Her yıl bu kadar fazla bilimsel araştırmanın yayımlanıyor oluşu da haliyle neyin daha önemli, neyin daha ilginç veya neyin daha az önemli olduğunu ayırt edebilmeyi zorlaştırıyor.
Her yıl, evrimden, iklim değişikliğinin devam eden etkilerine, kahvenin sağlık açısından yararlarına (veya zararlılarına), kedinizin sizi görmezden gelme eğilimine kadar her şeye ışık tutan milyonlarca yeni bilimsel araştırma makalesi yayımlanıyor.
Her yıl bu kadar fazla bilimsel araştırmanın yayımlanıyor oluşu da haliyle neyin daha önemli, neyin daha ilginç veya neyin daha az önemli olduğunu ayırt edebilmeyi zorlaştırıyor. Fakat son on yılda, bilginin çoğalmasına ve yeni araştırma sorularına yol açan birçok bulgu ve araştırma makalesinden en önemli ve hayranlık uyandıran araştırma alanlarından bazılarına bakabiliriz. İşte son 10 yılda bilim insanları tarafından yapılan 10 büyük sıçrayış.
İnsan Evriminin Daha Önce Keşfedilmemiş Dalları
Ekli dosyayı görüntüle 4716
Australopithecus sediba'nın kafatası.
Görsel Kaynak: Brett Eloff
Son on yılda yapılan evrim araştırmalarıyla, insan evrimi ağacı Afrika ve Filipinler'de keşfedilen yeni hominin türlerinin fosilleri ile önemli ölçüde genişledi. Listenin ilk başına yerleştirdiğimiz bu genişleme, günümüz Güney Afrika'sında yaklaşık iki milyon yıl önce yaşayan bir hominin türü olan Australopithecus sediba'nın keşfi ve tanımlanmasıyla başladı. Bir paleontoloğun 9 yaşındaki oğlunun 2008 yılında bir sağ köprücük kemiği fosiline takılıp tökezlemesi önemli bir keşfin de yolunu açtı. Daha sonra bir araştırma ekibi iyi korunmuş bir kafatası da dahil olmak üzere daha fazla fosil bulgusuyla 2010 yılında A. sediba türüne ait genç bir çocuk tanımladı. Tür, Australopithecus cinsi ve Homo cinsi arasında, eski primat grubunun bazı özelliklerine sahip ancak modern insanlara benzeyen bir yürüyüş tarzıyla ara geçiş aşamasını temsil ediyordu.
Öte yandan Güney Afrika'da keşfedilen ve 335.000 ila 236.000 yıl önce yaşadığı düşünülen, yani kendi türümüz Homo sapiens ile aynı dönemde yaşamış olan yeni bir tür tanımlandı: Homo naledi. İlk olarak 2013'te Rising Star Cave sisteminde keşfedilen ve 2015'te açıklanan tür, küçük bir beyin (Homo sapiens'in yaklaşık üçte biri) ve yaklaşık 100 kg ağırlığında ve 155 cm'e ulaşan büyük bir beden gibi ilkel ve modern özelliklerin bir karışımına da sahipti. Daha küçük olan Homo luzonensis (90-120 cm boyunda) yaklaşık 50.000 ila 67.000 yıl önce Filipinler'de birkaç hominin türüyle aynı dönemde yaşadı. İlk H. luzonensis fosilleri başlangıçta Homo sapiens olarak tanımlandı, ancak 2019 analizi, kemiklerin tamamen bilinmeyen bir türe ait olduğunu belirledi.
Son on yıldaki bu üç büyük bulgu, eski insan akraba türlerine ait kemiklerinin, dünyanın çeşitli yerlerindeki mağaralarda ve tortu yataklarında keşfedilmeyi beklediğini göstermektedir.
Einstein Haklıydı
Ekli dosyayı görüntüle 4715
Yakındaki Başak gökada kümesindeki devasa bir gökada olan Messier 87'nin merkezindeki karadelik etrafındaki ortamın görüntüsü.
Bu kara delik Dünya'dan 55 milyon ışık yılı uzaklıkta ve Güneş kütlesinin 6.5 milyar katı kütleye sahip.
Görsel Kaynak: Event Horizon Telescope collaboration et al.
Albert Einstein 1915 yılında genel görelilik teorisini yayımladığında, 100 yıl sonra astronomların bu teorinin tahminlerini daha gelişmiş cihazlarla test edebileceğini ve teorisinin yapılan her testi başarıyla geçeceğini muhtemelen hayal etmemişti. Genel görelilik, evreni, büyük kütleler tarafından çarpıtılan uzay-zamanın “çarşafı” olarak tanımlar. Kütleçekimine neden olan şey, Isaac Newton'un düşündüğü gibi kütlenin içsel bir özelliğinden ziyade bu çarpıtmanın kendisidir.
Bu modelin tahminlerinden birisi de, kütlelerin ivmesinin uzay-zamanda "dalgalanmalara" ya da kütleçekim dalgalarının yayılmasına neden olabileceği şeklindeydi. Karadelik veya nötron yıldızı gibi yeterince büyük bir kütleye sahip cisimlerin oluşturduğu bu dalgalanmalar, Dünya'daki gökbilimciler tarafından bile tespit edilebilir. Nihayet, 2015 yılında LIGO ve Virgo ortaklığıyla, yaklaşık 1.3 milyar ışık yılı uzaklıktaki bir çift karadeliğin birleşmesinin yaydığı kütleçekim dalgaları ilk kez saptanabildi. O zamandan beri, bu iki enstrüman, bir tanesi birleşen iki nötron yıldızından olmak üzere birkaç ek kütleçekimi dalgası daha tespit etti.
Genel göreliliğin bir başka tahmini ise, --Einstein'ın kendisinin de şüphe duyduğu bir şey olan-- karadeliklerin varlığı veya sonsuz yoğunluk ve sonsuz hacim ile uzayda kütleçekimi çöküş noktalarının bulunduğudur. Bu nesneler kendilerine çok yakın olan tüm maddeleri ve ışığı tüketerek karadeliğe düşen aşırı ısınmış bir malzeme diski oluşturur. 2017 yılında, Event Horizon Teleskobu (Olay Ufku Teleskobu) ve dünyanın çeşitli yerlerinden radyo teleskopu ağı ortaklığıyla gözlemler yapılmaya başlandı ve 2019 Nisan ayında karadeliğin etrafına dair bir görüntü oluşturularak yayımlandı.
İklim Değişimi: Kaydedilen En Sıcak Yıllar
Bilim insanları, kömür ve diğer fosil yakıtların yakılmasının gezegenin sıcaklığı üzerindeki etkilerini 100 yılı aşkın süredir tahmin ediyorlar.
1912 yılında Popular Mechanics'de "1911'in Olağanüstü Hava Durumu: Kömürün Yanmasının İklim Üzerine Etkisi - Bilim İnsanlarının Gelecek İçin Tahmin Ettikleri" başlıklı bir
yayımlandı. Makalede şu cümlelere yer veriliyordu:
"Dünya fırınları şu anda yılda yaklaşık 2 milyar ton kömür yakıyor. Bu yanma, atmosfere yılda yaklaşık 7 milyar ton karbondioksit ekler. Bu miktar havayı dünya için etkili bir battaniye etkisi yapma ve sıcaklığını yükseltme eğilimindedir. Etki birkaç yüzyıl içinde önemli olabilir."
Yalnızca 100 yıl sonra etkinin gerçekten de önemli olduğu ortaya çıktı. Atmosferdeki sera gazı miktarının artması, küresel sıcaklıkların artmasına ve son 5 yıl (2014-2018) bugüne kadar kaydedilen en sıcak yılların ortaya çıkmasına neden oldu. 2016 yılı, Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi'nin (NOAA) 139 yıl önce küresel sıcaklığı kaydetmeye başlamasından bu yana
. Bu küresel değişimin etkileri arasında daha sık görülen ve daha büyük çaplı ortaya çıkan yangınlar, daha yaygın kuraklıklar, hızlanan kutup eriyikleri ve artan fırtına dalgalanmaları yer alıyor. İklim krizi büyümeye devam ediyor.
2015 yılında, Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi, Paris Anlaşması olarak bilinen bir konsensus ile iklim krizine karşı önlemler almaya başladı. Paris Anlaşmasının ilk hedefi, küresel sıcaklık artışlarını sanayi öncesi seviyelere göre 1,5 santigrat dereceyle sınırlamaktır. Bu hedefe ulaşabilmek için, fosil yakıtların rüzgar, güneş ve nükleer gibi temiz ve yenilenebilir enerji ile değiştirilmesi de dahil olmak üzere büyük toplumsal dönüşümler; emisyonları sınırlamak ve ormanlık alanları korumak için tarım uygulamalarında reform yapılması gerekecektir.
Gen Düzenlemesi
Ekli dosyayı görüntüle 4717
Görsel Kaynak: Panuwach/Shutterstock
1950'lerin başlarında DNA'nın çift sarmallı yapısının keşfedilmesinden beri, bilim insanları bir organizmanın fonksiyonlarında değişiklik yapabilmek için DNA'da yapılabilecek yapay değişimler hakkında hipotezler geliştirmeye başladılar. Onaylanmış ilk gen terapisi denemesi 1990 yılında ortaya çıktı. 4 yaşındaki bir kız çocuğunun akyuvarları çıkarıldı ve adenosin deaminaz (ADA) adı verilen bir enzim üreten genlerle çoğaltıldı. Daha sonra bağışıklık sistemini baskılayan ve hastalıklarla mücadele yetisini azaltan genetik bir hastalık olan ADA eksikliğini tedavi etmek için vücuduna yeniden enjekte edildi. Hastanın vücudu ADA enzimini üretmeye başladı, ancak düzeltilmiş gene sahip yeni beyaz kan hücreleri üretilmedi ve enjeksiyon almaya devam etmek zorunda kaldı.
Günümüzde, genetik mühendisliği her geçen yıl daha kesin ve erişilebilir sonuçlar elde etmeye başladı. 2013 yılında ökaryotik hücreleri düzenlemede kullanılan yeni bir araç geliştirildi:
. Gen düzenleme aracı, DNA'nın hedeflenen bir bölümünü bularak ve bu bölümü Cas9 enzimi ile "keserek" çalışır. İsteğe bağlı bir üçüncü aşama, DNA'nın silinmiş bölümünün yeni genetik materyal ile değiştirilmesini içerir. Teknik, çiftlik hayvanlarının kas kütlesini arttırmaktan, dirençli ve verimli ürünler üretmeye, bir hastanın bağışıklık sistemi hücrelerini çıkararak ve bir hastalıkla daha iyi savaşmalarını sağlamak için değiştirerek ve yeniden enjekte ederek kanser gibi hastalıkların tedavisine kadar çok çeşitli uygulamalar için kullanılabilir.
2018 yılının sonlarında, He Jiankui önderliğindeki Çinli araştırmacılar, insan embriyolarını genetik olarak değiştirmek için CRISPR-Cas9'u kullandıklarını açıkladılar. Değiştirilen embriyolar daha sonra bir kadının rahmine transfer edildi ve çalışma ilk gen düzenlenmiş bebekler olan ikiz kızların doğumuyla sonuçlandı. İkizlerin genomları, kızları HIV'e karşı daha dirençli hale getirmek için değiştirildi, ancak genetik değişiklikler istenmeyen değişikliklerle de sonuçlanmış olabilirdi. Çalışma, özellikle embriyoların DNA'sını değiştirmek ve bu embriyoları canlı çocuklar doğurmak için kullanmak söz konusu olduğunda, bu güçlü yeni araçların nasıl kullanıldığına dair daha katı düzenlemelere ihtiyaç olduğunu ortaya koyan bilim dünyası tarafından etik olmayan tehlikeli uygulama şeklinde tanımlanmıştır.
Gezegenlerin Sırları Çözülüyor
Ekli dosyayı görüntüle 4718
Cassini, Titan, Satürn.
Görsel Kaynak: SputnikNews
Uzay araçları ve teleskoplar, son on yılda dünyamızın ötesindeki gezegenler hakkında zengin bilgiler ortaya koydu. 2015 yılında New Horizons sondası, Plüton'u çok yakından geçerek cüce gezegenin ve uydularının ilk gözlemlerini aldı. Uzay aracı, buzlu dağları yaklaşık 6000 metreye ulaşan, 10 milyon yıldan daha eski olmayan ovaları bulunan şaşırtıcı derecede dinamik ve jeolojisi sürekli değişen aktif bir dünya ortaya çıkardı. Güneş'ten ortalama 6 milyar kilometrede (Dünya-Güneş uzaklığının yaklaşık 40 katı) bulunan Plüto'nun jeolojik olarak aktif olması, soğuk ve uzak dünyaların bile iç yapılarını ısıtmak için yeterli enerji alabileceğini ve muhtemelen yeraltı sıvı suyunu ya da yaşamı barındırabileceğini gösteriyor.
Eve biraz daha yakın olan Cassini uzay aracı, 13 yıl boyunca Satürn'ün yörüngesinde dolandı ve NASA'nın uzay aracını kasıtlı olarak Satürn atmosferine daldırmasıyla görevini sonlandırdı. Böylece yakıtı tükendiğinde gezegenin yörüngesine devam etmek yerine yanarak kül oldu. Görevi boyunca Cassini, Satürn'ün halkalarını besleyen süreçleri keşfetti, gaz devini çevreleyen küresel bir fırtına gözlemledi, Satürn'ün en büyük uydusu Titan'ı haritaladı ve sulu uydu Enceladus'tan çıkan buzlu malzemenin dumanında yaşamı destekleyen bazı malzemeler saptadı.
2016'da, Cassini'nin görevininin bitiminden bir yıl önce, Juno uzay aracı Jüpiter'e ulaştı. Burada Jüpiter'in ve etrafındaki her şeyin nasıl oluştuğunu anlamamıza yardımcı olmak için Güneş Sistemindeki en büyük gezegenin manyetik alanını ve atmosfer dinamiklerini ölçüyor.
Fosilleşmiş pigmentlerin araştırılması, tarih öncesi yaşam hakkında yeni bilgiler ortaya koymaya devam etti ve kamuflaj özelliklerinin hayvanların potansiyel olarak nasıl hayatta kalma stratejileri geliştirdiğine işaret etti. 2017 yılında, yaklaşık 110 milyon yıl önce yaşayan son derece iyi korunmuş bir zırhlı dinozor olan Borealopelta'nın çevreye uyum sağlamaya yardımcı olmak için kırmızımsı kahverengi tonlara sahip olduğu anlaşıldı. Dinozorların renkleri üzerine çalışmalar yürütmek ve bu renkleri belirlemek, geçmiş yaşamın evrimini incelemeyi mümkün kılarken paleontolojik araştırmalarda da önemli bir rol oynamaya devam edecektir.
Temel Kütle Birimini Yeniden Tanımlamak
Ekli dosyayı görüntüle 4720
Planck sabitini ölçmek için kullanılan elektromanyetik bir tartım makinesi olan NIST-4 Kibble terazisi,
kilogramın yeniden tanımlanmasını sağladı.
Görsel Kaynak: Jennifer Lauren Lee / NIST
2018 Kasım ayında, Dünya'nın çeşitli yerlerinden ölçü bilimciler, temel kütle birimi olan bir kilogramın tanımının resmi olarak değiştirilmesi için başvuruda bulundular. Kilogramı, platin-iridyum alaşımı golf topu büyüklüğünde silindir biçimindeki bir nesneye dayandırmak yerine, yeni tanım kütle birimini ayarlamak için bir doğa sabiti kullanıyor.
Bilim insanları, Kibble dengesi olarak bilinen sofistike bir tartı makinesi kullanarak, bir kilogramı tutmak için gereken elektromanyetik kuvvete göre hassas bir ölçüm yapabildiler. Bu elektrik ölçümü daha sonra Max Planck tarafından yıldızlardan gelen enerji demetlerini hesaplamak için kullanılan bir sayı olan Planck sabiti cinsinden ifade edildi.
2012 yılında, Curiosity, Mars yüzeyine indi. Burada, kırmızı gezegende bir zamanlar bulunana suyun yeni kanıtlarına, yaşamla ilgili olabilecek organik moleküllerin varlığına ve gizemli mevsimsel metan ve oksijen döngüleri de dahil olmak üzere birkaç önemli keşfe imza attı. 2018 yılında, Avrupa Uzay Ajansı, Mars Express uzay aracından gelen yere nüfuz eden radar verilerinin, Mars'ın güney kutbunun yakınında yeraltında bir su haznesi bulunduğuna dair güçlü kanıtlar sunduğunu açıkladı.
Bu sırada, iki uzay teleskopu, Kepler ve TESS, diğer yıldızların etrafında dolanan binlerce gezegen keşfetti. 2009 yılında fırlatılan Kepler, görevini 2018'de sona erdirerek, yıldızlarının önünden geçerken ışıktaki azalmayı ölçerek gizemli ve uzak gezegenleri ortaya çıkardı. Bu gezegenler yıldızlarına çok yakın olan sıcak "Jüpiterleri", mini "Neptünleri", süper "Dünyaları" içeriyor olabilir. 2018 yılında Kepler'in varisi olarak göreve başlayan TESS, bu gezegenleri araştırmaya devam edecek. Şimdiye kadar yüzlerce yeni gezegen keşfeden TESS'in, görevinin bitimine kadar 10.000 ila 20.000 kadar gezegen bulabileceği tahmin ediliyor.
Fosilleşmiş Pigmentler Dinozorların Renklerini Ortaya Çıkarıyor
Ekli dosyayı görüntüle 4719
Fosil tüylerinin pigmentasyonuna dayanan Sinosauropteryx'in yeniden yapılandırılmış renk desenleri.
Görsel: Fiann M. Smithwick et al. / Current Biology 27.21 3337-3343
Son 10 yıl, paleontolojide devrim diyebileceğimiz bir gelişme ile başladı: Dinozorların gerçek renkleri tanımlanabildi. İlk olarak Ocak 2010'da, 120 ila 125 milyon yıl önce Çin'de yaşayan bir dinozor olan Sinosauropteryx'in fosilleşmiş tüylerindeki melanozomların --pigment içeren organellerin-- analizi, tarih öncesi canlının “kırmızımsı kahverengi tonları” ve kuyruğu boyunca şeritler bulunduğunu ortaya çıkardı. Kısa bir süre sonra tam vücut rekonstrüksiyonu, 160 milyon yıl önce yaşayan küçük tüylü bir dinozor olan Anchiornis'in vücudunda siyah beyaz tüyler ve kafasında çarpıcı kırmızı tüylerin bulunduğunu ortaya çıkardı.
Kilogram, son zamanlarda değiştirilen tek ölçü birimi değildi. Mayıs 2019'da resmen yürürlüğe giren Uluslararası Birimler Sistemi'ndeki (SI) değişiklikler, standart elektrik akımı birimi olan amperin; sıcaklık birimi Kelvin'in ve kimyada kullanılan madde miktarı birimi olan molün de tanımını değiştirdi. Kilogram ve diğer birimlerdeki değişiklikler, farmasötik gibi küçük miktarlarda malzeme için daha hassas ölçümleri gerektiren laboratuvarlarda daha isabetli ölçümler yapılabilmesini mümkün kılıyor.
İlk Antik İnsan Genom Dizisi
Ekli dosyayı görüntüle 4721
Finlandiya'nın Levänluhta şehrinde, eski DNA'nın çıkarıldığı 1.500 yıllık bir su mezar alanının sanatsal gösterimi.
İllustrasyon: Kerttu Majander
2010 yılında, bilim insanları antik dönem ve o dönemde yaşamış insanlar üzerine çalışma yürütebilecekleri yeni bir yöntem keşfettiler. Araştırmacılar, yaklaşık 4000 yıl önce şu anda Grönland olarak bilinen bölgede yaşayan bir insanın genomunu sıralamak için permafrostta korunmuş bir saç telini kullandılar. Bu çalışma, bölgeye yerleşen ilk kültürlerden birinin bir üyesinin fiziksel özelliklerini ve hatta kan türünü ortaya koydu. Antik DNA'dan bir genomun neredeyse tamamen yeniden inşasının başarılması, antropologların ve genetikçilerin uzak geçmişin kültürleri hakkında her zamankinden daha fazla bilgi edinebilmeleri için kapıyı araladı.
Antik DNA'nın çıkarılması başlıbaşına zor bir iştir. Çünkü saç veya deri kalıntısı gibi genetik materyaller korunsa bile, genellikle çevreden gelen mikropların DNA'sı ile karışır, bu da eski insanın DNA'sını izole etmek için sofistike dizileme teknikleri kullanılmasını gerektirir. Daha yakın zamanlarda, bilim insanları antik DNA'yı çıkarmak için kulağın yakınında oldukça yoğun bir kemik olan kafatasının petrous kemiğini kullandılar.
2010'daki ilk başarıdan bu yana binlerce eski insan genomunun dizilimi yapıldı ve kayıp medeniyetlerin yükselişi-düşüşü ve insanların göçleri hakkında yeni ayrıntılar ortaya çıktı. Eski genomları incelemek, 5000 ila 15.000 yıl önce Sibirya ve Alaska arasındaki donmuş Bering kara köprüsü boyunca ileri geri birçok göç dalgası tespit etti. Son zamanlarda, modern Danimarka'daki genç bir kızın genomu, son yemeklerinden birinde ağız mikroplarını ve yiyecek parçalarını içeren sakız olarak kullanılan 5.700 yıllık bir huş ziftinden dizildi.
Bir Aşı ve Ebola ile Mücadelede Yeni Tedaviler
Ekli dosyayı görüntüle 4722
Demokratik Kongo Cumhuriyeti'nde 22 Kasım 2019'da Ebola aşısı ile aşılanan bir çocuk.
Görsel Kaynak: Pamela Tulizo / Getty Images
Bu on yıl, tarihteki en kötü Ebola virüsü hastalıklarının ortaya çıkmasını içeriyordu. Salgının, Gine'de Aralık 2013'te yarasalardan enfekte olmuş 18 aylık bir çocuğun tek bir vakasıyla başladığına inanılıyor. Hastalık hızla komşu ülkelere yayıldı, Temmuz 2014'e kadar Liberya ve Sierra Leone'nin başkentlerine ulaştı ve çok sayıda insana bulaşabilecek fırsatı yakalamış oldu. Ebola virüsü, bağışıklık sistemini baskılayarak yoğun kanama ve çoklu organ yetmezliğine neden oldu. İlk vakadan 2,5 yıl sonra, CDC'ye göre 28.600'den fazla insan enfekte olmuş ve en az 11.325 kişinin ölümüne neden olmuştur.
Salgın, sağlık görevlilerinin Ebola ile savaşmak için etkili bir aşı bulma çabalarını iki katına çıkardı. Ervebo olarak bilinen bir aşı, 2016 yılında, salgının sonuna doğru yapılan Gine'deki bir klinik deneyde test edildi ve etkili olduğu görüldü. Ağustos 2018'de Demokratik Kongo Cumhuriyeti'nde bir başka Ebola salgını açıklandı ve devam eden salgın, Aralık 2019'dan itibaren 3,366 bildirilen vaka ve 2,227 ölümle; Batı Afrika salgınından sonra en ölümcül hale hastalık haline geldi. Kasım 2019'da Ervebo Avrupa İlaç Ajansı (EMA) tarafından onaylandı ve bir ay sonra ABD'de FDA tarafından onaylandı.
Önleyici bir aşının yanı sıra, araştırmacılar zaten enfekte olmuş hastalarda da Ebola için yeni bir tedavi aramaktadır. Ebola'nın bir hastanın hücrelerini enfekte etmesini önlemek için bir defalık antikor verilmesini içeren iki tedavi, yakın zamanda Demokratik Kongo Cumhuriyeti'ndeki bir klinik çalışmada umut vaat etmiştir. Aşılar ve terapötik tedavilerin bir kombinasyonu ile sağlık yetkilileri bir gün bu viral enfeksiyonu ortadan kaldırmayı umuyor.
CERN Higgs Bozonunu Saptadı
Ekli dosyayı görüntüle 4723
Büyük Hadron Çarpıştırıcısı.
Görsel Kaynak: D-Visions/Shutterstock
Son birkaç on yıldır, fizikçiler evrenin işleyişini modellemek üzerine çok yoğun çalışmalar yürüttüler ve Standart Model olarak bilinen şeyi geliştirdiler. Bu model, maddenin temel kuvvetler olarak bilinen dört temel etkileşimini tanımlar. BU kuvvetlerden ikisini güncelik hayattan biliyoruz: Kütleçekim kuvveti ve elektromanyetik kuvvet. Diğer ikisi ise sadece atom çekirdeğinde etkilerini gösterirler: Güçlü nükleer kuvvet ve zayıf nükleer kuvvet.
Standart Modelin bir kısmı, parçacıklarla etkileşime giren ve kütlelerini veren evrensel bir kuantum alanının olduğunu söylüyor. 1960'larda François Englert ve Peter Higgs de dahil olmak üzere teorik fizikçiler bu alanı ve Standart Modeldeki rolünü anlattılar. Kuantum mekaniğinin yasalarına göre, Higgs alanı olarak bilinen bu alan ve tüm bu temel alanların Higgs bozonu olarak bilinen ilişkili bir parçacığa sahip olması gerekir.
On yıllar sonra, 2012'de, parçacık çarpışmaları yapmak için CERN'deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısını kullanan iki ekip, Higgs bozonunun tahmini kütlesi ile bir parçacığın tespit edildiğini ve Higgs alanının ve Higgs bozonunun varlığı için önemli kanıtlar sunduğunu bildirdi. 2013 yılında Nobel Fizik Ödülü; “atomaltı parçacıkların kütlesinin kökeni hakkındaki kavrayışımıza katkıda bulunan ve yakın zamanda tahmin edilen temel parçacığın keşfi yoluyla doğrulanan bir mekanizmanın teorik keşfi için" Englert ve Higgs'e verildi. Fizikçiler Standart Modeli iyileştirmeye devam ettikçe, Higgs bozonunun işlevi ve keşfi, tüm maddenin kütlesini nasıl elde ettiğinin ve dolayısıyla herhangi bir maddenin nasıl var olduğunun temel parçası olmaya devam edecek.
Her yıl, evrimden, iklim değişikliğinin devam eden etkilerine, kahvenin sağlık açısından yararlarına (veya zararlılarına), kedinizin sizi görmezden gelme eğilimine kadar her şeye ışık tutan milyonlarca yeni bilimsel araştırma makalesi yayımlanıyor.
Her yıl bu kadar fazla bilimsel araştırmanın yayımlanıyor oluşu da haliyle neyin daha önemli, neyin daha ilginç veya neyin daha az önemli olduğunu ayırt edebilmeyi zorlaştırıyor. Fakat son on yılda, bilginin çoğalmasına ve yeni araştırma sorularına yol açan birçok bulgu ve araştırma makalesinden en önemli ve hayranlık uyandıran araştırma alanlarından bazılarına bakabiliriz. İşte son 10 yılda bilim insanları tarafından yapılan 10 büyük sıçrayış.
İnsan Evriminin Daha Önce Keşfedilmemiş Dalları
Ekli dosyayı görüntüle 4716
Australopithecus sediba'nın kafatası.
Görsel Kaynak: Brett Eloff
Son on yılda yapılan evrim araştırmalarıyla, insan evrimi ağacı Afrika ve Filipinler'de keşfedilen yeni hominin türlerinin fosilleri ile önemli ölçüde genişledi. Listenin ilk başına yerleştirdiğimiz bu genişleme, günümüz Güney Afrika'sında yaklaşık iki milyon yıl önce yaşayan bir hominin türü olan Australopithecus sediba'nın keşfi ve tanımlanmasıyla başladı. Bir paleontoloğun 9 yaşındaki oğlunun 2008 yılında bir sağ köprücük kemiği fosiline takılıp tökezlemesi önemli bir keşfin de yolunu açtı. Daha sonra bir araştırma ekibi iyi korunmuş bir kafatası da dahil olmak üzere daha fazla fosil bulgusuyla 2010 yılında A. sediba türüne ait genç bir çocuk tanımladı. Tür, Australopithecus cinsi ve Homo cinsi arasında, eski primat grubunun bazı özelliklerine sahip ancak modern insanlara benzeyen bir yürüyüş tarzıyla ara geçiş aşamasını temsil ediyordu.
Öte yandan Güney Afrika'da keşfedilen ve 335.000 ila 236.000 yıl önce yaşadığı düşünülen, yani kendi türümüz Homo sapiens ile aynı dönemde yaşamış olan yeni bir tür tanımlandı: Homo naledi. İlk olarak 2013'te Rising Star Cave sisteminde keşfedilen ve 2015'te açıklanan tür, küçük bir beyin (Homo sapiens'in yaklaşık üçte biri) ve yaklaşık 100 kg ağırlığında ve 155 cm'e ulaşan büyük bir beden gibi ilkel ve modern özelliklerin bir karışımına da sahipti. Daha küçük olan Homo luzonensis (90-120 cm boyunda) yaklaşık 50.000 ila 67.000 yıl önce Filipinler'de birkaç hominin türüyle aynı dönemde yaşadı. İlk H. luzonensis fosilleri başlangıçta Homo sapiens olarak tanımlandı, ancak 2019 analizi, kemiklerin tamamen bilinmeyen bir türe ait olduğunu belirledi.
Son on yıldaki bu üç büyük bulgu, eski insan akraba türlerine ait kemiklerinin, dünyanın çeşitli yerlerindeki mağaralarda ve tortu yataklarında keşfedilmeyi beklediğini göstermektedir.
Einstein Haklıydı
Ekli dosyayı görüntüle 4715
Yakındaki Başak gökada kümesindeki devasa bir gökada olan Messier 87'nin merkezindeki karadelik etrafındaki ortamın görüntüsü.
Bu kara delik Dünya'dan 55 milyon ışık yılı uzaklıkta ve Güneş kütlesinin 6.5 milyar katı kütleye sahip.
Görsel Kaynak: Event Horizon Telescope collaboration et al.
Albert Einstein 1915 yılında genel görelilik teorisini yayımladığında, 100 yıl sonra astronomların bu teorinin tahminlerini daha gelişmiş cihazlarla test edebileceğini ve teorisinin yapılan her testi başarıyla geçeceğini muhtemelen hayal etmemişti. Genel görelilik, evreni, büyük kütleler tarafından çarpıtılan uzay-zamanın “çarşafı” olarak tanımlar. Kütleçekimine neden olan şey, Isaac Newton'un düşündüğü gibi kütlenin içsel bir özelliğinden ziyade bu çarpıtmanın kendisidir.
Bu modelin tahminlerinden birisi de, kütlelerin ivmesinin uzay-zamanda "dalgalanmalara" ya da kütleçekim dalgalarının yayılmasına neden olabileceği şeklindeydi. Karadelik veya nötron yıldızı gibi yeterince büyük bir kütleye sahip cisimlerin oluşturduğu bu dalgalanmalar, Dünya'daki gökbilimciler tarafından bile tespit edilebilir. Nihayet, 2015 yılında LIGO ve Virgo ortaklığıyla, yaklaşık 1.3 milyar ışık yılı uzaklıktaki bir çift karadeliğin birleşmesinin yaydığı kütleçekim dalgaları ilk kez saptanabildi. O zamandan beri, bu iki enstrüman, bir tanesi birleşen iki nötron yıldızından olmak üzere birkaç ek kütleçekimi dalgası daha tespit etti.
Genel göreliliğin bir başka tahmini ise, --Einstein'ın kendisinin de şüphe duyduğu bir şey olan-- karadeliklerin varlığı veya sonsuz yoğunluk ve sonsuz hacim ile uzayda kütleçekimi çöküş noktalarının bulunduğudur. Bu nesneler kendilerine çok yakın olan tüm maddeleri ve ışığı tüketerek karadeliğe düşen aşırı ısınmış bir malzeme diski oluşturur. 2017 yılında, Event Horizon Teleskobu (Olay Ufku Teleskobu) ve dünyanın çeşitli yerlerinden radyo teleskopu ağı ortaklığıyla gözlemler yapılmaya başlandı ve 2019 Nisan ayında karadeliğin etrafına dair bir görüntü oluşturularak yayımlandı.
İklim Değişimi: Kaydedilen En Sıcak Yıllar
Bilim insanları, kömür ve diğer fosil yakıtların yakılmasının gezegenin sıcaklığı üzerindeki etkilerini 100 yılı aşkın süredir tahmin ediyorlar.
1912 yılında Popular Mechanics'de "1911'in Olağanüstü Hava Durumu: Kömürün Yanmasının İklim Üzerine Etkisi - Bilim İnsanlarının Gelecek İçin Tahmin Ettikleri" başlıklı bir
Ziyaretçiler için gizlenmiş link, görmek için
Giriş yap veya üye ol.
"Dünya fırınları şu anda yılda yaklaşık 2 milyar ton kömür yakıyor. Bu yanma, atmosfere yılda yaklaşık 7 milyar ton karbondioksit ekler. Bu miktar havayı dünya için etkili bir battaniye etkisi yapma ve sıcaklığını yükseltme eğilimindedir. Etki birkaç yüzyıl içinde önemli olabilir."
Yalnızca 100 yıl sonra etkinin gerçekten de önemli olduğu ortaya çıktı. Atmosferdeki sera gazı miktarının artması, küresel sıcaklıkların artmasına ve son 5 yıl (2014-2018) bugüne kadar kaydedilen en sıcak yılların ortaya çıkmasına neden oldu. 2016 yılı, Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi'nin (NOAA) 139 yıl önce küresel sıcaklığı kaydetmeye başlamasından bu yana
Ziyaretçiler için gizlenmiş link, görmek için
Giriş yap veya üye ol.
2015 yılında, Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi, Paris Anlaşması olarak bilinen bir konsensus ile iklim krizine karşı önlemler almaya başladı. Paris Anlaşmasının ilk hedefi, küresel sıcaklık artışlarını sanayi öncesi seviyelere göre 1,5 santigrat dereceyle sınırlamaktır. Bu hedefe ulaşabilmek için, fosil yakıtların rüzgar, güneş ve nükleer gibi temiz ve yenilenebilir enerji ile değiştirilmesi de dahil olmak üzere büyük toplumsal dönüşümler; emisyonları sınırlamak ve ormanlık alanları korumak için tarım uygulamalarında reform yapılması gerekecektir.
Gen Düzenlemesi
Ekli dosyayı görüntüle 4717
Görsel Kaynak: Panuwach/Shutterstock
1950'lerin başlarında DNA'nın çift sarmallı yapısının keşfedilmesinden beri, bilim insanları bir organizmanın fonksiyonlarında değişiklik yapabilmek için DNA'da yapılabilecek yapay değişimler hakkında hipotezler geliştirmeye başladılar. Onaylanmış ilk gen terapisi denemesi 1990 yılında ortaya çıktı. 4 yaşındaki bir kız çocuğunun akyuvarları çıkarıldı ve adenosin deaminaz (ADA) adı verilen bir enzim üreten genlerle çoğaltıldı. Daha sonra bağışıklık sistemini baskılayan ve hastalıklarla mücadele yetisini azaltan genetik bir hastalık olan ADA eksikliğini tedavi etmek için vücuduna yeniden enjekte edildi. Hastanın vücudu ADA enzimini üretmeye başladı, ancak düzeltilmiş gene sahip yeni beyaz kan hücreleri üretilmedi ve enjeksiyon almaya devam etmek zorunda kaldı.
Günümüzde, genetik mühendisliği her geçen yıl daha kesin ve erişilebilir sonuçlar elde etmeye başladı. 2013 yılında ökaryotik hücreleri düzenlemede kullanılan yeni bir araç geliştirildi:
Ziyaretçiler için gizlenmiş link, görmek için
Giriş yap veya üye ol.
2018 yılının sonlarında, He Jiankui önderliğindeki Çinli araştırmacılar, insan embriyolarını genetik olarak değiştirmek için CRISPR-Cas9'u kullandıklarını açıkladılar. Değiştirilen embriyolar daha sonra bir kadının rahmine transfer edildi ve çalışma ilk gen düzenlenmiş bebekler olan ikiz kızların doğumuyla sonuçlandı. İkizlerin genomları, kızları HIV'e karşı daha dirençli hale getirmek için değiştirildi, ancak genetik değişiklikler istenmeyen değişikliklerle de sonuçlanmış olabilirdi. Çalışma, özellikle embriyoların DNA'sını değiştirmek ve bu embriyoları canlı çocuklar doğurmak için kullanmak söz konusu olduğunda, bu güçlü yeni araçların nasıl kullanıldığına dair daha katı düzenlemelere ihtiyaç olduğunu ortaya koyan bilim dünyası tarafından etik olmayan tehlikeli uygulama şeklinde tanımlanmıştır.
Gezegenlerin Sırları Çözülüyor
Ekli dosyayı görüntüle 4718
Cassini, Titan, Satürn.
Görsel Kaynak: SputnikNews
Uzay araçları ve teleskoplar, son on yılda dünyamızın ötesindeki gezegenler hakkında zengin bilgiler ortaya koydu. 2015 yılında New Horizons sondası, Plüton'u çok yakından geçerek cüce gezegenin ve uydularının ilk gözlemlerini aldı. Uzay aracı, buzlu dağları yaklaşık 6000 metreye ulaşan, 10 milyon yıldan daha eski olmayan ovaları bulunan şaşırtıcı derecede dinamik ve jeolojisi sürekli değişen aktif bir dünya ortaya çıkardı. Güneş'ten ortalama 6 milyar kilometrede (Dünya-Güneş uzaklığının yaklaşık 40 katı) bulunan Plüto'nun jeolojik olarak aktif olması, soğuk ve uzak dünyaların bile iç yapılarını ısıtmak için yeterli enerji alabileceğini ve muhtemelen yeraltı sıvı suyunu ya da yaşamı barındırabileceğini gösteriyor.
Eve biraz daha yakın olan Cassini uzay aracı, 13 yıl boyunca Satürn'ün yörüngesinde dolandı ve NASA'nın uzay aracını kasıtlı olarak Satürn atmosferine daldırmasıyla görevini sonlandırdı. Böylece yakıtı tükendiğinde gezegenin yörüngesine devam etmek yerine yanarak kül oldu. Görevi boyunca Cassini, Satürn'ün halkalarını besleyen süreçleri keşfetti, gaz devini çevreleyen küresel bir fırtına gözlemledi, Satürn'ün en büyük uydusu Titan'ı haritaladı ve sulu uydu Enceladus'tan çıkan buzlu malzemenin dumanında yaşamı destekleyen bazı malzemeler saptadı.
2016'da, Cassini'nin görevininin bitiminden bir yıl önce, Juno uzay aracı Jüpiter'e ulaştı. Burada Jüpiter'in ve etrafındaki her şeyin nasıl oluştuğunu anlamamıza yardımcı olmak için Güneş Sistemindeki en büyük gezegenin manyetik alanını ve atmosfer dinamiklerini ölçüyor.
Fosilleşmiş pigmentlerin araştırılması, tarih öncesi yaşam hakkında yeni bilgiler ortaya koymaya devam etti ve kamuflaj özelliklerinin hayvanların potansiyel olarak nasıl hayatta kalma stratejileri geliştirdiğine işaret etti. 2017 yılında, yaklaşık 110 milyon yıl önce yaşayan son derece iyi korunmuş bir zırhlı dinozor olan Borealopelta'nın çevreye uyum sağlamaya yardımcı olmak için kırmızımsı kahverengi tonlara sahip olduğu anlaşıldı. Dinozorların renkleri üzerine çalışmalar yürütmek ve bu renkleri belirlemek, geçmiş yaşamın evrimini incelemeyi mümkün kılarken paleontolojik araştırmalarda da önemli bir rol oynamaya devam edecektir.
Temel Kütle Birimini Yeniden Tanımlamak
Ekli dosyayı görüntüle 4720
Planck sabitini ölçmek için kullanılan elektromanyetik bir tartım makinesi olan NIST-4 Kibble terazisi,
kilogramın yeniden tanımlanmasını sağladı.
Görsel Kaynak: Jennifer Lauren Lee / NIST
2018 Kasım ayında, Dünya'nın çeşitli yerlerinden ölçü bilimciler, temel kütle birimi olan bir kilogramın tanımının resmi olarak değiştirilmesi için başvuruda bulundular. Kilogramı, platin-iridyum alaşımı golf topu büyüklüğünde silindir biçimindeki bir nesneye dayandırmak yerine, yeni tanım kütle birimini ayarlamak için bir doğa sabiti kullanıyor.
Bilim insanları, Kibble dengesi olarak bilinen sofistike bir tartı makinesi kullanarak, bir kilogramı tutmak için gereken elektromanyetik kuvvete göre hassas bir ölçüm yapabildiler. Bu elektrik ölçümü daha sonra Max Planck tarafından yıldızlardan gelen enerji demetlerini hesaplamak için kullanılan bir sayı olan Planck sabiti cinsinden ifade edildi.
2012 yılında, Curiosity, Mars yüzeyine indi. Burada, kırmızı gezegende bir zamanlar bulunana suyun yeni kanıtlarına, yaşamla ilgili olabilecek organik moleküllerin varlığına ve gizemli mevsimsel metan ve oksijen döngüleri de dahil olmak üzere birkaç önemli keşfe imza attı. 2018 yılında, Avrupa Uzay Ajansı, Mars Express uzay aracından gelen yere nüfuz eden radar verilerinin, Mars'ın güney kutbunun yakınında yeraltında bir su haznesi bulunduğuna dair güçlü kanıtlar sunduğunu açıkladı.
Bu sırada, iki uzay teleskopu, Kepler ve TESS, diğer yıldızların etrafında dolanan binlerce gezegen keşfetti. 2009 yılında fırlatılan Kepler, görevini 2018'de sona erdirerek, yıldızlarının önünden geçerken ışıktaki azalmayı ölçerek gizemli ve uzak gezegenleri ortaya çıkardı. Bu gezegenler yıldızlarına çok yakın olan sıcak "Jüpiterleri", mini "Neptünleri", süper "Dünyaları" içeriyor olabilir. 2018 yılında Kepler'in varisi olarak göreve başlayan TESS, bu gezegenleri araştırmaya devam edecek. Şimdiye kadar yüzlerce yeni gezegen keşfeden TESS'in, görevinin bitimine kadar 10.000 ila 20.000 kadar gezegen bulabileceği tahmin ediliyor.
Fosilleşmiş Pigmentler Dinozorların Renklerini Ortaya Çıkarıyor
Ekli dosyayı görüntüle 4719
Fosil tüylerinin pigmentasyonuna dayanan Sinosauropteryx'in yeniden yapılandırılmış renk desenleri.
Görsel: Fiann M. Smithwick et al. / Current Biology 27.21 3337-3343
Son 10 yıl, paleontolojide devrim diyebileceğimiz bir gelişme ile başladı: Dinozorların gerçek renkleri tanımlanabildi. İlk olarak Ocak 2010'da, 120 ila 125 milyon yıl önce Çin'de yaşayan bir dinozor olan Sinosauropteryx'in fosilleşmiş tüylerindeki melanozomların --pigment içeren organellerin-- analizi, tarih öncesi canlının “kırmızımsı kahverengi tonları” ve kuyruğu boyunca şeritler bulunduğunu ortaya çıkardı. Kısa bir süre sonra tam vücut rekonstrüksiyonu, 160 milyon yıl önce yaşayan küçük tüylü bir dinozor olan Anchiornis'in vücudunda siyah beyaz tüyler ve kafasında çarpıcı kırmızı tüylerin bulunduğunu ortaya çıkardı.
Kilogram, son zamanlarda değiştirilen tek ölçü birimi değildi. Mayıs 2019'da resmen yürürlüğe giren Uluslararası Birimler Sistemi'ndeki (SI) değişiklikler, standart elektrik akımı birimi olan amperin; sıcaklık birimi Kelvin'in ve kimyada kullanılan madde miktarı birimi olan molün de tanımını değiştirdi. Kilogram ve diğer birimlerdeki değişiklikler, farmasötik gibi küçük miktarlarda malzeme için daha hassas ölçümleri gerektiren laboratuvarlarda daha isabetli ölçümler yapılabilmesini mümkün kılıyor.
İlk Antik İnsan Genom Dizisi
Ekli dosyayı görüntüle 4721
Finlandiya'nın Levänluhta şehrinde, eski DNA'nın çıkarıldığı 1.500 yıllık bir su mezar alanının sanatsal gösterimi.
İllustrasyon: Kerttu Majander
2010 yılında, bilim insanları antik dönem ve o dönemde yaşamış insanlar üzerine çalışma yürütebilecekleri yeni bir yöntem keşfettiler. Araştırmacılar, yaklaşık 4000 yıl önce şu anda Grönland olarak bilinen bölgede yaşayan bir insanın genomunu sıralamak için permafrostta korunmuş bir saç telini kullandılar. Bu çalışma, bölgeye yerleşen ilk kültürlerden birinin bir üyesinin fiziksel özelliklerini ve hatta kan türünü ortaya koydu. Antik DNA'dan bir genomun neredeyse tamamen yeniden inşasının başarılması, antropologların ve genetikçilerin uzak geçmişin kültürleri hakkında her zamankinden daha fazla bilgi edinebilmeleri için kapıyı araladı.
Antik DNA'nın çıkarılması başlıbaşına zor bir iştir. Çünkü saç veya deri kalıntısı gibi genetik materyaller korunsa bile, genellikle çevreden gelen mikropların DNA'sı ile karışır, bu da eski insanın DNA'sını izole etmek için sofistike dizileme teknikleri kullanılmasını gerektirir. Daha yakın zamanlarda, bilim insanları antik DNA'yı çıkarmak için kulağın yakınında oldukça yoğun bir kemik olan kafatasının petrous kemiğini kullandılar.
2010'daki ilk başarıdan bu yana binlerce eski insan genomunun dizilimi yapıldı ve kayıp medeniyetlerin yükselişi-düşüşü ve insanların göçleri hakkında yeni ayrıntılar ortaya çıktı. Eski genomları incelemek, 5000 ila 15.000 yıl önce Sibirya ve Alaska arasındaki donmuş Bering kara köprüsü boyunca ileri geri birçok göç dalgası tespit etti. Son zamanlarda, modern Danimarka'daki genç bir kızın genomu, son yemeklerinden birinde ağız mikroplarını ve yiyecek parçalarını içeren sakız olarak kullanılan 5.700 yıllık bir huş ziftinden dizildi.
Bir Aşı ve Ebola ile Mücadelede Yeni Tedaviler
Ekli dosyayı görüntüle 4722
Demokratik Kongo Cumhuriyeti'nde 22 Kasım 2019'da Ebola aşısı ile aşılanan bir çocuk.
Görsel Kaynak: Pamela Tulizo / Getty Images
Bu on yıl, tarihteki en kötü Ebola virüsü hastalıklarının ortaya çıkmasını içeriyordu. Salgının, Gine'de Aralık 2013'te yarasalardan enfekte olmuş 18 aylık bir çocuğun tek bir vakasıyla başladığına inanılıyor. Hastalık hızla komşu ülkelere yayıldı, Temmuz 2014'e kadar Liberya ve Sierra Leone'nin başkentlerine ulaştı ve çok sayıda insana bulaşabilecek fırsatı yakalamış oldu. Ebola virüsü, bağışıklık sistemini baskılayarak yoğun kanama ve çoklu organ yetmezliğine neden oldu. İlk vakadan 2,5 yıl sonra, CDC'ye göre 28.600'den fazla insan enfekte olmuş ve en az 11.325 kişinin ölümüne neden olmuştur.
Salgın, sağlık görevlilerinin Ebola ile savaşmak için etkili bir aşı bulma çabalarını iki katına çıkardı. Ervebo olarak bilinen bir aşı, 2016 yılında, salgının sonuna doğru yapılan Gine'deki bir klinik deneyde test edildi ve etkili olduğu görüldü. Ağustos 2018'de Demokratik Kongo Cumhuriyeti'nde bir başka Ebola salgını açıklandı ve devam eden salgın, Aralık 2019'dan itibaren 3,366 bildirilen vaka ve 2,227 ölümle; Batı Afrika salgınından sonra en ölümcül hale hastalık haline geldi. Kasım 2019'da Ervebo Avrupa İlaç Ajansı (EMA) tarafından onaylandı ve bir ay sonra ABD'de FDA tarafından onaylandı.
Önleyici bir aşının yanı sıra, araştırmacılar zaten enfekte olmuş hastalarda da Ebola için yeni bir tedavi aramaktadır. Ebola'nın bir hastanın hücrelerini enfekte etmesini önlemek için bir defalık antikor verilmesini içeren iki tedavi, yakın zamanda Demokratik Kongo Cumhuriyeti'ndeki bir klinik çalışmada umut vaat etmiştir. Aşılar ve terapötik tedavilerin bir kombinasyonu ile sağlık yetkilileri bir gün bu viral enfeksiyonu ortadan kaldırmayı umuyor.
CERN Higgs Bozonunu Saptadı
Ekli dosyayı görüntüle 4723
Büyük Hadron Çarpıştırıcısı.
Görsel Kaynak: D-Visions/Shutterstock
Son birkaç on yıldır, fizikçiler evrenin işleyişini modellemek üzerine çok yoğun çalışmalar yürüttüler ve Standart Model olarak bilinen şeyi geliştirdiler. Bu model, maddenin temel kuvvetler olarak bilinen dört temel etkileşimini tanımlar. BU kuvvetlerden ikisini güncelik hayattan biliyoruz: Kütleçekim kuvveti ve elektromanyetik kuvvet. Diğer ikisi ise sadece atom çekirdeğinde etkilerini gösterirler: Güçlü nükleer kuvvet ve zayıf nükleer kuvvet.
Standart Modelin bir kısmı, parçacıklarla etkileşime giren ve kütlelerini veren evrensel bir kuantum alanının olduğunu söylüyor. 1960'larda François Englert ve Peter Higgs de dahil olmak üzere teorik fizikçiler bu alanı ve Standart Modeldeki rolünü anlattılar. Kuantum mekaniğinin yasalarına göre, Higgs alanı olarak bilinen bu alan ve tüm bu temel alanların Higgs bozonu olarak bilinen ilişkili bir parçacığa sahip olması gerekir.
On yıllar sonra, 2012'de, parçacık çarpışmaları yapmak için CERN'deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısını kullanan iki ekip, Higgs bozonunun tahmini kütlesi ile bir parçacığın tespit edildiğini ve Higgs alanının ve Higgs bozonunun varlığı için önemli kanıtlar sunduğunu bildirdi. 2013 yılında Nobel Fizik Ödülü; “atomaltı parçacıkların kütlesinin kökeni hakkındaki kavrayışımıza katkıda bulunan ve yakın zamanda tahmin edilen temel parçacığın keşfi yoluyla doğrulanan bir mekanizmanın teorik keşfi için" Englert ve Higgs'e verildi. Fizikçiler Standart Modeli iyileştirmeye devam ettikçe, Higgs bozonunun işlevi ve keşfi, tüm maddenin kütlesini nasıl elde ettiğinin ve dolayısıyla herhangi bir maddenin nasıl var olduğunun temel parçası olmaya devam edecek.