A legfontosabb tudományos felfedezések



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

A 20. század a forradalom századának tekinthető. És nemcsak politikai, hanem tudományos is. Sokan úgy gondolták, hogy a tudósoknak egyáltalán nincs haszna. Azt mondják, évek óta ülnek irodáikban és laboratóriumaikban, és hiába. Mi értelme pénzt költeni kutatásra? De a tudósok egy sor jelentős felfedezés révén meggyőzték az egész világot, hogy ez nem így van. Ugyanakkor a XX. Században rendkívül gyakran jelentős felfedezéseket tettek, amelyek radikálisan megváltoztatják az életünket. Az alábbiakban beszámolunk a múlt század tíz legjelentősebb tudományos felfedezéséről, mindössze egy évtized alatt.

1) Max Planck az első forradalmat a század elején rendezte meg. A 19. század végén meghívták a berlini egyetem professzora posztjára. Planck annyira elkötelezett a tudomány iránt, hogy az előadásokból és munkából származó szabad ideje alatt folytatta az energiaeloszlás kérdését a fekete test spektrumában. Ennek eredményeként a makacs tudós 1900-ban egy olyan képletet állított elő, amely ebben az esetben nagyon pontosan leírta az energia viselkedését. Ennek teljesen fantasztikus következményei voltak. Kiderült, hogy az energiát nem egyenletesen bocsátják ki, ahogy azt korábban gondoltuk, hanem részletekben - kvantákat. Ezek a következtetések először megzavarják maga Planckot, ám ennek ellenére 1900. december 14-én beszámolt a furcsa eredményekről a Német Fizikai Társaságnak. Nem meglepő, hogy a tudósot egyszerűen nem hitték el. Következtetései alapján azonban Einstein már 1905-ben létrehozta a fotoelektromos hatás kvantumelméletét. Ezt követően Niels Bohr készítette az atom első modelljét is, amely szerint az elektronok bizonyos körpályákon a mag körül forognak. Planck felfedezésének következményei az emberiségre olyan nagyok, hogy hihetetlennek, briliánsnak tekinthetők! Tehát a tudósnak köszönhetően az atomenergia, az elektronika és a géntechnika később fejlődött. A csillagászat, a fizika és a kémia nagy lendületet kapott. Ennek oka az volt, hogy Planck egyértelműen megjelölte azt a határt, ahol a newtoni makrokozmosz az anyag kilogrammban történő mérésével végződik, és megkezdődik a mikrokozmosz, amelyben figyelembe kell venni az egyes atomok egymásra gyakorolt ​​hatását. A tudósnak köszönhetően kiderült, hogy milyen energiaszinteken élnek az elektronok, és hogyan viselkednek ott.

2) A második évtized felfedezést hozott, amely az összes tudós gondolatát is megfordította. 1916-ban befejeződött Albert Einstein általános relativitáselméleti munkája. Egy másik nevet is kapott - a gravitáció elméletét. A felfedezés szerint a gravitáció nem a térben lévő mezők és testek kölcsönhatásának következménye, hanem a négydimenziós téridő görbületének következménye. A felfedezés azonnal megmagyarázta sok eddig érthetetlen dolog lényegét. Tehát a közel fényviszonyok mellett fellépő paradox hatások egyszerűen ellentmondásosak a józan észvel. Ugyanakkor a relativitáselmélet jósolta meg megjelenésüket és megmagyarázta a lényegüket. Közülük a leghíresebb az időtágulás hatása, amelyben a megfigyelő órája lassabban fut, mint azok, amelyek hozzá viszonyítva mozognak. Az is ismertté vált, hogy a mozgás tengelye mentén mozgó tárgy hossza tömörítve van. Manapság a relativitáselméletet nemcsak az egymással szemben állandó sebességgel mozgó tárgyakra alkalmazzák, hanem általában az összes referenciakeretre is. A számítások annyira összetettek, hogy a munka 11 évig tartott. Az elmélet első megerősítése a higany pályájának görbéjének leírása volt, amelyet az annak segítségével készítettek. A felfedezés magyarázta a sugarak hajlítását a csillagoktól, amikor más csillagok mellett haladnak, a galaxisok és csillagok vöröseltolódását a távcsövek segítségével megfigyelték. A fekete lyukak az elmélet nagyon fontos megerősítésévé váltak. Valójában, a számítások szerint, amikor egy csillag összeomlik, mint a Nap, akár 3 méter átmérőig, a fény egyszerűen nem hagyhatja el határait - ez lesz a vonzás erő. A közelmúltban a tudósok sok ilyen csillagot találtak.

3) Miután a Rutherford és Bohr 1911-ben felfedezték az atom szerkezetét a Naprendszerrel analóg módon, a világ minden részén a fizikusok örömöt szereztek. Hamarosan, a modell alapján, Planck és Einstein számításaival a fény természetéről, kiszámíthatták a hidrogénatom spektrumát. A következő elem, hélium kiszámításakor azonban nehézségek merültek fel - a számítások teljesen eltérő eredményeket mutattak a kísérleteknél. Ennek eredményeként az 1920-as évekre Bohr elmélete elhalványult és megkérdőjeleződni kezdett. Ugyanakkor megoldást találtak - a fiatal német fizikus, Heisenberg képes eltávolítani néhány feltételezést Bohr elméletéből, és csak a legszükségesebbet hagyta el. Megállapította, hogy nem lehet egyszerre mérni az elektronok helyét és sebességét. Ezt az elvet "Heisenberg bizonytalanságnak" hívták, míg az elektronok instabil részecskéknek tűntek. De még itt sem ért véget az elemi részecskékkel való furcsaság. Addigra a fizikusok már megszokták azt az elképzelést, hogy a fény megmutathatja mind a részecske, mind a hullám tulajdonságait. A kettősség paradoxnak tűnt. De 1923-ban a Broglie francia azt javasolta, hogy a normál részecskéknek is lehetnek hullám tulajdonságai, megmutatva az elektron hullám tulajdonságait. De Broglie kísérleteit több országban is megerősítették egyszerre. 1926-ban Schrödinger leírta de Broglie anyagi hullámait, és Chirac angol egy általános elméletet alkotott, Heisenberg és Schrödinger feltételezései speciális esetekként fogalmazták meg. Azokban az években a tudósok nem is gyanultak az elemi részecskék iránt, ám a kvantummechanika elmélete tökéletesen leírta azok mozgását a mikrokozmoszban. A következő években az elmélet alapja nem változott nyilvánvalóan. Manapság a kvantummechanikát minden atomszintet elérő természettudományban használják. Ezek mérnöki tudományok, orvostudomány, biológia, ásványtan és kémia. Az elmélet lehetővé tette a molekuláris pályák kiszámítását, ami viszont lehetővé tette tranzisztorok, lézerek és szupravezető képesség megjelenését. A kvantummechanika tartozik a számítógépek megjelenésének. Ennek alapján kidolgozták a szilárdtestfizikát is. Ezért jelennek meg új anyagok minden évben, és a tudósok megtanultak világosan látni az anyag szerkezetét.

4) A harmincas évek évtizedét hiba nélkül radioaktívnak lehet nevezni. Bár 1920-ban még Rutherford akkoriban furcsa hipotézist fogalmazott meg. Megpróbálta megmagyarázni, hogy miért nem taszítják a pozitív töltésű protonok. A tudós azt sugallta, hogy amellett, hogy a magban vannak, ott vannak még semleges részecskék, amelyek tömege megegyezik a protonokkal. A már ismert elektronokkal és protonokkal analóg módon Rutherford javasolta, hogy hívják őket neutronoknak. A tudományos világ azonban akkoriban nem vette komolyan a fizikus ötleteit. Csak tíz évvel később, a Becker és Bothe németek szokatlan sugárzást fedeztek fel, amikor a bórt vagy a berilliumot besugárzták az alfa-részecskékkel. Az utóbbival ellentétben a reaktorból kibocsátott ismeretlen részecskék sokkal nagyobb behatolási képességgel rendelkeztek. És a paraméterek eltérőek voltak. Két évvel később, 1932-ben, a Curies úgy döntött, hogy ezt a sugárzást nehezebb atomokra irányítja. Kiderült, hogy ezen ismeretlen sugarak hatására radioaktívvá válnak. Ezt a hatást mesterséges radioaktivitásnak nevezzük. Ugyanebben az évben James Chadwick megerősítette ezeket az eredményeket, és megtudta, hogy az atomok atomjait új, nem töltött részecskék dobják ki, amelyek tömege valamivel nagyobb, mint a protoné. Az ilyen részecskék semlegessége engedte behatolni a magba, destabilizálva azt. Tehát Chadwick felfedezte a neutront, megerősítve Rutherford gondolatait. Ez a felfedezés nemcsak haszonnal járt az emberiség számára, hanem árt is. Az évtized végére a fizikusok be tudták bizonyítani, hogy a magok neutronok hatására hasadhatnak, és még több semleges részecske szabadul fel. Egyrészt egy ilyen hatás használata Hirosima és Nagasaki, a hidegháború évtizedes tragédiájához vezetett nukleáris fegyverekkel. Másrészt az atomenergia megjelenése és a radioizotópok széles körű alkalmazásra való felhasználása különféle tudományos területeken.

5) A kvantumelméletek fejlesztésével a tudósok nemcsak megértették, mi történik az anyagban, hanem megpróbálják befolyásolni ezeket a folyamatokat. A neutron esetet már fentebb említettük, de 1947-ben az At @ T Bardeen, Brattain és Shockley amerikai munkavállalók megtanultak, hogyan lehet a félvezetőkön átáramló nagy áramokat kis áramok segítségével irányítani. Ezért később megkapják a Nobel-díjat. Így született egy tranzisztor, amelyben két p-n csomópont van egymás felé irányítva. Az átmeneten keresztül az áram csak egy irányba haladhat; amikor a polaritás megváltozik az átmeneten, az áram leáll. Két, egymás felé irányuló átmenet esetén egyedülálló lehetőségek vannak a villamos árammal történő munkavégzésre. A tranzisztor hatalmas lendületet adott az egész tudomány fejlődésének. A lámpákat nem használták az elektronika, és ez drasztikusan csökkentette a használt berendezések súlyát és térfogatát. Megjelentek a logikai mikroáramkörök, amelyek 1971-ben mikroprocesszort, később egy modern számítógépet adtak nekünk. Ennek eredményeként ma nem létezik egyetlen eszköz, sem autó, sem otthon otthon, amely nem használ tranzisztorot.

6) Ziegler német vegyész megvizsgálta a Grenyard reakciót, amely nagymértékben megkönnyítette a szerves anyagok szintézisét. A tudós azon töprengett, vajon lehetséges-e ugyanezt megtenni más fémekkel? Érdeklődésének gyakorlati oldala volt, mert a Kaiser Intézetében dolgozott a Szén Tanulmányában. A szénipar mellékterméke az etilén volt, amelyet valahogy meg kellett ártalmatlanítani. 1952-ben Ziegler tanulmányozta az egyik reagens bomlását, amelynek eredményeként alacsony nyomású polietilént (HDPE) kaptunk. Az etilén polimerizációja azonban még nem volt lehetséges. Váratlanul azonban egy eset segített - a reakció befejezése után nem egy polimer váratlanul esett ki a lombikból, hanem egy dimer (két etilén-molekula vegyülete) - alfa-butén. Ennek oka az volt, hogy a reaktor rosszul tisztult a nikkel-sóktól. Ez tönkretette a fő reakciót, de a kapott keverék elemzése azt mutatta, hogy maguk a sók nem változtak, csak a dimerizáció katalizátoraként működtek. Ez a következtetés óriási nyereséget ígért - korábban a polietilén előállításához sok organoalumíniumot kellett használni, nagy nyomást és hőmérsékletet alkalmazni. Most Ziegler elkezdett keresni a legmegfelelőbb katalizátort, átmeneti fémeket keresve. 1953-ban közülük többet találtak egyszerre. Ezek közül a legerősebb titán-kloridokon alapult. Ziegler a felfedezéséről mesélt az olasz Montecatini társaságnak, ahol katalizátorait propilénnel tesztelték. Végül is, mivel az olajfinomítás mellékterméke tízszer olcsóbb, mint az etilén, ez lehetőséget ad a polimer szerkezetének kísérletezésére is. Ennek eredményeként a katalizátort kissé korszerűsítették, és így sztereos alakú polipropilént kaptunk, amelyben az összes propilén molekula azonos módon helyezkedik el. Ez nagyon sok ellenőrzést adott a vegyésznek a polimerizáció felett. Hamarosan mesterséges gumi jött létre. Manapság a fémorganikus katalizátorok lehetővé tették a legtöbb szintézis olcsóbb és könnyebb elvégzését, ezeket a világ szinte minden vegyi üzemében használják. A legfontosabb azonban az etilén és a propilén polimerizációja. Maga Ziegler, munkájának hatalmas ipari alkalmazása ellenére, mindig elméleti tudósnak tartotta magát. Az a hallgató, aki rosszul mosta a reaktort, szintén nem vált híressé.

7) 1961. április 12-én jelentős mérföldkővé vált az emberiség történetében - első képviselője ellátogatott az űrbe. Ez nem volt az első rakéta, amely a Föld körül repült. 1957-ben elindították az első műholdat. Jurij Gagarin volt az, aki megmutatta, hogy a csillagok álmai valaha valósággá válhatnak. Kiderült, hogy nemcsak baktériumok, növények és kis állatok, hanem az emberek is zéró gravitációban élhetnek. Rájöttünk, hogy a bolygók közötti hely felülmúlhatatlan. Az ember meglátogatta a holdot, jelenleg készül a Marsra irányuló expedíció. A Naprendszer tele van űrügynökség járművekkel. Közeli ember tanulmányozza a Saturnust és a Jupitort, a Marsot és a Kuiperi övet. Több ezer műhold már forog a bolygónk körül. Ide tartoznak a meteorológiai és tudományos műszerek (ideértve az erősen keringő távcsöveket is) és a kereskedelmi kommunikációs műholdak. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy ma felhívjuk a világ bármely pontját. Úgy tűnik, hogy a távolság a városok között csökkent, televíziós csatornák ezrei váltak elérhetővé.

8) Louise lány születése a Brown családban 1978. július 26-án tudományos szenzáció volt. Patrick Steptoe nőgyógyász és Bob Edwards embriológus, akik részt vettek a szülésben, rendkívül büszkék voltak. A helyzet az, hogy a lány anyja, Leslie, a petevezeték obstrukciójában szenvedett. Ő, csakúgy, mint más nők milliói, egyedül nem tudott gyermeket elhozni. A kísérletek 9 hosszú évig tartottak. Steptoe és Edwards vállalta a probléma megoldását, akik ennek érdekében számos tudományos felfedezést készítettek. Kidolgozták azt a módszert, ahogyan egy tojást kinyernek egy nőből, anélkül, hogy károsodna, megteremtette a feltételeit annak meglétére egy kémcsőben, majd mesterségesen megtermékenyítette és visszaadta. A kísérletet siker koronázta - a szakértők és a szülők meg voltak győződve arról, hogy Louise egy teljesen normális gyermek. Ugyanígy a szülei segítették a nővére szülését. Ennek eredményeként 2007-ig több mint kétmillió ember született az in vitro megtermékenyítés (IVF) módszerével. Ha nem Steptoe és Edwards kísérleteire lenne, ez egyszerűen lehetetlen. Manapság az orvostudomány még tovább ment - felnőtt nők saját unokáikat szülik, ha gyermekeik maguk nem képesek erre, a nőket megtermékenyítik a már elhunyt férfiak spermájával ... akik természetesen fogantak.

9) 1985-ben Robert Curl, Harold Kroto, Richard Smalley és Heath O'Brien tudósok szilárd mintán vizsgálták a lézer által generált grafitgőzök spektrumát. Váratlanul furcsa csúcsok jelentkeztek számukra, amelyek 720 és 840 egység atomtömegnek feleltek meg. A tudósok hamarosan arra a következtetésre jutottak, hogy új típusú szén, a fullerén található. A lelet neve Buckminster Fuller terveiből származik, amelyek nagyon hasonlóak voltak az új molekulákhoz. Hamarosan megjelent a futball és a rögbi szénfajtái. A nevük a sporthoz kapcsolódik, mivel a molekulák szerkezete hasonló volt a megfelelő golyókhoz. Az egyedi fizikai tulajdonságokkal rendelkező furuléneket most már sokféle eszközben használják. De ami a legfontosabb: ezek a technikák lehetővé tették a tudósok számára, hogy szén nanocsöveket hozzanak létre, amelyek csavart és térhálósított grafitrétegek. A tudomány manapság képes volt 5-6 nanométer átmérőjű és legfeljebb 1 centiméter hosszúságú csöveket létrehozni. Az a tény, hogy szénből készültek, sokféle fizikai tulajdonságot mutatnak - a félvezetőktől a fémesig. Nanoputák alapján új száloptikai vonalak, kijelzők és LED-ek fejlesztésére kerül sor. A találmány segítségével lehetővé vált biológiailag aktív anyagok szállítása a test megfelelő helyére, úgynevezett nanopipeták létrehozására. Kifejlesztettek túlérzékeny kémiai érzékelőket, amelyeket most már használnak környezeti megfigyelés, orvosi, biotechnológiai és katonai alkalmazásokban. A nanocsövek elősegítik a tranzisztorok, az üzemanyagcellák létrehozását, és ezekből nanoszálakat készítenek. A legújabb fejlemények ezen a területen a mesterséges izmok.2007-ben tanulmányokat tettek közzé, amelyek azt mutatták, hogy egy csomó nanocsövek viselkedhetnek hasonlóan az izomszövethez. Bár az elektromos áram vezetése a mesterséges formációban hasonló a természetes izmokhoz, az idő múlásával a nanoizmok nem kopnak meg. Egy ilyen izom eredeti állapotának 15% -ánál félmillió tömörítést ellenállt, ennek alakja, mechanikai és vezető tulajdonságai nem változtak. Mit csinal? Lehetséges, hogy valamikor a fogyatékossággal élő emberek új karokat, lábakat és szerveket kapnak, amelyeket csak a gondolat ereje vezérelhet. Végül is az izmokra gondolkodás olyan, mint egy elektromos jel, amely aktiválja.

10) A 90-es évek váltak a biotechnológia korszakává. A tudósok ezen irányú munkájának első méltó képviselője egy közönséges juh volt. Általában csak kívülről volt. Megjelenése érdekében a Roslin Intézet alkalmazottai, amelyek Angliában évek óta keményen dolgoztak. A petesejt, ahonnan a híres Dolly később született, teljesen kibelezve lett, majd egy felnőtt juh sejtmagját helyezték bele. A kifejlett embriót visszahelyezték a méhbe, és elvárták az eredményt. A nagy élőlény első klónjának jelöltjei között szereplõ Dolly majdnem 300 jelöltet megkerült - mindegyikük meghalt a kísérlet különbözõ szakaszaiban. Noha a legendás juhok életben maradtak, sorsa elkerülhetetlen volt. Végül is a DNS, a telomerek, amelyek a test biológiai órájaként szolgálnak, vége már 6 évet számít Dolly anyja testében. A klón újabb 6 éves élettartama után, 2003 februárjában, az állat meghalott öregkori betegségekben, amelyek felhalmozódtak rá - ízületi gyulladás, specifikus tüdőgyulladás és egyéb betegségek. De Dolly 1997-es megjelenése a Nature magazin borítóján robbant fel - az ember és a tudomány fölényének szimbólumává vált a természettel szemben. A következő években Dolly klónozása után sokféle állat - kutyák, sertések, kecskefélék - példányainak megjelenése figyelhető meg. Még a második generációs klónokat is sikerült megszerezni - klónokból származó klónokat. Mindeddig azonban a telomerek problémája továbbra sem oldott meg, és az emberi klónozás továbbra is tilos. De a tudomány e területe továbbra is nagyon érdekes és ígéretes.


Nézd meg a videót: Mindennapi tudomány-Földönkivüliek nyomában


Előző Cikk

A legveszélyesebb határok

Következő Cikk

Jákób