Cele mai importante evenimente ştiinţifice din 2011

Grafenul va fi materialul secolului al XXI-lea. Sau cel puţin aşa crede George Osbourne, politicianul conservator care ocupă funcţia de cancelar al Trezoreriei în Marea Britanie. După ce cei doi savanţi de la Universitatea Manchester – Konstantin Novoselov şi Andre Geim – au primit premiul Nobel pentru fizică pe anul 2010, graţie cercetărilor lor asupra grafenului, cancelarul britanic a anunţat, în toamna acestui an, că Marea Britanie va investi 50 de milioane de lire sterline într-un program naţional de cercetări în domeniul grafenului, potrivit The Guardian.

Grafenul – un strat format dintr-un singur rând de atomi de carbon – ar putea fi utilizat pentru fabricarea multor produse, de la ecrane tactile la diverse mase plastice, mult mai ieftin şi mai eficient, spun oamenii de ştiinţă, dar astfel de performanţe ar putea avea nevoie de câteva decenii pentru a fi obţinute la scară industrială. Însă potenţialul acestei substanţe este cu siguranţă unul uriaş. Potrivit unui studiu realizat de James Hone, de la Universitatea Columbia din Statele Unite, grafenul este cel mai puternic material care a fost măsurat vreodată, fiind de 200 de ori mai rezistent decât oţelul structurat. Însă versatilitatea grafenului – o posibilă sursă pentru materiale compozite, componente electronice şi alte bunuri – este elementul care a declanşat uluirea şi încântarea savanţilor. „Nici măcar nu este vorba de un singur material. El reprezintă, de fapt, o gamă uriaşă de materiale”, a declarat Andre Geim. Companiile IBM, Samsung şi Nokia investesc deja miliarde de dolari în cercetările din domeniul grafenului.

Zborul cu o viteză superioară celei a luminii ar putea fi posibil într-o bună zi

În ciuda teoriei enunţate de Albert Einstein în urmă cu aproape un secol, potrivit căreia niciun obiect aflat în mişcare nu poate să depăşească viteza luminii, oamenii de ştiinţă par că au descoperit, în 2011, o „anomalie” în această regulă. În septembrie, cercetătorii de la laboratorul CERN din Geneva au trimis un flux de neutrino – particule minuscule, aproape fără masă, care aproape că nu interacţionează deloc cu alte particule – către laboratorul colegilor lor italieni din Gran Sasso, aflat la o distanţă de 730 de kilometri, în Italia. Spre surpriza lor, savanţii au descoperit că particulele neutrino au ajuns mai repede decât se aşteptau ei, călătorind, după câte se pare, puţin mai repede decât lumina – mai repede cu 60 de miliardimi de secundă.

Mulţi experţi au crezut că rezultatul experimentului va fi infirmat atunci când testul va fi repetat. Însă al doilea experiment a produs rezultate similare. Acest fapt face ca profesorul Jim Al-Khalili, de la Universitatea Surrey din Marea Britanie, să aibă în faţa sa perspectiva unui an destul de inconfortabil. Fizicianul a jurat că îşi „va mânca lenjeria intimă”, live, la televizor, dacă se va dovedi că particulele neutrino călătoresc prin spaţiu mai repede decât lumina.

Omul modern „s-a plimbat” prin Europa cu câteva mii de ani mai devreme decât se credea

Rămăşiţe umane – oase şi dinţi – descoperite în Anglia şi Italia au împins înapoi în timp cu aproximativ 5.000 de ani data la care se credea că omul modern a ajuns în Europa. Doi dinţi de bebeluşi, descoperiţi în Grotta del Cavallo, din provincia italiană Apulia, şi un fragment de maxilar, descoperit în Kents Cavern din comitatul britanic Devon, au fost datate ca având o vechime de 45.000 de ani, respectiv 41.000 de ani, potrivit unui articol publicat în revista Nature.

Înainte de acest studiu, se credea că Homo sapiens a sosit în Europa în urmă cu circa 35.000-40.000 de ani, exact în perioada în care omul de Neanderthal – care a dominat continentul timp de mai multe sute de mii de ani – începuse să dispară. Dacă omul modern a fost acela care a provocat dispariţia omului de Neanderthal, atunci a făcut-o cu adevărat foarte repede, au susţinut arheologii. Însă noile date conduc la creşterea perioadei în care cele două populaţii s-au suprapus şi au coexistat în Europa, a explicat profesorul Tom Higham, de la Universitatea Oxford, coordonatorul studiului realizat la Kents Cavern. „Estimăm că perioada acestei suprapuneri a fost, probabil, de 3.000 – 5.000 de ani”, a adăugat savantul britanic.

Creierul feminin se activează într-un mod special în timpul orgasmului

În noiembrie, oamenii de ştiinţă au anunţat că au folosit imagistica prin rezonanţă magnetică (RMN) pentru a crea primul film din lume ce prezintă creierul feminin înainte, în timpul şi după orgasm. Filmul, ce seamănă cu o peliculă de animaţie, prezintă creşterea rapidă a activităţii cerebrale, pe măsură ce tot mai mulţi neuroni încep să se activeze, în peste 80 de regiuni, să se unească în crescendo şi întregul creier pare să cânte „o simfonie” în timpul orgasmului, după care activitatea scade în intensitate şi revine la normal.

Testul a fost realizat cu ajutorul voluntarei Nan Wise, un sexolog american în vârstă de 58 de ani, care s-a oferit să se masturbeze în timp ce i se analiza creierul cu ajutorul RMN-ului. Potrivit profesorului Barry Komisaruk, de la Rutgers University din New Jersey, coordonatorul studiului, această descoperire are potenţialul de a conduce la noi tratamente care să ajute femeile, dar şi bărbaţii care întâmpină dificultăţi în atingerea orgasmului.

O planetă – „soră a Terrei” – care poate susţine viaţa a fost descoperită de astronomi

Observaţiile realizate cu ajutorul telescopului spaţial Kepler au condus la descoperirea unei exoplanete, supranumită „sora Terrei”, ale cărei caracteristici sunt cele mai apropiate de cele terestre. Planeta Kepler 22-b este de 2,4 ori mai mare decât Terra şi se află la o distanţă potrivită de steaua ei pentru a întreţine viaţa. Cu alte cuvinte, temperaturile de la suprafaţe planetei sunt nici prea mari, nici prea scăzute. Savanţii consideră că temperatura medie de la suprafaţa noii planete este de 22 grade Celsius, iar un an durează pe Kepler 22-b circa 290 de zile terestre. Astronomii cred, totodată, că pe Kepler 22-b există apă.

„Această descoperire reprezintă un moment extrem de important pe drumul spre descoperirea surorii gemene a Terrei”, a declarat Douglas Hudgins, un specialist NASA din programul spaţial Kepler. Cu toate acestea, probabilitatea de a vizita noua planetă în viitorul apropiat este destul de mică. Kepler 22-b se află la o distanţă de 600 de ani-lumină de Terra. Chiar şi o conversaţie prin radio cu un locuitor de pe acea planetă ar putea fi extrem de frustrantă. Din cauza distanţei, dacă pământenii i-ar saluta pe eventualii locuitori de pe Kepler 22-b, ei ar avea nevoie de 1.200 de ani pentru a primi un răspuns.

Celulele suşă ar putea să nu fie totuşi „speranţa supremă” pentru medicina din secolul al XXI-lea

Visul potrivit căruia persoanele paralizate ar putea să meargă din nou după injecţii cu celule suşă a suferit un eşec major, după decizia gigantului american în biotehnologie Geron de a abandona primul test de acest fel realizat pe pacienţi umani. Potrivit companiei Geron, condiţiile economice dificile, care reprezintă o frână considerabilă pentru strângerea de fonduri, au forţat compania să renunţe la cercetările asupra celulelor suşă. Această decizie a reprezentat o dezamăgire majoră pentru cei care credeau că terapia cu celule suşă pe pacienţi umani ar putea deveni în scurt timp o procedură banală.

Patru pacienţi au primit tratament injectabil cu celule suşă în cadrul testelor Geron, obiectivul fiind acela de a afla dacă tratamentul este sigur. Nu au fost înregistrate efecte secundare, însă savanţii de la Geron au constatat că starea pacienţilor nu a prezentat nicio ameliorare, chiar dacă testele de laborator au oferit şoarecilor paralizaţi puterea de a-şi mişca din nou membrele. Savanţii care fac în continuare teste cu celule suşă pentru alte tipuri de boli, precum Alzheimer şi Parkinson, nu şi-au pierdut încrederea şi speră să aibă succes în viitorul apropiat.

Marte continuă să fie un loc unde se ajunge destul de greu

De o jumătate de secol, în ciuda faptului că oamenii tot trimit sonde pe planeta roşie, inginerii spaţiali au în continuare o rată destul de mică în ceea ce priveşte succesul lansărilor spre Marte. Din cele 38 de misiuni spre Marte, 19 au întâmpinat dificultăţi şi defecţiuni majore, rata eşecurilor fiind astfel de 50%. Ultima victimă a „Marelui Bau-Bau Galactic” – aşa cum denumesc oamenii de ştiinţă blestemul sondelor lansate spre Marte – a fost sonda rusească Phobos-Grunt, care trebuia să se îndrepte, într-o misiune de 10 luni, spre Marte, după lansarea din luna noiembrie. Sonda rusă a rămas însă blocată pe orbită, la o altitudine de câteva sute de kilometri deasupra Terrei. În ciuda tuturor încercărilor savanţilor de a reporni computerele sondei şi de a o face să se relanseze spre Marte, instrumentele de la bordul ei au emis doar câteva semnale slabe şi incoerente, înainte de se opri definitiv. În urma acestui eşec, speranţele savanţilor se îndreaptă spre Curiosity, uriaşul laborator de cercetări spaţiale, de mărimea unui rover, construit de NASA, care a fost lansat spre Marte în noiembrie. Curiosity va ajunge în 2012 pe planeta roşie, pe care o va explora în următorii ani, analizând diverse eşantioane de roci, pentru a vedea dacă Marte a întreţinut în trecutul ei forme de viaţă.

Archaeopteryx ar putea să nu fi fost prima pasăre din lume

„Bomba” din domeniul ştiinţelor care analizează evoluţia păsărilor a constituit-o, în 2011, lucrarea cercetătorului Xing Xu, de la Universitatea Linyi din China, ai cărui colegi au studiat o nouă fosilă a unei vieţuitoare care semăna cu Archaeopteryx – denumită Xiaotingia zhengi – şi au descoperit că acea creatură nu făcea parte din familia păsărilor, ci dintr-un grup de dinozauri, denumit deinonichozauri. Şi mai uimitor, Archaeopteryx a apărut în acelaşi grup, au afirmat savanţii chinezi, al căror studiu a fost publicat în revista Nature.

Deinonichozaurii, precum velociraptorul, mergeau pe două picioare, mâncau carne şi aveau gheare puternice şi retractabile. Teoria chinezilor pare destul de tentantă şi seamănă dubii în privinţa statutului special de care s-a bucurat în ultimul secol Archaeopteryx, după descoperirea şi altor specii de dinozauri ce aveau înfăţişare de pasăre, în ultimele două decenii.

Archaeopteryx a fost descoperit în 1861, la doi ani după ce Charles Darwin publicase celebrul său volum „Originea speciilor”. Spectaculoasa fosilă a unui animal cu aripi şi pene de pasăre, dar cu dinţi şi coadă de dinozaur, a făcut imediat senzaţie în Anglia victoriană, a cărei societate se lupta încă să accepte consecinţele evoluţiei speciilor prin selecţia naturală. Archaeopteryx a fost desemnată astfel drept cea mai veche pasăre din lume – până în prezent. Desigur, dubiile privind statutul ei sunt tot mai multe, însă mulţi oameni de ştiinţă preferă să rămână prudenţi.

Am aflat că bosonul Higgs ar putea exista

Ei bine, probabil există. Sau ar fi foarte posibil să existe. Pe de altă parte, este la fel de posibil ca el să nu existe. După ce au petrecut un deceniu şi au cheltuit circa 10 miliarde de dolari pentru a construi laboratorul Large Hadron Collider (LHC) la graniţa franco-elveţiană, cu scopul de a ciocni fluxuri de particule la viteze colosale şi de a recrea condiţiile existente la începuturile Universului, oamenii de ştiinţă au raportat, la începutul lunii decembrie, că este posibil ca scopul principal al acestor eforturi – identificarea bosonului Higgs, entitatea care dă masa tuturor celorlalte particule – să fi fost deja atins.

Două experimente din laboratorul LHC au adus dovada prezenţei unei particule ce are o masă de 125 GeV, apărută în urma coliziunilor de particule provocate de savanţi. Acesta ar putea fi bosonul Higgs, au declarat ei. Pe de altă parte, s-ar putea să nu fie el, au adăugat savanţii. „Avem cu siguranţă dovada existenţei unei particule în jurul masei de 125 GeV, însă aceasta nu este deocamdată o descoperire. Avem nevoie de mai multe date. Îmi ţin deocamdată şampania la gheaţă”, a spus Jeff Forshaw, fizician la Universitatea Manchester. Cu alte cuvinte, datele provenind din acele coliziuni ar putea fi doar o anomalie statistică, ce ar putea să dispară, după obţinerea mai multor rezultate viitoare. Oamenii de ştiinţă vor să aştepte încă 12 luni, înainte de a anunţa cu certitudine dacă bosonul Higgs există sau nu.