За последние несколько веков мы совершили бесчисленное множество открытий, которые помогли значительно улучшить качество нашей повседневной жизни и понять, как устроен мир вокруг нас. Оценить всю важность этих открытий очень сложно, если не сказать, что почти невозможно. Но одно ясно наверняка – некоторые из них буквально изменили нашу жизнь раз и навсегда. От пенициллина и винтового насоса до рентгена и электричества, перед вами список из 25 величайших открытий и изобретений человечества.
25. Пенициллин
Если бы в 1928 году шотландский ученый Александр Флеминг (Alexander Fleming) не открыл пенициллин, первый антибиотик, мы до сих пор бы умирали от таких болезней, как язва желудка, от абсцессов, стрептококковых инфекций, скарлатины, лептоспироза, болезни Лайма и многих других.
24. Механические часы
Фото: pixabay
Существуют противоречивые теории о том, как же на самом деле выглядели первые механические часы, но чаще всего исследователи придерживаются версии, что в 723 году нашей эры их создал китайский монах и математик Ай Ксинг (I-Hsing). Именно это основополагающее изобретение позволило нам измерять время.
23. Гелиоцентризм Коперника
Фото: WP / wikimedia
В 1543 году практически на смертном одре польский астроном Николай Коперник обнародовал свою знаменательную теорию. Согласно трудам Коперника стало известно, что Солнце – нашей планетной системы, а все ее планеты вращаются вокруг нашей звезды каждая по своей орбите. До 1543 года астрономы полагали, что именно Земля была центром Вселенной.
22. Кровообращение
Фото: Bryan Brandenburg
Одним из самых важных открытий в медицине стало открытие системы кровообращения, о чем в 1628 году объявил английский врач Вильям Харви (William Harvey). Он стал первым человеком, описавшим всю систему циркуляции и свойства крови, которую сердце качает по всему нашему телу от мозга до кончиков пальцев.
21. Винтовой насос
Фото: David Hawgood / geographic.org.uk
Один из известнейших древнегреческих ученых, Архимед, считается автором одного из первых в мире водяных насосов. Его устройство представляло собой вращающийся штопор, который проталкивал воду вверх по трубе. Это изобретение продвинуло ирригационные системы на новый уровень и до сих пор используется на многих заводах по очистке сточных вод.
20. Гравитация
Фото: wikimedia
Все знают эту историю – Исаак Ньютон, знаменитый английский математик и физик, открыл гравитацию после того, как в 1664 году ему на голову упало яблоко. Благодаря этому событию мы впервые узнали, почему предметы падают вниз, и почему планеты вращаются вокруг Солнца.
19. Пастеризация
Фото: wikimedia
Пастеризация была открыта в 1860-х годах французским ученым Луи Пастером (Louis Pasteur). Она представляет собой процесс термической обработки, во время которой в определенных продуктах питания и напитках (вино, молоко, пиво) происходит разрушение патогенных микроорганизмов. Это открытие возымело значительное влияние на общественное здравоохранение и развитие пищевой промышленности во всем мире.
18. Паровой двигатель
Фото: pixabay
Всем известно, что современная цивилизация ковалась на заводах, построенных во время промышленной революции, и что все это происходило с использованием паровых двигателей. Двигатель, приводимый в действие силой пара, был создан давно, но за последнее столетие он был существенно доработан тремя британскими изобретателями: Томасом Сэйвери, Томасом Ньюкаменом и самым знаменитым из них – Джеймсом Ваттом (Thomas Savery, Thomas Newcomen, James Watt).
17. Кондиционер
Фото: Ildar Sagdejev / wikimedia
Примитивная система климат-контроля существовала с древних времен, но она существенно изменилась, когда в 1902 году появился первый современный электрический кондиционер. Его изобрел молодой инженер по имени Виллис Карриер (Willis Carrier), выходец из Баффало, штат Нью-Йорк (Buffalo, New York).
16. Электричество
Фото: pixabay
Судьбоносное открытие электричества причисляется английскому ученому Майклу Фарадею (Michael Faraday). Среди его ключевых открытий стоит отметить принципы действия электромагнитной индукции, диамагнетизм и электролиз. Эксперименты Фарадея также привели к созданию первого генератора, ставшего предшественником огромных генераторов, которые сегодня производят привычное нам в повседневной жизни электричество.
15. ДНК
Фото: pixabay
Многие считают, что именно американский биолог Джеймс Ватсон и английский физик Фрэнсис Крик (James Watson, Francis Crick) в 1950-х годах открыли , но на самом деле впервые эта макромолекула была выявлена еще в конце 1860-х годов швейцарским химиком Фридрихом Майшером (Friedrich Miescher). Затем спустя несколько десятилетий после открытия Майшера уже другие ученые провели ряд исследований, которые наконец-то помогли нам прояснить, как организм передает свои гены следующему поколению, и как координируется работа его клеток.
14. Анестезия
Фото: Wikimedia
Простые формы анестезии, такие как опиум, мандрагора и алкоголь, использовались людьми издавна, и первые упоминания о них ссылаются аж на 70 год нашей эры. Но с 1847 года обезболивание перешло на новый уровень, когда американский хирург Генри Бигелоу (Henry Bigelow) впервые ввел в свою практику эфир и хлороформ, сделав крайне болезненные инвазивные процедуры намного более переносимыми.
13. Теория относительности
Фото: Wikimedia
Включая две взаимосвязанные теории Альберта Эйнштейна (Albert Einstein), специальную и общую теорию относительности, теория относительности, опубликованная в 1905 году, преобразовала всю теоретическую физику и астрономию 20 века и затмила 200-летнюю теорию механики, предложенную Ньютоном. Теория относительности Эйнштейна стала основой для большей части научных работ современности.
12. Рентгеновские лучи
Фото: Nevit Dilmen / wikimedia
Немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген (Wilhelm Conrad Rontgen) нечаянно открыл рентгеновские лучи в 1895 году, когда он наблюдал за флюоресценцией, возникающей при работе катодно-лучевой трубки. За это поворотное открытие в 1901 году ученый был удостоен Нобелевской премии, ставшей первой в своем роде в области физических наук.
11. Телеграф
Фото: wikipedia
С 1753 года многие исследователи проводили свои эксперименты для установления связи на расстоянии с помощью электричества, но значительный прорыв произошел лишь спустя несколько десятилетий, когда в 1835 году Джозеф Генри и Эдвард Дэйви (Joseph Henry, Edward Davy) изобрели электрическое реле. С помощью этого устройства они и создали первый телеграф 2 года спустя.
10. Периодическая система химических элементов
Фото: sandbh / wikimedia
В 1869 году русский химик Дмитрий Менделеев заметил, что если упорядочить химические элементы по их атомной массе, они условно выстраиваются в группы с похожими свойствами. На основании этой информации он создал первую периодическую систему, одно из величайших открытий в химии, которое позже прозвали в его честь таблицей Менделеева.
9. Инфракрасные лучи
Фото: AIRS / flickr
Инфракрасное излучение было открыто британским астрономом Вильямом Хершелем (William Herschel) в 1800 году, когда он изучал нагревательный эффект света разных цветов, используя для разложения света в спектр призму, и измеряя изменения термометрами. Сегодня инфракрасное излучение используется во многих областях нашей жизни, включая метеорологию, системы подогрева, астрономию, отслеживание теплоемких объектов и многие другие сферы.
8. Ядерный магнитный резонанс
Фото: Mj-bird / wikimedia
Сегодня ядерный магнитный резонанс постоянно используют в качестве чрезвычайно точного и эффективного диагностического инструмента в области медицины. Впервые это явление было описано и вычислено американским физиком Исидором Раби (Isidor Rabi) в 1938 году во время наблюдения за молекулярными пучками. В 1944 году за это открытие американскому ученому вручили Нобелевскую премию по физике.
7. Отвальный плуг
Фото: wikimedia
Изобретенный в 18-ом столетии, отвальный плуг стал первым плугом, который не только вскапывал почву, но и размешивал ее, что позволило обрабатывать в сельскохозяйственных целях даже очень неподатливую и каменистую землю. Без этого орудия сельское хозяйство, каким мы знаем его сегодня, в северной Европе или в центральной Америке не существовало бы.
6. Камера-обскура
Фото: wikimedia
Предшественником современных фотоаппаратов и видеокамер стала камера-обскура (в переводе темная комната), которая была оптическим устройством, используемым художниками создания быстрых набросков во время выездов за пределы своих мастерских. Отверстие в одной из стенок устройства служило для создания перевернутого изображения того, что происходило снаружи камеры. Картинка отображалась на экране (на противоположной от отверстия стенке темного ящика). Эти принципы были известны веками, но в 1568 году венецианец Даниель Барбаро (Daniel Barbaro) внес изменения в устройство камеры-обскура, дополнив его собирающими линзами.
5. Бумага
Фото: pixabay
Первыми примерами современной бумаги часто считают папирус и амате, которые использовали древние средиземноморские народы и доколумбовые американцы. Но было бы не совсем верно считать их настоящей бумагой. Ссылки на первое производство писчей бумаги относятся к Китаю во времена правления империи Восточная Хань (25-220 годы нашей эры). Первая бумага упоминается в летописях, посвященных деятельности судебного сановника Цай Луна (Cai Lun).
4. Тефлон
Фото: pixabay
Материал, благодаря которому ваша сковорода не пригорает, на самом деле был изобретен абсолютно случайно американским химиком Роем Планкетт (Roy Plunkett), когда тот искал замену холодильным агентам, чтобы обезопасить домашний быт. Во время одного из своих экспериментов ученый открыл странную скользкую смолу, которая позже стала больше известной как тефлон.
3. Теория эволюции и естественного отбора
Фото: wikimedia
Вдохновленный своими наблюдениями в ходе второго исследовательского путешествия в 1831-1836 годах, Чарльз Дарвин (Charles Darwin) приступил к написанию своей знаменитой теории эволюции и естественного отбора, ставшей по мнению ученых со всего света ключевым описанием механизма развития всего живого на Земле
2. Жидкие кристаллы
Фото: William Hook / flickr
Если бы австрийский ботаник и физиолог Фридрих Райницер (Friedrich Reinitzer) не открыл жидкие кристаллы во время проверки физико-химических свойств различных производных холестерина в 1888 году, сегодня вы бы не знали, что такое телевизоры с жидкокристаллическими экранами или плоские LCD мониторы.
1. Вакцина от полиомиелита
Фото: GDC Global / flickr
26 марта 1953 года американский медицинский исследователь Йонас Солк (Jonas Salk) объявил, что ему удалось провести успешные испытания вакцины против полиомиелита, вируса, который вызывает тяжелое хроническое заболевание. В 1952 году из-за эпидемии этого недуга диагноз был поставлен 58 000 жителей США, и болезнь унесла 3 000 невинных жизней. Это подстегнуло Солка на поиски спасения, и теперь цивилизованный мир в безопасности хотя бы от этой беды.
В 1928 году английский ученый-бактериолог Александр Флеминг провел обычный опыт исследования защиты организма человека от инфекционных заболеваний. В результате совершенно случайно он выяснил, что обычная плесень синтезирует вещество, уничтожающее возбудители инфекции, и обнаружил молекулу, которую назвал пенициллином.
А 13 сентября 1929 года на заседании Медицинского исследовательского клуба при Лондонском университете Флеминг представил свое открытие.
Далеко не все научные открытия были сделаны после длительных экспериментов и изнурительных размышлений. Иной раз исследователи приходили к совершенно неожиданным результатам, сильно отличающимся от ожидаемых. И итог оказывался куда интереснее: так, в поисках философского камня в 1669 году открыл белый фосфор гамбургский алхимик Хенниг Бранд. «Случай, бог-изобретатель», как назвал его Александр Пушкин, помогал и другим исследователям. Мы собрали десять таких удивительных примеров.
1. Микроволновая печь
Инженер из Raytheon Corporation Перси Спенсер в 1945 году работал над проектом, связанным с созданием радаров. Во время тестирования магнетрона ученый заметил, что шоколадка в его кармане растаяла. Так Перси Спенсер понял, что микроволновое излучение может нагревать продукты. В том же году компания Raytheon Corporation запатентовала микроволновую печь.
2. Рентгеновские лучи
Из любопытства поместив руку перед электронно-лучевой трубкой, в 1895 году Вильгельм Рентген и увидел ее изображение на фотопластинке, позволяющее рассмотреть чуть ли не каждую кость. Так Вильгельм Рентген открыл одноименный метод.
3. Заменитель сахара
Вообще-то Константин Фальберг изучал каменноугольные смолы. Как-то раз (мама, видимо, не научила его мыть руки перед едой) он заметил, что булочка почему-то кажется ему очень сладкой. Вернувшись в лабораторию и перепробовав все на вкус, он нашел источник. В 1884 году Фальберг запатентовал сахарин и начал его массовое производство.
4. Кардиостимулятор
В 1956 году Уилсон Грейтбатч занимался разработкой устройства, записывающего удары сердца. Случайно установив в устройство неподходящий резистор, он обнаружил, что оно производит электрические импульсы. Так родилась идея электрической стимуляции сердца. В мае 1958 года первый кардиостимулятор был имплантирован собаке.
Первоначально диэтиламид лизергиновой кислоты планировали использовать в фармакологии (вряд ли кто-то теперь помнит, как именно). В ноябре 1943 года Альберт Хоффман обнаружил странные ощущения во время работы с химикатом. Он описал их так: «Я наблюдал очень яркий свет, потоки фантастических изображений нереальной красоты, сопровождавшиеся интенсивным калейдоскопичным набором цветов». Так Альберт Хоффман сделал миру сомнительный подарок.
6. Пенициллин
Надолго оставив колонию бактерий стафилококка в чашке Петри, Александр Флеминг заметил, что образовавшаяся плесень препятствует росту некоторых бактерий. Химически плесень была разновидностью грибка Penicillium notatum. Так в 40-х годах прошлого века был открыт пенициллин - первый в мире антибиотик.
Компания Pfizer работала над созданием нового лекарства для лечения сердечных заболеваний. После клинических испытаний выяснилось, что в этом случае новое лекарство вовсе не помогает. Зато есть побочный эффект, которого никто не ожидал. Так появилась виагра.
8. Динамит
Работая с нитроглицерином, который отличался крайней нестабильностью, Альфред Нобель случайно выронил пробирку из рук. Но взрыва не последовало: вылившись, нитроглицерин впитался в древесную стружку, которой был устлан пол лаборатории. Так будущий отец Нобелевской премии понял: нитроглицерин необходимо смешивать с инертным веществом - и получил динамит.
9. Небьющееся стекло
Неаккуратность другого ученого позволила совершить еще одно открытие. Француз Эдуард Бенедиктус уронил на пол пробирку с раствором нитрата целлюлозы. Она разбилась, но не разлетелась на куски. Нитрат целлюлозы стал основой для первых небьющихся стекол, без которых теперь не обходится автомобильная промышленность.
10. Вулканизированная резина
Однажды Чарльз Гудьир вылил азотистую кислоту на каучук, чтобы его обесцветить. Он заметил, что после этого каучук стал гораздо тверже и одновременно пластичнее. Поразмыслив над результатом и усовершенствовав метод, в 1844 году Чарльз Гудьир запатентовал его, назвав в честь Вулкана, древнеримского бога огня.
Предлагаем подборку интересных научных открытий последнего времени.
Увидеть смерть. В этом месяце британским ученым удалось сделать интересное открытие: они запечатлели на камеру процесс распространения смерти. Сам процесс представлял собой синее свечение, которое, в буквальном смысле слова, пронизывало клетки организма, пока он умирает. Самой целью, которую преследовали ученые из Исследовательского совета по вопросам биотехнологии и биологических наук, было углубление знаний в процессы смерти, чтобы в дальнейшем попытаться увеличить продолжительность жизни человека. (По данным Daily Mail. Фото: DailyMail)
Древний храм Майя. В прошлом году в джунглях Гватемалы археологи обнаружили древний храм. Предположительно, этот храм 1600 лет назад принадлежал племенам Майя и назывался «Храм Ночного Солнца». Сам храм украшен гигантскими масками солнечного Бога Майя.
Новые виды животных в Перу. В период с 2009 по 2012 группа биологов из Мексики и Перу отправились в поисках новых видов животных в северную часть Перу — Национальный заповедник Табаконас Намбалле. За все время экспедиции ими было обнаружено немало новых видов млекопитающих. Среди них – неизвестный вид ночной обезьяны. Только в прошлом году ученым удалось сойтись во мнении, что этот вид обезьян действительно не был известен науке. Споры по поводу некоторых остальных видов млекопитающих по прежнему ведутся. (по данным nationalgeographic.com, фото: National Geographic)
Солнечные системы и планеты. В апреле 2012 года ученые обнаружили интересную звезду в созвездии Южная Гидра. Звезда, похожая на Солнце, находится на расстоянии 127 световых лет от Земли. Вокруг нее вращается не менее 9 планет, что делает эту солнечную систему самой крупной из известных. Наша солнечная система имеет только 8 официальных планет. (по данным nationalgeographic.com, фото: National Geographic)
Зубы младенца и диктаторы. Ученые сделали интересный вывод почему, вероятнее всего, рождаются диктаторы. Примерно 1 из 2000 младенцев рождаются с одним прорезавшимся зубом. Для матери кормление такого ребенка оборачивается в настоящие мучения. Ребенок чувствуют недостаток внимания, а с возрастом подсознательно старается завоевать его все больше. Антропологи утверждают, что такие люди, как Юлий Цезарь, Ганнибал, Наполеон, Муссолини и Гитлер родились с прорезавшимся зубом. (по данным www.mentalfloss.com, фото: открытые источники)
Галстук и зрение. После многолетних исследований американские ученые пришли к выводу, что у 67% мужчин ухудшение зрения связано с туго затянутым воротом. Особенно это относится к тем, кто носит галстук. Туго затянутый галстук ограничивает приток крови к глазам. Также это влияет и на кровяное давление. (по данным Stephen Juan, «The odd body», фото: открытые источники)
Шимпанзе и коварство. Вывод сделали зоологи из Швеции. Они обнаружили, что шимпанзе по кличке Сантино, который постоянно бросался в посетителей зоопарка камнями, подготавливал орудие преступления заранее. В течение длительного времени за Сантино велась слежка. Не подавая вида, он дожидался, когда посетители дойдут до определенного места, а затем быстро доставал и бросал камень. Ученые сделали вывод, что такое действие является следствием наперед продуманного плана, а значит шимпанзе способны к коварству. (по данным журнала PLoS ONE и сайта ScienceNOW, фото: открытые источники )
Счастье и еда. Британские ученые пришли к выводу, что только еда способна приносить человеку истинное счастье. Всем известно, что у голодного человека часто плохое настроение, но как только он поест — настроение улучшается. На первом месте среди «продуктов счастья» оказались всевозможные сладости и картошка фри — у большинства людей эти продукты ассоциируются с отдыхом. Следующей в списке идет красная и черная икра. Она ассоциируется с богатством и роскошью. (по данным www.geo.ru, фото: открытые источники)
Марс и вода. Специалисты NASA пришли к окончательному выводу, что в далеком прошлом на красной планете была вода, пригодная для живых организмов. Такое заключение им удалось сделать при помощи марсохода Opportunity. Космический аппарат нашел кусок древней глины, который мог образоваться только при наличии воды. (по данным bbc.co.uk, фото: NASA)
Кто не знает о «яблоке Ньютона» о лампаде , о лягушке Гальвани? Известно, что Рентген занимался с трубкой Крукса, накрытой футляром из черного картона. На столе случайно оказался лист бумаги, покрытой платиносинеродистым барием. Пропустив ток через трубку, ученый заметил, что бумага ярко люминесцирует (опыт проходил в затемненной комнате). Ученый убедился, что свечение бумаги вызывают лучи, иознинающие в трубке и проникающие через черный картон.
А вот как Лавуазье пришел к закону постоянства вещества. Изучая распад сахара при брожении он установил: вес образующегося спирта и углекислоты точно соответствовал весу сброженного сахара. А между тем при этом брожении образуется также целый ряд побочных продуктов, не замеченных ученым. Баланс у него сошелся только благодаря случайности: ошибки, случайности опыта покрыли друг друга. (Хотя может только кажется что к научному открытию привела череда случайностей, хотя может и действительно привела, но ведь и случайности не случайны. И уж точно не обладай ученный таким важным качеством как осознанность , уж точно он не сделал бы научного открытия, какие бы случайности с ним не случались).
Открытие или… монета под ногами
Американский ученый А. Ромер пишет: «поступаем несправедливо по отношению к Рентгену, когда настаиваем на случайном открытии. Научное открытие - это нечто большее, чем случайное наблюдение, это больше, чем поднять валяющуюся монетку с тротуара». Иначе говоря, нужно обладать большим запасом знаний, могучей силой ума, одаренностью, чтобы понять и оценить «случай». Рентген заметил то, на что другие исследователи, занятые подобными же опытами, просто не обращали внимания. Наука необходимо разрешает задачи, поставленные самой логикой ее развития. Но решают эти задачи в конкретных обстоятельствах ученые, и каждый из них имеет свои индивидуальные особенности, поэтому любое разрешение научной проблемы становится «ожидаемой» случайностью, облекается в форму случайности.
Что же было с Рентгеном
Но вернемся к Рентгену. Открытие Х-лучей в то время уже становилось своего рода необходимостью: изучением катодных лучей занимались тогда многие физики, а поскольку Х-лучи сопутствуют катодным лучам, то обнаружение Х-лучей не заставило бы себя долго ждать. Более того, уже было известно, что фотоматериалы вуалируются там, где работают с круксовой трубкой. Достаточно было кому-нибудь расценить порчу фотопластинок не как случайное совпадение, а как факт, достойный изучения,- и открытие совершилось бы. Кстати, обнаружение рентгеновских лучей натолкнуло на еще более важное открытие - открытие радиоактивности.
В 1896 году Беккерель занимался проверкой гипотезы Пуанкаре (которая оказалась ошибочной), предположившего, что испускание рентгеновских лучей связано с явлениями флуоресценции. Для проверки он брал фотографическую пластинку, заворачивал ее в два листа плотной черной бумаги и вместе с положенным поверх бумаги веществом, способным флуоресцировать, выставлял на несколько часов на . При проявлении пластинки на черном фоне становился заметным силуэт кристаллов соли .
Пасмурная погода помешала Беккерелю повторить опыт, и приготовленная для этого пластинка в черном пакете вместе с лежащими на ней кристаллами сернокислой соли урана несколько дней находилась в темном шкафу. Когда пластинка была проявлена, то оказалось, что она почернела гораздо сильнее, чем в первом опыте. Ученый исследовал большое количество различных химических соединений и обнаружил, что только вещества, содержащие уран, способны испускать лучи, проникающие через черную бумагу, покрывающую фотопластинку, причем большинство этих веществ не обладает способностью флуоресцировать. Так была открыта радиоактивность.
И, казалось, открытие не совершилось бы, если бы отец Беккереля, директор Парижского естественнонаучного музея, не обладал исключительно редким препаратом соли урана, которая попала в число первых веществ, исследованных Беккерелем. Другой элемент случайности: несмотря на затянувшуюся пасмурную погоду, Беккерель все же проявил пластинку. Казалось бы, сплошное сплетение случайностей! Но нет. Случай, благоприятствующий Беккерелю, был здесь лишь поводом к открытию, объективные предпосылки для которого возникли после открытия лучей Рентгена. Парижская Академия наук за 1895 год получила около 260 научных работ о всевозможных проникающих лучах (правда, большая часть этих открытий не подтвердилась). Иначе говоря, радиоактивность могла бы быть открыта и не физиками, а, например, метеорологами, изучающими ионизацию воздуха в ураноносных районах.
А может быть все же случай
Противопоставление одних открытий, будто бы чисто случайных, другим совершившимся с необходимостью, оказывается, как правило, несостоятельным, иногда даже вопреки свидетельству автора данного открытия. Часто за случай принимается элемент внезапности. Например, Пристли, открывший при прокаливании с помощью зажигательного стекла ртутной окалины, целиком приписывает это счастливому случаю.
В действительности открытие кислорода необходимо вызывалось кризисом теории флогистона. Поэтому не случайно, что одновременно с Пристли кислород открыл и Шееле. Гальвани тоже говорит о случайности своего открытия (речь идет об открытии контактного электричества и явления сокращения мышцы лягушки при прохождении через нее тока). Но если бы он не делал специального акцента на случайности, то мы, живущие спустя два века, учитывая современный Гальвани уровень знания по теории электричества, считали бы его опыты естественным следствием этих знаний.
Академик Вальдек писал: «Почти все великое, что у нас имеется и в науке и в технике, главным образом найдено при помощи случая». Творчество научное (и художественное) но может представляться игрой капризных фантазий, а является закономерным проявлением особой причинной связи творческих замыслов, уровнем научного развития. Зальдену можно ответить остроумным выражением психолога С. Грузенберга; «Наивно было бы приписывать, например, происхождение младенца случайному падению его матери, вызвавшему во время ее беременности преждевременные роды». Случай - не причина, а лишь повод к открытию.
Необходимость и случайность
«Случайность так же объективна и имеет свои причины, как и необходимость. Разница лишь с том, что необходимость имеет свои причины в самой сущности данного процесса, а случайность имеет свои причины в перекрещивании внешних и внутренних для данного процесса обстоятельств».
Эту мысль четно подтверждают случаи одновременных открытий. Давно уже замечено, что время от времени идеи, как говорят, носятся в воздухе. Не многим дано их «уловить». Случай не ставит преграду открытиям, но он исключает необходимости их появления, поскольку сама потребность в том или ином открытии, изобретении очень часто осознается одновременно несколькими учеными или изобретателями.
Случай наводит нас на нужную мысль, «только когда мысль эта для нас не случайна, когда мы сосредоточены на ней и ищем ее», - говорил один психолог. Поэтому внешний толчок к открытию, как мельчайший кристалл, падая на пересыщенный раствор, мгновенно вызывает его кристаллизацию.
Рассмотрим предысторию открытия Менделеевым периодического закона. Закономерность в мире элементов пытались найти многие. «Закон октав» Ньюлендса соотносился с музыкально-чувственным образом, а закономерности де Шанкуртуа, тоже явившиеся преддверием к открытию периодического закона, соотносились с абстрактно-геометрическим образом (сравнивалось периодическое повторение свойства элементов, расположенных по величине их атомных весов с наматыванием спиральной линии на боковую поверхность цилиндра). Менделеев прибег к составлению карточек элементов, мысленно связав задачу выработки общей системы элементов с раскладыванием карточного пасьянса, которым он любил заниматься в минуты отдыха.
Тот исторический факт, что почти одновременно в разных странах разные ученые взялись за выполнение одной и той же задачи, причем взялись по-разному, говорит о том, что, во-первых, эта задача необходимо и объективно назрела для развития науки, во-вторых, что нет субъективных и психологических ограничений возможных путей ее разрешения. Появление новых идей есть ответная реакция на зов эпохи. И если этот зов слышит один человек, то может услышать и другой.
Место случая в процессе открытия
Открытие - это последняя, завершающая и самая главная комбинация идей. Открытие Ньютона, например, было подготовлено работами Галилея, Кеплера. «Открытия заключаются именно в сближении идей, - считает Лаплас,- которые способны к взаимной комбинации, но оставались пока изолированными одна от другой».
Английский физик Рамзай говорил, что когда природе ставятся разумные вопросы в определенном порядке, путь науки ведет к открытиям. Оттого хронологический порядок научных открытий в какой-то мере соответствует логике развития науки.
С развитием науки роль случайности в открытии не уменьшается. Но сила случая вовсе не всеобъемлюща. Есть открытия, где случай или заведомо исключен, или сведен к минимуму. Случай больше всего действует в так называемых «исходных» открытиях, например, открытие Менделеевым периодического закона - исходное открытие, а открытие новых элементов с учетом закона Менделеева - последующее; теория Максвелла по электродинамике - исходное, а опыт физика П. Лебедева по световому давлению - последующее. Иначе говоря, опыт Лебедева не был случайным потому, что он знал, что ищет.
Исходные, первоосновные открытия ведут к цепной реакции последующих открытий, где роль случайности необходимо падает, сводится к минимуму. Таким образом, случайность действует преимущественно там, где речь идет о появлении новых разделов знания, совершенно новых представлений.
В общем виде случайное открытие намечает первые штрихи большой идеи, а дальше уже идет ее разработка, углубление, логическое расшифровывание. Любое открытие можно «разложить» на триаду:
1) гипотеза, появление идеи,
2) логический анализ гипотез и идей, умозрительное построение опыта, подтверждающего их,
3) постановка эксперимента.
В разной степени комбинация случайностей может проникать во все эти составные части открытия через стихию действия многих факторов; повод работы, широта эрудиции, сила соображения, культура логического мышления (то есть индивидуальные особенности мышления), обстоятельства выполнения работы. Рассмотрим некоторые примеры.
Гипотеза и случайность
Ученики Резерфорда рассказывают, что однажды вечером после длительной работы ученый вышел из лаборатории прогуляться и, глядя на звезды, по аналогии с планетной системой пришел к гипотезе строения атома (ядро атома - Солнце, электроны - планеты). Случайное чтение работы Мальтуса «О народонаселении» послужило для Чарльза Дарвина отправной точкой к идее биологической борьбы видов. Об этом факте сообщает сам Дарвин в своей «Автобиографии». Иногда даже абсурдность исходной гипотезы приводит к открытию. Так, средневековый ученый Бранд, отыскивая философский камень в моче… открыл .
Замысел опыта и случайность
Луи Пастер, прививая курице холеру и не имея под рукой свежей культуры, взял ту, которая простояла уже некоторое время. Курица выздоровела и не умерла. Так было впервые открыто действие ослабленного вируса.
Эксперимент и случайность
Химик Фальберг, как рассказывают его современники, сел за стол, не помыв руки, и во время обеда ощутил сладковатый привкус. Заинтересовавшись этим, он обнаружил среди веществ, выброшенных им после очередного опыта, сахарин. А Флеминг, перебирая свою коллекцию культур разных микробов, растущих в чашках Петри на питательном бульоне, случайно обратил внимание на одну чашку, где росли стафилококки. На одном ее участке образовалось светлое пятно плесени, вокруг которого была зона, свободная от стафилококков. Ученый очень сожалел с потерянной культуре. Но был вознагражден открытием пенициллина.
Преждевременные открытия
Как важно родиться ученому в свое время? «Предположим, - пишет один известный биолог, - что на островах Самоа родился ребенок, гений которого подобен гению Моцарта. Что мог бы он сделать? Самое большее - расширить гамму с трех до четырех или семи тонов и сочинить несколько более сложных мелодий, но он не мог бы создать симфонии, как не мог Архимед изобрести динамо-машину». Сколько творцов потерпело неудачу за недостатком необходимых условий. Бэкон предвидел многие из наших великих открытий, Кардано и Кубанский - интегральное и дифференциальное исчисление, Бан-Гельмонт - химию.
Один французский фотограф, Ньепс, за 30 лет до Беккереля почти при аналогичных обстоятельствах «открыл» явление радиоактивности. Но это не имело никаких последствий. Вот что значит «открытие не созрело»!
Бывает и так. Ученый не видит открытия, проходит мимо него. Один французский бактериолог в двадцатых годах прошлого века установил бактериостатическое действие некоторых видов плесени. Но он интересовался лишь туберкулезными бациллами, а плесень действовала только на другие микробы. Он остался к этому факту безучастным и таким образом «воздержался» от открытия пенициллина.
В связи с этим встает вопрос о преждевременных открытиях, упавших на неподготовленную почву и заглохших со временем. Чаще всего к таким открытиям принадлежат открытия (прежде всего случайные), оказывающиеся вне основной линии развития науки, вне возможности их истолкования и применения на данном уровне развития науки. Такие открытия или забываются, как открытие Ньепса, или, как в случае с Менделем, возвращаются в определенное время науке. По крайней мере, вероятность их возникновения почти равна вероятности их забвения.
По словам одного ученого, то что случайно найдено путем эксперимента и еще не осмыслено, не понято людьми, принадлежит им только лишь наполовину. Сколько легенд рассказывается о восточных бальзамах, о прочной и нержавеющей дамасской стали, о долговечных красках художников Возрождения, о железном столбе в Индии и т. д.! Многие секреты древности утрачены сейчас. Почему же люди забыли эти открытия? Причина, видимо, лежит в преждевременности их появления. Случай дал эти открытия в руки человеку, случай же и отнял их.
С другой стороны, даже самые безумные теории, граничащие с фантастикой, могут быть со временем реализованы, если они выражены с предельной отчетливостью и имеют хотя бы одну исходную конкретную точку, доступную экспериментальной проверке. Иначе такие теории будут находиться в состоянии анабиоза веками, несмотря на их ценность.
На протяжении веков было бесчисленное множество величайших научных открытий, которые потрясли мир и внесли изменения в существование человечества. Многие из этих открытий улучшали и украшали нашу жизнь, делали её более комфортной и безопасной. Бывали случаи, что идеи ученых, воплощенные на практике, несли за собой угрозу, разрушения и зло. А большая часть событий современного научного мира в будущем приведут к последствиям или же достижениям, о которых сейчас можно лишь догадываться.
Тем не менее, среди этого огромного количества научных открытий есть те, без которых наша жизнь имела бы совершенно иной вид и иное содержание. попытались создать список из 10 величайших научных открытий всех времен в произвольном порядке. Возможно, с чем-то вы не сможете согласиться. А, может быть, у вас на этот счет совершенно иное мнение. Попробуйте создать свой список и выдвинуть его на обсуждение.
1. Электричество
Это поистине магическая сила, явление без которого мы бы в прямом и переносном смысле остались бы в темноте. Ни лампы в вечернее время, ни телевизора, компьютера, лифта, обогревателя, микроволновой печки…тут действительно можно перечислять до бесконечности. Ведь наше общество в высшей степени зависимо от электричества, которое питает так горячо любимый нами образ жизни.
2.Пенициллин
Действительно, каким гением должен быть человек, чтобы увидев кусочек плесени на хлебе подумать о том, что это может быть лекарством, которое спасет жизни миллионов. И таким гением был Александр Флемминг. Именно ему мы обязаны существованием антибиотиков. Конечно, не все происходит быстро, ведь после обнаружения бактерицидного действия плесневого гриба Флеммингом, должно было пройти больше 10 лет, чтобы другие выдающиеся деятели Х.У. Флори и Э. Чейн сумели ввести в промышленное производство, а,соответственно, массовое пользование этот антибиотик.
3. Порох
Заслуга открытия пороха приписывается китайским алхимикам, жившим в 9 веке. С момента открытия, эту гремучую смесь использовали для охоты, войны, развлечений. В своё время порох способствовал развитию ракетных технологий. Несмотря на то, что порох во многом служил не для хороших целей, все- таки мы должны отдать должное и включить его в список самых великих научных открытий, история выглядела бы в корне иначе, не будь в руках человека этой субстанции.
4. Колесо
Было ли это научное открытие, случайная находка или же выдающееся изобретение? Мир возможно так никогда и не узнает. Археологические раскопки обнаружили прототип колеса, который датируется пятым тысячелетием до нашей эры. Изобретение колеса стало катализатором развития науки в целом. А в частности усовершенствованием ремесел и механики, важнейшее значение это изобретение имело также в хозяйственной жизни людей.
5. Пластик
В 1969 году Джон Весли Хайат открыл способ производства вещества, которое стало революцией в повседневной жизни людей. Пластик. Сегодня большая часть предметов быта, а другими словами, окружающей нас искусственной среды состоит из пластика. Пластиковые стулья, одноразовые пакеты, упаковка, техника, игрушки и многое, многое другое. Что примечательно, так это возможность вторичной переработки этого материала.
6. Компьютер
Невозможно приписать изобретение компьютера лишь одному ученому, так как компьютер в современном виде преобразовывался постепенно из различных приборов. И конечно каждый согласится с тем, какое громадное значение эта техника имеет в нашем мире. Она организует нашу жизнь, делает её более упорядоченной и совершенной. Мы имеем неограниченный доступ к любого вида информации на расстоянии вытянутой руки. Человечество достигло уровня глобальной коммуникации, явления, о котором еще 20 лет никто не слышал.
7. Печатный станок.
Это изобретение не кажется таким уж значимым на первый взгляд, но, призадумавшись, вы увидите всю его весомость. Станок Гутенберга открыл дверь возможности публикации знаний и информации, массового распространения этих знаний. Доступ книгам больше не был привилегией избранного числа людей. Независимость мышления индивидуума стала ключевым элементом общества, книгопечатание унифицировало знания и литературу.
8. Механические часы.
Время, по сути, было мерой событий еще задолго до изобретения хронометра. В основном оно определялось по движению солнца на небе. Фактически не существовало универсального времени, лишь время строго определенное для конкретной местности. И то, что изобретение часов сделало возможным, вскоре стало обязательным. В мире, управляемом часами, ты либо «во время», либо «опережаешь график», или же «опаздываешь».
9. Телескоп
Изобретение телескопа доказало тот факт, что Земля это не больше чем круглый кусок камня в необъятном космическом пространстве, а не центр всего, в том числе и вселенной. Многие не согласились в тот момент, и некоторые не соглашаются по сей день.
10. Туалет
Проведите такой эксперимент: вообразите современный мегаполис, будь-то Лондон, Нью-Йорк или Токио без туалета. Ведь это невозможно. Современные города могут существовать благодаря умению людей обеспечивать плотно заселенные места чистой водой, и избавляться от отходов. Без туалетов и водопровода не смогут функционировать ни один небоскреб, ни одно высотное здание. Уберите многоэтажные дома, офисные центры и гипермаркеты из вашей картины мира, и вам придется изменить всю картину в целом.
