نگاهی به 7 انقلاب‌ علمی و فناوری در سال 2025

سال 2025 قرار است شاهد وقوع هفت انقلاب عظیم علمی و فناوری در حوزه‌های انرژی هسته‌ای، رایانش کوانتومی، رباتیک، رابط‌های مغز-کامپیوتر، سفرهای مافوق صوتی و فضایی باشیم.

به گزارش تک‌ناک، سال 2025 آماده است تا یک سال حماسی از رقابت‌های علمی و پیشرفت‌های فناورانه باشد. تصور کنید جهانی که در آن نیروگاه‌های هسته‌ای شهرها را به سرعت تأمین می‌کنند، کامپیوترهای کوانتومی مسائل پیچیده را حل می‌کنند و رابط‌های مغز-کامپیوتر پتانسیل انسانی را به شکل بی‌سابقه‌ای آزاد می‌کنند.

اینها ایده‌هایی برای یک فیلم علمی-تخیلی نیستند، بلکه ممکن است جهانی را رقم بزنند که در سال 2025 شاهد آن خواهیم بود. از اکتشافات جسورانه فضایی گرفته تا آزمایش‌های پیشگامانه فیزیک ذرات، سال آینده قرار است نمایش شگفت‌انگیزی از نوآوری‌ها باشد.

در این مطلب با این هفت انقلاب علمی و فناوری که در سال 2025 به وقوع می‌پیوندند، آشنا می‌شویم.

رونق انرژی هسته‌ای

با افزایش تقاضای جهانی برای انرژی پاک و قابل‌اتکا، انرژی هسته‌ای بیشتر مورد توجه قرار گرفته است و شرکت‌های بزرگ فناوری در این حوزه سرمایه‌گذاری کرده‌اند.

در سال 2024، جهان به سمت احیای انرژی هسته‌ای حرکت کرد. سال 2025، سال مهمی برای تثبیت این احیا خواهد بود. حدود 65 رآکتور هسته‌ای در 16 کشور در حال ساخت می‌باشد و قرار است 12 رآکتور تا سال 2025 به بهره‌برداری برسد.

هند و چین هرکدام سه رآکتور، بنگلادش و روسیه دو رآکتور و کره جنوبی و ترکیه هرکدام یک رآکتور خواهند داشت. در مجموع حدود 90 رآکتور با ظرفیت تقریبی 90 گیگاوات در دست برنامه‌ریزی است و بیش از 300 رآکتور دیگر در کشورهای آسیایی که در آنها رشد اقتصادی و تقاضای برق به سرعت در حال افزایش است، پیشنهاد شده‌اند.

با وجود رآکتورهای جدید که به بهره‌برداری می‌رسند، تعداد رآکتورهای عملیاتی به طور نسبی ثابت مانده است، چرا که رآکتورهای قدیمی از رده خارج می‌شوند.

در دو دهه گذشته، 107 رآکتور از رده خارج شده‌اند و 100 رآکتور جدید وارد خدمت شده‌اند. در حال حاضر حدود 440 رآکتور هسته‌ای در 32 کشور در حال بهره‌برداری است، که مجموع ظرفیت آنها حدود 390 گیگاوات است. در سال 2023، این رآکتورها حدود 2602 ترابایت‌ساعت انرژی تولید کرده‌اند، که حدود 9 درصد از تأمین برق جهانی را تشکیل می‌دهند.

با توجه به پتانسیل فناوری‌های پیشرفته هسته‌ای برای دستیابی به اهداف پایداری، غول‌های فناوری مانند گوگل در این بخش سرمایه‌گذاری‌های زیادی انجام داده‌اند.

شرکت گوگل با همکاری با کیروس پاور در حال تلاش برای ادغام انرژی هسته‌ای با شبکه خود است تا به منابع تجدیدپذیر مانند: باد و خورشید تکیه کند.

آینده انرژی هسته‌ای با پیش‌بینی‌هایی که نشان می‌دهند تولید جهانی انرژی هسته‌ای تا سال 2026 حدود 3 درصد رشد سالانه خواهد داشت و رکوردهای جدیدی را تا سال 2025 به ثبت خواهد رساند، امیدوارکننده به نظر می‌رسد.

این دیدگاه مثبت با اعلامیه مشترکی که در کنفرانس اقلیمی COP28 در دسامبر 2023 امضا شد، تقویت شده است، جایی که بیش از 20 کشور، متعهد به سه برابر کردن ظرفیت هسته‌ای تا سال 2050 شدند، که به معنای اضافه شدن 740 گیگاوات به ظرفیت جهانی است.

نوآوری‌های فناوری هسته‌ای پیشرفت می‌کنند، مانند رآکتورهای کوچک ماژولار (SMRs) که راه‌حل‌های متنوع و کارآمد ارائه می‌دهند. این پیشرفت‌ها به سوی آینده‌ای سبزتر، باعث رشد اقتصادی محلی و ایجاد شغل می‌شوند.

نزدیک شدن به عصر کوانتومی

رایانش کوانتومی یکی از موارد انقلاب علمی و فناوری سال 2025، مفهومی می‌باشد که بیش از چهار دهه فیزیکدانان را مجذوب خود کرده و به سرعت در حال تحقق کاربردهای عملی است. این فناوری که در اصول فیزیک کوانتومی ریشه دارد، قابلیت‌های پردازشی بسیار فراتری از کامپیوترهای سنتی ارائه می‌دهد.

این فناوری قرار است تلاش‌های علمی ما را با امکان شبیه‌سازی پدیده‌های پیچیده تقویت کند، که کامپیوترهای کلاسیک قادر به پردازش آنها نیستند،.

پیشرفت‌های اخیر به کاربرد کوانتومی نزدیک‌تر از همیشه شده است. به عنوان مثال، پردازنده کوانتومی جدید گوگل، ویلو، توانایی خود را با حل یک مشکل محاسباتی در عرض پنج دقیقه نشان داد؛ مشکلی که قوی‌ترین ابررایانه‌ها تاکنون قادر به حل آن نبودند.

این دستاورد نشان می‌دهد که کامپیوترهای کوانتومی توانایی مدیریت وظایفی را دارند که شامل مجموعه‌ای گسترده از ورودی‌های متغیر است و آنها را برای شبیه‌سازی سیستم‌های پیچیده، از تعاملات مولکولی در توسعه دارو گرفته تا پیش‌بینی‌های پیچیده اقتصادی، بسیار مناسب می‌کند.

دنیای تجاری رایانش کوانتومی شاهد مشارکت‌های مهمی از پیشگامانی مانند D-Wave Quantum Inc مستقر در کانادا بوده است، که در سال 2011 اولین شرکت فروش رایانه‌های کوانتومی شد.

غول‌های فناوری مانند: IBM، گوگل و آمازون وب سرویسزو استارت‌آپ‌هایی مانند Universal Quantum و PsiQuantum Corp به طور فعال در حال توسعه این فناوری هستند.

شرکت‌هایی مانند: مایکروسافت و اینتل به سمت ساخت ابررایانه‌های کوانتومی مقیاس‌پذیر پیش می‌روند و اینتل، چیپ کوانتومی سیلیکونی با کیوبیت‌هایی کوچک‌تر از طراحی‌های معمولی ساخته است.

با وجود توانایی‌های فراوان، کامپیوترهای کوانتومی قرار نیست جایگزین کامپیوترهای سنتی برای انجام کارهای روزمره شوند، بلکه برای حل مسائل پیچیده با پردازش موازی طراحی شده‌اند.

اتصال ذهن‌ها و ماشین‌ها با BCI

در سال 2025، رابط‌های مغز-کامپیوتر (BCI) شاهد پیشرفت‌های چشمگیری به‌ویژه در چین خواهند بود و از دیگر موارد انقلاب علمی و فناوری است.

وزارت صنعت و فناوری اطلاعات چین برنامه‌های بلندپروازانه‌ای برای پیشرو بودن در زمینه دستگاه‌های BCI دارد که کاربردهای مختلفی از بازتوانی پزشکی گرفته تا بهبود تجربه واقعیت مجازی را پوشش می‌دهند.

یکی از نوآوری‌های برجسته، NEO است که یک سیستم BCI بی‌سیم و کم‌تهاجمی با هشت الکترود می‌باشد. این دستگاه که روی قشر حرکتی اولیه مغز قرار می‌گیرد، برای بازگرداندن حرکت دست در افراد مبتلا به فلج طراحی شده است.

آزمایش‌های بالینی NEO که در سال 2023 آغاز شد، نتایج امیدبخشی را نشان داده است. پس از 9 ماه استفاده در خانه، یک شرکت‌کننده با آسیب نخاعی توانست توانایی انجام کارهای روزمره مانند: خوردن و نوشیدن به طور مستقل را دوباره به دست آورد. برنامه‌هایی برای گسترش این آزمایش‌ها در مقیاس بزرگ‌تر در سال 2025 وجود دارد.

در زمینه BCI‌های ایمپلنتی، شرکت Paradromics به‌ عنوان یکی از شرکت‌های مهم مطرح است. این شرکت با ثبت فعالیت‌های عصبی فردی و استفاده از مواد بادوام که طول عمر و ایمنی ایمپلنت‌ها را افزایش می‌دهند، خود را متمایز کرده است. آزمایش‌های بالینی این شرکت قرار است در سال 2025 آغاز شود.

شرکت Synchron در نیویورک در حال پیشرفت در ایالات متحده است و در حال استفاده از هوش مصنوعی مولد در سیستم‌های BCI اندوواسکولار خود می‌باشد. هدف این کار بهبود ارتباط برای افراد با مشکلات حرکتی و ساده‌تر کردن استفاده از پلتفرم‌های BCI است.

انتظارات زیادی برای پیشرفت در BCiهای غیرتهاجمی، مانند: استفاده از الکتروانسفالوگرافی (EEG) و طیف‌سنجی نزدیک به مادون قرمز (fNIRS) وجود دارد.

همچنین پیشرفت در علم مواد و ساخت دستگاه‌های کوچک‌تر و کمتر تهاجمی در حال انجام است که با بافت انسان سازگارتر باشند.

کاربردهای BCI همواره در حال گسترش است و ممکن است درمان‌های جدیدی برای بیماری‌هایی مانند: پارکینسون، صرع و افسردگی به وجود آید. همچنین BCIها می‌توانند در بهبود توانایی‌های حرکتی افراد مبتلا به فلج یا سکته مؤثر باشند.

با پیشرفت فناوری BCI، نیاز به بررسی جنبه‌های اخلاقی و نظارتی ارتباط با مغز انسان بیشتر می‌شود و این موضوع توجه بیشتری را به خود جلب خواهد کرد.

آرزوهای فضایی برای 2025

سال 2025 قرار است سال مهمی در اکتشافات فضایی و ادامه‌دهنده موفقیت‌های سال 2024 باشد. در ژانویه 2025، شرکت ispace از توکیو تلاش دوم خود را برای فرود بر ماه را با مأموریت Venture Moon انجام خواهد داد، که شامل لندر و یک مریخ‌نورد میکرو است.

شرکت Intuitive Machines از هیوستون، لندر دیگری به قطب جنوبی ماه می‌فرستد، که ابزارهایی مانند مته یخ ناسا و طیف‌سنج برای تحلیل مواد زیرسطحی دارد. همچنین مأموریت Lunar Trailblazer ناسا به ماه می‌رود تا آب‌های سطحی ماه را نقشه‌برداری کند.

در همین سال، مأموریت SMILE که همکاری بین آژانس فضایی اروپا و آکادمی علوم چین است، به بررسی تعامل باد خورشید با میدان مغناطیسی زمین می‌پردازد. مأموریت PUNCH ناسا نیز از چهار ماهواره برای بررسی جو خورشید و تولید تصاویر سه‌بعدی استفاده خواهد کرد.

مأموریت SPHEREx ناسا قرار است درک ما از جهان را با نقشه‌برداری آسمان در 102 رنگ با استفاده از نور مادون قرمز تغییر دهد.

تکامل ربات‌های انسان‌نما

هوش مصنوعی در سال 2025 در حوزه رباتیک پیشرفت‌های زیادی خواهد داشت. در این سال قرار است ربات‌ها بیشتر شبیه انسان‌ها شوند و می‌توانند کارهایی مانند راه رفتن، صحبت کردن و ابراز احساسات را انجام دهند. این پیشرفت‌ها برای ارتقای ربات‌های پیشرفته بسیار مهم است.

به عنوان مثال، ربات انسان‌نمای Sophia به دلیل توانایی مکالمه و ابراز احساسات شناخته می‌شود. ربات Atlas در انجام حرکات پیچیده و ناوبری محیطی مهارت دارد. ربات چهارپای Unitree توانایی حرکت پویا و انجام حرکات پیچیده مانند پرش معکوس را دارد. ربات Ameca  هم به دلیل احساسات واقعی که نشان می‌دهد، شناخته می‌شود.

این ربات‌ها به‌ لطف پیشرفت‌های سخت‌افزاری و هوش مصنوعی بهتر شده‌اند و تعامل انسان و ماشین را طبیعی‌تر کرده‌اند.

در سال 2025، استفاده از هوش مصنوعی در ربات‌ها برای تصمیم‌گیری و بهینه‌سازی روندها بیشتر می‌شود. تولیدکنندگان در حال توسعه رابط‌هایی هستند که بدون نیاز به کدنویسی پیچیده، کنترل ربات‌ها را با زبان طبیعی ممکن می‌کند.

توسعه‌هایی مانند ربات Tesla Bot، که به‌طور تجربی استفاده از ربات‌ها در محیط‌های روزمره را آزمایش می‌کند، مهم هستند. همچنین سرمایه‌گذاری‌های عمده شرکت‌هایی مانند: آمازون و گوگل در رباتیک خانگی، نشان‌دهنده پذیرش بیشتر ربات‌ها در زندگی روزمره است.

پیشرفت در هوش مصنوعی، به‌ویژه در بینایی کامپیوتری و پردازش زبان طبیعی، به ربات‌ها کمک می‌کند تا بهتر محیط را درک کنند و به‌ طور طبیعی‌تر با انسان‌ها تعامل داشته باشند.

این پیشرفت‌ها نشان‌دهنده آینده‌ای است که ربات‌های خودمختار جزء لاینفک زندگی روزمره ما خواهند بود و از دیگر موارد انقلاب علمی و فناوری سال 2025 به حساب می‌آیند.

تولد دوباره سفرهای مافوق‌صوتی در سال 2025

صنعت هواپیمایی تجاری در آستانه یک تغییر بزرگ قرار دارد و یکی از گزینه‌های ما در انقلاب علمی و فناوری سال 2025 به شمار می‌رود. پیشرفت‌های جدید در فناوری‌های مافوق‌صوتی و هایپرسونیکی باعث می‌شوند که زمان سفرهای جهانی به شدت کاهش یابد.

این نوآوری‌ها فقط بر سرعت تمرکز ندارند، بلکه به دنبال آن هستند که سفرهای مافوق‌صوتی بی‌سر و صداتر و سازگارتر با محیط زیست شوند. اینگونه، حمل و نقل مافوق‌صوتی که بعد از بازنشستگی Concorde کاهش یافته بود، دوباره رونق می‌گیرد.

ناسا به تازگی پیشرفت بزرگی در این زمینه داشته است و هواپیمای تحقیقاتی بی‌سر و صدای X-59 خود را ساخته است.

در 12 دسامبر، در تأسیسات Skunk Works در کالیفرنیا، ناسا اولین آزمایش کامل سوخت‌سوزی را انجام داد، که یک گام مهم پیش از آزمایش‌های پروازی آن در سال 2025 است.

هواپیمای X-59 طوری طراحی شده است که هم در داخل ایالات متحده و هم در پروازهای بین‌المللی، زمان پروازهای طولانی را به طور چشمگیری کاهش دهد.

شرکت Boom Supersonic نیز در حال پیشرفت با جت مسافربری مافوق‌صوتی Overture است. در 19 دسامبر 2024، نمونه اولیه Boom به نام XB-1 دهمین پرواز آزمایشی خود را انجام داد و سرعت 0.95 ماخ را به‌دست آورد و به ارتفاع 32,417 پا رسید. این پرواز XB-1 را در آستانه شکستن سرعت صوت قرار می‌دهد، که پیش‌بینی می‌شود در اوایل سال 2025 اجرایی گردد.

نکته مهم این است که سرعت XB-1 از سرعت پرواز هواپیماهای تجاری مانند: بوئینگ 787 و ایرباس A380 بیشتر است، که نشان می‌دهد این هواپیما می‌تواند سفرهای هوایی را با سرعت و عملکرد بالا متحول کند.

همچنین شرکت Venus Aerospace در حال آزمایش یک جت هایپرسونیکی انقلابی است. پرواز آزمایشی این هواپیما که قرار است در سال 2025 انجام شود، وعده می‌دهد که لندن و نیویورک را فقط در یک ساعت با سرعت‌های تا 5795 کیلومتر بر ساعت به هم وصل کند.

موتور VDR2 که در این هواپیما استفاده می‌شود، سرعت‌هایی را فراهم می‌کند که در گذشته غیرممکن به نظر می‌رسیدند و می‌توانند آینده سفرهای بین‌المللی را به‌ طور قابل توجهی تغییر دهند.

این پیشرفت‌ها یک نقطه عطف بزرگ در هوانوردی هستند و همکاری ناسا، Boom Supersonic و Venus Aerospace یک دوره جدید از سفرهای هوایی سریع، کارآمد و پایدار را آغاز خواهد کرد.

کاوش در جهان با فیزیک ذرات

در سال 2025، فیزیکدانان منتظر آغاز به کار منبع تابش اسپالاسیون اروپایی (ESS) در لوند، سوئد هستند. پس از ده سال ساخت، این مرکز به قدرتمندترین منبع نوترون جهان تبدیل خواهد شد.

منبع تابش اسپالاسیون اروپایی با استفاده از پرتو پروتون سریع که به هدف فلزی برخورد می‌کند، پالس‌های نوترونی تولید می‌کند تا ساختار و ویژگی‌های مواد مختلف را بررسی نماید.

این مرکز به دانشمندان کمک می‌کند تا ویژگی‌های مواد را بهتر درک کنند و به پیشرفت‌هایی در زمینه‌هایی مانند: ذخیره‌سازی انرژی، فناوری‌های پایدار، داروسازی و سیستم‌های زیستی دست یابند.

همچنین تحقیقات ESS در زمینه مواد جدیدی که برای تولید و ذخیره‌سازی انرژی مهم هستند، مثل ابررساناها و باتری‌ها، به حل مشکلات جهانی مانند: تغییرات اقلیمی و آلودگی کمک خواهد کرد. ESS یک پروژه مشترک از 13 کشور اروپایی است که همکاری علمی را تقویت می‌کند.

در همین حال، پروژه ساخت برخورددهنده دایره‌ای آینده (FCC) در بنیاد پژوهشی CERN پیش می‌رود. در سال 2025، یک مطالعه جامع برای بررسی جنبه‌های مالی، فنی و زیست‌محیطی ساخت این برخورددهنده ذرات بزرگ با محیط 91 کیلومتر به پایان می‌رسد.

FCC قرار است جانشین برخورددهنده هادرون بزرگ (LHC) باشد و پیش‌بینی می‌شود که ساخت آن در دهه 2030 آغاز شود. این برخورددهنده در عمق 200 متری زمین ساخته خواهد شد و تونلی خواهد داشت که مساحتی بزرگ‌تر از شیکاگو را پوشش خواهد داد.

FCC  می‌تواند با انرژی‌های بالاتر از LHC کار کند و اندازه‌گیری‌های دقیق‌تری از ذراتی مانند بوزون هیگز انجام دهد. این تحقیق می‌تواند به کشف ذرات و پدیده‌های جدیدی که فراتر از مدل استاندارد فیزیک است، کمک کند. این پروژه‌ها برای کشف رازهای بیشتر در مورد جهان ضروری هستند و باعث انقلاب علمی و فناوری در سال 2025 خواهند شد.

نوشته نگاهی به 7 انقلاب‌ علمی و فناوری در سال 2025 اولین بار در تک ناک. پدیدار شد.