Najvažnija naučna otkrića



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.

20. stoljeće može se smatrati stoljećem revolucija. I ne samo politička, nego i naučna. Mnogi su vjerovali da naučnicima uopće nema koristi. Godine, kako kažu, sjede u svojim uredima i laboratorijama, a sve to ne bi uspjelo. U čemu je smisao trošenja novca na istraživanje? Ali, naučnici su kroz niz značajnih otkrića uvjerili cijeli svijet da to nije tako. Istovremeno su se u XX stoljeću izuzetno često odvijala značajna otkrića koja su radikalno promijenila naš život. U nastavku ćemo reći o deset najznačajnijih naučnih otkrića prošlog stoljeća, samo desetljeće za svako.

1) Max Planck je prvu revoluciju priredio početkom veka. Krajem 19. stoljeća pozvan je na mjesto profesora na Univerzitetu u Berlinu. Planck je bio toliko posvećen nauci da se u slobodno vrijeme predavanja i rada nastavio baviti distribucijom energije u spektru crnog tijela. Kao rezultat toga, tvrdoglavi znanstvenik 1900. godine dobio je formulu koja je u ovom slučaju vrlo precizno opisala ponašanje energije. To je imalo apsolutno fantastične posljedice. Pokazalo se da se energija ne emituje ravnomerno, kako se prethodno mislilo, već u delovima - kvanta. Ti su zaključci isprva zbunili samog Planka, ali on je svejedno izvijestio o čudnim rezultatima 14. decembra 1900. godine njemačkom fizičkom društvu. Nije iznenađujuće da naučniku jednostavno nije vjerovalo. Međutim, na osnovu svojih zaključaka, već 1905. Einstein je stvorio kvantnu teoriju fotoelektričnog efekta. Nakon toga, Niels Bohr je također izgradio prvi model atoma, prema kojem se u određenim orbitama vrti oko nukleusa. Posljedice Planckovog otkrića za čovječanstvo su tako velike da se može smatrati nevjerovatnim, sjajnim! Dakle, zahvaljujući naučniku naknadno su se razvili atomska energija, elektronika, genetski inženjering. Astronomija, fizika i hemija dobili su snažan zamah. To se dogodilo zbog činjenice da je upravo Planck jasno označio granicu na kojoj se završava newtonski makrokozmos mjerenjem materije u kilogramima, a počinje i mikrokozmos u kojem je potrebno voditi računa o utjecaju pojedinih atoma jedni na druge. Zahvaljujući naučniku, postalo je poznato u kojim energetskim nivoima žive elektroni i kako se tamo ponašaju.

2) Druga decenija donijela je otkriće koje je također skrenulo umove svih naučnika. Godine 1916. završen je rad Alberta Einsteina o opštoj relativnosti. Dobila je i drugo ime - teorija gravitacije. Prema otkriću, gravitacija nije posljedica interakcije polja i tijela u prostoru, već posljedica zakrivljenosti četverodimenzionalnog prostora-vremena. Otkriće je odmah objasnilo suštinu mnogih dosad nerazumljivih stvari. Dakle, većina paradoksalnih efekata koji se javljaju pri skoro svetlosnim brzinama jednostavno je bila u suprotnosti sa zdravim razumom. Međutim, teorija relativnosti predviđala je njihov izgled i objasnila suštinu. Najpoznatiji od njih je efekt vremenske dilatacije, u kojem sat promatrača teče sporije od onih koje se kreću u odnosu na njega. Takođe je postalo poznato da se dužina pokretnog predmeta duž osi kretanja sažima. Danas se teorija relativnosti primjenjuje ne samo na objekte koji se kreću konstantnom brzinom u odnosu jedan na drugi, već i na sve referentne okvire uopće. Proračuni su bili toliko složeni da je posao trajao 11 godina. Prva potvrda teorije bio je opis krivulje orbite Merkura, proizveden uz njegovu pomoć. Otkriće je objasnilo savijanje zraka od zvijezda dok prolaze pored drugih zvijezda, crveni pomak galaksija i zvijezde promatrani kroz teleskop. Crne rupe postale su vrlo važna potvrda teorije. Zaista, prema proračunima, kada se zvezda stegne poput Sunca u prečniku do 3 metra, svetlost jednostavno ne može napustiti svoje granice - to će biti sila privlačenja. U posljednje vrijeme naučnici su pronašli mnogo takvih zvijezda.

3) Nakon otkrića Rutherforda i Bora 1911. o strukturi atoma po analogiji sa Sunčevim sistemom, fizičari širom sveta bili su oduševljeni. Ubrzo je na osnovu ovog modela pomoću izračuna Plancka i Ajnštajna o prirodi svetlosti bilo moguće izračunati spektar vodikovog atoma. Ali prilikom izračuna sljedećeg elementa, helija, pojavile su se poteškoće - proračuni su pokazali potpuno drugačije rezultate eksperimenata. Kao rezultat, do 1920-ih Borova teorija je izblijedjela i počela je biti dovedena u pitanje. Međutim, pronađeno je rješenje - mladi njemački fizičar Heisenberg uspio je ukloniti neke pretpostavke iz Bohorove teorije, ostavljajući samo ono najpotrebnije. Utvrdio je da se ne može istovremeno mjeriti lokacija elektrona i njihova brzina. Ovaj se princip nazivao "Heisenbergova nesigurnost", dok su se činili da su elektroni nestabilne čestice. No ni tu se čudnosti s elementarnim česticama nisu tu završile. U to se vrijeme fizičari već navikli na ideju da svjetlost može očitovati svojstva i čestice i vala. Dvojnost je izgledala paradoksalno. Ali, 1923. Francuz de Broglie sugerirao je da obične čestice mogu također imati valna svojstva, demonstrirajući valna svojstva elektrona. De Brogliejevi eksperimenti potvrđeni su u više zemalja odjednom. Schrödinger je 1926. opisao de Brogliejeve materijalne valove, a Englez Chirac stvorio je opću teoriju, pretpostavke Heisenberga i Schrödingera u njega su unesene kao posebne slučajeve. U tim se godinama naučnici nisu ni sumnjali u elementarne čestice, ali ta je teorija kvantne mehanike savršeno opisala njihovo kretanje u mikrokosmosu. U narednim godinama, osnova teorije nije pretrpjela očigledne promjene. Danas se kvantna mehanika koristi u svim prirodnim znanostima koje dosežu atomsku razinu. To su inženjerske nauke, medicina, biologija, mineralogija i hemija. Teorija je omogućila izračunavanje molekularnih orbitala, što je zauzvrat omogućilo pojavu tranzistora, lasera i supravodljivosti. Kvantnoj mehanici dugujemo izgled računara. Također na temelju njega razvijena je fizika čvrstog stanja. Zbog toga se svake godine pojavljuju novi materijali, a naučnici su naučili da jasno sagledaju strukturu materije.

4) Dekadu tridesetih možemo nazvati radioaktivnom bez greške. Iako je 1920. godine, Rutherford je izrazio hipotezu, tada čudnu. Pokušao je objasniti zašto se pozitivno nabijeni protoni ne odbijaju. Naučnik je predložio da pored njih u jezgru ima i neke neutralne čestice, mase jednake protonima. Analogno s već poznatim elektronima i protonima, Rutherford je predložio da ih nazovemo neutronima. Međutim, naučni svijet u to vrijeme nije shvatio ozbiljno ideje fizičara. Samo 10 godina kasnije, Nijemci Becker i Bothe otkrili su neobičnu radijaciju kada je bor ili berilijum ozračen alfa česticama. Za razliku od potonjeg, nepoznate čestice emitirane iz reaktora imale su mnogo veću penetracijsku snagu. I njihovi su parametri bili različiti. Dvije godine kasnije, 1932. godine, Kurije su odlučile usmjeriti ovo zračenje prema težim atomima. Pokazalo se da pod uticajem tih nepoznatih zraka postaju radioaktivne. Taj se efekt naziva vještačka radioaktivnost. Iste godine James Chadwick uspio je potvrditi ove rezultate, a također i otkriti da jezgre iz atoma izbacuju nove neispranjene čestice s masom nešto većom od protona. Upravo je neutralnost takvih čestica omogućila njihov prodor u jezgro, destabilizirajući ga. Stoga je Chadwick otkrio neutron, potvrđujući Rutherfordove misli. Ovo otkriće čovjeku nije donijelo samo koristi, već i štetu. Do kraja desetljeća fizičari su mogli dokazati kako jezgre mogu podijeliti pod utjecajem neutrona te da se oslobađaju još neutralnije čestice. S jedne strane, takva upotreba ovog efekta dovela je do tragedije Hirošime i Nagasakija, decenijama hladnog rata nuklearnim oružjem. S druge strane, pojava atomske energije i uporaba radioizotopa u raznim znanstvenim poljima za široku primjenu.

5) Razvojem kvantnih teorija naučnici nisu mogli samo da razumiju šta se događa unutar tvari, nego su pokušali i utjecati na te procese. Slučaj neutrona spominje se gore, ali 1947. Godine, zaposlenici američke kompanije At @ T Bardeen, Brattain i Shockley bili su u stanju naučiti kako kontrolirati velike struje koje teku kroz poluvodiče koristeći male struje. Za to će naknadno dobiti Nobelovu nagradu. Tako se rodio tranzistor, u njemu su dva p-n spoja usmjerena jedan prema drugom. Kroz tranziciju, struja može ići samo u jednom smjeru; kad se polaritet promijeni na prijelazu, struja prestaje teći. U slučaju dva prijelaza usmjerena jedan prema drugom, postoje jedinstvene mogućnosti rada s električnom energijom. Tranzistor je dao ogroman podsticaj razvoju sve nauke. Lampe su nestale bez elektronike, što je dramatično smanjilo težinu i obujam korištene opreme. Pojavila se logička mikrocirkula koja nam je 1971. dala mikroprocesor, a kasnije i moderno računalo. Kao rezultat toga, danas ne postoji niti jedan uređaj, automobil ili čak dom na svijetu koji ne koristi tranzistor.

6) Njemački hemičar Ziegler proučavao je Grenyard reakciju, koja je pomogla u velikoj pojednostavljivanju sinteze organskih tvari. Naučnik se zapitao - je li moguće učiniti isto s drugim metalima? Njegovo interesovanje imalo je praktičnu stranu, jer je radio u Kaiserovom institutu za istraživanje uglja. Nusproizvod industrije ugljena bio je etilen, kojeg je bilo potrebno nekako odložiti. 1952. godine Ziegler je proučavao raspadanje jednog od reagensa, kao rezultat, dobiven je polietilen niskog pritiska, HDPE. Međutim, još nije moguće u potpunosti polimerizirati etilen. Međutim, neočekivano, pomogao je slučaj - nakon završetka reakcije iz tikvice je neočekivano ispao polimer, već dimer (spoj dviju molekula etilena) - alfa-buten. Razlog za to bila je činjenica da je reaktor loše očišćen od nikalnih soli. Ovo je upropastilo glavnu reakciju, ali analiza dobivene smjese pokazala je da se same soli nisu promijenile, već su samo djelovale kao katalizator za dimerizaciju. Ovaj zaključak obećavao je ogromne profite - ranije je za dobivanje polietilena bilo potrebno upotrijebiti puno organoaluminija, primijeniti visoki pritisak i temperaturu. Sada je Ziegler počeo tražiti najprikladniji katalizator, tražeći prelazne metale. Godine 1953. nekoliko ih je odjednom pronađeno. Pokazalo se da je najmoćniji od njih zasnovan na titanijum-hloridima. Ziegler je o svom otkriću rekao talijanskoj kompaniji Montecatini, gdje su njegovi katalizatori testirani na propilenu. Uostalom, to, kao nusproizvod rafiniranja nafte, košta deset puta jeftinije od etilena, što također daje priliku eksperimentirati sa strukturom polimera. Kao rezultat toga, katalizator je malo moderniziran, što je rezultiralo stereoregularnim polipropilenom, u kojem su sve molekule propilena smještene na isti način. To je hemičaru dalo veliku kontrolu nad polimerizacijom. Uskoro je stvorena umjetna guma. Danas su organometalni katalizatori omogućili jeftinije i jednostavnije provođenje većine sinteza; koriste se u gotovo svim kemijskim pogonima na svijetu. Međutim, najvažnija ostaje polimerizacija etilena i propilena. Sam Ziegler, uprkos ogromnoj industrijskoj primjeni svog rada, uvijek se smatrao teorijskim naučnikom. Ni student koji je loše isprao reaktor nije postao poznat.

7) 12. aprila 1961. godine postao je značajna prekretnica u istoriji čovječanstva - njegov prvi predstavnik posjetio je prostor. Ovo nije bila prva raketa koja je preletela Zemlju. Davne 1957. lansiran je prvi umjetni satelit. Ali, Jurij Gagarin pokazao je da snovi o zvijezdama jednog dana mogu postati stvarnost. Pokazalo se da ne samo bakterije, biljke i male životinje, već i ljudi mogu živjeti u nultu gravitaciju. Shvatili smo da je prostor između planeta nepremostiv. Čovjek je posjetio Mjesec, sprema se ekspedicija na Mars. Sunčev sistem pun je vozila svemirske agencije. Muškarac izbliza proučava Saturn i Jupiter, Mars i Kuiperov pojas. Nekoliko hiljada satelita se već okreće oko naše planete. To uključuje meteorološke i naučne instrumente (uključujući snažne orbite teleskopa) i komercijalne komunikacijske satelite. Ovo nam omogućava da danas možemo nazvati bilo gdje u svijetu. Čini se da su se udaljenosti između gradova smanjile, hiljade televizijskih kanala postale su dostupne.

8) Rođenje djevojčice Louise porodici Brown 26. jula 1978. bilo je naučna senzacija. Ginekolog Patrick Steptoe i embriolog Bob Edwards koji su učestvovali u porođaju bili su izuzetno ponosni. Činjenica je da je djevojčicina majka Leslie patila od začepljenja jajovoda. Ona, kao i milioni drugih žena, nije mogla sama začeti dijete. Pokušaji su trajali 9 dugih godina. Steptoe i Edwards su se odlučili riješiti problem koji su radi toga napravili nekoliko naučnih otkrića. Razvili su metodu za vađenje jajašca od žene, a da pritom ne oštete, stvorili uslove za njeno postojanje u epruveti, a zatim umjetnom oplodnjom i vraćanjem natrag. Eksperiment je krunisan uspjehom - stručnjaci i roditelji bili su uvjereni da je Louise apsolutno normalno dijete. Na isti su način roditelji pomogli da joj rodi sestru. Kao rezultat toga, do 2007. godine rođeno je više od dva miliona ljudi primjenom metode in vitro oplodnje (IVF). Da nije bilo eksperimenata Steptoea i Edwarda, to bi jednostavno bilo nemoguće. Danas je medicina otišla još dalje - odrasle žene rađaju vlastite unuke, ako su njihova djeca nesposobna za to, žene su oplođene spermom već mrtvih muškaraca ... koja su prirodno začeta.

9) 1985. naučnici Robert Curl, Harold Kroto, Richard Smalley i Heath O'Brien proučavali su spektre isparavanja grafita stvorenih laserom na čvrstom uzorku. Neočekivano su se pojavili čudni vrhovi koji su odgovarali atomskoj masi od 720 i 840 jedinica. Naučnici su ubrzo došli do zaključka da je pronađena nova vrsta ugljika, fuleren. Ime nalaza dobilo je po dizajnu Buckminstera Fullera koji su bili vrlo slični novim molekulama. Ubrzo su se pojavile karbonske sorte fudbala i ragbija. Njihova imena povezana su sa sportom, jer je struktura molekula bila slična odgovarajućim kuglicama. Fulereni sa jedinstvenim fizičkim svojstvima danas se koriste u mnogim različitim uređajima. No što je najvažnije, ove su tehnike omogućile naučnicima da stvaraju ugljikove nanocjevčice, koje su upletene i umrežene slojeve grafita. Danas je nauka uspjela da stvori cijevi promjera 5-6 nanometara i dužine do jednog centimetra. Činjenica da su izrađeni od ugljika omogućava im da pokazuju mnoga fizička svojstva - od poluvodiča do metala. Novi materijali za optičke linije, prikaze i LED razvijaju se na osnovi nanocijevi. Pomoću izuma postalo je moguće isporučiti biološki aktivne tvari na pravo mjesto u tijelu, stvoriti takozvane nanopipete. Preosjetljivi kemijski senzori razvijeni su i sada se koriste u nadgledanju okoliša, medicini, biotehnologiji i vojnim primjenama. Nanocjevčice pomažu u stvaranju tranzistora, gorivnih ćelija i nanocita. Najnoviji razvoj ove oblasti su umjetni mišići.U 2007. godini objavljene su studije koje pokazuju da se snop nanocjevčica može ponašati slično mišićnom tkivu. Iako je provodljivost električne struje u umjetnoj formaciji slična prirodnim mišićima, s vremenom se nanomuskli ne istroše. Takav mišić je izdržao pola milijuna kompresije na 15% svog prvobitnog stanja, oblik, mehanička i provodljiva svojstva nisu se promijenili kao rezultat. Šta to radi? Moguće je da će jednog dana osobe s invaliditetom dobiti nove ruke, noge i organe, koje mogu kontrolirati samo snagom misli. Uostalom, misao za mišiće je poput električnog signala da se aktivira.

10) Devedesete godine postaju doba biotehnologije. Prvi dostojni predstavnik rada naučnika u ovom pravcu bila je obična ovca. Obično je bila samo spolja. Za njen izgled, zaposleni su u institutu Roslin koji je u Engleskoj naporno radio nekoliko godina. Jajna ćelija, iz koje je kasnije rođena slavna Dolly, bila je potpuno izvađena, tada je u nju stavljeno ćelijsko jezgro odrasle ovce. Razvijeni zametak vraćen je u maternicu i počeo je očekivati ​​rezultat. Dolly je u rangu kandidata za titulu prvog klona velikog živog bića zaobišao gotovo 300 kandidata - svi su umrli u različitim fazama eksperimenta. Iako je legendarna ovca preživjela, njena sudbina je bila nezamisliva. Na kraju krajeva DNK, telomeri, koji služe kao biološki sat tijela, već su brojali 6 godina u tijelu Dollyine majke. Posle još 6 godina života samog klona, ​​u februaru 2003. godine životinja je umrla od bolesti starenja koja su se nagomilala na njoj - artritisa, specifične upale pluća i drugih bolesti. Ali Dollyjevo pojavljivanje na naslovnici magazina Nature 1997. godine napravilo je mrlju - postalo je simbolom superiornosti čovjeka i znanosti nad samom prirodom. Narednih godina nakon Dolly-ovog kloniranja primijećeno je pojavljivanje primjeraka najrazličitijih životinja - pasa, svinja, bikova. Uspjeli smo čak i da dobijemo klonove druge generacije - klonove iz klonova. Za sada, međutim, problem telomera ostaje neriješen, a kloniranje ljudi širom svijeta ostaje zabranjeno. Ali ovo područje nauke i dalje je vrlo zanimljivo i perspektivno.


Pogledajte video: NEVJEROVATNA ARHEOLOŠKA OTKRIĆA KOJA SU OTKRIVENA SLUČAJNO


Prethodni Članak

Najprofitabilnije igračke

Sljedeći Članak

Ženska kineska imena