Información

Los descubrimientos científicos más importantes.

Los descubrimientos científicos más importantes.

El siglo XX puede considerarse el siglo de las revoluciones. Y no solo político, sino también científico. Muchos creían que los científicos no eran de ninguna utilidad. Se sientan, dicen, en sus oficinas y laboratorios durante años y todo fue en vano. ¿Cuál es el punto de gastar dinero en investigación? Pero los científicos, a través de una serie de descubrimientos significativos, han convencido al mundo entero de que esto no es así. Al mismo tiempo, en el siglo XX, se hicieron descubrimientos significativos con mucha frecuencia, cambiando radicalmente nuestra vida. A continuación contaremos sobre los diez descubrimientos científicos más importantes del siglo pasado, solo una década para cada uno.

1) Max Planck organizó la primera revolución a principios de siglo. A finales del siglo XIX, fue invitado al puesto de profesor en la Universidad de Berlín. Planck estaba tan dedicado a la ciencia que en su tiempo libre de conferencias y trabajos continuó ocupándose de la distribución de energía en el espectro de un cuerpo negro. Como resultado, el obstinado científico en 1900 obtuvo una fórmula que describía con mucha precisión el comportamiento de la energía en este caso. Esto tuvo consecuencias absolutamente fantásticas. Resultó que la energía no se emite de manera uniforme, como se pensaba anteriormente, sino en porciones: cuantos. Estas conclusiones al principio confundieron al propio Planck, pero, sin embargo, informó sobre los extraños resultados el 14 de diciembre de 1900 a la Sociedad Física Alemana. No es sorprendente que el científico simplemente no fuera creído. Sin embargo, sobre la base de sus conclusiones, ya en 1905, Einstein creó la teoría cuántica del efecto fotoeléctrico. Después de eso, Niels Bohr también construyó el primer modelo del átomo, según el cual los electrones giran alrededor del núcleo en ciertas órbitas. ¡Las consecuencias del descubrimiento de Planck para la humanidad son tan grandes que puede considerarse increíble, brillante! Entonces, gracias al científico, la energía atómica, la electrónica y la ingeniería genética se desarrollaron posteriormente. La astronomía, la física y la química recibieron un poderoso impulso. Esto sucedió debido al hecho de que fue Planck quien definió claramente el límite donde el macrocosmos newtoniano termina con la medición de la materia en kilogramos, y comienza el microcosmos, en el que es necesario tener en cuenta la influencia de los átomos individuales entre sí. Gracias al científico, se supo en qué niveles de energía viven los electrones y cómo se comportan allí.

2) La segunda década trajo un descubrimiento que también hizo pensar a todos los científicos. En 1916, el trabajo de Albert Einstein sobre la relatividad general se completó. También recibió otro nombre: la teoría de la gravedad. Según el descubrimiento, la gravedad no es una consecuencia de la interacción de campos y cuerpos en el espacio, sino una consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo de cuatro dimensiones. El descubrimiento inmediatamente explicó la esencia de muchas cosas hasta ahora incomprensibles. Entonces, la mayoría de los efectos paradójicos que ocurren a velocidades cercanas a la luz simplemente contradicen el sentido común. Sin embargo, fue la teoría de la relatividad la que predijo su aparición y explicó la esencia. El más famoso de ellos es el efecto de la dilatación del tiempo, en el que el reloj del observador corre más lento que los que se mueven en relación con él. También se supo que la longitud de un objeto en movimiento a lo largo del eje de movimiento está comprimida. Hoy, la teoría de la relatividad se aplica no solo a los objetos que se mueven a una velocidad constante entre sí, sino también a todos los marcos de referencia en general. Los cálculos fueron tan complejos que el trabajo tomó 11 años. La primera confirmación de la teoría fue la descripción de la curva de la órbita de Mercurio, producida con su ayuda. El descubrimiento explica la curvatura de los rayos de las estrellas a medida que pasan junto a otras estrellas, el desplazamiento al rojo de las galaxias y las estrellas observado a través de telescopios. Los agujeros negros se han convertido en una confirmación muy importante de la teoría. De hecho, según los cálculos, cuando una estrella se contrae como el Sol hasta 3 metros de diámetro, la luz simplemente no puede abandonar sus límites: esta será la fuerza de atracción. Recientemente, los científicos han encontrado muchas de esas estrellas.

3) Después del descubrimiento, realizado en 1911 por Rutherford y Bohr, sobre la estructura del átomo por analogía con el sistema solar, los físicos de todo el mundo quedaron encantados. Pronto, sobre la base de este modelo, utilizando los cálculos de Planck y Einstein sobre la naturaleza de la luz, fue posible calcular el espectro del átomo de hidrógeno. Pero al calcular el siguiente elemento, el helio, surgieron dificultades: los cálculos mostraron resultados completamente diferentes de los experimentos. Como resultado, en la década de 1920, la teoría de Bohr se desvaneció y comenzó a cuestionarse. Sin embargo, se encontró una solución: el joven físico alemán Heisenberg pudo eliminar algunas suposiciones de la teoría de Bohr, dejando solo las más necesarias. Estableció que no se puede medir simultáneamente la ubicación de los electrones y su velocidad. Este principio se llamó "incertidumbre de Heisenberg", mientras que los electrones parecían ser partículas inestables. Pero incluso aquí las rarezas con partículas elementales no terminaron allí. Para entonces, los físicos ya se habían acostumbrado a la idea de que la luz puede manifestar las propiedades de una partícula y una onda. La dualidad parecía paradójica. Pero en 1923, el francés de Broglie sugirió que las partículas ordinarias también pueden tener propiedades de onda, lo que demuestra las propiedades de onda del electrón. Los experimentos de De Broglie se confirmaron en varios países a la vez. En 1926, Schrödinger describió las ondas materiales de De Broglie, y el inglés Chirac creó una teoría general, las suposiciones de Heisenberg y Schrödinger la introdujeron como casos especiales. En esos años, los científicos ni siquiera sospechaban sobre las partículas elementales, pero esa teoría de la mecánica cuántica describía perfectamente su movimiento en el microcosmos. En los próximos años, la base de la teoría no ha sufrido ningún cambio obvio. Hoy, la mecánica cuántica se usa en cualquier ciencia natural que alcance el nivel atómico. Estas son ciencias de la ingeniería, medicina, biología, mineralogía y química. La teoría permitió calcular los orbitales moleculares, lo que a su vez permitió la aparición de transistores, láseres y superconductividad. Es a la mecánica cuántica a la que debemos la apariencia de las computadoras. También sobre la base de esto, se desarrolló la física del estado sólido. Es por eso que aparecen nuevos materiales cada año, y los científicos han aprendido a ver claramente la estructura de la materia.

4) La década de los años treinta se puede llamar radioactiva sin error. Aunque en 1920, Rutherford expresó una hipótesis, extraña en ese momento. Intentó explicar por qué los protones cargados positivamente no se repelen. El científico sugirió que además de ellos en el núcleo también hay algunas partículas neutras, de igual masa que protones. Por analogía con los electrones y protones ya conocidos, Rutherford propuso llamarlos neutrones. Sin embargo, el mundo científico no se tomó en serio las ideas del físico en ese momento. Solo 10 años después, los alemanes Becker y Bothe descubrieron una radiación inusual cuando el boro o el berilio se irradiaron con partículas alfa. En contraste con este último, las partículas desconocidas emitidas por el reactor tenían un poder de penetración mucho mayor. Y sus parámetros eran diferentes. Dos años más tarde, en 1932, los Curies decidieron dirigir esta radiación a átomos más pesados. Resultó que bajo la influencia de estos rayos desconocidos, se vuelven radiactivos. Este efecto se llama radioactividad artificial. En el mismo año, James Chadwick pudo confirmar estos resultados y también descubrir que los núcleos de los átomos son eliminados por nuevas partículas no cargadas con una masa ligeramente mayor que la de un protón. Fue la neutralidad de tales partículas lo que les permitió penetrar en el núcleo, desestabilizándolo. Entonces Chadwick descubrió el neutrón, confirmando los pensamientos de Rutherford. Este descubrimiento ha traído no solo beneficios a la humanidad, sino también daños. A finales de la década, los físicos pudieron demostrar que los núcleos pueden fisión bajo la influencia de neutrones y que se liberan aún más partículas neutras. Por un lado, tal uso de tal efecto condujo a la tragedia de Hiroshima y Nagasaki, décadas de la Guerra Fría con armas nucleares. Por otro lado, la aparición de energía atómica y el uso de radioisótopos en diversos campos científicos para una amplia aplicación.

5) Con el desarrollo de las teorías cuánticas, los científicos no solo podían entender lo que estaba sucediendo dentro de la sustancia, sino que también trataban de influir en estos procesos. El caso de neutrones se menciona anteriormente, pero en 1947, los empleados de la compañía estadounidense At @ T Bardeen, Brattain y Shockley pudieron aprender a controlar las grandes corrientes que fluyen a través de semiconductores utilizando pequeñas corrientes. Por esto, posteriormente recibirán el Premio Nobel. Entonces nació un transistor, en él dos uniones p-n están dirigidas una hacia la otra. A través de la transición, la corriente solo puede ir en una dirección; cuando la polaridad cambia en la transición, la corriente deja de fluir. En el caso de dos transiciones dirigidas entre sí, existen posibilidades únicas para trabajar con electricidad. El transistor dio un gran impulso al desarrollo de toda la ciencia. Las lámparas habían desaparecido de la electrónica, lo que redujo drásticamente el peso y el volumen del equipo utilizado. Aparecieron microcircuitos lógicos, que nos dieron un microprocesador en 1971, y más tarde una computadora moderna. Como resultado, hoy en el mundo no hay un solo dispositivo, automóvil o incluso hogar que no use un transistor.

6) El químico alemán Ziegler estudió la reacción de Grenyard, que ayudó a simplificar enormemente la síntesis de sustancias orgánicas. El científico se preguntó: ¿es posible hacer lo mismo con otros metales? Su interés tenía un lado práctico, porque trabajó en el Instituto Kaiser para el Estudio del Carbón. El subproducto de la industria del carbón era el etileno, que debía eliminarse de alguna manera. En 1952, Ziegler estudió la descomposición de uno de los reactivos, como resultado, se obtuvo polietileno de baja presión, HDPE. Sin embargo, todavía no ha sido posible polimerizar completamente el etileno. Sin embargo, inesperadamente, un caso ayudó, después del final de la reacción, no salió inesperadamente un polímero del matraz, sino un dímero (un compuesto de dos moléculas de etileno): alfa-buteno. La razón de esto fue el hecho de que el reactor estaba pobremente limpiado de sales de níquel. Esto arruinó la reacción principal, pero el análisis de la mezcla resultante mostró que las sales en sí mismas no cambiaron, solo actuaron como un catalizador para la dimerización. Esta conclusión prometía enormes ganancias: anteriormente, para obtener polietileno, era necesario usar muchos organoaluminios, aplicar alta presión y temperatura. Ahora Ziegler comenzó a buscar el catalizador más adecuado, buscando metales de transición. En 1953, varios de ellos fueron encontrados a la vez. El más poderoso de ellos resultó estar basado en cloruros de titanio. Ziegler contó sobre su descubrimiento a la compañía italiana Montecatini, donde sus catalizadores fueron probados en propileno. Después de todo, eso, al ser un subproducto de la refinación de petróleo, cuesta diez veces más barato que el etileno, lo que también brinda la oportunidad de experimentar con la estructura del polímero. Como resultado, el catalizador se modernizó ligeramente, dando como resultado polipropileno estereorregular, en el que todas las moléculas de propileno se ubicaron de la misma manera. Esto le dio al químico un gran control sobre la polimerización. El caucho artificial se creó pronto. Hoy en día, los catalizadores organometálicos han permitido llevar a cabo la mayoría de las síntesis de manera más barata y fácil; se utilizan en casi todas las plantas químicas del mundo. Sin embargo, lo más importante sigue siendo la polimerización de etileno y propileno. El propio Ziegler, a pesar de la enorme aplicación industrial de su trabajo, siempre se consideró un científico teórico. El estudiante que lavó mal el reactor tampoco se hizo famoso.

7) El 12 de abril de 1961 se convirtió en un hito importante en la historia de la humanidad: su primer representante visitó el espacio. Este no fue el primer cohete en volar alrededor de la Tierra. En 1957, se lanzó el primer satélite artificial. Pero fue Yuri Gagarin quien demostró que los sueños de las estrellas algún día pueden convertirse en realidad. Resultó que no solo las bacterias, las plantas y los animales pequeños, sino también los humanos pueden vivir en gravedad cero. Nos dimos cuenta de que el espacio entre los planetas es superable. El hombre visitó la luna, se está preparando una expedición a Marte. El sistema solar está lleno de vehículos de agencias espaciales. Primer hombre estudia Saturno y Júpiter, Marte y el cinturón de Kuiper. Varios miles de satélites ya están girando alrededor de nuestro planeta. Estos incluyen instrumentos meteorológicos y científicos (incluidos potentes telescopios en órbita) y satélites de comunicación comercial. Esto nos permite llamar a cualquier parte del mundo hoy. Las distancias entre ciudades parecen haber disminuido, miles de canales de televisión están disponibles.

8) El nacimiento de la niña Louise a la familia Brown el 26 de julio de 1978 fue una sensación científica. El ginecólogo Patrick Steptoe y el embriólogo Bob Edwards, que participaron en el parto, estaban extremadamente orgullosos. El hecho es que la madre de la niña, Leslie, sufrió una obstrucción de las trompas de Falopio. Ella, como millones de otras mujeres, no podía concebir un hijo sola. Los intentos duraron 9 largos años. Steptoe y Edwards se comprometieron a resolver el problema, quienes hicieron varios descubrimientos científicos por el bien de esto. Desarrollaron un método para extraer un óvulo de una mujer, sin dañarlo, creando condiciones para su existencia en un tubo de ensayo, luego fertilizando artificialmente y devolviéndolo. El experimento fue coronado con éxito: los expertos y los padres estaban convencidos de que Louise es una niña absolutamente normal. Del mismo modo, sus padres ayudaron a dar a luz a su hermana. Como resultado, en 2007, más de dos millones de personas nacieron utilizando el método de fertilización in vitro (FIV). Si no fuera por los experimentos de Steptoe y Edwards, esto sería simplemente imposible. Hoy en día, la medicina ha ido aún más lejos: las mujeres adultas dan a luz a sus propias nietas, si sus hijos no pueden hacerlo por sí mismos, las mujeres son fertilizadas con el esperma de hombres ya muertos ... quienes son naturalmente concebidos.

9) En 1985, los científicos Robert Curl, Harold Kroto, Richard Smalley y Heath O'Brien estudiaron los espectros de los vapores de grafito generados por un láser en una muestra sólida. Inesperadamente, aparecieron picos extraños para ellos, que correspondían a masas atómicas de 720 y 840 unidades. Los científicos pronto llegaron a la conclusión de que se había encontrado un nuevo tipo de carbono, el fullereno. El nombre del hallazgo proviene de los diseños de Buckminster Fuller, que eran muy similares a las nuevas moléculas. Pronto aparecieron las variedades de carbono del fútbol y el rugby. Sus nombres están asociados con los deportes, ya que la estructura de las moléculas era similar a las bolas correspondientes. Los fullerenos con propiedades físicas únicas ahora se usan en muchos dispositivos diferentes. Pero lo más importante, estas técnicas permitieron a los científicos crear nanotubos de carbono, que son capas retorcidas y reticuladas de grafito. Hoy la ciencia ha podido crear tubos con un diámetro de 5-6 nanómetros y una longitud de hasta 1 centímetro. El hecho de que estén hechos de carbono les permite exhibir una variedad de propiedades físicas, desde semiconductores hasta metálicos. Se están desarrollando nuevos materiales para líneas de fibra óptica, pantallas y LED sobre la base de nanotubos. Con la ayuda de la invención, se hizo posible administrar sustancias biológicamente activas en el lugar correcto del cuerpo, para crear las llamadas nanopipetas. Se han desarrollado sensores químicos supersensibles y ahora se están utilizando en aplicaciones de vigilancia ambiental, médica, biotecnológica y militar. Los nanotubos ayudan a crear transistores, celdas de combustible y los nanocables se crean a partir de ellos. El último desarrollo en esta área es el músculo artificial.En 2007, se publicaron estudios que muestran que un paquete de nanotubos puede comportarse de manera similar al tejido muscular. Aunque la conducción de corriente eléctrica en la formación artificial es similar a la de los músculos naturales, con el tiempo, los nanomúsculos no se desgastan. Tal músculo soportó medio millón de compresiones al 15% de su estado original, la forma, las propiedades mecánicas y conductoras no cambiaron como resultado. ¿Qué hace? Es posible que algún día las personas discapacitadas reciban nuevos brazos, piernas y órganos, que solo pueden ser controlados por el poder del pensamiento. Después de todo, pensar en los músculos es como una señal eléctrica para activarlo.

10) Los años 90 se convirtieron en la era de la biotecnología. El primer representante digno del trabajo de los científicos en esta dirección fue una oveja común. Por lo general, ella era solo exteriormente. En aras de su apariencia, los empleados del Instituto Roslin, que en Inglaterra trabajaron duro durante varios años. El óvulo, del cual nació más tarde la famosa Dolly, fue completamente destripado, luego se colocó el núcleo celular de una oveja adulta. El embrión desarrollado se volvió a colocar en el útero y comenzó a esperar el resultado. Dolly en el rango de candidatos para el título del primer clon de una gran criatura viviente pasó por alto a casi 300 candidatos, todos murieron en diferentes etapas del experimento. Aunque la oveja legendaria sobrevivió, su destino no fue envidiable. Después de todo, los extremos del ADN, los telómeros, que sirven como reloj biológico del cuerpo, ya han contado 6 años en el cuerpo de la madre de Dolly. Después de otros 6 años de vida del clon mismo, en febrero de 2003, el animal murió a causa de enfermedades de la vejez que habían caído sobre él: artritis, neumonía específica y otras dolencias. Pero la aparición de Dolly en la portada de la revista Nature en 1997 causó sensación: se convirtió en un símbolo de la superioridad del hombre y la ciencia sobre la naturaleza misma. Los años siguientes a la clonación de Dolly, se observó la aparición de copias de una amplia variedad de animales: perros, cerdos, gobios. Incluso logramos obtener clones de la segunda generación: clones de clones. Hasta ahora, sin embargo, el problema con los telómeros sigue sin resolverse y la clonación humana en todo el mundo sigue prohibida. Pero esta área de la ciencia sigue siendo muy interesante y prometedora.

Ver el vídeo: 10 Avances CIENTÍFICOS y TECNOLÓGICOS que veremos en 2020 (Noviembre 2020).