ТОП 10 научных открытий, которые изменили мир — самые важные достижения человечества

ТОП 10: величайшие научные открытия, изменившие мир

из всех открытий сложно выбрать только 10 открытий. Пришлось отказаться от наследия античности и некоторых разделов науки: с ними текст был бы огромен. Многие из величайших достижений человечества, например: волновая теория света, закон сохранения энергии, структура генетического кода, остались незамеченными по той же причине. Поэтому рассмотрим те научные открытия, без которых не было бы современной науки и цивилизации.

Гелиоцентрическая система мира

Земля вращается вокруг Солнца с периодом вращения в один год. На этом основана современная астрономия. Однако со 2-го по конец 17-го века более популярным был геоцентризм — идея о том, что Солнце, звезды и планеты вращаются вокруг Земли. Так утверждали труды Аристотеля и Птолемея, а также Библии. Немногие философы и ученые осмелились с ними спорить.

Николай Коперник (1473-1543) подхватил концепцию гелиоцентризма

В 1543 году польский астроном Николай Коперник опубликовал книгу «О движении небесных сфер». В нем он утверждал, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца, а Земля, более того, вокруг своей оси. Эта дата и книга считаются моментом возрождения гелиоцентризма.

Понятие гелиоцентризма

Теория гелиоцентризма была доказана только после открытия законов классической механики. Ранее его разработали Иоганн Кеплер, Галилео Галилей и другие астрономы и физики.

Клеточное строение живых организмов и микроскопия

«Все живые организмы состоят из клеток. Клетка — структурная и функциональная единица живых существ ». Без этих знаний биология и медицина остались бы на уровне пятнадцатого века. Клеточная теория строения жизни была разработана благодаря исследованиям Роберта Гука и Энтони ван Левенгук.

Роберт Гук (1635-1703)
Энтони ван Левенгук (1632-1723)

Англичанин Роберт Гук в 1665 году издал книгу «Микрография». Помимо астрономических наблюдений, он содержал рисунки пробковых участков с аккуратными пустотами. Гук назвал их клетками, и термин остался.

Клетка под микроскопом

Страсть Энтони ван Левенгука, владельца магазина, была микроскопией. Левенгук научился шлифовать и складывать линзы для улучшения увеличения. Прочитав книгу Гука, Левенгук начал исследовать все в самодельный микроскоп. Левенгук первым открыл одноклеточные организмы, бактерии, эритроциты (клетки крови) и мышечные волокна.

Закон всемирного тяготения и законы классической механики

Классическая или ньютоновская механика, благодаря которой существуют современные механизмы, немыслима без законов Ньютона. В 1687 году Исаак Ньютон опубликовал книгу «Математические основы естественной философии». В нем английский ученый описал три закона движения и закон всемирного тяготения, определил основные физические термины, включая массу и силу, и обрисовал результаты своих исследований в области гидродинамики и астрономии.

Книга «Математические основы натурфилософии»

В 1905 году Альберт Эйнштейн усовершенствовал теорию Ньютона, разработав общую теорию относительности. Об этом мы поговорим ниже.

Электричество

Научные открытия 20 века и современное общество не могли существовать без электричества. Датировать эту технологию сложно. Шарль Дюфай писал о положительных и отрицательных электрических зарядах в 1734 году. В 1800 году Алессандро Вольта изобрел источник постоянного тока: первую батарею. Два года спустя Василий Петров открыл гальваническую дугу, и с тех пор исследователи из разных стран ищут способы использовать электричество для освещения.

Лампа излучает свет за счет теплового воздействия тока

В 1831 году Майкл Фарадей описал электромагнитную индукцию и создал первый электрический генератор, а затем и электродвигатель. Электромагнитные волны были впервые зарегистрированы Генрихом Герцем. В 1897 году Джозеф Топмсон открыл электрон. Их движение — это электрический ток.

Генетика

Генетика — это наука о наследственности и изменчивости. Объяснять, почему и как получаются новые породы животных и растений; что, если вы добавите гены лосося к помидору, если такой помидор будет плавать лучше, чем обычно (не будет), и как заставить бактерии вырабатывать инсулин — лекарство, необходимое диабетикам.

Грегор Мендель (1822-1884)

Основы генетики заложил Грегор Мендель, монах-августинец, живший в Австрии. Интересно, что три его попытки обеспечить место преподавателя естествознания в аспирантуре Брунна закончились неудачей: Менделю не дали биологию. Поэтому он остался в монастыре, где экспериментировал с горохом с 1856 по 1863 год. После обработки огромного количества данных в 1865 году Грегор Мендель вывел три фундаментальных закона генетики. Однако эта работа была оценена по достоинству только в начале 20 века, когда другие исследователи открыли гены.

Теория эволюции

Без теории эволюции научные открытия девятнадцатого века были бы неполными. Новые типы живых организмов появляются благодаря естественному отбору — выживанию особей, наиболее приспособленных к окружающей среде. Основой современной теории эволюции, разработанной в 1937-1944 гг., Была теория Дарвина.

Чарльз Дарвин (1809-1882)

Английский натуралист Чарльз Дарвин опубликовал «Происхождение видов путем естественного отбора» в 1859 году. Он собирал для нее материал с 1837 года: он вел журналы наблюдений за домашними животными и растениями и переписывался с другими учеными. Идея о том, что живые организмы развиваются, а не существуют в неизменном виде, пришла к Дарвину после изучения научных статей и путешествия вокруг света на «Бигле».

Реконструкции окаменелостей гоминидов

Радиоактивность

Лучевая терапия рака и ядерная энергия нам знакомы. Возможны из-за радиоактивности: распад веществ с выделением элементарных частиц и радиации. В этом случае одно вещество может превратиться в другое.

Явление радиоактивности было открыто в 1896 году физиком Антуаном Беккерелем. Он обнаружил, что соли урана освещают фотопластинку, даже если она защищена темной бумагой. В этом случае излучение урана не зависит от солнечного света, в отличие от другого вида свечения — люминесценции.

Мария и Пьер Кюри проверяют наличие радиоактивных элементов в урановых рудах

Помимо Беккереля, радиоактивный распад изучали Пьер и Мария Кюри. Именно они открыли радиоактивность тория в 1898 году, а вскоре после этого — радия и полония. Влияние радиации на живые организмы изучали врачи разных стран в 1900–1906 годах. Сначала это считалось хорошей приметой. Опасность радиации открыл Пьер Кюри, имплантировав радий лабораторным мышам.

Теория относительности

В 20-м веке физики стали ограничены инерциальными системами отсчета, в которых все тела покоятся или движутся по единой и прямой линии. Необходимо было понять, как работать в системах, где классическая механика Ньютона не работает.

Альберт Эйнштейн (1879-1955)

Эту проблему решил Альберт Эйнштейн. Его книга «Электродинамика движущихся тел», опубликованная в 1905 году, содержала математический аппарат для неинерциальных систем. Эта теория получила название специальной теории относительности. Позднее Эйнштейн разработал теорию гравитации и создал общую теорию относительности, которая работает в масштабе Вселенной. По ее словам, силы инерции и гравитации имеют одинаковую природу.

Базовое понимание теории относительности: Событие B одновременно с A в зеленой рамке, однако оно уже произошло в синей рамке и произойдет позже в красной рамке.

В физике относительность одновременности — это концепция, согласно которой удаленная одновременность — если два пространственно разделенных события происходят одновременно — не абсолютна, а зависит от системы координат наблюдателя.

Специальная теория относительности в сочетании с квантовой механикой породила релятивистскую квантовую теорию поля. Современная физика основана на общей теории относительности.

Антибиотики

Научные открытия, изменившие мир, часто бывают сложными, и их влияние на нашу жизнь не совсем понятно. Однако одно из них известно и всем понятно — открытие антибиотиков — веществ, убивающих бактерии. Именно антибиотики многократно снижали смертность от инфекций и ран.

Александр Флеминг (1881-1955)

Впервые об антибиотиках заговорили в конце 19 века. Однако эти исследования не были замечены. Поэтому считается, что первый антибиотик открыл английский микробиолог Александр Флеминг. Это открытие можно считать счастливым совпадением. Флеминг заметил, что в одной из чашек с микроорганизмами выросла плесень. Бактерии вокруг плесени погибли. Флеминг достал пенициллин из формы.

Пенициллин

Микробиологи всего мира начали искать другие вредные для микроорганизмов вещества. Было обнаружено, что многие грибы, растения и бактерии производят антибиотики. Некоторые из них достаточно безопасны для человека.

ДНК

Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик — ученые, изменившие мир, описав структуру ДНК как двойную спираль. ДНК является носителем наследственной информации у бактерий, грибов, растений, животных и некоторых вирусов. В самом деле, это указание на то, что тело построено и функционирует. Понимание того, как работает ДНК, позволило нам проверить генетику и получить генетически модифицированные организмы с желаемыми свойствами.

Дезоксирибонуклеиновая кислота (двойная спираль)

18. Холодильник – Шотландия, 1755

Одно из самых важных нововведений в истории встречается на большинстве домашних кухонь. Первый электрический холодильник был создан в 1913 году, но этому дню предшествовала долгая история. Многие изобретатели и ученые внесли свой вклад в разработку холодильника. Еще в древности люди чувствовали необходимость замораживать продукты, поэтому собирали снег и лед в горах.

Средневековье — Новые веяния. Алхимики отметили, что охлаждение пищевых продуктов может быть достигнуто с помощью химических реагентов. Например, растворяющаяся в воде селитра поглощает много тепла. Это снижает температуру в помещении.

Телевидение

0 Владимир Зворыкин был еще одним российским инженером, чьи изобретения дебютировали в США. Он является автором главного изобретения 20 века: электронного телевидения. В 1923 году Зворыкин подал заявку на патент американского телевидения. Шесть лет спустя он разработал кинескоп, высоковакуумную телевизионную приемную трубку, а два года спустя создал первое передающее устройство, которое назвал иконоскопом.

Лампочка

Почти весь восемнадцатый век Т. Эдисон был занят изобретением лампочки. В 1879 году он изобрел лампу, которая горела около 1500 часов.

Идея лампы принадлежала не Эдисону. Он мог только найти материалы, которые увеличивали срок службы лампы, а также удешевляли свечи.

14. Современная анестезия – США, 1842

Современные хирургические вмешательства невозможны без эффективной анестезии. На протяжении веков опиум и алкоголь были набором простых анестетиков, которые спасали пациентов от боли, пока хирург Кроуфорд Лонг не использовал диэтиловый эфир для той же цели в 1842 году.

2. Колесо

Изобретатель: неизвестен

Идея симметричного компонента, движущегося по кругу вдоль оси, существовала отдельно в древней Месопотамии, Египте и Европе в разные периоды времени. Поэтому невозможно установить, кто и где именно изобрел колесо, но это великое изобретение появилось в 3500 году до нашей эры и стало одним из важнейших изобретений человечества. Колесо облегчило работу в сельскохозяйственном и транспортном секторах, а также стало основой для других изобретений, начиная от карет и заканчивая часами.

Вертолёт

0 Игорь Сикорский был еще одним российским изобретателем, потенциал которого был полностью реализован за рубежом. В 1910 году он создал опытный образец самолета, который успешно взлетел. В 1912 году Сикорский создал первый в мире гидросамолет, а затем и первый многомоторный самолет. После русской революции 1917 года Сикорскому пришлось эмигрировать в США, где он основал свою компанию Sikorsky Aero Engineering Company, вклад в развитие которой внес выдающийся русский композитор Сергей Рахманинов. Первый экспериментальный вертолет Sikorsky, построенный в США, взлетел в сентябре 1939 года. Конструкция этой машины, которая более пятидесяти лет считалась классическим вертолетом, была использована при постройке почти 95% вертолетов во всем мире. В 1942 году Сикорский создал двухместный вертолет.

15. Фотография – Франция, 1816

В 1813 году Иосиф Никифор Нипс начал эксперименты по сохранению изображений с использованием химических ресурсов. В 1816 году ученый спроектировал темную комнату и сделал первое фото.

Фотография — ключевое изобретение XIX века. Он изменил способ межличностного общения, познав новый способ развлечения и художественной реализации.

№3. Цемент

Появление такого материала, как бетон, стало поистине революционным событием в области строительства. Первопроходцем был талантливый русский ученый Егор Челиев. В 1822 году специалисту удалось получить цемент, используя для этих целей соединения глины и извести, взятых в определенных пропорциях. Позже, в 1824 году изобретение цемента было запатентовано британским ученым по имени Аспинд.

Синтетический каучук

0 Современную экономику сложно представить без синтетического каучука. В первую очередь синтетический каучук используется для изготовления шин для автомобилей, самолетов и велосипедов. Кроме того, синтетический каучук используется для изготовления мастики, изоляционных материалов, медицинских устройств и во многих других областях. Синтетический каучук также незаменим при производстве твердого ракетного топлива. Первым коммерчески жизнеспособным синтетическим каучуком был полибутадиен, синтезированный по методу, разработанному российским химиком Сергеем Лебедевым. В 1910 году Лебедев получил первые образцы синтетического каучука. Опубликованная в 1913 году книга Лебедева «Исследования в области полимеризации двухэтиленовых углеводородов» впоследствии стала научной основой промышленного синтеза каучука.

Железнодорожные поезда на электрической тяге

0 Изобретение электропоезда стало предпосылкой транспортной революции, которая дала толчок развитию городов и промышленных центров. Все началось в 1874–1876 годах, когда Федор Пироцкий провел серию экспериментов по передаче электричества на расстояние, в которых один рельс действовал как прямой провод, а другой как обратный. Пироцкому удалось успешно запустить электродвигатель, расположенный в километре от источника питания. Спустя несколько лет Пироцкий провел эксперимент на железнодорожной линии под Сестрорецком. В вагоне было сорок человек. Первая линия электрического трамвая, построенная по проекту русского изобретателя, открылась на окраине Берлина в 1881 году. ×

Гончарный круг, IV-II тысячелетия до н.э.

Это изобретение появилось в IV-II тысячелетии до нашей эры и почти одновременно в Месопотамии, Египте и Индии. Интересно, что изобретение гончарного круга не обязательно было связано с изобретением круга. Первое устройство этого типа было ручным, позже появилась ножная конструкция с вертикальным валом и верхняя с нижними дисками. Верхняя пластина использовалась гончаром для формирования глины, в то время как нижнюю пластину мастер толкал ногами, заставляя вращаться всю конструкцию.

Это изобретение дало развитию цивилизации не менее значительный импульс, чем появление колеса и нового транспорта. Облегчение производства посуды привело к увеличению ее производства, удешевлению и последующему развитию торговли.

Но на Руси первый гончарный круг, обведенный кружком, появился очень давно, только в IX-X веках.

Паровой двигатель, XVII век

Первая паровая машина датируется 17 веком. Французский физик и математик Дени Папен построил свой тепловой двигатель внешнего сгорания в 1690 году.

Машина, созданная Папеном, представляла собой цилиндр с поршнем, поднимающим горячий пар. И давление атмосферы после конденсации пара, выполнившего свою работу, повлияло на спуск. Отопление и конденсация газа позволили провести полезную работу.

Надо сказать, что эту конструкцию инженеру предложил немецкий математик Лейбниц. Но именно Папен собрал все необходимые элементы и первым применил предохранительный клапан для управления двигателем.

Сегодня такая конструкция может показаться непритязательной, но именно она породила промышленную революцию. Вновь открытые фабрики, фабрики и фабрики перестали зависеть от энергии воды и ветра. На море появились пароходы, на суше — паровозы, корабли стали увеличиваться в размерах. Со временем эти машины были заменены двигателями внутреннего сгорания, но мощность пара активно используется человечеством. Например, на электростанциях используется горячий газ.

Видеомагнитофон

0 Александр Понятов, ученик отца-основателя российской авиации Николая Жуковского, открыл компанию Ampex в США, где работал в 1950-х годах. Компании удалось создать первый коммерческий видеомагнитофон. На протяжении полувека Ampex сохраняет лидерство на рынке профессиональной магнитной видеозаписи, в то время как мировым гигантам электроники приходилось использовать патенты Понятова для производства домашнего видеооборудования.

Зерноуборочный комбайн

0 Андрей Власенко работал менеджером по недвижимости в Тверской губернии. В 1868 году он изобрел первый в мире комбайн, который назвал «конной уборкой зерна». Автомобиль был в основном деревянным и управлялся тремя лошадьми. Устройство заменило работу двадцати крестьян. Власенко построил две машины, каждую из которых тащили по две лошади, и для работы требовался рабочий. Машины много лет работали на полях помещика в Тверской губернии, а всего через десять лет американские газеты распространили новость о том, что в Калифорнии построили молотилку — репортеры назвали ее «комбайном». Принцип работы первого американского комбайна был аналогичен принципу работы Власенко, но его вели двадцать четыре мула и семь рабочих.

Гвозди

Сегодня сложно представить нашу цивилизацию без такого важного инструмента, как гвозди. Когда именно они были изобретены, никто не знает. Однако есть свидетельства того, что они появились в бронзовом веке. В то время деревянные конструкции возводились по сложным технологиям, с использованием геометрических конструкций. Сегодня строительство зданий происходит намного быстрее и проще.

В конце 18 — начале 19 веков железные гвозди отливали вручную. Впоследствии была создана машина для изготовления гвоздей. В 19 веке Г. Бессемер разработал технологию производства стали из железа. В 1880 году около 10% гвоздей делалось из мягкой проволоки. В начале 20 века почти все гвозди, производимые в Соединенных Штатах, были из стальной проволоки.

13. Нефтепереработка – Шотландия, 1848

От дверных панелей автомобилей до пластиковых банок — все вращается вокруг появления нефтепереработки. Технологический процесс получения «керосина» из горючих сланцев разработал шотландский химик Джеймс Янг .

Йогурт

0
Хотя кисломолочные продукты появились много веков назад, первым, кто предположил, что они положительно влияют на продолжительность жизни, был русский ученый Илья Мечников. В 1910 году он предположил, что для того, чтобы жить дольше, человек должен употреблять кисломолочные продукты, подавляющие процессы гниения в кишечнике. Мечников показал, что самый высокий процент долгожителей находится в Болгарии, и именно Болгария считается родиной йогурта, поскольку Древняя Фракия была первой страной, где молоко было смешано с закваской.

3. Печатный станок

Изобретатель: Иоганнес Гутенберг

Иоганнес Гутенберг изобрел ручной печатный станок в 1450 году. К 1500 году в Западной Европе уже было напечатано двадцать миллионов книг. В 19 веке была произведена модификация, и железные детали были заменены деревянными, что ускорило процесс печати. Культурная и промышленная революция в Европе была бы невозможна, если бы не скорость, с которой пресса позволяла распространять документы, книги и газеты среди широкой аудитории. Пресса позволила прессе развиваться, а также дала людям возможность учиться. Даже политическая сфера немыслима без миллионов экземпляров листовок и плакатов. А как насчет государственного аппарата с его бесконечными формами? В общем, это действительно отличное изобретение.

№4. Письменность

Письмо по праву считается одним из важнейших изобретений в истории человечества, изменивших мир.

Первые буквы появились более 4000 лет назад

К сожалению, автор открытия неизвестен. По мнению историков, первооткрывателями письменности являются древние шумеры. Однако, по мнению ученых, письменность впервые появилась в Древнем Египте.

16. Телеграф – Англия, 1816

Английский ученый Фрэнсис Рональдс считается изобретателем первой работающей телекоммуникационной системы. В 1837 году Сэмюэл Морс развил идеи английского языка.

Морс создал телеграф, который можно использовать где угодно. Короче говоря, междугородняя и даже межконтинентальная передача информации стала реальностью.

№2. Телеграф

Электрический телеграф — первое изобретение для передачи информации на большие расстояния. Принцип устройства заключается в его способности использовать электрические импульсы для связи. Телеграф изобрели ученые Уильям Кук и Чарльз Уитстон. Коммерческая эксплуатация первого в мире телекоммуникационного устройства началась в 1837 году.

Радио

0 В апреле 1886 года на лекции в Петербургском университете профессор физики Александр Попов объявил об изобретении системы беспроводной связи и продемонстрировал первый в мире радиоприемник. Однако Попов не мог опубликовать результаты своей работы, так как служил в военно-морском ведомстве. Практически в то же время аналогичные эксперименты проводил итальянец Гульельмо Маркони: его статья была опубликована в 1897 году. В отличие от изобретения Попова, аппарат Маркони был быстро запущен в массовое производство, поэтому на Западе до сих пор ведутся споры о том, кто первым изобрел аппарат радио.

Солнечная батарея

0 Именно благодаря открытиям российского физика Александра Столетова сегодня появилась возможность пользоваться телевидением. В конце 1880-х годов, проведя серию экспериментов, Столетов создал теоретические основы фотоэлектрического эффекта. Фотоэлектрический эффект лег в основу производства солнечных элементов, которые сейчас широко используются на практике. Столетов создал первый фотоэлемент на основе внешнего фотоэлектрического эффекта, а также обнаружил прямо пропорциональную зависимость силы фототока от интенсивности света.

Крекинг бензина

0 Жизнь в современном мире невозможно представить без машины, а без бензина не было бы машины. Крекинг — это процесс производства бензина из тяжелых или высококипящих фракций нефти, и именно посредством крекинга люди могут производить большое количество бензина, потребляемого современными автомобилями. Посредством крекинга до 70 процентов сырой нефти может быть преобразовано в бензин, в то время как стандартные методы дистилляции позволяют рециркулировать от 10 до 20 процентов. Метод крекинга был открыт русским инженером Владимиром Шуховым, который создал первую промышленную установку крекинга в 1891 году.

17. Компьютер – Англия, начало 19 века

Гений математики Чарльз Бэббидж создал аналитическую вычислительную машину, которая сделала его «отцом компьютера».

4. Паровой двигатель

Изобретатель: Джеймс Ватт

Хотя первая версия парового двигателя датируется III веком нашей эры, современная форма двигателя внутреннего сгорания появилась только в начале XIX века с наступлением индустриальной эпохи. На проектирование ушли десятилетия, после чего Джеймс Ватт сделал первые чертежи, согласно которым при горении топлива выделяется газ с высокой температурой и он расширяется, давя на поршень и смещая его. Это феноменальное изобретение сыграло решающую роль в изобретении других механизмов, таких как автомобили и самолеты, которые изменили облик планеты, на которой мы живем.

Бумага, 105 год

Человечество давно искало материал для хранения информации. Вспомним хотя бы первые наскальные рисунки и надписи. Со временем в обращении появились папирусы, пергаменты и даже береста. Но карта в том виде, в каком мы ее знаем сегодня, появилась намного позже. Да, в Китае в древности делали нечто подобное, но этот материал был непрактичным. Конопляная бумага быстро намокала, бамбуковая бумага была тяжелой, а шелковая бумага была очень дорогой.

Считается, что бумага в нашем современном понимании была изобретена китайским дворянином из династии Хань. Его звали Цай Лунь. Император приказал сановникам окончательно навести порядок в производстве бумаги. И осы помогли решить эту проблему.

Цай Лунь отметил, что эти насекомые строят свои гнезда из очень практичных материалов. Он получился легким, прочным и влагостойким, а также легким. Китайцы также открыли состав материала: это была древесина, растительные волокна которой обрабатывались слюной осы. Это также обеспечило защиту от влаги.

Наблюдательный и усердный Цай Лунь провел сотни экспериментов, в результате которых он обнаружил возможность получения подобной смеси. Его изготавливали из коры тутового дерева, рафии конопли, ветоши, волокон тутового дерева и древесной золы. Всю эту смесь нужно было смешать с водой. Цай Лунь разложила полученную кашицу и высушила на солнце. Оставалось только разгладить ткань камнями.

Порох, IX век

Родиной этого изобретения считается Китай. Вещества для образования взрывоопасной пыли известны давно. Уже в первом веке нашей эры в Поднебесной активно использовали серу и селитру для приготовления лекарств. Такие смеси были попыткой создать своего рода эликсир бессмертия, но в результате родился порох.

интересно, что само китайское слово «пиньинь», что означает порох, также буквально переводится как «огонь медицины». Отсюда и прозвище порошок за его жгучие свойства. Впервые о порохе говорится в даосском документе середины 9 века «Чжэньюань миаодао яолюэ». Китайцы вскоре поняли, что лечиться таким порохом бесполезно, но воевать очень выгодно. Порох нашел свое применение в индустрии развлечений, во время праздников. Именно это вещество помогло зарождению фейерверков в XII веке.

Огнестрельное оружие стало возможным благодаря пороху. Хотя первые образцы не были практичными, но в дальнейшем именно это изменило всю военную науку. В результате карта мира стала быстро и постоянно меняться.