Det är Konstantin Novoselov. Han är klädd för att ta sitt Nobelpris 2010 för sina äventyr i vetenskap. Du lär känna honom bättre på några sidor. Patrik Osterberg/Getty Images I den prisbelönta filmen "Amadeus, "Antonio Salieri arbetade i skuggan av sin rival, den absurt begåvade Wolfgang Amadeus Mozart. Salieri var en kompetent, erfaren kompositör, men hans arbete uppnådde aldrig erkännande eller hyllning av Mozarts. Den vetenskapliga världen har liknande personligheter. Mozart kan jämföras med Galileos, Darwins och Einsteins i världen; Salieri till alla andra forskare som driver sina fält framåt, om inte i anonymitet, då åtminstone utan berömmelse.
På vårt eget sätt, vi försöker åtgärda den situationen. På följande sidor, Du kommer att träffa tio aktivt arbetande forskare vars forskning fortsätter att lysa in i de skuggiga hörnen av vårt mystiska universum. Vissa har gått iväg med Nobelpris, medan andra har solat i mycket mindre strålkastare på mycket mindre scener. Alla är framåt tänkare med vision och driv att förändra världen och, kanske, att bli nästa Amadeus i det vetenskapliga samfundet.
Innehåll
Morgan Freeman vill verkligen berätta om mörk energi i den här videon. Science Channel Discovery Magazine sa en gång att den här killen hade en av "20 bästa hjärnorna under 40". Under 2012, professorn i astronomi och fysik vid Johns Hopkins University är nu i 40 -årsåldern och inte mindre påverkande under de få extra åren. Adam Riess forskning har försökt svara på några av kosmologins största frågor:expanderar universum? Och, om det är, i vilken takt och med vilka mekanismer?
1998, han började ge avgörande svar när han ledde High-Z SN Search Team-en internationell grupp forskare som använde rymdteleskopet Hubble för att studera ljusets beteende från avlägsna exploderande stjärnor-för att undersöka om tyngdkraften spolade universum eller inte. tillbaka från slingritten som orsakades av big bang. Till deras förvåning, Riess och hans kollegor upptäckte att universums acceleration inte stannade, men det går fort i oroväckande takt. Riess myntade termen mörk energi för att beskriva den mystiska kraft som är ansvarig för den snabba expansionen.
Riess har varit hungrig efter att bättre förstå och beskriva mörk energi sedan dess. Han fortsätter att hålla ett öga på supernovor, men han pluggar också cepheids (pulserande stjärnor), allt med målet att få fler och bättre data för att förfina sina beräkningar. Dessa beräkningar förutsäger att mörk energi utgör mer än 70 procent av universum. Vad de inte har avslöjat är den mörka energins natur. Är det rymdens egendom, en ny dynamisk vätska eller bevis på en annan tyngdkraft? Svaret på den frågan kan vara 2000 -talets största upptäckt.
Det är inte Katey Walter Anthony. Det är, dock, en ko, en annan viktig metankälla, som Walter Anthony studerar. Jerry Dodrill/Getty Images Som biogeokemist stationerad vid University of Alaska i Fairbanks, Katey Walter Anthony studerar en av de mest förstådda föreningarna inom kemi - CH 4 , eller metan. Tyvärr, metans inverkan på den globala uppvärmningen är mycket mindre uppenbar, därför vandrar Walter Anthony regelbundet till Sibirien, nära Nordpolen, för att studera en typ av jord som kallas permafrost , jorden som förblir vid eller under vattenets fryspunkt i år och år.
Men "perma-" är inte permanent. Faktiskt, den frysta jorden kan smälta, bildar först ett sjunkhål, sedan en liten sjö, sedan en stor sjö. När vår planet värms, fler av dessa vattendrag kommer att bildas. I och med sig själv, det är inte så illa, men dessa permafrostsjöar producerar något annat - metangas, en biprodukt av mikrobiell sönderdelning som bubblar från sjöbädden till ytan. På ytan, det brister ut i atmosfären och som koldioxid, blir en del av den gasiga filten som värmer vår planet.
Walter Anthony har samlat metan från arktiska sjöar i åratal och oroar sig för att jorden kan vara på väg att uppleva en uppvärmning utan motstycke. Hennes uppskattningar tyder på att år 2100, smältande permafrost kan öka halterna av atmosfärisk metan med så mycket som 40 procent utöver vad som skulle produceras av alla andra källor [källa:Walter Anthony]. Eftersom metan är ännu starkare än koldioxid som växthusgas, det kan eventuellt höja jordens genomsnittliga årliga temperatur ytterligare 0,32 grader Celsius [källa:Walter Anthony]. Detta kan påskynda den globala uppvärmningen till drastiska nivåer och skapa kaos med vädermönster och havsnivåer.
Titta på videon för att ta reda på varför forskare tycker att grafen är ett av de coolaste materialen som finns. Yale När du tänker på banbrytande forskning, du tänker ofta på sofistikerade laboratorier fyllda med utrustning på flera miljarder dollar. Men utan tvekan en av de största upptäckterna under det senaste decenniet av fysik och materialvetenskap kom på baksidan av en liten bit osynlig tejp - samma typ som du använder varje dag i ditt hem eller kontor. Tankarna bakom upptäckten var forskaren Konstantin Novoselov vid University of Manchester, och det nya materialet han plockade från tejpen var grafen.
Grafen kommer från grafit, formen av kol som utgör spetsen på din blyertspenna nr 2. Forskare har känt grafits struktur i åratal-den består av kolatomark staplade ovanpå varandra-men de kunde aldrig skilja den svarta, smulig substans i sina individuella lager. Sedan, år 2004, Novoselov (kanske fast vid ett tråkigt telefonkonferens) placerade en liten smula grafit på affärssidan av ett tejpbit. Nästa, han vikte tejpen över smulan och skalade tillbaka den för att avslöja en ännu mindre bit grafit. Han upprepade denna process flera gånger tills, till sist, han hade grafen - ett enda lager kolatomer, arrangerat i ett plant plan med sammankopplade sexhörningar.
Efter isolering av grafen, Novoselov kunde börja testa materialets egenskaper. Han och andra forskare upptäckte att ett monoskikt av kolatomer leder elektricitet snabbare vid rumstemperatur än något annat ämne (hej, snabbare datorer!). År 2010, Novoselov fick ett nobelpris i fysik för sin banbrytande forskning. Nu arbetar han med att göra grafen till användbara produkter, såsom ultrahöghastighetstransistorer, som kan revolutionera elektronikindustrin.
Sociala nätverk får oss vanligtvis att tänka på Mark Zuckerberg, men hur och varför människor ansluter har varit centrala frågor inom samhällsvetenskap i århundraden. På senare tid, James Fowler, professor i medicinsk genetik och statsvetenskap vid University of California, San Diego, har tänt upp fältet. Under 2007, Fowler samarbetade med Harvard University -forskaren Nicholas Christakis för att studera effekterna av sociala nätverk på hälsoutfall.
Vad de upptäckte fascinerade forskare och lekmän lika:att en persons vänner kan påverka den personens hälsa starkt. De började med fetma, rapporterar i The New England Journal of Medicine att en persons chans att bli fet ökar 57 procent om en nära vän samtidigt blir fet. Effekten hölls även när en direkt vän inte var inblandad; fetma hos en vän till en vän ökade också oddsen för att en person skulle bli fet.
2008, Fowler och Christakis följde upp med ytterligare två studier som undersökte effekterna av sociala nätverk på rökning och nivåer av lycka. De upptäckte liknande mönster i båda hälsoåtgärderna. Om någons vänner slutar röka eller beskriver sig själva som lyckliga, då var det mer sannolikt att den personen slutade röka eller att vara glad själv. Under 2011, de två forskarna sammanfattade sina upptäckter i "Connected:The Surprising Power of Our Social Networks and How They Shape Our Lives, "en bästsäljande bok som sedan har översatts till 20 språk.
Fowler har forskat på övertro som ett evolutionärt drag. Hans resultat tyder på att överförtroende människor konkurrerar realister i många situationer, även om dessa människor kan skada gruppen som helhet.
"Jimmy Jam" träffar ColbertFowler träffade talkshow -kretsen när hans bok "Connected" kom ut. Här pratar han med Stephen Colbert om hur hans viktminskning påverkade hans sociala krets.
Fowler:Jag förändrade mitt liv eftersom jag insåg att jag inte bara påverkar mig själv, Jag påverkar min son, och möjligen min sons bästa vän, och även min sons bästa väns mamma. Och det handlar inte bara om att gå ner i vikt ...
Colbert:Fortsätt om dig och din sons bästa väns mamma.
Läs mer
Zewail är en stor sak i Egypten - och inom vetenskap. Denna skulptur har tidigare president Hosni Mubarak (L) med de egyptiska nobelprisvinnarna (2L-R) Ahmed Zewail, Anwar Sadat och Naguib Mahfouz. Peter Madiarmid/Getty Images Ordet kemi kommer från forntida Egypten - Khem beskrev jordens förändrade färger när Nilen översvämmade - så det verkar konstigt tillfredsställande att en av världens mest betydande kemister är egyptisk genom födseln. Ahmed Zewail föddes i Damanhur, Egypten, 1946 och tog sin kandidatexamen och magisterexamen från Alexandria University innan han flyttade till USA för att fortsätta sin doktorsexamen. Spola framåt några decennier och du hittar Zewail som Linus Pauling-ordförande, professor i kemi och professor i fysik vid California Institute of Technology. Han är också nobelpristagare, han tog 1999 års pris i kemi för sitt banbrytande arbete med laser för att studera kemiska reaktioner.
Här är varför det arbetet är viktigt:De flesta kemiska reaktionerna sker i de minsta bråkdelarna av en sekund. Övergångsstater - mellanliggande molekyler eller atomer som varken är reaktanter eller produkter- existerar endast i 10 till 100 femtosekunder (a femtosekund är lika med 10 -15 sekunder eller 0,000000000000001 sekunder). Zewail utvecklade en teknik där ultrakorte laserpulser frös dessa övergångstillstånd och gjorde det möjligt att observera dem tydligt. För första gången, kemister kan se molekyler splittras, flytta och kombinera.
Hans banbrytande arbete inom femtosekundspektroskopi skulle räcka för att tjäna honom en plats på vår lista, men hans bestående bidrag kommer lika sannolikt att komma från hans pågående ansträngningar att återuppliva vetenskaplig utbildning i Mellanöstern. Efter den arabiska vårens revolter, Zewail återvände till sitt hemland för att diskutera hur regionen kan odla nästa generation av forskare. I maj 2011, den nya regeringen godkände enhälligt ett forskningscenter som heter Zewail City of Science and Technology, som hoppas kunna attrahera de ljusaste Mellanöstern -sinnena och återföra landet till sin ära som säte för vetenskaplig innovation.
Daniela Witten, en biträdande professor vid University of Washington, har en imponerande stamtavla. Båda hennes föräldrar arbetar i Princeton vid Institute for Advanced Study, samma heliga forskningscentrum som fungerade som Albert Einsteins akademiska hem. Faktiskt, Witten far, Edward Witten, hade lite att göra med strängteori, liksom hennes mamma, Chiara Nappi.
Men Daniela Witten visar sig vara en stor tänkare i sitt eget och eget område - tillämpning av statistik på medicin. Specifikt, Witten använder program för artificiell intelligens för att analysera de enorma mängder data som kommer från DNA -sekvensering och genuttryck. Det yttersta målet är att förstå en persons genetiska kod och använda den informationen för att utveckla personliga behandlingar för sjukdomar.
Witten tog sin doktorsexamen i biostatistik från Stanford University och anslöt sig till fakulteten vid University of Washington School of Public Health. I september 2011, hon fick ett Early Independence Award från National Institutes of Health. Hedern möjliggör exceptionella, forskare från tidig karriär att flytta in i oberoende forskningspositioner direkt efter avslutad examen. Med andra ord, Witten är med i spelet, medan några av hennes kollegor fortfarande arbetar genom sin postdoktorala utbildning. Det är därför Forbes Magazine erkände henne som en av "The 30 Under 30" och presenterade sin forskning inom kategorin vetenskap för priset. Och det kan vara därför vi kan njuta av ett skräddarsytt botemedel mot cancer inom en snar framtid.
Vad gjorde du vid 26 års ålder?Daniela Witten skulle bli professor i mitten av 20-talet. Wow. Det gör att du vill erövra världen just nu, inte sant?
Amyotrofisk lateral skleros (ALS), eller Lou Gehrigs sjukdom, påverkar cirka 30, 000 amerikaner genom att deras nervceller slösas bort, vilket leder till muskelsvaghet, ryckningar och, så småningom, död, enligt ALS -föreningen. Människor med ALS och andra relaterade neurodegenerativa sjukdomar har länge sett på stamceller som det medicinska mirakel som kan rädda deras liv. Kevin Eggan, docent vid institutionen för stamceller och regenerativ biologi vid Harvard University, jobbar på det.
Eggan skapade rubriker 2007 när han framgångsrikt skapade motorneuroner som är karakteristiska för ALS med hjälp av hudceller från en patient med sjukdomen (se sidofältet för detaljer om hur han gjorde det). Sedan dess, han har producerat miljarder spinala nervceller att använda i experiment som undersöker vägar och mekanismer för ALS, samt försök som testar nya terapeutiska medel.
År 2009, Eggan valdes ut som Howard Hughes Medical Institute Early Career Scientist, en ära som gav honom sex års dedikerat stöd för att bedriva sin forskning. På den tiden, han kan låsa upp mysterierna med ALS och tillhandahålla tekniker och kunskap om stamceller för att hjälpa andra forskare att utveckla behandlingar för andra förödande sjukdomar.
Vänder hudceller till motorneuronerSå här tog Eggan och hans kollegor bort den experimentella bedriften:
Du tittar på en enda Salpingoeca rosetta -cell. S. rosetta är en typ av choanoflagellat, små organismer som är praktiska för att ta reda på hur djuren utvecklats. Bild med tillstånd av Creative Commons/Mark J Dayel (King Lab) 2008 Du vet hur vissa fysiker och kosmologer är fixerade till att försöka reda ut vad som hände de första minuterna efter big bang? Biologer har ett liknande mystiskt ögonblick som de gillar att besatta:uppkomsten av flercelliga djur från encelliga stamfäder. En forskare som försöker slå ihop det gåtfulla pusslet är Nicole King, docent i genetik, genomik och utveckling vid University of California, Berkeley.
Kings forskning fokuserar på choanoflagellater , encelliga protister som finns i både sötvatten- och saltvattenmiljöer, det kan vara den saknade länken mellan encelliga organismer och djur. En ledtråd till denna länk är likheten mellan choanoflagellater och svampens kragceller, det enklaste av djuren. En annan ledtråd är choanoflagellaternas förmåga att organisera sig i kolonier, mycket som ett tidigt djur kan ha gjort. Men den mest talande ledtråden, avslöjades av Kings undersökningar, är närvaron av två gener som tidigare tros existera endast hos djur. Dessa gener kodar för vidhäftningsmolekyler och receptortyrosinkinaser, ansvarig för att upprätthålla vävnadens fysiska integritet och för intercellulär kommunikation, respektive.
Nu sekvenserar Kings laboratorium genomerna för flera choanoflagellater för att testa om gener som krävs för djurutveckling utvecklats före flercelliga djur själva. Svaren hon hittar kan avslöja hur och när jordens ursoppa började fyllas med godare, mer komplexa bitar.
Klimatologen och NASA -forskaren Dr James Hansen står bredvid en hånlig gravsten på en kampanjdag för klimatförändringar i England den 19 mars, 2009. Christopher Furlong/Getty Images I dag, global uppvärmning är gamla nyheter, men redan på 1980 -talet när NASAs klimatolog och Columbia University -forskaren James Hansen började varna allmänheten och politikerna om hotet med växthusgaser, konceptet var relativt nytt. Hansen stannade kvar i ärendet för att se till att vetenskapen - och biverkningarna - av global uppvärmning var känd för en så bred publik som möjligt. En person i den publiken var Al Gore, som vände sig till Hansen för att få råd, konsultation och information. Produkten av det partnerskapet var "En obekväm sanning, "ett bildspel, film och bok som introducerade begreppen klimatförändringar för miljontals människor och, på många sätt, uppmuntrade världen att "bli grön".
Hansen fortsätter trumslaget idag. År 2009, han publicerade "Storms of My Barnbarn, "en skrämmande titt på hur klimatförändringar som orsakats av människor kan förstöra planeten som vi känner den idag. Boken har vunnit priser och väckt kontroverser, men dess största bidrag är att precis som Al Gores arbete, det har förstärkt nyckelbegreppen global uppvärmning till en världsomspännande publik. Faktiskt, New Scientist-redaktören Michael Le Page sa detta om boken från 2009:"Detta är inte den bäst skrivna vetenskapliga boken någonsin, inte heller det lättaste att förstå. Men det kan vara det viktigaste du någonsin kommer att läsa. "Hansen uppdaterar regelbundet fakta om boken på webben, så att du kan hålla dig uppdaterad, om du är så benägen, med den pågående debatten kring en av de viktigaste frågorna människor kommer att möta inom en snar framtid.
Kepler upptäcker exoplaneter genom att identifiera planetövergångar - och det har upptäckt mycket. Bild med tillstånd av NASA/Tim Pyle Rymdfarkosten som används i NASA:s Kepler -uppdrag är inte en person, men eftersom det är uppkallat efter en av de stora sinnena i vetenskapshistorien - Johannes Kepler - verkade det rättvist att inkludera det (honom) i listan, särskilt med tanke på omfattningen av uppdragets upptäckter.
Först, fakta:Kepler är ett rymdteleskop som lanserades av NASA i mars 2009 med målet att undersöka 170, 000 stjärnor på en liten bit av himlen nära konstellationerna Cygnus och Lyra. Dess stenbrott är inte stjärnorna själva, men de exoplaneter som kan kretsa kring dem och som kan ha förhållanden som kan stödja livet. Kepler hittar dessa planeter när de korsar ansiktet på sin föräldrastjärna.
Nu, de fantastiska resultaten:Kepler har hittat ett spektakulärt utbud av planeter. På bara några månader, den har upptäckt mer än dubbelt så många exoplaneter som upptäckts från jorden under de senaste 15 åren. Mer än 400 av dessa världar finns i solsystem som innehåller ett antal kroppar som kretsar kring konstiga, avlägsna stjärnor. Hur är några av dessa världar? Kepler-16b är en planet i Saturn-storlek som kretsar runt två stjärnor, a la Luke Skywalkers hem Tatooine. Kepler-11-systemet består av sex planeter-några steniga och några gasjättar-som kretsar runt en enda, solaktig stjärna. I alla, Kepler hade identifierat mer än 1, 200 kandidatplaneter väntar på bekräftelse och vidare studier, från januari 2012.
Kepler -uppdraget är planerat att göra observationer till slutet av 2012, men dess design kommer att stödja ytterligare tre års utredning. NASA -tjänstemän, står inför extrema budgetnedskärningar, försöker nu bestämma om programmet ska beviljas förlängning eller avslutas. Med tanke på dess framgång, man kan bara hoppas att Kepler - teleskopet, inte mannen - får leva vidare.
