Вакцинация
ОТКРЫТИЕ
Английский аптекарь и хирург Эдуард Дженнер обратил внимание на то, что доярки, переболевшие коровьей оспой, никогда не болеют оспой черной, на протяжении столетий косившей население Европы. 14 мая 1796 г. он привил коровью оспу восьмилетнему Джеймсу Фипсу.
ОТКРЫТИЕ
Английский аптекарь и хирург Эдуард Дженнер обратил внимание на то, что доярки, переболевшие коровьей оспой, никогда не болеют оспой черной, на протяжении столетий косившей население Европы. 14 мая 1796 г. он привил коровью оспу восьмилетнему Джеймсу Фипсу.
Мальчик приобрел устойчивый иммунитет к черной оспе. Таким образом, была разработана первая в мире профилактическая прививка. Однако только спустя сто лет французскому микробиологу и химику Луи Пастеру удалось подвести под нее научное обоснование. Установив, что причиной инфекционных болезней являются микробы, он сумел доказать, что введение в организм антигенного материала (ослабленных или убитых микробов, белков микроорганизмов и т.д.) вызывает иммунитет к болезни, который либо предотвращает заражение, либо ослабляет его последствия. Именно Пастер предложил называть такие препараты вакцинами, а процедуру их применения - вакцинацией. Благодаря ему на свет появилась новая наука - иммунология.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Сразу после открытия доктора Дженнера вакцинация начала победное шествие по планете. Благодаря широкомасштабной прививочной кампании черная оспа, только в ХХ в. убившая 500 млн человек в Америке, Азии и Африке, была полностью истреблена. В 1980 г. Всемирная организация здравоохранения ООН официально заявила о победе над оспой. Ушли в прошлое полиомиелит, корь, дифтерит, коклюш, скарлатина, краснуха и другие инфекции, убивавшие детей. Перестали быть смертельно опасными столбняк, туберкулез, бешенство, гепатит. В настоящее время ученые бьются над созданием вакцин от рака, СПИДа, малярии, геморрагических лихорадок и других опасных заболеваний.
Нефть
ОТКРЫТИЕ
Первыми людьми, обратившими внимание на полезные свойства нефти, были русские заводчики братья Дубинины и американский химик Силлиман. В середине XVIII в. они независимо друг от друга доказали, что из нее можно выделить керосин, использующийся для освещения. В 1877 г. знаменитый русский химик Дмитрий Менделеев (отец Периодической системы) предложил принцип дробной перегонки при переработке нефти. Примерно в это же время другой выдающийся российский химик, Владимир Марковников, открыл в нефти новый класс углеводородов - нафтены. Его коллега Л.Г. Гурвич разработал физико-химическую основу очистки нефти и нефтепродуктов и значительно усовершенствовал методы ее переработки. В 1918 г. химик Николай Зелинский создал каталитический способ получения бензина из тяжелых остатков нефти. Химик-органик Сергей Наметкин разработал методы определения группового состава нефти и способы повышения выхода нефтепродуктов. Однако сильнее всего отличился на нефтяной ниве Владимир Шухов, заложивший основы конструирования нефтепроводов, нефтехранилищ и оборудования для нефтепереработки. В 1878 г. им был построен первый российский нефтепровод в Баку. А в 1891 г. он изобрел первую в мире промышленную установку для термического крекинга нефти.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Значение нефти для судеб человечества трудно переоценить. Благодаря нефти мы ездим на автомобилях, летаем на самолетах, носим синтетическую одежду, используем пластмассу, всевозможные красители, стиральные порошки и другие моющие средства. И хотя в настоящее время все прогрессивное человечество озабочено поиском альтернативных источников энергии, на долю нефти и по сию пору приходится 48% энергоресурсов, потребляемых в мире.
Дети из пробирки
ОТКРЫТИЕ
История эта началась в далеком 1883 г., когда немецкий цитолог Оскар Гертвиг открыл яйцеклетку, сбросив покровы тайны с процесса размножения человека. В 1943 г. журнал Science сообщил о первом успешном оплодотворении яйцеклетки “в пробирке”. В 1978 г. в семье Лесли и Гильберта Браунов на свет появился долгожданный ребенок, дочка Луиза, первый в мире ребенок, зачатый в пробирке. Своим рождением она была обязана двум людям - гинекологу Патрику Стэптоу и эмбриологу Бобу Эдвардсу, разработавшим методику экстракорпорального оплодотворения (ЭКО).
ПОСЛЕДСТВИЯ
Едва появившись на свет, методика ЭКО стала пользоваться громадной популярностью во всем мире. Еще бы, ведь она позволяла зачать ребенка парам, которым в естественных условиях не приходилось даже об этом мечтать! Женщины получили возможность законсервировать свои яйцеклетки и спокойно заниматься карьерой, отложив рождение ребенка до 45-50 лет. В настоящее время количество “детей из пробирки”, рожденных в мире, приближается к 3 млн. Ученые полагают, что цифра эта с каждым годом будет только увеличиваться
Лазер
ОТКРЫТИЕ
Своим возникновением лазер обязан Альберту Эйнштейну, который предположил, что под действием электромагнитного поля определенной частоты молекула (атом) может перейти с более высокого энергетического уровня на более низкий, с испусканием фотона энергии. Процесс этот получил название вынужденного (индуцированного) испускания.
Таким образом, была доказана возможность создания квантовых усилителей и генераторов электромагнитных волн. Однако реализовать этот постулат на практике удалось только в середине ХХ в. В 1955 г. советские физики Николай Басов и Александр Прохоров разработали мазер – квантовый генератор, который усиливал микроволны с помощью индуцированного излучения, активной средой которого являлся аммиак. Опираясь на эту разработку, Басов и Прохоров, а также работающие параллельно американцы Чарльз Таунсом и Артур Шавлов начали разработку лазера. Однако первая действующая модель лазера, работающего на рубине с длиной волны 0,69 мкм, была сконструирована только в 1960 г. американским физиком Теодором Мейманом.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Лазер по праву считают одним из самых значимых изобретений ХХ в. Исключительно широкое применение лазеров в науке и промышленности объясняется уникальными свойствами лазерного луча: когерентностью, монохроматичностью и возможностью достижения высочайшей плотности мощности излучения. Все это позволяет сфокусировать лазерный луч на точке, достигающей по размеру всего нескольких нанометров, что, в свою очередь, позволяет хранить на лазерных записывающих устройствах гигабайты информации (достаточно вспомнить всем хорошо известные DVD). Громадная плотность излучения позволяет использовать лазерный луч в качестве скальпеля при самых ювелирных операциях - к примеру, при коррекции зрения. В промышленности же лазеры с успехом применяют для резки, плавления и даже испарения самых тугоплавких материалов. Не стоит забывать и о таких ставших обыденными вещах, как лазерные шоу, лазерные указки, лазерные принтеры и т.д. Сложнее с военным применением лазеров. Вопреки Голливуду, лазерные пистолеты все еще не созданы. Пока, к счастью, дело ограничивается лазерными прицелами и системами наведения.
Атомная энергия
ОТКРЫТИЕ
В 1896 г. французский физик Анри Беккерель открыл естественную радиоактивность солей урана. Через два года Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри открыли радиоактивность тория и выделили из солей урана полоний и радий, радиоактивность которых во много раз превышала радиоактивность всех известных ранее веществ. В 1911 г. британский физик Эрнст Резерфорд, создавший ядерную модель атома, установил, что радиоактивное излучение возникает в результате процессов, происходящих внутри атомного ядра. 30-е годы ХХ в. ознаменовались открытием искусственной радиоактивности.
ПОСЛЕДСТВИЯ
16 июля 1945 г. на полигоне в штате Нью-Мексико (США) было проведено первое успешное испытание атомной бомбы. 6 августа 1945 г. атомная бомба “Малыш” была сброшена на Хиросиму, 9 августа 1945 г. еще одна атомная бомба, “Толстяк”, стерла с лица земли Нагасаки. Две эти бомбардировки были первыми и последними случаями боевого применения ядерного оружия. Однако они оказали колоссальное влияние на всю последующую историю человечества. Милитаристская Япония почти сразу же капитулировала, Вторая мировая война была завершена. Две супердержавы, СССР и США, вступили в ядерную гонку. В последующие годы к ядерному клубу присоединились Великобритания, Франция, Китай, Индия, Пакистан и КНДР. Наличие оружия, способного за несколько минут уничтожить все живое на Земле, породило политику “ядерного сдерживания” и “гарантированного уничтожения”, что, как ни странно, сделало мир более безопасным. Однако антиядерная истерия, охватившая в 70-80 гг. ХХ в. весь мир, стала одним из решающих факторов, определивших успех перестройки в СССР, что послужило сигналом к окончанию “холодной войны”. Военные разработки помогли создать управляемые реакции распада, применяющиеся в атомной энергетике. Однако Чернобыльская катастрофа 1984 г. затормозила ее развитие во всем мире. Вспомнить о ней заставил только надвигающийся глобальный энергетический кризис. В настоящее время атомные электростанции считаются наиболее перспективными альтернативными источниками получения энергии. Атомная энергетика интенсивно развивается во всем мире.
Электричество
ОТКРЫТИЕ
В начале XVIII в. английский ученый Стивен Грей обнаружил, что существуют вещества (металлы), которые проводят электричество от одного тела к другому. В это же время другой английский ученый, Роберт Симмер, наблюдая за электризацией своих шелковых чулок, пришел к выводу, что ее вызывают две взаимодополняющие субстанции, свойства которых стали обозначать понятием “заряд”, различая положительные и отрицательные заряды. По мнению Симмера, данные субстанции разделялись при трении тел друг о друга, при этом на одном теле накапливались заряды одного типа, а на другом - другого. Также ему удалось установить, что заряды одного знака отталкиваются, заряды разных знаков притягиваются друг к другу и компенсируются при соединении, делая тело нейтральным (незаряженным). В 1785 г. Шарль Кулон экспериментально изучил закон взаимодействия зарядов. Открытие поставило науку об электричестве в ранг точных наук, к которым применимы математические методы. Очень быстро сформировалась электрическая теория вещества, согласно которой все физические тела представляют собой комплексы взаимодействующих частиц, имеющих электрические заряды, и многие свойства физических тел определяются их взаимодействием и движением. На практике правомерность этой теории доказал знаменитый английский физик Джозеф Томсон, который в 1897 г. открыл носитель отрицательного заряда - частицу, получившую название “электрон”. Английская королева удостоила его за это выдающееся открытие титула лорд Кельвин. В дальнейшем свой вклад в развитие электрической теории вещества внесли такие знаменитые исследователи структуры атома, как Эрнст Резерфорд (получивший за это титул лорда Нельсона), Фредерик Содди и другие ученые.
ПОСЛЕДСТВИЯ
XIX век по праву называют веком электротехнической революции. Именно тогда были изобретены электрические батареи, электромагниты, электролампочки, телеграф, телефон, электродвигатели, электрогенераторы, электротранспорт (трамвай, троллейбус, метро), проложен трансатлантический кабель. В ХХ в. электричество пришло в каждый дом. Весь наш современный мир зиждется на электричестве. Оно питает бытовые приборы, освещает дома и улицы. Его существованием мир обязан появлению электроники. Чем чревато массовое отключение электричества, москвичи сполна испытали во время крупномасштабной аварии на подстанции “Чагино” в мае 2005 г. В мгновение ока жизнь многомиллионного города была полностью парализована.
Компьютер
ОТКРЫТИЕ
Компьютерная техника обязана своим рождением математике. В 70-е гг. XVII в. великий английский физик, математик и астроном Исаак Ньютон заложил основы математического анализа. В 1673 г. известный немецкий философ и математик Готфрид Вильгельм Лейбниц разработал двоичную систему счисления, на которой и основаны все современные компьютеры. В 1936 г. английский математик, логик и криптограф Алан Матисон Тьюринг доказал, что существуют математические задачи, которые не могут решить компьютеры, что предопределило направление развития вычислительной техники на долгие годы вперед.
ПОСЛЕДСТВИЯ
В настоящее время компьютеры стали главными помощниками человека как в офисе, так и дома. С их помощью набирают тексты, смотрят фильмы, слушают музыку, проводят вычисления, играют, общаются с друзьями, путешествуют по Интернету... Трудно найти сферу, в которой не применялись бы компьютеры! Ученые предсказывают, что компьютеризация общества будет только увеличиваться. На повестке - “умный дом”, целиком и полностью управляемый компьютером, и системы искусственного интеллекта, не уступающие человеческому.
Полиэтилен
ОТКРЫТИЕ
Полимеризация как явление была открыта в середине XIX в., когда были выделены первые способные к ней мономеры (стирол, изопрен, винилхлорид, метакриловая кислота и др.). В 1922 г. немецкий химик Герман Штаудингер доказал, что полимеры представляют собой соединения, состоящие из больших молекул, атомы которых связаны между собой ковалентными связями. В начале 30-х гг. ХХ в. советские химики Сергей Лебедев и Борис Бызов разработали технологию получения синтетического каучука. Однако самое главное открытие было еще впереди. Сделал его немецкий химик Карл Вольдемар Циглер, причем совершенно случайно. С начала 40-х гг. он работал в Кайзеровском институте исследования угля в Мюльхейме (Германия), занимаясь проблемой утилизации побочного продукта угольной индустрии - этилена. В 1952 г. ему удалось получить полиэтилен низкого давления, но полностью заполимеризовать этилен не получалось. Химики безрезультатно бились над этой проблемой, пока однажды из колбы неожиданно не выпал не полимер, а димер (соединение двух молекул этилена) - альфа-бутен. Столь неожиданный результат обескуражил ученых. Проведенное по горячим следам расследование показало, что виной всему - соли никеля, оставшиеся на стенках пробирки по вине нерадивого студента, который просто плохо промыл посуду. Но вот что интересно: сами соли никеля нисколько не изменились, то есть они выступили катализатором реакции. Профессор Циглер понял, что удача сама идет к нему в руки. Достаточно найти подходящую соль металла - и полиэтилен можно будет получать без высокого давления и большой температуры, что во много раз удешевит процесс его производства. В 1953 г. Карлу Циглеру удалось-таки найти вожделенный универсальный катализатор, им оказалась смесь триэтилалюминия и галогенидов титана. Узнав об открытии Циглера, другой знаменитый химик-органик, итальянец Джулио Натта, работавший на компанию “Монтекатини”, решил опробовать его на другом мономере - пропилене, являвшемся побочным продуктом переработки нефти. Небольшая модификация универсального катализатора позволила ему получить стереорегулярный пропилен, в котором все молекулы располагались одинаково.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Катализаторы Циглера - Натта открыли перед химиками неограниченные возможности полимеризации, что привело к появлению великого множества новых синтетических материалов. Пластмассовые ведра, тазы, посуда прочно вошли в нашу жизнь. И все же пальма первенства по-прежнему принадлежит полиэтилену. Изготавливаемая из него упаковка для продуктов спасла от кишечных инфекций миллионы человек. Есть, правда, и обратная сторона медали – куда девать использованные пакеты, ведь полиэтилен практически не разлагается в дикой природе. Впрочем, ученые уже нашли выход, выведя специальных бактерий, с большим удовольствием жующих полимеры.
Антибиотики
ОТКРЫТИЕ
В 1928 г. британский бактериолог Александр Флеминг совершенно случайно обнаружил, что в одной из чашек Петри в его лаборатории, содержащей колонию бактерий Staphylococcus aureus, выросли плесневые грибки Penicillium. Самым удивительным было то, что питательный раствор вокруг них стал прозрачным. Последующее исследование показало, что произошло это из-за разрушения клеток бактерий и их гибели. Путем проб и ошибок Флемингу удалось выделить из плесневых грибков активное действующее вещество, уничтожавшее бактерии. Таким образом, на свет появился первый в мире антибиотик пенициллин. В 1929 г. работа Флеминга была опубликована, и антибиотики начали свое победное шествие по миру.
ПОСЛЕДСТВИЯ
За короткое время антибиотики произвели настоящую революцию в медицине. Гангрена, сепсис, пневмония и другие заболевания, вызываемые болезнетворными бактериями, перестали быть смертельно опасными. Последующие исследования показали, что некоторые антибиотики обладают противогрибковой активностью, стимулируют иммунитет, а также способны разрушать злокачественные опухоли. Доксициклин и миноциклин оказались весьма эффективны при ревматоидном артрите. Кроме медицины антибиотики широко применяются в сельском хозяйстве для борьбы с болезнями растений (преимущественно - бобов, перца и груш). Также их добавляют в корм домашней птице, свиньям и коровам для ускорения их роста.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Сразу после открытия доктора Дженнера вакцинация начала победное шествие по планете. Благодаря широкомасштабной прививочной кампании черная оспа, только в ХХ в. убившая 500 млн человек в Америке, Азии и Африке, была полностью истреблена. В 1980 г. Всемирная организация здравоохранения ООН официально заявила о победе над оспой. Ушли в прошлое полиомиелит, корь, дифтерит, коклюш, скарлатина, краснуха и другие инфекции, убивавшие детей. Перестали быть смертельно опасными столбняк, туберкулез, бешенство, гепатит. В настоящее время ученые бьются над созданием вакцин от рака, СПИДа, малярии, геморрагических лихорадок и других опасных заболеваний.
Нефть
ОТКРЫТИЕ
Первыми людьми, обратившими внимание на полезные свойства нефти, были русские заводчики братья Дубинины и американский химик Силлиман. В середине XVIII в. они независимо друг от друга доказали, что из нее можно выделить керосин, использующийся для освещения. В 1877 г. знаменитый русский химик Дмитрий Менделеев (отец Периодической системы) предложил принцип дробной перегонки при переработке нефти. Примерно в это же время другой выдающийся российский химик, Владимир Марковников, открыл в нефти новый класс углеводородов - нафтены. Его коллега Л.Г. Гурвич разработал физико-химическую основу очистки нефти и нефтепродуктов и значительно усовершенствовал методы ее переработки. В 1918 г. химик Николай Зелинский создал каталитический способ получения бензина из тяжелых остатков нефти. Химик-органик Сергей Наметкин разработал методы определения группового состава нефти и способы повышения выхода нефтепродуктов. Однако сильнее всего отличился на нефтяной ниве Владимир Шухов, заложивший основы конструирования нефтепроводов, нефтехранилищ и оборудования для нефтепереработки. В 1878 г. им был построен первый российский нефтепровод в Баку. А в 1891 г. он изобрел первую в мире промышленную установку для термического крекинга нефти.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Значение нефти для судеб человечества трудно переоценить. Благодаря нефти мы ездим на автомобилях, летаем на самолетах, носим синтетическую одежду, используем пластмассу, всевозможные красители, стиральные порошки и другие моющие средства. И хотя в настоящее время все прогрессивное человечество озабочено поиском альтернативных источников энергии, на долю нефти и по сию пору приходится 48% энергоресурсов, потребляемых в мире.
Дети из пробирки
ОТКРЫТИЕ
История эта началась в далеком 1883 г., когда немецкий цитолог Оскар Гертвиг открыл яйцеклетку, сбросив покровы тайны с процесса размножения человека. В 1943 г. журнал Science сообщил о первом успешном оплодотворении яйцеклетки “в пробирке”. В 1978 г. в семье Лесли и Гильберта Браунов на свет появился долгожданный ребенок, дочка Луиза, первый в мире ребенок, зачатый в пробирке. Своим рождением она была обязана двум людям - гинекологу Патрику Стэптоу и эмбриологу Бобу Эдвардсу, разработавшим методику экстракорпорального оплодотворения (ЭКО).
ПОСЛЕДСТВИЯ
Едва появившись на свет, методика ЭКО стала пользоваться громадной популярностью во всем мире. Еще бы, ведь она позволяла зачать ребенка парам, которым в естественных условиях не приходилось даже об этом мечтать! Женщины получили возможность законсервировать свои яйцеклетки и спокойно заниматься карьерой, отложив рождение ребенка до 45-50 лет. В настоящее время количество “детей из пробирки”, рожденных в мире, приближается к 3 млн. Ученые полагают, что цифра эта с каждым годом будет только увеличиваться
Лазер
ОТКРЫТИЕ
Своим возникновением лазер обязан Альберту Эйнштейну, который предположил, что под действием электромагнитного поля определенной частоты молекула (атом) может перейти с более высокого энергетического уровня на более низкий, с испусканием фотона энергии. Процесс этот получил название вынужденного (индуцированного) испускания.
Таким образом, была доказана возможность создания квантовых усилителей и генераторов электромагнитных волн. Однако реализовать этот постулат на практике удалось только в середине ХХ в. В 1955 г. советские физики Николай Басов и Александр Прохоров разработали мазер – квантовый генератор, который усиливал микроволны с помощью индуцированного излучения, активной средой которого являлся аммиак. Опираясь на эту разработку, Басов и Прохоров, а также работающие параллельно американцы Чарльз Таунсом и Артур Шавлов начали разработку лазера. Однако первая действующая модель лазера, работающего на рубине с длиной волны 0,69 мкм, была сконструирована только в 1960 г. американским физиком Теодором Мейманом.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Лазер по праву считают одним из самых значимых изобретений ХХ в. Исключительно широкое применение лазеров в науке и промышленности объясняется уникальными свойствами лазерного луча: когерентностью, монохроматичностью и возможностью достижения высочайшей плотности мощности излучения. Все это позволяет сфокусировать лазерный луч на точке, достигающей по размеру всего нескольких нанометров, что, в свою очередь, позволяет хранить на лазерных записывающих устройствах гигабайты информации (достаточно вспомнить всем хорошо известные DVD). Громадная плотность излучения позволяет использовать лазерный луч в качестве скальпеля при самых ювелирных операциях - к примеру, при коррекции зрения. В промышленности же лазеры с успехом применяют для резки, плавления и даже испарения самых тугоплавких материалов. Не стоит забывать и о таких ставших обыденными вещах, как лазерные шоу, лазерные указки, лазерные принтеры и т.д. Сложнее с военным применением лазеров. Вопреки Голливуду, лазерные пистолеты все еще не созданы. Пока, к счастью, дело ограничивается лазерными прицелами и системами наведения.
Атомная энергия
ОТКРЫТИЕ
В 1896 г. французский физик Анри Беккерель открыл естественную радиоактивность солей урана. Через два года Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри открыли радиоактивность тория и выделили из солей урана полоний и радий, радиоактивность которых во много раз превышала радиоактивность всех известных ранее веществ. В 1911 г. британский физик Эрнст Резерфорд, создавший ядерную модель атома, установил, что радиоактивное излучение возникает в результате процессов, происходящих внутри атомного ядра. 30-е годы ХХ в. ознаменовались открытием искусственной радиоактивности.
ПОСЛЕДСТВИЯ
16 июля 1945 г. на полигоне в штате Нью-Мексико (США) было проведено первое успешное испытание атомной бомбы. 6 августа 1945 г. атомная бомба “Малыш” была сброшена на Хиросиму, 9 августа 1945 г. еще одна атомная бомба, “Толстяк”, стерла с лица земли Нагасаки. Две эти бомбардировки были первыми и последними случаями боевого применения ядерного оружия. Однако они оказали колоссальное влияние на всю последующую историю человечества. Милитаристская Япония почти сразу же капитулировала, Вторая мировая война была завершена. Две супердержавы, СССР и США, вступили в ядерную гонку. В последующие годы к ядерному клубу присоединились Великобритания, Франция, Китай, Индия, Пакистан и КНДР. Наличие оружия, способного за несколько минут уничтожить все живое на Земле, породило политику “ядерного сдерживания” и “гарантированного уничтожения”, что, как ни странно, сделало мир более безопасным. Однако антиядерная истерия, охватившая в 70-80 гг. ХХ в. весь мир, стала одним из решающих факторов, определивших успех перестройки в СССР, что послужило сигналом к окончанию “холодной войны”. Военные разработки помогли создать управляемые реакции распада, применяющиеся в атомной энергетике. Однако Чернобыльская катастрофа 1984 г. затормозила ее развитие во всем мире. Вспомнить о ней заставил только надвигающийся глобальный энергетический кризис. В настоящее время атомные электростанции считаются наиболее перспективными альтернативными источниками получения энергии. Атомная энергетика интенсивно развивается во всем мире.
Электричество
ОТКРЫТИЕ
В начале XVIII в. английский ученый Стивен Грей обнаружил, что существуют вещества (металлы), которые проводят электричество от одного тела к другому. В это же время другой английский ученый, Роберт Симмер, наблюдая за электризацией своих шелковых чулок, пришел к выводу, что ее вызывают две взаимодополняющие субстанции, свойства которых стали обозначать понятием “заряд”, различая положительные и отрицательные заряды. По мнению Симмера, данные субстанции разделялись при трении тел друг о друга, при этом на одном теле накапливались заряды одного типа, а на другом - другого. Также ему удалось установить, что заряды одного знака отталкиваются, заряды разных знаков притягиваются друг к другу и компенсируются при соединении, делая тело нейтральным (незаряженным). В 1785 г. Шарль Кулон экспериментально изучил закон взаимодействия зарядов. Открытие поставило науку об электричестве в ранг точных наук, к которым применимы математические методы. Очень быстро сформировалась электрическая теория вещества, согласно которой все физические тела представляют собой комплексы взаимодействующих частиц, имеющих электрические заряды, и многие свойства физических тел определяются их взаимодействием и движением. На практике правомерность этой теории доказал знаменитый английский физик Джозеф Томсон, который в 1897 г. открыл носитель отрицательного заряда - частицу, получившую название “электрон”. Английская королева удостоила его за это выдающееся открытие титула лорд Кельвин. В дальнейшем свой вклад в развитие электрической теории вещества внесли такие знаменитые исследователи структуры атома, как Эрнст Резерфорд (получивший за это титул лорда Нельсона), Фредерик Содди и другие ученые.
ПОСЛЕДСТВИЯ
XIX век по праву называют веком электротехнической революции. Именно тогда были изобретены электрические батареи, электромагниты, электролампочки, телеграф, телефон, электродвигатели, электрогенераторы, электротранспорт (трамвай, троллейбус, метро), проложен трансатлантический кабель. В ХХ в. электричество пришло в каждый дом. Весь наш современный мир зиждется на электричестве. Оно питает бытовые приборы, освещает дома и улицы. Его существованием мир обязан появлению электроники. Чем чревато массовое отключение электричества, москвичи сполна испытали во время крупномасштабной аварии на подстанции “Чагино” в мае 2005 г. В мгновение ока жизнь многомиллионного города была полностью парализована.
Компьютер
ОТКРЫТИЕ
Компьютерная техника обязана своим рождением математике. В 70-е гг. XVII в. великий английский физик, математик и астроном Исаак Ньютон заложил основы математического анализа. В 1673 г. известный немецкий философ и математик Готфрид Вильгельм Лейбниц разработал двоичную систему счисления, на которой и основаны все современные компьютеры. В 1936 г. английский математик, логик и криптограф Алан Матисон Тьюринг доказал, что существуют математические задачи, которые не могут решить компьютеры, что предопределило направление развития вычислительной техники на долгие годы вперед.
ПОСЛЕДСТВИЯ
В настоящее время компьютеры стали главными помощниками человека как в офисе, так и дома. С их помощью набирают тексты, смотрят фильмы, слушают музыку, проводят вычисления, играют, общаются с друзьями, путешествуют по Интернету... Трудно найти сферу, в которой не применялись бы компьютеры! Ученые предсказывают, что компьютеризация общества будет только увеличиваться. На повестке - “умный дом”, целиком и полностью управляемый компьютером, и системы искусственного интеллекта, не уступающие человеческому.
Полиэтилен
ОТКРЫТИЕ
Полимеризация как явление была открыта в середине XIX в., когда были выделены первые способные к ней мономеры (стирол, изопрен, винилхлорид, метакриловая кислота и др.). В 1922 г. немецкий химик Герман Штаудингер доказал, что полимеры представляют собой соединения, состоящие из больших молекул, атомы которых связаны между собой ковалентными связями. В начале 30-х гг. ХХ в. советские химики Сергей Лебедев и Борис Бызов разработали технологию получения синтетического каучука. Однако самое главное открытие было еще впереди. Сделал его немецкий химик Карл Вольдемар Циглер, причем совершенно случайно. С начала 40-х гг. он работал в Кайзеровском институте исследования угля в Мюльхейме (Германия), занимаясь проблемой утилизации побочного продукта угольной индустрии - этилена. В 1952 г. ему удалось получить полиэтилен низкого давления, но полностью заполимеризовать этилен не получалось. Химики безрезультатно бились над этой проблемой, пока однажды из колбы неожиданно не выпал не полимер, а димер (соединение двух молекул этилена) - альфа-бутен. Столь неожиданный результат обескуражил ученых. Проведенное по горячим следам расследование показало, что виной всему - соли никеля, оставшиеся на стенках пробирки по вине нерадивого студента, который просто плохо промыл посуду. Но вот что интересно: сами соли никеля нисколько не изменились, то есть они выступили катализатором реакции. Профессор Циглер понял, что удача сама идет к нему в руки. Достаточно найти подходящую соль металла - и полиэтилен можно будет получать без высокого давления и большой температуры, что во много раз удешевит процесс его производства. В 1953 г. Карлу Циглеру удалось-таки найти вожделенный универсальный катализатор, им оказалась смесь триэтилалюминия и галогенидов титана. Узнав об открытии Циглера, другой знаменитый химик-органик, итальянец Джулио Натта, работавший на компанию “Монтекатини”, решил опробовать его на другом мономере - пропилене, являвшемся побочным продуктом переработки нефти. Небольшая модификация универсального катализатора позволила ему получить стереорегулярный пропилен, в котором все молекулы располагались одинаково.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Катализаторы Циглера - Натта открыли перед химиками неограниченные возможности полимеризации, что привело к появлению великого множества новых синтетических материалов. Пластмассовые ведра, тазы, посуда прочно вошли в нашу жизнь. И все же пальма первенства по-прежнему принадлежит полиэтилену. Изготавливаемая из него упаковка для продуктов спасла от кишечных инфекций миллионы человек. Есть, правда, и обратная сторона медали – куда девать использованные пакеты, ведь полиэтилен практически не разлагается в дикой природе. Впрочем, ученые уже нашли выход, выведя специальных бактерий, с большим удовольствием жующих полимеры.
Антибиотики
ОТКРЫТИЕ
В 1928 г. британский бактериолог Александр Флеминг совершенно случайно обнаружил, что в одной из чашек Петри в его лаборатории, содержащей колонию бактерий Staphylococcus aureus, выросли плесневые грибки Penicillium. Самым удивительным было то, что питательный раствор вокруг них стал прозрачным. Последующее исследование показало, что произошло это из-за разрушения клеток бактерий и их гибели. Путем проб и ошибок Флемингу удалось выделить из плесневых грибков активное действующее вещество, уничтожавшее бактерии. Таким образом, на свет появился первый в мире антибиотик пенициллин. В 1929 г. работа Флеминга была опубликована, и антибиотики начали свое победное шествие по миру.
ПОСЛЕДСТВИЯ
За короткое время антибиотики произвели настоящую революцию в медицине. Гангрена, сепсис, пневмония и другие заболевания, вызываемые болезнетворными бактериями, перестали быть смертельно опасными. Последующие исследования показали, что некоторые антибиотики обладают противогрибковой активностью, стимулируют иммунитет, а также способны разрушать злокачественные опухоли. Доксициклин и миноциклин оказались весьма эффективны при ревматоидном артрите. Кроме медицины антибиотики широко применяются в сельском хозяйстве для борьбы с болезнями растений (преимущественно - бобов, перца и груш). Также их добавляют в корм домашней птице, свиньям и коровам для ускорения их роста.
Обсуждения Роль науки