Топ-8 наукових термінів, які повинен знати кожен

Дуже часто в голлівудських фільмах,щоб зобразити вченого, вкладають в уста персонажа ускладнену нісенітницю з термінів. На думку сценаристів, глядач в цей момент повинен не вникати в сказане, а просто зрозуміти: о, це вчений!
У цій статті ми простими словами розповімо про 8 наукових термінів, розуміння яких допоможе вам не тільки розшифровувати марення, які інколи звучать з великих екранів, але й краще орієнтуватись в сучасному науковому світі, легше розуміти те, що пишуть в наукових статтях і новинах

1. Коллайдер
Гучні суперечки про те, чи принесе Великий адронний коллайдер апокаліпсис, закінчилися ще десь на початку 2010-х, але багато хто досі не знає, що ж це за звір такий – коллайдер. Відповідаємо: фактично це труба, пряма або зациклена, в якій елементарні частинки розганяють у напрямку один до одного і зіштовхують в певній точці. Мета досить проста: в високоенергетичних зіткненнях частинки розпадаються на більш дрібні частинки, і в цей момент вчені акуратно детектують все, що з них «висипалося». Так вчені відкривають нові елементарні частинки і поглиблюють наші уявлення про квантовий фундамент Всесвіту.

2. Індекс Хірша
У 2005 році фізик Хорхе Хірш запропонував нову систему оцінки продуктивності вченого, засновану на кількості публікацій та цитувань його статей в рецензованих наукових журналах.   Метод прижився і досить швидко отримав міжнародне схвалення. Зараз Індекс Хірша широко використовується для оцінки наукової «плодючості» не тільки окремих вчених, а й організацій, а також цілих країн.

3. Плюріпотентність
Простими словами, плюріпотентність – це властивість клітини, що дає їй можливість перетворитися в будь-яку тканину будь-якого органу – хоч в нейрон, хоч в шкіру. У 2012 році цей термін був у багатьох на слуху, адже Нобелівську премію тоді дали «За відкриття того, що зрілі клітини можуть бути перепрограмовані на плюрипотентні».
Фактично це відкриває приголомшливі горизонти для медицини. Наприклад, у вирощуванні органів. В даний момент вчені працюють над створенням ефективних технологій, які поставлять виробництво індукованих плюрипотентних стовбурових клітин (так називаються плюрипотентні клітини, штучно отримані зі звичайних, вже сформованих клітин) на конвеєр, що, цілком можливо, змінить обличчя медицини назавжди.

4. Кембрійський вибух

Близько 540 мільйонів років тому в Світовому океані сталось різке зростання біорізноманіття, яке отримало назву Кембрійського  вибуху. За відносно короткий період з’явилися абсолютно нові види істот – хордові, молюски, членистоногі, голкошкірі. Також саме тоді зміцнилося поділ на хижаків і жертв, а багато тварин обросли твердим зовнішнім скелетом. Еволюція, яка в будь-яку інший період своєї історії була дуже повільним і поступовим процесом, раптом значно прискорилася. Навіть Чарльз Дарвін згадував у своїх роботах, що Кембрійський вибух не вписується в його уявлення про еволюцію.
Зараз, однак, відомо, що багато видів тварин, появу яких раніше асоціювали з Кембрійським вибухом, з’явилися ще за часів докембрію. Головне питання поступово змінилось з «звідки взялося стільки нових видів» на «чому у дуже багатьох тварин з’явився твердий мінеральний скелет»? З цього приводу існує багато гіпотез, і точної відповіді поки немає.

5. Графен
У 2004 році російський і британський фізик Костянтин Новосьолов разом зі своїм керівником Андрієм Гейм вперше отримав в лабораторії графен, або «чудо-матеріал», як деякі його називають.
Графен являє собою двовимірний одноатомний шар вуглецю, який має дивовижні властивості: приголомшливу міцність, а також дуже високу теплопровідність і електропровідністю. Все це робить графен вкрай перспективним матеріалом в області електроніки майбутнього: його часто називають основною для наноелектроніки і найбільш підходящою альтернативою кремнію, який поки що одноосібно панує в якості напівпровідникової основи для сучасної електроніки. За минулі роки графен був отриманий в безлічі лабораторій по всьому світу, де його чудові властивості були багаторазово підтверджені. У 2010 році Новосьолову та Гейм дали Нобелівську премію з фізики як раз «за передові досліди з двовимірним матеріалом – графеном», а додаткові корисні властивості «чудо-матеріалу» продовжують відкривати і до цього дня. Ведуться (вже принесли технологічні плоди) дослідження із застосування графена в таких областях, як медицина і космічні технології.

6. Секвенування
Технології секвенування дозволяють розшифрувати в текстовому вигляді послідовності нуклеотидів або амінокислот ділянок генів, цілих генів і навіть всього генома організму, тобто всієї сукупності спадкової інформації, що містяться в молекулі ДНК.
Для цього використовують спеціальні пристрої – секвенатори, які з часом стають все більш компактними, потужними і швидкими.   Доступна розшифровка генома відкриває великі можливості: ви не тільки можете дізнатися, які гени у вас присутні (а які – ні), але і використовувати цю інформацію для більш ефективного лікування, наприклад, онкологічних захворювань, або просто для профілактики. Зараз секвенатори вже випускає ряд приватних компаній, щоправда, коштують вони недешево – в середньому близько півмільйона євро. Є, однак, і революційний «настільний» секвенатор PGM (Personal Genome Machine, машина персонального генома), не дуже потужний, але недорогий – він коштує всього 50 тис. Доларів і має габарити близько півметра. Рано чи пізно, вважають експерти, ціни на подібні пристрої впадуть настільки, що люди почнуть секвенувати свої геноми просто з цікавості.

7. Ентропія

Протистояння хаосу і порядку – насправді щось більше, ніж філософія. У термодинаміці – в розділі фізики, який вивчає динаміку теплоти, поняттям ентропія описується ступінь «хаотичності», безладності системи. Це ж поняття широко застосовується в теорії інформації.  Оскільки будь-яка система прагне до повної рівноваги, її енергія, тобто тепло, поступово розсіюється. У замкнутій системі – наприклад, в герметичній кімнаті – це поступово призведе до ситуації, коли теплота буде однією і тією ж в будь-якій точці кімнати.
З цієї причини другий закон термодинаміки говорить, що ентропія в замкнутій системі не може зменшуватися. На ділі це означає, що вона тільки збільшується – розсіюється тепло, зникають будь-які нерівномірності. Свого часу через хорошу доказовість другого закону термодинаміки навіть була запропонована досить лякаюча версія кінця світу. Відповідно до цієї гіпотези, відомої як «теплова смерть Всесвіту», температура нашого Всесвіту коли-небудь стане однією і тією ж в будь-який її точці. Тобто будь-які впорядковані енергетичні системи, будь це зірка або людина, поступово перестануть існувати, а механічна робота в такому світі стане просто неможлива – адже тепло буде розосереджено по всьому простору з абсолютною однорідністю. Ніяких подій або явищ в такому Всесвіті вже за визначенням відбуватися не може.
Але життя на Землі, як і прогрес людства, кидають виклик хаосу в особі ентропії: вся наша історія свідчить про локальне зменшення ентропії, тобто про ускладнення системи, будь це еволюція видів або ж науково-технологічний прогрес. Вчені пояснюють це тим, що Земля є відкрита, а не замкнута система, і вона постійно піддається зовнішньому впливу – у вигляді метеоритів чи космічної радіації.
Що стосується всього Всесвіту, то єдиної думки про те, замкнута це система чи відкрита, немає: надто вже обмежені наші знання про неї – ми бачимо лише його частину, так званий спостережуваний Всесвіт. З упевненістю можна сказати лише одне: на нашій планеті вселенський порядок поки все-таки перемагає вселенський хаос.

8. Ехолокація
Метод визначення відстані до об’єкта, в якому у напрямку до об’єкту посилають звукову або радіохвилю, а потім аналізують, через який час хвиля повернеться, називається ехолокацією. Цю технологію ми запозичили у кажанів, які використовують ультразвукову ехолокацію для орієнтації в просторі. Наприклад, навіть якщо кажана засліпити, вона все одно буде в польоті огинати всі предмети. Ехолокація має широкий ряд застосувань – наприклад, дослідження рельєфу морського дна. По тому ж принципу діють радари.