10 Verkligen omöjliga saker möjliga av vetenskapen

Vi vet att vetenskap gör fantastiska saker hela tiden, men när vi flyttar in i framtiden börjar vetenskaplig prestation att gränsar till magi. Vetenskapen försöker ständigt göra det omöjliga och lyckas definitivt med det också.

10Teleportation

Människan har letat efter en metod för sann teleportation under lång tid, men det har alltid varit som att fråga för mycket av vetenskapen. Och sedan gick vetenskapen fram och visade att det var möjligt. Vi har förklarat fenomenet quantum entanglement före. Forskare från Delfts tekniska högskola kunde teleportera information över rummet och bevisa quantum entanglement teorin i praktiken.

De isolerade ett par elektroner i två diamanter på avstånd från varandra. Enligt teoretisk entanglement, bör förändringar i snurren i en ha resulterat i att den andra ändrar sin rotation i enlighet därmed. Det var just det som hände - förändringen i en diamant drabbade den andra över ett avstånd av 10 meter. Experimentet fungerade 100 procent av tiden. Forskarna jobbar nu med att öka avståndet, vilket fortfarande borde fungera om teorin är korrekt. Om experiment över större avstånd lyckas kommer vi snart att säkert kunna teleportera information genom kvantpartiklar utan några sårbara vägar däremellan.

9Tänd ljus i knutar

Enligt allt vi vet är det meningen att ljuset ska röra sig i raka linjer. Tydligen ville någon ändra det. Forskare från universiteten i Glasgow, Bristol och Southampton var de första som knyter in ljus i knutar, något som bara var tänkt som ett abstrakt matematiskt koncept tidigare. Dessa knutar skapades med hjälp av hologram, som riktade ljusflödet runt områden i mörkret med hjälp av knutteori, en gren av matte inspirerad av knutar i verkliga livet.

En av de ledande forskarna förklarar ljus som en flod som kan gå rakt såväl som i bubbelpooler. Hologramerna konstruerades och kontrollerades speciellt av datorer. Tydligen kan du också böja din egen ljusstråle i en knut om du har sitt hologram. Resultaten går långt i att visa att framtiden för optiken kommer att vara allt annat än tråkig.

8Objects som utvecklar sig själva

Det finns fortfarande en tid innan alla börjar använda 3-D-utskriftsteknik, men vetenskapens ögon är redan fixade i nästa steg: 4-D-utskrift. Medan det kanske låter för komplicerat för de flesta av oss är den fjärde dimensionen tid, vilket innebär att nästa generation av skrivare inte bara kan skriva ut allt du vill, men de tryckta objekten kommer också att kunna förändras och anpassas deras egen. Forskare har redan avtäckt en 4-D-skrivare som kan producera materialsträngar som kan vikas i enkla former som kuber över tiden. Det kanske inte låter lika mycket, men det har potential att förändra vetenskapen för alltid.

Vi kommer snart att kunna tillverka maskiner som kan nå otillgängliga områden, djupa brunnar, till exempel, för att utföra underhåll. Medicinsk verksamhet kan självständigt genomföras av maskiner gjorda med dessa material. Dessa maskiner är i huvudsak robotar som skrivs ut snarare än tillverkade. Vattenrör skulle kunna förstå vad man ska göra under ett överflöd på egen hand. Eftersom 4-D-utskrift gör det möjligt för oss att göra material som kan omvandla sig på något sätt som vi gillar, är möjligheterna oändliga. Det är säkert att säga att det kommer att ta lite tid att gå vidare till att skriva ut större objekt som kan utvecklas på mer komplexa sätt. Men titta på hur snabbt 3-D-tekniken har slagit på, det tar förmodligen inte för lång tid.

7Blackhål i laboratorier

Svarta hål har länge varit en häft av populär fiktion, men det är aldrig möjligt att göra en konstgjord. Åtminstone inte förrän forskare från Southeast University of Nanjing, Kina räknade ut ett sätt att ungefär efterlikna ett svart hål i labbet. De skapade en krets med ett slags material som används för att ändra passagen av elektromagnetiska vågor. Det liknar det material som används för att uppnå osynlighet, men istället för att ändra ljus, görs denna inställning med mikrovågor. Dessa "meta-material" absorberar elektromagnetisk strålning och omvandlar den till värme på ett sätt som liknar ett svart hål.

Detta har ett antal användbara applikationer, särskilt inom energiproduktion. En av de saker som vetenskapen behöver ta reda på är hur man ska replikera denna framgång med hjälp av ljus, eftersom ljusets våglängd är mycket mindre än mikrovågsugnens. Ändå är detta första gången ett svart hål har emulerats under kontrollerade förhållanden. Det kan bara vara fråga om tid innan svarta hål är en del av våra dagliga liv.

6Stoppljuset i dess spår

Einstein var den första som insåg att ingenting kan gå snabbare än ljusets hastighet, men han sa inte riktigt något om att göra ljuset gå långsammare. I ett experiment vid Harvard University kunde forskare sakta ner ljuset till ca 20 kilometer i timmen (12,4 mph). Som om det inte var tillräckligt, fortsatte de för att få det till ett helt stopp. Forskarna använde ett superkyldt material som kallades "Bose-Einstein-kondensatet" för att uppnå detta. Kondensatet produceras vid temperaturer på bara några miljarder av en grad varmare än absolut noll, så att atomer har minst energi att fungera. Tänk på att absolut noll är ett abstrakt koncept som faktiskt inte kan nås. Detta är nog den närmaste vi någonsin har kommit till.

Medan forskare tidigare har bromsat ljuset upp till så lite som 61 kilometer i timmen (38 mph), var det första gången det blev helt avbrutet. Ljuspartikeln lämnade till och med ett hologram där det hade slutat, för en gång såg ut som stabil materia istället för den färdiga våg som det vanligtvis är.Eftersom det är mer konstant i den formen kan den stoppade partikeln av ljus till och med placeras på en hylla. Vad som händer, nu när folk har bevisat att ljuset kan stoppas, arbetar vissa forskare även med att vända sig i riktning.

5Producerande antimaterier i laboratoriet

Antimaterier är möjligen svaret på alla våra framtida energibehov. Men för alla sina ansträngningar har forskare inte kunnat hitta så mycket av det i universum som materia, vilket råkar vara ett stort mysterium i sig. Även om detta speciella mysterium inte kan lösas en stund, har forskare lyckats skapa och behålla antimateriel i laboratoriet. Ett superlag av forskare från olika länder, som kallas ALPHA, har tidigare upptäckt en metod för att hålla antimaterier i en bråkdel av en sekund.

Trots att dess produktion har funnits i omkring ett decennium nu, har fångstmedel antimaterier alltid visat sig vara omöjligt, eftersom allt vi vet är av materia och antimaterier bara brinner upp så fort det kommer i kontakt med det. Nu har forskare från CERN funnit ett sätt att lagra antimaterier under en längre tid inom ett starkt magnetfält, men ett av problemen är att detta fält stör mätningar och inte låter oss studera antimateriet ordentligt. Det kommer emellertid inte vara fel att anta att materia / antimatter reaktorer kan vara vår backup när världen går ur naturligt bränsle.

4Telepathy

Vi har tidigare visat dig hur vetenskapen har hittat ett sätt att ansluta en människas hjärna till en rotters råttor och fjärrstyr det att flytta sin svans. Medan det inte var någon vanlig prestation, verkar det som om vetenskapen nu har en enda uppgift. I ett experiment som utförs av en forskare från Duke University med hjälp av forskare i det internationella institutet för neurovetenskap i Natal, Brasilien, gjordes två råttor tusentals miles från varandra för att telepatiskt kommunicera med varandra, vilket banar väg för liknande teknik för människor i nära framtiden.

Råttorna var anslutna via hjärnimplantat, och en av dem gjordes för att välja en av två hävstångar, beroende på vilken färgad lampa tänds. Den andra råttan kunde inte se glödlampan men pressade den högra spaken trots att den verkar på elektriska impulser från hjärnan hos den andra roten. Follower Ratten visste inte riktigt att det handlade om en annan råtta hjärnimpulser, bara att det fick belönas för att göra det.

Vetenskapsmännen tror att inte bara detta experiment kan replikeras med människor utan att vi också kan tolka signalerna mer effektivt än hos råttor. De låter övertygade om att en mänsklig skala telepati mekanism inte kommer att vara för svårt att uppnå, och det kommandon från sinnen som vision och beröring kan också överföras till andra människor eller maskiner.

3Crossing ljusets hastighet

Det är ett till synes välkänt faktum att ljusets hastighet inte kan brytas i vårt universum, men det har blivit helt bevisat fel av forskare från NEC Research Institute i Princeton, USA. De passerade en laserstråle genom en kammare med specialtillverkad gas och klockade sin tid. Som det visade sig var strålen observerad att vara 300 gånger snabbare än ljusets hastighet. Otroligt, strålen lämnade kammaren innan den hade kommit in i den, som verkar bryta mot orsak och verkan som teoretiserad av Einstein. Det är som att se på TV: n innan du trycker på strömbrytaren på fjärrkontrollen. Men sedan, som forskarna förklarar, är den lagen inte tekniskt bruten, eftersom framtidsbalkan inte har något sätt att påverka förhållandena i det förflutna, vilket bevisar att Einstein inte var fel, trots allt. Fel eller inte lyckades experimentet med att bevisa att ljushastighetsbarriären faktiskt kan brytas och den effekten kan föregripa orsaken.

2Hiding saker från tiden själv

Vi har tidigare pratat om hur långt vetenskapen har kommit i strävan efter att upptäcka sann osynlighet, men som om det inte var tillräckligt, har forskare redan tagit nästa steg och funderat på hur man döljer saker från tidens gång. Forskare från Cornell University har gjort en apparat som delar en ljusstråle i två komponenter, transporterar den genom ett medium och sätter den ihop i andra änden med hjälp av en tidslins, utan några uppgifter om vad som hände under den tiden. Linsen saktar ner den snabbare delen av strålen och snabbar upp den långsammare, vilket skapar ett temporärt vakuum i tid som döljer händelserna vid överföring.

Så där vi skulle ha fått en kombinerad våg full av störningar, hoppar den här enheten över allt som händer på vägen och döljer det från tiden. Från och med nu kan händelsen bara döljas för ett extremt kort intervall, men det är bara en fråga om tid innan någon räknar ut hur man gör det under en längre period. Temporal cloaking har användbara tillämpningar inom många områden, främst i säker dataöverföring.

1Objects gör två saker på samma gång

Vi har otaliga teorier om hur partiklar på kvantnivå gör det omöjliga, men det var inte förrän forskare från UC Santa Barbara gjorde en verklig kvantmaskine som vi kunde bevittna detta i den verkliga världen. Vetenskapsmännen kyldes en väldigt liten del av metall till den lägsta temperaturen som den kan ha, även känd som dess "marktillstånd". När de applicerade den på kvantkretsen och plockade den som en sträng, vad de märkte var att det rörde sig och gjorde inte Flytta inte samtidigt, vilket bara var teoretiskt möjligt fram till den tiden.

Om det inte låter fantastiskt, tänk bara på det som ett experiment där en man befinner sig att slappna av hemma och backpacka över hela Europa samtidigt, om än i mycket mindre skala. Upptäckten har enorma konsekvenser för vetenskapen, eftersom kvantmekanik kan ha medel för att uppfylla våra vildaste drömmar. Vetenskap tidningen kallade den som det viktigaste vetenskapliga framsteget 2010. Vissa människor fortsatte med att citera experimentet som bevis på multiverser, men samhället är uppdelat på huruvida det här stödet kunde göras, eftersom vi fortfarande är långt ifrån att kopiera resultaten på i större skala. Likväl bevisar upptäckten att kvantvetenskap fungerar och det kanske kanske bara är på två ställen samtidigt och hoppar mellan universum för skojs skull är en verklighet inte för långt bort i framtiden.