Естественные науки в конце XIX начале XX в. вступили в качественно новый этап своего развития, ибо во всех областях знания были сделаны открытия, способствовавшие колоссальному научному и техническому прогрессу. Происшедшая в XX веке революция в области физики неизбежно вызвала интеграцию науки и техники при ведущей роли естествознания. Хотя основные сравнительно новые продукты техники, даже автомобиль и самолет, а также методы их строительства, в частности метод массового производства, вначале все еще базируются на науке скорее XIX, чем XX столетия. С течением времени интеграция науки и техники происходит все быстрее и быстрее, или, вернее, она обходит весь круг промышленных процессов по мере того, как технические приемы, основанные на новых физических знаниях - сначала в области электроники, а позднее ядерной физики, - проникают в старые отрасли промышленности и создают новые, такие, как производство телевизионного оборудования и атомной энергии. Именно в XX веке «отношения между наукой и техникой быстро меняются местами» (Дж. Бернал), так как техника все больше развивается на основе научных исследований.

Машиной, которой больше чем какой-либо иной суждено было преобразовать как промышленность, так и условия жизни в XX веке, явился двигатель внутреннего сгорания. Он, хотя и более косвенно, чем первоначальная паровая машина, явился плодом применения науки, в данном случае термодинамики. Основная идея взрыва предварительно сжатой смеси воздуха и горючего газа для осуществления термодинамического эффекта принадлежала французскому инженеру де Роша (1815 -1891), который выдвинул ее еще в 1862 году, однако от идеи до работоспособной машины был еще далекий путь и необходимо было разработать еще много существенных деталей методы зажигания, функционирования клапанов, - которые не требовались в паровых машинах.

Пионеры-практики Ленуар (1822-1900) и Отто (1832-1891), изобретшие все еще почти универсальный четырехтактный цикл, и Дизель (1858 1913), дополнивший его компрессорным зажиганием, сумели создать мощные двигатели, однако применение их ограничивалось на протяжении XIX века сравнительно небольшим числом стационарных газовых и нефтяных двигателей. Эти двигатели и автомобили производились главным образом как предмет роскоши или для спортивных целей.

Генри Форд (1863-1947) начал как конструктор-любитель в мастерской на заднем дворе и быстро превратился в самого преуспевающего фабриканта нового автомобиля, потому что он понимал, что то, что было действительно нужно, это дешевый автомобиль в огромных количествах. Осуществление этой идеи потребовало в некоторой степени массовости производства и в то же самое время дало мощный толчок его дальнейшему развитию. Начиная с этого момента все классические методы машиностроения должны были подвергнуться перестройке с тем, чтобы оно было способно производить идентичные детали в большом количестве.

Летать как птица было извечной мечтой человечества, как об этом свидетельствуют широко распространенные легенды о летающих людях или летающих машинах, а также издревле делавшиеся во всех странах мира попытки подражать птицам. Проблемы полета столь сложны, что не могли быть разрешены наукой прошлого века; в осуществлении длительного полета все зависело от наличия достаточно легкого двигателя, а такой источник энергии мог быть получен только в XX веке в результате усовершенствования двигателя внутреннего сгорания. Братья Райт, механики-велосипедисты по профессии и аэронавты по призванию, смонтировали ими самими сделанный двигатель на самолет и работали над его усовершенствованием до тех пор, пока он в первый раз не полетел в 1903 году. Труден только первый шаг. Стоило Орвилю Райту поднять свой аэроплан в воздух и заставить его пролететь несколько футов, как будущее авиации было обеспечено.

В основном именно в связи со своим эмпирическим происхождением аэроплан должен был в первые десятилетия своего существования больше давать науке, замечает Дж. Бернал, чем извлекать из нее. Это обстоятельство послужило причиной для начала серьезного изучения аэродинамики, что должно было получить широкий отклик в машиностроении и даже в метеорологии и астрофизике. Усилия, относящиеся к более раннему периоду, такие, как работа Магнуса (1802 1870), сосредоточивались на полете снарядов. Изучение обтекаемого движения и турбулентности, предпринятое в связи с работой над первыми аэропланами, нашло себе непосредственное применение в конструкции судов и во всех проблемах, связанных с воздушным течением, начиная с доменных печей и кончая вентиляцией жилищ. Результаты исследований в области аэродинамики затем нашли свое эффективное применение в авиации XX века и, прежде всего в военной авиации.

Эволюция аэроплана с пропеллерным двигателем шла по прямой линии от биплана Райтов до летающей «сверхкрепости»; однако требование все больших скоростей для военных целей пробило, наконец, типичный консерватизм конструкторов и породило газовую турбину, обусловившую возможность создания реактивного самолета. Во второй мировой войне самолет этот появился слишком поздно, чтобы иметь какую-либо ценность в военном отношении. Из тех же потребностей войны возник и самый старый из снарядов с огневым двигателем - ракета. К настоящему времени различие между самолетом и ракетой постепенно стирается и, по-видимому, исчезнет совсем, как только удастся заставить атомную энергию служить в качестве движущей силы. Реактивный самолет и ракета эксплуатируются только в верхних слоях атмосферы; при этом ракета выгодна как транспортное средство только для межконтинентальных путешествий.

Немалую роль в развитии техники XX столетия сыграло изобретение радио и телевидения, причем здесь следует иметь в виду следующие обстоятельства. Если мы раскроем энциклопедическую книгу «Изобретения, которые изменили мир» (о ней уже шла речь выше) или хронологический обзор «История естествознания в датах» словацких ученых Я. Фолгы и Л. Новы, то обнаружим, что изобретение радио приписывается итальянскому физику Г. Маркони и ни слова не упоминается о нашем соотечественнике А. Попове. Перед нами типичный западоцентризм, когда сознательно умалчивается о достижениях российских ученых и техников. В данной лекции мы не будем подробно описывать значимость радио, несколько подробнее рассмотрим вопрос об изобретении телевидения.

Развитие идей телевидения с самого своего рождения носило интернациональный характер. Как отмечает в своей статье «Творцы голубого экрана» В. Урвалов, в период с 1878 г. до конца XIX века в одиннадцати странах в патентные бюро и редакции журналов было представлено более 25 проектов прообраза телевизионных устройств, из них пять - в России. В 1880 г. наш соотечественник П.И. Бахметьев, будучи студентом Цюрихского университета, разработал проект устройства под названием «телефотограф», одного из первых предшественников телевизора. Цветную телевизионную систему с последовательной передачей сигналов трех цветов в конце 1899г. патентует инженер-технолог из Казани А.А. Полу мордвинов, вскоре переехавший в Петербург и занявший место помощника столоначальника в телеграфном департаменте. Он впервые вводит в научный оборот понятие «триада цветов», практическое значение которого сохранилось и в наше время. Несколько обзоров по электровидению в те годы сделал военный инженер К.Д. Перский. Именно он впервые ввел в оборот термин «телевидение» в обзорном докладе, прочитанном им на Международном конгрессе в Париже (1900г.). Двухцветную телевизионную систему с одновременной передачей белого и красного цветов предложил в 1907г. сын бакинского купца И.А. Адамян, работавший в собственной лаборатории под Берлином.

К началу XX в. сложились предпосылки для зарождения катодного, или - по современной терминологии - электронного телевидения. Еще в 1858г. боннский профессор Ю. Плюккер открыл катодные лучи, в 1871 г. англичанин У. Крукс изготовил специальные трубки ^ля исследования свечения различных веществ, облучаемых катодным пучком в вакууме, а в 1897 г. немецкий профессор К.Ф. Браун применил катодную трубку для наблюдения быстропротекающих электрических процессов. В 1907 г. преподаватель петербургского Технологического института Б.Л. Розинг запрашивает патенты в России, Англии и Германии на изобретенный им «Способ электрической передачи изображений», отличающийся применением катодной трубки для воспроизведения изображения в приемном устройстве. Он впервые вводит модуляцию плотности катодного пучка и равноскоростную развертку по двум координатам для образования прямоугольного растра.

Передающее устройство у Розинга остается оптико-механическим, но в нем применен безынерционный калиевый фотоэлемент с внешним фотоэффектом.

Через год английский инженер А.А. Кемпбелл-Суинтон выдвигает идею, а в 1911 г. предлагает грубую схему полностью электронного телевизионного устройства, включая передающую трубку. Однако его попытки практически доказать работоспособность предложенной схемы успеха не принесли. Более успешно шла работа у россиянина Розинга, который смог завершить постройку лабораторного образца своей аппаратуры смешанного типа. В своей записной книжке Б.Л. Розинг оставил такую запись: «9 мая 1911 г. в первый раз было видно отчетливое изображение, состоящее из четырех светлых полос». Это было первое в мире телевизионное изображение, переданное и в тот же миг принятое с помощью аппаратуры, разработанной и изготовленной в России. В последующие дни Б.Л. Розинг демонстрировал передачу простых геометрических фигур и движение кисти руки. Отмечая заслуги Б.Л. Розинга в развитии идей телевидения, Русское техническое общество в 1912г. присудило ему Золотую медаль. И затем началось бурное развитие телевидения в Германии, Англии, США и Советском Союзе.

Ученые Советского Союза внесли существенный вклад и в создание лазеров («усилителей света в результате вынужденного излучения», аббревиатура этих слов на английском языке и дает слово лазер). Лазеры получили широкое применение в техника (в обработке металлов, в частности в их сварке, резке, сверлении), в медицине (в хирургии, офтальмологии), в различных научных исследованиях. Перечисленное применение лазеров является, несомненно, только началом. Известные советские ученые Н.Г. Басов и А.М. Прохоров являются одними из основоположников теории и создания квантовых генераторов.

«Создание квантовых генераторов стало началом развития нового направления электроники, отмечает В.А. Кириллин, квантовой электроники науки, которая занимается теорией и техникой различных устройств, действие которых основано на вынужденном излучении и на нелинейном взаимодействии излучения с веществом». К числу таких устройств, кроме квантовых генераторов (в том числе лазеров), относятся усилители и преобразователи частоты электромагнитного излучения, а также квантовые усилители СВЧ (сверхвысокой частоты), квантовые магнитометры и стандарты частоты, лазерные гироскопы (лазерные приборы, свойство которых - неизменное сохранение оси вращения в пространстве позволяет использовать их для управления самолетами, ракетами, морскими судами и т.д.) и некоторые другие.

Электронные приборы и устройства нашли широкое применение, стали незаменимыми в аппаратуре связи, автоматике, измерительной технике, электронных вычислительных машинах и во многих других очень важных областях. Радиоэлектроника, широко вошедшая в производство, науку, быт людей, является одним из самых главных направлений технического прогресса, мощным средством повышения производительности труда. Детищем радиоэлектроники являются и электронно-вычислительные машины (ЭВМ), чье развитие привело к компьютерной революции.

Именно ЭВМ (компьютеры) дают возможность хранения, быстрого поиска и передачи информации, что означает революцию в системах накопления и доступа к освоенным знаниям. Наступает очень важный в жизни человечества этап «безбумажной информатики»: информация поступает к специалистам прямо на рабочее место на соответствующие устройства отображения (дисплеи), расположенные в удобных и легкодоступных для потребителя местах. Не менее, а, может быть, даже более важное значение приобретает все более широкое внедрение такого рода средств и в быт, что и наблюдается сейчас.

Более того, информационная инфраструктура, основанная на слиянии ЭВМ, систем связи (в том числе космической) и баз знаний, становится важнейшим фактором в дальнейшем развитии электронной и вычислительной техники и информационных технологий.

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:

Технический прогресс 20 века и новый этап индустриального развития. Технический прогресс это процесс, который неразрывно связан с использованием и внедрением научно- технических разработок в жизнь человечества. Еще в начале 20 века огромным толчком к началу технического прогресса стало распространение качественно новых транспортных средств, это стало стимулом для развития торговли и военного дела.

Развитие транспорта

К началу 1908 года в мире насчитывалась более 200 компаний, которые специализировались на производстве легковых автомобилей. В этот же период в США был впервые выпущен трактор такое новшество в несколько раз облегчало процесс обработки земли и значительно повышало объемы изготавливаемой продукции.

В 1909 году на предприятии крупного промышленника Г. Форда была запущена серия автомобилей массового потребления. Именно автомобиль стал предметом, символизирующим 20 век.

Наряду с популяризацией автомобильного транспорта, значительно утратила свою популярность железная дорога предшественник начала мирового индустриального развития.

Но все же новаторства коснулись и сферы железнодорожного транспорта: в 1912 году был впервые создан дизельный локомотив, который в отличие от же существующих ранее моделей осуществлял движение за счет электроэнергии.

В начале века произошла настоящая революция в судоходном деле: на смену неэффективным парусникам пришли новые суда с паровыми турбинами. Благодаря двигателю внутреннего сгорания, такие корабли могли за две недели преодолеть Атлантический океан.

Новым транспортным средством в 20 веке стала авиация, ранее имевшая исключительно развлекательное назначение. Самолеты с бензиновым двигателем исполняли функции пассажирских перевозок и военных стратегических объектов.

Так уже в 1914 году был успешно прошел испытание первый в мире бомбардировщик «Илья Муромец» - самолет, который имел возможность перевозить коло тонны боевых припасов и подниматься на высоту 4 км. Огромным стимулом для развития авиации стала Первая Мировая война. К концу 30-х годов авиалинии связывали практически все уголки земного шара.

Новые материалы

Совершенствование транспорта требовало новых конструктивных материалов. Еще в конце 19 века английский изобретатель С.Дж. Томас придумал новый способ переплавки чугуна в сталь, без добавления серы и фосфора, что делало металл более прочным.

Такое нововведение начало широко применяться в авиа - и машиностроении. Однако, уже в 20 х годах, сталь потеряла свою актуальность, для создания легковых автомобилей требовался более легкий, но не менее прочный металл. Сталь в легковом машиностроении начал вытеснять усовершенствованный алюминий.

С развитием химической промышленность, мир увидели такие искусственно созданные материалы как перлон, нейлон, капрон и синтетические смолы. Массовое производство и народное употребление этих материалов увеличилось только после окончания Второй Мировой войны.

В начале 20 века был впервые изобретен железобетон человечество начало возводить невиданные до тех пор сооружения небоскребы. Первым небоскребом стал Вулворт в Нью-Йорке высота здания достигала 242м.

Развитие индустрии

В начале 20 века в мировой промышленности появляются первые гиганты индустрии предприятия монополисты, которым зачастую принадлежали разработки и новшества, которые внедрялись в определенном векторе производства. На таких предприятиях было задействовано около 15 тыс.служащих.

Очень часто крупные предприниматели объединяли свои концерны и банковские капиталы, что послужило причиной возникновения первых акционерных обществ. Состоянием на 1914 года в мире существовало пять крупнейших акционерных предприятий, большинство из которых принадлежало американцам.

Индустриальные гиганты выбирали своеобразный путь повышения объемов производства зачастую они продлевали рабочий день наемных служащих и снижали им заработную плату.

Такая модель развития дала трещину уже в начале 30-х годов. В дальнейшем рентабельность предприятий повышалась за счет анализа рынка спроса, а также внедрение НТП в производство.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Истоки ускорения развития науки: революция в естествознании XX века
Следующая тема:   Страны Западной Европы, Россия и Япония: опыт модернизации и развития

Практически каждый, кто интересуется историей развития науки, техники и технологий - хоть раз в своей жизни задумывался над тем, каким путем могло бы пойти развитие человечества без знания математики или, например, не будь у нас такого необходимого предмета как колесо, ставшего чуть ли не основой развития человечества. Однако зачастую рассматриваются и удостаиваются внимания лишь ключевые открытия, в то время как открытия менее известные и распространенные порой попросту не упоминаются, что, впрочем, не делает их незначительными, ведь каждое новое знание дает человечеству возможность забраться на ступеньку выше в своем развитии.

XX век и его научные открытия превратился в настоящий Рубикон, перейдя который, прогресс ускорил свой шаг в несколько раз, отождествляя себя со спортивным болидом за которым невозможно угнаться. Для того, что бы сейчас удержаться на гребне научной и технологической волны, необходимы не дюжие навыки. Конечно, можно читать научные журналы, различного рода статьи и работы ученых, которые бьются над решением той или иной задачи, однако даже в этом случае угнаться за прогрессом не получится, а стало быть остается наверстывать упущенное и наблюдать.

Как известно, для того, что бы смотреть в будущее, необходимо знать прошлое. Поэтому сегодня речь пойдет именно о XX веке, веке открытий, который изменил образ жизни и окружающий нас мир. Стоит сразу отметить, что это не будет список лучших открытий века или какой-либо иной топ, это будет краткий осмотр части тех открытий, которые изменяли, а возможно и изменяют мир.

Для того, что бы говорить об открытиях, следует охарактеризовать само понятие. За основу возьмем следующее определение:

Открытие - новое достижение, совершаемое в процессе научного познания природы и общества; установление неизвестных ранее, объективно существующих закономерностей, свойств и явлений материального мира.

Топ 25 великих научных открытий XX века

1. Квантовая теория Планка. Он вывел формулу, определяющую форму спектральной кривой излучения и универсальную постоянную. Открыл мельчайшие частицы – кванты и фотоны, с помощью которых Эйнштейн объяснил природу света. В 20-х годах Квантовая теория переросла в квантовую механику.
2. Открытие рентгеновского излучения – электромагнитное излучение с широким диапазоном длин волн. Открытие Х-лучей Вильгельмом Рёнтгеном сильно повлияло на жизнь человека и сегодня без них невозможно представить современную медицину.
3. Теория относительности Эйнштейна. В 1915 году Эйнштейн ввел понятие относительности и вывел важную формулу, связавшую энергию и массу. Теория относительности объяснила суть гравитации – она возникает вследствие искривления четырехмерного пространства, а не результате взаимодействия тел в пространстве.
4. Открытие пенициллина. Плесневый гриб Penicillium notatum, попадая к культуре бактерий, вызывает полную их гибель – это было доказано Александром Флеммингом. В 40-х годах был разработана производственная , который в дальнейшем стал выпускаться в промышленном масштабе.
5. Волны де Бройля. В 1924 году было выяснено, что корпускулярно-волновой дуализм присущ всем частицам, а не только фотонам. Бройль представил их волновые свойства в математическом виде. Теория позволила развить концепцию квантовой механики, объяснила дифракцию электронов и нейтронов.
6. Открытие структуры новой спирали ДНК. 1953 году была получена новая модель строения молекулы, путем объединения сведений рентгеноструктурного Розалин Франклин и Мориса Уилкинса и теоретических разработок Чаргаффа. Ее вывели Френсис Крик и Джеймс Уотсон.
7. Планетарная модель атома Резерфорда. Он вывел гипотезу о строении атома и извлек энергию из атомных ядер. Модель объясняет основы закономерности заряженных частиц.
8. Катализаторы Циглера-Ната. В 1953 году они осуществили поляризацию этилена и пропилена.
9. Открытие транзисторов. Прибор, состоящий из 2-х p-n переходов, которые направлены навстречу друг другу. Благодаря его изобретению Юлием Лилиенфельдом, техника начала уменьшаться в размерах. Первый действующий биполярный транзистор в 1947 представили Джон Бардин, Уильям Шокли и Уолтер Браттейн.
10. Создание радиотелеграфа. Изобретение Александра Попова с помощью азбуки Морзе и радиосигналов впервые спасло корабль на рубеже 19 и 20 веков. Но первым запатентовал аналогичное изобретение Гулиельмо Марконе.
11. Открытие нейтронов. Эти незаряженные частицы с массой, немного большей, чем у протонов позволили без препятствий проникать в ядро и дестабилизировать его. Позже было доказано, что под воздействием этих частиц ядра делятся, но возникает еще больше нейтронов. Так была открыта искусственная .
12. Методика экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Эдварс и Стептоу придумали, как извлечь из женщины неповрежденную яйцеклетку, создали в пробирке оптимальные для ее жизни и роста условия, придумали, как ее оплодотворить и в какое время вернуть обратно в тело матери.
13. Первый полет человека в космос. В 1961 году именно Юрий Гагарин первым осуществил этот , ставший реальным воплощением мечты о звездах. Человечество узнало, что пространство между планетами преодолимо, и в космосе могут спокойно находиться бактерии, животные и даже человек.
14. Открытие фуллерена. В 1985 году учеными была открыта новая разновидность углерода – фуллерен. Сейчас из-за своих уникальных свойств он используется во многих приборах. На основе этой методики, были созданы нанотрубки из углерода – скрученные и сшитые слои графита. Они показывают самые разнообразные свойства: от металлических до полупроводниковых.
15. Клонирование. В 1996 ученым удалось получить первый клон овцы, названной Долли. Яйцеклетку выпотрошили, вставили в нее ядро взрослой овцы и подсадили в матку. Долли стала первым животным, которому удалось выжить, остальные эмбрионы разных животных погибли.
16. Открытие черных дыр. В 1915 году Карлом Шварцшильдом была выдвинута гипотеза о существовании , гравитация которой настолько велика, что ее не могут покинуть даже объекты, движущиеся со скоростью света - черных дыр.
17. Теория . Это космологическая общепринятая модель, в которой описано ранее развитие Вселенной, находившейся в сингулярном состоянии, характеризующемся бесконечной температурой и плотностью вещества. Начало модели было положено Эйнштейном в 1916 году.
18. Открытие реликтового излучения. Это космическое микроволновое фоновое излучение , сохранившееся с начала образования Вселенной и равномерно ее заполняющее. В 1965 году его существование было экспериментально подтверждено, и оно служит одним из основных подтверждений теории Большого взрыва.
19. Приближение к созданию искусственного интеллекта. Это технология создания интеллектуальных машин, впервые получившая определение в 1956 году Джоном Маккарти . Согласно ему, исследователи для решения конкретных задач могут использовать методы понимания человека, которые биологически могут не наблюдаются у людей.
20. Изобретение голография. Этот особый фотографический метод предложен в 1947 году Дэннисом Габором, в котором при помощи лазера регистрируются и восстанавливаются трехмерные изображения объектов, близкие к реальным.
21. Открытие инсулина. В 1922 году Фредериком Бантингом был получен гормон поджелудочной железы, и сахарный диабет перестал быть фатальным заболеванием.
22. Группы крови. Это открытие в 1900-1901 разделило кровь на 4 группы: О, А, В и АВ. Стало возможным правильное переливание крови человеку, которое не заканчивалось бы трагически.
23. Математическая теория информации. Теория Клода Шеннона дала возможность определения емкости коммуникационного канала.
24. Изобретение Нейлона . Химик Уоллес Карозерс в 1935 году открыл способ получения этого полимерного материала. Он открыл некоторые его разновидности с высокой вязкостью даже при больших температурах.
25. Открытие стволовых клеток. Они являются прародительницами всех имеющихся клеток в организме человека и имеют способность самообновляться. Их возможности велики и еще только начинают исследоваться наукой.

Несомненно, что все эти открытия - лишь малая часть того, что XX век показал обществу и нельзя сказать, что лишь эти открытия были значимыми, а все остальные стали лишь фоном, это совсем не так.

Именно прошлый век показал нам новые границы Вселенной, увидела свет , были открыты квазары (сверхмощные источники излучения в нашей Галактике), открыты и созданы первые углеродные нанотрубки, обладающие уникальной сверхпроводимостью и прочностью.

Все эти открытия, так или иначе - лишь вершина айсберга, который включает в себя более чем сотню значимых открытий за прошедшее столетие. Естественно, что все они стали катализатором изменений в мире, в котором мы с вами сейчас живем и несомненным остается тот факт, что на этом изменения не заканчиваются.

20й век можно смело назвать если не «золотым», то уж точно «серебряным» веком открытий, однако оглядываясь назад и сравнивая новые достижения с прошлыми, думается, что в будущем нас ждет еще не мало интереснейших великих открытий, собственно, преемник прошлого века, нынешний XXI лишь подтверждает эти взгляды.

К важным изобретениям 20 века можно отнести те достижения которые не перевернули мир, но внесли определенную лепту в жизнь и быт людей.

Пылесос, 1901

Изобретатель англичанин Сесил Бут придумал устройство, которое сосало пыль в вагонах поездов. Это устройство с бензиновым мотором передвигалось по улицам на конной повозке командой из четырех человек.

30 августа 1901 года представитель юго-западной части Англии Герберт Сесил Бут получил патент на свое устройство выполняющее функции пылесоса.

Одноразовые лезвия, 1909

Одноразовые лезвия изобретены американским изобретателем Кинг Кэмп Жиллетт, основателем фирмы The Gillette Company как недорогая альтернатива использования бритвы. Это важные изобретения для мужчин.

Моторный самолет, 1903

Американские изобретатели Орвилл и Уилбер Райт изобрели первый моторный аэроплан. Через много проб и ошибок, тестирование конструкции крыла строительство аэроплана завершилось и они смогли подняться на 37метров за 12 секунд. Дизайн, дальнейшее улучшение безопасности и управления привело к устойчивому полету с земли с пилотом. Это важное изобретение, поэтому сегодня мы видим влияние самолетов и авиационной техники в военной и транспортной отраслях.

Парашют, 1913

С изобретением самолета вполне естественно необходимо было изобретать парашют. Хотя идея парашюта была примерно с 15- го века со времен Леонардо да Винчи, но это не было применено практически. Американец изобретатель Стефан Банич отдал изобретение в начале 20 века военным. Он пожертвовал патент США для армии США и получил уважение изобретателя.

Существует также патент на изобретение у русского изобретателя ранцевого парашюта Глеба Котельникова который он зарегистрировал во Франции 20 марта 1912 года. Царское правительство не было заинтересовано в укомплектовании летчиков. Однако после трагедий воздухоплавателей развитие этого средства спасения возобновилось. Были изготовлены несколько типов от РК-1 до РК-4 (РК- русский Котельникова).

Парашют уже широко использовался во время второй мировой войны. Сегодня парашюты по-прежнему используются в военных и гражданских самолетах.

Жидкое топливо для ракеты, 1914

С помощью топлива из жидкого кислорода и бензина первый полет ракеты произошел 16 марта 1926 года. Американский профессор Роберт H. Годарт запустил ракету на жидком топливе на высоту 12, 5 метров за 2,5 секунды. Она продемонстрировал, что возможно применение жидкого топлива. В конечном итоге с помощью этого топлива сейчас запускают космические аппараты.

Электронное телевидение, 1923

Российский эмигранту, американскому изобретателю Владимиру Зворыкину приписывают изобретение первого полностью электронного телевидения (в отличие от электромеханического телевизора). Владимир Зворыкин изобрел окончательную конструкцию иконоскопа передающей трубки, которая стала основой будущей системы электронного телевидения.

Нарезанный хлеб, 1928

Отто Фредерик Роуведдер Давенпорт изобрел первую машину нарезающую ломтиками одну буханку хлеба одновременно. Другие изобретатели стояли на обочине этого изобретения отрезая сэндвич с корки для ленивых.

Антибиотики, 1928

Хотя древние китайцы использовали антибиотики 2500 лет назад, они их не применяли практически до 20 века. Шотландский биолог и фармаколог Александр Флеминг, который случайно обнаружил уникальные свойства известных антибиотиков, пенициллина. После отработки некоторых зародышевых культур он заметил зоны в некоторых культурах, где бактерии не росли, и оказалось, грибки воздействовали на эти зоны. После отделения экстракта он определил их как часть рода пенициллиновых. Сейчас пенициллин используется для лечения целлюлита, гонореи, менингита, пневмонияи, сифилиса. Так что да, пенициллин это хороший антибиотик.

Шариковая ручка, 1938

Венгерский изобретатель Лазио Биро создал эту возможную замену для авторучки. Шариковая авторучка дешевая, надежная и обслуживаиваемая. Почти сразу же после контакта с бумагой чернила высыхают. Эти важные изобретения шариковых авторучек помогают во многом.

Спиралька, 1945

Элегантная и гениальная в своей простоте спиралька является одним из величайших игрушек когда-либо. Никто не может противостоять очарованию игрушки перемещаться вниз по лестнице или просто раскачиваться взад-вперед. В 1943 году после наблюдения за передвижением торсионной пружины инженер Ричард Джеймс рассказал своей жене Бетти возможность сделать эту игрушку. После различных тестов и материалов они изобрели игрушку, которую мы знаем и любим сегодня.

Микроволновая печь, 1945

Этот общий кухонный прибор был обнаружен случайно. Работая инженером Перси Спенсер заметил, что шоколад в его кармане начал таять, когда он работал на активной радиолокационной установке. Это был микроволновая РЛС вызвавшая липкий беспорядок. Затем он намеренно приготовил попкорн, затем яйцо. Спенсер затем изолировал микроволны в металлической коробке с перемещением пищи вовнутрь этой коробки. После Перси Спенсер подал патент США где в 1947 году была построена первая микроволновая печь. Это была печь размером 1,8 м, весом 340 кг и стоила около $5000, потребляя 3000 Вт (по сравнению с сегодняшним стандартом 1000 Вт). Сегодня печи СВЧ чуть меньше и более экономичны.

Эти простые и важные изобретения привели к .