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.

На протяжении веков было бесчисленное множество величайших научных открытий, которые потрясли мир и внесли изменения в существование человечества. Многие из этих открытий улучшали и украшали нашу жизнь, делали её более комфортной и безопасной. Бывали случаи, что идеи ученых, воплощенные на практике, несли за собой угрозу, разрушения и зло. А большая часть событий современного научного мира в будущем приведут к последствиям или же достижениям, о которых сейчас можно лишь догадываться.

Тем не менее, среди этого огромного количества научных открытий есть те, без которых наша жизнь имела бы совершенно иной вид и иное содержание. попытались создать список из 10 величайших научных открытий всех времен в произвольном порядке. Возможно, с чем-то вы не сможете согласиться. А, может быть, у вас на этот счет совершенно иное мнение. Попробуйте создать свой список и выдвинуть его на обсуждение.

1. Электричество

Это поистине магическая сила, явление без которого мы бы в прямом и переносном смысле остались бы в темноте. Ни лампы в вечернее время, ни телевизора, компьютера, лифта, обогревателя, микроволновой печки…тут действительно можно перечислять до бесконечности. Ведь наше общество в высшей степени зависимо от электричества, которое питает так горячо любимый нами образ жизни.

2.Пенициллин

Действительно, каким гением должен быть человек, чтобы увидев кусочек плесени на хлебе подумать о том, что это может быть лекарством, которое спасет жизни миллионов. И таким гением был Александр Флемминг. Именно ему мы обязаны существованием антибиотиков. Конечно, не все происходит быстро, ведь после обнаружения бактерицидного действия плесневого гриба Флеммингом, должно было пройти больше 10 лет, чтобы другие выдающиеся деятели Х.У. Флори и Э. Чейн сумели ввести в промышленное производство, а,соответственно, массовое пользование этот антибиотик.

3. Порох

Заслуга открытия пороха приписывается китайским алхимикам, жившим в 9 веке. С момента открытия, эту гремучую смесь использовали для охоты, войны, развлечений. В своё время порох способствовал развитию ракетных технологий. Несмотря на то, что порох во многом служил не для хороших целей, все- таки мы должны отдать должное и включить его в список самых великих научных открытий, история выглядела бы в корне иначе, не будь в руках человека этой субстанции.

4. Колесо

Было ли это научное открытие, случайная находка или же выдающееся изобретение? Мир возможно так никогда и не узнает. Археологические раскопки обнаружили прототип колеса, который датируется пятым тысячелетием до нашей эры. Изобретение колеса стало катализатором развития науки в целом. А в частности усовершенствованием ремесел и механики, важнейшее значение это изобретение имело также в хозяйственной жизни людей.

5. Пластик

В 1969 году Джон Весли Хайат открыл способ производства вещества, которое стало революцией в повседневной жизни людей. Пластик. Сегодня большая часть предметов быта, а другими словами, окружающей нас искусственной среды состоит из пластика. Пластиковые стулья, одноразовые пакеты, упаковка, техника, игрушки и многое, многое другое. Что примечательно, так это возможность вторичной переработки этого материала.

6. Компьютер

Невозможно приписать изобретение компьютера лишь одному ученому, так как компьютер в современном виде преобразовывался постепенно из различных приборов. И конечно каждый согласится с тем, какое громадное значение эта техника имеет в нашем мире. Она организует нашу жизнь, делает её более упорядоченной и совершенной. Мы имеем неограниченный доступ к любого вида информации на расстоянии вытянутой руки. Человечество достигло уровня глобальной коммуникации, явления, о котором еще 20 лет никто не слышал.

7. Печатный станок.

Это изобретение не кажется таким уж значимым на первый взгляд, но, призадумавшись, вы увидите всю его весомость. Станок Гутенберга открыл дверь возможности публикации знаний и информации, массового распространения этих знаний. Доступ книгам больше не был привилегией избранного числа людей. Независимость мышления индивидуума стала ключевым элементом общества, книгопечатание унифицировало знания и литературу.

8. Механические часы.

Время, по сути, было мерой событий еще задолго до изобретения хронометра. В основном оно определялось по движению солнца на небе. Фактически не существовало универсального времени, лишь время строго определенное для конкретной местности. И то, что изобретение часов сделало возможным, вскоре стало обязательным. В мире, управляемом часами, ты либо «во время», либо «опережаешь график», или же «опаздываешь».

9. Телескоп

Изобретение телескопа доказало тот факт, что Земля это не больше чем круглый кусок камня в необъятном космическом пространстве, а не центр всего, в том числе и вселенной. Многие не согласились в тот момент, и некоторые не соглашаются по сей день.

10. Туалет

Проведите такой эксперимент: вообразите современный мегаполис, будь-то Лондон, Нью-Йорк или Токио без туалета. Ведь это невозможно. Современные города могут существовать благодаря умению людей обеспечивать плотно заселенные места чистой водой, и избавляться от отходов. Без туалетов и водопровода не смогут функционировать ни один небоскреб, ни одно высотное здание. Уберите многоэтажные дома, офисные центры и гипермаркеты из вашей картины мира, и вам придется изменить всю картину в целом.

В первые два десятилетия 21-го века наука обогатилась целым рядом открытий, которые в перспективе могут значительно повлиять на качество жизни каждого человека. Чего стоит только получение стволовых клеток из кожи взрослого человека, дающее возможность выращивать нужные органы без использования эмбриональных клеток!

Фундаментальное открытие гравитационных волн дает человечеству надежду на путешествия между звездами, а из нового материала графен совсем скоро будут производить сверхъемкие аккумуляторы. Впрочем, обо всем по порядку: в нижеприведенном рейтинге мы постарались систематизировать важнейшие научные открытия 21 века по степени их значимости для человечества.

ТОП-10 самых значительных научных открытий XXI века

10. БИОНИКА. Сконструированы биопротезы, управляемые силой мысли

Еще недавно утраченные конечности людям заменяли пластиковые муляжи или даже крюки. В последние два десятилетия наука сделала огромный шаг в создании биопротезов, управляемых силой мысли и даже передающих ощущения от искусственных пальцев в мозг. В 2010 г. английская фирма «RSLSteeper» представила биопротез руки, с помощью которого человек способен открывать двери ключом, разбивать яйца на сковородку, снимать деньги в банкомате и даже держать пластиковый стаканчик.

Одноразовый стакан легко раздавить при чрезмерном усилии, но ученые добились того, что силу сжатия пальцев можно варьировать. Управляющие сигналы для этого снимаются с грудных мышц тела.

Другая компания «Bebionic» в 2016 г. изготовила для инвалида Найджела Экленда бионический протез руки, которым не только можно управлять силой мысли. Вдобавок к этому изделие оснащено датчиками чувствительности, подключенными к нервным окончания культи. Таким образом, достигается обратная связь, чтобы пациент мог чувствовать прикосновения и тепло. Пока биопротезы являются достаточно дорогими, однако благодаря развитию 3D-печати уже в ближайшее время прогнозируется их более широкая доступность.

9. БИОТЕХНОЛОГИИ. Создана первая в мире синтетическая бактериальная клетка

В 2010 г. группа ученых под руководством Крейга Вентера добилась прорыва в амбициозном проекте по созданию ни много, ни мало – новой жизни. Биологи взяли геном бактерии Mycoplasma genitalium и систематически, один за другим, удаляли из него гены, чтобы определить минимальный набор, необходимый для жизни. Оказалось, что он должен включать 382 гена, составляющих, как бы основу жизни. После этого ученые уже «с нуля» составили искусственный геном, который пересадили в клетку бактерии Mycoplasma capricolum, из которой предварительно были удалены собственные комплексы ДНК.

Искусственная клетка, которая даже получила собственное имя – Синтия, оказалась жизнеспособной и начала активно делиться.

Данный успех открывает перед биотехнологами широчайшие возможности по созданию гораздо более сложных организмов с заданными параметрами. Уже сейчас конструируются искусственные клетки, которые смогут производить вакцины и даже топливо для автомобилей, а в перспективе биологи надеются создать бактерию, которая бы поглощала углекислый газ. Такой микроорганизм мог бы помочь в ликвидации парникового эффекта на Земле, а также в терраформировании Марса и Венеры.

Так выглядит первая в мире размножившаяся искусственная клетка Синтия под электронным микроскопом

8. АСТРОФИЗИКА. Обнаружены планета Эрида и вода на Марсе

К крупнейшим открытиям 21 века можно отнести сразу две «космические» находки. В 2005 г. группа американских астрономов из обсерватории «Джемини», Йельского и Калифорнийского университетов было открыто небесное тело, движущееся за орбитой Плутона. Дальнейшие исследования показали, что малая планета, получившая название Эрида, по размерам лишь немного уступает Плутону. В 2006 г. это небесное тело сфотографировал орбитальный телескоп «Хаббл», обнаружив вращающийся вокруг него довольно крупный спутник, получивший название Дисномия. Предполагается, что по физическим характеристикам Эрида похожа на Плутон, а ее поверхность, скорее всего, покрыта ярко-белым льдом, поскольку альбедо (отражающая способность) планетоида уступает только спутнику Сатурна Энцеладу.

Вторым крупнейшим открытием 21 века в исследовании Солнечной системы является обнаружение воды на Марсе. Еще в 2002 г. орбитальный аппарат «Одиссей» обнаружил признаки наличия под поверхностью планеты водяного льда. В 2005 г. европейский аппарат «Марс-Экспресс» заснял кратеры с явственными следами водяных потоков, а окончательно развеял сомнения американский зонд «Феникс». В 2008 г. он сел в окрестностях Северного полюса и в одном из экспериментов – успешно выделил воду из марсианского грунта. Гарантированное наличие влаги на Красной планете снимает главное ограничение для ее колонизации. Америка планирует запустить пилотируемую миссию на Марс уже в 2030-х годах, идет разработка ядерного двигателя для этой цели и в России.

7. НЕЙРОЛОГИЯ. Впервые записаны и перезаписаны воспоминания в мозг

В 2014 г. исследователям из Массачусетского университета удалось внедрить в память подопытных мышей ложные воспоминания. Им в голову были вживлены оптоволоконные провода, присоединенные к участкам мозга, ответственным за формирование памяти. По ним ученые подавали лазерные сигналы, которые воздействовали на определенные участки нейронов. В результате удалось добиться как стирания некоторых воспоминаний мышей, так и формирования ложных. Например, грызуны забывали, что в определенном участке клетки у них когда-то были приятные встречи с самками и больше не стремились туда. В то же время, ученым удалось создать новые воспоминания о том, что «опасный» отсек клетки, на самом деле привлекателен и мыши старались оказаться именно там.

На первый взгляд, эти результаты выглядят детской игрой, да еще и с сомнительным этическим подтекстом. Между тем, нейрофизиологам удалось главное – найти участки мозга, отвечающие за память (гиппокамп и префронтальная кора) и создать, пусть пока примитивные, методы воздействия на них. Это дает широкие перспективы для совершенствования путей воздействия на мозг, а в будущем позволит лечить фобии и душевные расстройства. Не исключено, что уже в обозримом будущем удастся создать приборы для пакетной закачки данных в человеческий мозг для быстрого обучения наукам, требующим запоминания большого количества данных, например, можно будет в кратчайшие сроки овладеть иностранным языком.

6. ФИЗИКА. Обнаружен бозон Хиггса или «частица Бога»

В июле 2012 г. произошло открытие, ради которого были потрачены 6 млрд. долларов, вложенные в постройку Большого адронного коллайдера (CERN) близ Женевы. Ученые обнаружили т.н. «частицу Бога», существование которой было предсказано еще в 60-х годах британским физиком Питером Хиггсом. В честь него она и была названа. Благодаря экспериментальному доказательству существования бозона Хиггса фундаментальная физика получила последнее недостающее звено для построения пренормируемой квантовой теории поля. Данная теория является продолжением классической квантовой механики, однако качественно меняет взгляд на картину микромира и Вселенной в целом.

Практическое значение открытия бозона Хиггса заключается в том, что ученым открываются перспективы разработки антигравитации и разработки двигателей, которым не требуется энергия для работы.

Для этого нужно «всего ничего» - научиться убирать т.н. хиггсовское поле, которое связывает элементарные частицы, не давая им разлетаться. В этом случае масса объекта с нейтрализованным полем будет равна нулю, а значит - он перестанет принимать участие в гравитационном взаимодействии. Разумеется, такие открытия – вопрос весьма отдаленного будущего.

5. МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ. Создан сверхпрочный материал графен

Графен – это уникальный по прочности и многим другим свойствам материал, который был впервые получен русскими физиками (работающими в Британии) Константином Новоселовым и Андреем Геймом в 2004 г. Через 6 лет ученых наградили за это Нобелевской премией, а в наши дни графен активно исследуется и уже применяется в некоторых изделиях . Необычность материала заключается сразу в нескольких его особенностях. Во-первых – это второй по прочности (после карбина) из известных ныне материалов. Во-вторых, графен – великолепный проводник, с помощью которого можно достигать уникальные электронные эффекты. В-третьих, материал обладает высочайшими показателями теплопроводности, что опять же – позволяет использовать его в полупроводниковой электронике без опасений ее перегрева.

Особые надежды на графен возлагаются в плане его применения в сверхъемких аккумуляторах, которых так не хватает электромобилям.

В 2017 г. компания «Samsung» представила один из первых АКБ на основе графена с емкостью на 45% выше, чем у его литий-ионного аналога сопоставимой величины. Но самое главное – новый аккумулятор заряжается и отдает заряд в 5 раз быстрее обычного. Примечательно, что речь идет не о полностью графеновом, а о гибридном АКБ, где инновационный материал используется как вспомогательный. Если же, точнее – когда разработчики создадут полностью графеновую батарею, это станет настоящей революцией в энергетике. Главной проблемой в широком использовании графена является дороговизна его получения и недостатки в технологиях, которые пока не позволяют получить абсолютно однородный материал. Однако уже сейчас число заявок на патенты с использованием графена зашкалило за 50 тыс., поэтому нет сомнения, что уже в обозримом будущем необычный материал заметно повлияет на качество жизни людей.

4. БИОЛОГИЯ. Получены стволовые клетки не из эмбрионов, а из зрелых тканей

В 2012 г. нобелевская премия по физиологии и медицине была вручена английскому биологу Джону Гердону и его японскому коллеге Сине Яманаке. Они произвели настоящий фурор в среде биотехнологов, создав из обычных клеток – стволовые, т.е. способные составлять любые органы. Для этого ученые ввели в клетки соединительной ткани мыши всего 4 гена и в результате фибропласты превратились в незрелые стволовые клетки, обладающие всеми свойствами эмбриональных. Из подобного материала можно вырастить любой орган – от печени до сердца.

Таким образом, исследователи не только теоретически, но и практически доказали обратимость специализации клеток, что невозможно переоценить.

До недавних пор считалось, что стволовые клетки можно получить только из эмбрионов или пуповинной крови. Первое – сомнительно с этической точки зрения, а второе – вынуждало людей (в основном богатых) делать банк стволовых клеток сразу после рождения ребенка, чтобы в будущем он мог использовать его для лечения. Открытие физиологов сняло данные ограничения и теперь каждому человеку (как минимум, теоретически) доступно лечение стволовыми клетками и клонирование органов, содержащих «родную» ДНК организма.

3. АСТРОФИЗИКА. Доказано существование гравитационных волн

Открытие гравитационных волн считается величайшим научным достижением 2016 года, а возможно и всего второго десятилетия XXI века. В 2017 году их первооткрывателям - Райнеру Вайссу, Бэрри Бэришу и Кипу Торну была присуждена нобелевская премия по физике. С помощью двух интероферометрических обсерваторий LIGO и VIRGO, расположенных в США и Италии, ученым удалось зафиксировать гравитационные волны, образовавшиеся в результате слияния двух черных дыр на расстоянии в 1,3 млрд. световых лет от Солнца.

Тем самым исследователи экспериментально подтвердили достоверность Общей теории относительности Эйнштейна, предсказавшей наличие гравитационных волн еще в начале ХХ века (на уровне теории).

Впоследствии LIGO и VIRGO зафиксировали еще два гравитационных всплеска от столкновения нейтронных звезд. Выдающаяся ценность открытия заключается в подтверждении искривления пространства-времени под воздействием массивных объектов. Это означает, что тысячи раз описанные фантастами путешествия звездолетов сквозь «нуль-пространство» и «гиперпереходы» вполне возможны, хоть и являются перспективой далекого будущего. Вероятно, неслучайно, один из первооткрывателей гравитационных волн – Кип Торн, по итогам своих исследований выпустил книгу, «Интерстеллар. Наука за кадром», название которой перекликается со знаменитым фильмом.

Примерно так по Эйнштейну выглядит пространство-время в окрестностях Солнца, искривляющееся под воздействием массивной звезды. Теперь данная картина доказана экспериментально

2. ФИЗИКА. Проведены успешные опыты по дальней квантовой телепортации

Под квантовой телепортацией понимается не перемещение физических объектов, а передача информации о состоянии элементарной частицы или атома. Важнейшим моментом здесь является расстояние – вплоть до начала XXI века подобную связь удавалось обеспечить только на уровне микромира. Прорывным стал 2009 г., когда ученым из Мерилендского университета удалось передать квантовое состояние иона иттербия на 1 метр. Затем инициативу в данном направлении исследований прочно перехватили китайские ученые.

Сначала им удалось обеспечить квантовую связь на дистанции 120 км, а в 2017 г. – осуществить первую космическую квантовую телепортацию со спутника «Мо-Цзы» на три наземных лаборатории до которых было 1203 км.

Такой научно-технологический скачок позволит уже в ближайшем будущем создавать абсолютно защищенные линии связи, которые даже теоретически не смогут взломать хакеры. В условиях, когда финансовая, деловая и частная жизнь все больше перемещается в Интернет, линии на основе квантовой телепортации обещают стать настоящей панацеей в сфере информационной безопасности. Кроме того, на основе данного способа связи разрабатываются сверхбыстрые компьютеры, которые в перспективе заменят существующие.

1. КИБЕРНЕТИКА. Создан робот с биологическим мозгом

В 2008 г. ученые из Англии создали, пожалуй, первого в мире киборга – полуживого робота с мозгом на основе 300 тыс. крысиных нейронов. Их выделили из эмбриона грызуна, разделили с помощью специального фермента и разместили в питательном растворе на пластине размером 8 см. К полученному квазимозгу ученые присоединили 60 электродов, которые считывают сигналы с нейронов и передают их к электронной схеме. Они же служат для доставки в мозг сигналов. Первый робот с биологическим мозгом получил собственное имя – Гордон, был оснащен платформой для передвижения и ультразвуковым сенсором, сканирующим местность при езде. Сигналы от него идут в мозг, а возникающие там импульсы и обратная связь управляют движением.

Исследователям удалось добиться обучаемости Гордона, поскольку нейроны обладают памятью. Упершись в препятствие всего один раз, робот в 80% случаев уже не ездит по неудачному маршруту. При этом, как заявляют ученые, Гордон не управляется извне, а контролируется исключительно серым веществом, доставшимся от крысы. Таким образом, британцы сделали первый шаг по созданию полноценных киборгов на основе уже не десятков тысяч, а миллиардов нейронов, что, скорее всего, произойдет еще до конца текущего столетия.

Каждый года приносит миру новые технологии и новые открытия, которые выводят человечество на качественно иной, более высокий уровень развития. Мы собрали в одном обзоре последние открытия из различных областей, и каждое из этих открытий для человечества является шагом к новым возможностям.

1. Страшная болезнь поможет вылечить рак

Ученые добились прорыва в поиске лекарства от рака путем присоединения белков малярии к раковым клеткам. Испытания на людях должны начаться в течение четырех лет.

2. В Южной Африке были обнаружены новые человекообразные виды

В сентябре прошлого года палеонтологи сообщили о том, что был найден новый человекообразный вид - Homo naledi. Этот вывод основывается на открытии пятнадцати частично сохранившихся скелетов. Считается, что Homo naledi могли жить в Африке около трех миллионов лет назад.

3. Исследование показало, что, если работать дольше, то увеличивается риск инсульта

По данным исследования, опубликованного в журнале The Lancet, у людей, работающих более 55 часов в неделю, на 33 % выше шанс возникновения инсульта, нежели у тех, кто работает 35-40 часов в неделю. Также у них на 13% выше риск возникновения ишемической болезни сердца.

4. Впервые был завершен всесторонний анализ генома шерстистого мамонта

При этом был открыт ряд причин, которые позволяли этим животным выжить в Арктике.

5. Была обнаружена самая яркая галактика во Вселенной

В мае прошлого года НАСА сообщило, что была обнаружена самая яркая галактика во Вселенной - WISE J224607.57-052635.0. Она меньше, чем Млечный Путь, но излучает в десять тысяч раз больше энергии (в основном в виде инфракрасного излучения).

6. Ученые продвинулись в создании первого квантового компьютера

Два важнейших шага в создании квантового компьютера были проделаны учеными IBM. Они сумели найти способ обнаружения и измерения обоих видов квантовых ошибок. Также была создана квадратная решетка из четырех сверхпроводящих кубитов на чипе размером чуть больше 6 мм.

7. Найдена первая экзопланета со спектром видимого излучения

Астрономы из Чили впервые провели прямое наблюдение спектра видимого света, отраженного от экзопланеты. Речь идет о экзопланете 51 Пегаса b.

8. Три тысячи атомов были пойманы с помощью одного фотона

Физики из Массачусетского технологического института и Университета Белграда разработали новую методику, с помощью которой им удалось уловить три тысячи атомов, используя всего один фотон.

9. Леса Амазонки начали поглощать меньше углекислого газа

Результаты длительного 30-летнего исследования южноамериканского тропического леса, в котором участвовала международная команда из почти 100 исследователей, опубликовала довольно неутешительные данные. Тропические леса постепенно теряют свою способность поглощать углекислый газ из атмосферы, поскольку деревья умирают все более быстрыми темпами.

10. НАСА обнаружило свидетельства существования обширного древнего океана на Марсе

По мнению ученых НАСА огромный древний океан когда-то покрывал почти половину северного полушария Марса, что делает планету более перспективным местом для поиска инопланетной жизни, нежели считалось ранее. Огромный океан, как считают ученые, был до полутора километров глубиной и содержал в общем двадцать миллионов кубических километров воды (больше, чем в Северном Ледовитом океане).

11. Исследователи использовали нанотехнологии для лечения рака молочной железы

Иранские нанотехнологи сумели синтезировать вещество с биоадаптивной и биоразлагаемой молекулярной цепочкой. Это лекарство способно снижать уровень токсичности противораковых препаратов.

12. Ученые перепрограммировали растения на засухоустойчивость

Ученые генетически перепрограммировали растения, чтобы те были более устойчивыми к засухе.

13. Вакцина от ВИЧ

Борьба с ВИЧ и СПИДом сделала огромный шаг вперед в 2015 году, когда ученые из исследовательского института Скриппса разработали вакцину, которая оказалась невероятно эффективной против ВИЧ-1, ВИЧ-2 и вируса иммунодефицита обезьян. Основное различие нового препарата - он фактически изменяет ДНК, чтобы бороться с вирусом. Ранее же в организм пациента вводили инъекции ослабленной формы вируса, чтобы иммунная система "научилась" бороться с ним. Исследования сейчас находятся на ранней стадии, но предварительные результаты весьма перспективны.

14. Исследования мозга могут помочь предсказать будущее поведение

В статье, опубликованной в журнале Neuron, был описал ряд недавних исследований, показывающих, что сканирование мозга может помочь предсказать будущее обучение человека, его склонность к преступности, а также поведению, связанному со здоровьем. Технология может предложить возможности для персонализации образования и клинической практики.

15. В лаборатории впервые были выращены человеческие мышцы, способные сокращаться

В лаборатории Университета Дьюка исследователи вырастили человеческие мышцы, которые способны сокращаться и реагируют на внешние раздражители (такие как электрические импульсы, биохимические сигналы и фармацевтические препараты) точно так же, как и настоящие мышцы. Новая ткань должна вскоре позволить исследователям протестировать новые лекарства и изучать болезни мышц вне организма человека.

Специально для тех, кто интересуется наукой и запредельным, мы собрали .

В 1928 году английский ученый-бактериолог Александр Флеминг провел обычный опыт исследования защиты организма человека от инфекционных заболеваний. В результате совершенно случайно он выяснил, что обычная плесень синтезирует вещество, уничтожающее возбудители инфекции, и обнаружил молекулу, которую назвал пенициллином.

А 13 сентября 1929 года на заседании Медицинского исследовательского клуба при Лондонском университете Флеминг представил свое открытие.

Далеко не все научные открытия были сделаны после длительных экспериментов и изнурительных размышлений. Иной раз исследователи приходили к совершенно неожиданным результатам, сильно отличающимся от ожидаемых. И итог оказывался куда интереснее: так, в поисках философского камня в 1669 году открыл белый фосфор гамбургский алхимик Хенниг Бранд. «Случай, бог-изобретатель», как назвал его Александр Пушкин, помогал и другим исследователям. Мы собрали десять таких удивительных примеров.

1. Микроволновая печь

Инженер из Raytheon Corporation Перси Спенсер в 1945 году работал над проектом, связанным с созданием радаров. Во время тестирования магнетрона ученый заметил, что шоколадка в его кармане растаяла. Так Перси Спенсер понял, что микроволновое излучение может нагревать продукты. В том же году компания Raytheon Corporation запатентовала микроволновую печь.

2. Рентгеновские лучи

Из любопытства поместив руку перед электронно-лучевой трубкой, в 1895 году Вильгельм Рентген и увидел ее изображение на фотопластинке, позволяющее рассмотреть чуть ли не каждую кость. Так Вильгельм Рентген открыл одноименный метод.

3. Заменитель сахара

Вообще-то Константин Фальберг изучал каменноугольные смолы. Как-то раз (мама, видимо, не научила его мыть руки перед едой) он заметил, что булочка почему-то кажется ему очень сладкой. Вернувшись в лабораторию и перепробовав все на вкус, он нашел источник. В 1884 году Фальберг запатентовал сахарин и начал его массовое производство.

4. Кардиостимулятор

В 1956 году Уилсон Грейтбатч занимался разработкой устройства, записывающего удары сердца. Случайно установив в устройство неподходящий резистор, он обнаружил, что оно производит электрические импульсы. Так родилась идея электрической стимуляции сердца. В мае 1958 года первый кардиостимулятор был имплантирован собаке.

Первоначально диэтиламид лизергиновой кислоты планировали использовать в фармакологии (вряд ли кто-то теперь помнит, как именно). В ноябре 1943 года Альберт Хоффман обнаружил странные ощущения во время работы с химикатом. Он описал их так: «Я наблюдал очень яркий свет, потоки фантастических изображений нереальной красоты, сопровождавшиеся интенсивным калейдоскопичным набором цветов». Так Альберт Хоффман сделал миру сомнительный подарок.

6. Пенициллин

Надолго оставив колонию бактерий стафилококка в чашке Петри, Александр Флеминг заметил, что образовавшаяся плесень препятствует росту некоторых бактерий. Химически плесень была разновидностью грибка Penicillium notatum. Так в 40-х годах прошлого века был открыт пенициллин - первый в мире антибиотик.

Компания Pfizer работала над созданием нового лекарства для лечения сердечных заболеваний. После клинических испытаний выяснилось, что в этом случае новое лекарство вовсе не помогает. Зато есть побочный эффект, которого никто не ожидал. Так появилась виагра.

8. Динамит

Работая с нитроглицерином, который отличался крайней нестабильностью, Альфред Нобель случайно выронил пробирку из рук. Но взрыва не последовало: вылившись, нитроглицерин впитался в древесную стружку, которой был устлан пол лаборатории. Так будущий отец Нобелевской премии понял: нитроглицерин необходимо смешивать с инертным веществом - и получил динамит.

9. Небьющееся стекло

Неаккуратность другого ученого позволила совершить еще одно открытие. Француз Эдуард Бенедиктус уронил на пол пробирку с раствором нитрата целлюлозы. Она разбилась, но не разлетелась на куски. Нитрат целлюлозы стал основой для первых небьющихся стекол, без которых теперь не обходится автомобильная промышленность.

10. Вулканизированная резина

Однажды Чарльз Гудьир вылил азотистую кислоту на каучук, чтобы его обесцветить. Он заметил, что после этого каучук стал гораздо тверже и одновременно пластичнее. Поразмыслив над результатом и усовершенствовав метод, в 1844 году Чарльз Гудьир запатентовал его, назвав в честь Вулкана, древнеримского бога огня.