Топ-5 научных прорывов 2023

Издание Physics World выбрало из сотен публикаций за год самые важные прорывы в науке. Критериями отбора были прогресс в познании, важность работы для науки и общества, а также мнение читателей.
Вырастили электроды в живых тканях
В этом году шведские ученые рассказали о способе создания электронных схем прямо в живых тканях. Для того чтобы твердая электроника не повредила органику, они создали вживляемый гель с ферментами, которые расщепляют эндогенные метаболиты в организме, запуская ферментивную полимеризацию органических наномеров в геле. Те превращаются в стабильные и мягкие электроды. Метод был успешно испытан на рыбках и пиявках.
Провели опыт со светом и временем
Международная команда физиков воспроизвела хрестоматийный эксперимент со светом — двухщелевой опыт — в четвертом измерении. Ученые доказали возможность достижения аналогичного эффекта — интерференции света — при помощи материала, в котором под действием лазера то возникали, то исчезали все щели. Открытие помогает лучше понять поведение света в пространстве и времени, а также может быть использовано в разработке новой оптики для компьютеров и связи.
Соединили головной и спинной мозг
Швейцарские ученые нашли способ вернуть парализованному человеку возможность ходить, создав «цифровой мост», соединивший головной и спинной мозг пациента. Из-за повреждений в пояснично-крестцовом отделе мозг перестал подавать сигналы конечностям. Ученые расшифровали эти сигналы с помощью искусственного интеллекта и сопоставили их с движениями мышц. А вживленный в череп имплант соединил головной и спинной мозг и обеспечил коммуникацию этих отделов. Через год тренировок мужчина мог ходить, использовать ступеньки и пандусы, а также садиться и выходить из машины.
Сделали рентгенограмму одного атома
До недавнего времени самым маленьким объектом, который удавалось рассмотреть при помощи рентгенографии, был один аттограмм вещества, то есть около 10 000 атомов. Дело в том, что рентгеновский сигнал отдельного атома слишком слаб для обычных детекторов. Группа физиков из США обошла эту проблему, модифицировав сканирующий туннельный микроскоп добавив к устройству острый металлический наконечник, который нужно было разместить в 1 нм над образцом. Это позволило соединить высочайшее разрешение СТМ с химической чувствительностью интенсивного рентгеновского света. В итоге ученые получили первое рентгеновское изображение отдельного атома, а также чрезвычайно мощный инструмент рентгеноструктурного анализа.
Подтвердили правоту Эйнштейна
Команда из ЦЕРН смогла доказать экспериментально, что антивещество под действием гравитации падает вниз. Это соответствует Общей теории относительности и было неоднократно подтверждено косвенным образом, но ни разу прежде — в результате прямых наблюдений. Для эксперимента был разработан специальный аппарат в виде вертикальной вакуумной камеры с магнитной ловушкой изменяемой силы. В качестве частицы вещества взяли антиводород. Результат показал, что 80% антиводорода опускалось вниз и аннигилировалось там.