18 случайных научных изобретений и открытий, изменивших мир

Альберт Эйнштейн

Альберт Эйнштейн создал специальную теорию относительности. Она послужила теоретической основой для создания атомной бомбы. В 1939 г. он написал письмо американскому президенту Франклину Рузвельту о том, что Германия стремится создать атомное оружие и призывал США сделать то же самое. Как известно Германия не создала это оружие, а вот США не только создали, но и применили его в войне с Японией (рисунок 17). Эйнштейн сожалел о своем поступке и до конца жизни критиковал разработку ядерного оружия и его применение в Японии, а свою причастность к созданию атомного оружия считал величайшей трагедией своей жизни.

Рисунок 17. Взрыв атомной бомбы

Александр Шульгин

Американский химик русского происхождения Александр Шульгин много лет работал над лекарством от депрессии. В 1978г. он создал такое лекарство, получившее название Экстази (рисунок 18). С помощью него депрессия, действительно, поддавалась лечению. Но это лекарство беспринципные люди стали распространять среди молодежи как наркотик, вызывающий эйфорию. Именно это вызывало у Шульгина угрызения совести по поводу своего изобретения.

Рисунок 18. Таблетки экстази

Итан Цукерман

Любого пользователя сети Internet очень раздражает всплывающая реклама (рисунок 19). Она появляется на экране компьютера без ведома пользователя. Программист Итан Цукерман совсем недавно сознался в том, что это было его творение. «Мы лишь хотели сделать рекламу, которая не была бы связана с содержимым сайта. Простите. У нас были благие намерения».

Рисунок 17. Всплывающая реклама

Роберт Пропст

Дизайнер Роберт Пропст в 1960г, придумал «открытый офис». Это большое помещение, разделенное невысокими перегородками на отдельные комнаты (рисунок 20). Такой офис гораздо дешевле, чем офис с отдельными помещениями. К тому же его очень быстро можно создать. В таком офисе люди чувствуют себя некомфортно из-за постоянного шума. Увидев, как используется его изобретение Пропст ужаснулся и назвал это «крысиными норами».

Рисунок 20. Открытый офис

Заключение

Наука один из самых интересных видов деятельности человека. Она является мощной силой развития человечества. Чтобы деятельность ученых не принесла вред людям ученые должны соблюдать правила научной этики. Самое главное из них: «не навреди». Но и этого недостаточно, над деятельностью ученого должен осуществляться государственный и общественный контроль.

Список использованной литературы

Карпенков С.Х. Концепция современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. – 520с.

Интернет-ресурсы:

https://bugaga.ru/interesting/1146760082-top-25-velichayshie-nauchnye-otkrytiya-v-istorii-chelovechestva.html Дата обращения: 04.02.2019.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B4%D0%BE%D0%BC%D0%B8%D0%B4 Дата обращения: 05.02.2019.

https://www.nkj.ru/archive/articles/2931/

http://www.academia.edu/3894387/%D0%9C%D0%BE%D1%88%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE_%D0%B2_%D0%BD%D0%B0%D1%83%D0%BA%D0%B5 Дата обращения: 05.02.2019.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D0%B2,_%D0%90%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%81%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D1%80_%D0%A1%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87 Дата обращения: 05.02.2019.

https://thequestion.ru/questions/396245/privedite-primery-narusheniya-norm-nauchnoi-etiki Дата обращения: 05.02.2019.

http://sci-hit.com/2014/12/falshivye-otkrytiya.html Дата обращения: 05.02.2019.

https://24smi.org/celebrity/4952-gippokrat.html Дата обращения: 07.02.2019.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%BE%D0%B1%D0%B5%D0%BB%D1%8C,_%D0%90%D0%BB%D1%8C%D1%84%D1%80%D0%B5%D0%B4 Дата обращения: 07.02.2019.

https://vseonauke.com/1380497592918739939/fakty-iz-zhizni-ejnshtejna-kotoryh-vy-mogli-ne-znat/ Дата обращения: 08.02.2019.

https://toprating.in.ua/sozhalenie/ Дата обращения: 08.02.2019.

https://www.popmech.ru/technologies/194911-10-izobreteniy-o-kotorykh-pozhaleli-ikh-sozdateli/ Дата обращения: 08.02.2019.

https://texnomaniya.ru/science-news/6-izobretenijj-s-blagorodnojj-celju-ispolzovavshiesja-protiv-ljudejj.html Дата обращения: 09.02.2019.

Просмотров работы: 300

Инженеры создали отвечающую на прикосновения тонкую искусственную кожу

Новое изобретение инженеров из Калифорнийского Университета в
Бекркли может помочь роботам стать более чувствительными к
прикосновению. Исследовательская команда под руководством профессора
отдела электротехники и компьютерных наук Али Джавея, создала первую
интерактивную сеть сенсоров, используя гибкий пластик. Новая электронная
кожа или е-кожа мгновенно подсвечивается в ответ на прикосновение. Чем
интенсивнее нажатие, тем ярче подсветка. Мы можем только
полюбопытствовать, знал ли Джеймс Кэмерон что-то такое, чего мы не
знали, когда снимал фильм про первого терминатора в 80-х.

Создана синтетическая ДНК

ДНК всех живых существ состоит из двух типов пар аминокислот: A-T (аденин — тимин) и G-C (гуанин — цитозин). Этот четырехбуквенный алфавит составляет основу всей генетической информации в мире природы.

Однако в 2017 году ученые изобрели две новые буквы, неестественную пару оснований X-Y, которые они интегрировали в генетический алфавит бактерий E. coli.

Флойд Ромесбург, который руководил исследованием, считает, что его изобретение может улучшить методы лечения болезней. Например, изобретение может изменить способ разложения белков в организме, помогая лекарствам дольше оставаться внутри человека.

Команда Ромесбурга размышляет, как сделанное открытие может помочь в лечении рака и создании лекарств от аутоиммунных заболеваний.

Фальшивые воспоминания можно пересаживать

Image caption

Впервые удалось активно вмешаться в работу мозга на уровне формирования ассоциативной памяти

Нейрофизиологам во Франции удалось впервые имплантировать в мозг мышей фальшивые воспоминания.

Используя вживленные электроды для непосредственной стимуляции и записи активности нейронов, они создали ассоциативные связи в сознании спящих животных, которые не исчезли при пробуждении и воздействовали на их поведение.

Карим Беншенан и его коллеги из Национального центра научных исследований в Париже провели эксперименты на 40 мышах, вживив электроды в медиальный пучок переднего мозга, который контролирует эмоции, связанные с питанием и наградами, а также в участок СА1 гиппокампа, содержащий не менее трех различных типов клеток, которые кодируют информацию, необходимую для пространственной ориентации.

Пространство не бесконечно

Принято считать, что Вселенная бесконечна. Однако, это утверждение имеет физическое и математическое доказательство: согласно действующим космологическим теориям, все пространство вокруг нас равномерно расширяется во всех направлениях, и в нем соблюдается Евклидова геометрия(параллельные прямые любой длины никогда не пересекутся, а сумма углов любого треугольника будет равна 180 градусам).

Ученые также доказывают равномерное расширение Вселенной во всех направлениях с помощью определения плотности вещества в ней: концентрация всей материи и энергии, включая пока не обнаруженные нами темные материю/энергию, должна уравновешивать энергии внешнего расширения и внутреннего гравитационного притяжения.

В начале 2000-х исследователи определили критическую плотность материи во Вселенной — 5,7 атомов водорода на квадратный метр. Этот показатель подтверждает, что Вселенная является открытой, плоской и бесконечной. В ноябре 2019-го ученые из Римского университета Ла Сапиенца из Парижского института астрофизики заявили, что реальная плотность материи во Вселенной может быть на 5% больше, чем действующий показатель критической плотности.

Таким образом, в инфляционной модели Вселенной должна преобладать гравитация, а все пространство вокруг нас в какое-то время должно было захлопнуться из-за его положительной кривизны. Иными словами, Вселенная может быть не бесконечной, а иметь форму замкнутой сферы. Астрофизики уверены, что их расчеты позитивной кривизны Вселенной верныболее чем на 99%».

Гипотетически, такое исследование позволяет нам даже определить размеры Вселенной, и означает, что путешествуя из любой точки в одном направлении длительное время, мы все равно вернемся в самое начало. Такое заявление ставит под угрозу теории о расширении Вселенной и содержание в ней темных энергии и материи.

«Предположение о плоской Вселенной может скрывать космологический кризис, когда несопоставимые наблюдаемые свойства Вселенной кажутся взаимно несовместимыми. Дальнейшие исследования помогут выяснить, являются ли наблюдаемые расхождения следствием необнаруженной систематики, новой физики или просто статистической погрешности», — указано в работе астрофизиков.

Фото: Gerd Altmann

Хронология событий цифровой эры

1942 г. – создан
первый атомный реактор в США.

1953 г. –
изучена молекулярная структура ДНК, в которой хранится генетический код. Это открытие
положило начало развитию генной инженерии.

1957 г. – запуск
в космос первого спутника (СССР).

1961 г. –
первый полет человека в космос (СССР).

1965 г. –
первый выход человека в открытый космос (СССР).

1969 г. –
полет человека на Луну (США).

1953 г. –
расшифровано строение молекулы ДНК.

1976 г. – появился
персональный компьютер.

1990-е гг. –
Интернет становится доступен широкой публике.

1990-е гг. –
появляется мобильная спутниковая телефонная связь.

Ключевые пункты науки и техники XX века

Климатический кризис

Это не может быть хорошим достижением, но за последнее десятилетие мы побили больше климатических рекордов, чем когда-либо в истории человечества. По мере того как последствия изменения климата стали более заметными, эта проблема в последнее время действительно оказалась в центре внимания общественности. Новые исследования выявили масштабы ситуации, и были разработаны планы по ее решению.

Айсберг в Антарктиде, замеченный во время экспедиции НАСА

Подавляющее количество свидетельств показывает резкое повышение уровня содержания углекислого газа (CO2) в атмосфере примерно после 1750 года — не случайно, во времена промышленной революции. Как прямой результат, с тех пор температура поверхности во всем мире неуклонно повышалась, причем особенно резкое повышение произошло во второй половине 20-го века. Это, в свою очередь, приводит к различным побочным эффектам.

В то время как мы знали об этом в течение долгого времени, изменение климата доминировало в этом десятилетии в науке, поскольку ощутимые последствия начинают проявляться. По данным NASA и NOAA, 2016 год был самым жарким с начала записей в 1880 году, а пятерка лучших — последние пять. Июль 2019 года является рекордным для самого жаркого месяца.

Другие недавние исследования показали, что этот избыток тепла делает с миром. Отчет о состоянии климата за 2018 г. показал, что экстремальные погодные явления, такие как ураганы, наводнения, засухи и лесные пожары, становятся все более интенсивными и распространенными. Ледники и полярный лед сокращаются, а уровень моря повышается.

В 2015 году впервые за три миллиона лет содержание CO2 в атмосфере превысило 400 частей на миллион. Это также означает, что океаны поглощают больше газа, что делает их более кислыми. Сочетание более теплых и кислых вод привело к тому, что в 2016 и 2017 годах на Большом Барьерном рифе в Австралии произошло многократное обесцвечивание. Хотя в далеком прошлом он пережил аналогичную травму, эксперты считают, что текущие изменения произошли слишком быстро, чтобы Риф полностью восстановился.

Но все еще есть надежда. В 2015 году почти 200 стран подписали Парижское соглашение, пообещав сократить выбросы парниковых газов, чтобы глобальные температуры не поднялись на 2 ° C (3,6 ° F) выше доиндустриального уровня. В докладах Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) говорится, что для достижения этих целей потребуются беспрецедентные изменения во всех аспектах жизни общества.

Это завершает наш взгляд на пять самых значительных научных достижений десятилетия, но, конечно, есть и другие кандидаты.

CRISPR ген-редактирование

Возможность редактировать гены живых людей и других организмов была основной научной фантастикой на протяжении десятилетий — и в этом десятилетии она стала реальностью. Система редактирования генов CRISPR готова революционизировать медицину, потенциально помогая нам бороться с большими проблемами , такими как рак и ВИЧ, а также решать проблемы, не связанные со здоровьем. Но, конечно, не обошлось и без его полемики.

Система редактирования генов CRISPR стала одним из крупнейших научных достижений десятилетия

Сгруппированные регулярно пересекающиеся короткие палиндромные повторы (CRISPR) представляют собой семейство последовательностей ДНК, естественным образом используемых бактериями в качестве механизма самозащиты. В последние годы ученые поняли, что могут использовать этот механизм в качестве инструмента для генной инженерии, комбинируя CRISPR с последовательностью направляющей РНК и ферментом, обычно Cas9.

При использовании в клетках или живых организмах направляющая РНК направляет инструмент в нужный участок ДНК, где фермент Cas9 аккуратно его разрезает. Это может быть использовано для выявления проблемных генов, таких как те, которые вызывают болезни, и для вставки новых, полезных.

До сих пор эта техника показала многообещающие результаты в борьбе со многими различными заболеваниями, включая традиционно сложные, такие как рак, ВИЧ, мышечная дистрофия, прогерия и генетические формы слепоты и болезней сердца.

Но потенциал CRISPR выходит за рамки редактирования самих себя. Мы можем редактировать растения, чтобы получать урожай с более высоким урожаем или питанием, редактировать насекомых, чтобы они не распространяли болезни, или редактировать свиней, чтобы выращивать человеческие органы для пересадки.

Конечно, как бы многообещающим ни казался CRISPR, этот инструмент поднимает этические вопросы, которые все еще находятся в процессе рассмотрения. Исследования показали, что CRISPR повышает шансы клеточного развития рака вниз по пути, и может вызвать непреднамеренные мутации по всему геному. Эти результаты горячо обсуждаются.

Все это достигло апогея в ноябре 2018 года, когда китайские ученые объявили о рождении девочек-близнецов как первых в мире отредактированных CRISPR человеческих младенцев. Профессор Jiankui He и его команда внедрили механизм CRISPR в эмбрион, удалив ген, известный как CCR5. При этом у девочек должен развиться иммунитет к ВИЧ.

Проблема в том, что эксперимент проводился в основном в тайне, обойдя годы долгих обсуждений этики. Некоторые ученые отмечают, что функция CCR5 плохо изучена, и ее удаление может сделать девочек более восприимчивыми к таким распространенным заболеваниям, как грипп.

После этого безрассудного шага были сделаны призывы ввести мораторий на редактирование зародышевой линии человека, пока эти этические вопросы не будут решены.

Несмотря на это, испытания CRISPR на людях все еще продолжаются — только не на эмбрионах. Они начали в Китае в 2016 году, пытаясь бороться с раком легких, но результаты еще не опубликованы. В 2019 году в США начались два исследования, одно из которых было направлено на три типа рака, а другое — на серповидноклеточную анемию, что дало чрезвычайно многообещающие ранние результаты.

Возможно, у него было бурное начало, но редактирование генов CRISPR, вероятно, войдет в историю как одно из самых важных достижений в медицине, а также для областей применения, которые мы еще даже не рассматривали.

История развития науки в 20-м веке

После окончания
Второй мировой войны, после того, как отгремели пушки великой войны, человечество
стало работать над восстановлением порушенного мира. Создавались новые предприятия
и научные школы. Научно-техническая революция (НТР) не была бы возможной без
тех базовых знаний, накопленных человечеством за предшествующий период своего
развития. НТР и последующий за ней научно-технический прогресс (НТП) был напрямую
связан с появлением «общества потребления», а начиная с 1970-х гг. и «информационного
общества». Наука окончательно встала на службу человеческому обществу.

Яркими примерами
НТП можно считать успехи в освоении космоса – запуск первого в мире спутника
(СССР, 1957 год), полёт первого человека в космос (СССР, 1961 год), выход человека
в открытый космос (СССР, 1965 год), полёт человека на Луну (США, 1969 год) и
т.д. Промышленность создавала космические корабли, луноходы, отправляла спутники
к Венере, Марсу, другим планетам Солнечной системы (Рис. 1).

В
1960-1990-е гг. особым успехом отличались опыты в физике, химии, инженерии и
проч. С 1970-х гг. ускоренным темпом развивалась электроника и компьютеризация.
Смысл состоял в том, что все достижения науки так или иначе перерабатывались и
служили человеку. Химия поставляла человеку новые ткани, лакокрасочные материалы
и проч., физика и инженерия – телевизоры, приёмники и т.д.

Начиная с
1980-х гг., НТП стал протекать в новой форме. Та «революционная база»
1950-1970х гг., которая была поистине прорывом, стала использоваться для усовершенствования
и развития нового. Так, от примитивных огромных мобильных телефонов к началу нового
тысячелетия мир пришёл к почти невидимым устройствам (Рис. 2). От мощных, занимающих
целые этажи компьютеров – к переносным гаджетам.

Основной
упор на современном этапе научно-технического прогресса делается на т.н. нанотехнологии,
новые источники энергии, на всеобщую автоматизацию и проч.

Мир вступил
в эпоху постиндустриального общества. Это общество характеризуется первостепенностью
высоких технологий, информатизацией и компьютеризацией всех сфер жизни общества.
Высокие технологии должны ещё больше облегчить повседневный быт и труд человека.
Интернет стал неотъемлемой частью человеческого общества. Появился новый способ
общения. Жизнь человека практически перестала составлять какую-либо тайну от
окружающих. Информационное общество – это общество XXI века и последующих за
ним веков

Наступившее
в настоящее время постиндустриальное общество характеризуется не только всеобщей
информатизацией, но и тем, что главным своим ресурсом признает чело-века, вернее,
его интеллектуальные способности. Именно учёные, а не военные стали более цениться
на современном этапе человеческого развития.

С другой стороны,
нельзя не отметить и минусы НТП. Наука не только стала обслуживать человека, но
и стала служить военным. Именно в ХХ веке мир «познакомился» с такими новыми видами
вооружения, как атомная, водородная и нейтронная бомба. Появилось ядерное оружие.
С развитием техники появились новые виды «устройств для убийства».

Таким образом,
НТП помогает людям (хотя многие считают, что такая помощь приведёт к окончательной
замене человека машиной), и в то же время может и погубить его.

Открыт путь к быстрому редактированию генома

Image caption

ДНК человека теперь можно быстро редактировать, хотя никто пока не знает, к чему это может привести

Группа китайских генетиков сообщает в начале года в научной публикации о первом успешном эпизоде редактирования ДНК человеческого эмбриона с помощью метода CRISPR.

Метод сайт-селективного редактирования генома с помощью фермента, узнающего необходимую последовательность цепи ДНК по наводке комплементарного ей РНК гида, обещает революционные перемены в исследованиях и лечении целого ряда заболеваний: от рака и неизлечимых вирусных болезней до наследственных генетических расстройств вроде серповидноклеточной анемии и синдрома Дауна.

Тем не менее, многие биологи призывают к крайней осторожности в применении этого метода генной инженерии — по этическим соображениям

Шаг в сторону рабочего термоядерного реактора

Image caption

Реактор компании Tri Alpha Energy отличается от привычной конструкции «Токамаков» наличием ускорителей протонов

Калифорнийская компания Tri Alpha Energy, о которой до сих пор мало кто слышал, достигла крупного успеха в удержании плазмы с температурой в 10 млн градусов Цельсия.

На экспериментальной термоядерной установке компании для удержания плазмы используются не внешние магниты, как в «Токамаках», а пучки заряженных частиц, которые выстреливаются в плазму и создают вокруг нее удерживающую «клетку». Исследователям удалось достичь длительности удержания плазмы в 5 миллисекунд, что является крупнейшим прорывом в области термоядерных исследований.