Благодаря какому свойству было открыто

В последние века ученые совершили огромное число открытий, которые кардинально улучшили жизнь других людей. Эти открытия также помогли лучше понять мир и вселенную вокруг нас. Но правильно оценить важность всех этих открытий не сможет, кажется, никто. Но всегда было понятно то, что без этих открытий наша жизнь была бы кардинально другая. Поэтому, я представляю вам топ 10 научных открытий изменивших мир. Этот топ составлен автором максимально субъективно, так что, если вы с чем то не согласны, то не обижайтесь и лучше напишите свой топ в комментариях! А мы приступаем:
10 место: Рентгеновские лучи
Врачи прошлого даже не догадывались, что когда-либо смогут «заглянуть внутрь» человека без хирургического вмешательства. Знаменитый немецкий ученый Вильгельм Конрад Рентген случайно открыл новое явление, когда уходил из своего кабинета. Уже собираясь уходить, он затушил лампу и увидел слегка зеленоватое свечение, возникающее при работе катодно-лучевой трубки. Если бы не его открытие, которое он позже назвал Икс-лучами, то сегодняшняя медицина была бы совсем иная.
9 место: Телеграф
Многие исследователи с 1753 проводили разнообразные эксперименты по передаче данных на расстояние при помощи электричества. Но какой либо успех удалось достичь только к 1835 году. Джозеф Генри и Эдвард Дэйви изобрели электрическое реле. При помощи этого реле они и создали свой первый телеграф в 1837.
8 место: Теория относительности Эйнштейна
В 1905 году Эйнштейн объединил свои 2 теории, специальную теорию относительности и общую теорию относительности, в одну целую теорию относительности которую мы знаем до сих пор. Она сделала прорыв и преобразовала всю физику и астрономию 20 века, а также затмила теорию механики Ньютона. Сегодня теория относительности стала основой для многих научных работ современности.
7 место: Камера-обскура
Камера-обскура (в переводе означающая темная комната) — «дедушка» современных цифровых фотоаппаратов, была разработана в 1568 году венецианцем Даниельем Барбаро. Изначально она играла роль оптического устройства для создания быстрых набросков во время работы вне мастерской. Однако Даниель внес в нее изменения и добавил туда собирающие линзы.
6 место: Суперклей
В 1942 году в разгар Второй мировой, американская компания Kodak, специализирующаяся на производстве фотоаппаратов и оптики к ней, проводила опыты по созданию бесцветного пластика для оптических прицелов. Химик Гарри Кувер также принимал активное участие в исследовании. Он искал подходящие вещества среди полимеров для производства прицелов. Там также присутствовали цианоакрилаты, но ни одно вещество не оказалось пригодным. Однако, в присутствии малого количества влаги это все моментально стало липким и клейким. Сначала клей не пользовался особой популярностью. Но Кувер принял участие в Американском телешоу, где продемонстрировал возможности «суперклея». Благодаря этому открытию Кувер и компания Kodak получили множество различных премий.
5 место: Тефлон
Этот материал, благодаря которому сковородка не пригорает был открыт совершенно случайно химиком Роем Планкетт. Во время экспериментов по замене холодильных агентов на более безопасные ученый открыл странную скользкую смолу. Он как следует ее изучил и теперь мы знаем этот материал как тефлон
4 место: Бумага
Самыми первыми прототипами бумаги ученые считают папирус и амате, использовавшиеся древними средиземноморскими народами и доколумбовыми американцами. Но эти материалы были не совсем бумагой. Первое производства бумаги для письма относят Китаю во времена правления империи Восточная Хань. Также, первая бумага упоминается в летописях, посвященная деятельности сановника Цай Луна.
3 место: Жидкие кристаллы
Жидкие кристаллы были открыты австрийским физиологом и ботаником Фридрихом Райницером, во время проверки свойств холестерина в 1888 году. Если бы не это открытие, то сегодня мы бы не знали, что такое ЖК телевизоры или LED мониторы.
2 место: Электричество
Открытие электричества присваивают английскому ученому Майклу Фарадею. Также он открыл принципы действия электромагнитной индукции, диамагнетизм и электролиз. Без его экспериментов не открыли бы первый генератор, который в свою очередь стал предшественником генераторов, которые вносят электричество в современную жизнь.
1 место: Пенициллин
Если бы в 1928 году Александр Флеминг был бы чуть чуть аккуратнее, то мы бы до сих пор умирали от различных неприятных болезней, такие как язва желудка, болезнь Лайма и другие. За свое открытие в 1945 году он получил Нобелевскую премию.
Атомная теория — физическая теория, предполагающая, что всё на свете состоит из мельчайших частиц — атомов, скреплённых между собой ядерными и электрическими силами. В XX веке на практике было доказано, что атом можно разделить на ещё более мелкие — субатомные — частицы.
История[править | править код]
Атомизм[править | править код]
В древнегреческой философии, а позднее и в средние века, люди предполагали, что вещи вокруг них состоят из двух частей: неделимые атомы, каким-то образом сцепленные друг с другом, и из пустоты между атомами. Атомы считались вечными и неразрушимыми корпускулами.[1][2] Эта позиция была отражена в трудах таких философов, как Демокрит или Левкипп, но никаких доказательств этой теории в то время не было.
Первая теория строения атома[править | править код]
В конце XVIII века были открыты химические законы сохранения:
- Закон сохранения массы, открытый в 1789 году Антуаном Лораном Лавуазье, гласит, что масса реактивов во время химической реакции не меняется;[3]
- Закон постоянства состава, открытый в 1799 году Жозефом Луи Прустом, гласит, что любое определённое химическое соединение, не зависимо от способа его получения, состоит из одних и тех же химических элементов;[4]
- Закон кратных отношений, открытый в 1803 году Джоном Дальтоном, гласит, что отношения масс одного элемента к другому будет целым числом.[5]
Для выполнения этих законов материя должна обладать дискретной структурой.
Но в то время была не совсем ясна структура того, что сейчас мы называем «молекулой».
В 1811 году Амедео Авогадро провёл серию опытов с газом и выяснил, что два литра водорода реагируют только с одним литром кислорода при получении водяного пара.[6]
В результате исследования броуновского движения открытого в 1827 году [7] стало очевидно, что материя состоит из отдельных частиц — атомов, способных собираться в группы — молекулы, то есть была создана атомная теория строения вещества.
Открытие субатомных частиц[править | править код]
Планетарная модель атома.
До 1897 года атомы считались неделимыми. В 1897 году Джозеф Джон Томсон провёл опыт с круксовой трубкой (англ.)русск.,[8] в котором впервые наблюдался электрон. На катод подавалось некое напряжение и, как впоследствии оказалось, в таких условиях катод излучает пучки электронов. Томсон выяснил, что эти пучки отклоняются при воздействии на них электромагнитным полем. Сам Томсон называл эти частицы корпускулами, но позднее им дали отдельное имя — электроны.
Открытие ядра атома[править | править код]
Модель атома Томсона была опровергнута в 1909 году учеником Томсона — Эрнестом Резерфордом. Последний обнаружил, что атом не однороден по своей структуре: в центре находится массивное положительное плотное ядро, а вокруг него, как планеты вокруг Солнца, летают электроны.
Оказалось, если обстреливать альфа-частицами тонкий лист золота, то альфа-частицы будут отклоняться на разные углы, причём часть из них — на угол больше а такое может быть только если массивная положительная альфа-частица встречает на своём пути достаточно массивное положительное препятствие.[9]
Создание квантовой теории атома[править | править код]
У планетарной модели был ряд недостатков, из которых самым существенным был недостаток, связанный с теоретически верной потерей энергии электрона: так как электрон вращается вокруг атома, то на него действует центростремительное ускорение, а по формуле Лармора (англ.)русск. любая заряженная частица, движущаяся с ускорением, излучает. То есть теряет энергию. А если электрон теряет энергию, то в конце концов он должен упасть на ядро, чего в реальности не происходит.
В 1913 году Нильс Бор предположил, что электрон может вращаться не как угодно, а на строго определённых орбитах, не меняя своей энергии сколь угодно долгое время. Переход с орбиты на орбиту требует определённой энергии — кванта энергии.
Открытие изотопов[править | править код]
В 1907 году радиохимиком Фредериком Содди было обнаружено, что существуют вещества с одинаковыми химическими свойствами, но отличающиеся числом нейтронов.
Открытие делимости ядра[править | править код]
В 1930 году было обнаружено, что если высокоэнергетичные альфа-частицы попадают на некоторые лёгкие элементы, то последние излучают лучи с необычно большой проникающей способностью. Это излучение обладает гораздо большей проникающей способностью, чем все известные остальные лучи. В 1932 году Ирен и Фредерик Жолио-Кюри показали, что если это неизвестное излучение попадает на парафин, то образуются протоны высоких энергий, не сходящиеся с теоретическими расчётами. Физик Джеймс Чедвик предположил, что это излучение состоит из незаряженных частиц с массой, близкой к массе протона, и провёл серию экспериментов[каких?], подтвердивших эту гипотезу. Эти незаряженные частицы были названы нейтронами.
Открытие атомных орбиталей[править | править код]
Различные атомные орбитали.
В 1924 году Луи Де Бройлем было предположено, что все частицы связаны с волной, названной впоследствии волной де Бройля с частотой и с длиной волны
В 1926 году было записано уравнение Шрёдингера,[10] описывающее субатомные частицы как волны. Чуть позже Макс Борн предположил, что корпускулярно-волновой дуализм верен не только для фотонов, но и в принципе для всех частиц.
Было введено понятие орбитали — место наиболее вероятного нахождения электрона данного атома. Ведь теоретически электрон может быть очень редко обнаружен на любом расстоянии от атома,[11] но чаще всего он находится где-то рядом с оным, как раз «на орбитали».
Теория строения атома в культуре[править | править код]
- Достаточно известно высказывание Р. Фейнмана:
Если бы в результате какой-то мировой катастрофы все накопленные научные знания оказались бы уничтоженными, и к грядущим поколениям живых существ перешла бы только одна фраза, то, какое утверждение, составленное из наименьшего числа слов, принесло бы наибольшую информацию? Я считаю, что это – атомная гипотеза: все тела состоят из атомов — маленьких телец, которые находятся в беспрерывном движении, притягиваются на небольших расстояниях, но отталкиваются, если одно из них плотнее прижать к другому. В одной этой фразе содержится невероятное количество информации о мире, стоит лишь приложить к ней немного воображения и чуть соображения.Р. Фейнман. |
- Модель атома в упрощённом виде является одним из известных символов науки.
- Изображение упрощенной модели Бора-Резерфорда в качестве символа атома довольно прочно вошло в муниципальную геральдику и нередко используется в гербах начиная с XX века.
Примечания[править | править код]
- ↑ Aristotle, Metaphysics I, 4, 985b 10—15.
- ↑ Berryman, Sylvia, «Ancient Atomism», The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2008 Edition), Edward N. Zalta (ed.), https://plato.stanford.edu/archives/fall2008/entries/atomism-ancient/
- ↑ Weisstein, Eric W. Lavoisier, Antoine (1743-1794)]. scienceworld.wolfram.com. Дата обращения 1 августа 2009. Архивировано 7 апреля 2013 года.
- ↑ Proust, Joseph Louis. «Researches on Copper», excerpted from Ann. chim. 32, 26-54 (1799) [as translated and reproduced in Henry M. Leicester and Herbert S. Klickstein, A Source Book in Chemistry, 1400—1900 (Cambridge, MA: Harvard, 1952)]. Retrieved on August 29, 2007.
- ↑ Andrew G. van Melsen. From Atomos to Atom (неопр.). — Mineola, N.Y.: Dover Publications, 1952. — ISBN 0-486-49584-1.
- ↑ Avogadro, Amedeo. Essay on a Manner of Determining the Relative Masses of the Elementary Molecules of Bodies, and the Proportions in Which They Enter into These Compounds (англ.) // Journal de Physique : journal. — 1811.. — Vol. 73. — P. 58—76.
- ↑ Einstein, A. Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen (нем.) // Annalen der Physik : magazin. — 1905. — Bd. 322, Nr. 8. — S. 549. — doi:10.1002/andp.19053220806. — Bibcode: 1905AnP…322..549E.
- ↑ Thomson, J.J. Cathode rays (англ.) // Philosophical Magazine : journal. — 1897. — Vol. 44, no. 269. — P. 293. — doi:10.1080/14786449708621070.
- ↑ Geiger, H. The Scattering of the α-Particles by Matter (англ.) // Proceedings of the Royal Society : journal. — 1910. — Vol. A 83. — P. 492—504.
- ↑ Schrödinger, Erwin. Quantisation as an Eigenvalue Problem (неопр.) // Annalen der Physik. — 1926. — Т. 81, № 18. — С. 109—139. — doi:10.1002/andp.19263861802. — Bibcode: 1926AnP…386..109S.
- ↑ Mahanti, Subodh. Max Born: Founder of Lattice Dynamics. Архивировано 22 января 2009 года. Дата обращения 1 августа 2009.
Автор:
21 июня 2019 18:12
ДНК присутствует в каждом живом существе, включая людей. Он несет генетическую информацию каждого человека, передавая его черты последующему поколению. Это также позволяет проследить происхождение людей вплоть до их самых ранних предков. Анализируя ДНК древних людей и их предков, а также сравнивая ее с ДНК современных людей, можно обнаружить более точную информацию о происхождении человечества.
Приведем некоторые из интересных фактов, которые ученые узнали благодаря изучению древней ДНК.
1. Люди произошли от одного мужчины и женщины
Согласно Библии, каждый человек является потомком Адама и Евы, первых людей, когда-либо живших на Земле. Наука частично поддерживает эту теорию, хотя и с некоторыми любопытными отличиями. Во-первых, «научные версии» Адама и Евы не были первыми людьми. Во-вторых, современные люди — не их прямые дети. Вместо этого каждый мужчина произошел от мужчины, а каждая женщина произошла от женщины.
Ученые называют мужчину «Адамом с Y-хромосомой», а женщину — «митохондриальной Евой». Адам с Y-хромосомой жил в Африке где-то между 125 000 и 156 000 годами назад. Митохондриальная Ева жила в Восточной Африке где-то между 99 000 и 148 000 годами назад. В отличие от библейских Адама и Евы, маловероятно, что эти двое когда-либо встречались, хотя они могли жить в одно время. Ученые пришли к выводу, что Адам с Y-хромосомой был предком всех мужчин после секвенирования Y-хромосомы 69 мужчин из семи разных этнических групп. Для Митохондриальной Евы они протестировали митохондриальную ДНК 69 мужчин и 24 других женщин.
2. Скрещивание различных видов древних людей
В 2012 году археологи обнаружили любопытный фрагмент кости в Денисовой пещере в Сибири. Кость была частью голени или бедра древнего человека, которого они назвали «Денисова 11». Анализы ДНК впоследствии показали, что «Денисова 11» была женщиной, жившей около 50 000 лет назад, и ей было более 13 лет, когда она умерла. Она также была гибридом двух видов ранних людей: неандертальца и денисовского человека (ее отец был денисовским человеком, а мать — неандертальцем).
Интересно, что отец «Денисовой 11» также был потомком неандертальско-денисовского гибрида. Однако, в отличие от его дочери, которая была прямым потомком, его гибридный предок жил за 300 — 600 поколений до него. Ученые знают, что ветви денисовских людей и неандертальцев разошлись 390000 лет назад. Тем не менее, до этого открытия они никогда не знали, что они скрещивались. Анализы ДНК также показали, что неандертальская мать «Денисовой 11» была более тесно связана с неандертальцами Западной Европы, чем с неандертальцами, которые жили в пещере Денисова на более раннем этапе предыстории.
3. Тибетцы — потомки денисовских людей
Продолжая разговор о скрещивании… Тесты ДНК доказали, что жители Тибета являются потомками денисовских людей. Естественно, это не означает, что тибетцы являются денисовскими людьми, они — гомо сапиенс, просто один из их предков гомо сапиенс «согрешил» с денисовским человеком. Ученые обнаружили это, сравнив геном, извлеченный из «Денисовой 11», с геномами 40 тибетцев. Они обнаружили, что ген тибетского EPAS1 был сходен с геном EPAS1 «Денисовой 11». Ген EPAS1 есть у всех людей и он отвечает за управление естественной реакцией организма в среде с низким содержанием кислорода (выработка большего количества гемоглобина, чтобы транспортировать кислород к тканям, когда тем не хватает кислорода).
Хотя он обеспечивает выживание, ген также подвергает людей риску возникновения проблем с сердцем. Однако у тибетцев мутированный ген EPAS1 — их тела не производят больше гемоглобина, если не хватает кислорода. Именно поэтому они могут жить на больших высотах, где кислорода мало.Ученые подозревают, что предки тибетцев обзавелись этим геном, когда один из них спарился с денисовским человеком примерно 30 000 — 40 000 лет назад. Тем не менее, ученые не подтвердили, позволял ли мутировавший ген EPAS1 также денисовским людям жить на большей высоте, как это происходит с тибетцами.
4. Первые британцы были чернокожими
В 1903 году ученые обнаружили 10 000-летние останки британского мужчины в пещере в ущелье Чеддер, Сомерсет. Анализ ДНК, проведенный в 2018 году, показал, что у этого человека была либо темно-коричневая, либо черная кожа, вьющиеся черные волосы и голубые глаза.Учитывая, что это самый старый полный человеческий скелет, когда-либо найденный в Британии, это означает, что самые ранние британцы были чернокожими. Интересно, что в 1990-х годах профессор Брайан Сайкс из Оксфордского университета проверил 20 человек в деревне Чеддер и сравнил их ДНК с генами «Чеддерского человека». Он обнаружил, что двое людей, живущие в деревне, были потомками «Чеддерского человека».
5. Король Англии Ричард III был горбуном
В 2012 году археологи из Университета Лестера начали раскапывать парковку в Лестере. Раньше на этом месте стояла церковь францисканцев, где предположительно был похоронен король Ричард III. Они действительно нашли там останки монарха, благодаря чему Ричард III прославился тем, что был королем, чьи останки были найдены под автостоянкой. Ученые подтвердили, что скелет действительно принадлежал королю, когда они проверили его ДНК с ДНК живого родственника. На черепе также были следы раны, которые совпадали с историческими записями (король Ричард III умер от ранения головы во время битвы при Босуорте). Также обнаружился любопытный факт — позвоночник короля был изогнут. Это означало, что король действительно был горбуном.
6. Родители фараона Тутанхамона были братом и сестрой
Тутанхамон остается одним из самых знаменитых фараонов, правивших Египтом. Он начал править, когда ему было всего десять лет, и умер около 1324 года до н.э., когда ему было всего 19 лет. Археологи раскопали его могилу в 1922 году. Удивительно, но они нашли ее нетронутой — «в комплекте» с драгоценными камнями и золотыми украшениями. Физический анализ останков Тутанхамона показал, что фараон явно не наслаждался своей короткой жизнью.
Его левая нога была деформирована, что заставляло его ходить с тростью. На самом деле, в могиле фараона было найдено 130 тростей. Дальнейший анализ ДНК показал, что его деформированная нога была результатом инбридинга. Тутанхамон также страдал от малярии, которая не позволяла исцелить деформированную ногу. Анализ ДНК показал, что отцом Тутанхамона был Эхнатон, сын Аменхотепа III (деда Тутанхамона), а мать также была дочерью Аменхотепа III. Т.е. отец и мать фараона были братом и сестрой. Некоторые историки считают, что его матерью была царица Нефертити, хотя эта теория оспаривается, потому что она не была связана с Эхнатоном.
7. Люди Кловис не были первыми в Америке
Культура Кловис, как полагают, была первыми поселенцами в Америке. Эти люди достигли Северной Америки 13 000 лет назад, перебрались в Южную Америку 11 000 лет назад и исчезли 9 000 лет назад. Тем не менее, в 2018 году тесты ДНК останков древних людей показали, что культура Кловис была не первыми людьми, поселившимися в Америке. Хотя ДНК древних людей, найденных в Северной Америке, доказывает, что Кловис жили в Северной Америке 12 800 лет назад, в Южной Америке все по другому.
Тесты ДНК, проведенные на останках 49 древних южноамериканских людей, показывают, что люди Кловис впервые появились в Южной Америке 11 000 лет назад. Интересно, что археологи уже имеют доказательства того, что какая-то неопознанная культура жила в Монте-Верде, Чили, 14 500 лет назад. Считается, что 12 800-летние человеческие останки, найденные ранее в Южной Америке, принадлежал этому племени, поскольку у них не совпадает ДНК с людьми Кловис.
8. Колумб не заразил туберкулезом Америку
Часто говорят, что путешествие Христофора Колумба вызвало в Америке эпидемию нескольких смертельных заболеваний, в том числе туберкулеза, в конце XV века. Эти болезни привели к тому, что убили 90 процентов населения коренных американцев. Однако ДНК-тесты говорят об обратном. Тюлени занесли туберкулез в Америку задолго до прибытия Колумба. Ученые сделали это открытие, когда проанализировали три набора человеческих останков из Перу. Считается, что люди умерли 1000 лет назад, за 500 лет до прибытия Колумба.
Тесты ДНК показали, что штамм туберкулеза, который у них был, наиболее близок к штамму, обнаруженному у зараженных тюленей и морских львов. Европа, Азия и Африка переживали смертельные эпидемии туберкулеза во время смерти перуанцев. Ученые подозревают, что тюлени и морские львы каким-то образом заразились во время одной из эпидемий в Африке и невольно принесли с собой болезнь в Америку, когда мигрировали к ее берегам. Перуанские туземцы заразились мутировавшим штаммом туберкулеза, когда охотились на тюленей и морских львов в поисках пищи. Естественно, это не означает, что Колумб и его люди были абсолютно невиновны. Насколько известно, они действительно занесли смертоносную европейскую разновидность туберкулеза в Америку.
9. Потомки викингов подвержены риску эмфиземы
В 2016 году исследователи, возглавляемые Ливерпульской школой тропической медицины, показали, что потомки викингов имеют более высокий риск развития серьезного заболевания легких, называемого эмфиземой (им обычно страдают курильщики). Анализ туалетов эпохи викингов в Дании показал, что викинги страдали от червей-паразитов настолько, что их ген-ингибитор альфа-1-антитрипсина (А1АТ) мутировал, чтобы бороться с ферментами, выделяемыми червями.
Организм человека естественным образом вырабатывает ингибиторы (в том числе A1AT), которые не дают мощным ферментам, выделяемым в нем, переваривать внутренние органы. Однако для викингов и их потомков повышенная способность ингибитора А1АТ справляться с ферментами, выделяемыми червями, также снижала его способность мешать ферментам, выделяемым в их организме, переваривать внутренние органы. Сегодня мутировавший ингибитор А1АТ бесполезен, поскольку существуют лекарства для борьбы с глистами. Но ДНК-тесты показывают, что потомки викингов все еще имеют мутировавший ингибитор. Это означает, что у потомков викингов организм не способен справляться со своими собственными ферментами, что приводит к заболеваниям легких.
10. Малярия способствовала падению Древнего Рима
Исследователи всегда подозревали, что малярия способствовала падению древнего Рима. Однако только недавно они подтвердили, что эпидемия малярии действительно поражала древний Рим и способствовала его гибели. Ученые сделали это открытие в 2011 году, когда проанализировали останки 47 младенцев и малышей, раскопанных на древней римской вилле в Луньяно, Италия.
Самому старшему из «детей Луньяно», как их назвали, было всего три года. Все умерли и были похоронены примерно в одно и то же время, а более половины умерли и вовсе до их рождения. Они стали жертвами одной из серии эпидемий малярии, которые разорили древний Рим. Наиболее пострадала армия, в которой не смогли собрать достаточно солдат для отражения набегов иностранных захватчиков.
Источник:
Ссылки по теме:
Понравился пост? Поддержи Фишки, нажми: