Известные ученые и что они открыли
13 знаменитых химиков и их вклад в развитие науки
Химия стремится не только расшифровать характеристики вещества (например, массу и составные части соединения), но и понять, почему и как вещество претерпевает специфические изменения при определенных условиях. Например, почему некоторые жидкости замерзают, если их оставить в очень холодной среде, почему некоторые материалы меняют цвет и размеры, если на них попадает слишком много солнечного света, или почему элементы реагируют с другими элементами, образуя различные химические соединения.
Проще говоря, химия может помочь нам понять устройство нашей Вселенной. Ниже мы перечислили самых известных химиков, чей вклад произвел революцию в мире.
Известен: обнаружением того, что хлорфторуглероды могут разрушить озоновый слой Земли.
Высшие награды: Нобелевская премия по химии (1995 г.), Президентская медаль свободы (2013 г.).
Марио Молина сыграл ключевую роль в открытии разрушения озонового слоя. В 1973 году он присоединился к лаборатории профессора Фрэнка Шервуда Роуленда в качестве постдокторанта. Здесь он сосредоточился на химии «горячих атомов», которая включала изучение химических свойств атомов, обладающих очень высокой энергией преобразования вследствие радиоактивных процессов.
Они провели многочисленные эксперименты с атмосферными загрязнителями и обнаружили, что хлорфторуглеродные (ХФУ) газы являются одной из основных причин разрушения озонового слоя. Когда эти газы поднимаются в стратосферу, ультрафиолетовые лучи расщепляют их на составляющие элементы: Хлор, Фтор и Углерод.
Затем каждый атом хлора разрушает до 100 000 молекул озона, после чего становится неактивным. Они могут оставаться в атмосфере до 150 лет, истощая озоновый слой.
Молина был удостоен Нобелевской премии по химии 1995 года совместно с химиками Шервудом Роулендом и Паулем Крутценом за их работу по разрушению озонового слоя. Их открытия привели к тому, что в конце XIX века возникло международное движение за ограничение широкого распространения фреоновых газов.
Благодаря таким ограничениям в национальном масштабе, уровень озона начал стабилизироваться к концу 1990-х годов и начал восстанавливаться в середине 2000-х годов. По данным НАСА, озоновая дыра достигнет уровня до 1980 года к 2075 году.
Известен: обнаружением метана и изобретением гальванической батареи.
Высшая награда: медаль Копли (1794 г.).
Алессандро Вольта известен своими новаторскими работами в области электричества и энергетики. В его честь названа единица измерения электрического потенциала (Вольт) в системе СИ. Хотя большую часть своей карьеры он был профессором физики, он также провел необычные исследования в области химии.
В 1799 году Вольта изобрел первую электрическую батарею (названную гальванической батареей), которая могла непрерывно обеспечивать электрический ток. С помощью этой батареи он доказал, что электричество можно производить химическим путем, и опроверг популярную в то время теорию о том, что электричество создается исключительно живыми существами.
Известен: открытие тяжелой формы водорода под названием дейтерий.
Высшие награды: Нобелевская премия по химии (1934 г.), медаль Пристли (1973 г.).
После получения степени доктора философии в 1923 году Гарольд Юри начал работать над разделением изотопов. Его интересовало, есть ли у водорода (самого маленького атома) различные изотопы. Чтобы найти ответ, он разработал метод разделения более редких изотопов водорода, углерода, кислорода, азота и серы, сделав их легкодоступными для лабораторных исследований.
В 1932 году он успешно выделил изотоп водорода путем перегонки жидкого водорода. Этот изотоп был назван дейтерием, и он был в два раза тяжелее обычного водорода. Юри показал, что вода, содержащая дейтерий (тяжелая вода), обладает иными свойствами, чем обычная вода.
В конце 1950-х годов Юри заинтересовался космической наукой. Когда «Аполлон» привез образцы с Луны, он проанализировал их в Лунной приемной лаборатории.
Известен: Изучение веществ при температурах, близких к абсолютному нулю
Наивысшие награды: Нобелевская премия по химии (1949), медаль Эллиотта Крессона (1937)
Он провел множество экспериментов и к 1933 году успешно получил температуру 0,25 Кельвина (-272,9 °C). Этими экспериментами он также подтвердил третий закон термодинамики, который гласит, что энтропия системы приближается к постоянному значению по мере приближения температуры к 0 Кельвинов. За эту работу Уильям Фрэнсис Джиок был удостоен Нобелевской премии по химии 1949 года.
Исследования Джиока не ограничивались температурами около абсолютного нуля или магнитными системами. На начальных этапах своей карьеры он анализировал теплоемкости и теплоты перехода галогеновых кислот от низких температур к более высоким. Он точно обнаружил аномалии в теплоемкости и определил случайные молекулярные ориентации для молекулы угарного газа.
Его открытия привели к усовершенствованию производства таких веществ, как сталь, стекло, резина и бензин. И его достижение надолго останется в учебниках.
Известен: Разработкой радиоуглеродного датирования.
Высшие награды: Нобелевская премия по химии (1960), премия Альберта Эйнштейна (1959).
Уиллард Либби был специалистом в области радиохимии. После Второй мировой войны он разработал метод датирования органических соединений с помощью углерода-14.
Углерод является основным компонентом всех живых существ на Земле. Существует два изотопа: углерод-12 (стабильный) и углерод-14 (радиоактивный). Либби разработал методику, которая использует содержание углерода-14 для определения возраста окаменелостей и археологических реликвий. За эту работу он получил Нобелевскую премию по химии в 1960 году.
Либби также обнаружил, что тритий (водород-3, редкий и радиоактивный изотоп водорода) можно использовать таким же образом для датирования воды. Сейчас этот метод широко используется для определения возраста вина.
Известен: Разработкой периодической таблицы химических элементов.
Высшие награды: медаль Дэви (1882 г.) и премия Фарадея за лекции (1889 г.).
Хотя ученые начали открывать элементы в начале 1700-х годов, не было единого словаря для обозначения различных веществ. К 1863 году было известно 56 элементов, причем каждый год определялся один элемент.
В 1869 году химик Дмитрий Менделеев выступил с официальным докладом в Русском химическом обществе, описав элементы на основе их атомного веса и валентности. Проще говоря, он представил табличную схему известных элементов, которая позже стала известна как периодическая таблица Менделеева.
Уникальность таблицы Менделеева заключалась в том, что он выделил места для элементов, которые еще не были открыты. Он уже предсказал атомные массы и химические характеристики этих недостающих элементов.
7. Йёнс Якоб Берцелиус (1779-1848)
Известен: Определение атомных весов элементов и разработка классических аналитических методов.
Высшая награда: Медаль Копли (1836)
Йёнс Якоб Берцелиус был строгим эмпириком и методичным экспериментатором, который провел новаторские исследования в области электрохимии. Он создал закон постоянных пропорций, который гласит, что элементы в неорганических соединениях связаны между собой в определенных пропорциях по весу.
В 1819 году он сообщил атомные веса 45 элементов (в то время было известно только 49 элементов). Ему также приписывают открытие элементов кремния, титана, селена, тория, церия и циркония.
Берцелиус был первым химиком, который провел различие между органическими и неорганическими соединениями. Он также объяснил электрохимический дуализм органических соединений, встречающихся в природе минералов и необычных неорганических соединений, включая хлориды серы.
Согласно Берцелиусу, все химические вещества, как природные, так и синтезированные, могут быть качественно определены путем идентификации их электрически противоположных составляющих (основных и кислотных, или электроположительных и электроотрицательных).
Берцелиус ввел в лабораторию аналитической химии фильтровальную бумагу и резиновые трубки. Он не проводил много времени в лаборатории. Вместо этого большую часть времени он тратил на дискредитацию новых теорий и идей.
Известен: обнаружением альфа- и бета-радиоактивности
Высшие награды: Нобелевская премия по химии (1908 г.), премия Фарадея за лекции (1936 г.).
Ранние работы Эрнеста Резерфорда были посвящены магнитным свойствам железа при высокочастотных колебаниях. Он был первым ученым, который разработал высокоэффективные эксперименты с высокочастотными переменными токами. В 1896 году он написал работу, в которой описал прибор для измерения времени, способный измерять временные интервалы в стотысячные доли секунды.
Несколько лет спустя он начал работать в Кавендишской лаборатории под руководством профессора Джозефа Джона Томсона, где изобрел прибор (с использованием небольших пучков намагниченной железной проволоки) для обнаружения электромагнитных волн.
Его последующие исследования были посвящены поведению ионов в газах, обработанных рентгеновскими лучами. Он также изучал, как изменяется подвижность ионов при изменении электрического поля.
В конце 19 века он открыл понятие радиоактивного периода полураспада и сообщил о существовании альфа- и бета-лучей в излучении урана, описав некоторые их характеристики. За эту работу он получил Нобелевскую премию по химии в 1908 году.
В 1911 году Резерфорд выдвинул теорию о том, что атомы содержат заряд, сосредоточенный в крошечном ядре. Однако он не мог доказать, является ли этот заряд положительным или отрицательным.
Работая с Нильсом Бором в 1921 году, Резерфорд предположил, что атомы содержат нейтроны. Эти нейтроны создают притягательную ядерную силу, которая компенсирует отталкивающее действие протонов. Эта теория была доказана в 1932 году соратником Резерфорда Джеймсом Чедвиком.
Известена: обнаружением двойной спиральной структуры ДНК и тонкой структуры угля и графита.
Альма-матер: Кембриджский университет (доктор философии).
Розалинд Франклин родилась в богатой и влиятельной британской еврейской семье и с раннего детства проявляла исключительный интеллект. В юном возрасте она хотела стать ученым.
В 1945 году она получила степень доктора философии за «физическую химию твердых органических коллоидов с особым упором на уголь». Через год она была назначена в Центральную государственную химическую лабораторию в Париже, где изучила методы кристаллографии и рентгеновской дифракции.
Франклин применила эти методы для получения ключевых знаний о структуре ДНК и РНК. Она также применила их к углям и другим углеродистым соединениям, чтобы узнать, какие изменения происходят в расположении атомов при превращении этих соединений в графит.
Если ее вклад в развитие угля и графита был оценен при жизни, то ее роль в открытии структуры ДНК осталась непризнанной при жизни.
По мнению молекулярного биолога Джеймса Уотсона, который предложил структуру двойной спирали молекулы ДНК, Франклин в идеале должна была бы получить Нобелевскую премию по химии. Некоторые ученые называют Франклин «темной леди ДНК», «забытой героиней» и «обиженной героиней».
Известен: изобрел динамит и оставил свое состояние институту Нобелевской премии.
Высшая награда: памятник Нобелю.
С детства Альфред Нобель увлекался английской литературой, физикой и химией. В возрасте 18 лет он отправился за границу для дальнейшего обучения химической инженерии. Он работал в частной лаборатории Теофиля-Жюля Пелуза. Там он узнал о взрывчатой жидкости под названием нитроглицерин.
Нитроглицерин был создан путем смешивания глицерина с азотной и серной кислотой. Это было очень опасно для любого практического применения. В 1863 году Нобель сосредоточился на производстве нитроглицерина в качестве взрывчатого вещества.
Он экспериментировал с различными химическими веществами и в конце концов обнаружил, что нитроглицерин и кизельгур вместе образуют уникальную пасту, которую можно легко сформировать в стержни. Это было безопаснее и удобнее в обращении.
В 1867 году Нобель запатентовал эту смесь как «динамит». Он также изобрел взрывной колпачок (детонатор), который можно было поджечь с помощью фитиля.
Он внес заметный вклад в развитие взрывных технологий (таких как гелигнит и баллистит) и различных химических изобретений, включая такие материалы, как искусственный шелк и синтетический каучук. К 1896 году у него было 355 патентов.
Когда Альфред умер, он завещал свое состояние (31 225 000 шведских крон) институту Нобелевской премии. Эти деньги должны были быть использованы для присуждения Нобелевских премий по химии, физике, литературе, миру, физиологии или медицине. Премии рассматриваются как продолжение интересов Альфреда Нобеля.
Известена: разработкой рентгеновской кристаллографии и определением структуры инсулина.
Высшая награда: Нобелевская премия по химии (1964 г.), Золотая медаль им. М. В. Ломоносова (1982 г.).
Щедрая, скромная и трудолюбивая Дороти Ходжкин на протяжении всей своей 50-летней карьеры десятилетиями занималась развитием метода рентгеновской кристаллографии для определения атомной и молекулярной структуры кристаллов.
Во время работы над докторской диссертацией, в Ньюнхемском колледже она познакомилась с методами рентгеновской кристаллографии для определения структуры белков. Она работала под руководством Джона Десмонда Бернала. В 1937 году она получила степень доктора философии за кристаллографическое исследование кристаллов стероидов. С этого момента расшифровка структуры биологически важных соединений стала делом ее жизни.
В 1945 году Ходжкин опубликовала первую трехмерную структуру стероида, холестерилйодида. В том же году она раскрыла структуру пенициллина, показав (вопреки тогдашнему научному мнению), что он состоит из β-лактамного кольца.
В 1948 году Ходжкин изучала витамин В12 и поняла, что его структуру можно определить с помощью метода рентгеновской кристаллографии. Она потратила годы, работая над изображениями дифракции рентгеновских лучей, обширными вычислениями и точным анализом.
К 1955 году она успешно определила сложную структуру витамина В12. За эту работу Ходжкин была удостоена Нобелевской премии по химии 1964 года.
2. Лайнус Полинг (1901 – 1994)
Известен: Описание природы химической связи.
Высшие награды: Нобелевская премия по химии (1954 г.), Национальная медаль науки (1974 г.).
Лайнус Полинг, несомненно, был одним из величайших ученых 20-го века. Он был харизматичным оратором, который мог сделать самые сложные теории интересными даже для тех, кто ничего не знал о передовой науке.
В возрасте 20 лет он начал публиковать в научных журналах работы о химической связи. К 28 годам он опубликовал пять правил, описывающих кристаллические структуры ионных соединений. Эти правила касаются
Электростатическая прочность связи
В возрасте 37 лет Полинг завершил работу над своим знаменитым учебником «Природа химической связи и строение молекул и кристаллов», за который он получил Нобелевскую премию по химии 1954 года. Он считается самой влиятельной книгой по химии 20-го века. За три десятилетия книга была процитирована более 16 100 раз.
Полинг также изучал сложные структуры биологических молекул и описал жизненно важную роль альфа-спирали и бета-слоя во вторичной структуре белков. Его подход объединил методы и результаты квантовой химии, молекулярной модели, квантовой химии и рентгеновской кристаллографии.
За всю свою карьеру Полинг опубликовал более 1200 книг и статей, из которых около 840 касались научных тем.
Кроме того, Полинг был удостоен в 1962 году Нобелевской премии мира за то, что выступал против любых военных действий как средства решения международных конфликтов. Он является единственным человеком, удостоенным двух не разделенных Нобелевских премий в разных областях.
1. Мария Склодовская-Кюри (1867-1934)
Известна благодаря: Открыла полоний и радий, выделив радиоактивные изотопы.
Высшие награды: Нобелевская премия по физике (1903 г.) и химии (1911 г.).
Мария Кюри получила общее образование в местных школах и некоторое научное образование от своего отца. Ее ранние эксперименты вместе с мужем, Пьером Кюри, проводились в плохо оборудованной лаборатории и в сложных условиях. Помимо проведения исследований, им приходилось обучать студентов, чтобы заработать на жизнь.
В конце XIX века Мария Кюри изобрела технику выделения радия из радиоактивных остатков в достаточных количествах. Это позволило ей детально изучить терапевтические свойства этого элемента.
Ее работа упоминалась во многих научных журналах, и она получила множество почетных научных и юридических степеней, а также почетное членство в учреждениях по всему миру.
Мария Кюри стала первой женщиной, получившей Нобелевскую премию, и единственной женщиной, получившей премию в двух разных областях. Она не запатентовала свое открытие и получила незначительную выгоду от зарождающегося бизнеса по разработке радия.
Во время Первой мировой войны Кюри разработала технологию для мобильных рентгеновских аппаратов, которые можно было использовать для диагностики ранений на фронте. Эти аппараты, известные как Petits Curies, похожи на те, что используются сегодня в аппаратах для рентгеноскопии, которые позволяют врачам анализировать движущиеся изображения в организме, например, движения при глотании или насосную функцию сердца.
В целом, вклад Марии Кюри в науку был огромен. Помимо необычных исследований, она оказала большое влияние на последующие поколения химиков и физиков-ядерщиков.
Часто задаваемые вопросы
Чем занимаются химики ежедневно?
Все виды деятельности химиков можно сгруппировать в пять категорий.
Кто является отцом химии?
Антуан Лавуазье считается отцом современной химии. Он сыграл важную роль в создании метрической системы, написал первый полный список элементов и реформировал химическую номенклатуру.
Лавуазье открыл (и назвал) кислород и водород и теоретически доказал существование кремния. Он также описал роль кислорода в горении и открыл, что материя может менять свою форму, но ее масса всегда остается неизменной.
Да будет свет: хроника научных открытий, которые перевернули мир
2 июля 1698 года — английский механик Томас Севери патентует первый паровой двигатель. Сама по себе «машина Севери» представляла собой обычный паровой насос без деталей, приводимых в движение. Однако эта разработка позволила последователям Севери внедрить в механические устройства реальные паровые двигатели.
Первый прототип паровоза был сконструирован во Франции военным инженером Николя-Жозе Кюньо уже в 1769 году. Железнодорожные составы, первые автомобили, корабли, станки на заводах и фабриках, моторизированная сельхозтехника — все это работало на пару. Именно разработка парового двигателя дала старт промышленной революции XVIII—XIX веков.
7 января 1839 года — физик Франсуа Араго представляет доклад о дагеротипии на заседании Французской академии наук. Эту дату принято считать днем рождения фотографии. А изобретателем метода был коллега Араго, химик Луи Жак Манде Дагер, который назвал его в свою честь. Он продемонстрировал членам академии снимок «Вид на бульвар дю Тампль» на йодисто-серебряной пластине. Метод дагеротипии заключался в проецировании камерой-обскура изображения на посеребренную медную пластину, которую предварительно обработали йодом. Серебро под действием паров йода стало светочувствительным за счет галогенидов — соединений, реагирующих на свет. В итоге получилось изображение, напоминающее гравюру.
Фотография в наше время стала цифровой, мгновенной и тиражируемой. Она позволяет не только фиксировать события из жизни, но и широко применяется в науке. Алгоритмы искусственного интеллекта обучают на массивах снимков, их же мы получаем из космоса при отправке очередного исследовательского аппарата. Фотография стала одним из способов обмена информацией наряду с текстом.
7 марта 1876 года — изобретатель шотландского происхождения Александр Белл получает патент на изобретение телефона. К тому моменту разработка устройства велась не один год, а занимались ею одновременно несколько исследователей в разных странах.
Свою лепту в разработку телефона вложил и Томас Эдисон. Вместо стержня он предложил использовать в микрофонах угольный порошок.
Первые телефоны были напрямую связаны друг с другом, но в систему быстро внедрили ручные распределительные щиты. На устройствах не было набора номера, а присутствовал рычаг, который нужно было потянуть, чтобы вызвать оператора.
Российский военный связист Григорий Игнатьев 29 марта 1880 года первым разработал систему одновременного телеграфирования и телефонирования с разделением частот. Это позволило создавать протяженные телефонные сети.
Сегодня телефония эволюционировала и включает не только проводной способ связи, но и сотовый, спутниковый, а также связь по IP.
21 октября 1879 года — американский изобретатель-самоучка Томас Эдисон испытал электрическую лампу накаливания. Над ней годами работали ученые из разных стран. К примеру, в 1874 году российский инженер Александр Лодыгин запатентовал самую на тот момент жизнеспособную версию с угольным стержнем, который не плавился. Чуть позже он предложил заменить угольный стержень вольфрамовым, который используется по сей день. Однако именно Эдисон ввел лампочки в массовое использование.
Устройства заменили тусклые керосиновые лампы и газовые горелки в домах и на производствах. Это позволило коренным образом изменить процесс работы на предприятиях и даже режим дня. Кроме того, на улицах стало светлее — а, значит, безопаснее.
Лампочки Эдисона не имели конкурентов почти столетие, вплоть до 1976 года, когда изобретатель Эд Хаммер представил компании General Electric новый тип энергосберегающей лампы.
29 января 1886 года — немецкий инженер Карл Бенц получает патент на первый в мире автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. Он представлял собой трехколесный двухместный экипаж на высоких колесах со спицами. Автомобиль был оснащен бензиновым мотором с водяным охлаждением мощностью всего 0,9 л. с.
Первый самостоятельный автопробег совершила жена Бенца Берта, которая с детьми проехала более 100 км, чтобы навестить мать. При этом машину приходилось толкать в гору, после чего Бенц задумался, чтобы спроектировать коробку передач.
Популяризатором автомобилей по праву называют Генри Форда. Именно он поставил производство на поток и снизил себестоимость машин.
Автомобили сделали людей мобильными. Мы начали строить трассы, развивать транспортные сети, заселять новые территории. В наше время человечество стремится к тому, чтобы освободить себя от управления автомобилем и передать его ИИ. Это небыстрый процесс, но вероятность появления на дорогах беспилотников в ближайшие годы велика.
1 мая 1888 года — изобретатель сербского происхождения Никола Тесла получает патент на асинхронный электродвигатель и системы передачи электроэнергии посредством многофазного переменного тока. О переменном токе тогда уже знали многие, а первый прототип электродвигателя представил еще британский физик Майкл Фарадей в 1821 году.
Патент Теслы перекупил американский бизнесмен Георг Вестингауз и запустил массовое производство двигателей. Благодаря этому в США удалось запустить целый ряд промышленных электроустановок, в том числе Ниагарскую ГЭС в 1895 году.
Позднее разработку Теслы усовершенствовал российский инженер Михиал Доливо-Добровольский. Он сконструировал трехфазный асинхронный двигатель с ротором, который напоминает беличье колесо. Эта конструкция и лежит в основе современных двигателей.
Сегодня двигатели — это основные преобразователи электрической энергии в механическую. Они используются на производстве и в бытовой технике — от приводов задвижек до вращения барабана в стиральной машине. Именно эти двигатели устанавливают в электромобили, о чем намекает название компании Илона Маска Tesla.
7 мая 1895 года — российский физик Александр Попов проводит первый сеанс радиосвязи с помощью созданного им радиоприемника. Он обнаруживал излучение электромагнитных волн на расстоянии до 60 м от передатчика. В качестве антенны Попов использовал проволоку, поднятую воздушными шарами на высоту 2,5 метра. Исследователь смог передать набранные азбукой Морзе слова Heinrich Hertz (Генрих Герц) с передатчика на приемник собственной конструкции.
Насчет появления радио мнения расходятся. В США его изобретателем считают Дэвида Хьюза, Томаса Эдисона и Николу Теслу. В Германии — Генриха Герца, который первым открыл электромагнитные волны. Многие европейские страны признают изобретателем радио итальянца Гульельмо Маркони, который на месяц опередил Попова. Официально Маркони представил свой аппарат 2 сентября 1895 года и передал с помощью него целый текст на расстояние 3 км.
В 1940-х годах суд признал приоритет изобретения Теслы над аппаратами Маркони и Попова, так как оно могло преобразовывать радиосигнал в звук.
Несмотря на большое количество споров о первенстве, все эти попытки передачи физического сигнала подтолкнули развитие будущих технологий связи. В наше время радио существует не только в его традиционном представлении, но и в виде продолжений: телевидения, мобильной связи, Wi-Fi.
22 декабря 1895 года — немецкий физик Вильгельм Рёнтген делает первый в мире рентгеновский снимок человеческой руки. Незадолго до этого, 8 ноября, ученый открыл Х-лучи, которые способны проникать сквозь различные материалы. За свое открытие Рентген удостоился первой Нобелевской премии по физике в 1901 году.
В настоящее время рентген — это важный способ диагностики в медицине. Кроме того, рентгеновские лучи широко используются в производстве: для обнаружения внутренних дефектов деталей и определения атомной структуры веществ, а также их химического состава. Они нашли применение и в системах безопасности, чтобы, к примеру, просвечивать багаж.
17 декабря 1903 года — братья Уилбер и Орвилл Райт из США проводят первый испытательный полет своего самолета «Флайер-1». Летательный аппарат пробыл в воздухе 12 секунд, преодолев 36,5 м. «Флайер-1» представлял собой биплан с двумя рулями, в котором пилот размещался на нижнем крыле. Его винты были деревянными, а роль шасси выполняла катапульта. Двигатель имел мощность всего 16 л.с.
Кстати, тогда этот полет прошел практически незаметно для общественности. Люди просто не верили, что будут способны покорить небо.
В наши дни самолеты стали обычным видом транспорта. Благодаря развитию авиации теперь можно добраться практически в любую точку Земли. Кроме того, это важный элемент системы доставки грузов. Именно покорение неба зародило еще более амбициозную мечту — полететь в космос.
В 1941 году удалось произвести эффективную дозу пенициллина, которая спасла жизнь 15-летнему подростку с заражением крови. Антибиотик позволил лечить остеомиелит и пневмонию, сифилис и родильную горячку, предотвратить развитие инфекций, а также бороться с туберкулезом. Ранее смертельные болезни перестали считаться таковыми, что повлияло и на глобальную продолжительность жизни.
15 февраля 1946 года — широкой публике представили ENIAC, первый известный компьютер. Его сконструировали ученые Джон Преспер Эккерт и Джон Уильям Мокли в университете Пенсильвании для вычисления баллистики снарядов для американских военных во время Второй мировой войны. Первый компьютер весил 30 тонн и занимал площадь в 200 кв. м, зато мог рассчитать траекторию ракеты за 30 секунд.
Уже в 1975 году на рынок выходит первый пользовательский ПК «Альтаир 8800» компании MITS, а в 1983 году эстафету перехватывает компактный Apple Macintosh. В 1990-е годы ПК становятся доступными практически всем.
Сейчас, в эпоху интернета, мы не представляем свою жизнь без компьютеров. Они делают жизнь удобнее, а еще играют центральную роль в автоматизации многих процессов и в развитии производств. Новый этап — это разработка квантовых компьютеров, которые обладают огромной вычислительной мощностью. Такие устройства гипотетически смогут решать кардинально новые задачи: к примеру, вычислить, есть ли во Вселенной разумные существа.
26 апреля 1951 года — американский физик Чарльз Таунс рисует набросок первого мазера — прибора, усиливающего микроволновые колебания с помощью вынужденного излучения. Так идея лазера, которую описывал еще Эйнштейн, начинает воплощаться в реальность.
Первый мазер излучал с длиной волны около 1 см и генерировал мощность около 10 нВт. Большой вклад в развитие технологии внесли российские ученые Николай Басов и Александр Прохоров, которые предложили трехуровневый метод накачки мазера. Эта работа легла в основу квантовой электроники, которая стала новым направлением в физике. В 1964 году Басов, Прохоров и Таунс получили Нобелевскую премию по физике.
В 1960 году создается первый твердотельный лазер на кристалле рубина. Устройства такого типа применялись в CD-проигрывателях и DVD-плеерах.
Сегодня выпускаются лазеры различных типов, которые широко применяются в науке, технике, на производстве и даже в медицине. Их используют при сварке, пайке и даже в микроэлектронике. Мазеры же считаются «атомными стандартами частоты» и являются одной из форм атомных часов, применяемых в космонавтике. Они используются как микроволновые усилители с низким уровнем шума в радиотелескопах.
15 июня 1956 года — на семинаре Дартмутского колледжа в США впервые предложили термин «искусственный интеллект». До этого, в 1951 году, уже был продемонстрирован нейрокомпьютер, который содержал 40 нейронов. Это был важный переход от идеи Тьюринга о машине, которая может реагировать на сигналы человека, к идее системы, которая самостоятельно принимает решения.
Сегодня область исследований и применения ИИ чрезвычайно широка: это и генетические алгоритмы, и когнитивное моделирование, и интеллектуальные интерфейсы, а также наиболее широко используемые распознавание и синтез речи.
13 июня 1961 года — американскому изобретателю Джорджу Деволу выдали патент на первого в истории промышленного робота. Механизированный манипулятор Unimate занял свое место на предприятии General Motors. Он забирал детали с линии непрерывного литья и устанавливал их внутрь автомобильных кузовов методом сварки. Внешне Unimate напоминал подвижную «руку» с захватом-клещами.
Появление промышленных роботов ознаменовало новый этап технической революции. В наши дни роботов широко используют не только для выполнения рутинных задач на предприятиях, но даже запускают в космос. «Персеверанс», который исследует Марс — это тоже робот, снабженный захватом и множеством датчиков и камер.
3 апреля 1973 года — глава подразделения мобильной связи Motorola Мартин Купер впервые дозвонился до абонента с сотового телефона. Протомобильник весил почти 1 кг и был 25 см в длину.
Мобильная связь дала нам возможность моментально обмениваться информацией из любой точки мира. Данные стали распространяться быстрее, а прогресс в целом сильно ускорился. Устройства стали меньше, мощнее и функциональнее. Теперь у нас есть не только мобильные телефоны, но и их производные: планшеты, «читалки», «умные» браслеты. Благодаря развитию сетей связи получить огромный набор услуг теперь можно из любой точки мира.
9 марта 1983 года — устройство, над которым работал американский инженер Чарльз Хал, смогло произвести 3D-печать чаши. Первый 3D-принтер был довольно габаритной промышленной установкой. Он создавал трехмерный объект путем нанесения фотополимеризующегося материала на подвижную платформу по макету.
Первый серийный 3D-принтер SLA-1 был выпущен в 1987 году. Изначально его предполагалось использовать в автомобилестроении. Но в наши дни 3D-печать применяется буквально везде. В Европе в 2020 году 3D-принтер создал первый дом. А частная космическая компания Relatively Space поставила целью полностью напечатать на принтере ракету, и активно движется в этом направлении.
6 августа 1991 года — британский ученый Тим Бернерс-Ли размещает в интернете первый сайт с основной информацией о его технологии WWW и о том, как просматривать документы и скачивать браузер. Этот день дал старт развитию пользовательского интернета.
Разработка Всемирной паутины велась десятилетиями. Еще в 1973 году американский ученый в области теории вычислительных систем Винтон Серф при поддержке Агентства перспективных исследований Минобороны США представил компьютерную сеть, работающую на протоколе передачи информации TCP/IP. А проект ARPANET, который предшествовал появлению интернета, разрабатывали с 1964 года.
Роль, которую играет интернет в нашей жизни переоценить невозможно. Пожалуй, это величайшее открытие XX века. Кстати, Винт Серф продолжает работать, но уже над проектом космического интернета. Сейчас его команда ведет испытания нового протокола передачи данных, который потенциально мог бы обеспечить связь в космосе.