Концепции современного естествознания. Конспект лекций Горелов Анатолий

Приложение 4

Календарь открытий[248]

1900 — немецкий физик Макс Планк ввел понятие кванта энергии и квантовую постоянную. М. Планк — основатель квантовой механики.

1903 — Иван Петрович Павлов на основе экспериментальных физиологических исследований разработал понятие условного рефлекса. Павлов доказал взаимообусловленность и единство психических и физиологических процессов в организме.

1905 — Альберт Эйнштейн опубликовал свою специальную теорию относительности и на основе квантовой гипотезы М. Планка ввел понятие кванта света (впоследствии названного фотоном).

1908 — Герман Минковский дал математическую формулировку теории относительности, введя понятие четырехмерного пространства — времени («четырехмерного мира»).

1909 — открыта «поверхность Мохоровичича» — граница раздела между земной корой и мантией Земли.

1911 — создание Чарльзом Вильсоном «камеры Вильсона», позволившей наблюдать различные виды излучений, следы («треки») которых в газовой среде в комбинации с электрическими и магнитными полями становятся видимыми. При анализе этих «треков» удалось определить заряд и энергию составляющих их частиц;

— Эрнест Резерфорд пропустил -частицы через тонкую металлическую фольгу и наблюдал их рассеяние. Только предположив существование атомных ядер, занимающих в атоме всего 1/10 000 часть его диаметра, Резерфорд смог объяснить рассеяние -частиц в веществе. Открытие Резерфорда подтвердило гипотезу Джозефа Джона Томсона (1903) о существовании положительно заряженного ядра атома. Э. Резерфорд создал планетарную модель атома, в дальнейшем количественно разработанную Нильсом Бором.

1912 — Томас Морган предложил теорию локализации генов в хромосомах. Его генная теория основывалась на ряде законов, дополняющих законы Менделя (гены в хромосомах сцеплены друг с другом, число возможных комбинаций между генами внутри хромосом зависит от их удаленности друг от друга, гены одной и той же хромосомы образуют связанную группу, а число этих групп не превышает числа хромосомных пар).

1913 — Нильс Бор, используя квантовую гипотезу М. Планка, разработал количественную модель атома водорода, создав, таким образом, первую квантовую теорию атома.

1915 — Нобелевская премия в области физики присуждена английским физикам отцу и сыну Уильяму Генри и Уильяму Лоренсу Брэггам за исследование структуры кристаллов с помощью рентгеновских лучей. Они экспериментально доказали периодичность атомной структуры кристаллов и тем самым заложили основы современной кристаллографии;

— немецкий геофизик Альфред Вегенер опубликовал книгу «Возникновение материков и океанов», в которой изложил свою тектоническую гипотезу дрейфа континентов и существования ранее единого континента Пангея.

1916 — А. Эйнштейн опубликовал книгу «Основы общей теории относительности».

1918 — норвежский физик и геофизик Вильгельм Бьёркнес объяснил возникновение циклонов из полярных фронтов и разработал методику составления метеорологических карт.

1919 — Э. Резерфорд осуществил первую искусственную ядерную реакцию, облучая азот -частицами (ядрами гелия). Он получил изотоп кислорода.

1920-е гг. — экспериментально подтверждено существованиеионизированного слоя в атмосфере (ионосферы), высота которого достигает 20 тыс. км. Кроме нейтральных частиц, ионосфера содержит заряженные электроны и ионы, возникающие под действием солнечного излучения.

1922 — советский геофизик и математик Александр Александрович Фридман предложил модель нестационарной расширяющейся Вселенной, основанную на релятивистской космологии.

1923 — советский физиолог Алексей Алексеевич Ухтомский создал учение о доминанте, возникновение которой определяет характер рефлекторной реакции нервной системы.

1924 — Луи де Бройль в докторской диссертации «Исследования по теории квантов» выступил с идеей о волновых свойствах материи («волны де Бройля»). Он считал, что каждую движущуюся частицу можно описать сопряжённой с ней волной. По мнению Л. де Бройля, корпускулярно-волновой дуализм присущ всем без исключения видам материи — электронам, протонам и т. п. Так возникло представление о волнах материи;

— южноафриканский анатом Раймонд Дарт обнаружил в Южной Африке ископаемые останки приматов, которые были отнесены к австралопитекам. Их возраст 1 млн. лет (в настоящее время возраст этих приматов определяется в 5 млн. лет).

1925 — в Дейтоне (США) за преподавание теории Чарльза Дарвина был осужден учитель Джон Скопе («обезьяний процесс»).

1926 — австрийский физик-теоретик Эрвин Шрёдингер разработал волновую механику, в основу которой положил частное дифференциальное уравнение — «уравнение Шрёдингера». Он показал эквивалентность своей волновой механики и квантовой механики в матричной форме, разработанной Вернером Гейзенбергом в 1925 г.;

— в Ленинграде издан труд Владимира Ивановича Вернадского «Биосфера», представляющий собой обобщение геологических, биологических, химических и географических данных о строении поверхности Земли.

1927 — Вернер Гейзенберг сформулировал «принцип неопределенности», согласно которому нельзя одновременно совершенно точно определить импульс и положение элементарной частицы (произведение неопределенностей координаты и импульса ограничено некоторой минимальной величиной, равной постоянной Планка).

1928 — Поль Дирак теоретически предположил существование античастиц. В 1932 первая античастица — позитрон — была обнаружена в космических лучах.

1929 — публичные выступления представителей Венского кружка — учеников австрийского философа и физика Морица Шлика — Рудольфа Карнапа и других ученых, понимавших философию как логический анализ языка науки. Они выдвинули программу построения единой науки, основанной на физике (физикализм);

— американский астроном Эдвин Хаббл установил, что смещение линий в галактических спектрах в направлении к «красному» краю (так называемое красное смещение), являющееся одним из проявлений «эффекта Доплера», возрастает пропорционально расстоянию, на которое удалены объекты («закон Хаббла») и связано с разбеганием галактических образований;

— английский фармаколог и физиолог Генри Дейл установил, что возникновение электрического импульса на конце нерва или синапса, соединяющего два нейрона, сопровождается выделением адреналина или ацетилхолина. Эти вещества стимулируют нервную клетку, передающую возбуждение дальше;

— в Китае Пьер Тейяр де Шарден обнаружил синантропа — представителя древнейших ископаемых людей, близких к открытому ранее на о. Ява питекантропу. Синантропы использовали огонь 300 тыс. лет назад.

Конец 1920-х гг. — советский физик и физико-химик Николай Николаевич Семенов открыл новый вид химических реакций — разветвленные цепные реакции, в ходе которых образуются активные частицы — свободные радикалы, которые, взаимодействуя с исходным веществом, кроме продуктов реакции, вновь образуют радикалы.

1930-е гг. — австрийский зоолог Конрад Лоренц заложил основы новой области биологии — этологии (изучение поведения животных).

1930–1940-е гг. — формирование синтетической теории эволюции, сочетающей идеи дарвинизма с современной генетикой.

1931 — логик и математик Курт Гёдель доказал, что если теория непротиворечива и аксиомы формализованной математики суть теоремы этой теории, то такая теория не полна. Истинность (непротиворечивость) любой теории, содержащей формализованную математику, нельзя доказать с помощью конечных (финитных) процессов в рассуждениях. Таким образом, формализация имеет свои пределы;

— канадский патолог Ганс Селье ввел понятие стресса.

1932 — гипотеза Вернера Гейзенберга, Дмитрия Дмитриевича Иваненко и Игнатия Евгеньевича Тамма о строении атомного ядра из протонов и нейтронов. Число нуклонов равно массовому числу. Сумма масс нуклонов и электронов дает массу атома;

— английский физик Джеймс Чэдвик открыл нейтрон;

— австрийский биолог-теоретик Людвиг Берталанфи разработал теорию биологических объектов как открытых систем, находящихся в состоянии динамического равновесия (так называемая «общая теория систем»);

— Чарльз Шеррингтон ввел термин «синапс» и показал значение торможения в рефлекторной деятельности спинного мозга. Школа Шеррингтона заложила основы современной нейрофизиологии.

1933 — немецкий физик Теодор Рейтинг открыл взаимную аннигиляцию частицы и античастицы.

1934 — французские физики Ирен и Фредерик Жолио-Кюри открыли искусственную радиоактивность, облучая алюминиевую фольгу -частицами;

— Энрико Ферми установил, что при бомбардировке урана нейтронами возникают новые радиоактивные элементы.

1935 — японский физик Хидэки Юкава теоретически обосновал наличие в ядрах нестабильных элементов сильно взаимодействующих частиц (мезонов) с очень коротким периодом существования;

— началось промышленное производство синтетической ткани — «целлюлозной шерсти»;

— немецкому биологу Хансу Шпеману присуждена Нобелевская премия в области физиологии и медицины за открытие «организационных эффектов (центров)» эмбриона. Установив взаимозависимость развития одной части зародыша от другой, Х. Шпеман сформулировал теорию «организаторов», воздействующих на развитие частей эмбриона.

1936 — английский математик Алан Тьюринг и американский математик и логик Эмиль Пост независимо друг от друга разработали концепцию «абстрактной вычислительной машины». А. Тьюринг описал также гипотетический универсальный преобразователь дискретной информации, получивший название «машины Тьюринга».

1938 — в Англии сконструирована первая система радиолокационной аппаратуры — радаров.

1939 — советский математик и экономист Леонид Витальевич Канторович выпустил в Ленинграде книгу «Математические методы организации и планирования производства», заложившую основы новой дисциплины — линейного программирования;

— Фредерик Жолио-Кюри и независимо от него Энрико Ферми установили, что расщепление урана-235 сопровождается высвобождением новых (вторичных) нейтронов. Так была открыта цепная ядерная реакция. Позже ими предложен проект первого ядерного реактора.

1941 — Норберт Винер опубликовал свой первый труд о сходстве между работой математической машины и нервной системой живого организма.

1942, август — утвержден проект «Манхэттен», связанный с разработкой атомной бомбы (руководитель — Роберт Оппенгеймер);

— осуществлена первая управляемая цепная реакция в ядерном реакторе, созданном в Чикагском университете под руководством Э. Ферми.

1943 — Отто Юльевич Шмидт выдвинул гипотезу метеоритного происхождения Солнечной системы. В 1944 опубликовано его исследование «Метеоритная теория происхождения Земли и планет».

1945, 16 августа — произведен первый экспериментальный взрыв атомной бомбы; 6 августа — атомная бомба сброшена на Хиросиму, погибло 140 тыс. человек; 9 августа — бомба сброшена на Нагасаки, погибло 75 тыс. человек.

1946 — Иван Иванович Шмальгаузен разработал теорию новой интегрированной формы естественного отбора — стабилизирующего отбора.

1947 — Виктор Амазаспович Амбарцумян открыл новый тип звездных систем — звездные ассоциации (динамически неустойчивые группы молодых звезд) и доказал, что процесс звездообразования во Вселенной продолжается.

1948 — Норберт Винер выпустил книгу «Кибернетика, или Управление и связь в животном и ашине». Американский математик и инженер Клод Шеннон выпустил книгу «Математическая теория передачи информации»;

— американские физики Уолтер Браттейн, Джон Бардин и Уильям Шокли создали транзистор, а венгерский физик Деннис Габор сформулировал принципы голографии;

— Нобелевская премия присуждена швейцарскому химику Паулю Мюллеру за синтез ДДТ;

— осуществлен первый термоядерный взрыв по проекту американского физика Эдварда Теллера. Начало работ над осуществлением управляемой термоядерной реакции с использованием устройства камеры-ловушки для плазмы «Токамак» (руководитель — И.Е. Тамм).

1953 — американский химик и биолог Стэнли Миллер показал возможность искусственного синтеза аминокислот из аммиака, метана, водяных паров в условиях, сходных с теми, которые могли быть на земной поверхности вскоре после образования Земли. Синтез мог начаться под воздействием электрических разрядов и ультрафиолетовых лучей;

— американский биохимик Джеймс Уотсон и английский физик Фрэнсис Крик открыли структуру ДНК.

1954 — введена в действие первая атомная электростанция в Обнинске;

— американский палеонтолог Патрик Харлей обнаружил в кремнеземе вблизи Верхнего Озера (Канада) зеленые водоросли, возраст которых, по его предположению, 2 млрд. лет, и восемь аминокислот органического происхождения.

1955 — шведский физиолог Рагнар Гранит выпустил книгу «Рецепторы и сенсорное восприятие», в которой сообщил о своих экспериментах, доказавших, что импульс от отдельных клеток-рецепторов передается нервным волокном в мозг электрохимическим путем.

1956 — американский астроном Вернер Баум, наблюдая скопления галактик на рекордном удалении в 550 мегапарсеков (1 мегапарсек — 10⁶ 3,26 световых лет), подтвердил, что Вселенная расширяется, причем увеличение скорости расширения, согласно его данным, составляет 55 км/с на 1 мегапарсек.

1957 — в г. Дубне вступил в действие крупнейший в мире ускоритель заряженных частиц — синхрофазотрон. С космодрома Байконур поднялся первый искусственный спутник Земли и спущено на воду первое в мире гражданское атомное судно — ледокол «Ленин».

1958 — по инициативе американского ученого Лайнуса Полинга более 10 тыс. ученых мира подписали обращение с призывом о прекращении опытов с ядерным оружием;

— американские физики Чарльз Таунс и Артур Шавлов теоретически обосновали конструкцию и принцип работы лазера (сокращенно с английского: усиление света при помощи вынужденного излучения) — прибора для получения чрезвычайно интенсивных и узконаправленных пучков монохроматического светового излучения.

1960 — неудачная попытка американского астронома Фрэнка Дрейка принять радиосигналы предполагаемых разумных цивилизаций.

1961 — первый полет человека в космос, продолжавшийся 1 час 48 минут.

1963 — американский астроном Мартен Шмидт открыл квазары (источники радиоизлучения, близкого к звездному);

— английские геологи Ф. Вайн и Д. Метьоз опубликовали статью, заложившую основы тектоники литосферных плит.

1964 — английский антрополог и археолог Луис Лики в ущелье Олдувай на севере Танзании обнаружил остатки стойбища и кости четырех обезьяноподобных людей, близких к австралопитеку и названных «человек умелый».

1965 — открыто космическое реликтовое радиоизлучение. Предполагается, что это излучение является следствием взрыва первоначальной очень компактной и раскаленной Метагалактики и доказывает, таким образом, справедливость «горячей модели Вселенной».

1966 — Нобелевская премия присуждена французским биологам Франсуа Жакобу, Андре Львову и Жаку Моно за открытие так называемых структурных генов, отвечающих за синтез ферментов.

1967 — американский физик Джеральд Фейнберг и независимо от него индийский физик Эннакал Сударшан выдвинули гипотезу о существовании тахионов — частиц со скоростью большей скорости света;

— Нобелевская премия присуждена немецкому физико-химику Манфреду Эйгену и английским химикам Джорджу Портеру и Рональду Норришу за исследование сверхбыстрых химических и биохимических реакций со средней скоростью 10^-9 с;

— южноафриканский хирург Кристиан Барнард в Кейптауне впервые осуществил операцию по пересадке сердца человеку;

— английский астроном Энтони Хьюиш и работавшая под его руководством студентка Джоселин Белл открыли в остатках сверхновых звезд пульсары (в данном случае речь шла о быстро вращающихся звездах).

1969 — впервые человек вступил на поверхность Луны.

1974 — на Первой международной конференции по этическим проблемам молекулярной биологии и генетической инженерии провозглашен временный мораторий на все опыты с рекомбинацией генетического материала.

1975 — Нобелевская премия присуждена за сфероидальную модель атомного ядра.

1994 — сообщение об открытии в США шестого, последнего кварка.

2000 — расшифровка генома человека.

2001 — рождение первого генетически модифицированного ребенка.