В статье поговорим о великих открытиях 20 века. Неудивительно, что с древних времен люди пытались воплотить в реальность свои самые смелые мечты. На рубеже прошлого века были изобретены невероятные вещи, которые перевернули жизнь всего мира.
Рентгеновские лучи
Список великих открытий 20 века начнём с рассмотрения электромагнитного излучения, которое на самом деле открыли в конце XIX века. Автором изобретения стал немецкий физик Вильгельм Рентген. Ученый заметил, что при включении тока в катодной трубке, покрытой кристаллами бария, начинает появляться небольшое свечение. Есть и другая версия, согласно которой жена приносила мужу ужин, и он заметил, что видит её кости, просвечивающиеся сквозь кожу. Это всё версии, но есть и факты. Например, Вильгельм Рентген отказывался получить патент за свое изобретение, так как считал, что эта деятельность не может приносить реальный доход. Таким образом, мы причисляем рентгеновские лучи к великим открытиям 20 века, которые оказали влияние на развитие научно-технического потенциала.
Телевидение
Совсем недавно телевизор был вещью, свидетельствующей о состоятельности своего хозяина, однако в современном мире телевидение отошло на второй план. При этом сама идея изобретения зародилась еще в 19 веке одновременно у русского изобретателя Порфирия Гусева и профессора из Португалии Адриано де Пайва. Они первые сказали о том, что скоро будет изобретено устройство, позволяющее передавать изображение при помощи провода. Первый приемник, размер экрана которого был всего лишь 3 на 3 см, продемонстрировал миру Макс Дикманн. При этом Борис Розинг доказал, что можно применять катодно-лучевую трубку для того, чтобы была возможность преобразовывать электрический сигнал в изображение. В 1908 году физик Ованес Адамян из Армении запатентовал аппарат для передачи сигналов, состоящий из двух цветов. Считается, что первый телевизор был разработан в начале XX веке в Америке. Собрал его русский эмигрант Владимир Зворыкин. Именно он разбил световой луч на зелёный, красный и синий, таким образом получив цветное изображение. Такое изобретение он назвал иконоскопом. На западе изобретателем телевидения считают Джона Берда, который первым запатентовал устройство, создающее картинку из 8 линий.
Мобильные телефоны
Первый мобильный телефон появился в 70-х годах прошлого столетия. Однажды сотрудник известной компании Motorola, которая занималась разработкой портативных устройств, Мартин Купер, показал своим друзьям огромную трубку. Тогда они не поверили, что нечто подобное можно было изобрести. Позже, гуляя по Манхэттену, Мартин позвонил начальнику из компании конкурента. Таким образом, он впервые на практике показал действенность своей огромной телефонной трубки. Советский учёный Леонид Куприянович ещё за 15 лет до этого проводил похожие эксперименты. Именно поэтому определенно говорить о том, кто на самом деле является открывателем портативных устройств, довольно трудно. В любом случае мобильные телефоны - это достойное открытие 20 века, без которого представить современную жизнь просто невозможно.
Компьютер
Одно из самых великих научных открытий XX века - это изобретение компьютера. Согласитесь, что сегодня без этого устройства невозможно ни работать, ни отдыхать. Еще несколько лет назад компьютеры использовались только в специальных лабораториях и организациях, но уже сегодня это обычная вещь в каждой семье. Как же была изобретена эта супермашина?
Немец Конрад Цузе в 1941 году создал вычислительную машину, которая, по сути, могла производить те же операции, что и современный компьютер. Отличие было в том, что машина работала при помощи телефонных реле. Спустя год физик из Америки Джон Атанасов и его аспирант Клиффорд Берри совместно разработали электронный компьютер. Однако этот проект не был завершён, поэтому нельзя говорить о том, что они являются реальными создателями такого устройства. В 1946 году Джон Мокли продемонстрировал, по его заявлению, первый электронный компьютер ЭНИАК. Прошло еще много времени, и огромные коробки заменили маленькие и тонкие устройства. Кстати, персональные компьютеры появились только в конце прошлого века.
Интернет
Великое технологическое открытие 20 века - это интернет. Согласитесь, что без него даже самый мощный компьютер не так уж и полезен, особенно в современном мире. Многие люди не любят смотреть телевизор, но они забывают о том, что власть над человеческим сознанием давно захватил интернет. У кого же возникла идея такой глобальной международной сети? Она появилась в группе ученых в 50-х годах прошлого века. Они хотели создать качественную сеть, которую было бы сложно взломать или прослушать. Причиной возникновения такой мысли послужила Холодная война.
Власти США во время Холодной войны использовали определенное устройство, которое позволяло передавать данные на расстоянии, не прибегая к помощи почты или телефона. Это устройство называлось APRA. Позже ученые исследовательских центров разных штатов занялись созданием сети APRANET. Уже в 1969 году благодаря этому изобретению получилось связать все компьютеры университетов, представленных данной группой ученых. Спустя 4 года к этой сети присоединились другие исследовательские центры. После того как появился e-mail, количество людей, желающих проникнуть во Всемирную паутину начало быстро расти в геометрической прогрессии. Что касается современного состояния, то на данный момент более 3 млрд человек пользуются интернетом каждый день.
Парашют
Несмотря на то что идея парашюта пришла в голову Леонардо да Винчи, всё же это изобретение в современном виде относят к великим открытиям 20 века. С появлением воздухоплавания начались регулярные прыжки с больших воздушных шаров, к которым крепили полураскрытые парашюты. Уже в 1912 году один американец решил прыгнуть с таким устройством из самолёта. Он удачно приземлился на землю и стал самым смелым жителем Америки. Позже инженер Глеб Котельников изобрел парашют исключительно из шелка. Также он сумел упаковать его в небольшой ранец. Проверка изобретения происходила на движущемся автомобиле. Таким образом придумали тормозной парашют, который бы позволял задействовать систему аварийного торможения. Так, перед началом Первой мировой войны ученый получил патент на свое изобретение во Франции, и таким образом стал первооткрывателем парашюта в 20 веке.
Физики
Теперь поговорим о великих физиках 20 века и их открытиях. Всем известно, что физика является основой, без которой представить комплексное развитие какой-либо другой науки в принципе невозможно.
Отметим квантовую теорию Планка. В 1900 году немецкий профессор Макс Планк стал открывателем формулы, которая описывала распределение энергии в спектре черного тела. Заметим, что до этого считалось, что энергия всегда распределяется равномерно, но изобретатель доказал, что распределение происходит пропорционально благодаря квантам. Ученый составил доклад, которому на то время никто не поверил. Однако уже через 5 лет благодаря выводам Планка великий ученый Эйнштейн смог создать квантовую теорию фотоэффекта. Благодаря квантовой теории Нильс Бор сумел построить модель атома. Таким образом, Планк создал мощную базу для дальнейших открытий.
Нельзя забывать о самом великом открытии 20 века - открытии теории относительности Альберта Эйнштейна. Ученому удалось доказать, что гравитация представляет собой следствие искривления четырехмерного пространства, а именно времени. Также он объяснил эффект замедления времени. Благодаря открытиям Эйнштейна удалось рассчитать многие астрофизические величины и расстояния.
К величайшим открытиям 19-20 века можно отнести изобретение транзистора. Первое рабочее устройство было создано в 1947 году исследователями из Америки. Учёные экспериментально подтвердили верность своих идей. В 1956 году они уже получили Нобелевскую премию за открытия. Благодаря им в электронике началась новая эра.
Медицина
Рассмотрение великих открытий в медицине 20-21 века начнём с изобретения пенициллина Александром Флемингом. Известно, что это ценное вещество было обнаружено в результате небрежности. Благодаря открытию Флеминга люди перестали бояться опаснейших болезней. В этом же столетии была открыта структура ДНК. Её открывателями считаются Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон, которые при помощи картона и металла создали первую модель молекулы ДНК. Невероятную шумиху подняла информация о том, что у всех живых организмов принцип строения ДНК одинаков. За это революционное открытие ученые были награждены Нобелевской премией.
Великие открытия 20-21 века продолжаются нахождением возможности пересаживать органы. Такие действия довольно долго воспринимались как нечто нереальное, но уже в прошлом веке ученые поняли, что добиться безопасной качественной пересадки можно. Официальное открытие этого факта состоялось в 1954 году. Тогда врач из Америки Джозеф Мюррей пересадил почку одному из своих пациентов от брата-близнеца. Таким образом он показал, что можно пересадить человеку чужой орган, и он будет еще долго жить.
В 1990 году врач был награжден Нобелевской премией. Однако еще длительное время специалисты пересаживали всё, кроме сердца. Наконец, в 1967 году мужчине в пожилом возрасте пересадили сердце молодой женщины. Тогда пациенту удалось прожить всего 18 дней, но уже сегодня люди с донорскими органами и сердцами живут многие годы.
УЗИ
Также к важным изобретениям прошлого века в области медицины стоит отнести УЗИ, без которого лечение представить очень трудно. В современном мире сложно найти человека, который бы не проходил ультразвуковое сканирование. Изобретение датируют 1955 годом. Невероятнейшим открытием прошлого века считают оплодотворение в пробирке. Британским ученым удалось в лабораторных условиях оплодотворить яйцеклетку, а после поместить ее в матку женщины. В итоге на свет появилась всемирно известная "девочка из пробирки" Луиза Браун.
Великие географические открытия 20 века
В прошлом веке была подробно исследована Антарктида. Благодаря этому ученые получили точнейшие данные о климатических условиях и фауне Антарктики. Российский академик Константин Марков создал первый в мире атлас Антарктиды. Великие открытия начала 20 века в области географии продолжим экспедицией, которая отправилась в Тихий океан. Советскими исследователями была измерена глубочайшая океаническая впадина, которая получила название Марианской.
Морской атлас
Позже был создан морской атлас, который позволял изучать направление течения, ветра, определять глубину и распределение температуры. Одним из самых громких открытий прошлого века стало обнаружение озера Восток под огромным слоем льда в Антарктиде.
Как мы уже знаем, прошлый век был очень насыщен различного рода открытиями. Можно сказать, что произошел настоящий прорыв практически во всех сферах. Потенциальные возможности ученых со всего мира достигли своего максимума, благодаря чему в настоящее время мир развивается семимильными шагами. Многие открытия стали поворотным моментом в истории всего человечества, особенно это касается исследований в области медицины.
В течение веков, ученые сделали огромное количество открытий, которые улучшили качество нашей жизни и помогли нам понять мир вокруг нас. Это очень сложно (если не невозможно) оценивать значимость этих открытий, но одно можно сказать точно – некоторые из них буквально изменили нашу жизнь. От пенициллина и винтового насоса, до рентгеновских лучей и электричества, сайт собрал 12 самых великих научных открытий в истории человечества!
Научное открытие №1. Пеницилин
Если бы Александр Флеминг, шотландский ученый, не обнаружил пенициллин, первый антибиотик, в 1928 году, мы, вероятно, все еще умирали бы от таких заболеваний как, язва желудка, абсцесс зубов, стрептококковое горло и скарлатина, стафилококковые инфекции, болезни Лайма, лептоспироза и другие.
№2. Механические часы
Существует определенное противоречие, какими были первые механические часы, но считается, что они были созданы китайским монахом и математиком я-Син в 723 г. н. э. Это одно из самых великих научных открытий в истории человечества, которое позволило нам определить время.
№3. Кровообращение
Одним из самых великий научных открытий в медицине -это открытие кровообращения, которое приписывают английскому врачу Уильяму Харви. Он был первым человеком, который в 1628 году полностью описал системное кровообращение и свойства крови, закачиваемой сердцем в мозг и тело.
№4. Винтовой Насос
Считается, что один из самых великих ученых Древней Греции Архимед разработал один из первых водяных насосов — вращающийся штопор, который подтолкнул воду к трубке. Это изменило процесс орошения, и по сей день используется на многих очистных сооружениях.
Открытие №5. Пастеризация
Пастеризация, обнаруженная французским ученым Луи Пастером в 1860-х годах, представляет собой процесс термообработки, который уничтожает патогенные микроорганизмы в определенных пищевых продуктах и напитках, таких как вино, пиво и молоко. Это великое научное открытие в истории человечества оказало огромное влияние на общественное здравоохранение.
№6. Электричество
Жизнеизменяющее открытие электричества приписывается английскому ученому Майклу Фарадею. Его основные открытия включают принципы, лежащие в основе электромагнитной индукции, диамагнетизма и электролиза. Эксперименты Фарадея также создали первый генератор, предшественник огромных генераторов, которые производят наше электричество.
№7. Анестезия
Сырые формы анестезии, такие как опиум, мандрагора и спирт, использовались еще в 70 г. н.э., но только в 1847 г. американский хирург Генри Бигелоу в качестве первых общих анестетиков использовал эфир и хлороформ, делая болезненные операции более переносимыми.
№8. Рентгеновские Лучи
Немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген открыл рентгеновское излучение в 1895 году, когда изучал явления, сопровождающие прохождение электрического тока через газ чрезвычайно низкого давления. За это великое научное открытие в истории человечества Рентген был удостоен первой в истории Нобелевской премии по физике в 1901 году.
№9. Периодическая Таблица
В 1869 году российский химик Дмитрий Менделеев заметил, что с ростом атомной массы химические свойства элементов меняются не монотонно, а периодически. С помощью этих знаний он смог создать первую периодическую таблицу, одно из самых великих научных открытий в химии.
№10. Бумага
Хотя современные предшественники, такие как папирус и амате, существовавшие в средиземноморском мире и в доколумбовой Америке, соответственно, эти материалы не определяются как настоящая бумага. Первый процесс производства бумаги был зарегистрирован в Китае, в восточно-ханьский период (25-220 н. э.).
№11. Жидкие Кристаллы
Если бы австрийский ботанический физиолог Фридрих Рейнитцер не обнаружил жидкие кристаллы при изучении физико-химических свойств различных производных холестерина еще в 1888 году, ЖК-телевизоров просто не существовало бы в наши дни.
№12. Вакцина от полиомиелита
26 марта 1953 года американский медицинский исследователь Йонас Солк объявил, что он успешно протестировал вакцину против полиомиелита, вируса, который вызывает хроническую болезнь полиомиелита. В 1952 году, эпидемическом году для полиомиелита, было зарегистрировано 58 000 новых случаев в США и более 3000 случаев смерти, вызванных этим заболеванием.
Практически каждый, кто интересуется историей развития науки, техники и технологий - хоть раз в своей жизни задумывался над тем, каким путем могло бы пойти развитие человечества без знания математики или, например, не будь у нас такого необходимого предмета как колесо, ставшего чуть ли не основой развития человечества. Однако зачастую рассматриваются и удостаиваются внимания лишь ключевые открытия, в то время как открытия менее известные и распространенные порой попросту не упоминаются, что, впрочем, не делает их незначительными, ведь каждое новое знание дает человечеству возможность забраться на ступеньку выше в своем развитии.
XX век и его научные открытия превратился в настоящий Рубикон, перейдя который, прогресс ускорил свой шаг в несколько раз, отождествляя себя со спортивным болидом за которым невозможно угнаться. Для того, что бы сейчас удержаться на гребне научной и технологической волны, необходимы не дюжие навыки. Конечно, можно читать научные журналы, различного рода статьи и работы ученых, которые бьются над решением той или иной задачи, однако даже в этом случае угнаться за прогрессом не получится, а стало быть остается наверстывать упущенное и наблюдать.
Как известно, для того, что бы смотреть в будущее, необходимо знать прошлое. Поэтому сегодня речь пойдет именно о XX веке, веке открытий, который изменил образ жизни и окружающий нас мир. Стоит сразу отметить, что это не будет список лучших открытий века или какой-либо иной топ, это будет краткий осмотр части тех открытий, которые изменяли, а возможно и изменяют мир.
Для того, что бы говорить об открытиях, следует охарактеризовать само понятие. За основу возьмем следующее определение:
Открытие - новое достижение, совершаемое в процессе научного познания природы и общества; установление неизвестных ранее, объективно существующих закономерностей, свойств и явлений материального мира.
Топ 25 великих научных открытий XX века
- Квантовая теория Планка. Он вывел формулу, определяющую форму спектральной кривой излучения и универсальную постоянную. Открыл мельчайшие частицы – кванты и фотоны, с помощью которых Эйнштейн объяснил природу света. В 20-х годах Квантовая теория переросла в квантовую механику.
- Открытие рентгеновского излучения – электромагнитное излучение с широким диапазоном длин волн. Открытие Х-лучей Вильгельмом Рёнтгеном сильно повлияло на жизнь человека и сегодня без них невозможно представить современную медицину.
- Теория относительности Эйнштейна. В 1915 году Эйнштейн ввел понятие относительности и вывел важную формулу, связавшую энергию и массу. Теория относительности объяснила суть гравитации – она возникает вследствие искривления четырехмерного пространства, а не результате взаимодействия тел в пространстве.
- Открытие пенициллина. Плесневый гриб Penicillium notatum, попадая к культуре бактерий, вызывает полную их гибель – это было доказано Александром Флеммингом. В 40-х годах был разработана производственная , который в дальнейшем стал выпускаться в промышленном масштабе.
- Волны де Бройля. В 1924 году было выяснено, что корпускулярно-волновой дуализм присущ всем частицам, а не только фотонам. Бройль представил их волновые свойства в математическом виде. Теория позволила развить концепцию квантовой механики, объяснила дифракцию электронов и нейтронов.
- Открытие структуры новой спирали ДНК. 1953 году была получена новая модель строения молекулы, путем объединения сведений рентгеноструктурного Розалин Франклин и Мориса Уилкинса и теоретических разработок Чаргаффа. Ее вывели Френсис Крик и Джеймс Уотсон.
- Планетарная модель атома Резерфорда. Он вывел гипотезу о строении атома и извлек энергию из атомных ядер. Модель объясняет основы закономерности заряженных частиц.
- Катализаторы Циглера-Ната. В 1953 году они осуществили поляризацию этилена и пропилена.
- Открытие транзисторов. Прибор, состоящий из 2-х p-n переходов, которые направлены навстречу друг другу. Благодаря его изобретению Юлием Лилиенфельдом, техника начала уменьшаться в размерах. Первый действующий биполярный транзистор в 1947 представили Джон Бардин, Уильям Шокли и Уолтер Браттейн.
- Создание радиотелеграфа. Изобретение Александра Попова с помощью азбуки Морзе и радиосигналов впервые спасло корабль на рубеже 19 и 20 веков. Но первым запатентовал аналогичное изобретение Гулиельмо Марконе.
- Открытие нейтронов. Эти незаряженные частицы с массой, немного большей, чем у протонов позволили без препятствий проникать в ядро и дестабилизировать его. Позже было доказано, что под воздействием этих частиц ядра делятся, но возникает еще больше нейтронов. Так была открыта искусственная .
- Методика экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Эдварс и Стептоу придумали, как извлечь из женщины неповрежденную яйцеклетку, создали в пробирке оптимальные для ее жизни и роста условия, придумали, как ее оплодотворить и в какое время вернуть обратно в тело матери.
- Первый полет человека в космос. В 1961 году именно Юрий Гагарин первым осуществил этот , ставший реальным воплощением мечты о звездах. Человечество узнало, что пространство между планетами преодолимо, и в космосе могут спокойно находиться бактерии, животные и даже человек.
- Открытие фуллерена. В 1985 году учеными была открыта новая разновидность углерода – фуллерен. Сейчас из-за своих уникальных свойств он используется во многих приборах. На основе этой методики, были созданы нанотрубки из углерода – скрученные и сшитые слои графита. Они показывают самые разнообразные свойства: от металлических до полупроводниковых.
- Клонирование. В 1996 ученым удалось получить первый клон овцы, названной Долли. Яйцеклетку выпотрошили, вставили в нее ядро взрослой овцы и подсадили в матку. Долли стала первым животным, которому удалось выжить, остальные эмбрионы разных животных погибли.
- Открытие черных дыр. В 1915 году Карлом Шварцшильдом была выдвинута гипотеза о существовании , гравитация которой настолько велика, что ее не могут покинуть даже объекты, движущиеся со скоростью света - черных дыр.
- Теория . Это космологическая общепринятая модель, в которой описано ранее развитие Вселенной, находившейся в сингулярном состоянии, характеризующемся бесконечной температурой и плотностью вещества. Начало модели было положено Эйнштейном в 1916 году.
- Открытие реликтового излучения. Это космическое микроволновое фоновое излучение , сохранившееся с начала образования Вселенной и равномерно ее заполняющее. В 1965 году его существование было экспериментально подтверждено, и оно служит одним из основных подтверждений теории Большого взрыва.
- Приближение к созданию искусственного интеллекта. Это технология создания интеллектуальных машин, впервые получившая определение в 1956 году Джоном Маккарти . Согласно ему, исследователи для решения конкретных задач могут использовать методы понимания человека, которые биологически могут не наблюдаются у людей.
- Изобретение голография. Этот особый фотографический метод предложен в 1947 году Дэннисом Габором, в котором при помощи лазера регистрируются и восстанавливаются трехмерные изображения объектов, близкие к реальным.
- Открытие инсулина. В 1922 году Фредериком Бантингом был получен гормон поджелудочной железы, и сахарный диабет перестал быть фатальным заболеванием.
- Группы крови. Это открытие в 1900-1901 разделило кровь на 4 группы: О, А, В и АВ. Стало возможным правильное переливание крови человеку, которое не заканчивалось бы трагически.
- Математическая теория информации. Теория Клода Шеннона дала возможность определения емкости коммуникационного канала.
- Изобретение Нейлона . Химик Уоллес Карозерс в 1935 году открыл способ получения этого полимерного материала. Он открыл некоторые его разновидности с высокой вязкостью даже при больших температурах.
- Открытие стволовых клеток. Они являются прародительницами всех имеющихся клеток в организме человека и имеют способность самообновляться. Их возможности велики и еще только начинают исследоваться наукой.
Несомненно, что все эти открытия - лишь малая часть того, что XX век показал обществу и нельзя сказать, что лишь эти открытия были значимыми, а все остальные стали лишь фоном, это совсем не так.
Именно прошлый век показал нам новые границы Вселенной, увидела свет , были открыты квазары (сверхмощные источники излучения в нашей Галактике), открыты и созданы первые углеродные нанотрубки, обладающие уникальной сверхпроводимостью и прочностью.
Все эти открытия, так или иначе - лишь вершина айсберга, который включает в себя более чем сотню значимых открытий за прошедшее столетие. Естественно, что все они стали катализатором изменений в мире, в котором мы с вами сейчас живем и несомненным остается тот факт, что на этом изменения не заканчиваются.
20й век можно смело назвать если не «золотым», то уж точно «серебряным» веком открытий, однако оглядываясь назад и сравнивая новые достижения с прошлыми, думается, что в будущем нас ждет еще не мало интереснейших великих открытий, собственно, преемник прошлого века, нынешний XXI лишь подтверждает эти взгляды.
За 15 лет с начала нового тысячелетия люди и не заметили, что попали в иной мир: мы живем в другой Солнечной системе, умеем ремонтировать гены и управлять протезами силой мысли. Ничего этого в XX столетии не было
Генетика
Геном человека полностью секвенирован
Робот сортирует ДНК человека в чашках Петри для проекта The Human Genome
Проект «Человеческий геном» (The Human Genome Project
) начался в 1990 году, в 2000-м был выпущен рабочий черновик структуры генома, полный геном - в 2003 году. Однако и сегодня дополнительный анализ некоторых участков еще не закончен. В основном он был выполнен в университетах и исследовательских центрах США, Канады и Великобритании. Секвенирование генома имеет решающее значение для разработки лекарств и понимания того, как устроено человеческое тело.
Генная инженерия вышла на новый уровень
В последние годы был разработан революционный метод манипуляции ДНК при помощи так называемого CRISP -механизма. Эта методика позволяет избирательно редактировать определенные гены, что раньше было невозможно.
Математика
Доказана теорема Пуанкаре
В 2002 году российский математик Григорий Перельман доказал теорему Пуанкаре, одну из семи задач тысячелетия (важные математические проблемы, решение которых не найдено в течение десятков лет). Перельман показал, что исходная трехмерная поверхность (если в ней нет разрывов) обязательно будет эволюционировать в трехмерную сферу. За эту работу он получил престижную «медаль Филдса», аналог Нобелевской премии в математике.
Астрономия
Открыта карликовая планета Эрида
Впервые Эриду сфотографировали еще 21 октября 2003 года, но заметили на снимках только в начале 2005-го. Ее открытие стало последней каплей в спорах о судьбе Плутона (продолжать ли его считать планетой или нет), что изменило привычный образ Солнечной системы (см. стр. 142–143).
Обнаружена вода на Марсе
В 2005 году аппарат «Марс Экспресс» Европейского космического агентства обнаружил большие залежи водяного льда недалеко от поверхности - это очень важно для последующей колонизации Красной планеты.
Физика
Глобальное потепление - быстрее, чем ожидалось
В 2015 году ученые из Всемирного центра мониторинга ледников при Цюрихском университете (Швейцария) под руководством доктора Михаэля Цемпа, работая совместно с коллегами из 30 стран, установили, что темп таяния ледников на Земле к настоящему времени, по сравнению c усредненными показателями за XX век, вырос в два-три раза.
Обнаружена квантовая телепортация
Такая телепортация отличается от телепортации, о которой любят говорить фантасты, - при ней материя или энергия не передаются на расстояние. Эксперименты по передаче квантовых состояний на большие расстояния были удачно проведены за последние 15 лет не менее чем десятком научных групп. Квантовая телепортация очень важна для создания сверхзащищенных шифров и квантовых компьютеров.
Экспериментально подтверждено существование графена
Его двумерная (толщиной в один атом) кристаллическая решетка проявляет необычные электрофизические свойства. Впервые графен был получен Андреем Геймом и Константином Новоселовым в 2004 году (Нобелевская премия за 2010-й). Его планируется использовать в электронике (в сверхтонких и сверхбыстрых транзисторах), композитах, электродах и т. д. Кроме того, графен - второй по прочности материал на свете (на первом месте - карбин).
Доказано существование кварк-глюонной плазмы
В 2012 году эксперименты физиков, работающих с ускорителем RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории (США), попали в Книгу рекордов Гиннесса с формулировкой «за самую высокую температуру, полученную в лабораторных условиях». Сталкивая ионы золота на ускорителе, ученые добились возникновения кварк-глюонной плазмы с температурой 4 триллиона °С (в 250 тысяч раз горячее, чем в центре Солнца). Спустя примерно микросекунду после Большого взрыва Вселенная была наполнена как раз такой плазмой.
Найден бозон Хиггса
Существование этой элементарной частицы, отвечающей за массу всех прочих частиц, теоретически было предсказано Питером Хиггсом еще в 1960-х годах. А найдена она была во время экспериментов на Большом адронном коллайдере в 2012-м (за что Хиггс, совместно с Франсуа Энглером, получил Нобелевскую премию 2013 года).
Биология
Людей поделили на три энтеротипа
В 2011 году ученые из Германии, Франции и нескольких других исследовательских центров доказали, что по генетике населяющих нас бактерий люди делятся на три категории, или энтеротипа. Энтеротип человека проявляется в разной реакции на еду, лекарства и диеты, и потому стало ясно, что никаких универсальных рецептов в этих областях существовать не может.
Создана первая синтетическая бактериальная клетка
В 2010 году ученые из Института Крейга Вентера (был одним из лидеров гонки по расшифровке человеческого генома) создали первую полностью синтетическую хромосому с геномом. Когда ее встроили в бактериальную клетку, лишенную генетического материала, она начала функционировать и делиться по предписанным новым геномом законам. В перспективе синтетический геном позволит создавать вакцины против новых вирусных штаммов за часы, а не за недели, производить эффективное биотопливо, новые пищевые продукты и т. д.
Удачно записаны и перезаписаны воспоминания
Начиная с 2010 года несколько исследовательских групп (США, Франция, Германия) научились записывать в мозг мышей ложные воспоминания, стирать реальные, а также превращать приятные воспоминания в неприятные. До человеческого мозга дело пока не дошло, но осталось недолго.
Получены «этичные» (не из эмбрионов) плюрипотентные стволовые клетки
В 2012 году Синъя Яманака совместно с Джоном Гёрдоном стали лауреатами Нобелевской премии за открытие 2006 года - получение плюрипотентных стволовых клеток мыши путем эпигенетического перепрограммирования. За последующее десятилетие не менее десятка научных групп добились впечатляющих успехов в данной области, в том числе с человеческими клетками. Это предвещает скорые прорывы в терапии рака, регенеративной медицине, а также в клонировании человека (или его органов).
Палеонтология
Впервые обнаружены мягкие ткани динозавра
Мэри Швейцер руководила научной группой, которая описала коллаген, выделенный из бедренной кости Tyrannosaurus reх
Молекулярный палеонтолог Университета Северной Каролины Мэри Швейцер в 2005 году в окаменевшей конечности подростка-тираннозавра из Монтаны (возрастом 65 млн лет) обнаружила мягкие ткани. Ранее считалось, что любые белки разложатся максимум за несколько тысяч лет, поэтому никто их в окаменелостях и не искал. После этого мягкие ткани (коллаген) были обнаружены и в других древнейших образцах.
У людей обнаружены гены неандертальцев и «денисовского человека»
Участники международного симпозиума «Переход к верхнему палеолиту в Евразии: культурная динамика и развитие рода Homo
» осматривают место раскопок в центральном зале Денисовой пещеры
Из работ двух научных групп стало ясно, что от 1 до 3% генома среднестатистического европейца или азиата восходит к неандертальцам. Но у каждого современного индивидуума присутствуют несхожие неандертальские аллели (различные формы одного и того же гена), поэтому общая сумма «неандертальских» генов куда выше, до 30%. «Наследники» неандертальцев (скрещивание происходило около 45 тысяч лет назад) - в основном европейцы; у азиатов в геноме присутствуют следы скрещивания с еще одним гоминидом - «денисовским человеком». Самые «чистые» Homo sapiens - уроженцы Африканского континента.
Медицина
По дыханию распознана ранняя стадия рака легких
Год назад группа израильских, американских и британских ученых разработала устройство, которое способно точно идентифицировать рак легких и определить, в какой стадии он находится. Основой устройства стал анализатор дыхания со встроенным наночипом NaNose
, способный «вынюхать» раковую опухоль с 90-процентной точностью, даже когда раковый узелок практически незаметен. В скором времени стоит ожидать анализаторов, которые смогут по «запаху» определять и другие виды рака.
Разработано первое полностью автономное искусственное сердце
Специалисты американской компании Abiomed разработали первое в мире полностью автономное постоянное искусственное сердце для имплантаций (AbioCor ). Искусственное сердце предназначено для пациентов, у которых невозможно лечение собственного сердца или имплантация донорского.
Бионика
Созданы биомеханические устройства и протезы, контролируемые усилием мысли
Американец Зак Вотер испытал бионический ножной протез, поднявшись по лестнице на 103-й этаж небоскреба Уиллис-тауэр, расположенного в Чикаго
В 2013 году появились первые опытные образцы «умных» протезов с обратной связью (эмуляцией осязательных ощущений), которые позволяют человеку чувствовать то, что «ощущает» протез. В 2010-х годах созданы и отдельные от человека устройства, управляемые только через мысленный интерфейс (иногда с инвазивными контактами, но чаще это похоже на головной обруч с сухим электродом), - компьютерные игры и тренажеры, манипуляторы, транспорт и пр.
Электроника
Перейден петафлопсный барьер
В 2008 году новый суперкомпьютер в Лос-Аламосе (США) заработал со скоростью более квадриллиона (тысяча триллионов) операций в секунду. Следующий барьер, эксафлопсный (квинтиллион операций в секунду) будет достигнут в ближайшие годы. Системы с такой невероятной скоростью необходимы в первую очередь для высокопроизводительных вычислений - обработки данных научных экспериментов, климатического моделирования, финансовых операций и т. д.
Фото: Alamy, SPL, Newscom / Legion Media, SPL / Legion Media (X2), Photo courtesy of North Carolina State University, Reuters / Pix- Stream, Александр Кряжев / РИА Новости, Reuters / Pix-Stream, Michael Hoch, Maximilien Brice / © 2008 CERN, for the benefit of the CMS Collaboration, AP / East News
Почти уже ушедший 2017 год оказался годом громких открытий - космические агентства стали использовать многоразовые ракеты, пациенты теперь могут бороться с раковыми клетками с помощью собственных кровяных клеток, а группа ученых обнаружила в Южном полушарии потерянный континент под названием Зеландия.
Ниже более подробно описаны эти и другие умопомрачительные открытия и невероятные научные достижения 2017 года.
Зеландия
Интернациональная группа, состоящая из 32 ученых, обнаружила в южной части Тихого океана потерянный континент - Зеландию. Она находится под тихоокеанскими водами, на морском дне, между Новой Зеландией и Новой Каледонией. Зеландия не всегда пребывала под водой, поскольку ученые смогли обнаружить окаменевшие останки растений и сухопутных животных.
Новая форма жизни
Ученым удалось создать в лабораторных условиях нечто, наиболее приближенное к новой форме жизни. Дело в том, что ДНК всех живых существ состоит из естественных пар аминокислот: аденин-тимин и гуанин-цитозин. Из этих азотистых оснований и построена большая часть ДНК. Однако ученым удалость создать неестественную пару оснований, которая вполне комфортно сосуществовала с естественными парами в ДНК кишечной палочки.
Это открытие способно повлиять на дальнейшее развитие медицины и может способствовать более долгому удержанию лекарственных препаратов в организме.
Все золото во вселенной
Ученые узнали, как именно образуется все золото во вселенной (а также платина и серебро). В процессе столкновения двух очень маленьких, но очень тяжелых звезд, расположенных на расстоянии 130 миллионов световых лет от Земли, сформировалось золота на сто октиллионов долларов.
Впервые за всю историю наблюдений за звездами астрономам удалось засвидетельствовать столкновение двух нейтронных звезд. Два массивных космических тела направлялись друг к другу со скоростью, равной трети скорости света, и их столкновение привело к созданию гравитационных волн, ощутимых на Земле.
Секреты великой пирамиды
Ученые по-новому взглянули на Великую пирамиду Гизы и обнаружили там секретный зал. Используя новую технологию сканирования на основе высокоскоростных частиц, ученые обнаружили в глубине пирамиды тайную комнату, о которой раньше никто даже не подозревал. Пока ученые могут только предполагать, для чего было построено это помещение.
Новый метод борьбы с раком
Ученые теперь могут использовать иммунную систему человека, чтобы бороться с некоторыми раковыми клетками. Например, чтобы побороть детскую лейкемию, доктора извлекают клетки крови ребенка, модифицируют их и вводят обратно в организм. Пока этот процесс стоит чрезвычайно дорого, но технология развивается и обладает огромным потенциалом.
Новые показатели с полюсов
Не все открытия 2017 года были положительными. Например, в июле от ледяного покрова Антарктики откололся огромный кусок льда, ставший третьим по величине айсбергом, зарегистрированным за всю историю наблюдений.
Кроме того, ученые утверждают, что Арктика, возможно, уже никогда не вернет себе звание вечно ледяного полюса.
Новые планеты
Ученые НАСА обнаружили еще семь экзопланет, которые теоретически могли бы поддерживать жизнь в той форме, которую мы знаем на Земле.
В соседней звездной системе TRAPPIST-1 было замечено целых семь планет, как минимум шесть из них твердотелые, как и Земля. Все эти планеты находятся в благоприятной для формирования воды и жизни зоне. Что самое замечательное в этом открытии, это близость звездной системы и возможность дальнейшего подробного изучения планет.
Прощание с «Кассини»
В 2017 году автоматическая космическая станция «Кассини», которая изучала Сатурн и его многочисленные спутники на протяжении 13 лет, сгорела в атмосфере планеты. Это было запланированным концом миссии, на который ученые пошли осознанно в попытке избежать столкновения «Кассини» с возможно обитаемыми спутниками Сатурна.
Прямо перед своей гибелью «Кассини» облетела Титан и пролетела сквозь ледяные кольца Сатурна, отправив на Землю уникальные снимки.
МРТ для младенцев
У самых крошечных малышей, находящихся на лечении или обследовании в больнице, появилась собственная магнитно-резонансная томография, безопасная для использования в той же комнате, где находятся младенцы.
Многоразовый ракетный ускоритель
Компания SpaceX изобрела новый ракетный ускоритель, который не падает на Землю после запуска ракеты и который можно использовать несколько раз.
Ускорители являются одной из самых дорогостоящих частей запуска ракеты в космос, и обычно все они оказываются на океанском дне сразу после запуска. Очень дорогое одноразовое приспособление, без которого до орбиты не добраться.
Однако новые тяжелые бустеры компании SpaceX могут быть переоборудованы сравнительно легко и дешево и экономить по 18 миллионов долларов с каждого запуска. За 2017 год компания Илона Маска уже провела около 20 запусков с последующей посадкой бустера.
Новые достижения в генетике
Ученые стали на шаг ближе к возможности редактировать ДНК человека, избавляя его еще до рождения от врожденных дефектов, болезней и генетических аномалий. Генетики из Орегона впервые успешно отредактировали ДНК живого человеческого эмбриона.
Кроме того, компания eGenesis объявила о том, что в скором времени людям можно будет пересаживать крупные жизненно важные органы от доноров-свиней. Компании удалось создать генетический блокиратор вирусов, который не передает человеку вирусы животного.
Прорыв в квантовой телепортации
Возможность телепортации квантовой информации уже давно исследуется учеными. Раньше удавалось телепортировать данные на расстояние в несколько десятков километров.
Впервые в истории квантовой телепортации китайскому ученому удалось передать информацию о фотонах (световых частицах) с Земли в космос с помощь зеркал и лазеров.
Это открытие может кардинально изменить то, как мы передаем информацию по всему миру и транспортируем энергию. Квантовая телепортация может привести к абсолютно новому виду квантовых компьютеров и передачи информации. Интернет скорого будущего может стать быстрее, безопаснее и практически неприступным для хакеров.
