Наука хх в основные достижения доклад

Обновлено: 17.05.2024

В течение довольно длительного времени господствовало представление о том, что развитие науки происходит путем постепенного, непрерывного накопления все новых и новых научных истин. Подобная точка зрения не учитывала целостной картины развития науки, в которой на протяжении более длительных стадий происходит ревизия, или пересмотр, прежних ее понятий, принципов и концепций.

Содержание

Введение
Глава 1. Научные революции ХХ века
1.1. Основные характеристики научной революции
1.2. Предпосылки научной революции
Глава 2. Основные открытия научной революции первой половины ХХ века
Глава 3. Основные открытия в период НТР
3.1 Молекулярная биология
3.2 Атомная энергетика
3.3 Освоение космоса
3.4 Компьютерные технологии
Заключение
Список использованных источников

Введение

Раскрывая значение понятия научной революции внимание такой нюанс, что о коренных изменениях в науке можно говорить лишь в том случае, если эти изменения касаются не только принципов, методов и научных теорий, но и конкретной картины мира, как обобщенного выражения базовых элементов знания. Научная революция – это такой этап развития науки, когда подвергается серьезным изменениям, наряду с его научной картиной и методологией, также и исследовательская стратегия. Но в то же время научные революции не связаны с уничтожением прежнего знания и ранее накопленного и проверенного эмпирического материала. В действительности, новая картина мира отказывается только от тех прежних гипотез и теорий, которые оказались не в состоянии объяснить вновь открытые факты наблюдений и результаты опытов.

Поэтому научные революции в естествознании следует понимать как качественные изменения содержания его теорий, учений и научных дисциплин.

Согласно традиционным представлениям, революция в науке началась в Европе ближе к концу эпохи Возрождения и продолжалась вплоть до конца XVIII века, повлияв на такие интеллектуальные движения, как эпоха Просвещения. В истории можно выделить три научных революции: 1-я революция (аристотелевская) произошла в VI — IV вв. до н.э. в познании мира; в результате и появилась на свет наука; 2-я глобальная научная революция (ньютоновская) пришлась на XVI — XVIII вв. Её исходным пунктом считается переход от геоцентрической модели мира к гелиоцентрической; 3-я революция произошла на рубеже XIX — XX вв., начавшись в физике. Успехи физики оказали влияние на химию и другие науки; 4-я научная революция началась в середине ХХ веке и получила название НТР, т. е. научно-техническая революция. Наука развивает технику, а техника, в свою очередь, постоянно стимулирует прогресс науки.

Её итог — переход к новой квантово-релятивистской физической картине мира.[4, С. 29-36]

Целью же данной работы является анализ научных революций ХХ века.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Провести анализ литературы по данной тематике.
Рассмотреть основные характеристики научной революции и предпосылки ее возникновения.
Проанализировать основные открытия научной революции первой половины ХХ века и периода НТР.
Сделать соответствующие выводы по данному исследованию.

Глава 1. Научные революции ХХ века

1.1 Основные характеристики научной революции

Революция в науке — период, когда открытия в таких областях науки, как физика, математика, астрономия, биология (включая анатомию), химия и др. коренным образом изменили взгляды на природу и общество.

Научная революция включает в себя не только получение принципиально новых представлений об окружающем мире благодаря научным открытиям, но и изменение представления учёных о том, как эти открытия нужно делать. Если в Средневековье преобладали отвлечённые логические рассуждения и философские аргументы, то в Новое время ключевым для новой науки стал эмпирический подход. Для нас сейчас он естественен, но признан он был только в XVII веке, а распространился лишь в XVIII веке.

В историческом развитии научного познания можно выделить несколько типов научных революций:

Частная — микрореволюция, затрагивающая только одну область знания;
Комплексная — революция, затрагивающая ряд областей знания;
Глобальная — всеобщая революция, радикально меняющая основы науки.

При определении типа научной революции необходимо учитывать следующие моменты:

Масштаб научной революции;
Глубину переворота фундаментальных теорий и законов науки;
Открытие новых фундаментальных законов, новой общей естественнонаучной теории;
Формирование общей картины мира;
Выработку нового типа мышления;
Исторический период развития науки;
Сопровождающие научную революцию социально-экономические преобразования.

Общими чертами научной революции являются:

Нужна помощь в написании реферата?

Универсальность, всеохватность: задействование всех отраслей и сфер человеческой деятельности;
Чрезвычайное ускорение научно-технических преобразований: сокращение времени между открытием и внедрением в производство, постоянное устаревание и обновление;
Повышение требований к уровню квалификации трудовых ресурсов: рост наукоёмкого производства;
Военно-техническая революция: совершенствование видов вооружения и экипировки
Характерной чертой научной революции XX века является прогресс в инфокоммуникациях, ведь именно прогресс в информационном поле является важнейшим фактором изменений социума, которые радикально меняют ключевые аспекты человеческой жизни.

Если обратиться к истории науки, то подлинно глобальными, фундаментальными можно назвать лишь две революции: революцию XVI — XVII вв. и научно революцию XX в.

1.2 Предпосылки научной революции

Революционное развитие науки связано с существенным преобразованием и реорганизацией ее концептуально-теоретического арсенала. В этот период происходит разрешение обострившихся противоречий между теорией и эмпирией, что приводит к возрастанию объема противоречий, который не может продолжаться бесконечно, даже с учетом использования новых модификаций. Теория утрачивает свой объяснительный и предсказательный потенциал. Наступает момент, когда она оказывается не в состоянии усваивать возрастающий поток новой информации.

Таким образом, предпосылками научной революции являются:

Исчерпание потенциала систем теоретического знания, т.е. невозможность на их основе осуществлять успешное описание, объяснение и предвидение исследуемых явлений;
Возрастающая сложность концептуального, логического и математического аппарата теоретической системы знаний за счет все более интенсивного использования гипотез и искусственных модификаций структуры и языка теории;
Накопление эмпирических и теоретических аномалий, парадоксов и противоречий, которые не позволяют использовать традиционные для данной теории алгоритмы постановки и решения возникающих задач и проблем.

Но революция начинается лишь тогда, когда формируется новая креативная идея, выполняющая функции концептуального ядра будущей теории, парадигмы или научной картины мира. Это обеспечивает эволюционный рост знания до тех пор, пока базовые характеристики изучаемых объектов успешно усваиваются и видоизменяются в рамках существующей картины мира, а методы теоретического освоения объектов соответствуют тем методологическим нормативам, которые входят в структуру стиля научного мышления, доминирующего в данную эпоху.[2, С. 125-126]

Глава 2. Основные открытия научной революции первой половины ХХ

Начало XX в. — это время важнейших открытий в науке, которые расширили представления о природе и человеке, изменили сложившуюся до этого научную картину мира. Особенно значительными были открытия в физике, которые современники назвали переворотом, революцией в науке.[1, С. 9]

В самом начале XX века, в 1900 году М. Планк постулировал квантовый характер излучения и поглощения энергии электромагнитного поля, для объяснения свойств теплового излучения. Также он открыл мельчайшие частицы – кванты и фотоны, с помощью которых Эйнштейн объяснил природу света и в 1905—1917 годах опубликовал ряд работ, среди которых были специальная (1905 год) и общая (1915 год) теории относительности. Они были посвящены противоречиям между результатами экспериментов и классической волновой теорией света, в частности фотоэффекту и способности вещества находиться в тепловом равновесии с электромагнитным излучением, понятию относительности и сути гравитации[6, С. 826].

В 1911 году знаменитый английский физик Эрнест Резерфорд предложил свою модель атома, которая получила название планетарной. В результате экспериментов, проводимых Э. Резерфордом и его учениками, было обнаружено, что в атомах существуют ядра — положительно заряженные микрочастицы, размер которых очень мал по сравнению с размерами атомов. Но масса атома почти полностью сосредоточена в его ядре.

Но планетарная модель Резерфорда обнаружила серьезный недостаток: она оказалась несовместимой с электродинамикой Максвелла. Согласно законам электродинамики, любое тело (частица), имеющее электрический заряд и движущееся с ускорением, обязательно должно излучать электромагнитную энергию. Но в этом случае электроны очень быстро потеряли бы свою кинетическую энергию и упали на ядро. Разрешение этих противоречий выпало на долю известного датского физика Нильса Бора, предложившего свое представление об атоме. Бор, зная о модели Резерфорда и приняв ее в качестве исходной, разработал в 1913 году квантовую теорию строения атома. В ее основе лежали следующие постулаты: в любом атоме существуют дискретные (стационарные) состояния, находясь в которых атом энергию не излучает; при переходе атома из одного стационарного состояния в другое он излучает или поглощает порцию энергии.

Нужна помощь в написании реферата?

В 1924 году произошло крупное событие в истории физики: французский ученый Луи де Бройль выдвинул идею о волновых свойствах материи, которая позволила развить концепцию квантовой механики, объяснила дифракцию электронов и нейтронов.

Совершались важные открытия и в медицине. Величайшее открытие в этой области сделал австрийский ученый К. Ландштейнер. Экспериментальные исследования 1900-1907 гг. позволили выявить группы крови человека, после чего появилась возможность избежать смертельных осложнений, связанных с переливанием несовместимой крови. В результате многочисленных опытов с кровью in vitro (в пробирках) и оценки возможных комбинаций К. Ландштейнер установил, что всех людей в зависимости от свойств крови можно разделить на три группы. Чуть позднее (1906) чешский ученый Ян Янский выделил четвертую группу крови и дал всем группам обозначения, существующие и в настоящее время.

Другое серьезное открытие — пенициллин. Эта молекула стала первым в мире антибиотиком и сохранила жизни миллионам людей во время войны. В 1928 году биолог Александр Флеминг в ходе эксперимента заметил, что обычная плесень уничтожает бактерии. В 1938 году двое ученых, продолжавших работу над свойствами пенициллина, сумели выделить его чистую форму, на основе которой вещество и производилось как лекарство.

Таким образом, достижения научной мысли начала XX века стали толчком для дальнейших открытий, произошедших в период, получивший название научно-техническая революция (НТР).[3, С. 253-257].

Глава 3. Основные открытия в период НТР

3.1 Молекулярная биология

Новые явления и процессы, имевшие место в развитии естествознания и техники в первой половине XX века, подготовили уникальное в истории общества событие, получившее наименование научно-технической революции (НТР). Научно-техническая революция — коренная перестройка технических основ материального производства, начавшаяся в середине XX в., на основе превращения науки в ведущий фактор производства, в результате которого происходит трансформация индустриального общества в постиндустриальное. Среди естественнонаучных направлений, в значительной степени определивших наступление НТР, были атомная физика и молекулярная биология. В середине века наряду с физикой лидируют науки, смежные с естествознанием, — космонавтика, кибернетика, а также химия.[3, С. 253].

Во второй половине ХХ в. в рамках биологии при переходе от клеточного уровня исследования к молекулярному были сделаны наиболее революционные открытия:

В 1950-х гг. ученые Френсис Крик и Джеймс Уотсон открыли строение ДНК — основных строительных блоков, из которых состоят живые клетки, и выявили генетическую роль нуклеиновых кислот.
Открытие молекулярно-генетических механизмов изменчивости — классическая рекомбинация генов, мутация генов, неклассическая (нереципрокная) рекомбинация генов.
1957 год — Открытие трехмерной структуры белка (Дж. Кендрю, М. Перуц).

В результате были заложены научные основы новой отрасли науки — генной инженерии, целью которой стало создание новых форм организмов, наделенных свойствами, ранее у них отсутствовавшими. 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.[9, С. 69-71].

3.2 Атомная энергетика

Нужна помощь в написании реферата?

3.3 Освоение космоса

3.4 Компьютерные технологии

Основным стержнем научно-технической революции являлись компьютерные технологии, развитие которых приобрело невиданные темпы. Первый в истории американский компьютер ЭНИАК (1946 г.) состоял из 18 тыс. электронных ламп, потреблял 50 тыс. Вт энергии, занимал целую комнату и весил 30 тонн.

Заключение

В XX веке наука развивалась невероятно быстрыми темпами, что обусловливалось потребностями практики. Промышленность требовала новых технологий, в основе которых лежало естественнонаучное знание.

К тому же, мощной мотивацией для развития науки и техники стали мировые войны, а также экономическое и военное противостояние двух военно-политических блоков, во главе которых стояли СССР и США. Развитые промышленные страны начали выделять большие средства на развитие системы образования, подготовку и воспроизводство научных кадров. Существенно расширилась сеть научно-исследовательских учреждений, финансируемых как государством, так и частными компаниями.

Если в конце XIX века научные открытия совершались в маленькой лаборатории профессора или в мастерской изобретателя, то в 20–30-е годы XX века начинается эпоха промышленной науки, крупных научно-исследовательских центров, расходующих сотни тысяч и миллионы долларов. С конца XIX века наука начинает себя окупать. Капитал, вложенный в научные разработки, начинает приносить прибыль. Она перестала быть частным делом и становится профессией огромного числа людей. С. ускорением роста количества научных открытий и объема научной информации, а также числа людей, занятых в науке, объемы научной деятельности выросли до невероятных размеров. В результате этого – феноменальные достижения во всех областях науки и, прежде всего, в естествознании, которыми так богато ушедшее XX столетие.[5, С. 87-88]

Влияние научно-технического прогресса на общество проявляется не только в сфере материального производства и науки. Так, например, развитие военной техники, особенно средств стратегического назначения, определяет важные аспекты взаимоотношений государств, отображается на состоянии их экономики.

В XX веке наука изменила не только сферу производства, но и быт людей.

Нужна помощь в написании реферата?

Создание новых машин, аппаратов, приборов, интенсивное развитие электроники, радиотехники, химической технологии, авиационной и космической техники, систем автоматического управления и регулирования, лазерной и вычислительной техники и т.д. сделало нашу жизнь намного проще, позволив избавиться от тяжелой рутинной работы.

Кино, радио, телевидение вызвали к жизни новые виды искусств, оказали воздействие на всю человеческую культуру, сделав ее достоянием широких масс. Появление технических средств обучения позволило повысить эффективность учебного процесса в средней и высшей школах, осуществить принципы программированного обучения.[8, C. 12]

Однако с появлением различной техники, человеку даже не приходится думать, что отражается на умственной и физической способности человека, порождается лень, невежество, безделье, общество деградирует. Также стремительное повышение роли науки и техники как фактора социальных преобразований привело к многочисленным глобальным проблемам, порождённым техногенной цивилизацией и поставивших под угрозу само существование человечества.

XX век был веком революционных перемен в науке, в мировоззрениях людей. После запуска Первого искусственного спутника Земли в СССР и реализации космической программы в СССР, а затем и в США, были исследованы некоторые свойства пространства, времени и энергии, получены новые уникальные данные и информация о Земле, Солнце, Луне, планетах Солнечной системы, удаленных галактиках и других объектах Вселенной.

Работа содержит 1 файл

доклад.docx

Достижения науки ХХ – ХХI века

В I половине ХХ века наука вынуждена была переосмыслить многие фундаментальные понятия и выработать ряд новых, адекватных новым научным данным. Переход к изучению сложных систем практически во всех областях знаний потребовал переосмысления основ научной методологии и самого понятия наука. Изучение квантово-механических систем в физике, изучение химических процессов и систем, формирование геохимии, а также биогеохимии и экологии, изучение высшей нервной деятельности.

В середине ХХ века появляются электронные вычислительные машины, применение которых стало основой развития комплексной автоматизации производства и управления им; использование и освоение процессов деления ядра кладет начало атомной технике; развивается ракетная техника, начинается освоение космического пространства; рождается и получает широкое применение телевидение; создаются синтетические материалы с заранее заданными свойствами; успешно осуществляются в медицине пересадка органов животных и человека, другие сложнейшие операции. Были достигнуты существенные результаты в разных отраслях науки: впервые был выведен клон крупного животного в мире, им стала овца по имени Долли; впервые гинекологу Патрику Стэптоу и эмбриологу Бобу Эдвардс удалось осуществить искусственное оплодотворение; также впервые человек отправился в космос, Юрий Гагарин; был изобретен транзистор; разработана физика твердого тела; была открыта теория относительности и многое другое; развилась атомная энергетика, электроника, генная инженерия, получили мощнейший толчок химия, физика, астрономия.

Фундаментальное единство времени и пространства было осознано еще в начале века замечательными умами человечества, включая Пуанкаре, Лоренца, Лармора, Максвелла, Хевисайда и других.

Ученые разработали методику оценки зрелости мозга человека с помощью пятиминутной процедуры магнеторезонансной томографии, которая поможет выявлять отклонения в развитии у детей на ранней стадии. С помощью данного метода можно выявлять и наблюдать детей, находящихся в группе риска, задолго до проявления у них симптомов того или иного умственного расстройства.

Ученые разработали методику терапевтического совместного воздействия клеток иммунной системы на раковые опухоли с помощью управляемых наночастиц, которая может позволить уничтожать раковые опухоли у пациентов с онкологическими заболеваниями различного типа и степени тяжести. В своей работе на мышах ученые показали, что специальным образом подготовленные клетки иммунной системы, так называемые Т-клетки, способные уничтожать клетки раковых опухолей, могут нести на себе дополнительный груз из наночастиц, содержащих терапевтические препараты, стимулирующие их рост.

Международная группа ученых обнаружила ген, связанный с развитием близорукости, что открывает путь к созданию генной терапии этого заболевания. Выяснилось, что развитие близорукости тесно связано с участком ДНК, влияющим на работу гена RASGRF1. Этот ген, функционирующий в нейронах и сетчатке глаза, отвечает за восприятие изображения и формирование зрительной памяти. Для подтверждения полученных данных исследователи создали генноинженерных мышей, лишенных RASGRF1, и обнаружили у них отклонения в строении хрусталика глаза.

За уходящее десятилетие были сделаны большие успехи в области контролирования людьми автоматизированных частей тела и компьютеров при помощи интеллекта. В 2000 году в университете Герцога в мозги обезьян внедрили электроды и обучили их брать пищу, используя автоматизированную (роботизированную) руку. Автоматизированные части тела, управляемые нервными импульсами дебютировали в 2001 году в Чикагском реабилитационном институте. Там инвалид Джесси Салливан использовал метод управления обеими автоматизированными руками.

в 2009 году Пьерпаоло Петрузиелло научился контролировать биомеханическую руку, соединённую с нервами его культи при помощи проволок и электродов. Петрузиелло оказался первым человеком в мире, который смог выполнить целый комплекс движений всего лишь при помощи силы мысли.

Ученые выяснили, что стволовые клетки, из которых на начальной стадии состоит эмбрион, способны превращаться в клетки многих тканей. Таким образом, из стволовых клеток можно выращивать органы, идеально подходящие для трансплантации, их можно использовать для восстановления нервной ткани спинного мозга и вылечивать параличи, бороться с рядом наследственных болезней.

Учеными Родней Брук в лаборатории искусственного интеллекта Массачусетсского технологического института был создан и осуществляется проект "Cog". Исследователи стремятся смоделировать умственные и физические возможности шестимесячного ребенка. Их робот имеет глаза, уши, руки, пальцы, компьютерный мозг и систему передачи информации, повторяющую человеческую нервную систему. Путем такого моделирования исследователи хотят понять как человек осуществляет координацию движений, как он обучается взаимодействию с окружающим миром. Комплексная реализация этой программы рассчитана на 10 лет и обойдется в несколько миллионов долларов. В этой лаборатории уже построено две дюжины человекоподобных роботов, являющихся подвижными автономными машинами с искусственным интеллектом.

Наука

Двадцатый век стал веком прорывных научных открытий, которые позволили цивилизации подняться на принципиально новую ступень. Ключевые открытия повлекли за собой революционные перемены во многих областях человеческой деятельности, открыли новые направления для развития научной мысли, стали базисом для появления инновационных технических решений.

Открытие групп крови

Попытки использовать кровь для лечения заболеваний или омоложения предпринимались с глубокой древности – считалось, что в крови человека содержится его душа. Существуют документальные свидетельства, что в 17 веке проводились эксперименты по переливанию крови от животного животному (в том числе с полным замещением), от животного человеку. В начале 19 века Джеймс Бланделл разработал технологию прямого переливания крови от человека к человеку. Чтобы замедлить свертываемость, кровь подогревалась в специальном аппарате.

Переливание все чаще стало использоваться для лечения заболеваний, компенсации обширных кровопотерь. Но далеко не всегда процесс проходил гладко и приводил к желаемому результату. Причиной тому была несовместимость групп крови.

В 1891 году Карл Ландштайнер, ученый из Австралии, исследовал красные кровяные тельца (эритроциты), и обнаружил два вида антигенов – веществ, отвечающих за образование антител и иммунную защиту организма. Антигены получили наименование А и В. Выяснилось, что у одних людей в крови содержатся только антигены А, у других – только В, у третьих отсутствуют и те и другие. Соответственно, обозначили три группы крови:

I (она же 0) – антигенов нет
II – с антигенами А
III – с антигенами В

Позже, в 1902 году, ученики Ландштайнера, Альфред Декастелло и Андриано Штурли в ходе исследований выявил существование эритроцитов с антигенами А и В. Но они не стали публиковать результаты, посчитав явление нетипичным.

Перечень групп крови пополнился IV группой – АВ только в 1907 году благодаря чешскому врачу Янскому. Он подтвердил открытие Ландштайнера и выявил наличие четвертой группы. Именно Янский предложил классификацию групп крови, которая в ходу до сегодняшних дней: 0 (I), A (II), B (III), AB (IV).

Открытие групп крови позволило широко применять переливание для лечения людей без риска для их жизни.

Открытие атомного ядра, планетарная модель атома

Мыслители античных времен, в том числе Лукреций, Демокрит, Эпикур, придерживались мнения, что все окружающие объекты состоят из неделимых частиц – атомов. И не существует ничего более мелкого, чем атом.

В 18 столетии вопросами элементарного строения вещества занимались многие блестящие ученые. Джон Дальтон в Англии, Антуан Лавуазье во Франции и Михаил Ломоносов в России независимо друг от друга нашли доказательства существования атомов. В конце 18 века российский ученый Дмитрий Менделеев создал периодическую систему химических элементов, в которой графически показана зависимость свойств элементов от их атомной массы. Это помогло вплотную приблизиться к пониманию единой природы атомов.

На заре 20 века, в 1911 году, британский физик Эрнест Резерфорд занимался изучением активности альфа-частиц в активных газах. В ходе экспериментов он открыл присутствие в составе атома частиц с положительным зарядом. Некоторое количество альфа-частиц резко отклонялось от траектории движения при прохождении лучей сквозь газ. Резерфорд объяснил этот факт столкновением этих альфа-частиц с положительно заряженными частицами в атомах.

Благодаря этому открытию Резерфорд создал новую модель атома. Она описывает атом как ядро с положительным зарядом, вокруг которого по определенным орбитам движутся отрицательно заряженные электроны. Модель получила название планетарной за прямую аналогию со структурой Солнечной системы.

Резерфорд, создав планетарную модель атома, стал родоначальником ядерной физики, его открытие легло в основу постулатов датского ученого Нильса Бора, одного из главных создателей квантовой физики.

Первый антибиотик — пенициллин

До появления антибиотиков множество людей погибало от заражения крови при ранениях и травмах, от бактериальных инфекций. Но средство, способное подавить деятельность вредоносных бактерий, было открыто благодаря случайности.

Это послужило основой для разработки антибиотиков – средств, которые подавляют или тормозят химическую реакцию, необходимую для жизнедеятельности бактерии. Пенициллин препятствует строительству новых клеточных оболочек бактерий.

В 30-х годах 20 века ученые пытались создать безопасный для человека антибиотик. Чистую форму пенициллина получили ученые Оксфордского университета Говард Флори и Эрнест Чей в 1938 году. Во время Второй мировой войны была высокая потребность в антибактериальных препаратах и к 1943 году развернулось массовое производство пенициллина.

В СССР также озаботились производством пенициллина, но союзники не соглашались продать технологию ни за какие деньги. Разработку советского пенициллина доверили Зинаиде Ермольевой, известному специалисту по борьбе с холерой. Используя научные данные о работе Флеминга, Ермольева провела большую серию опытов и нашла плесень с требуемой пенициллиновой активностью.

Открытие расширения Вселенной (закона Хаббла)

В 1913 году Вейл Слайдер, американский астрофизик, сделал открытие, выяснив, что огромные космические объекты, включая Туманность Андромеды, с высокой скоростью перемещаются относительно Солнечной системы. Дальнейшие наблюдения позволили сделать вывод, что туманности постоянно удаляются от нашей системы. На этом основании была построена теория о постоянном расширении Вселенной.

Ученый-астроном из Бельгии Жорж Леметр в 1927 году установил, что галактики удаляются не только от нас, но и друг от друга. Двумя годами позже американский ученый Эдвин Хаббл, используя 254-сантиметровый телескоп, подтвердил, что галактики удаляются друг от друга в космическом пространстве из-за расширения Вселенной и вывел физико-математическую формулу, которая описывает принцип этого расширения.

Закон Хаббла стал переворотом в астрономической науке. Согласно этому закону наша Вселенная неуклонно расширяется, причем расширение происходит одинаково во всех направлениях. Иными словами, наблюдатель, оказавшийся в любой точке космического пространства, становится центром, относительно которого все объекты будут одинаково удаляться.

Закон Хаббла стал подтверждением теории Большого Взрыва, согласно которой вся материя когда-то существовала в виде компактного шара или точки в бесконечном пространстве и начала распространяться после гигантского взрыва.

Современные астрономы, используя закон Хаббла, могут с большой точностью рассчитать местоположение объектов (включая галактики и их скопления) в пространстве через любой промежуток времени.

Открытие резус-фактора групп крови

Красные кровяные клетки, эритроциты, отвечают за транспортировку кислорода от легких к клеткам и углекислого газа в обратном направлении. На мембране эритроцитов большинства людей (около 86% населения планеты) находится особый белок – резус-фактор. У 14% он отсутствует.

В ходе дальнейших опытов эритроциты макак-резус добавляли в кровь кроликов, чтобы получить сыворотку. Затем сыворотку смешивали с человеческой кровью разных групп. Примерно в 85% случаев наблюдалось склеивание эритроцитов, и такую сыворотку стали именовать резус-положительной. Белок антиген получил название в честь вида макак, участвовавших в эксперименте.

Люди делятся на резус-положительных и резус-отрицательных. Знание резуса важно при переливании крови и при планировании семьи. Резус-отрицательному человеку нельзя вливать кровь с положительным резусом, поскольку организм воспринимает это как чужеродную атаку и начинается слипание эритроцитов в качестве защитной реакции. По этой же причине может возникнуть конфликт матери и плода, если резусы не совпадают. Но современная медицина уже нашла способы решения данной проблемы.

Опытное доказательство возможности получения ядерной энергии

Первый успешный опыт самоподдерживающейся цепной реакции с освобождением атомной энергии (первый ядерный реактор) был впервые реализован Энрико Ферми в декабре 1942 года в Чикаго. Это событие стало первым шагом человечества к тому, чтобы поставить ядерную энергию к себе на службу.

В том же 1938 году Ферми уехал из фашистской Италии в США. Год спустя он выдвинул идею о возможности создания сверхмощного оружия за счет использования цепной реакции, высвобождающей колоссальную энергию. Власти США выделили финансирование и создали все условия для работы ученого. В рамках реализации Манхэттенского проекта Ферми занимался исследованием цепной реакции и получением плутония, руководил строительством ядерного реактора.

2 декабря 1942 года впервые в мире была запущена самоподдерживающаяся цепная реакция, что открыло человечеству двери в атомный век. В июле 1945 года на полигоне в США был произведен первый ядерный взрыв, а в августе того же года две ядерные бомбы были сброшены на японские города Хиросиму и Нагасаки. Сегодня разработки Ферми в первую очередь используются в мирных целях – для получения электрической энергии. В память об ученом был назван 100-й элемент периодической системы – фермий, который открыли через год после его смерти.

Открытие магнитосферы и радиационных поясов Земли

Земля представляет собой огромный естественный магнит, и потому окружена магнитосферой – областью ее магнитного поля. Магнитосфера – самая внешняя оболочка планеты и самая протяженная. Она сложна по форме и неоднородна, имеет нейтральные поля с очень слабым магнитным полем. Участки с сильным магнитным полем могут захватывать корпускулярное излучение Солнца – заряженные частицы вещества. Так называемый солнечный ветер состоит из электронов, протонов, альфа-частиц, ионов гелия и других элементов. Также сильные магнитные поля захватывают радиацию, в результате чего у Земли сформированы радиационные пояса. Они опасны для живых организмов при длительных полетах в околоземном пространстве.

Первая пересадка человеческого сердца

К пересадке человеческого сердца ученые готовились с 30-х годов 20 века. Опыты шли над животными, в частности, российский ученый Владимир Демихов в 1946 году успешно пересадил второе сердце собаке, затем заменил легкие и сердце.

В 60-е годы к операции по пересадке человеческого сердца серьезно готовился Норман Шамуэй, хирург из США. Ставя опыты над собаками, он разработал технологию, которая применяется до сих пор. Для ускорения и упрощения операции он оставлял верхнюю часть предсердия с крупными венами, и к ней пришивал нижнюю часть донорского сердца.

Однако первую в мире операцию по пересадке человеческого сердца совершил Кристиан Барнард – специалист из ЮАР, обучавшийся в США. Он применил наработки Нормана Шамуэя, с которым был знаком со времен учебы в Минессотском университете, и Владимира Демихова – Барнард дважды приезжал к нему в Советский Союз, в 1960 и в 1963 годах.

Луи Вашканский согласился на трансплантацию сердца, попав в больницу ЮАР с третьим инфарктом. Без пересадки он был обречен умереть в течение ближайших недель. Так как в ЮАР было запрещено использовать донорские органы чернокожих, возникла проблема с поиском донора. Все решил случай – в ДТП погибла 25-летняя Дениза Дарваль. Ее отец дал согласие на операцию.

Первая пересадка человеческого сердца была проведена 3 декабря 1967 года. Операция длилась около пяти часов. Через несколько дней Луи Вашканский уже вставал с постели, принимал посетителей, общался. Несмотря на то, что пересаженное сердце девушки было заметно меньше, работало оно исправно.

Луи Вашканский прожил с новым сердцем 18 дней. Смерть наступила в результате развившейся пневмонии на фоне подавления иммунной системы. Иммунитет подавлялся, чтобы избежать отторжения организмом чужеродных тканей. Следующие операции по пересадке сердца прошли успешнее. Филипп Блайберг смог прожить 1,5 года после трансплантации, а Дирк ван Зыл – 24 года. В течение года после первой пересадки человеческого сердца во всем мире было проведено более сотни аналогичных операций.

Определение возраста Земли

В древние времена люди привязывали возраст Земли к возрасту человечества – к примеру, в Древнем Риме точкой отсчета была Троянская война. В 17 веке возраст планеты попробовали вычислить, основываясь на Библии, и получили точную дату: 4004 год до н.э., 26 октября, 18:00.

Открытие эмбриональных стволовых клеток

Соматические (неполовые) клетки организма специализированы, выполняют конкретную функцию – клетки крови, костной ткани, нервные клетки и т.д. В отличие от них эмбриональная стволовая клетка не имеет заданной программы и не срабатывает в автоматическом режиме. Эмбриональная стволовая клетка способна принять любую программу, превратиться в специализированную клетку любого типа.

Ценность эмбриональных стволовых клеток в том, что они могут использоваться для лечения ряда тяжелых заболеваний, для восстановления поврежденных тканей и органов.

По этическим соображениям, под давлением религиозных общин во многих странах эксперименты над эмбриональными стволовыми клетками, их клиническое использование существенно ограничены или полностью находятся под запретом. Россия входит в список этих стран.

Исторический путь развития

Наука в России допетровских времен значительно отставала от европейской. Это объясняется социальными и культурными особенностями государства и незначительным влиянием Византии.

Первый математический труд в Древней Руси был создан в 1136 году монахом Кириком. Несколько позднее появились переводы книг по логике, космографии и арифметике.

Наука в качестве социального института возникла в нашем государстве при Петре I. Именно в эпоху его царствования в Америку и в Сибирь отправились первые экспедиции Василия Татищева и Витуса Беринга.

1724 год ознаменовался открытием Петербургской академии наук. Работать в этом учреждении пригласили многих известных европейских ученых. Неоценимое значение для развития русской науки имели труды и деятельность академика Михаила Ломоносова.

1755 год считается датой основания Московского университета. История науки России после этого получила новый виток своего развития. Несколько позднее университеты были основаны в Дерпте (1802 г.), в Вильно (1803 г.), в Харькове и Казани (1804 г.), в Санкт-Петербурге (1819 г.). Уже в конце 19 в. их состав пополнился Киевским, Варшавским, Томским и Одесским учреждениями подобного рода.

Научную элиту в России представляли:

- математики (Н. И. Лобачевский, М. В. Остроградский и др.);
- физики (А. С. Попов, А. Г. Столетов);
- химики (Д. И. Менделеев, А. М. Бутлеров, Н. Н. Зинин и др.);
- врачи (С. П. Боткин, Н. И. Пирогов);
- историки (Н. М. Карамзин, В. О. Ключевский).

Начало двадцатого столетия

Этот период охарактеризовался превращением аграрной России в мощное индустриальное государство. Те реформы, которые проводило правительство, привлекли в страну капитал. В России начали усиленно развиваться различные сферы промышленности, а также железнодорожная отрасль.

Уже с конца девятнадцатого столетия начался подъем культуры, архитектуры, литературы и т.д. Наука в начале 20 века также достигла своего значительного расцвета. В этот период произошла настоящая революция естествознания, имевшая огромное значение в развитии общества. Крупные научные открытия 20 века, сделанные в этот период, стали причиной пересмотра уже существующих представлений об окружающем человека мире.

Создание научно-технических обществ

Научные открытия 20 века в дореволюционной России были сделаны благодаря работе различных кружков. Последние представляли собой небольшие сообщества, в состав которых входили не только исследователи-практики, но и энтузиасты-любители. Существовали такие кружки за счет взносов своих членов и частных пожертвований. Некоторым обществам правительство выделяло крупные субсидии.

Помимо медицинских и сельскохозяйственных, металлургических и ботанических, географических и физико-химических существовали и тайные научные кружки. Примером тому может послужить Общество космонавтики. Его членами были будущие великие деятели науки 20 века – Циолковский, Королев и др.

Все эти кружки были центрами проведения исследовательских работ и пропаганды научных знаний среди населения. Однако основной вклад в образование страны все же принадлежал лицеям и университетам, из которых и выходили перечисленные выше общества.

Развитие медицины, генетики и биологии

Каковы достижения русской науки начала 20 века в этой области? К ним можно отнести классический труд академика И. П. Павлова. Русским ученым были проведены исследования физиологии органов пищеварения и сердечно-сосудистой системы. За свой труд в 1904 г. Павлов был удостоен Нобелевской премии. Эта же награда в 1908 г. была присуждена И. И. Мечникову. Ее ученый получил за труды по инфекционным заболеваниям и иммунологии. Также Мечниковым было изучено влияние высшей нервной деятельности на течение физиологических процессов. На основе полученных знаний ученым была выдвинута теория условных рефлексов.

Открытия 20 века в области биологии стали мощным импульсом для развития медицины. Начало столетия ознаменовалось разработкой прививок против бешенства, куриной холеры и сибирской язвы. Все это явилось результатом исследований бактериолога парижского института Л. Пастера. На основе данных трудов ученые многих стран мира, в том числе и России, вели разработку мер, направленных на профилактику и предупреждение различных эпидемий.

Большой вклад в развитие генетики внес ученый И.В. Мичурин. Этот основатель науки о селекции плодовых растений работал в Тамбовской губернии, в своем родном городе Козлове. Целью ученого было обогащение садов России новыми культурами. Несмотря на стоящие перед ним преграды, ученый выполнил свою задачу.

Он разработал практическую методику и сделал теоретические выводы получения разнообразных гибридов, обладающих необычными и полезными свойствами для человека.

Совершенствование боевой техники

Развитию этой области способствовала агрессивность ведущих государств мира и все возрастающие технические возможности. Уже в 1911-1915 годах российские инженеры А.А. Пороховщиков, В.Л. Менделеев и А.А. Васильев создали первый проект бронированной машины, которую впоследствии назвали танком.

Изобретение автомата

Наука и техника 20 века в России нередко ставили своей задачей укрепление военного потенциала страны. На этом поприще удалось добиться значительных успехов. Так, в 1916 г. конструктором-оружейником Федоровым был изобретен первый в мире автомат. Для этого пришлось укоротить ствол винтовки образца 1913 г. и снабдить ее коробчатым магазином, а также рукояткой для удобной стрельбы. В итоге получилось огневое средство, которое на сегодняшний день является основой вооружения пехоты любой армии мира.

Развитие химии и физики

Многие научные открытия 20 века в этой области были сделаны в странах Западной Европы. Благодаря им человечество с паровых двигателей стало переходить на двигатели внутреннего сгорания. Однако новые способы добычи главного сырья для таких механизмов (нефти) были предложены именно русскими учеными.

Появление двигателей большей мощности натолкнуло исследователей на идею создания летательных аппаратов. Первые попытки прорыва в области воздухоплавания были осуществлены еще в 19 веке. Именно тогда свет увидели дирижабли и аэростаты.

Каковы достижения русской науки начала 20 века в этой области? В нашей стране были созданы двух-, а также четырехмоторные самолеты, поразившие современников своими внушительными размерами. Над их созданием трудились такие инженеры, как И. И. Сикорский и В. Г. Луцкой.

Открытия 20 века в области авиации на этом не заканчиваются. Выдающийся русский ученый Б. Н. Юрьев в 1911 году изобрел основной узел, используемый при сборке современных вертолетов. Данное устройство позволило создавать технику с высокими характеристиками устойчивости. Такие вертолеты могут безопасно управляться рядовыми летчиками. Развитие науки в 20 веке в области вертолетостроения было заложено именно Юрьевым.

В этот же период зарождались истоки современной космонавтики. Основные открытия 20 века в этой области были сделаны учителем калужской гимназии, самородком К.Э. Циолковским. В 1903 г. им были опубликованы блестящие труды, в которых обосновывались возможности космических полетов.

Каковы достижения русской науки начала 20 века в области физики? Это открытие общих закономерностей, присущих волновым процессам (электромагнитным, звуковым и т.д.). Они были установлены выдающимся физиком П. Н. Лебедевым.

Величайшие открытия в науке 20 века были сделаны В. И. Вернадским. Этот ученый стал известен во всем мире после опубликования своих энциклопедических трудов, которые выступили основой для развития новейших направлений в радиологии, геохимии и биохимии. Работы Вернадского о ноосфере и биосфере являются истоками современной экологии.

Изобретение ранцевого парашюта

В 1910 г. Г. Е. Котельников посетил всероссийский праздник, посвященный воздухоплаванию. На нем он стал одним из свидетелей трагической гибели летчика Л. Мациевича. Котельников был не конструктором, а актером. Однако смерть пилота настолько потрясла его, что уже через год он изобрел парашют РК-1, принципиально отличавшийся от предыдущих разработок.

Купола как средство спасения и ранее использовались воздухоплавателями. Однако РК-1 был более компактным. К тому же парашют стал представлять собой устройство экстренного реагирования, постоянно находящееся под рукой. Стропы и купол РК-1 укладывались поначалу в деревянный ранец, который несколько позже был заменен на алюминиевый. На дне ящика Котельников расположил пружины. В нужный момент парашютист дергал за кольцо. В этот момент пружины открывали крышку ящика и выбрасывали купол наружу. В настоящее время этим изобретением пользуются парашютисты всего мира.

Появление телевизора

Осенью 1910 г. ученый сделал публичный доклад на заседании Русского технического общества, в котором рассказал о решении вопросов, стоящих на пути развития телевидения. Розинг уверял, что при применении таких приборов необходимо использовать электронный пучок. Самое удивительное в том, что данный вывод был сделан в тот период, когда электроника как отрасль находилась еще в зачаточном состоянии. На созданную им телевизионную систему Розинг получил вначале российский патент, а после – германский, английский и американский.

Открытия в области географии

Каковы достижения русской науки начала 20 века в сфере изучения устройства мира? В этот период совершались путешествия в страны Океании и на север Африки, в Восточную и Среднюю Азию. Каждое из них ознаменовалось глобальными открытиями. Стоит сказать о том, что географическая наука в начале 20 века опиралась именно на достижения, полученные русскими исследователями.

Становление СССР

Наука в России при советской власти подарила всему миру множество великих открытий и достижений в различных сферах человеческой деятельности. Даже их беглое перечисление указывает на тот прорыв, который был совершен учеными.

Достижения советской науки сыграли огромную роль в развитии народного хозяйства страны. При этом на их основе создавались такие новейшие для того времени отрасли промышленности, как тракторная и авиационная, автомобильная и металлургическая. Результаты проводимых научных исследований позволили развить производство синтетического каучука, моторного топлива и т.д.

Достижения, полученные учеными-биологами, позволяли решать задачи пищевой и легкой промышленности, а также сельского хозяйства. Кроме того, результаты многочисленных исследований привели к прогрессу здравоохранения и медицинской сферы.

В Советском Союзе были развернуты грандиозные исследовательские программы. Открывались и новые НИИ. Так, в 1934 г. Вавиловым был основан Физический институт Академии Наук, в тот же период начал свою работу Институт органической химии. 1937-й – год основания Института геофизики. Свою работу продолжили физиолог Павлов и селекционер Мичурин. В результате исследований, проведенных учеными, были сделаны многочисленные открытия по различным дисциплинам. Однако в годы репрессий интеллектуальному потенциалу государства был нанесен тяжелый урон.

Послевоенный период

Возрождение советской науки произошло в 1950 г. Исследовательской деятельностью в эти годы руководила АН. Академии Наук были восстановлены и во всех республиках страны. Это дало возможность принимать патенты на изобретения и осуществлять контроль над расходованием выделяемых государством финансов для этой сферы.

Уже в середине пятидесятых возрастает интерес к космонавтике. В этой сфере растет число ученых. Появляются специальные учебники и факультеты в вузах. Все это делается целенаправленно для воспитания молодых ученых.

В 1959 г. советский спутник достиг Луны. Это вновь повысило авторитет России в мирового сообществе. Уже в начале шестидесятых Советский Союз стал второй после США супердержавой в мире. Америка обгоняла нашу страну только по экономическому потенциалу.

12 апреля 1961 года произошло еще одно невероятное событие, которое ранее описывали в своих произведениях фантасты. В этот день человек впервые в истории полетел в космос и вернулся на землю.

В 80-х годах в нашей стране начали разработку и производство современных электронно-вычислительных машин – компьютеров. Данная техника была компактна и не занимала целые здания и комнаты. Это были годы, когда Советский Союз тратил на научную сферу огромные ресурсы, составлявшие десятую часть бюджета государства. Такого не могла себе позволить ни одна страна в мире.

Среди огромного количества научных исследований, проведенных в России, есть немало таких, которые оказали и продолжают до сих пор оказывать значительное влияние на научно-технический прогресс всего мирового сообщества. Речь идет о многочисленных открытиях в области химических, биологических и физико-технических наук. К ним можно отнести открытие явления парамагнитного резонанса Е. К. Завойским. Немаловажную роль российские ученые сыграли и в решении вопросов получения атомной энергии.

Читайте также: