Необычные открытия 20 века. Важные изобретения XX века
За 15 лет с начала нового тысячелетия люди и не заметили, что попали в иной мир: мы живем в другой Солнечной системе, умеем ремонтировать гены и управлять протезами силой мысли. Ничего этого в XX столетии не было
Генетика
Геном человека полностью секвенирован
Робот сортирует ДНК человека в чашках Петри для проекта The Human Genome
Проект «Человеческий геном» (The Human Genome Project
) начался в 1990 году, в 2000-м был выпущен рабочий черновик структуры генома, полный геном - в 2003 году. Однако и сегодня дополнительный анализ некоторых участков еще не закончен. В основном он был выполнен в университетах и исследовательских центрах США, Канады и Великобритании. Секвенирование генома имеет решающее значение для разработки лекарств и понимания того, как устроено человеческое тело.
Генная инженерия вышла на новый уровень
В последние годы был разработан революционный метод манипуляции ДНК при помощи так называемого CRISP -механизма. Эта методика позволяет избирательно редактировать определенные гены, что раньше было невозможно.
Математика
Доказана теорема Пуанкаре
В 2002 году российский математик Григорий Перельман доказал теорему Пуанкаре, одну из семи задач тысячелетия (важные математические проблемы, решение которых не найдено в течение десятков лет). Перельман показал, что исходная трехмерная поверхность (если в ней нет разрывов) обязательно будет эволюционировать в трехмерную сферу. За эту работу он получил престижную «медаль Филдса», аналог Нобелевской премии в математике.
Астрономия
Открыта карликовая планета Эрида
Впервые Эриду сфотографировали еще 21 октября 2003 года, но заметили на снимках только в начале 2005-го. Ее открытие стало последней каплей в спорах о судьбе Плутона (продолжать ли его считать планетой или нет), что изменило привычный образ Солнечной системы (см. стр. 142–143).
Обнаружена вода на Марсе
В 2005 году аппарат «Марс Экспресс» Европейского космического агентства обнаружил большие залежи водяного льда недалеко от поверхности - это очень важно для последующей колонизации Красной планеты.
Физика
Глобальное потепление - быстрее, чем ожидалось
В 2015 году ученые из Всемирного центра мониторинга ледников при Цюрихском университете (Швейцария) под руководством доктора Михаэля Цемпа, работая совместно с коллегами из 30 стран, установили, что темп таяния ледников на Земле к настоящему времени, по сравнению c усредненными показателями за XX век, вырос в два-три раза.
Обнаружена квантовая телепортация
Такая телепортация отличается от телепортации, о которой любят говорить фантасты, - при ней материя или энергия не передаются на расстояние. Эксперименты по передаче квантовых состояний на большие расстояния были удачно проведены за последние 15 лет не менее чем десятком научных групп. Квантовая телепортация очень важна для создания сверхзащищенных шифров и квантовых компьютеров.
Экспериментально подтверждено существование графена
Его двумерная (толщиной в один атом) кристаллическая решетка проявляет необычные электрофизические свойства. Впервые графен был получен Андреем Геймом и Константином Новоселовым в 2004 году (Нобелевская премия за 2010-й). Его планируется использовать в электронике (в сверхтонких и сверхбыстрых транзисторах), композитах, электродах и т. д. Кроме того, графен - второй по прочности материал на свете (на первом месте - карбин).
Доказано существование кварк-глюонной плазмы
В 2012 году эксперименты физиков, работающих с ускорителем RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории (США), попали в Книгу рекордов Гиннесса с формулировкой «за самую высокую температуру, полученную в лабораторных условиях». Сталкивая ионы золота на ускорителе, ученые добились возникновения кварк-глюонной плазмы с температурой 4 триллиона °С (в 250 тысяч раз горячее, чем в центре Солнца). Спустя примерно микросекунду после Большого взрыва Вселенная была наполнена как раз такой плазмой.
Найден бозон Хиггса
Существование этой элементарной частицы, отвечающей за массу всех прочих частиц, теоретически было предсказано Питером Хиггсом еще в 1960-х годах. А найдена она была во время экспериментов на Большом адронном коллайдере в 2012-м (за что Хиггс, совместно с Франсуа Энглером, получил Нобелевскую премию 2013 года).
Биология
Людей поделили на три энтеротипа
В 2011 году ученые из Германии, Франции и нескольких других исследовательских центров доказали, что по генетике населяющих нас бактерий люди делятся на три категории, или энтеротипа. Энтеротип человека проявляется в разной реакции на еду, лекарства и диеты, и потому стало ясно, что никаких универсальных рецептов в этих областях существовать не может.
Создана первая синтетическая бактериальная клетка
В 2010 году ученые из Института Крейга Вентера (был одним из лидеров гонки по расшифровке человеческого генома) создали первую полностью синтетическую хромосому с геномом. Когда ее встроили в бактериальную клетку, лишенную генетического материала, она начала функционировать и делиться по предписанным новым геномом законам. В перспективе синтетический геном позволит создавать вакцины против новых вирусных штаммов за часы, а не за недели, производить эффективное биотопливо, новые пищевые продукты и т. д.
Удачно записаны и перезаписаны воспоминания
Начиная с 2010 года несколько исследовательских групп (США, Франция, Германия) научились записывать в мозг мышей ложные воспоминания, стирать реальные, а также превращать приятные воспоминания в неприятные. До человеческого мозга дело пока не дошло, но осталось недолго.
Получены «этичные» (не из эмбрионов) плюрипотентные стволовые клетки
В 2012 году Синъя Яманака совместно с Джоном Гёрдоном стали лауреатами Нобелевской премии за открытие 2006 года - получение плюрипотентных стволовых клеток мыши путем эпигенетического перепрограммирования. За последующее десятилетие не менее десятка научных групп добились впечатляющих успехов в данной области, в том числе с человеческими клетками. Это предвещает скорые прорывы в терапии рака, регенеративной медицине, а также в клонировании человека (или его органов).
Палеонтология
Впервые обнаружены мягкие ткани динозавра
Мэри Швейцер руководила научной группой, которая описала коллаген, выделенный из бедренной кости Tyrannosaurus reх
Молекулярный палеонтолог Университета Северной Каролины Мэри Швейцер в 2005 году в окаменевшей конечности подростка-тираннозавра из Монтаны (возрастом 65 млн лет) обнаружила мягкие ткани. Ранее считалось, что любые белки разложатся максимум за несколько тысяч лет, поэтому никто их в окаменелостях и не искал. После этого мягкие ткани (коллаген) были обнаружены и в других древнейших образцах.
У людей обнаружены гены неандертальцев и «денисовского человека»
Участники международного симпозиума «Переход к верхнему палеолиту в Евразии: культурная динамика и развитие рода Homo
» осматривают место раскопок в центральном зале Денисовой пещеры
Из работ двух научных групп стало ясно, что от 1 до 3% генома среднестатистического европейца или азиата восходит к неандертальцам. Но у каждого современного индивидуума присутствуют несхожие неандертальские аллели (различные формы одного и того же гена), поэтому общая сумма «неандертальских» генов куда выше, до 30%. «Наследники» неандертальцев (скрещивание происходило около 45 тысяч лет назад) - в основном европейцы; у азиатов в геноме присутствуют следы скрещивания с еще одним гоминидом - «денисовским человеком». Самые «чистые» Homo sapiens - уроженцы Африканского континента.
Медицина
По дыханию распознана ранняя стадия рака легких
Год назад группа израильских, американских и британских ученых разработала устройство, которое способно точно идентифицировать рак легких и определить, в какой стадии он находится. Основой устройства стал анализатор дыхания со встроенным наночипом NaNose
, способный «вынюхать» раковую опухоль с 90-процентной точностью, даже когда раковый узелок практически незаметен. В скором времени стоит ожидать анализаторов, которые смогут по «запаху» определять и другие виды рака.
Разработано первое полностью автономное искусственное сердце
Специалисты американской компании Abiomed разработали первое в мире полностью автономное постоянное искусственное сердце для имплантаций (AbioCor ). Искусственное сердце предназначено для пациентов, у которых невозможно лечение собственного сердца или имплантация донорского.
Бионика
Созданы биомеханические устройства и протезы, контролируемые усилием мысли
Американец Зак Вотер испытал бионический ножной протез, поднявшись по лестнице на 103-й этаж небоскреба Уиллис-тауэр, расположенного в Чикаго
В 2013 году появились первые опытные образцы «умных» протезов с обратной связью (эмуляцией осязательных ощущений), которые позволяют человеку чувствовать то, что «ощущает» протез. В 2010-х годах созданы и отдельные от человека устройства, управляемые только через мысленный интерфейс (иногда с инвазивными контактами, но чаще это похоже на головной обруч с сухим электродом), - компьютерные игры и тренажеры, манипуляторы, транспорт и пр.
Электроника
Перейден петафлопсный барьер
В 2008 году новый суперкомпьютер в Лос-Аламосе (США) заработал со скоростью более квадриллиона (тысяча триллионов) операций в секунду. Следующий барьер, эксафлопсный (квинтиллион операций в секунду) будет достигнут в ближайшие годы. Системы с такой невероятной скоростью необходимы в первую очередь для высокопроизводительных вычислений - обработки данных научных экспериментов, климатического моделирования, финансовых операций и т. д.
Фото: Alamy, SPL, Newscom / Legion Media, SPL / Legion Media (X2), Photo courtesy of North Carolina State University, Reuters / Pix- Stream, Александр Кряжев / РИА Новости, Reuters / Pix-Stream, Michael Hoch, Maximilien Brice / © 2008 CERN, for the benefit of the CMS Collaboration, AP / East News
В 20 веке было cделано
очень много научных открытий, больше чем за всё предыдущее время.
Знания человечества с каждым годом неуклонно растут, если темп развития
сохранится, то даже невозможно представить, что нас еще ожидает.
В XX веке основные открытия были осуществлены в основном двух сферах:
биологии и физике.
Давайте рассмотрим одни из самых важных открытий двадцатого столетия.
Антибиотик пенициллин
В медицине 20 века произошел революционный прорыв, когда в 1928
году английский ученый Александр Флеминг обнаружил воздействие плесени
на бактерии.
Таким образом бактериологом
был открыт первый в мире антибиотик пенициллин из плесневых грибов
Penicillium notatum - лекарство, которое спасло жизни миллионам
людей. Стоит отметить, что коллеги Флеминга заблуждались, считая,
что главное - это укрепление иммунитета, а не борьба с микробами.
Поэтому на протяжении нескольких лет антибиотики не были востребованы.
Только ближе к 1943-му году лекарство нашло широкое применение в
лечебных учреждениях. Флеминг же продолжал изучать микробы и улучшать
пенициллин.
Клонирование
90-е годы стали эпохой биотехнологий. Первым достойным представителем
работы ученых в этом направлении стала обычная овца. Обычно она
была только лишь внешне. Ради ее появления сотрудники института
Рослин, что в Англии несколько лет упорно трудились. Яйцеклетка,
из которой потом на свет появилась знаменитая Долли, полностью выпотрошили,
затем в нее поместили ядро клетки взрослой овцы. Развившийся эмбрион
подсадили обратно в матку и стали ожидать результата. Долли в ранге
кандидатов на звание первого клона крупного живого существа обошла
почти 300 кандидатов - все они погибли на разных стадиях эксперимента.
Хотя легендарная овца и выжила, ее судьба оказалась незавидной.
Ведь кончики ДНК, теломеры, служащие биологическими часами организма,
уже отсчитали в теле матери Долли 6 лет. Спустя еще 6 лет жизни
самого клона, в феврале 2003 года, животное погибло от навалившихся
на нее старческих болезней - артрита, специфического воспаления
легких и других недугов. Но само по себе появление Долли на обложке
журнала Nature в 1997 году произвело настоящий фурор - это стало
символом превосходства человека и науки над самой природой. Следующие
годы после клонирования Долли отметились появление копий самых разнообразных
животных - собак, поросят, бычков. Удалось даже получить клонов
вторых поколений - клонов от клонов. Пока, правда, проблема с теломерами
осталась нерешенной, а клонирование человека по всему миру остается
под запретом. Но данное направление науки остается очень интересным
и перспективным.
Авиация
Не в последнюю очередь великие открытия 20 века - это новые виды
транспорта. Два брата Орвил и Уилбур Райт вошли в историю человечества
как первые пилоты. Орвилу Райту удалось совершить управляемый полет
в 1903 году. Самолет, который он разработал вместе с братом, продержался
в воздухе всего лишь 12 секунд, но это был огромный прорыв для авиации
того времени. Дата полета считается днем рождения авиации. Братья
Райт первыми спроектировали систему управления машиной, которая
скручивала консоли крыла тросами. 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.
Следует добавить, что Розинг не единственный,
кто занимался изобретением телевизора. Еще в 19 веке португальский
ученый Адриано Де Пайва и русско-болгарский физик Порфирий Бахметьев
предложили свои идеи по разработке устройства, которое передавало
изображение по проводам. В частности, Бахметьев придумал схему своего
устройства - телефотографа, но собрать его так и не смог из-за нехватки
средств.
В 1908 году физик из Армении Ованес Адамян запатентовал двухцветный
аппарат для передачи сигналов. А в конце 20-х годов 20 века в Америке
русский эмигрант Владимир Зворыкин собрал свой телевизор, который
назвал «иконоскоп».
Телевизор
Одним из важнейших открытий 20 века стало изобретение телевизора.
Русский физик Борис Розинг запатентовал первый аппарат в 1907 году.
В своей модели он использовал электронно-лучевую трубку, а для преобразования
сигналов применял фотоэлемент. К 1912 году он усовершенствовал телевизор,
а в 1931-м появилась возможность передавать информацию с помощью
цветной картинки. В 1939 году открылся первый телевизионный канал.
Телевидение дало огромный толчок к изменению мировосприятия людей
и способов коммуникации.
Компьютер
Сегодня мы не можем представить свою повседневную жизнь без компьютера
или ноутбука. А ведь буквально недавно первые вычислительные машины
использовались только в науке.
В 1941-м году немецкий инженер Конрад Цузе сконструировал механический
аппарат Z3, который работал на основе телефонных реле. Компьютер
практически не отличался от современного образца. В 1942-м году
американский физик Джон Атанасов с помощником Клиффордом Берри начали
разработку первого электронного компьютера, но завершить это изобретение
им не удалось.
В 1946-м американец Джон Мокли
разработал электронный компьютер ENIAC. Первые машины были огромные
и занимали целые комнаты. А первые персональные компьютеры появились
лишь в конце 70-х годов 20 века.
Интернет
Всемирная паутина преобразила жизнь человека, ведь сегодня, наверное,
нет такого уголка мира, где бы не пользовались этим универсальным
источником коммуникации и информации.
Доктор Ликлидер, возглавлявший американский военный проект по обмену
информацией, считается одним из первооткрывателей интернета. Публичная
презентация созданной сети Arpanet состоялась в 1972 году, а немногим
ранее, в 1969 году профессор Клейнрок со своими студентами попытался
передать некоторые данные из Лос-Анджелеса в Юту. И несмотря на
то, что передать получилось только две буквы, начало эры всемирной
сети было положено. Тогда же появилась первая электронная почта.
Изобретение интернета стало всемирно известным открытием, а к концу
20 века насчитывалось уже более 20 млн пользователей.
Мобильный
телефон
Мы не представляем сейчас свою жизнь без мобильного телефона и даже
не верится, что появились они совсем недавно. Создателем беспроводной
связи стал американский инженер Мартин Купер. Именно он сделал первый
звонок по сотовому телефону в 1973 году.
Буквально спустя одно десятилетие данное средство связи стало доступно
многим американцам. Первая модель телефона Motorola была дорогой,
но сама идея этого способа коммуникации очень понравилась людям
- они буквально записывались в очередь, чтобы приобрести его. Первые
трубки были увесистыми и большими, а на миниатюрном дисплее не высвечивалось
ничего, кроме набираемого номера.
Разработка
космических аппаратов
12 апреля 1961 года стало значимой вехой в истории человечества
- в космосе побывал первый его представитель. Это была не первая
ракета, облетевшая вокруг Земли. Еще в 1957 году стартовал первый
искусственный спутник. Но именно Юрий Гагарин показал, что мечты
о звездах когда-нибудь могут стать реальностью. Оказалось, что в
условиях невесомости могут жить не только бактерии, растения и мелкие
животные, но и человек. Мы поняли, что пространство между планетами
преодолимо. Человек побывал на Луне, готовится экспедиция на Марс.
Солнечная система насыщена аппаратами космических агентств. Человек
вблизи изучает Сатурн и Юпитер, Марс и пояс Койпера. Вокруг же нашей
планеты вращается уже несколько тысяч спутников. В их числе и метеорологические
приборы, и научные (в том числе и мощные орбитальные телескопы),
и коммерческие спутники связи. Это позволяет сегодня нам звонить
в любую точку планеты. Расстояния между городами словно уменьшилось,
доступными стали тысячи телевизионных каналов.
Люди с древних времен пытались воплотить в реальность сны и фантазии, чтобы упростить и разнообразить свой быт. Мы перечислим несколько изобретений 20 века, которые изменили привычный взгляд на жизнь.
1. Рентгеновские лучи
КВНовская шутка гласит, что рентген изобрел дьяк Иванов, говоривший жене: «Я тебя, стерва, насквозь вижу». На самом деле, электромагнитное излучение было открыто в конце XIX века немецким физиком Вильгельмом Рентгеном. Включив ток в катодной трубке, ученый заметил, что лежащий рядом бумажный экран, покрытый кристаллами платиноцианистого бария, издает зелёное свечение. По другой версии, жена принесла Рентгену ужин, и когда она ставила тарелку на стол, ученый обратил внимание, что её кости просвечивают сквозь кожу. Достоверно известно, что Вильгельм долгое время отказывался получать патент на изобретение, не считая свои исследования полноценным источником доходов. Рентгеновские лучи можно смело причислить к открытиям 20 века.
2. Самолет
С древних времен люди пытались создать летательный аппарат и подняться над землей. Но только в 1903-м году американским изобретателям братьям Райт удалось успешно испытать свой «Флайер - 1», оснащенный двигателем. Он находился в воздухе целых 59 секунд и пролетел над долиной Китти-Хоук 260 метров. Это событие считается моментом зарождения авиации. Сегодня без самолетов невозможно представить ни развитие бизнеса, ни отдых. «Стальные птицы» по-прежнему остаются самым быстрым видом транспорта.
3. Телевидение
Не так давно телевизор считался престижной вещью, подчеркивающей статус владельца. В разное время над его разработкой трудились многие умы. Еще в XIX веке португальский профессор Адриано Де Пайва и русский изобретатель Порфирий Бахметьев независимо друг от друга выдвинули идею первого устройства, способного передавать изображение по проводам. В 1907 году Макс Дикманн продемонстрировал первый телевизионный приемник с экраном размером 3х3. В том же году профессор Петербургского технологического института Борис Розинг доказал возможность применения катодно-лучевой трубки для преобразования электрического сигнала в видимое изображение. В 1908 году армянский физик Ованес Адамян получил патент на двуцветный аппарат для передачи сигналов. В конце 20-х годов 20-го века в Америке был разработан первый телевизор, собранный русским эмигрантом Владимиром Зворыкиным. Ему удалось разбить световой луч на синий, красный и зеленый цвета и получить цветное изображение. Свой образец он назвал «иконоскопом». Однако на Западе «отцом телевидения» считают шотландца Джона Лоджи Берда, который запатентовал устройство, создающее изображение из восьми линий.
4. Мобильный телефон
Первый телефон был продемонстрирован в конце XIX века, а первый мобильник появился в 70-х годах двадцатого столетия. Когда Мартин Купер - сотрудник компании Motorola из отдела по разработке портативных устройств показал коллегам килограммовую трубку, они не поверили в успех нового изобретения. Прогуливаясь по Манхеттену, он позвонил со своего «кирпича» Джоэлу Энгелу, начальнику отдела исследований компании-конкурента Bell Laboratories, и первым применил новые технологии на практике. За 15 лет до Купера советский ученый Леонид Куприянович тоже успешно проводил подобный эксперимент. Поэтому вопрос о том, кому принадлежит пальма первенства в сфере портативных устройств довольно спорный. Так или иначе, «мобильники» стали открытием 20 века, и уже прочно вошли в нашу жизнь.
5. Компьютер
Сегодня трудно представить себе жизнь без компьютера, ноутбука или планшета. А ведь еще недавно подобные устройства использовались исключительно в научных целях. В 1941-м году немец Конрад Цузе создал механическую вычислительную машину Z3, которая обладала всеми свойствами современного компьютера, но работала на основе телефонных реле. Через год американский физик Джон Атанасов и аспирант Клиффорд Берри начали разрабатывать первый электронный компьютер, но так и не завершили проект. В 1946-м эстафету продолжил Джон Мокли, и представил миру первый электронный компьютер ЭНИАК. Прошли десятилетия, прежде чем огромные машины, занимающие целые комнаты, превратились в компактные устройства. Первые персональные компьютеры появились только в конце 70-х годов прошлого столетия.
6. Интернет
Ругая любителей посидеть перед телевизором, мы забываем, что главная опасность - это Всемирная Паутина, Сеть, Матрица, вездесущий Интернет. Идея создать качественную и надежную связь, которую сложно прослушать, возникла в 50-е годы ХХ века. Во время Холодной войны Министерство обороны США использовало проект агентства ARPA для передачи данных на расстоянии без использования почты и телефона. Университеты Калифорнии, Санта-Барбары, Юты и Стэнфордский исследовательский центр разработали и воплотили в реальность сеть ARPAnet. В 1969-м году она связала компьютеры этих университетов, через 4 года присоединились и другие учреждения, а с изобретением E-mail количество желающих пообщаться в сети стало расти в геометрической прогрессии. В настоящее время в мире насчитывается уже 3 миллиарда пользователей интернета.
7. Видеомагнитофон
В 1944-м году русский инженер-связист Александр Михайлович Понятов основал в Америке компанию AMPEX, назвав её своими инициалами и добавив EX - сокращенное от «excellent» («превосходный»). Понятов занимался производством звукозаписывающей аппаратуры, но в начале 50-х сосредоточился на разработке видеозаписи. Он зафиксировал сигнал поперек ленты с помощью блока вращающихся головок, и 30 ноября 1956-го года в эфир вышли первые записанные новости CBS. А в 1960-м году его компания получила «Оскар» за выдающийся вклад в техническое оснащение индустрии кино и телевидения.
Больше 30 лет назад в СССР была популярна головоломка «Пентамино»: на клетчатом листе бумаги нужно было правильно сложить фигурные блоки из пяти квадратиков. С математической точки зрения такая головоломка считалась отличным тестом для компьютера. И научный сотрудник Вычислительного центра АН СССР Алексей Пажитнов написал программу для своей «Электроники 60». Из-за недостатка мощности пришлось убрать один кубик, и получилось «Тетрамино». Позже фигурки стали падать в «стакан». Так появился «Тетрис». Это была первая компьютерная игра из-за «Железного занавеса». И хотя с тех пор появилось много новых игрушек, «Тетрис» остается открытием 20 века и по-прежнему привлекает своей кажущейся простотой и реальной сложностью.
9. Электромобиль
В последней трети XIX века мир охватила настоящая «электрическая лихорадка». Многие изобретатели бились над созданием электромобиля. В маленьких городах пробег на одной зарядке в 60 км был вполне приемлем. К 1899 году инженер-энтузиаст Ипполит Романов создал несколько моделей электрических кэбов, а также электрический омнибус на 17 пассажиров. Им же была разработана схема городских маршрутов и получено разрешение на работу, правда, под личную ответственность. Тогда проект Ипполита Романова сочли коммерчески невыгодным. Однако его омнибус стал прародителем современного троллейбуса, появление которого несомненно относится к достижениям 20 века.
10. Парашют
Впервые идея создания парашюта пришла в голову Леонардо да Винчи. А спустя несколько веков, с появлением воздухоплавания, начались регулярные прыжки с воздушных шаров, к которым подвешивались полураскрытые парашюты. В 1912-м году американец Бэрри прыгнул с таким парашютом из самолета, и смог удачно приземлиться. А инженер Глеб Котельников сделал парашют из шелка и упаковал его в компактный ранец. Чтобы проверить, насколько быстро он раскроется, испытания проводились на движущемся автомобиле. Так был придуман тормозной парашют в качестве системы аварийного торможения. В преддверии Первой мировой войны ученый запатентовал свое изобретение во Франции, и оно стало достижением 20 века.
Прошлый век был полон судьбоносных открытий, и изобретения 20 века изменили жизнь многих поколений. Смотрите программу «Абсолютные гении» на телеканале Eureka HD, чтобы больше узнать о людях, перевернувших ход истории.
В декабре 1903 года был создан первый управляемый самолет братьями Райт под названием «Флайер-1». Это был не за историю, но главной его особенностью была развитая новая теория полета «на трех осях вращения». Именно эта теория позволила самолетостроение развиваться и дальше, акцентируя внимание ученых не на установке более мощных деталей, а на эффективности их применения. «Флайер-1» продержался в воздухе почти минуту, пролетев при этом 260 метров.Компьютер
Изобретение компьютера и первого полноценного языка программирования присваивается немецкому инженеру Конраду Цузе. Первая полнофункциональная вычислительная машина была представлена публике в 1941 году и имела название Z3. Нужно заметить, что Z3 обладала всеми свойствами, которые имеются у компьютеров на сегодня.После войны Z3, также как и предшествующие разработки, был уничтожен. Однако уцелел его последователь Z4, с которого и начались продажи компьютеров.
Интернет
Изначально интернет задумывался Министерством обороны США как надежный канал передачи информации на случай, если начнется война. Разработать первую сеть было поручено нескольким научным центрам, которые в итоге смогли создать первый сервер Arpanet. Со временем сервер стал расти, и к нему подключалось все больше научных работников для обмена информацией.Первое удаленное подключение (на расстоянии 640 км) удалось выполнить Чарли Клайну и Билли Дювалли. Произошло это в 1969 году – именно этот день считается днем рождения интернета. После этой операции сфера стала развиваться с огромной скоростью. В 1971 году была разработана программа по отправке электронной , а в 1973 году сеть стала международной.
Освоение космоса
Камнем в 20 веке в отношениях между США и Советским Союзом было развитие в освоении космоса. Первый искусственный спутник был запущен СССР 4 октября 1957 года.Первым ученым, который выдвинул идею о создании ракеты, путешествующей меж планетами, был К. Циолковский. К 1903 году он ее сумел спроектировать. Главное, что было в его разработке, это созданная им скорости летательного аппарата, которая применяется по сей день в ракетостроении.
Первым аппаратом, побывавшим в , стала ракета V-2, запущенная летом 1944 года. Именно это событие и заложило основу в дальнейшее ускорившиеся развитие, продемонстрировав большие возможности ракет.
Американский изобретатель кинофильма Томас Эдисон, который смог сделать эту форму развлечения технически реализуемой
Для конкурса, проспонсированного журналом Scientific American в 1913 году, участникам нужно было написать очерк о 10 величайших изобретениях «нашего времени» (с 1888 до 1913), при этом изобретения должны были быть патентоспособными и датироваться моментом их «промышленного внедрения».
По сути, в основе этого задания лежало историческое восприятие. Инновации кажутся нам более выдающимися, когда мы видим изменения, к которым они приводят. В 2016 году мы, возможно, не придаем заслугам Николы Теслы (Nicola Tesla) или Томаса Эдисона (Thomas Edison) большого значения, так как привыкли пользоваться электроэнергией во всех ее проявлениях, но в то же время нас впечатляют социальные изменения, которые повлекла за собой популяризация Интернета. 100 лет назад люди наверняка не поняли бы, о чем вообще идет речь.
Ниже приводятся выдержки из первого и второго призовых эссе наряду со статистическим подсчетом всех присланных записей. Первое место присудили Уильяму Ваймену (William I. Wyman), который работал в патентном ведомстве США в Вашингтоне, благодаря чему был прекрасно осведомлен о научно-техническом прогрессе.
Очерк Уильяма Ваймена
1. Электропечь 1889 года была «единственным средством, позволяющим производить карборунд» (самый твердый на тот момент искусственно созданный материал). Она также превратила алюминий из «просто ценного в очень полезный металл» (уменьшив его стоимость на 98%) и «радикально изменила металлургическую промышленность».
2. Паровая турбина, изобретенная Чарльзом Парсонсом (Charles Parsons), массовое производство которой началось в течение следующих 10 лет. Турбина существенно улучшила систему подачи питания на кораблях, а в дальнейшем использовалась для поддержания работы генераторов, производящих электричество.
Турбина, изобретенная Чарльзом Парсонсом, питала корабли. При должном количестве они приводили в движение генераторы и производили энергию
3. Бензиномоторный автомобиль. В XIX веке многие изобретатели работали над созданием «самоходного» автомобиля. Ваймен в своем очерке упомянул двигатель Готлиба Даймлера (Gottleib Daimler) 1889 года: «Столетнее настойчивое, но безуспешное стремление создать практически самоходную машину доказывает, что любое изобретение, впервые вписавшееся в заявленные требования, становится успешным незамедлительно. Такой успех пришел к двигателю Даймлера».
4. Кинофильмы. Развлечения всегда будут для иметь огромное значение, и «движущаяся картинка изменила времяпровождение многих людей». Техническим первопроходцем, которого Ваймен процитировал, был Томас Эдисон.
5. Самолет. За «осуществление многовековой мечты» Ваймен удостоил почета изобретение братьев Райт, но при этом сделал акцент на его применении в военных целях и усомнился в общей полезности летающей техники: «В коммерческом плане самолет является наименее выгодным изобретением среди всех рассматриваемых».
Орвилл Райт проводит показательный полет в Форт Мер в 1908 году и выполняет требования американской армии
Уилбур Райт
6. Беспроводная телеграфия. Для передачи информации между людьми на протяжении столетий, возможно, даже тысячелетий использовались различные системы. В США телеграфные сигналы стали гораздо более быстрыми благодаря Сэмюэлю Морзе (Samuel Morse) и Альфреду Вейлу (Alfred Vail). Беспроводная телеграфия, изобретенная Гульельмо Маркони (Guglielmo Marconi), позже эволюционировала в радио и тем самым освободила информацию от кабелей.
7. Цианистый процесс. Звучит токсично, не так ли? Данный процесс появился в этом списке только по одной причине: его проводили для извлечения золота из руды. «Золото — это источник жизненной силы торговли», в 1913 году на нем основывались международные торговые отношения и национальные валюты.
8. Асинхронный двигатель Николы Теслы. «Это эпохальное изобретение во многом ответственно за повсеместное использование электричества в современной промышленности», — пишет Ваймен. До того, как в жилых домах появилось электричество, машина переменного тока, сконструированная Теслой, вырабатывала 90% электроэнергии, потребляемой на производствах.
9. Линотип. Эта машина позволила издателям — преимущественно газетным — составлять текст и отливать его намного быстрее и дешевле. Данная технология была такой же передовой, каким в свое время считался и печатный станок по отношению к предшествующим ему рукописным свиткам. Не исключено, что скоро мы перестанем использовать бумагу для записей и чтения, и история печати будет забыта.
10. Электросварочный процесс от Элиу Томсона (Elihu Thomson). В эпоху индустриализации электрическая сварка позволила ускорить темпы производства и создать лучшие, более сложные машины для производственного процесса.
Электрическая сварка, созданная Элиу Томсоном, существенно снизила стоимость производства сложной сварной техники
Очерк Джорджа Доу
Второй лучший очерк, написанный Джорджем Доу (George M. Dowe), также из Вашингтона, оказался более философским. Он разделил все изобретения на три вспомогательных сектора: производство, транспорт и связь:
1. Электрическая фиксация атмосферного азота. По мере истощения природных источников удобрения в 19 веке искусственные подкормки обеспечили дальнейшее расширение сельского хозяйства.
2. Сохранение сахаросодержащих растений. Джоржу МакМаллину (George W. McMullen) из Чикаго приписывается открытие способа сушки сахарного тростника и сахарной свеклы для транспортировки. Производство сахара стало более эффективным и совсем скоро его поставки существенно повысились.
3. Быстрорежущие стальные сплавы. При добавлении вольфрама к стали, «инструменты, изготовленные таким образом, могли резать с огромной скоростью без ущерба для закалки или режущей кромки». Прирост эффективности режущих станков произвел «не что иное, как революцию»
4. Лампа с вольфрамовой нитью накала. Еще одно достижение химии: после того, как вольфрам заменил углерод в нити накаливания, лампочка считается «усовершенствованной». По состоянию на 2016 год, от них постепенно отказываются во всем мире в пользу компактных люминесцентных ламп, которые являются в 4 раза эффективнее.
5. Самолет. Хотя в 1913 году он еще не так широко использовался для транспортировки, «Сэмюэль Лангли и братья Райт должны быть удостоены главных наград за их вклад в развитие механического полета».
6. Паровая турбина. Как и в предыдущем списке, турбина заслуживает похвалы не только за «использование пара в качестве первичной движущей силы», но и за ее применение в «выработке электроэнергии».
7. Двигатель внутреннего сгорания. С точки зрения транспортировки, Доу больше всего отмечает заслуги «Деймлера, Форда и Дюри.» Готлиб Даймлер является общеизвестным пионером моторных транспортных средств. Генри Форд (Henry Ford) начал производство Модели Т в 1908 году, которая оставалась весьма популярной до 1913 года. Чарльз Дюри (Charles Duryea) создал одно из самых ранних коммерчески успешных бензиновых транспортных средств после 1896 года.
8. Пневматическая шина, которая изначально была придумана Робертом Уильямом Томсоном, инженером железнодорожного транспорта. «То, что колея сделала для локомотива, пневматическая шина сделала для транспортных средств, не привязанных к железным путям». Однако в очерке признательность высказывается Джону Данлопу (John Dunlop) и Уильяму Бартлетту (William C. Bartlet), каждый из который внес серьезный вклад в развитие автомобильных и велосипедных шин.
9. Беспроводная связь. Доу похвалил Маркони за то, что он сделал беспроводную связь «коммерчески целесообразной». Автор очерка также оставил комментарий, который можно отнести и к развитию всемирной паутины, утверждающий, что беспроводная связь была «разработана, прежде всего, для удовлетворения потребностей торговли, но попутно она поспособствовала и социальному взаимодействию».
10. Наборные машины. Гигантский ротационный пресс мог штамповать огромные объемы печатного материала. Слабым звеном в производственной цепочке была комплектация печатных пластин. Линотип и монотип помогли избавиться от этого недостатка.
Все присланные очерки были собраны и проанализированы, чтобы составить список из изобретений, которые воспринимались как наиболее значимые. Беспроводной телеграф был практически в каждом тексте. «Самолет» занял второе место, хотя его считали важным только из-за потенциала летательной техники. Вот остальные результаты:
