شود، بلکه به‌طور عجیبی با افزایش این دسته از فعالیت‌‌های پاک‌سازی، سبب وارد آمدن خسارت‌هایی جبران‌ناپذیر به مغز می‌شود.

محققان به این نتیجه رسیده‌اند که کمبود خواب پیوسته سبب می‌شود تا مغز بخش قابل توجهی از نورون‌ها و اتصالات سینپپسی را از بین ببرد. این از جمله تخریب‌های یک‌طرفه محسوب می‌شود که حتی با جبران کمبود خواب در زمان‌های بعدی نیز جبران نمی‌شود.

کمبود خواب و افزایش سلول‌خواری

یک تیم تحقیقاتی عصب‌شناسی از دانشگاه پلی‌تکنیک مارکه ایتالیا، طی یک تحقیق تلاش کردند تا به تاثیرات کمبود خواب پیوسته و داشتن عادات خواب بد بر روی مغز پستانداران پی ببرند. آن‌ها در کمال تعجب، شباهت عجیب و غریبی بین موش‌های کم‌خواب و موش‌های دارای خواب کافی پیدا کردند. همانند دیگر سلول‌های واقع در جای جای بدن انسان، نورون یا همان رشته‌های مغزی به صورت پیوسته و توسط دو دسته از یاخته‌های گلیایى (Glial Cell) در حال نوسازی هستند. این‌ها به عنوان سلول‌های پشتیبان شناخته شده و معمولا با عنوان «چسب دستگاه عصبی» شناخته می‌شوند.

سلول‌های میکروگلیایی وظیفه دارند تا سلول‌های قدیمی و فرسوده را از طریق فرآیندی با نام سلول‌خواری (Phagocytosis) از بین ببرند. این واژه در زبان یونانی به معنی بلعیدن است. این فرآیند حین خوابیدن در مغز ما اتفاق می‌افتد تا به این وسیله فشارهای عصبی در طول روز از بین بروند. اکنون محققان به این نتیجه رسیده‌اند که کمبود خواب نیز سبب رخ دادن چنین فرآیندی در مغز انسان می‌شود، با این تفاوت که به دلیل افراطی بودن آن، خسارت‌های جبران ناپذیری به مغز وارد می‌شود. با از بین رفتن تعداد زیادی از اتصالات سینپسی، آسیب برگشت‌ناپذیری به دستگاه عصبی و در کل مغز انسان وارد می‌شود.

می‌توان با یک مثال این خرابی را توصیف کرد. خوابیدن کافی در طول شب همانند بیرون قرار دادن زباله‌ها در بیرون از خانه در انتهای هر روز است. وقتی به صورت پیوسته و همیشگی کمبود خواب دارید، انگار یک فرد سارق وارد منزل شما و نه تنها زباله‌ها، بلکه تلویزیون، یخچال و کامپیوتر و تمامی وسایل شما را نیز با خود می‌برد. به گفته مسئول ارشد این تیم تحقیقاتی، آن‌ها به این نتیجه رسیده‌اند که با کمبود خواب، بخش‌هایی از سینپس توسط آستروسیت (سلول‌های گلیایی بزرگ) بلعیده می‌شوند. آن‌ها برای انجام تحقیقات خود، چهار دسته از موش‌ها را مورد آزمایش قرار دادند:

• دسته‌ای از آن‌ها خواب کافی داشته و در طول شب بین ۶ تا ۸ ساعت را در حال خواب می‌گذراندند.
• دسته دوم موش‌ها به صورت دوره‌ای و توسط محققان، حین خواب شب بیدار می‌شدند.
• دسته سوم آن‌ها در برخی روزها به‌طور کامل از خواب شب محروم می‌شدند.
• دسته چهارم موش‌ها برای پنج روز کامل بیدار بوده و چشم روی هم نمی‌گذاشتند.

وقتی محققان تاثیر کمبود خواب بر روی مغز آن‌ها را به وسیله مقایسه میزان فعالیت آستروسیت‌ها ارزیابی کردند، آستروسیت‌ها را در ۵٫۷ درصد سینپس‌های موش‌های دارای خواب کافی و در ۷٫۳ درصد سینپس‌های موش‌های بیدار شده حین خواب شب مشاهده کردند.

در دسته سوم و چهارم قضیه کمی متفاوت بود. محققان به این نتیجه رسیدند که در مغز موش‌های بیدار مانده به صورت پیوسته، فعالیت آستروسیت‌ها به اندازه‌ای افزایش یافته که حتی آن‌ها بخش‌های قابل توجهی از سینپس‌ها را بلعیده‌اند. در دسته سوم موش‌ها، آستروسیت‌ها در ۸٫۴ درصد سینپس‌ها و در دسته چهارم آستروسیت‌ها در ۱۳٫۵ درصد سینپس‌ها وجود داشتند. به گفته مسئول ارشد تیم تحقیقاتی، در موش‌هایی که به‌طور کامل از خواب محروم شده بودند (دسته سوم و چهارم)، بزرگترین و مهمترین سینپس‌ها خورده شده‌اند. در واقع این دزد بعد از آمدن به خانه، ارزشمندترین وسایل شما را با خود برده است.

محققان با چک کردن فعالیت سلول‌های میکروگلیایی در مغز هر چهار دسته از موش‌ها به این نتیجه رسیده‌اند که فعالیت در مغز موش‌های بیدار مانده برای پنج روز، به میزان بسیار بسیار زیادی افزایش پیدا کرده است. نکته نگران‌کننده دقیقا همین‌جاست. فعالیت افسارگسیخته سلول‌های میکروگلیایی ارتباط مستقیمی با بیماری‌های مغزی همچون آلزایمر دارد. طبق گفته آن‌ها، بیگانه‌خواری سلول‌های میکروگلیایی در مغز نمونه‌های کاملا بی‌خواب رخ داده است، پس این مشکل در افرادی که دارای مشکلات خواب بوده و به عنوان نمونه نیمه‌های شب‌ از خواب بیدار می‌شوند رخ نخواهد داد.

سوالات زیادی درباره این تحقیق و تاثیرات مستقیم کمبود خواب بر روی ذهن انسان وجود دارد. به عنوان نمونه برخی افراد معتقدند این خرابی حاصل شده به دلیل کمبود خواب با جبران ساعت‌های خواب از دست رفته، در انسان‌ها جبران خواهد شد. از آنجایی که میزان مرگ در اثر آلزایمر، از سال ۱۹۹۹ تاکنون حدود ۵۰ درصد افزایش پیدا کرده، بهتر است تا درباره برگشت‌پذیری یا برگشت ناپذیری این تاثیر مخرب بر روی مغز انسان تردید نکرده و هرگز خود را برای چند روز متوالی از خواب محروم نکنیم.

دنیای علم در سال ۹۵ اتفاقات مهم زیادی را تجربه کرد؛ اتفاقات و اکتشافاتی که هر یک به نوبه خود، تاثیر زیادی بر روی زندگی انسان‌ها گذاشتند. اتفاقاتی مانند ساخت ابرماده، مشاهده فعالیت پس از مرگ انسان، پاک شدن بدن ۵ بیمار از ویروس ایدز، کشف قدیمی‌ترین نشانه حیات، ساخت ابرجامد و کشف ۷ سیاره مشابه زمین، همه جزو رویدادهایی بودند که موجب شگفت‌زدگی جهانیان شدند. تمام این‌ها تنها بخشی از رمز و رازهای حیات است و تلاش انسان‌ها برای بیشتر دانستن تا ابد ادامه خواهد داشت. در ادامه قصد داریم مهم‌ترین اکتشافات و اتفاقات دنیای علم در سال ۹۵ را با هم مرور کنیم.

۱- ساخت کریستال زمان

سرانجام محققان موفق شدند در سال گذشته، کریستال زمان را تولید کنند. کریستال‌های معمولی مانند الماس و یاقوت، ساختار اتمی دارند که در فضا تکرار می‌شود اما این کریستال‌ها به دلیل توازنی که در هسته آن‌ها وجود دارد، بدون تحرک هستند. این در حالی‌است که محققان توانستند کریستال زمان تولید کنند که مانند ژله لرزان است و به همین دلیل توازن و شکل ثابتی ندارند.

۲- ساخت اولین ترکیب هیدروژن متالیک و از بین رفتن آن

در حالی که حدود یک قرن از نظریه‌پردازی دانشمندان گذشته بود، سرانجام محققان دانشگاه هاروارد موفق به ساخت اولین ترکیب هیدروژن متالیک شدند. آن‌ها برای ساخت این ترکیب، هیدروژن را تحت فشار بیشتر از هسته مرکز زمین قرار دادند. هیدروژن متالیک برای استفاده در ابررساناها کاربرد دارد. متاسفانه دو ماه پس از این اتفاق مهم، زمانی که دانشمندان مشغول آزمایش بر روی این ترکیب بودند، یک خطای ساده باعث شد تا تنها نمونه هیدروژن متالیک جهان ناپدید شود.

۳- نخستین پیوند بازوی مصنوعی جهان

انگلیسی‌ها برای نخستین بار موفق شدند تا یک بازوی مصنوعی را به بیماری پیوند بزنند. این بازوی مصنوعی با اتصال اعصاب ستون فقرات به ماهیچه سالم بازو، به بیمار اجازه می‌دهد تا با فکر کردن درباره کاری که می‌خواهد با بازو انجام دهد، آن را به حرکت درآورد.

۴- تولید فلز مایع جدید

محققان، ماده جدیدی از فلزات مایع و ذرات مغناطیسی ساختند که eGaln نام دارد. این ماده جدید برای ایجاد یا تغییر حوزه‌های مغناطیسی در حالت مایع، پنج برابر قوی‌تر از فلز مایع خالص است.

۵- مشاهده فعالیت مغز انسان تا ۱۰ دقیقه پس از مرگ

یکی از اتفاقات عجیب دنیای علم در سال ۹۵ و به خصوص علم پزشکی، مشاهده فعالیت پس از مرگ انسان بود. پزشکان بخش مراقبت‌های ویژه در بیمارستانی در کانادا متوجه شدند که پس از قطع دستگاه‌های پشتیبانی حیات ۴ بیمار و اعلام فوت آن‌ها، فعالیت مغزی این افراد تا ۱۰ دقیقه پس از مرگ ادامه داشت.

۶- ذخیره اطلاعات بر روی DNA

دانشمندان در سال گذشته توانستند روشی را برای رمزگذاری و ذخیره اطلاعات بر روی دی‌ان‌ای پیدا کنند که ۱۰۰ برابر کارآمدتر از روش‌های قبلی است. با این روش می‌توان ۲۱۵ پتابایت اطلاعات را بر روی یک گرم DNA ذخیره کرد. دانشمندان با استفاده از الگوریتمی به نام DNA Fountain موفق شدند ۶ فایل شامل یک فیلم کوتاه، کل یک رایانه OS و یک کارت هدیه آمازون را درون یک ذره DNA ذخیره کنند.

۷- ساخت ماده ابرجامد

نوع جدیدی از ماده به نام ابرجامد توسط محققان دانشگاه MIT ساخته شد. این ماده خاصیت متضاد جامد و ابرمایع را با هم ترکیب کرده و کشف آن، کمک زیادی به تولید آهنرباهای ابررسانا و سیستم‌های حمل و نقل صرفه‌جو در انرژی خواهد کرد.

۸- اولین جنین مصنوعی آزمایشگاهی

نخستین جنین مصنوعی جهان با استفاده از سلول‌های بنیادی در آزمایشگاهی در انگلیس ساخته شد. دانشمندان انگلیسی، سلول‌های بنیادین ECS و TCS یک موش را با هم ترکیب کردند و سپس یک بستر ژلی سه‌بعدی ساختند که سلول‌های بنیادین می‌توانستند در آن رشد کنند و به این ترتیب، فرآیند تشکیل جنین انجام شد. این دستاورد می‌تواند به کشف رازهای شکل‌گیری جنین و تولد کمک کند.

۹- کشف قدیمی‌ترین نشانه حیات در کره زمین

در صخره‌های شمال شرقی کانادا، میکروارگانیسم‌هایی به شکل لوله‌های کوچک قرمزرنگ کشف شده که به عنوان قدیمی‌ترین فسیل‌های کره زمین شناخته شده‌اند. این فسیل‌ها هنگام مطالعه سنگ‌هایی با قدمت ۳-۷۷ میلیارد سال کشف شدند.

۱۰- دستیابی به ماده خم‌کننده امواج صوت

در سال گذشته نوعی ماده جدید با قدرتی درونی ساخته شده که می‌تواند امواج صوتی را خم کند، به آن شکل دهد و آن‌ها را متمرکز کند. محققان بر این باورند که از این روش می‌توان برای ساخت هات‌اسپات‌های صوتی یا متمرکز کردن امواج فراصوتی استفاده کرد. پیش از این، ساخت چنین فراماده‌ای غیرممکن به نظر می‌رسید.

۱۱- ساخت واکسن ایدز و درمان ۵ بیمار

از مهم‌ترین کشفیات دنیای علم در سال ۹۵، ساخت واکس ایدز توسط دانشمندان اسپانیایی بود که توانست ویروس این بیماری را در ۵ بیمار از بین ببرد و با گذشت ۷ ماه، هنوز هم اثری از بیماری ایدز در این بیماران دیده نمی‌شود. به گفته دانشمندان، با استفاده از این واکسن، دیگر نیازی به مصرف داروهای ضد ویروسی (ARV) نخواهد بود.

۱۲- درمان اختلال ژنتیکی دست یک کودک معلول

پزشکان برای نخستین بار موفق شدند، اختلال ژنتیکی دست یک کودک معلول را با پیوند زدن استخوان و مفصل پا درمان کنند.

۱۳- کشف ۷ سیاره مشابه زمین

جدیدترین کشف دانشمندان ناسا را می‌توان مهم‌ترین اتفاق دنیای علم در سال ۹۵ دانست. چندی پیش، دانشمندان ناسا از کشف ۷ سیاره مشابه زمین خبر دادند. به گفته دانشمندان، این سیاره‌ها به دور یک ستاره می‌چرخند که ۴۰ سال نوری با زمین فاصله دارد. سیاره‌های کشف شده از نظر اندازه و دمای سطح به زمین شباهت دارد و احتمال وجود آب در آن‌ها نیز بسیار زیاد است.

۱۴- کشف دریاچه‌ای از کربن مذاب در اعماق زمین

زمین‌شناسان موفق شدند یک دریاچه کربن مذاب را در عمق ۲۵۰ کیلومتری زمین کشف کنند. آن‌ها پیش‌بینی می‌کنند که ۱۰۰ هزار میلیارد متریک تن دی‌اکسید کربن در اعماق زمین وجود داشته باشد.

۱۵- هندی‌ها رکورد پرتاب ماهواره را شکاندند

هندی‌ها که در سال ۲۰۱۴ میلادی، ۳۷ ماهواره را در یک ماموریت به فضا فرستاده بودند، این بار با پرتاب ۱۰۴ ماهواره در یک ماموریت، رکورد جدیدی را به نام خود در صنعت هوا و فضا ثبت کردند.

۱۶- کشف نشانه‌هایی از تولد منظومه شمسی در کویر لوت

دانشمندان روسی با همکاری گروهی از استادان دانشگاه کرمان، بقایای شهاب سنگی را در کویر لوت ایران پیدا کردند که ممکن است نشانه‌ای از تولد منظومه شمسی در ۴-۵ میلیارد سال پیش بوده باشد. این گروه موفق شد نمونه‌هایی به وزن ۱۳ کیلوگرم را کشف کنند که شبیه به شهاب سنگ هستند و تصور می‌شود که ۸۰ درصد آن‌ها، منشا فرازمینی داشته باشند.

۱۷- زنده ماندن جلبک در فضا به مدت ۱۶ ماه

ساکنان ایستگاه فضایی بین‌المللی در پژوهش‌های خود دریافتند که جلبک می‌تواند به مدت ۱۶ ماه در فضای خارج از ایستگاه فضایی زنده بماند. پس از این تحقیقات، نمونه‌ها به زمین فرستاده شدند تا وجود هرگونه تغییر ژنتیکی در آن‌ها مورد بررسی قرار بگیرد.

۱۸- ساخت مولکولی که مقاومت ابرباکتری‌ها را می‌شکند

محققان مولکولی را ساختند که می‌تواند مقاومت ابرباکتری‌های مختلف را در برابر آنتی‌بیوتیک بشکند. این مولکول، مقاومت ابرباکتری را در برابر آنتی‌بیوتیک معکوس می‌کند و به این صورت افراد می‌توانند از داروهایی استفاده کنند که در حال حاضر بلااستفاده هستند.

۱۹- ساخت ماده‌ای که ۱۰ برابر قدرتمندتر از فولاد است

محققان MIT با ترکیب گرما و فشار، یک ترکیب سه بعدی از گرافن ساختند که تراکم کمتری از فولاد دارد اما ده برابر قدرتمندتر از آن است.

۲۰- بازنشستگی اسکات کلی از فعالیت در ناسا

اسکات کلی (Scout Kelly)، فضانورد مطرح آمریکایی پس از ۲۰ سال فعالیت در ناسا، بازنشستگی خود را به صورت رسمی از روز یکم آوریل سال ۲۰۱۶ اعلام کرد. او در مجموع، ۵۲۰ روز در فضا اقامت داشت و در نهایت در سن ۵۲ سالگی به ماموریت‌های فضایی خود پایان داد.

۲۱- تولید تخمک‌های مصنوعی با استفاده از چاپگر سه‌بعدی

محققان دانشگاه بوستون موفق شدند با استفاده از چاپگر سه‌بعدی، تخمک‌های مصنوعی با قابلیت بارور شدن را تولید کنند. ساختار این تخمک‌ها حاوی مواد ژلاتینی است که هورمون استروژن انسان در آن تزریق شده و قابلیت رشد نیز دارد.

۲۲- ساخت مولکول‌هایی با خواص فیزیکی متفاوت

دانشمندان آلمانی، مولکول‌هایی را تولید کردند که هر یک از آن‌ها دارای خواص فیزیکی متفاوتی است. این مولکول‌ها در اشکال مختلف تولید می‌شوند و در ساخت نانو روبات‌ها و میکرومیکسرها بر روی تراشه‌های آزمایشگاهی کاربرد دارند.

۲۳- تولید مولکول بزرگی که انواع ویروس‌ها را نابود می‌کند

محققان IBM با همکاری انستیتو مهندسی زیستی و فناوری نانو در سنگاپور موفق به تولید مولکول بزرگی شدند که می‌تواند انواع ویروس‌ها را نابود کند و مانع از آلوده شدن انسان‌ها شود.

۲۴- ساخت ژلی که می‌تواند به رگ تبدیل شود

دانشمندان در سال ۹۵ ژلی ساختند که پس از تزریق به بدن می‌تواند موجب تولید رگ شود. این دستاورد از اهمیت زیادی در علم پزشکی برخوردار است و دگرگونی بزرگی در زندگی افراد دیابتی ایجاد خواهد کرد.

۲۵- تکمیل جدول مندلیف با چهار عنصر جدید

سرانجام عناصر خانه‌های ۱۱۳، ۱۱۵، ۱۱۷ و ۱۱۸ جدول مندلیف در شرایط آزمایشگاهی تولید شدند. بنابراین خانه ۱۱۳ به عنصر نیهونیوم، خانه ۱۱۵ به عنصر موسکوویوم، خانه ۱۱۷ به عنصر تنسین و خانه ۱۱۸ به عنصر اوگانسون اختصاص پیدا کرد.

۲۶- شناسایی عامل انتقال ویروس زیکا

دانشمندان برزیلی کشف کردند که پشه Aedes Aegypti عامل اصلی و قطعی انتقال ویروس زیکا به انسان است.

۲۷- صد ناحیه جدید در مغز کشف شد

محققان دانشگاه واشنگتن، نقشه جدیدی از مغز انسان را منتشر کردند که ۱۰۰ منطقه ناشناخته در آن دیده می‌شود. این دانشمندان با استفاده از اسکنرهای پیشرفته و رایانه‌هایی با هوش مصنوعی قدرتمند، مناطق پنهان مغز را کشف کردند.

۲۸- کشف بزرگ‌ترین میدان گاز هلیوم جهان

میدان بزرگی از گاز هلیوم در تانزانیا کشف شد که لقب بزرگ‌ترین میدان گاز هلیوم دنیا را از آن خود کرده است. به گفته‌ی محققان، ذخایر گاز هلیوم در تنها بخشی از این میدان، می‌تواند بیش از یک میلیون اسکنر پزشکی MRI را پر کند.

۲۹- جایزه نوبل فیزیک برای کشف نظری انتقال فاز توپولوژیک

جوایز نوبل فیزیک و شیمی در سال گذشته به‌طور مشترک به ۳ دانشمند اهدا شد. دیوید جی تولس، دانکن هالدان و مایکل کاسترلیتز، دانشمندانی بودند که برای کشف نظری انتقال فاز توپولوژیک ماده موفق به دریافت این جایزه مهم علمی در بخش فیزیک شدند. در رشته شیمی نیز ژان پیر ساووژ، برنارد فرینگا و فریزر استودارت برای ساخت کوچک‌ترین ماشین دنیا، جایزه نوبل را دریافت کردند. همچنین نوبل پزشکی نیز به دانشمندی از ژاپن به نام یوشینوری اسومی برای کشف مکانیسم اتوفاژی رسید.

۳۰- آموزش فوتبال به زنبورهای عسل

محققان انگلیسی در سال گذشته به زنبورهای عسل یاد دادند تا با پرتاب کردن یک توپ زردرنگ داخل یک سوراخ در زمین فوتبال، جایزه شیرینی را دریافت کنند.

منبع: گجت‌نیوز

جمعیت بسیار بالا و افزایش وابستگی به زغال سنگ، باعث شده تا در سال‌های اخیر چین به عنوان یکی از آلوده‌ترین کشورهای جهان شناخته شود. به همین جهت احتمالا اگر بگوییم که چین بزرگترین تولیدکننده انرژی خورشیدی در جهان است، کمی عجیب به نظر می‌رسد.

اخیرا اداره ملی انرژی چین از دو برابر شدن ظرفیت تولید انرژی خورشیدی در سال ۲۰۱۶ خبر داده و اعلام کرده که پایگاه‌های این کشور، مجموعا ۷۷٫۴۲ گیگاوات نیرو را تا پایان سال تولید کرده‌اند. درنتیجه چین برای دومین سال به عنوان بزرگ‌ترین تولیدکننده انرژی خورشیدی در جهان شناخته می‌شود. هرچند شاید اگر این میزان را نسبت به جمعیت آن بسنجیم، کشورهای آمریکا، آلمان و حتی ژاپن وضعیت بهتری داشته باشند.

سال ۲۰۱۵ نیز چین بزرگترین تولیدکننده انرژی خورشیدی در جهان بود

در حال حاضر انرژی خورشیدی در کشور چین همچون یک قطره در سطل آب است. در واقع این میزان، تنها ۱ درصد از کل انرژی خروجی کشور چین محسوب می‌شود. با این‌حال به لطف پیشرفت تکنولوژی و توسعه پنل‌های خورشیدی، اداره ملی انرژی قصد دارد تا پایان سال ۲۰۲۰، ظرفیتی بیشتر از ۱۱۰ گیگاوات را به میزان قبلی اضافه کند. بنابراین کشور چین می‌تواند تا سال ۲۰۳۰، استفاده خود از سوخت‌های غیرفسیلی را از ۱۱ درصد به ۲۰ درصد افزایش دهد.

نباید فراموش کنیم که افزایش ظرفیت تولید انرژی خورشیدی تا این میزان کار آسانی نبوده و بسیاری از کشورهای بزرگ نیز قادر به انجام آن نیستند. حتی اگر مزیت جمعیت بیشتر را فاکتور بگیریم، مناطق بزرگی در کشور چین وجود دارد که در آنجا بدون هیچ مشکلی می‌توان به توسعه مزارع انرژی خورشیدی پرداخت.

منبع: گجت‌نیوز

ساختن سبک‌ترین ماده که از قدرت زیادی نیز برخوردار باشد، همواره یکی از چالش‌های دانشمندان به شمار رفته است. چرا که چنین ماده‌ای کاربردهای بسیار زیادی در صنعت خواهد داشت. محققان برای سال‌ها می‌دانستند که اگر اتم‌های کربن به شیوه خاصی کنار هم چیده شوند، نتیجه کار ماده‌ای با قدرت بسیار بالا خواهد بود. یک مثال، گرافن است. ماده‌ای که تا پیش از این، قوی‌‌ترین ماده ساخته‌شده توسط بشر محسوب می‌شد که از آرایش دوبعدی اتم‌های کربن در صفحه‌ای بسیار نازک ایجاد شده بود.

اما با وجود ضخامت فوق‌العاده ناچیز و خواص الکتریکی منحصر‌به‌فرد، یک ضعف اساسی در مورد گرافن وجود دارد. این که ساختن آرایش سه‌بعدی از آن، کاری بسیار دشوار است.

اکنون تیمی از محققان دانشگاه MIT، کشف کرده‌اند که راه حل این مشکل، برداشتن پوسته‌های کوچکی از گرافن و جوش دادن آنها در یک ساختار مش‌مانند است. به این صورت، نه تنها گرافن قدرت خود را حفظ می‌کند، که متخلخل (پرمنفذ) نیز خواهد بود.

براساس آزمایش‌های انجام گرفته در پرینترهای سه‌بعدی، محققان دریافته‌اند که این ماده جدید در واقع از خود گرافن هم قدرتمندتر است. در مقایسه با فولاد، این ماده با داشتن چگالی تنها ۵ درصدی، ۱۰ برابر قدرت بیشتری دارد. به این صورت لقب سبک‌ترین ماده و در عین حال مقاوم‌ترین، شایسته‌ی آن است.

همان‌طور که اشاره شد، کشف ماده‌ای با استقامت بسیار بالا و در عین حال چگالی خیلی کم، کاربردهای فراوانی خواهد داشت.

در گزارش این محققان آمده است:

این یافته جدید، نشان می‌دهد که ویژگی‌های اساسی این ساختار جدید سه‌بعدی، از خود ماده اهمیت بیشتری دارد. چرا که اکنون دریافته‌ایم می‌توان از مواد گوناگون، ساختارهای مشابه سه‌‌بعدی تولید کرد که استقامت بالا و وزن بسیار کم داشته باشند.

در شکل زیر، نتایج شبیه‌سازی آزمایش‌ها روی گرافن سه‌بعدی نشان داده شده است. آزمایش فشار (بالا سمت چپ و i) و کشش (پایین سمت چپ و ii) مشخص شده‌اند.

سرپرست گروه مهندسی عمران دانشگاه MIT می‌گوید:

شما می‌توانید از خود این ماده‌ی ساخته‌شده استفاده کنید، یا آن را با هر ماده دیگری عوض کنید. چرا که نوع هندسه و پیکربندی است که در اینجا اهمیت اصلی را دارد.

در طراحی ساختارهای بزرگ، همچون پل‌ها، می‌توان به خوبی از چنین هندسه‌ای پیروی کرد تا سازه موردنظر، مقاوم و در عین حال سبک باشد. به‌علاوه به دلیل متخلخل بودن، از کاربردهای دیگر آن استفاده در سیستم‌های تصفیه است.

نیل دگراس تایسون (Neil deGrasse Tyson)، یک فیزیکدان برجسته آمریکایی است که همواره صحبت‌های او، جزو جنجالی‌ترین و داغ‌ترین مباحث این حوزه است. حال او در تازه‌ترین اظهارنظر خود این‌گونه عنوان می‌کند، شانس این که جهان هستی یک دنیای شبیه‌سازی شده باشد بسیار زیاد است و احتمال دارد که سال‌های گذشته از عمر ما تنها یک رویا بوده باشند.

هرچند تایسون، تنها فردی نیست که به این قضیه معتقد است و اگر از بسیاری از فیزیکدانان این سوال را بکنید، جواب آن‌ها بر حسب احتمال بوده و این نظر را رد نمی‌کنند. شاید هر چیزی که در حال اتفاق است، تنها یک دنیای شبیه‌سازی شده باشد که توسط یک کامپیوتر و فردی بسیار هوشمند‌تر، با توانایی‌های بیشتر از انسان مدیریت می‌شود.

اوایل سال جاری و طی برگزاری یادبود ایزاک آسیموف (نویسنده آمریکایی روسی تبار مباحث علمی) در موزه تاریخ طبیعی آمریکا، نسبت به سوال مطرح شده «آیا جهان هستی به معنای واقعی یک دنیای شبیه‌سازی شده است یا خیر؟» کارشناسان حاضر مباحثی را مطرح کرده‌اند که کمی بحث در مورد آنها خالی از لطف نخواهد بود. سوالاتی نظیر این‌که شما قطعا می‌خواهید واقعی باشید و یا خیر، می‌تواند در جواب به خود چنین سوالی بسیار تاثیرگذار باشد. هرچند در این بین، بسیاری از دانشمندان مخالف این عقیده هستند.

به‌طور مثال، فیزیکدان لیسا راندال (Lisa Randall)، یکی از اساتید حاضر در این مراسم عنوان کرده است که به اعتقاد وی، احتمال واقعی نبودن جهان هستی بسیار کم و تقریبا صفر است. این پاسخ رضایت‌بخشی برای افرادی است که دوست ندارند تنها یک نقش شبیه‌سازی شده را در دنیا ایفا کنند و می‌خواهند همه چیز واقعی باشد.

در سمتی دیگر، اختر فیزیکدان مطرح جهان، نیل دگراس تایسون در حالی‌که همه چیز را بر مبنای احتمال می‌داند، اما به عقیده وی احتمال شبیه‌سازی بودن تمام جهان به مراتب بیشتر از نبودن آن است.

سوالی که بخواهیم بدانیم آیا این جهان هستی واقعی است، قبل از آن‌که دکارت بیانیه مشهور خود تحت عنوان «فکر می‌کنم، پس وجود دارم» را مطرح کند، بسیار آزاردهنده بود. دقیقا همین سوال بار دیگر در فیلم‌های مدرن علمی تخیلی نظیر «کاتریکس» و «اگزیستنس» اثر دیوید کراننبرگ نیز تکرار شده است. اما اغلب فیزیکدانان و فلاسفه تایید می‌کنند، این تقریبا غیرممکن است بخواهیم به صورت قطعی اثبات کنیم که ما در یک دنیای شبیه‌سازی شده زندگی نمی‌کنیم و جهان ما واقعی است. با این حال تایسون این را تایید می‌کند، اما می‌گوید که نباید شگفت‌زده شویم اگر ما شخصی را پیدا کردیم که جهان ما را مدیریت می‌کند.

یکی از اصلی‌ترین استدلال‌هایی که فیزیکدانان از آن جهت صحبت درباره «فرضیه شبیه‌سازی» استفاده می‌کنند، این است که اگر ما بتوانیم اثبات کنیم، جهان هستی یک دنیای شبیه‌سازی شده است؛ اگر ما بتوانیم تمام قوانینی که همه چیز چگونه کار می‌کنند را پیدا کنیم (البته فیزیکدانان سخت مشغول کار در این مورد هستند)، باعث می‌شود باورپذیری شبیه‌سازی بودن جهان شدت یابد.

در حال حاضر، ما قادر به کشف این‌که جهان چگونه شبیه‌سازی شده، نیستیم؛ اما این چندان سخت هم نیست تصور کنیم، خالقی به مراتب هوشمندتر از ما سازنده‌ی ما باشد. تایسون به این قضیه نیز اشاره می‌کند که، ما انسان‌ها همیشه خودمان را به عنوان هوشمندترین موجودات زنده می‌دانیم و از دیگر گونه‌هایی نظیر شامپانزه که نزدیک به ۹۹ درصد دی‌ان‌ای ما را در خود می‌بینند به مراتب هوشمندانه‌تر زندگی می‌کنیم؛ اما تایسون با استفاده از یک آزمایش ذهنی این تصور را دارد ممکن است، زندگی هوشمندانه‌تری از ما (به‌طور مثال مقایسه زندگی سگ‌ها در برابر ما) وجود داشته باشد.

رئیس مرکز رسانه‌های دیجیتال وزارت ارشاد در حاشیه‌ی اجلاس توسعه‌دهندگان وب فارسی به شرح آینده‌ی وب در افق ۱۴۰۴ کشور و چگونگی اتصال انسان به فضای مجازی در دهه‌ی آینده پرداخت. به گفته‌ی مرتضی موسویان، تا سال ۲۰۲۷ تقریبا ۲۳ گجت به هر فرد متصل خواهد شد.

رئیس مرکز رسانه‌های دیجیتال در خصوص اتصال انسان به فضای مجازی در آینده عنوان کرد که تا سال ۲۰۲۷، حریم خصوصی دیگر به معنای امروزی نخواهد بود و حدود ۲۳ ابزار همراه به انسان متصل می‌شود. مرتضی موسویان در ادامه افزود که وب ۱ از سال ۱۹۹۱ میلادی تا سال ۲۰۰۰ توسعه پیدا کرد که در آن سرویس‌های یک‌طرفه‌ای مانند ایمیل رایج شد. کاربران در این پلتفرم با ارسال متن در چت روم‌ها به تبادل اطلاعات می‌پرداختند.

پس از روی کار آمدن وب ۲، کاربران می‌توانستند حجم قابل توجهی از اطلاعات را به صورت تعاملی ارسال کنند. با این پلتفرم در سال ۲۰۰۶ میلادی، بیش از یک میلیارد کاربر جذب دنیای وب شدند. براساس آمار موجود، کاربران تا سال ۲۰۰۰ تنها درگیر ۱۵ درصد فضای وب بودند اما این رقم در سال ۲۰۱۰ به ۵۰ درصد رسید. در این مدت تعداد کاربران در فضای اینترنت افزایش یافت و بسیاری از سایت‌های بزرگ و معروف در همین مقطع زمانی به وجود آمدند.

اتصال انسان به فضای مجازی همراه با وب ۳ و ۴

در دنیای وب ۲، نرم‌افزارهای مبتنی بر وب به کاربران ارائه شد که دسترسی آسان به حجم انبوهی از اطلاعات را برای کاربران فراهم کرد. در دهه‌ی آینده، بزرگترین کسب و کار وب یا همان بیگ دیتا رخ خواهد داد. وب ۳ از سال ۲۰۱۰ در برخی از کشورها آغاز شده و در آن، کاربران به صورت صد در صد درگیر فضای وب می‌شوند. وب ۳ مزایایی همچون قدرت یادگیری اشیا و هوش مصنوعی دارد و کاربران را در خود غرق می‌کند. حریم خصوصی در وب ۳ و ۴، دیگر معنای امروزی را نخواهد داشت و در آن شاهد اتصال چندین ابزار همراه متصل به اینترنت برای هر فرد خواهیم بود.

مرتضی موسویان در خصوص اتصال انسان به فضای مجازی در آینده اظهار کرد:

فناوری‌ها در وب ۳ به تکامل و بلوغ می‌رسند و تا سال ۲۰۲۷ تقریبا ۲۳ گجت به هر فرد متصل می‌شود. پس از این مرحله و با روی کار آمدن وب ۴، فضای مجازی به فضای واقعی نزدیک‌تر شده و با ایجاد بانک اطلاعاتی، تمام زندگی افراد به اینترنت متصل می‌شود. در نهایت در وب ۵، تمامی عرصه‌های زندگی انسان به وسیله‌ی اینترنت مدیریت خواهد شد.

بر این اساس پیش‌بینی می‌شود که تا سال ۲۰۲۳ و با توجه به امکاناتی مانند شبیه‌سازی محیط به صورت مجازی، کاربران در محیط وب غرق شوند. وب ۳، فضای اینترنت را به یک بانک اطلاعاتی بزرگ تبدیل می‌کند که آینده‌ی هر جسمی در این فضا به سمت یادگیری پیش می‌رود.

رئیس مرکز رسانه‌های دیجیتال وزارت ارشاد تاکید کرد که یکی از اصلی‌ترین تفاوت‌های وب ۳ و وب ۲ در ساخت اپلیکیشن است. در وب ۲ که هم‌اکنون در حال استفاده است، برای ساخت اپلیکیشن به دانستن زبان برنامه‌نویسی و نرم‌افزار نیاز داشتیم اما در وب ۳ این‌طور نخواهد بود و دیگر لازم نیست تا یک متخصص کامپیوتر باشیم. وب ۳ قابلیتی را به وجود می‌آورد که تصورات انسان را به واقعیت تبدیل می‌کند و شبهانسان‌ها با زیرساخت‌های هوش مصنوعی ساخته خواهند شد.

وی همچنین گفت:

از سال ۲۰۲۵ می‌توان از قابلیت شبیه‌سازی مغز استفاده کرد و با توجه به بلوغ هوشمندی، وب ۴ از راه یادگیری به صورت مستقل با مغز انسان ارتباط خواهد داشت و به عنوان یک دستیار نرم‌افزار برای انسان عمل می‌کند.

به این ترتیب از سال ۲۰۳۰ شاهد وب حاکم یا همان وب ۵ خواهیم بود که اتصال تمامی اندام‌ها و حواس انسان به فضای مجازی را در پی دارد. اجلاس توسعه‌دهندگان وب فارسی با حمایت وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات، سازمان پدافند غیرعامل و پلیس فتا در مرکز همایش‌های وزارت ارتباطات برگزار شد.

در سال جاری دستاوردها و اکتشافات بسیاری در حوزه‌های مختلف ارائه شدند که از جمله‌ی آن‌ها می‌توان به کشف امواج گرانشی اشاره کرد که انیشتین آن‌ را در سال ۱۹۱۵ میلادی پیش‌بینی کرده بود. کشف یک عدد اول جدید از دیگر دستاوردهای امسال بود که رکورد بزرگترین عدد اول را ثبت کرد. به روزهای پایانی سال میلادی نزدیک می‌شویم و اکنون قصد داریم تا بهترین دستاوردهای علمی سال ۲۰۱۶ را معرفی کنیم.

۱- کشف امواج گرانشی

دانشمندان موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) و موسسه فناوری ماساچوست (MIT) موفق شدند تا برای نخستین بار، امواج گرانشی را به صورت مستقیم مشاهده کنند. این امواج شامل ریزموج‌هایی در فضا و زمان هستند که بر اثر برخورد و ادغام دو سیاهچاله با جرم ۲۹ و ۳۹ برابر خورشید به وجود آمدند.

امواج گرانشی توسط آلبرت انیشتین در نظریه‌ی نسبیت عام در سال ۱۹۱۵ پیش‌بینی شده بود. محققان با توجه به سیگنال‌های رصد شده دریافتند که دو سیاهچاله طی کسر ناچیزی از ثانیه با سرعت نزدیک به نصف سرعت نور با یکدیگر برخورد کرده و بخشی از جرم آن‌ها طبق معادله‌ی جرم- انرژی انیشتین به انرژی تبدیل شده‌اند.

۲- بلور حافظه‌ی سوپرمن

محققان دانشگاه ساوتهمپتون انگلیس یک ذخیره‌ساز داده‌ی پنج بعدی را ساختند که قادر است تا ۱۴ میلیارد سال، داده‌ها را در خود نگه دارد. در این فناوری، داده‌ها بر روی یک دیسک شیشه‌ای کوچک به وسیله‌ی لیزر فوق سریع و با استفاده از پالس‌های نور کوتاه و شدید نوشته خواهد شد. فایل‌ها نیز در سه لایه از نقطه‌های نانویی نوشته می‌شوند که فاصله‌ی آن‌ها از هم، تنها ۵ میکرومتر است.

۳- جدول تناوبی جدید برای سال ۲۰۱۷

دانشمندان ژاپنی، آمریکایی و روسی، چهار عنصر مصنوعی جدید را کشف کردند که ردیف هفتم جدول تناوبی را تکمیل کرد. به این ترتیب، نیهونیوم، مسکوویوم، تنسین و اوگانسون به عنوان عناصر ۱۱۳، ۱۱۵، ۱۱۷ و ۱۱۸ جدول تناوبی معرفی شدند. ۹۴ عنصر ابتدایی جدول تناوبی به صورت طبیعی وجود دارند و عنصرهای فوق سنگین با شماره‌های اتمی ۹۵ تا ۱۱۸ نیز در آزمایشگاه‌ها و یا رآکتورهای هسته‌ای ساخته شده‌اند.

۴- تولید گونه‌های حیات جدید

محققان موسسه‌ی کریگ ونتر توانستند به یکی دیگر از بهترین دستاوردهای علمی سال ۲۰۱۶ دست یابند. آن‌ها یک سلول مصنوعی کوچک خودتکثیر شونده را ساختند که تنها از ژن‌های موردنیاز برای حیات تشکیل شده است. این دستاورد، کوچک‌ترین ژنومی است که یک موجود به وسیله‌ی آن در آزمایشگاه پرورش یافت. JCVI-syn3.0 از ۵۳۱ هزار و ۵۶۰ جفت پایه و ۴۷۳ ژن تشکیل شده که همگی برای حیات ضروری هستند.

۵- شبیه‌سازی ماموریت مریخ

یک تیم شش نفره از دانشمندان سراسر جهان در ماه آگوست، ماموریت مریخ را در هاوایی شبیه‌سازی کردند. این ماموریت به مدت یک سال در شرایط ایزوله‌ی شدید در تپه‌های آتشفشانی هاوایی برگزار شد و یکی از بهترین دستاوردهای سال ۲۰۱۶ لقب گرفت. دانشمندان در این مکان، تنها زمانی که لباس فضایی را به تن داشتند می‌توانستند از مقر خود خارج شوند.

۶- کشف یک عدد اول جدید رکوردشکن

ریاضی‌دانان دانشگاه مرکزی میسوری، عدد اول جدیدی را کشف کردند. عدد اول M74207281 به عدد اول مرسن معروف است و با ضرب ۷۴ میلیون و ۲۰۷ هزار و ۲۸۱۱ عدد دو در یکدیگر و کسر یک از آن به دست آمده است. این عدد از ۲۲ میلیون و ۳۳۸ هزار و ۶۱۸ رقم تشکیل شده و تقریبا ۵ میلیون رقم بزرگ‌تر از عدد اول رکوردشکن پیشین است. اعداد اول به اعدادی گفته می‌شود که تنها بر خود و یا عدد یک تقسیم می‌شوند.

۷- رکورد بیشترین عمر در میان حیوانات

کوسه‌ای به نام Somniosus Microcephalus در گرینلند، از بیشترین طول عمر در میان مهره‌داران زمین برخوردار است. این کوسه می‌تواند تا ۴۰۰ سال زندگی کند.

۸- شکسته شدن رکورد کیهانی توسط تیم هابل

ستاره‌شناسان با استفاده از تکنیک‌های تصویربرداری سه‌بعدی در تصاویر ۲۰ ساله‌ی تلسکوپ هابل به یکی از بهترین دستاوردهای علمی سال ۲۰۱۶ دست یافتند. آن‌ها در پژوهش‌های خود متوجه شدند که حداقل ۲ تریلیون کهکشان در جهان قابل مشاهده وجود دارد. این رقم، تقریبا ۱۰ برابر بیشتر از تصور قبلی است.

۹- کشف علت طاعون کشنده‌ی سال ۱۶۶۵ در لندن با بررسی دی‌ان‌ای

در سال ۱۶۶۵ میلادی، طاعون بزرگ و کشنده‌ای در لندن شیوع پیدا کرد که جان یک چهارم از جمعیت این شهر را گرفت. دانشمندان، دندان‌های ۲۰ نفر از اجساد مربوط به این واقعه در قبرستان بدلام لندن را بررسی کردند و نتایج آزمایش دی‌ان‌ای که در آزمایشگاه موسسه مکس پلانک آلمان انجام شد، نشان داد که باکتری یرسینیا پستیس عامل طاعون کشنده‌ی لندن در سال ۱۶۶۵ بوده است.

منبع: گجت‌نیوز