Die wichtigsten wissenschaftlichen Entdeckungen

XX Jahrhundert kann als ein Jahrhundert der Revolution betrachtet werden. Und nicht nur politisch, sondern auch wissenschaftlich. Viele glaubten, dass von den Wissenschaftlern im Allgemeinen kein Gebrauch ist. Sitzen, sagen sie, in ihren Kabinetten und Laboratorien seit Jahren und alle ohne Erfolg. Was ist der Sinn, Geld für die Forschung auszugeben? Aber Wissenschaftler durch eine Reihe von bedeutenden Entdeckungen überzeugten die ganze Welt, dass dies nicht so ist. Zur gleichen Zeit im XX Jahrhundert wurden erhebliche Entdeckungen extrem oft gemacht, was unser Leben radikal verändert hat. Dies machte es möglich, heute eine Zukunft zu schaffen, die die Science-Fiction-Schriftsteller noch nie geträumt hatten. Wir werden unten über die zehn bedeutendsten wissenschaftlichen Entdeckungen des letzten Jahrhunderts erzählen, nur ein Jahrzehnt für jeden.

1)

Die erste Revolution zu Beginn des Jahrhunderts wurde von Max Planck gemacht. Am Ende des XIX Jahrhunderts wurde er zum Posten des Professors an der Universität Berlin eingeladen. Planck war der Wissenschaft so gewidmet, dass er in seiner Freizeit aus Vorträgen und Arbeit weiterhin Fragen der Energieverteilung im Spektrum eines absolut schwarzen Körpers behandelte. Als Ergebnis hat ein hartnäckiger Wissenschaftler im Jahr 1900 eine Formel, die sehr genau beschrieben das Verhalten der Energie in diesem Fall. Das hatte absolut fantastische Konsequenzen. Es stellte sich heraus, dass die Energie nicht gleichmäßig ausgestrahlt wird, wie bisher angenommen, sondern in Chargen – Quanten. Diese Erkenntnisse haben zuerst Planck selbst verwechselt, aber er berichtete doch über die merkwürdigen Ergebnisse vom 14. Dezember 1900 an die Deutsche Physikalische Gesellschaft. Kein Wunder, dass der Wissenschaftler einfach nicht geglaubt wurde. Doch auf der Grundlage seiner Schlussfolgerungen schuf Einstein 1905 die Quantentheorie des photoelektrischen Effekts. Danach baute Niels Bohr das erste Modell des Atoms auf, nach dem sich Elektronen um den Kern um bestimmte Bahnen drehen. Die Konsequenzen der Entdeckung für Plancks Menschlichkeit sind so groß, dass es als unglaublich, genial angesehen werden kann! So, dank der Wissenschaftler später entwickelt Kernenergie, Elektronik, Gentechnik. Astronomie, Physik und Chemie erhielten einen starken Push. Dies war auf die Tatsache zurückzuführen, dass es Planck war, der eindeutig die Grenze markierte, wo die Newtonsche Makrowelt mit der Messung der Materie um Kilogramm endet, und der Mikrokosmos beginnt, in dem es notwendig ist, den Einfluss einzelner Atome aufeinander zu berücksichtigen. Dank dem Wissenschaftler wurde bekannt, auf welchen Energien die Elektronen leben und wie sie sich dort verhalten.

2)

Das zweite Jahrzehnt brachte eine Öffnung, die auch den Geist aller Wissenschaftler gedreht hat. 1916 wurde Albert Einsteins Arbeit über die allgemeine Relativitätstheorie abgeschlossen. Sie erhielt einen anderen Namen – die Theorie der Schwerkraft. Entsprechend der Entdeckung ist die Schwerkraft nicht eine Folge der Wechselwirkung von Feldern und Körpern im Raum, sondern eine Folge der Krümmung des vierdimensionalen Raumes der Zeit. Die Entdeckung erklärte sofort das Wesen vieler unverständlicher bis dahin. Die meisten der paradoxen Effekte, die bei nahezu leichten Geschwindigkeiten entstehen, widersprachen also dem gesunden Menschenverstand. Allerdings war es die Relativitätstheorie, die ihr Aussehen voraussagte und das Wesen erklärte. Die berühmteste von ihnen ist die Wirkung der Verlangsamung der Zeit, in der die Beobachter Uhren sind langsamer als sich um ihn herum. Es wurde auch bekannt, dass die Länge des bewegten Objekts entlang der Bewegungsachse komprimiert wird. Heute wird die Relativitätstheorie nicht nur auf Objekte angewendet, die sich mit einer konstanten Geschwindigkeit relativ zueinander bewegen, sondern auch auf alle Bezugssysteme im Allgemeinen. Die Berechnungen waren so komplex, dass die Arbeit 11 Jahre dauerte. Die erste Bestätigung der Theorie war die Beschreibung der Kurve der Umlaufbahn von Quecksilber, die mit ihrer Hilfe hervorgebracht wurde. Die Entdeckung erklärte die Krümmung der Strahlen von den Sternen, indem sie sie neben anderen Sternen, die rote Verschiebung der Galaxien und Sterne beobachtet in den Teleskopen. Eine sehr wichtige Bestätigung der Theorie ist zu schwarzen Löchern geworden. Immerhin, nach Berechnungen für die Kompression eines Sterns wie die Sonne bis zu 3 Meter im Durchmesser, Licht einfach nicht verlassen können – das wird die Kraft der Anziehung sein. In letzter Zeit haben Wissenschaftler viele solche Stars gefunden.

3)

Nach der Entdeckung, die 1911 von Rutherford und Bohr über die Struktur des Atoms in Analogie zum Sonnensystem gemacht wurde, waren die Physiker der ganzen Welt begeistert.Bald auf der Grundlage dieses Modells, unter Verwendung der Berechnungen von Planck und Einstein über die Natur des Lichts, war es möglich, das Spektrum des Wasserstoffatoms zu berechnen. Aber bei der Berechnung des nächsten Elements, Helium, Schwierigkeiten entstanden – die Berechnungen zeigten nicht die gleichen Ergebnisse wie die Experimente. Infolgedessen war die Theorie von Bohr bis in die 1920er Jahre verblasst und begann zu fragen. Doch die Lösung wurde gefunden – der junge deutsche Physiker Heisenberg gelang es, einige Annahmen aus der Bohrschen Theorie zu entfernen, so dass nur die nötigsten waren. Er stellte fest, dass es unmöglich ist, gleichzeitig die Lage der Elektronen und ihre Geschwindigkeit zu messen. Dieses Prinzip hieß „Heisenberg-Unsicherheit“, die Elektronen schienen instabile Teilchen zu sein. Aber auch hier hörten die Kuriositäten mit den Elementarteilchen nicht auf. Zu dieser Zeit hatten sich die Physiker an die Idee gewöhnt, dass das Licht die Eigenschaften von Partikeln und Wellen manifestieren kann. Dualität schien paradox zu sein. Aber im Jahre 1923 schlug der Franzose de Broglie vor, daß die Eigenschaften einer Welle von gewöhnlichen Teilchen genossen werden können, die die Welleneigenschaften eines Elektrons demonstrieren. Die Experimente von Broglie wurden sofort in mehreren Ländern bestätigt. 1926 beschrieb Schroedinger die materiellen Wellen von Broglie, und der Engländer Chirac schuf eine allgemeine Theorie, die Annahmen von Heisenberg und Schrödinger traten als Sonderfälle ein. In jenen Jahren vermuteten die Wissenschaftler überhaupt keine elementaren Teilchen, aber diese Theorie der Quantenmechanik beschrieb ihre Bewegung in der Mikrowelle vollkommen. Für die folgenden Jahre hat die Grundlage der Theorie keine offensichtlichen Veränderungen erfahren. Heute wird in allen Naturwissenschaften, die auf atomarer Ebene auftauchen, Quantenmechanik verwendet. Das sind Ingenieurwissenschaften, Medizin, Biologie, Mineralogie und Chemie. Die Theorie ermöglichte es, molekulare Orbitale zu berechnen, was wiederum die Schaffung von Transistoren, Lasern und Supraleitung erlaubte. Es ist Quantenmechanik, dass wir zum Auftreten von Computern verpflichtet sind. Auch auf dieser Basis wurde die Physik eines Festkörpers entwickelt. Deshalb erscheinen jedes Jahr neue Materialien, und die Wissenschaftler haben gelernt, die Struktur der Materie deutlich zu sehen.

4)

Jahrzehnt der dreißiger Jahre kann ohne Fehler als radioaktiv bezeichnet werden Obwohl Rutherford im Jahre 1920 eine merkwürdige Hypothese zu dieser Zeit aussprach, Er versuchte zu erklären, warum positiv geladene Protonen nicht abstoßen. Der Wissenschaftler schlug vor, dass es neben ihnen auch einige neutrale Teilchen im Kern gibt, die in der Masse zu Protonen gleich sind. In Analogie zu den bereits bekannten Elektronen und Protonen schlug Rutherford vor, sie Neutronen zu nennen. Doch die gelehrte Welt hat die Idee des Physikers nicht ernst genommen. Nur 10 Jahre später entdeckten die Deutschen Becker und Bote bei der Bestrahlung von Bor oder Beryllium mit Alphateilchen ungewöhnliche Strahlung. Anders als die letzteren hatten unbekannte Partikel, die aus dem Reaktor emittiert wurden, viel mehr durchdringende Kraft. Und die Parameter waren für sie anders. Zwei Jahre später, 1932, entschied das Curie-Paar, diese Strahlung zu schwereren Atomen zu schicken. Es stellte sich heraus, dass sie unter dem Einfluss dieser unbekannten Strahlen radioaktiv wurden. Dieser Effekt heißt künstliche Radioaktivität. Im selben Jahr gelang es James Chadwick, diese Ergebnisse zu bestätigen, sowie um herauszufinden, dass die Kerne aus den Atomen durch neue ungeladene Partikel mit einer Masse, die etwas größer als das Proton ist, ausgeklopft werden. Es war die Neutralität solcher Teilchen und erlaubte ihnen, in den Kern einzudringen und sie zu destabilisieren. So entdeckte Chadwick das Neutron und bestätigte die Gedanken von Rutherford. Diese Entdeckung hat die Menschheit nicht nur gut gemacht, sondern auch schaden Bis zum Ende des Jahrzehnts konnten die Physiker beweisen, dass die Kerne von Neutronen geteilt werden können und dass noch mehr neutrale Partikel freigesetzt werden. Einerseits führte eine solche Verwendung einer solchen Wirkung zur Tragödie von Hiroshima und Nagasaki, den Jahrzehnten des Kalten Krieges mit Atomwaffen. Und auf der anderen Seite – die Entstehung der Kernenergie und die Verwendung von Radioisotopen in einer Vielzahl von wissenschaftlichen Bereichen für weit verbreitete Nutzung.

5)

Mit der Entwicklung von Quantentheorien konnten Wissenschaftler nicht nur verstehen, was in der Substanz passierte, sondern auch versuchen, diese Prozesse zu beeinflussen.Der Fall mit dem Neutron ist oben erwähnt, aber im Jahr 1947 Mitarbeiter der amerikanischen Firma At @ T Bardeen, konnten Bratteyn und Shockley lernen, wie man die großen Ströme, die durch Halbleiter fließen, mit Hilfe von kleinen Strömen zu kontrollieren. Dazu erhalten sie anschließend den Nobelpreis. So erschien der Transistor im Licht, in ihm sind zwei p-n-Übergänge aufeinander gerichtet. Durch den Übergang kann der Strom nur in eine Richtung gehen, bei einer Änderung des Polaritätsübergangs hört der Strom auf zu fließen. Im Falle von zwei Übergängen, die aufeinander gerichtet waren, schienen einzigartige Möglichkeiten mit Elektrizität zu arbeiten. Der Transistor gab einen enormen Impuls für die Entwicklung aller Wissenschaft. Von der Elektronik, die Lampen links, die stark reduziert das Gewicht und das Volumen der Ausrüstung verwendet. Logische Mikrochips erschienen, was uns 1971 einen Mikroprozessor und später einen modernen Computer gab. Infolgedessen gibt es bisher kein Gerät, Auto oder sogar ein Haus, in dem der Transistor nicht benutzt wird.

6)

Der deutsche Chemiker Ziegler untersuchte die Reaktion von Grenyar, die die Synthese organischer Substanzen stark vereinfachte. Der Wissenschaftler fragte sich, ob es möglich wäre, dasselbe mit anderen Metallen zu tun. Sein Interesse hatte eine praktische Seite, denn er arbeitete im Kaiserinstitut für das Studium der Kohle. Ein Nebenprodukt der Kohleindustrie war Ethylen, das irgendwie entsorgt werden musste. Im Jahre 1952 untersuchte Ziegler die Zersetzung eines der Reagenzien, wodurch Polyethylen mit niedriger Dichte, HDPE, erhalten wurde. Es war jedoch nicht möglich, vollständig Ethylen zu polymerisieren. Jedoch unerwartet durch den Fall geholfen – nach der Reaktion aus dem Kolben, das Polymer unerwartet aus, und das Dimer (die Kombination von zwei Ethylen-Moleküle) ist Alpha-Buten. Der Grund dafür war die Tatsache, dass der Reaktor schlecht von Nickelsalzen gewaschen wurde. Dies ist, was die Hauptreaktion ruiniert hat, aber die Analyse der Mischung zeigte, dass sich die Salze selbst nicht änderten, sie handelten nur als Katalysator für die Dimerisierung. Diese Schlussfolgerung versprach riesige Gewinne – früher für Polyethylen war es notwendig, viel Aluminium-organische Stoffe zu verwenden, hohen Druck und Temperatur anzuwenden. Nun begann Ziegler, nach dem geeignetsten Katalysator zu suchen, indem er durch die Übergangsmetalle sortierte. Im Jahr 1953 wurden mehrere auf einmal gefunden. Die stärksten von ihnen basierten auf Titanchloriden. Über seine Entdeckung erzählte Ziegler der italienischen Firma Montecatini, wo seine Katalysatoren auf Propylen getestet wurden. Schließlich kostet ein Nebenprodukt der Ölraffinerien zehnmal billiger als Ethylen und gibt darüber hinaus die Möglichkeit, mit der Struktur des Polymers zu experimentieren. Als Ergebnis wurde der Katalysator leicht verbessert, was zu einem stereoregulären Polypropylen führte, in dem alle Propylenmoleküle identisch lokalisiert waren. Dies gab dem Chemiker große Chancen auf dem Gebiet der Polymerisationskontrolle. Bald wurde ein künstlicher Gummi geschaffen. Heute haben organometallische Katalysatoren es möglich gemacht, die meisten Synthesen billiger und einfacher zu führen, sie werden in nahezu allen chemischen Anlagen der Welt eingesetzt. Das wichtigste ist jedoch die Polymerisation von Ethylen und Propylen. Ziegler selbst, trotz der enormen industriellen Anwendung seines Werkes, hielt sich immer für einen theoretischen Wissenschaftler. Wurde nicht berühmt und der Student, der den Reaktor schlecht gewaschen hat.

7)

12. April 1961 war ein bedeutender Meilenstein in der Geschichte der Menschheit – im Raum, besuchte seinen ersten Vertreter. Es war nicht die erste Rakete, die um die Erde flog. 1957 wurde der erste künstliche Satellit gestartet. Aber es war Yuri Gagarin, der zeigte, dass Träume von den Sternen irgendwann Wirklichkeit werden könnten. Es stellte sich heraus, dass unter Bedingungen der Schwerelosigkeit nicht nur Bakterien, Pflanzen und Kleintiere, sondern auch Menschen leben können. Wir haben erkannt, dass der Raum zwischen den Planeten überwindet. Der Mann besuchte den Mond, eine Expedition zum Mars wird vorbereitet. Das Sonnensystem ist mit Weltraumagenturen gesättigt. Eine Person in der Nähe ist die Erkundung Saturn und Jupiter, Mars und der Kuiper Gürtel. Um denselben Planeten gibt es schon Tausende von Satelliten.Unter ihnen sind meteorologische Instrumente und wissenschaftliche (einschließlich kraftvoller Orbital-Teleskope) und kommerzielle Kommunikationssatelliten. So können wir heute überall auf der Welt anrufen. Die Distanzen zwischen den Städten schienen sich zurückgegangen zu haben, Tausende von Fernsehsendern wurden zur Verfügung gestellt.

8)

Die Geburt des Mädchens Louise in der Brown-Familie am 26. Juli 1978 wurde eine wissenschaftliche Sensation. Gynäkologe Patrick Stapthaw und Embryologe Bob Edwards, die an der Geburt teilnahmen, waren sehr stolz. Tatsache ist, dass die Mutter des Mädchens, Leslie, unter einer Behinderung der Eileiter litt. Sie, wie Millionen von anderen Frauen, konnte sich kein Kind vorstellen. Versuche dauerten lange 9 Jahre. Das Problem wurde von Stepfo und Edward gelöst, die zu diesem Zweck mehrere wissenschaftliche Entdeckungen auf einmal produzierten. Sie entwickelten eine Methode, um ein Ei von einer Frau zu extrahieren, ohne es zu beschädigen, Bedingungen für ihre Existenz in einem Reagenzglas zu schaffen, dann künstliche Befruchtung und Rückkehr zurück. Das Experiment war ein Erfolg – Spezialisten und Eltern waren überzeugt, dass Louise ein absolut normales Kind ist. In gleicher Weise haben die Eltern geholfen, im Licht und ihrer Schwester zu erscheinen. Infolgedessen wurden bis 2007 mit Hilfe der Methode der In-vitro-Fertilisation (IVF) mehr als zwei Millionen Menschen geboren. Wenn es nicht für die Erfahrungen von Stephou und Edwards wäre, wäre das einfach unmöglich. Heute ist die Medizin noch weiter gegangen – erwachsene Frauen gebären ihren Enkelinnen, wenn ihre Kinder nicht in der Lage sind, es selbst zu tun, werden Frauen mit dem Samen von bereits toten Männern befruchtet … Die Technik der IVF gewinnt an Popularität – tatsächlich haben mehrere Experimente bestätigt, dass die Kinder aus dem Reagenzglas nicht anders sind als die, die natürlich konzipiert sind.

9)

1985 untersuchten die Wissenschaftler von Robert Curl, Harold Kroto, Richard Smalley und Heath O’Brien die Spektren von Graphitdämpfen, die unter der Wirkung eines Lasers auf einer festen Probe gebildet wurden. Unerwartet für sie erschienen seltsame Gipfel, die Atommassen von 720 und 840 Einheiten entsprachen. Die Wissenschaftler kamen bald zu dem Schluss, dass eine neue Sorte von Carbon – Fulleren gefunden wurde. Der Name des Fundes wurde aus den Entwürfen von Buckminster Fuller geboren, die den neuen Molekülen sehr ähnlich waren. Bald gab es kohlenstoffhaltige Sorten von Fußball und Rugby. Ihre Namen sind mit Sport verbunden, da die Struktur der Moleküle wie die entsprechenden Kugeln war. Jetzt werden Fullerene, die einzigartige physikalische Eigenschaften haben, in vielen verschiedenen Geräten verwendet. Aber das Wichtigste war die Tatsache, dass diese Techniken den Wissenschaftlern erlaubten, Kohlenstoff-Nanoröhrchen zu erzeugen, die verdrehte und vernetzte Graphitschichten sind. Heute war die Wissenschaft in der Lage, eine Röhre mit einem Durchmesser von 5-6 Nanometern und einer Länge von bis zu 1 Zentimeter zu schaffen. Die Tatsache, dass sie aus Kohlenstoff entstehen, ermöglicht es ihnen, eine Vielzahl von physikalischen Eigenschaften zu zeigen – von Halbleiter zu Metall. Basierend auf Nanoröhrchen werden neue Materialien für Glasfaserlinien, Displays und LEDs entwickelt. Mit Hilfe der Erfindung wurde es möglich, biologisch aktive Substanzen an die gewünschte Stelle des Organismus zu liefern, um sogenannte Nanopipetten zu erzeugen. Entwickelte hochempfindliche Sensoren von Chemikalien, die heute in der Umweltüberwachung für medizinische, biotechnologische und militärische Zwecke eingesetzt werden. Nanoröhrchen helfen, Transistoren zu erzeugen, Brennstoffzellen, von denen Nanodrähte entstehen. Die jüngste Entwicklung in diesem Bereich sind künstliche Muskeln. Im Jahr 2007 wurden Studien veröffentlicht, die zeigen, dass sich ein Bündel von Nanoröhrchen ähnlich wie Muskelgewebe verhalten kann. Obwohl die elektrische Leitfähigkeit der künstlichen Bildung ähnlich der der natürlichen Muskeln ist, tragen Nanomyshits im Laufe der Zeit nicht ab. Solch ein Muskel dauerte eine halbe Million Kompressionen bei 15% seines ursprünglichen Zustandes, die Form, mechanische und leitfähige Eigenschaften als Ergebnis nicht ändern. Was gibt es? Es ist möglich, dass eines Tages Menschen mit Behinderungen neue Rugi, Beine und Organe bekommen, die nur durch die Kraft des Denkens gesteuert werden können. Schließlich ist der Gedanke für die Muskeln wie ein elektrisches Signal, um es in die Tat umzusetzen.

10)

Die 1990er Jahre wurden zu einer Ära der Biotechnologie. Der erste würdige Vertreter der Arbeit der Wissenschaftler in dieser Richtung war das gewöhnliche Schaf. Normalerweise war es nur nach außen. Um ihres Aussehens willen waren die Mitarbeiter des Roslin-Instituts, die in England seit mehreren Jahren hart arbeiteten. Das Ei, aus dem dann der berühmte Dolly erschien, war völlig ausgegraben, dann wurde der Kern des erwachsenen Schafskäfigs darin gelegt. Der Embryo entwickelte sich wieder in die Gebärmutter und begann auf das Ergebnis zu warten. Fast 300 Kandidaten gewannen den Titel des ersten Klons eines großen Lebewesens – alle starben in verschiedenen Stadien des Experiments. Obwohl die legendären Schafe überlebten, war ihr Schicksal nicht beneidenswert. Immerhin haben die Enden der DNA, Telomere, die als biologische Uhren des Körpers dienen, bereits in Dollys Körper seit 6 Jahren gezählt. Nach weiteren 6 Jahren des Lebens des Klons selbst, im Februar 2003, starb das Tier an alten Krankheiten, die auf sie gefallen waren – Arthritis, spezifische Lungenentzündung und andere Leiden. Aber an sich zeigte der Auftritt von Dolly auf dem Cover der Natur im Jahr 1997 eine echte Sensation – es wurde zum Symbol der menschlichen Überlegenheit und Wissenschaft über die Natur selbst. In den folgenden Jahren nach dem Klonen bemerkte Dolly die Entstehung von Kopien einer Vielzahl von Tieren – Hunden, Schweinen, Gobies. Es war sogar möglich, Klone zweiter Generationen zu erhalten – Klone aus Klonen. Bisher ist das Problem mit Telomeren jedoch ungelöst geblieben, und das menschliche Klonen um die Welt bleibt verboten. Aber diese Richtung der Wissenschaft bleibt sehr interessant und vielversprechend.

Add a Comment