دقیق ترین ساعت اتمی جهان ساخته شد
یک جرعه ازجهان دانش 
بهارسادات موسوی
[ گزارش ازپژوهش های تازه ]
ایالات متحده دقیق‌ترین ساعت اتمی جهان را برای تقویت علوم فضایی ساخته است. ساعت‌های اتمی مبتنی بر نور در مقایسه با ساعت‌های مبتنی بر امواج مایکرو به طور بالقوه می‌توانند هر ۳۰ میلیارد سال یک ثانیه را از دست بدهند و خطای بسیار کمی دارند.
محققان یک موسسه تحقیقاتی در ایالات متحده موسوم به JILA یک ساعت اتمی مبتنی بر نور ساخته‌اند که آن‌قدر دقیق است که می‌تواند کوچکترین اثرات را همانطور که توسط نظریه نسبیت عام اینشتین پیش‌بینی شده است، اندازه‌گیری کند.
در بیانیه مطبوعاتی این موسسه آمده است که این ساعت به تعریف دقیق‌تری از ثانیه منجر می‌شود و حتی می‌تواند به کشف ذخایر معدنی جدید زیرزمینی کمک کند.
ساعت‌های اتمی معمولاً از امواج مایکرو برای تعیین طول یک ثانیه استفاده می‌کنند. با این حال، تحقیقات نشان داده است که روشن کردن اتم‌ها با نور مرئی می‌تواند به شمارش دقیق‌تر ثانیه‌ها کمک کند، زیرا امواج نور فرکانس بالاتری دارند.
ساعت‌های اتمی مبتنی بر نور یا اصطلاحا اپتیکال در مقایسه با ساعت‌های مبتنی بر امواج مایکرو به طور بالقوه می‌توانند هر ۳۰ میلیارد سال یک ثانیه از دست دهند. با این حال برای رسیدن به این دقت، این ساعت‌ها باید آنچنان دقتی داشته باشند که بتوانند کسرهای بسیار کوچکی از ثانیه را اندازه‌گیری کنند.
محققان موسسه JILA به جای استفاده از پرتویی از نور مرئی، از یک شبکه نور که به عنوان شبکه نوری(optical lattice) نیز شناخته می‌شود، برای اندازه‌گیری ده‌ها هزار اتم به طور همزمان استفاده کردند. این کار به ساعت اتمی داده‌های بیشتری داد تا به اندازه‌گیری دقیقی از ثانیه برسد.
اگرچه رویکرد «شبکه نوری» قبلاً مورد استفاده قرار گرفته است، اما محققان JILA از رویکرد نسبتا ملایم‌تری برای اندازه‌گیری خود استفاده کردند.
در بیانیه مطبوعاتی آنان آمده است که این کار به کاهش دو منبع خطا کمک کرد. اول خود لیزر که اتم‌ها را اندازه‌گیری می‌کند و دوم اثر برخورد اتم‌ها به یکدیگر وقتی محکم در کنار هم قرار می‌گیرند.
براساس نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین، گرانش بر زمان تأثیر می‌گذارد. یک میدان گرانشی قوی‌تر منجر به گذر کندتر زمان می‌شود.
ساعت اتمی طراحی شده توسط محققان JILA به اندازه کافی حساس است تا اثر گرانش را بر زمان‌سنجی در مقیاس زیر میلی‌متری تشخیص دهد.
محققان تغییرات ظریفی را در جریان زمان به دلیل گرانش مشاهده کردند، یعنی زمانی که ساعت حتی در فواصل کوچک بالا یا پایین می‌رفت.
جون یه، فیزیکدان موسسه JILA و NIST می‌گوید: این ساعت در حال جابه جایی مرزهای آنچه است که با زمان‌سنجی امکان‌پذیر است. با این حال، دستاوردهای طراحی این ساعت فراتر از این اندازه‌گیری‌ها و قدم گذاشتن در قلمرو کوانتومی است.
رایانه‌های کوانتومی خواص اتم‌ها و مولکول‌ها را برای انجام محاسبات پیچیده دستکاری می‌کنند. از آنجایی که ساعت اتمی JILA می‌تواند اندازه‌گیری‌های دقیقی انجام دهد، محققان قصد دارند از آن در قلمرو میکروسکوپی، جایی که نظریه‌های نسبیت عام و مکانیک کوانتومی تلاقی می‌کنند، برای اندازه‌گیری اعوجاج‌های جریان زمان در مقیاس‌های تحریف شده توسط گرانش استفاده کنند.
در عین حال، دقت این ساعت می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا زمان دقیق را در فواصل بسیار بزرگ در فضا اندازه بگیرند. جون یه در بیانیه مطبوعاتی خود افزود: اگر بخواهیم یک فضاپیما را با دقت دقیق بر روی مریخ فرود بیاوریم، به ساعت‌هایی دقیق‌تر از آنچه امروز داریم، نیاز داریم.
وی در پایان گفت: ما در حال کاوش در مرزهای علم اندازه‌گیری هستیم. زمانی که شما بتوانید چیزها را با این سطح از دقت اندازه‌گیری کنید، شروع به مشاهده پدیده‌هایی می‌کنید که ما تاکنون فقط می‌توانستیم در مورد آن ها نظریه‌پردازی کنیم. گفنتی است که موسسه JILA یک موسسه مشترک بین موسسه ملی استاندارد و فناوری(NIST) آمریکا و دانشگاه کلرادو بولدر است.
یک شکارچی دقیق برای گیرانداختن DNA سرطان
یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه شنژن در چین، یک شکارچی دقیق و حساس برای گیرانداختن DNA سرطان ساختند.
تشخیص جهش‌های ژنتیکی در DNA تومور در حال گردش در بدن (ctDNA) مدت‌هاست که یک چالش مهم در تشخیص سرطان و پزشکی شخصی بوده است. روش‌های رایج مانند واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) و توالی‌یابی نسل بعدی محدودیت‌هایی در حساسیت و دقت دارند، به خصوص هنگام برخورد با مقادیر بسیار کم از مواد ژنتیکی یا تمایز جهش‌های موجود در یک باز، این محدودیت‌ها بیشتر نمایان می‌شوند. این محدودیت‌ها مانع تشخیص زودهنگام سرطان و توسعه روش‌های درمانی هدفمند شده است.
در سال‌های اخیر، محققان فناوری‌های مختلفی را برای تقویت قابلیت‌های تشخیص ژنتیکی مورد بررسی قرار داده‌اند. حساسیت‌های رزونانس پلاسمون سطحی (SPR) به دلیل ویژگی‌هایی نظیر بدون برچسب بودن، تشخیص در زمان واقعی و با توان بالای فرآیند، به عنوان یک رویکرد امیدوار کننده بوده است. با این حال، زیست‌حسگرهای SPR در تمایز بین توالی اسید نوکلئیک مشابه و تشخیص اهداف کم در نمونه‌های بیولوژیکی پیچیده با چالش‌هایی روبه رو بودند. این در حالی است که پیشرفت در نانوفناوری DNA، به ویژه اوریگامی DNA، امکانات جدیدی را برای مهندسی مولکولی دقیق باز کرد. سیستم ویرایش ژن CRISPR همچنین ویژگی قابل توجهی را در شناخت توالی DNA نشان داد.
تیمی به سرپرستی پروفسور ژانگ هان و چن ژی از دانشگاه شنژن در چین، رویکرد نوآورانه‌ای ارائه کرده‌اند که ترکیبی از اوریگامی و فناوری CRISPR و همچنین حسگری با رزونانس پلاسمون سطحی است. این روش حساسیت بالایی داشته و برای استفاده در پزشکی ایده‌آل است.
این فناوری یک پلتفرم بوده که می‌تواند جهش در حد یک باز منفرد را نیز تشخیص دهد. این سیستم برای تشخیص جهش‌های خاص در ژن‌های EGFR و KRAS، که نشانگرهای زیستی بسیار مهم برای سرطان ریه سلول غیر کوچک (NSCLC) هستند، طراحی شده است.
در قلب این فناوری یک ساختار DNA مهندسی شده با اوریگامی است که به عنوان کاوشگر عمل می‌کند. این ساختار DNA سه‌بعدی برای غلبه بر محدودیت‌های پروب‌های DNA تک رشته‌ای طراحی شده است. این ساختار سه‌بعدی DNA داربست پایداری برای اتصال نانوذرات طلا (AuNPs) در مکان‌های دقیق فراهم می‌کند و توزیع یکنواخت را در سطح حسگر امکان‌پذیر می‌کند.
سیستم CRISPR-Cas۱۲a نقش مهمی در مکانیسم تشخیص دارد. محققان توانایی آن در تمایز بین توالی‌های نوع عادی و جهش یافته با دقت تک باز را نشان دادند. هنگامی که توالی DNA هدف وجود دارد، آنزیم Cas۱۲a فعال شده کاوشگر DNA اوریگامی را بریده و نانوذرات طلا پیوست شده را آزاد می‌کند. در ادامه این نانوذرات توسط حسگر SPR شناسایی می‌شود.
ادغام این فناوری‌ها منجر به یک سیستم تشخیص با حساسیت قابل توجه شد. محققان محدودیت تشخیص در محدوده زپتومولار (۲۱-۱۰ مول در لیتر) را برای جهش ژن EGFR و KRAS گزارش دادند.
این سطح از حساسیت از روش‌های معمولی مبتنی بر PCR بسیار فراتر است. حساسیت در سطح زپتومولار امکان تشخیص غلظت بسیار کم ctDNA را فراهم می‌کند که برای تشخیص سرطان در مرحله اولیه بسیار مهم است.
۱۱۰ زبان جدید به ترجمه گوگل اضافه شد
گوگل با استفاده از هوش مصنوعی ۱۱۰ زبان جدید را به سرویس ترجمه خود می افزاید.
به گزارش انگجت، هرچند سرویس ترجمه گوگل عملکرد ایده آلی ندارد اما برای دستیابی به اطلاعات جهت گفتگو ، همچنان کارآمد است. اکنون گزینه های ترجمه در حال گسترش است زیرا گوگل از هوش مصنوعی برای ترجمه به ۱۱۰ زبان جدید مانند پنجابی استفاده می کند. حدود یک چهارم زبان های جدید مربوط به آفریقا هستند و گوگل مدعی است تمام گزینه های جدید رویهم رفته نماینده زبان ۶۱۴ میلیون نفر و به عبارتی ۸ درصد از جمعیت جهان هستند.
گوگل مدل زبانی بزرگ PaLM2 را به عنوان بخش کلیدی معرفی می کند که به ترجمه کارآمدتر زبان هایی کمک می کند که به یکدیگر مرتبط هستند از جمله زبان های نزدیک به هندی مانند مروادی(Marwadi) و اوادی(Awadhi).
ایزاک کسول مهندس ارشد نرم افزار در سرویس ترجمه گوگل در این باره می گوید: همزمان با پیشرفت فناوری، ما با زبان شناسان و افرادی که به زبان مادری شان صحبت می کنند، همکاری می کنیم و حتی در طول زمان از انواع زبان ها و قراردادهای املای بیشتری پشتیبانی خواهیم کرد.
ایستگاه فضایی بین‌المللی بازنشسته می شود
ناسا قراردادی ۸۴۳ میلیون دلاری با اسپیس ایکس امضا کرده تا وسیله ای برای خارج کردن ایستگاه فضایی بین المللی از اتمسفر زمین و ازبین بردن آن تا حدود ۲۰۳۰ بسازد.
به گزارش رویترز، براساس قرار داد جدید، اسپیس ایکس ابزاری می سازد که ناسا آن را وسیله خارج از کردن از مدار می نامد. این وسیله نقلیه به ناسا متعلق خواهد بود که عملیات خارج کردن آزمایشگاه فضایی از مدار را انجام می دهد.
ایستگاه فضایی بین المللی که به اندازه یک زمین فوتبال است، توسط آمریکا و روسیه رهبری می شود و طی ۲۴ سال فعالیت خود به طور مداوم فضانوردان در آن اقامت می کنند. اما کهنه شدن قطعات و بخش های آن سبب شده ناسا و شرکای خارجی اش تصمیم بگیرند آن را در ۲۰۳۰ میلادی بازنشسته کنند.
آمریکا، ژاپن، کانادا و کشورهای عضو اتحادیه اروپا نسبت به همکاری در ایستگاه فضایی بین المللی در ۲۰۳۰ میلادی متعهد شده اند. اما روسیه توافق کرده تا ۲۰۲۸ میلادی در این آزمایشگاه شرکت کند. راسکاموس(سازمان فضایی روسیه) متعقد است سخت افزارهای ایستگاه فضایی بین المللی تا این تاریخ قابل استفاده هستند.
همکاری علمی در ایستگاه فضایی بین المللی که در ارتفاع ۲۵۰ مایلی زمین قرار دارد، فراتر از تنش های ژئوپلتیکی روی زمین از جمله درگیری روسیه و اوکراین است که در نتیجه آن همکاری روسیه با دیگر کشورهای غربی تقریبا از بین رفت.
