6 krievu zinātnieku atklājumi, kuri apsteidza savu laiku
Literārs Mistrojums / / April 04, 2023
1. redzes korekcija
70. gados dažādu valstu zinātnieki nodarbojās ar ķirurģijas izmantošanu acu slimību ārstēšanā un radzenes izliekuma koriģēšanā. Viens no pirmajiem veiksmīgi pieteikties Teoriju praksē ieviesa padomju oftalmologs Svjatoslavs Fjodorovs.
Viņa eksperimenti sākās 1950. gadu beigās. Tad Fjodorovs izveidoja savu mākslīgās lēcas versiju: vispirms viņš to izmēģināja uz trušiem, bet 1960. pārstādīts un cilvēks. Implants palīdzēja 12 gadus vecai meitenei atbrīvoties no iedzimtas kataraktas. Taču veiksmīga operācija ārstam gandrīz maksāja karjeru: Acu slimību pētniecības institūta filiāles direktoram. Helmholcs, kurā Fjodorovs strādāja par klīniskās nodaļas vadītāju, lūdza viņu atstāt amatu, nosaucot eksperimentu par nezinātnisku. Fjodorovs neatrada atbalstu ne no saviem kolēģiem, ne no zinātnieku aprindām. Un lai viņu reabilitētu palīdzēja Izvestija korespondents Anatolijs Agranovskis. Viņš, uzzinājis par šo situāciju, nolēma meklēt taisnību un vērsās Veselības ministrijā. Rezultātā ārsts tika atjaunots darbā. 15 gadus vēlāk, 1975. gadā, metode kļuva plaši izplatīta PSRS.
Otrais eksperiments ir radzenes operācija. Fjodorovs ne tikai izdomāja, kā salabot tā izliekumu, bet arī bija pirmais detaļās aprakstīts metode, kas ietver karsēšanu un robošanu ar skalpeli: to skaitu, iegriezumu dziļumu un citas svarīgas detaļas. Zinātnieks savu tehniku nosauca par radiālo keratotomiju: vairāk nekā 10 gadus, pirms mazāk invazīvu metožu parādīšanās, PSRS, ASV un Latīņamerikas speciālisti to izmantoja.
2. Kosmosa lidojumi
Lidošana ārpus Zemes jau sen ir bijusi fantāzija. Par tiem rakstīja Žils Verns, Edgars Alans Po, HG Velss un daudzi citi rakstnieki. Konstantīna Ciolkovska teorijas palīdzēja viņiem pārvērsties no zinātniskās fantastikas par realitāti.
Pētīt lidmašīnas un izgatavot no tiem mazus modeļus sākās bērnībā: 11 gadu vecumā saslima ar skarlatīnu, kļuva gandrīz kurls, un tāpēc daudz laika pavadīja mājās viens pats ar sevi un savām idejām. Slimība kļuva arī par iemeslu viņa izslēgšanai no skolas: tā rezultātā Ciolkovskis ieguva izglītību patstāvīgi, lasot zinātniskos darbus par fiziku, astronomiju, augstāko matemātiku un citām disciplīnām bibliotēka.
Ciolkovskis par lidojumiem kosmosā sāka interesēties 19. gadsimta beigās. 1887. gadā viņš uzrakstīja stāstu "Uz Mēness", kurā stāstīja par to, kā jutīsies cilvēks, kurš pēkšņi nokļuvis uz Zemes pavadoņa, ko viņš ieraudzīs un kā mainīsies viņa spējas. Jo īpaši viņš raksta par gravitācijas spēku, kas ietekmē cilvēka kustību raksturu.
Jau 20. gadsimta sākumā Ciolkovskis izveidots daudzi darbi bija veltīti kosmosa izpētei, kas vēlāk veicināja zinātnes attīstību. Piemēram, aprēķini par ātrumu, kas nepieciešams, lai iekļūtu kosmosā, šķidrā raķešu dzinēja koncepcija un daudzpakāpju raķetes modelis, "raķešu vilciens". Ciolkovska teorijā tika pieņemts, ka zemes atmosfēru ir iespējams pārvarēt tikai uz kuģa, no kura pakāpeniski atdalīsies bloki, kas, savukārt, palielinātu tā ātrumu. Ciolkovska sapņi lidot kosmosā kļuva par realitāti pēc viņa nāves. Taču bez autodidakta zinātnieka aprēķiniem astronautikas attīstība, iespējams, būtu noritējusi daudz lēnāk.
Mūsdienās kosmosa tehnoloģijas vairs nešķiet kā zinātniskā fantastika. Tie tiek pētīti un izstrādāti daudzās universitātēs un specializētās organizācijās, tostarp zinātnes un izglītības (REC) un pasaules līmeņa pētniecības centros (NCMU). Tās tiek atvērtas, pateicoties nacionālajam projektam “Zinātne un universitātes». Kopumā tagad Krievijā ir 15 pasaules līmeņa REC un 17 NCMU. Ne visi no tiem strādā ar kosmosa tehnoloģijām: ir centri, kas pēta ģenētiku, ekoloģiju, zemes dzīļu izmantošanu un daudzas citas cilvēces nākotnei svarīgas jomas. Visi no tiem atrodas vadošajās zinātniskajās organizācijās un tiem ir moderna instrumentu bāze.
Arī nacionālā projekta ietvarosZinātne un universitātes» Tiek veidoti Nacionālās tehnoloģiju iniciatīvas kompetences centri un jauniešu laboratorijas. Tur studentiem un jaunajiem profesionāļiem ir iespēja komandā, izmantojot modernu aparatūru, strādāt pie pētniecības darbiem un dot savu ieguldījumu zinātniska atklājuma tapšanā.
Es gribu kļūt par zinātnieku
3. Sirds transplantācija
Transplantācijas vēsture sākās vēl 16. gadsimtā: tad itālis Gaspare Tagliacozzi pārstādīja cilvēkus ar savu ādu deguna rekonstrukcijai. Zinātnieki 19. gadsimtā pārgāja uz radikālākiem eksperimentiem: tad mēģināja pārstādīt olnīcas sievietei, nieres un pat otru galvu sunim.
Ne visi eksperimenti beidzās veiksmīgi, bet tie iedvesmoja jaunā padomju biologa Vladimira Demihova radošajiem meklējumiem. Tiklīdz viņš iestājās Maskavas Valsts universitātes Bioloģijas fakultātē, viņš sāka meklēt veidus, kā dzīvas būtnes sirdi aizstāt ar citu un likt tai darboties kā iedzimtajam. Visi eksperimenti tika veikti ar suņiem. Un to bija daudz:
- 1937. gadā Demihovs izveidoja savu mākslīgās sirds modeli un pārstādīja to dzīvniekam. Suns nedzīvoja ilgi, tikai divas stundas, bet 20. gadsimta vidum šis rezultāts bija neticami veiksmīgs.
- 1946. gadā viņš sunim pārstādīja otru, papildu sirdi. Tajā pašā gadā viņš nomainīja sirds-plaušu kompleksu.
- 1951. gadā viņš pārstādīja donora sirdi un plaušas.
- 1952. gadā viņš pirmo reizi izmantoja piena dziedzeru koronāro artēriju šuntēšanu: viņš nomainīja bojāto trauku ar citu, veselīgu. Un, lai savienotu to ar aortu, es izmantoju plastmasas kanulus un tantala klipus.
Kopumā savas prakses laikā Demihovs veica simtiem dažāda līmeņa operāciju. Daži suņi nomira eksperimentu laikā, citi dzīvoja vairākas stundas, bet vēl citi - vairākas dienas vai nedēļas. Taču bijis arī gadījums, kad suns pēc eksperimentiem uz sirds nodzīvoja veselus septiņus gadus. Turklāt zinātnieks izvirzīt pieņēmums, ka orgānus var saglabāt - izveidot banku, no kuras tos var ņemt steidzamām transplantācijām. Galvenais ir tas, ka visi veiksmīgie Demihova rezultāti un sasniegumi pierādīja iespēju veikt šādas operācijas cilvēkiem - pirmo reizi to atkārtot ar cilvēku. mēģinājusi 1964. gadā un ļāva attīstīt dzīvībai svarīgu orgānu transplantāciju, kas mūsdienās glābj cilvēkus.
4. Lāzers (maser)
Lāzera radīšanas iespēja 20. gadsimta sākumā ieteikts Alberts Einšteins. Savā 1917. gada rakstā "Par starojuma kvantu teoriju" viņš rakstīja, ka starojumu var stimulēt, un, lai to stimulētu, būtu nepieciešams elektromagnētiskais emitētājs. Praktiski teoriju bija iespējams pielietot pēc gandrīz 40 gadiem. Un divreiz un dažādos kontinentos.
PSRS strādājiet pie šādas ierīces izveides iesaistīti fiziķi Aleksandrs Prohorovs un Nikolajs Basovs. 1952. gadā viņi aprakstīja ierīces darbības principus, kas rada stimulētu emisiju, un 1954. g. izveidots uz amonjaka bāzes veidots kvantu ģenerators. Bet tas nebija lāzers, bet maseris – ierīce, kas pastiprina mikroviļņus, izmantojot stimulētu emisiju (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation).
Tieši lāzers, tas ir, gaismas pastiprinātājs (gaismas pastiprināšana ar stimulētu starojuma emisiju), pirmo reizi izveidots Teodors Maimans 1960. gadā. Lai to izdarītu, viņš aizstāja amonjaku ar rubīna kristālu.
Paralēli Prohorovam un Basovam tādu pašu aparātu izstrādāja amerikāņu fiziķis Čārlzs Taunss. Savu amonjaka maseri viņš parādīja gadu iepriekš, 1953. gadā. Abi darbi kļuva par nozīmīgu punktu kvantu elektronikas attīstībā: 1964. gadā PSRS un ASV zinātnieki. sadalīts Nobela prēmija fizikā.
5. Veneras izpēte
Kosmosa sacīkstes starp ASV un PSRS noveda pie daudziem atklājumiem. Viens no tiem, Veneras virsmas izpēte, ir padomju kosmonautu sasniegums.
Lidojumā uz kaimiņu planētu, zinātnieki domāja laba iemesla dēļ. Venera atrodas tuvu Zemei daudzos veidos, sākot no diametra līdz blīvumam. Turklāt tā virsma atgādina pasaules okeāna dibenu, kas var liecināt par līdzīgu ģeoloģisko vēsturi. Veneras ainavas izpēte palīdzētu uzzināt vairāk par to, kāda dzīve uz Zemes bija pirms miljardiem gadu.
Lai veiktu pētījumus, padomju zinātnieki izveidoja vairākus kosmosa kuģus. Pirmā no tām, Venera-1, pacēlās 1961. gada 12. februārī. Viņa uzdevums bija izzināt situāciju: viņš reģistrēja un pārraidīja kosmiskā starojuma intensitātes mērījumus, starpplanētu magnētisko lauku stiprumu un citus rādītājus.
1965. gadā vēl divi kuģi Venera 2 un Venera 3 lidoja tajā pašā virzienā: tie bija smagāki, savāca vairāk datu, un pēdējie pat izlauzās cauri planētas atmosfēru. Nākamā kuģa versija Venera-4 ne tikai izgāja cauri atmosfērai, bet arī veica izpletņa nolaišanos. Tomēr viņai neizdevās sasniegt virsmu.
Veiksmīga nosēšanās notika 1975. gadā. Venera-9 un Venera-10 ne tikai nolaidās uz Veneras, bet arī uzņēma pirmos planētas attēlus. 1982. gadā Venera 13 un Venera 14 atkārtoja savus panākumus, nosūtot labākus un detalizētākus kadrus un paņemot augsnes paraugus. Astoņdesmitajos gados uz Venēru lidoja vēl divi padomju spēkrati - Vega-1 un Vega-2. Šobrīd šie ir pēdējie spēkrati, kas apmeklējuši kaimiņu planētu.
Tagad ir iespējams pētīt debess ķermeņus un likumsakarības Visumā, atrodoties uz Zemes. Tas viss pateicoties modernajai augstas precizitātes optikai. Zinātnisko un izglītības organizāciju instrumentu bāzes atjaunināšana ir viens no nacionālā projekta uzdevumiem.Zinātne un universitātes». 2022. gadā, pateicoties viņam, to varēs uzlabot vairāk nekā 200 organizācijas. Kopumā kopš 2019. gada šiem mērķiem ir piešķirti vairāk nekā 25 miljardi rubļu: atjauninātās iekārtas jau ir parādījušās 268 universitātēs un pētniecības institūtos, tostarp Krievijas Zinātņu akadēmijas īpašajā astrofizikālajā observatorijā.
Turklāt, pateicoties nacionālajam projektam "Zinātne un universitātes", instalācijas no klases "megazinātne” ir superspēcīgi zinātniski kompleksi. Šādu tīklu tīkls veicinās jaunāko tehnoloģiju izgudrošanu, kuru pamatā ir sinhrotronu un neitronu pētījumi.
Uzzināt vairāk
6. mugursoma izpletnis
Ierīču varianti, kas ļautu cilvēkiem peldēt gaisā, dažādos laikos nāca klajā ar daudzi izgudrotāji. Pirmie izpletņi izskatījās kā lieli lietussargi ar spēcīgiem rāmjiem. Tie bija apjomīgi un neērti. Mazs mugursomas izpletnis, kuru darbina cilvēks izveidots Krievu teātra aktieris Gļebs Koteļņikovs 1911. gadā. Gadu iepriekš viņš kopā ar sievu apmeklēja Viskrievijas aeronautikas festivālu. Tur viņš redzēja, kā pēc lidmašīnas iznīcināšanas gaisā pilots gāja bojā. Tad Koteļņikovs nolēma izstrādāt ierīci, kas varētu glābt cilvēkus šādās situācijās.
Koteļņikovam vajadzēja tikai 10 mēnešus, lai izveidotu izpletni. Dizains izskatījās kā mugursoma ar atsperu mehānismu un gredzenu: bija jāvelk gredzens, pēc kura atsperes tika aktivizētas un izpletnis “izlēca” no mugursomas. Jau 1911. gada decembrī Koteļņikovs mēģināja iegūt patentu savam izgudrojumam - izpletnim RK-1. Bet Krievijā viņam atteica. Viņš nekrita izmisumā un 1912. gadā atkal mēģināja Francijā – tur viņam jau paveicās.