Заканчивается очередной год, и пришло время в очередной раз присесть, сложить руки, глубоко вздохнуть и посмотреть на некоторые из заголовков научных статей, на которые мы, возможно, ранее не обращали внимания. Ученые постоянно создают какие-то новые разработки в различных областях, таких как нанотехнологии, генная терапия или квантовая физика, и это всегда открывает новые горизонты.

Заголовки научных статей все больше напоминают названия рассказов из научно-фантастических журналов. Учитывая то, что нам принес 2017 год, остается только с нетерпением дожидаться, что принесет новый, 2018-й.

Спонсор поста: http://www.esmedia.ru/plazma.php : Аренда плазменных панелей. Недорого.
Источник: muz4in.net

Ученые создали темпоральные кристаллы, для которых не действуют законы симметрии времени

Согласно первому закону термодинамики, создание вечного двигателя, который будет работать без дополнительного источника энергии, невозможно. Однако в начале этого года физикам удалось создать конструкции, называемые темпоральными кристаллами, которые ставят этот тезис под сомнение.

Темпоральные кристаллы выступают в качестве первых реальных примеров нового состояния материи, называемого «неравновесным», в котором атомы имеют переменную температуру и никогда не находятся в тепловом равновесии друг с другом. Темпоральные кристаллы имеют атомную структуру, которая повторяется не только в пространстве, но и во времени, что позволяет им поддерживать постоянные колебания без получения энергии. Это происходит даже в стационарном состоянии, которое является самым низшим энергетическим состоянием, когда движение теоретически невозможно, поскольку оно требует затрат энергии.

Так что же, кристаллы времени нарушают законы физики? Строго говоря, нет. Закон сохранения энергии работает только в системах с симметрией во времени, которая подразумевает, что законы физики одинаковы везде и всегда. Однако темпоральные кристаллы нарушают законы симметрии времени и пространства. И не только они. Магниты тоже иногда считаются природными асимметричными объектами, потому что у них есть северный и южный полюса.

Еще одна причина, по которой темпоральные кристаллы не нарушают законов термодинамики, заключается в том, что они не полностью изолированы. Иногда их нужно «подталкивать» - то есть давать внешний импульс, после получения которого они уже начнут менять свои состояния снова и снова. Возможно, что в будущем эти кристаллы найдут широкое применение в области передачи и хранения информации в квантовых системах. Они могут сыграть решающую роль в квантовых вычислениях.

«Живые» крылья стрекозы

В энциклопедии Merriam-Webster говорится, что крыло - это подвижный придаток из перьев или мембраны, используемый птицами, насекомыми и летучими мышами для полета. Оно не должно быть живым, но энтомологи из Кильского университета в Германии сделали несколько потрясающих открытий, которые говорят об обратном - по крайней мере относительно некоторых стрекоз.

Насекомые дышат с помощью трахейной системы. Воздух проникает в организм через отверстия, называемые дыхальцами. Затем он проходит через сложную сеть трахей, которые доставляют воздух ко всем клеткам тела. Однако сами крылья состоят почти полностью из мертвой ткани, которая высыхает и становится полупрозрачной либо покрывается цветными узорами. Области мертвой ткани пронизывают прожилки, и это единственные компоненты крыла, являющиеся частью дыхательной системы.

Однако когда энтомолог Рейнер Гильермо Феррейра посмотрел на крыло самца стрекозы Zenithoptera через электронный микроскоп, он увидел крошечные ветвистые трахейные трубки. Это был первый случай, когда нечто подобное было замечено в крыле насекомого. Для определения того, является ли эта физиологическая особенность свойственной только этому виду или, возможно, встречается и у других стрекоз или даже у других насекомых, потребуется много исследований. Возможно даже, что это единичная мутация. Наличие обильных запасов кислорода может объяснить яркие сложные синие узоры, свойственные крыльям стрекозы Zenithoptera, которые не содержат синего пигмента.

Древний клещ с кровью динозавра внутри

Конечно, это заставило людей сразу подумать о сценарии из «Парка юрского периода» и о возможности использования крови, чтобы воссоздать динозавров. К сожалению, в ближайшее время этого не случится, потому что извлечь образцы ДНК из найденных кусочков янтаря невозможно. Дискуссии о том, как долго может продержаться молекула ДНК, все еще не окончены, но даже по самым оптимистичным оценкам и в самых оптимальных условиях срок их жизни не более нескольких миллионов лет.

Но, хотя клещ, названный Deinocrotondraculi («Ужасный Дракула»), и не помог восстановить динозавров, он все равно остается крайне необычной находкой. Теперь мы знаем не только то, что у пернатых динозавров водились древние клещи, но и то, что они заражали даже гнезда динозавров.

Модификация генов взрослого человека

На сегодняшний день вершиной генной терапии являются «короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами», или CRISPR (от английского clustered regularly interspaced short palindromic repeats). Семейство последовательностей ДНК, которые в настоящее время составляют основу технологии CRISPR-Cas9, теоретически может навсегда изменить ДНК человека.

В 2017 году генная инженерия сделала решительный рывок вперед - после того как команда из Протеомического исследовательского центра в Пекине объявила, что успешно использовала CRISPR-Cas9 для устранения болезнетворных мутаций жизнеспособных человеческих эмбрионов. Другая команда, из лондонского Института Фрэнсиса Крика, прошла противоположный путь и впервые использовала эту технологию для преднамеренного создания мутаций в человеческих эмбрионах. В частности, они «отключили» ген, способствующий развитию эмбрионов в бластоцисты.

Исследования показали, что технология CRISPR-Cas9 работает - и довольно успешно. Однако это вызвало активные этические дебаты о том, насколько далеко можно заходить в использовании этой технологии. Теоретически это может привести к «дизайнерским детям», которые могут обладать интеллектуальными, спортивными и физическими характеристиками в соответствии с характеристиками, заданными родителями.

Отбросив этику в сторону, в ноябре этого года исследования зашли еще дальше, когда CRISPR-Cas9 впервые испытали на взрослом человеке. 44-летний Брэд Мадду из Калифорнии страдает синдромом Хантера, неизлечимой болезнью, которая в конечном итоге может привести его к инвалидному креслу. Ему вводили миллиарды копий корректирующего гена. Пройдет несколько месяцев, прежде чем можно будет определить, оказалась ли процедура успешной.

Что было раньше - губка или гребневики?

Новый научный отчет, который был опубликован в 2017 году, должен раз и навсегда положить конец давней дискуссии о происхождении животных. Согласно исследованию, губки являются «сестрами» всех животных в мире. Это связано с тем, что губки были первой группой, которая отделилась в процессе эволюции от примитивного общего предка всех животных. Это произошло примерно 750 миллионов лет назад.

Ранее велись горячие дебаты, которые сводились к двум основным кандидатам: вышеупомянутым губкам и морским беспозвоночным под названием гребневики. В то время как губки - простейшие существа, которые сидят на дне океана и питаются, пропуская и отфильтровывая воду через свой организм, гребневики более сложные. Они напоминают медузу, способны двигаться в воде, могут создавать световые узоры и имеют простейшую нервную систему. Вопрос о том, кто из них был первым, - это вопрос о том, как выглядел наш общий предок. Это считается важнейшим моментом в отслеживании истории нашей эволюции.

Хотя результаты исследования смело провозглашают, что вопрос урегулирован, всего за несколько месяцев до этого было опубликовано другое исследование, в котором говорилось, что нашими эволюционными «сестрами» являются гребневики. Следовательно, еще слишком рано говорить о том, что последние результаты можно считать достаточно надежными, чтобы подавить любые сомнения.

Еноты прошли древний тест на интеллект

В шестом веке до нашей эры древнегреческий писатель Эзоп написал или же насобирал множество басен, которые в наше время известны как «Басни Эзопа». Среди них была басня под названием «Ворона и кувшин», в которой описывается, как хотевшая пить ворона бросала в кувшин камешки, чтобы поднять уровень воды и наконец напиться.

Несколько тысяч лет спустя ученые поняли, что эта басня описывает хороший способ тестирования интеллекта животных. Эксперименты показали, что подопытные животные понимали причину и следствие. Вороны, как и их сородичи, грачи и сойки, подтвердили истинность басни. Обезьяны также прошли этот тест, кроме того, в этом году к списку добавились и еноты.

Во время теста по басне Эзопа восемь енотов получили емкости с водой, на поверхности которой плавал зефир. Уровень воды был слишком низким, чтобы его достать. Двое из испытуемых успешно набросали в емкость камней, чтобы поднять уровень воды и получить желаемое.

Другие подопытные нашли свои собственные креативные решения, которых исследователи никак не ожидали. Один из енотов, вместо того, чтобы бросать в емкость камни, взобрался на емкость и начал раскачиваться на ней из стороны в сторону, пока не опрокинул. В другом тесте, с использованием вместо камней плавающих и тонущих шариков, эксперты надеялись, что еноты будут использовать тонущие шарики и отбрасывать плавающие. Вместо этого некоторые животные стали многократно окунать в воду плавающий шарик, пока поднявшаяся волна не прибила кусочки зефира к борту, что облегчило их извлечение.

Физики создали первый топологический лазер

Физики из Калифорнийского университета в Сан-Диего утверждают, что создали новый тип лазера - «топологический», луч которого может принимать любую сложную форму без рассеивания света. Устройство работает на основе концепции топологических изоляторов (материалов, которые внутри своего объема являются диэлектриками, но проводят ток по поверхности), которая получила Нобелевскую премию по физике в 2016 году.

Обычно в лазерах для усиления света используются кольцевые резонаторы. Они более эффективны, чем резонаторы с острыми углами. Однако на этот раз исследовательская группа создала топологическую полость с использованием фотонного кристалла в качестве зеркала. В частности, были использованы два фотонных кристалла с различными топологиями, один из которых являлся звездообразной ячейкой в квадратной решетке, а другой - треугольной решеткой с цилиндрическими воздушными отверстиями. Член команды Бубакар Канте сравнил их с бубликом и кренделем: хотя они оба - хлеб с отверстиями, различное количество отверстий делает их различными.

Как только кристаллы попадают в нужное место, луч принимает желаемую форму. Управляется эта система с помощью магнитного поля. Оно позволяет менять направление, в котором излучается свет, тем самым создавая световой поток. Непосредственное практическое применение этого способно увеличить скорость оптической связи. Однако в перспективе это рассматривается как шаг вперед в создании оптических компьютеров.

Ученые открыли экситониум

Физики всего мира с большим энтузиазмом отнеслись к открытию новой формы материи, названной экситониум. Эта форма представляет собой конденсат из квазичастиц, экситонов, которые являются связанным состоянием свободного электрона и электронной дырки, которая образовывается в результате того, что молекула потеряла электрон. Более того, физик-теоретик из Гарварда Берт Гальперин предсказал существование экситониума еще в 1960-х годах, и с тех пор ученые пытались доказать его правоту (или ошибку).

Подобно многим крупным научным открытиям, и в этом открытии была изрядная доля случайности. Команда исследователей из Университета штата Иллинойс, которая обнаружила экситониум, на самом деле осваивала новую технологию, называемую спектроскопией потерь энергии в электронном потоке (M-EELS), - созданную специально для идентификации экситонов. Однако открытие состоялось, когда исследователи проводили всего лишь калибровочные тесты. Один член команды вошел в комнату, пока все остальные смотрели на экраны. Они сказали, что зафиксировали «легкий плазмон», предшественник экситонной конденсации.

Руководитель исследования профессор Питер Аббамонт сравнил это открытие с бозоном Хиггса - оно не будет иметь непосредственного использования в реальной жизни, но показывает, что наше нынешнее понимание квантовой механики находится на правильном пути.

Ученые создали нанороботов, которые убивают рак

Исследователи из Университета Дарема утверждают, что создали нанороботов, которые способны выявить раковые клетки и убить их всего за 60 секунд. В ходе увенчавшегося успехом испытания, проведенного в университете, крошечным роботам потребовалось от одной до трех минут, чтобы проникнуть через наружную мембрану в раковую клетку простаты и немедленно уничтожить ее.

Нанороботы в 50 000 раз меньше диаметра человеческого волоса. Они активируются светом и вращаются со скоростью от двух до трех миллионов оборотов в секунду, чтобы получить возможность проникнуть через оболочку клетки. Когда они достигают своей цели, то могут либо уничтожить ее, либо внедрить в нее полезный терапевтический агент.

До сих пор нанороботы испытывались только на отдельных клетках, но обнадеживающие результаты побудили ученых перейти к опытам на микроорганизмах и мелких рыбешках. Дальнейшая цель - перейти к грызунам, а затем и к людям.

Межзвездный астероид может быть инопланетным космическим аппаратом

Прошла всего пара месяцев с тех пор, как астрономы радостно объявили об открытии первого межзвездного объекта, пролетающего через Солнечную систему, астероида под названием Оумуамуа. С тех пор они наблюдали много странных вещей, происходивших с этим небесным телом. Иногда оно вело себя так необычно, что ученые считают - объект может оказаться космическим кораблем инопланетян.

Прежде всего настораживает его форма. Оумуамуа имеет форму сигары с отношением длины к диаметру как десять к одному, чего ни разу не видели ни в одном из наблюдаемых астероидов. Сначала ученые подумали, что это комета, но затем поняли, что это не так, потому что объект не оставлял за собой хвоста по мере приближения к Солнцу. Более того, некоторые эксперты утверждают, что скорость вращения объекта должна была развалить любой нормальный астероид. Складывается впечатление, что он был специально создан для межзвездных путешествий.

Но если он создан искусственно, то что это может быть? Одни говорят, что это инопланетный зонд, другие считают, что это может быть космический корабль, двигатели которого пришли в неисправность, и теперь он плывет через космос. В любом случае участники таких программ, как SETI и BreakthroughListen, считают, что Оумуамуа требует дальнейшего исследования, поэтому нацеливают на него свои телескопы и прослушивают любые радиосигналы.

Пока гипотеза об инопланетянах никак не подтвердилась, первоначальные наблюдения SETI ни к чему не привели. Многие исследователи по-прежнему пессимистично оценивают шансы, что объект может быть создан инопланетянами, но в любом случае исследования будут продолжены.

Для того чтобы успешно создавать новые изобретения, или, по крайней мере, успевать следить за ними, просто необходимо знать, на чем стоит наша современность, то есть наука, технологии и инфраструктура. Вот те самые важнейшие изобретения и открытия, значимость которых невозможно переоценить.

Огонь

Точно не известно, когда именно люди стали использовать огонь, когда научились его хранить или добывать, но ученые предполагают, что все это произошло от 600 до 200 тысяч лет назад.

Язык

Первая устная речь с семантическими и фонетическими структурами появилась около десяти тысяч лет назад.

Торговля (бартер)

Первый случай бартерного обмена был отслежен в районе Папуа Новой Гвинеи около 19 тысяч лет назад. К третьему тысячелетию до н. э. в Азии и на Среднем Востоке появились торговые пути.

Агрикультура и фермерство

Около 17 тысяч лет назад люди впервые стали одомашнивать животных, а в десятом тысячелетии до н. э. начали выращивать растения, что привело к образованию постоянных поселений и прекращению кочевого образа жизни.

Корабль

Около четвертого тысячелетия до н. э. в древнем Египте стали использовать деревянные плоты и лодки, а в XII веке до н. э. финикийцы и греки начали строить корабли, которые позволили не только расширить мир того времени, но и развить торговлю, науку, географию и картографию.

Колесо

Колесо стало одним из простейших и важнейших изобретений в истории человечества. Пользоваться им начали около пяти тысяч лет назад.

Деньги

Новым шагом в развитии торговли стало применение денег. Впервые их стали использовать шумеры в третьем тысячелетии до н. э.

Железо

Металлургия начала свое развитие с использования меди, серебра и олова. За ними последовала бронза. В третьем тысячелетии до н. э. люди начали использовать более крепкое железо.

Письменная речь

Несмотря на то что устная речь существовала на протяжении тысячелетий, письмо появилось впервые у шумеров лишь пять тысяч лет назад.

Законодательство

В XVIII веке до н. э. Хаммурапи — шестой вавилонский царь, написал свой знаменитый кодекс, или собрание законов, по которым полагалось жить в обществе. Другими примерами древних законодательных текстов являются Книга Мертвых, Десять Заповедей и Книга Левит.

Алфавит

Первый алфавит, содержащий как гласные, так и согласные, появился у финикийцев в 1050 году до н. э.

Сталь

Стальные сплавы по праву считаются самыми крепкими. Впервые сталь начали использовать в Азии около четырех тысяч лет назад. Греки начали применять эти сплавы в VII веке до н. э., за 250 лет до Китая и Рима.

Гидроэнергия

Энергия текущей или падающей воды начала использоваться в районе Междуречья во II веке до н. э.

Бумага

Впервые бумагу начали использовать китайцы около 105 года н. э., она была тканевой. Бумага, производимая из дерева, появилась только в XVI веке.

Ручной набор с помощью подвижных литер

Несмотря на то что изобретение печатного станка принадлежит Гуттенбергу (1436 г.), технология, на которой он основан, происходит из Китая. Подвижные литеры изобрел Би Шен в 1040 году.

Микроскоп

В 1592 году оптические мастера из Голландии Захария и Ханс впервые увидели, что сквозь определенные линзы предметы можно разглядеть значительно ближе. Именно эти особенные линзы и попали в первый микроскоп.

Электричество

В 1600 году англичанин Уильям Гилберт впервые использовал термин «электричество». В 1752 году Бенджамин Франклин доказал, что молния и есть электричество.

Телескоп

В 1608 году Ханс Липперсгей создал собирающую линзу, которую вставил в подзорную трубу. Это и стало прототипом телескопа, который Галилео усовершенствовал через год.

Двигатель

Изобретение парового двигателя Томасом Ньюкоменом в 1712 году стало следующим гигантским шагом в развитии технологий. Двигатель внутреннего сгорания изобрел Этьен Ленуар в 1858 году.

Лампа накаливания

Превратить ночь в день помогла лампа накаливания, которую в 1800 году изобрел Хамфри Дэйви, а впоследствии усовершенствовал Томас Эдисон.

Телеграф

Первый простейший телеграф изобрел баварец Самуэль Земмеринг в 1809 году. Однако автором первой коммерчески успешной версии телеграфа считается Самуэль Морзе — создатель азбуки Морзе.

Электромагнит

Уильям Стерджен изобрел первый электромагнит в 1825 году. Его изобретение состояло из обычной железной подковы, вокруг которой был обмотан медный провод.

Нефть и газ

Это природное топливо было впервые обнаружено в 1859 году. Первая газовая скважина была открыта в Огайо, а первая нефтяная скважина — в Пенсильвании.

Телефон

Первый прибор, способный передавать различимые звуки, был изобретен в 1860 году немцем Филиппом Райзом. Спустя 16 лет Александр Белл запатентовал и продемонстрировал публике усовершенствованную модель.

Электронная лампа

Этот вакуумный электронный прибор основывается на том, что поток электричества не нуждается в проводе и может проходить как сквозь воздух, так и сквозь вакуум. Первый такой прибор создал Ли де Форест в 1893 году.

Полупроводники

Первые полупроводники были обнаружены в 1896 году. Сегодня основным полупроводником является кремний. В коммерческих целях его впервые стал использовать Джагадиш Чандра Бос.

Пенициллин

Все слышали о случайном открытии антибиотика пенициллина в 1928 году. Однако задолго до Флеминга эти свойства заметил французский студент-медик Эрнест Дюшен в 1896 году, однако его исследование осталось незамеченным.

Радио

Среди изобретателей радио гремят такие имена, как Генрих Герц (1888 год), Томас Эдисон (1885 год) и даже Никола Тесла, который запатентовал свое изобретение в 1897 году.

Электрон

Эту отрицательно заряженную элементарную частицу обнаружил Джозеф Томсон в 1897 году. Электрон является основным носителем электрического заряда.

Квантовая физика

Настоящим началом квантовой физики принято считать 1900 год и гипотезу Планка. На ее основе Эйнштейн построил свою теорию о частицах света, которые впоследствии окрестили фотонами.

Самолет

Знаменитое изобретение братьев Райт датируется 1903 годом. Первый удачный пилотируемый полет состоялся 17 декабря.

Телевидение

Телевидение основано на целом ряде изобретений и находок, однако первый полноценный телевизор был создан в 1926 году Джоном Лоуги Бэрдом.

Транзистор

Переключение и усиление электронного сигнала осуществляется с помощью транзистора — изобретения, которое создал Билл Шэнкли в 1947 году и которое позволило впервые задуматься о возможности создания Глобальной сети телекоммуникаций.

ДНК

Главный секрет жизни на земле открыла команда ученых из Кембриджского университета в 1953 году. Уотсон и Крик получили Нобелевскую премию за это открытие.

Интегральная схема

В 1959 году усилиями нескольких разработчиков, изобретателей и корпораций была создана первая интегральная схема — произвольное множество электронных компонентов, объединенных в один кристалл либо на одной схеме. Именно это изобретение позволило создать микрочипы и микропроцессоры.

Интернет

Прародителем интернета стал ARPANET, или проект DARPA, разработанный в 1969 году. Однако современные протоколы передачи данных и непосредственно интернет был создан в 1991 году британцем Тимом Бернерсом-Ли.

Микропроцессор

В 1971 году разработчик компании "Интел" создал инновационную интегральную схему, размер которой был в десятки раз меньше. Именно она и стала первым микропроцессором.

Мобильный телефон

В 1973 году "Моторола" выпустила на рынок первый переносной телефонный аппарат весом чуть больше килограмма. Его батарея заряжалась больше десяти часов, а время разговора не превышало 30 минут.

Смартфон

В январе 2007 года Apple впервые выпустила в продажу телефон, способный распознавать несколько точек касания. Система мультитач проложила путь для смартфонов, планшетов и гибридных компьютеров.

Квантовый компьютер

В 2011 году D-wave представила кардинально новое изобретение — квантовый компьютер — вычислительную машину, основанную на явлениях суперпозиции и запутанности, что делает ее в тысячи раз быстрее привычных механических компьютеров.

Международная группа физиков выяснила, почему бета-распады в атомных ядрах протекают медленнее, чем в свободных нейтронах. Над решением этой загадки ученые бились в течение 50 лет, сообщается в пресс-релизе на Phys.org.Исследователи изучили превращение изотопа олова-100 в индий-100. Эти два элемента имеют одинаковое..

2019-03-12 521 0 Научные открытия

Физики из США и Китая впервые рассчитали вклады в массу протона, связанные с различными эффектами. Для расчетов, выполненных в рамках решеточной КХД, ученые использовали суперкомпьютер «Титан» производительностью около 27 петафлопс. В результате исследователи получили, что кварковый конденсат обеспечивает около..

2019-02-26 574 0 Научные открытия

Физики из Германии предложили использовать электромагнитные волны с азимутальной поляризацией, чтобы преодолеть дифракционный предел и точно измерить положение наночастицы на стеклянной подложке. Наблюдая за рассеянием таких волн на сферической частице, ученым удалось зафиксировать смещение величиной всего..

2019-02-26 426 0 Научные открытия

Стелларатор Wendelstein 7-X доказал свою работоспособность в серии экспериментов, проведенных в 2016-2017 годах - дестабилизирующий плазму бустрэп-ток удалось уменьшить почти в четыре раза, а время удержания плазмы получилось довести до 160 миллисекунд. На данный момент это лучший результат среди стеллараторов. ..

2018-06-04 22440 0 Научные открытия

Физики Университета штата Мэриленд обнаружили экзотический сверхпроводник YPtBi, внутри которого электроны, взаимодействуя друг с другом, образуют квазичастицы с высоким спином. Об этом сообщается в журнале Science Advances.Ученые проанализировали электронную структуру материала, изготовленного из иттрия, платины..

2018-04-10 7361 0 Научные открытия

Физики из Стэнфордского университета и Национальной ускорительной лаборатории SLAC выяснили механизм работы аномального сверхпроводника титаната стронция, который способен проводить электричество без сопротивления несмотря на то, что не является металлом. Об этом сообщает издание Science Alert.Титанат стронция - это оксид, однако..

2018-03-27 5487 0 Научные открытия

Математики из Калифорнийского университета в Беркли нашли условие существования голых сингулярностей в черных дырах, в которых нарушаются законы физики. Этот вывод ставит под сомнение сильный принцип космической цензуры, когда голая сингулярность должна быть недостижима для любых..

2018-03-06 6277 0 Научные открытия

Неврологи из университетской клиники Шарите в Берлине раскрыли процессы, происходящие в мозгу человека в процессе умирания. Оказалось, что «мозговое цунами» - волна деполяризации нервных клеток, неконтролируемо распространяющаяся по коре больших полушарий и вызывающая гибель нейронов, - может быть заблокирована. ..

2018-03-06 6302 0 Научные открытия

Американские физики впервые экспериментально зарегистрировали связанные состояния из трех фотонов. Образование необычных для фотонов тримеров происходит при прохождении лазерного пучка через облако охлажденных атомов рубидия за счет формирования промежуточных поляритонных состояний, пишут ученые в Science. В отличие..

2018-02-18 4630 0 Научные открытия

Ученые Северо-Западного университета в США обнаружили, что у смертельно больных людей, страдающих от хореи Хантингтона, риск рака снижается на 80 процентов. Оказалось, что опухолевые клетки чувствительны к дефектной форме белка хантингтина, который также вызывает гибель нервных клеток. Об этом сообщается..

2018-02-14 5483 0 Научные открытия

Биологи МГУ открыли «молекулярный таймер» - особый механизм регуляции синтеза белка, который предотвращает образование аномальных молекул с помощью застревания рибосом. По мнению ученых, открытие поможет созданию терапевтических методов для борьбы с раковыми опухолями. Об этом сообщается в пресс-релизе, ..

2018-02-05 4953 0 Научные открытия

Ученые Витватерсрандского университета в Йоханнесбурге расшифровали геном одной из простейших многоклеточных форм жизни - зеленой водоросли Tetrabaena socialis, состоящей из четырех клеток. Это позволило определить генетические механизмы, которые способствовали возникновению многоклеточности. Статья биологов опубликована в журнале..

2018-02-05 4297 0 Научные открытия

Гипотетические магнитные монополи могут рождаться в столкновениях тяжелых ионов или в сильных магнитных полях нейтронных звезд. Физики из Имперского колледжа Лондона теоретически рассмотрели эти процессы и рассчитали нижнюю границу для возможной массы монополей - она оказалась чуть меньше массы..

2017-12-14 3833 0 Научные открытия

Физики разработали оболочку, которая за счет магнитогидродинамических эффектов позволяет полностью подавлять все возмущения потока воды вокруг движущихся объектов. В работе, опубликованной в Physical Review E, ученые также предложили способ создания такого устройства, которое может оказаться..

2017-12-12 3698 0 Научные открытия

Физики впервые экспериментально измерили силу притяжения, которая действует на отдельные атомы цезия со стороны черного тела. Эта сила оказалась в несколько раз больше гравитационной силы и силы давления электромагнитного излучения, пишут авторы работы, опубликованной в Nature Physics. Эффект..

2017-12-11 3412 0 Научные открытия

Международная группа исследователей доказала существование новой формы материи - экситония. Он является конденсатом экситонов - связанных друг с другом электронов и «дырок». Впервые это состояние вещества было предсказано почти 50 лет назад. Статья ученых опубликована в журнале Science. Об этом..

2017-12-11 4204 0 Научные открытия

Международной группе физиков удалось обратить ход времени для пары взаимосвязанных частиц. Исследователи доказали, что для квантово взаимосвязанных кубитов (квантовых битов) спонтанно нарушается второй закон термодинамики, согласно которому в изолированных системах все процессы идут только в направлении увеличения..

2017-12-05 3125 0 Научные открытия

Расширенный вариант главной физической теории - Стандартной модели - предсказывает, что заряженные частицы могут поляризовать вакуум и излучать фотоны. Бразильский физик-теоретик исследовал этот эффект, известный как вакуумное черенковское излучение, и установил с его помощью ограничения на некоторые параметры..

2017-11-30 2942 0 Научные открытия

Профессор Нижегородского государственного университета имени Николая Лобачевского доктор физико-математических наук Ярослав Сергеев в интервью ТАСС заявил о решении двух проблем Гильберта. Исследования опубликованы в журнале Европейского математического общества EMS Surveys in Mathematical Sciences.Первая проблема, о решении..

2017-11-28 3623 0 Научные открытия

Испанские ученые впервые передали с помощью фотонов квантовые состояния между облаком холодных атомов рубидия-87 и кристаллом Pr3+:Y2SiO5. Статья опубликована в Nature.Чтобы построить квантовую сеть, необходимо не только сохранять квантовые состояния в течение долгого времени, но и передавать..

В статье поговорим о великих открытиях 20 века. Неудивительно, что с древних времен люди пытались воплотить в реальность свои самые смелые мечты. На рубеже прошлого века были изобретены невероятные вещи, которые перевернули жизнь всего мира.

Рентгеновские лучи

Список великих открытий 20 века начнём с рассмотрения электромагнитного излучения, которое на самом деле открыли в конце XIX века. Автором изобретения стал немецкий физик Вильгельм Рентген. Ученый заметил, что при включении тока в катодной трубке, покрытой кристаллами бария, начинает появляться небольшое свечение. Есть и другая версия, согласно которой жена приносила мужу ужин, и он заметил, что видит её кости, просвечивающиеся сквозь кожу. Это всё версии, но есть и факты. Например, Вильгельм Рентген отказывался получить патент за свое изобретение, так как считал, что эта деятельность не может приносить реальный доход. Таким образом, мы причисляем рентгеновские лучи к великим открытиям 20 века, которые оказали влияние на развитие научно-технического потенциала.

Телевидение

Совсем недавно телевизор был вещью, свидетельствующей о состоятельности своего хозяина, однако в современном мире телевидение отошло на второй план. При этом сама идея изобретения зародилась еще в 19 веке одновременно у русского изобретателя Порфирия Гусева и профессора из Португалии Адриано де Пайва. Они первые сказали о том, что скоро будет изобретено устройство, позволяющее передавать изображение при помощи провода. Первый приемник, размер экрана которого был всего лишь 3 на 3 см, продемонстрировал миру Макс Дикманн. При этом Борис Розинг доказал, что можно применять катодно-лучевую трубку для того, чтобы была возможность преобразовывать электрический сигнал в изображение. В 1908 году физик Ованес Адамян из Армении запатентовал аппарат для передачи сигналов, состоящий из двух цветов. Считается, что первый телевизор был разработан в начале XX веке в Америке. Собрал его русский эмигрант Владимир Зворыкин. Именно он разбил световой луч на зелёный, красный и синий, таким образом получив цветное изображение. Такое изобретение он назвал иконоскопом. На западе изобретателем телевидения считают Джона Берда, который первым запатентовал устройство, создающее картинку из 8 линий.

Мобильные телефоны

Первый мобильный телефон появился в 70-х годах прошлого столетия. Однажды сотрудник известной компании Motorola, которая занималась разработкой портативных устройств, Мартин Купер, показал своим друзьям огромную трубку. Тогда они не поверили, что нечто подобное можно было изобрести. Позже, гуляя по Манхэттену, Мартин позвонил начальнику из компании конкурента. Таким образом, он впервые на практике показал действенность своей огромной телефонной трубки. Советский учёный Леонид Куприянович ещё за 15 лет до этого проводил похожие эксперименты. Именно поэтому определенно говорить о том, кто на самом деле является открывателем портативных устройств, довольно трудно. В любом случае мобильные телефоны - это достойное открытие 20 века, без которого представить современную жизнь просто невозможно.

Компьютер

Одно из самых великих научных открытий XX века - это изобретение компьютера. Согласитесь, что сегодня без этого устройства невозможно ни работать, ни отдыхать. Еще несколько лет назад компьютеры использовались только в специальных лабораториях и организациях, но уже сегодня это обычная вещь в каждой семье. Как же была изобретена эта супермашина?

Немец Конрад Цузе в 1941 году создал вычислительную машину, которая, по сути, могла производить те же операции, что и современный компьютер. Отличие было в том, что машина работала при помощи телефонных реле. Спустя год физик из Америки Джон Атанасов и его аспирант Клиффорд Берри совместно разработали электронный компьютер. Однако этот проект не был завершён, поэтому нельзя говорить о том, что они являются реальными создателями такого устройства. В 1946 году Джон Мокли продемонстрировал, по его заявлению, первый электронный компьютер ЭНИАК. Прошло еще много времени, и огромные коробки заменили маленькие и тонкие устройства. Кстати, персональные компьютеры появились только в конце прошлого века.

Интернет

Великое технологическое открытие 20 века - это интернет. Согласитесь, что без него даже самый мощный компьютер не так уж и полезен, особенно в современном мире. Многие люди не любят смотреть телевизор, но они забывают о том, что власть над человеческим сознанием давно захватил интернет. У кого же возникла идея такой глобальной международной сети? Она появилась в группе ученых в 50-х годах прошлого века. Они хотели создать качественную сеть, которую было бы сложно взломать или прослушать. Причиной возникновения такой мысли послужила Холодная война.

Власти США во время Холодной войны использовали определенное устройство, которое позволяло передавать данные на расстоянии, не прибегая к помощи почты или телефона. Это устройство называлось APRA. Позже ученые исследовательских центров разных штатов занялись созданием сети APRANET. Уже в 1969 году благодаря этому изобретению получилось связать все компьютеры университетов, представленных данной группой ученых. Спустя 4 года к этой сети присоединились другие исследовательские центры. После того как появился e-mail, количество людей, желающих проникнуть во Всемирную паутину начало быстро расти в геометрической прогрессии. Что касается современного состояния, то на данный момент более 3 млрд человек пользуются интернетом каждый день.

Парашют

Несмотря на то что идея парашюта пришла в голову Леонардо да Винчи, всё же это изобретение в современном виде относят к великим открытиям 20 века. С появлением воздухоплавания начались регулярные прыжки с больших воздушных шаров, к которым крепили полураскрытые парашюты. Уже в 1912 году один американец решил прыгнуть с таким устройством из самолёта. Он удачно приземлился на землю и стал самым смелым жителем Америки. Позже инженер Глеб Котельников изобрел парашют исключительно из шелка. Также он сумел упаковать его в небольшой ранец. Проверка изобретения происходила на движущемся автомобиле. Таким образом придумали тормозной парашют, который бы позволял задействовать систему аварийного торможения. Так, перед началом Первой мировой войны ученый получил патент на свое изобретение во Франции, и таким образом стал первооткрывателем парашюта в 20 веке.

Физики

Теперь поговорим о великих физиках 20 века и их открытиях. Всем известно, что физика является основой, без которой представить комплексное развитие какой-либо другой науки в принципе невозможно.

Отметим квантовую теорию Планка. В 1900 году немецкий профессор Макс Планк стал открывателем формулы, которая описывала распределение энергии в спектре черного тела. Заметим, что до этого считалось, что энергия всегда распределяется равномерно, но изобретатель доказал, что распределение происходит пропорционально благодаря квантам. Ученый составил доклад, которому на то время никто не поверил. Однако уже через 5 лет благодаря выводам Планка великий ученый Эйнштейн смог создать квантовую теорию фотоэффекта. Благодаря квантовой теории Нильс Бор сумел построить модель атома. Таким образом, Планк создал мощную базу для дальнейших открытий.

Нельзя забывать о самом великом открытии 20 века - открытии теории относительности Альберта Эйнштейна. Ученому удалось доказать, что гравитация представляет собой следствие искривления четырехмерного пространства, а именно времени. Также он объяснил эффект замедления времени. Благодаря открытиям Эйнштейна удалось рассчитать многие астрофизические величины и расстояния.

К величайшим открытиям 19-20 века можно отнести изобретение транзистора. Первое рабочее устройство было создано в 1947 году исследователями из Америки. Учёные экспериментально подтвердили верность своих идей. В 1956 году они уже получили Нобелевскую премию за открытия. Благодаря им в электронике началась новая эра.

Медицина

Рассмотрение великих открытий в медицине 20-21 века начнём с изобретения пенициллина Александром Флемингом. Известно, что это ценное вещество было обнаружено в результате небрежности. Благодаря открытию Флеминга люди перестали бояться опаснейших болезней. В этом же столетии была открыта структура ДНК. Её открывателями считаются Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон, которые при помощи картона и металла создали первую модель молекулы ДНК. Невероятную шумиху подняла информация о том, что у всех живых организмов принцип строения ДНК одинаков. За это революционное открытие ученые были награждены Нобелевской премией.

Великие открытия 20-21 века продолжаются нахождением возможности пересаживать органы. Такие действия довольно долго воспринимались как нечто нереальное, но уже в прошлом веке ученые поняли, что добиться безопасной качественной пересадки можно. Официальное открытие этого факта состоялось в 1954 году. Тогда врач из Америки Джозеф Мюррей пересадил почку одному из своих пациентов от брата-близнеца. Таким образом он показал, что можно пересадить человеку чужой орган, и он будет еще долго жить.

В 1990 году врач был награжден Нобелевской премией. Однако еще длительное время специалисты пересаживали всё, кроме сердца. Наконец, в 1967 году мужчине в пожилом возрасте пересадили сердце молодой женщины. Тогда пациенту удалось прожить всего 18 дней, но уже сегодня люди с донорскими органами и сердцами живут многие годы.

УЗИ

Также к важным изобретениям прошлого века в области медицины стоит отнести УЗИ, без которого лечение представить очень трудно. В современном мире сложно найти человека, который бы не проходил ультразвуковое сканирование. Изобретение датируют 1955 годом. Невероятнейшим открытием прошлого века считают оплодотворение в пробирке. Британским ученым удалось в лабораторных условиях оплодотворить яйцеклетку, а после поместить ее в матку женщины. В итоге на свет появилась всемирно известная "девочка из пробирки" Луиза Браун.

Великие географические открытия 20 века

В прошлом веке была подробно исследована Антарктида. Благодаря этому ученые получили точнейшие данные о климатических условиях и фауне Антарктики. Российский академик Константин Марков создал первый в мире атлас Антарктиды. Великие открытия начала 20 века в области географии продолжим экспедицией, которая отправилась в Тихий океан. Советскими исследователями была измерена глубочайшая океаническая впадина, которая получила название Марианской.

Морской атлас

Позже был создан морской атлас, который позволял изучать направление течения, ветра, определять глубину и распределение температуры. Одним из самых громких открытий прошлого века стало обнаружение озера Восток под огромным слоем льда в Антарктиде.

Как мы уже знаем, прошлый век был очень насыщен различного рода открытиями. Можно сказать, что произошел настоящий прорыв практически во всех сферах. Потенциальные возможности ученых со всего мира достигли своего максимума, благодаря чему в настоящее время мир развивается семимильными шагами. Многие открытия стали поворотным моментом в истории всего человечества, особенно это касается исследований в области медицины.

19-й век заложил основы для развития науки 20-го столетия и создал предпосылки для многих будущих изобретений и технологических нововведений, которыми мы пользуемся в настоящее время. Научные открытия 19 века были сделаны во многих областях и оказали большое влияние на дальнейшее развитие. Технический прогресс неудержимо продвигался. Кому же мы благодарны за те комфортные условия, в которых сейчас живет современное человечество?

Научные открытия 19 века: Физика и электротехника

Ключевой особенностью в развитии науки этого периода времени является широкое применение электричества во всех отраслях производства. И люди уже не могли отказаться от использования электричества, ощутив его существенные преимущества. Много научных открытий 19 века было совершено в этой области физики. В то время ученые начали плотно изучать электромагнитные волны и их влияние на различные материалы. Началось внедрение электричества в медицину.

В 19-м веке в сфере электротехники работали такие известные ученые, как француз Андре-Мари Ампер, два англичанина Майкл Фарадей и Джеймс Кларк Максвелл, американцы Джозеф Генри и Томас Эдисон.

В 1831 году Майкл Фарадей заметил, что если медная проволока движется в магнитном поле, пересекая силовые линии, то в ней возникает электрический ток. Так появилось понятие электромагнитной индукции. Это открытие создало почву для изобретения электродвигателей.

В 1865 году Джеймс Кларк Максвелл разработал электромагнитную теорию света. Он предположил существование электромагнитных волн, посредством которых передается электрическая энергия в пространстве. В 1883 году Генрих Герц доказал существование этих волн. Он также определил, что скорость их распространения - 300 тыс. км/сек. На основе этого открытия Гульельмо Маркони и А. С. Попов создали беспроводный телеграф - радио. Это изобретение стало основой для современных технологий беспроводной передачи информации, радио и телевидения, в том числе всех видов мобильной связи, в основе работы которых лежит принцип передачи данных посредствам электромагнитных волн.

Химия

В области химии в 19 веке самым значительным было открытие Д.И. Менделеевым Периодического закона. На основе этого открытия была разработана таблица химических элементов, которую Менделеев увидел во сне. В соответствии с этой таблицей он предположил, что существуют еще неизвестные тогда химические элементы. Предсказанные химические элементы скандий, галлий и германий впоследствии были открыты в период с 1875 по 1886 гг.

Астрономия

ХІХ ст. было веком становления и стремительного развития еще одной области науки - астрофизики. Астрофизика - это раздел астрономии, который изучает свойства небесных тел. Этот термин появился в середине 60-х годов 19-го века. У истоков ее стоял немецкий профессор Лейпцигского университета астроном Иоганн Карл Фридрих Цёлльнер. Главные методы исследования, используемые в астрофизике - это фотометрия, фотография и спектральный анализ. Одним из изобретателей спектрального анализа является Кирхгоф. Он проводил первые исследования спектра Солнца. В результате этих исследований в 1859 г. ему удалось получить рисунок солнечного спектра и более точно определить химический состав Солнца.

Медицина и Биология

С приходом 19 века наука начинает развиваться с невиданной доселе скоростью. Научных открытий совершается столько, что трудно детально их отследить. Медицина и биология в этом не отстают. Самый значительный вклад в этой области сделали немецкий микробиолог Роберт Кох, французы медик Клод Берна́р и химик-микробиолог Луи Пастер.

Бернар заложил основы эндокринологии - науки о функциях и строении желез внутренней секреции. Луи Пастер стал одним из основоположников иммунологии и микробиологии. В честь этого ученого названа технология пастеризации - это способ термической обработки в основном жидких продуктов. Эта технология применяется для уничтожения вегетативных форм микроорганизмов для увеличения срока хранения пищевых продуктов, например пива и молока.

Роберт Кох открыл возбудителя туберкулёза, бациллу сибирской язвы и холерный вибрион. За открытие туберкулезной палочки он был награжден Нобелевской премией.

Полезная статейка:

Компьютеры

Хотя считается, что первый компьютер появился в 20 веке, но уже в XIX веке были построены первые прообразы современных станков с числовым программным управлением. Жозеф Мари Жаккар, французский изобретатель, в 1804 году придумал способ программирования работы ткацкого станка. Суть изобретения состояла в том, что нитью можно было управлять, используя перфокарты с отверстиями в определенных местах, в которых предполагалось нанести нить на ткань.

Машиностроение и промышленность

Уже в начале 19-го века начался постепенный переворот в машиностроении. Оливер Эванс был одним из первых, кто в 1804 году в Филадельфии (США) продемонстрировал автомобиль с паровым двигателем.

В конце 18-го столетия появились и первые токарные станки. Их разрабатывал английский механик Генри Модсли.

С помощью таких станков удалось заменить ручной труд, когда было необходимо производить обработку металла с большой точностью.

В 19 веке был открыт принцип работы теплового двигателя и изобретен двигатель внутреннего сгорания, что послужило толчком к развитию более скоростных средств передвижения: паровозов, пароходов и самоходных машин, которые мы сейчас называем автомобилями.

Также начали развиваться железные дороги. В 1825 году в Англии Георг Стефенсон простроил первую железную дорогу. Она обеспечивала железнодорожную связь городов Стоктон и Дарлингтон. В 1829 проложили ветку, которая связала Ливерпуль и Манчестер. Если в 1840 году общая протяженность железных дорог составляла 7700 км, то к концу 19-го века это уже было 1 080 000 км.

19-й век - это век промышленной революции, век электричества, век железных дорог. Он оказал существенное влияние на культуру и мировоззрение человечества, в корне изменил систему ценностей человека. Появление первых электродвигателей, изобретение телефона и телеграфа, радио и нагревательных приборов, а также лампы накаливания - все эти научные открытия 19 века перевернули жизнь людей того времени.