Научное открытие во второй половине 20 века кратко

Обновлено: 04.07.2024

Технологический прогресс в фундаментальных науках, медицине и сельском хозяйстве изменил качество жизни миллионов людей.

Первые компьютеры

Черты НТР

Учёные выделяют несколько основных черт НТР:

Универсальность, всеохватность — распространение на все отрасли и сферы человеческой деятельности.
Чрезвычайное ускорение научно-технических преобразований — сокращение времени между открытием и его внедрением в производство, постоянное устаревание и обновление.
Рост наукоёмкости производства, повышение требований к уровню квалификации кадров.
Военно-техническая революция — совершенствование всех видов вооружения.

Нефтехимия

Одно из направлений НТР было связано с открытием новых материалов. После Второй мировой войны резко возросли добыча и промышленный спрос на нефть. Сравнительно дешёвая арабская нефть доставлялась танкерами в портовые города (такие как Роттердам), которые в 1950-1960-е гг. стали центрами развития новой отрасли промышленности — нефтехимии. В 1950-х гг. были усовершенствованы процессы производства пластмасс при низком давлении и низкой температуре. Литьё под давлением, прессование и выдувание дали возможность изготавливать из пластмасс недорогие игрушки, кухонные принадлежности и тысячи других вещей. Пластмассы привели к революции в промышленности, заменив дерево и металлы в машиностроении и дизайне. Нефтехимия производит синтетическую резину, моющие средства, искусственные удобрения и многое другое. Изготовление из нефти полиамидных волокон позволило создать прочные нити для текстильной промышленности.

Атомная энергетика

Вторая половина XX в. началась с открытия термоядерного синтеза, что привело к созданию водородной бомбы.

В 1954 г. вступила в строй первая в мире атомная электростанция (мощностью 5 МВт), построенная в СССР в городе Обнинске. Затем АЭС стали появляться в США, Великобритании, Франции и других странах. В начале XXI в. в мире насчитывается более 400 атомных реакторов. Лидерами в производстве атомной энергии являются США, Франция, Япония, Германия и Россия, а крупнейшая АЭС (Касивадзаки-Карива) действует в Японии. АЭС обеспечивают человечество огромным количеством энергии, а ядерное оружие является одним из самых мощных видов вооружения в истории человечества. Но они небезопасны — не раз случавшиеся аварии на атомных подводных лодках, атомных электростанциях и других подобных установках приводили к человеческим жертвам и экологическим катастрофам.

Генетика

Молекулярная биология, нейрофизиология, эндокринология и другие новые дисциплины начали объяснять механизм генетической наследственности и изменчивости. Наиболее важное открытие было сделано в 1953 г. в Кембридже, когда Дж. Уотсон и Ф. Крик сумели расшифровать двуспиральную конфигурацию дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), которая оказалась подобна витой лестнице, состоящей из сахаров и фосфатов, связанных между собой перемычками из различных кислот. Эта структура, подобная фантастически сложному живому компьютеру, задаёт программу, которая сообщает клетке, какой белок производить, то есть определяет ядро созидательной операции. Удивительна скорость, с которой этому открытию нашли множество практических применений. Период между созданием теоретической базы ядерной физики и реальным производством ядерной энергии равнялся полувеку. В новой биологии этот интервал занял менее двадцати лет.

В 1972 г. учёные из Калифорнии открыли ферменты, которые позволили расщеплять и комбинировать или соединять её элементы для конкретных целей. Новая ДНК помещалась обратно в свою клетку или в бактерию. Затем этот искусственно созданный микроорганизм подкармливался питательными веществами, и из него извлекались ферменты по технологии, которая уже более полувека используется в фармацевтической промышленности и для производства антибиотиков.

Крупнейшее из открытий XX в., овладение ядерной энергией, в большой мере использовалось в военных целях. Открытие в начале 1950-х гг. термоядерных реакций (слияния лёгких ядер в более тяжёлые при сверхвысоких температурах) и в СССР и США было обращено на создание водородных бомб. Они были в сотни раз разрушительнее, чем урановые и плутониевые. Первая в мире атомная электростанция (АЭС) была построена в 1954 г. в СССР в Обнинске. Вторая — в 1956 г. в Великобритании. АЭС в начале XXI в. обеспечивают не более 17% мирового производства электроэнергии. Гидроэлектростанции (ГЭС) дают лишь около 10% производства. Большая часть производства электроэнергии обеспечивается за счёт сжигания нефти, угля и газа.

1. Транспорт, космонавтика и новые конструкционные материалы. Продолжалось развитие средств транспорта, сложилась глобальная система транспортных коммуникаций. К началу XXI в. в мире насчитывалось свыше 600 млн автомобилей (около трети из них — в США), их ежегодный выпуск превысил 30 млн штук. На протяжении XX в. постоянно увеличивалась грузоподъёмность судов. В 1970-е гг. появились танкеры водоизмещением более 500 тыс. т. Быстроходность кораблей возросла вдвое. Была значительно усовершенствована система погрузки и разгрузки судов. Благодаря этому объём грузов, перевозимых по морю, за последние 50 лет увеличился в десять раз. С овладением ядерной энергией появились корабли и подводные лодки с атомными силовыми установками, способные годами бороздить морские просторы без захода в порты.

Так же, как и автомобилестроение, авиация и космонавтика создали стимул для поиска новых конструкционных материалов. С развитием химии, химической физики, изучающей химические процессы с использованием достижений квантовой механики, кристаллографии стало возможным получать вещества с заранее заданными свойствами, обладающими большой прочностью, стойкостью. Их производство приняло особенно большие масштабы в конце XX в. Только за период с 1980 по 2000 г. удельный вес пластмасс среди потребляемых конструкционных материалов в развитых странах увеличился в среднем в 4-5 раз, достигнув 20%. Развивалась и металлургия, освоившая производство особо прочной легированной стали (с добавками вольфрама, молибдена), титановых сплавов, использующихся в авиации и космонавтике.

2. Биохимия, генетика, медицина. Химия не обошла своим вниманием и сельское хозяйство, где с началом XX в. началось применение минеральных удобрений, увеличивающих плодородие почвы. Во второй половине века широко стали применяться химические методы борьбы с вредителями сельского хозяйства и сорняками (ядохимикаты). Создание веществ, выборочно уничтожающих одни виды растений и безвредных для других, стало возможным благодаря развитию биологии, биохимии. Опыт работ 1920-1930-х гг. по совершенствованию агротехнических приёмов (в частности, Л. Бербанка по селекции семян, совершенствованию сортов культурных растений) в сочетании с удобрениями, пестицидами, совершенствованием технических средств обработки земли позволил с 1930-х по 1990-е гг. в 2-3 раза повысить урожайность многих культур.

На пороге XXI в. были открыты возможности клонирования — искусственного выращивания из одной клетки биологического подобия организма донора. Вопросы этичности столь глубокого вмешательства в природные процессы, потенциальной опасности генетических экспериментов, с вмешательством в механизм наследственности, последствия которых не всегда можно предвидеть, обсуждались неоднократно, но это не привело к их прекращению. Во многих странах эксперименты с клонированием человека запрещены.

Углубление знаний о природе живой материи раскрыло возможности трансплантации, то есть пересадки органов, лечения наследственных, обусловленных генетическими факторами заболеваний. Новые возможности перед медициной раскрыли достижения ядерной физики, электроники. В диагностике уже в 1930-е гг. стали использоваться рентгеновские аппараты, электрокардиографы, электроэнцефалографы и т.д., в последней трети века были созданы аппараты искусственной почки, вживляющийся кардиостимулятор и т.д. Новые технологии, в частности использование лазерного скальпеля, расширили возможности хирургии.

3. Электроника и робототехника. Огромное влияние на облик мировой цивилизации оказали достижения в области электроники. Наибольшее прикладное значение имело изобретение ЭВМ — электронно-вычислительных машин, то есть компьютеров. Первые ЭВМ появились после Второй мировой войны. В них использовались такие же диоды и триоды, как в ламповых радиоприёмниках. Одна из таких машин, построенных в США в 1946 г., ЭНИАК, весила 30 т и занимала площадь 150 кв. м, в ней было использовано 18 тыс. электронных ламп. Но, несмотря на огромные размеры, на ней можно было проводить лишь простые вычисления, доступные ныне каждому владельцу встроенного в мобильный телефон калькулятора.

Второе поколение ЭВМ было создано после изобретения транзисторов (полупроводников) в конце 1940-х гг., заменивших электронные лампы. Транзисторы нашли широкое применение в бытовой электронике (радиоприёмниках, телевизорах, магнитофонах), с их миниатюризацией удалось увеличить объёмы памяти и быстродействие ЭВМ.

Третье поколение ЭВМ развилось после создания так называемых интегральных схем, плат, на которых размещалось в 1960-е гг. несколько десятков компонентов, преобразующих и обрабатывающих информацию. С совершенствованием технологии в 1970-е гг. на одной плате можно было поместить десятки тысяч компонентов. ЭВМ на интегральных схемах включали в себя миллионы полупроводников, их быстродействие достигло 100 млн операций в секунду.

Четвёртое поколение ЭВМ было создано с изобретением в 1971 г. микропроцессора на кремниевом кристалле — чипе, размером менее 1 кв. см, заменяющем тысячи полупроводников. Один такой кристалл мог хранить до 5 млн бит информации, что позволило перейти к созданию портативных компьютеров, предназначенных для индивидуальных пользователей. Современные ЭВМ способны воспринимать и воспроизводить не только числовую информацию, но и снимки, графики, речевые сигналы, вести диалог с человеком на базе заложенного программного обеспечения.

Повсеместное распространение компьютеров, создание в фирмах, промышленных, коммерческих, научных центрах, государственных структурах банков данных компьютеризированной информации обеспечило новые возможности связи — создания локальных, а затем и глобальных компьютерных сетей связи. Самой известной из них является Интернет. Они позволяют практически моментально получать и передавать любую информацию, вести двусторонние и многосторонние диалоги с другими пользователями компьютеров. Предполагается, что будущее поколение компьютеров будет иметь в качестве материального носителя памяти уже не кристаллы, а молекулы полимерного или биологически активного вещества (биочипы), что поставит в практическую плоскость создание искусственного интеллекта, способного к самопрограммированию.

С начала 1960-х гг. развитие компьютерных технологий позволило начать создание промышленных роботов, число которых к началу XXI в. в мире достигло 720 тыс. Большая их часть приходится на Японию, США и Германию. Распространение робототехники раскрыло огромные возможности совершенствования производственного процесса. Поскольку функции наёмного работника, благодаря конвейерному производству, свелись к последовательному выполнению самых простых операций, то с совершенствованием техники живой труд начал вытесняться машинным. Уже в 1970-е гг. стали повсеместно внедряться станки с ЧПУ (числовым программным управлением). В 1980-е гг. наступило десятилетие станков, управляемых компьютерами. С созданием локальных (охватывающих предприятие, производственный комплекс) компьютерных сетей возникли системы автоматического проектирования, технологической подготовки и управления производством (SAD/SAM). К началу XXI в. они применялись на 65% заводов машиностроительного комплекса США (в других странах Запада они получили меньшее распространение).

Роботизация в современных условиях пока не стала повсеместной, но в принципе в сочетании с внедрением компьютеров она знаменует коренной перелом в отношении человека к окружающей его действительности. Все предыдущие технические усовершенствования увеличивали лишь физическую силу человека. Массовое, конвейерное производство делало работников придатком машины, выполняющим простейшие функции. Компьютеры же представляют собой инструмент, умножающий не мускульные, а интеллектуальные возможности человека, что создаёт предпосылки ещё большего ускорения темпов технического прогресса. Научно-технический прогресс не только изменил условия быта, отдыха людей, но и сказался на всём облике современного общества, его проблемах, тенденциях развития.

Водородная бомба (1952-1953)

В 1953 году успешное испытание прошла водородная бомба, разработанная коллективом ученых под руководством А. Сахарова. Это была первая компактная термоядерная бомба: она помещалась в бомбардировщик. Изобретение бомбы стало первым шагом к созданию ядерного паритета между СССР и США, обеспечившим мирное сосуществование держав во второй половине двадцатого века.

Атомная электростанция мощностью в 5 МВт (1954)

Первая электростанция в мире, подключенная к общей электрической сети. Первая станция не могла производить энергию для городов, но стала первым шагом человечества к мирному использованию атомной энергии. Уже через 2 года в Великобритании и через 4 года в СССР атомные электростанции стали производить энергию в промышленных масштабах.

Искусственный спутник Земли (1957)

Первая межконтинентальная баллистическая ракета (1957)

Первый полет человека в космос (1961)

Клонирование мыши из клетки эмбриона (1987)

Советские ученые под руководством Б.Н. Вепринцева впервые клонировали млекопитающее. Первого клона назвали Машей, она была создана из клеток эмбрионов на разных стадиях развития. Поэтому конкуренцию с всемирно известной овечкой Долли она не выдержала – Долли была клонирована из взрослой особи, умершей за три года до этого.

Открытие подледного озера Восток (1996)

В Антарктиде российским ученым совместно с британскими коллегами удалось совершить последнее географическое открытие на Земле. Открытие озера позволило ученым получить уникальные данные об изменении климата на планете за последние полмиллиона лет.

Российский математик Григорий Перельман доказал гипотезу Пуанкаре (2002)

Двадцатый век преобразил жизни людей. Безусловно, развитие человечества никогда не прекращалось, и в каждом веке бывали важные научные изобретения, но по-настоящему революционные перемены, да еще и в серьезных масштабах, произошли не так уж давно. Какие открытия двадцатого века оказались наиболее значимыми?

Авиация

Братья Орвил и Уилбур Райт вошли в историю человечества как первые пилоты. Не в последнюю очередь великие открытия 20 века - это и новые виды транспорта. Орвилу Райту удалось совершить управляемый полет в 1903 году. Самолет, разработанный им вместе с братом, продержался в воздухе лишь 12 секунд, но это был настоящий прорыв для авиации тех времен. Дата полета считается днем рождения этого вида транспорта. Братья Райт первыми спроектировали систему, которая скручивала бы консоли крыла тросами, позволяя управлять машиной. В 1901 году была создана и аэродинамическая труба. Они же изобрели и пропеллер. Уже к 1904 году свет увидела новая модель самолета, более совершенная и способная не только на полет, но и на выполнение маневров. В 1905-м появился третий вариант, который мог оставаться в воздухе около тридцати минут. Через два года братья подписали контракт с армией США, а позже самолет купили и французы. Многие начали задумываться о перевозке пассажиров, и Райты внесли необходимые поправки в свою модель, установив дополнительное сиденье и сделав двигатель мощнее. Так начало 20 века открыло для человечества совершенно новые возможности.

Рентген

Телевизор

Научно-технические изобретения преобразили жизнь двадцатого века. Одним из ключевых событий стало появление нового способа распространения информации – телевидения. В 1907 году его запатентовал русский физик Борис Розинг. Он использовал для этого электронно-лучевую трубку. Для преобразования сигналов применялся фотоэлемент. К 1912 году он доработал свое изобретение, а уже в 1931-м впервые был предложен способ вещания в цвете. С 1939 года начал функционировать первый телеканал. В 1944-м был создан современный стандарт телевидения. Возможно, другие открытия ученых 20 века были более значимы в научном плане, но нельзя отрицать воздействие этой новинки на жизнь людей. Телевещание изменило способы коммуникации и преобразило мировосприятие людей.

Мобильный телефон

Сейчас представить жизнь без смартфона кажется почти невозможным. Тем не менее появились они совсем недавно. Научные изобретения позволяли людям общаться по телефону, но беспроводная связь была изобретена лишь в 1973 году. Мартин Купер, создатель сотового, смог позвонить в офис с улиц Манхеттена. Через десять лет мобильные телефоны стали доступны широкому кругу покупателей. Первая Motorola стоила почти четыре тысячи долларов, но идея настолько впечатлила американцев, что люди записывались в очередь на приобретение. Причем на современный смартфон устройство походило мало: трубка была просто огромной, весила почти килограмм, а на крошечном дисплее можно было увидеть лишь набираемый номер. Заряда хватало на полчаса разговора. Тем не менее вскоре начался массовый выпуск разнообразных моделей, и с каждым поколением телефонов людей ждали все новые интересные открытия. На сегодняшний день совершенно небольшое устройство представляет собой настоящий миниатюрный компьютер со множеством функций, о которых в 1973 году даже и не задумывались создатели сотового Motorola.

Интернет

Далеко не все открытия последнего столетия используются людьми каждый день. Но изобретение интернета преобразило жизнь даже в мелочах, сегодня им пользуются практически в каждой стране мира. Это средство для общения, поиска информации, обмена данными. Это универсальный источник коммуникации. Поэтому, перечисляя великие открытия 20 века, про интернет забывать никак нельзя. Есть мнение, что первые шаги в этом направлении сделал доктор Ликлидер, ученый, который возглавлял американский военный проект по обмену информацией. Так была создана сеть Arpanet, с помощью которой в 1969 году произошла передача данных от университета Лос-Анджелеса в лабораторию Юты. Начало было положено, и в 1972-м интернет был представлен публике. Появилось понятие электронной почты. Изобретение интернета стало известно во всем мире, и уже через несколько лет им пользовались тысячи людей. К концу двадцатого века их оказалось уже двадцать миллионов.

Компьютер

Великие открытия 20 века чаще всего связаны с техническим прогрессом. Не исключение и компьютер. Если понимать под этим словом арифметическую машину, то подобные механизмы существовали с семнадцатого века. Но устройство в современном понимании появилось лишь в двадцатом. В 1927 году был создан аналоговый компьютер, его разработали в Америке. К середине века появилось и электронное устройство. Была создана машина Марк I - первый настоящий компьютер. После этого прогресс пошел рекордными темпами. Способ хранения данных сменился от перфокарт к дискетам, а затем к компактным дискам и накопителям. Изменялись и языки программирования. Первая ЭВМ подходила лишь для выполнения алгебраических операций, а современные устройства представляют собой многофункциональный аппарат, подходящий для разнообразных задач.

Лапша быстрого приготовления

Перечисляя великие открытия 20 века, нельзя забывать и о том, что кажется на первый взгляд мелочью. Лапша быстрого приготовления – привычный бытовой продукт, но ее появление изменило ситуацию с питанием в условиях отсутствия кухни или на рабочем месте и тоже было серьезным достижением. Макароны такого типа придумал японец Андо Момофуки. Послевоенная Япония нуждалась в продовольствии, и доступная еда без особых сложностей в приготовлении явно исправила бы ситуацию. Так Андо решил начать поиски специальной лапши. Он перепробовал множество способов приготовления, пока ему не попалось бездрожжевое жидкое тесто, которое прекрасно подходило для сушки. В 1958 году он начал производство своей лапши, а сегодня ежегодно употребляется более сорока миллиардов порций подобного продукта. Еще одним открытием Андо Момофуки стало использование особых пластиковых чашек, которые позволили бы приготовить быстрое блюдо без посуды.

Пенициллин

Многие выдающиеся ученые 20 века связаны с точными науками, но и в медицине произошел серьезный прорыв. Именно в это столетие появился пенициллин, лекарство, спасшее жизни миллионам. Изобрел его англичанин Александр Флеминг, в 1928 году обнаруживший воздействие плесени на бактерии. Интересно, что великие открытия 20 века могли бы и не пополниться появлением антибиотиков. Все коллеги Флеминга считали, что главное – не борьба с микробами, а укрепление иммунитета. Антибиотики казались бессмысленными и оставались невостребованными пару лет после их создания. Лишь к 1943-му лекарство стали широко использовать в медицинских учреждениях. Флеминг не отказался от изучения микробов и не просто улучшил пенициллин, но и создал с помощью своего открытия нескольких картин, рисуя бактериями по специальному веществу.

Шариковая ручка

Изучая научно-технические изобретения, можно забыть о небольших бытовых улучшениях, имеющих серьезное значение. Например, привычная всем шариковая ручка появилась лишь в 1943 году. Ее изобрел Ласло Биро, который наблюдал за процессом печати газет и задумался, почему не наполнить резервуар ручки такими же быстросохнущими чернилами? Они должны быть густыми. Чтобы они не забили отверстие ручки, там должен быть размещен шарик. Обдумав все это, Биро создал опытный образец. Эмигрировав в Аргентину, он нашел спонсора и начал производство чернильных авторучек. Первыми покупателями стали летчики, которые могли пользоваться ими и на высоте: обычное перо протекало при отсутствии давления. В 1953 году француз Марсель Бик преобразовал форму чернильной ручки и смог создать дешевые варианты, которые стали доступны любому человеку и покорили весь мир.

Стиральная машина

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.

Читайте также: