6 odkryć rosyjskich naukowców, którzy wyprzedzili swoje czasy
Miscellanea / / April 04, 2023
1. korekcja wzroku
W latach 70. naukowcy z różnych krajów zajmowali się problematyką wykorzystania chirurgii w leczeniu chorób oczu i korekcji krzywizny rogówki. Jeden z pierwszych z sukcesem stosować Teorię zastosował w praktyce radziecki okulista Światosław Fiodorow.
Jego eksperymenty rozpoczęły się pod koniec lat pięćdziesiątych. Następnie Fiodorow stworzył własną wersję sztucznej soczewki: najpierw przetestował ją na królikach, aw 1960 r. przeszczepiony i mężczyzna. Implant pomógł 12-letniej dziewczynce pozbyć się wrodzonej zaćmy. Ale udana operacja prawie kosztowała lekarza karierę: dyrektora oddziału Instytutu Chorób Oka. Helmholtz, w którym Fiodorow pracował jako kierownik działu klinicznego, poprosił go o opuszczenie stanowiska, nazywając eksperyment nienaukowym. Fiodorow nie znalazł wsparcia ani u swoich kolegów, ani w środowisku naukowym. I rehabilitować go pomógł Korespondent Izwiestii Anatolij Agranowski. Dowiedziawszy się o tej sytuacji, postanowił szukać sprawiedliwości i zwrócił się do Ministerstwa Zdrowia. W rezultacie lekarz został przywrócony. 15 lat później, w 1975 roku, metoda ta rozpowszechniła się w ZSRR.
Drugi eksperyment to operacja na rogówce. Fiodorow nie tylko wymyślił, jak naprawić jego krzywiznę, ale także jako pierwszy przedstawił szczegóły opisane metoda obejmująca podgrzewanie i nacinanie skalpelem: ich ilość, głębokość nacięć i inne ważne szczegóły. Naukowiec nazwał swoją technikę radialną keratotomią: przez ponad 10 lat, przed pojawieniem się mniej inwazyjnych technik, stosowali ją specjaliści z ZSRR, USA i Ameryki Łacińskiej.
2. Loty kosmiczne
Latanie poza Ziemię od dawna było fantazją. Pisali o nich Jules Verne, Edgar Allan Poe, HG Wells i wielu innych pisarzy. Teorie Konstantina Ciołkowskiego pomogły zmienić je z science fiction w rzeczywistość.
Studiować samoloty i robić z nich małe modele rozpoczął się jako dziecko: w wieku 11 lat zachorował na szkarlatynę, prawie ogłuchł, przez co dużo czasu spędzał w domu sam na sam ze sobą i swoimi pomysłami. Choroba stała się również przyczyną jego wydalenia ze szkoły: w rezultacie Ciołkowski otrzymał wykształcenie samodzielnie, czytając prace naukowe z zakresu fizyki, astronomii, matematyki wyższej i innych dyscyplin w biblioteka.
Ciołkowski zainteresował się lotami kosmicznymi pod koniec XIX wieku. W 1887 roku napisał opowiadanie „Na Księżycu”, w którym opowiadał o tym, jak poczuje się osoba, która nagle znajdzie się na satelicie Ziemi, co zobaczy i jak zmienią się jego zdolności. W szczególności pisze o sile grawitacji, która wpływa na naturę ruchów człowieka.
Już na początku XX wieku Ciołkowski Utworzony wiele prac poświęconych eksploracji kosmosu, które później przyczyniły się do rozwoju nauki. Na przykład obliczenia prędkości potrzebnej do wejścia w kosmos, koncepcja silnika rakietowego na paliwo ciekłe oraz model rakiety wielostopniowej, „pociągu rakietowego”. Teoria Ciołkowskiego zakładała, że atmosferę ziemską można pokonać tylko statkiem, od którego stopniowo oddzielałyby się bloki, co z kolei zwiększałoby jego prędkość. Marzenia Ciołkowskiego o locie w kosmos stały się rzeczywistością po jego śmierci. Ale bez obliczeń naukowca-samouka rozwój astronautyki prawdopodobnie przebiegałby znacznie wolniej.
Dziś technologia lotnicza nie wydaje się już science fiction. Są badane i rozwijane w wielu uniwersytetach i wyspecjalizowanych organizacjach, w tym naukowo-edukacyjnych (REC) oraz światowej klasy ośrodkach badawczych (NCMU). Są one otwierane dzięki ogólnopolskiemu projektowi „Nauka i uniwersytety». W sumie w Rosji jest obecnie 15 światowej klasy REC i 17 NCMU. Nie wszystkie z nich zajmują się technologiami lotniczymi: istnieją ośrodki, które badają genetykę, ekologię, wykorzystanie podglebia i wiele innych dziedzin ważnych dla przyszłości ludzkości. Wszystkie zlokalizowane są w wiodących organizacjach naukowych i dysponują nowoczesną bazą aparaturową.
Również w ramach ogólnopolskiego projektu „Nauka i uniwersytety» Powstają centra kompetencyjne Krajowej Inicjatywy Technologicznej i laboratoria młodzieżowe. Tam studenci i młodzi profesjonaliści mają szansę pracować nad badaniami w zespole przy użyciu nowoczesnej aparatury i przyczynić się do powstania naukowego odkrycia.
Chcę zostać naukowcem
3. Transplantacja serca
Historia transplantologii Rozpoczęty już w XVI wieku: wtedy Włoch Gaspare Tagliacozzi przeszczepiał ludziom własną skórę w celu rekonstrukcji nosa. Naukowcy przeszli na bardziej radykalne eksperymenty w XIX wieku: wtedy próbowali przeszczepić jajniki kobiecie, nerki, a nawet drugą głowę psu.
Nie wszystkie eksperymenty zakończyły się sukcesem, ale zainspirowały twórcze poszukiwania młodego sowieckiego biologa Władimira Demichowa. Gdy tylko wstąpił na Wydział Biologiczny Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, zaczął szukać sposobów na zastąpienie serca żywej istoty innym i sprawienie, by działało jak tubylec. Wszystkie eksperymenty przeprowadzono na psach. A było ich wiele:
- W 1937 roku Demichow stworzył własny model sztucznego serca i przeszczepił go zwierzęciu. Pies nie żył długo, tylko dwie godziny, ale w połowie XX wieku wynik ten był niesamowitym sukcesem.
- W 1946 roku przeszczepił psu drugie, dodatkowe serce. W tym samym roku zastąpił kompleks serce-płuco.
- W 1951 roku przeszczepił dawcy serce i płuca.
- W 1952 roku po raz pierwszy zastosował pomostowanie aortalno-wieńcowe: uszkodzone naczynie zastąpił innym, zdrowym. Aby połączyć go z aortą, użyłem plastikowych kaniul i tantalowych klipsów.
W sumie podczas swojej praktyki Demichow wykonał setki operacji o różnym stopniu powodzenia. Niektóre psy padły podczas eksperymentów, inne przeżyły kilka godzin, a jeszcze inne kilka dni lub tygodni. Ale był też przypadek, gdy pies po eksperymentach na sercu żył całe siedem lat. Poza tym naukowiec przedłożyć założenie, że narządy można konserwować – stworzyć bank, z którego będzie można je pobierać do pilnych przeszczepów. Najważniejsze jest to, że wszystkie pomyślne wyniki i osiągnięcia Demichowa dowiodły możliwości przeprowadzania takich operacji na ludziach - po raz pierwszy powtórzyć to na człowieku. wypróbowany w 1964 roku i umożliwiły rozwój przeszczepiania ważnych dla życia narządów, które dziś ratują ludzi.
4. Laser (maser)
Możliwość stworzenia lasera na początku XX wieku zasugerował Alberta Einsteina. W swoim artykule z 1917 r. „O kwantowej teorii promieniowania” napisał, że promieniowanie można stymulować, a do jego stymulacji potrzebny byłby emiter elektromagnetyczny. Po prawie 40 latach udało się zastosować teorię w praktyce. I to dwukrotnie i na różnych kontynentach.
W ZSRR pracowano nad stworzeniem takiego urządzenia zaangażowany w fizycy Aleksander Prochorow i Nikołaj Basow. W 1952 opisali zasadę działania urządzenia wytwarzającego emisję wymuszoną, a w 1954 Utworzony generator kwantowy na bazie amoniaku. Nie był to jednak laser, a maser - urządzenie wzmacniające mikrofale za pomocą emisji wymuszonej (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation).
Bezpośrednio laser, czyli wzmacniacz światła (wzmocnienie światła przez wymuszoną emisję promieniowania), po raz pierwszy Utworzony Theodora Maimana w 1960 roku. Aby to zrobić, zastąpił amoniak rubinowym kryształem.
Równolegle z Prochorowem i Basowem ten sam aparat opracował amerykański fizyk Charles Townes. Swój maser amoniakalny pokazał rok wcześniej, w 1953 roku. Obie prace stały się ważnym punktem w rozwoju elektroniki kwantowej: w 1964 roku naukowcy z ZSRR i USA podzielony Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki.
5. Eksploracja Wenus
Wyścig kosmiczny między USA a ZSRR doprowadził do licznych odkryć. Jedno z nich, badanie powierzchni Wenus, jest osiągnięciem radzieckich kosmonautów.
Podczas lotu na sąsiednią planetę naukowcy myśl z dobrego powodu. Wenus jest blisko Ziemi na wiele sposobów, od średnicy po gęstość. Ponadto jego powierzchnia przypomina dno oceanów świata, co może wskazywać na podobną historię geologiczną. Badanie krajobrazu Wenus pomogłoby dowiedzieć się więcej o tym, jak wyglądało życie na Ziemi miliardy lat temu.
Aby przeprowadzić badania, radzieccy naukowcy stworzyli kilka statków kosmicznych. Pierwszy z nich, Venera-1, wystartował 12 lutego 1961 roku. Jego zadaniem było rozpoznanie sytuacji: rejestrował i przesyłał pomiary natężenia promieniowania kosmicznego, siły międzyplanetarnych pól magnetycznych i innych wskaźników.
W 1965 roku dwa kolejne statki, Venera 2 i Venera 3, leciały w tym samym kierunku: były cięższe, zbierały więcej danych, a ten ostatni nawet przedarł się przez atmosferę planety. Kolejna wersja statku, Venera-4, nie tylko przeszła przez atmosferę, ale także wykonała zejście na spadochronie. Nie udało jej się jednak wydostać na powierzchnię.
Udane lądowanie miało miejsce w 1975 roku. Venera-9 i Venera-10 nie tylko wylądowały na Wenus, ale także wykonały pierwsze zdjęcia planety. W 1982 roku Venera 13 i Venera 14 powtórzyły swój sukces, wysyłając lepszy i bardziej szczegółowy materiał filmowy oraz pobierając próbki gleby. W latach 80. na Wenus poleciały jeszcze dwa radzieckie pojazdy - Vega-1 i Vega-2. W tej chwili są to ostatnie pojazdy, które odwiedziły sąsiednią planetę.
Już będąc na Ziemi można badać ciała niebieskie i prawidłowości we Wszechświecie. Wszystko dzięki nowoczesnej, bardzo precyzyjnej optyce. Aktualizacja bazy oprzyrządowania organizacji naukowych i edukacyjnych to jedno z zadań ogólnopolskiego projektu”Nauka i uniwersytety». W 2022 roku dzięki niemu ponad 200 organizacji będzie mogło go ulepszyć. W sumie od 2019 roku przeznaczono na te cele ponad 25 miliardów rubli: zaktualizowany sprzęt pojawił się już w 268 uniwersytetach i instytutach badawczych, w tym w specjalnym obserwatorium astrofizycznym Rosyjskiej Akademii Nauk.
Ponadto, dzięki ogólnopolskiemu projektowi „Nauka i uczelnie”, instalacje klasy „meganauka” to superpotężne kompleksy naukowe. Sieć takich przyczyni się do wynalezienia najnowszych technologii opartych na badaniach synchrotronowych i neutronowych.
Ucz się więcej
6. spadochron plecakowy
Warianty urządzeń, które pozwoliłyby ludziom unosić się w powietrzu w różnych momentach wymyślił wielu wynalazców. Pierwsze spadochrony wyglądały jak duże parasole z mocnymi ramami. Były masywne i niewygodne. Mały spadochron plecakowy napędzany przez osobę Utworzony Rosyjski aktor teatralny Gleb Kotelnikow w 1911 roku. Rok wcześniej on i jego żona uczestniczyli w Ogólnorosyjskim Festiwalu Aeronautyki. Tam zobaczył, jak po zniszczeniu samolotu w powietrzu zginął pilot. Następnie Kotelnikow postanowił opracować urządzenie, które mogłoby uratować ludzi w takich sytuacjach.
Stworzenie spadochronu zajęło Kotelnikowowi zaledwie 10 miesięcy. Konstrukcja przypominała plecak z mechanizmem sprężyn i pierścieniem: trzeba było pociągnąć za kółko, po czym sprężyny zostały uruchomione i spadochron „wyskoczył” z plecaka. Już w grudniu 1911 r. Kotelnikow próbował uzyskać patent na swój wynalazek - spadochron RK-1. Ale w Rosji odmówiono mu. Nie rozpaczał iw 1912 roku spróbował ponownie we Francji - tam już miał szczęście.