6 odkritij ruskih znanstvenikov, ki so bili pred svojim časom
Miscellanea / / April 04, 2023
1. korekcija vida
V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so se znanstveniki iz različnih držav ukvarjali z vprašanjem uporabe kirurgije za zdravljenje očesnih bolezni in korekcijo ukrivljenosti roženice. Eden prvih uspešno uporabiti Teorijo je v prakso prenesel sovjetski oftalmolog Svjatoslav Fedorov.
Njegovi poskusi so se začeli v poznih petdesetih letih. Nato je Fedorov ustvaril svojo različico umetne leče: najprej jo je preizkusil na zajcih, leta 1960 pa presajeni in človek. Vsadek je pomagal 12-letni deklici, da se je znebila prirojene sive mrene. Toda uspešna operacija je zdravnika skoraj stala kariere: direktorja podružnice Raziskovalnega inštituta za očesne bolezni. Helmholtza, v katerem je Fedorov delal kot vodja kliničnega oddelka, ga je prosil, naj zapusti svoje delovno mesto, eksperiment pa označil za neznanstvenega. Fedorov ni našel podpore ne svojih kolegov ne znanstvene skupnosti. In ga rehabilitirati pomagal Dopisnik Izvestije Anatolij Agranovski. Ko je izvedel za to situacijo, se je odločil poiskati pravico in se obrnil na ministrstvo za zdravje. Posledično je bil zdravnik ponovno sprejet. 15 let kasneje, leta 1975, je metoda postala razširjena v ZSSR.
Drugi poskus je operacija na roženici. Fedorov ni samo ugotovil, kako popraviti njegovo ukrivljenost, ampak je bil tudi prvi, ki je podrobno predstavil opisano metoda, ki vključuje segrevanje in zarezovanje s skalpelom: njihovo število, globino zarez in druge pomembne podrobnosti. Znanstvenik je svojo tehniko imenoval radialna keratotomija: več kot 10 let, pred pojavom manj invazivnih tehnik, so jo uporabljali strokovnjaki v ZSSR, ZDA in Latinski Ameriki.
2. Poleti v vesolje
Letenje onkraj Zemlje je že dolgo samo fantazija. O njih so pisali Jules Verne, Edgar Allan Poe, HG Wells in številni drugi pisci. Teorije Konstantina Ciolkovskega so jih spremenile iz znanstvene fantastike v resničnost.
Preučevati letala in izdelovati njihove majhne modele začelo kot otrok: pri 11 letih je zbolel za škrlatinko, postal skoraj gluh in zaradi tega veliko časa preživel doma sam s seboj in svojimi idejami. Bolezen je postala tudi razlog za njegovo izključitev iz šole: posledično se je Tsiolkovsky izobraževal samostojno branje znanstvenih del s področja fizike, astronomije, višje matematike in drugih disciplin v knjižnica.
Ciolkovski se je za vesoljske polete začel zanimati konec 19. stoletja. Leta 1887 je napisal zgodbo "Na Luni", v kateri je govoril o tem, kako se bo počutil človek, ki se bo nenadoma znašel na Zemljinem satelitu, kaj bo videl in kako se bodo njegove sposobnosti spremenile. Še posebej piše o sili gravitacije, ki vpliva na naravo človeških gibanj.
Že na začetku 20. stoletja je Ciolkovski ustvarili veliko del, posvečenih raziskovanju vesolja, kar je kasneje prispevalo k razvoju znanosti. Na primer izračuni hitrosti, potrebne za vstop v vesolje, koncept raketnega motorja na tekoče tekočino in model večstopenjske rakete, »raketni vlak«. Teorija Tsiolkovskega je domnevala, da je zemeljsko atmosfero mogoče premagati le na ladji, od katere bi se postopoma ločili bloki, kar bi posledično povečalo njeno hitrost. Sanje Tsiolkovskega o poletu v vesolje so postale resničnost po njegovi smrti. A brez izračunov znanstvenika samouka bi verjetno šel razvoj astronavtike precej počasneje.
Danes se vesoljska tehnologija ne zdi več znanstvena fantastika. Preučujejo in razvijajo jih na številnih univerzah in specializiranih organizacijah, vključno z znanstvenimi in izobraževalnimi (REC) ter raziskovalnimi centri svetovnega razreda (NCMU). Te so odprte po zaslugi nacionalnega projekta “Znanost in univerze». Skupno je v Rusiji zdaj 15 REC svetovnega razreda in 17 NCMU. Vsi se ne ukvarjajo z vesoljskimi tehnologijami: obstajajo centri, ki preučujejo genetiko, ekologijo, rabo podzemlja in številna druga področja, pomembna za prihodnost človeštva. Vsi se nahajajo v vodilnih znanstvenih organizacijah in imajo sodobno bazo instrumentov.
Tudi v okviru nacionalnega projekta "Znanost in univerze» Nastajajo kompetenčni centri Nacionalne tehnološke pobude in mladinski laboratoriji. Tam imajo študenti in mladi strokovnjaki priložnost timsko raziskovalno delo z uporabo sodobnih instrumentov in prispevati k ustvarjanju znanstvenega odkritja.
Želim postati znanstvenik
3. Presaditev srca
Zgodovina transplantacije začela že v 16. stoletju: takrat je Italijan Gaspare Tagliacozzi ljudem presajal lastno kožo za rekonstrukcijo nosu. Znanstveniki so v 19. stoletju prešli na bolj radikalne poskuse: takrat so poskušali presaditi jajčnike ženski, ledvice in celo drugo glavo psu.
Niso se vsi poskusi končali uspešno, vendar so navdihnili ustvarjalno iskanje mladega sovjetskega biologa Vladimirja Demikhova. Takoj ko je vstopil na biološko fakulteto Moskovske državne univerze, je začel iskati načine, kako zamenjati srce živega bitja z drugim in ga omogočiti, da deluje kot domače. Vsi poskusi so bili izvedeni na psih. In bilo jih je veliko:
- Leta 1937 je Demikhov ustvaril svoj model umetnega srca in ga presadil v žival. Pes ni živel dolgo, le dve uri, toda za sredino 20. stoletja je bil ta rezultat neverjeten uspeh.
- Leta 1946 je psu presadil drugo, dodatno srce. Istega leta je zamenjal kompleks srce-pljuča.
- Leta 1951 je presadil srce in pljuča darovalca.
- Leta 1952 je prvič uporabil obvod koronarne arterije dojke: poškodovano žilo je nadomestil z drugo, zdravo. Za povezavo z aorto sem uporabil plastične kanile in tantalove sponke.
Skupno je Demikhov med svojo prakso izvedel na stotine operacij z različnimi stopnjami uspeha. Nekateri psi so med poskusi poginili, drugi so živeli več ur, tretji pa več dni ali tednov. Bil pa je tudi primer, ko je pes po poskusih na srcu živel celih sedem let. Poleg tega znanstvenik daj naprej predpostavka, da je organe mogoče ohraniti – ustvariti banko, iz katere jih jemljemo za urgentne presaditve. Glavna stvar je, da so vsi uspešni rezultati in dosežki Demikhova dokazali možnost izvajanja takšnih operacij na ljudeh - prvič, da se to ponovi na človeku. poskusil leta 1964 in omogočil razvoj presajanja vitalnih organov, ki danes rešuje ljudi.
4. Laser (maser)
Možnost ustvarjanja laserja v začetku 20. stoletja predlagano Albert Einstein. V svojem prispevku iz leta 1917 "O kvantni teoriji sevanja" je zapisal, da je sevanje mogoče stimulirati, za stimulacijo pa bi bil potreben elektromagnetni oddajnik. Teorijo je bilo mogoče uporabiti v praksi po skoraj 40 letih. In to dvakrat in na različnih celinah.
V ZSSR so delali na ustvarjanju takšne naprave ukvarjajo s fizika Aleksander Prohorov in Nikolaj Basov. Leta 1952 so opisali principe delovanja naprave, ki ustvarja stimulirano sevanje, leta 1954 pa ustvarili kvantni generator na osnovi amoniaka. A ni šlo za laser, temveč za maser – napravo, ki ojača mikrovalove s pomočjo stimulirane emisije (Micwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation).
Neposredno laser, torej ojačevalnik svetlobe (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), prvič ustvarili Theodor Maiman leta 1960. Da bi to naredil, je zamenjal amoniak z rubinastim kristalom.
Vzporedno s Prohorovom in Basovom je isto napravo razvil ameriški fizik Charles Townes. Svoj maser za amoniak je pokazal leto prej, leta 1953. Obe deli sta postali pomembna točka v razvoju kvantne elektronike: leta 1964 so znanstveniki iz ZSSR in ZDA razdeljen Nobelova nagrada za fiziko.
5. Raziskovanje Venere
Vesoljska tekma med ZDA in ZSSR je privedla do številnih odkritij. Eden od njih, študij površine Venere, je dosežek sovjetskih kozmonavtov.
Na letu na sosednji planet, znanstveniki mislil z dobrim razlogom. Venera je blizu Zemlje na več načinov, od premera do gostote. Poleg tega njegova površina spominja na dno svetovnih oceanov, kar lahko kaže na podobno geološko zgodovino. Preučevanje pokrajine Venere bi pomagalo izvedeti več o tem, kakšno je bilo življenje na Zemlji pred milijardami let.
Za izvajanje raziskav so sovjetski znanstveniki ustvarili več vesoljskih plovil. Prva od teh, Venera-1, je vzletela 12. februarja 1961. Njegova naloga je bila izvidovanje razmer: beležil je in posredoval meritve jakosti kozmičnega sevanja, jakosti medplanetarnih magnetnih polj in drugih indikatorjev.
Leta 1965 sta v isto smer leteli še dve ladji, Venera 2 in Venera 3: bili sta težji, zbrali sta več podatkov, slednja pa je celo prebila planetovo atmosfero. Naslednja različica ladje, Venera-4, ni samo prešla atmosfero, ampak se je tudi spustila s padalom. Vendar ji ni uspelo priti na površje.
Leta 1975 je prišlo do uspešnega pristanka. Venera-9 in Venera-10 nista le pristali na Veneri, ampak sta posneli tudi prve slike planeta. Leta 1982 sta Venera 13 in Venera 14 ponovili uspeh, poslali boljše in podrobnejše posnetke ter vzeli vzorce zemlje. V osemdesetih sta na Venero poleteli še dve sovjetski vozili - Vega-1 in Vega-2. Trenutno so to zadnja vozila, ki so obiskala sosednji planet.
Zdaj je mogoče proučevati nebesna telesa in zakonitosti v vesolju, ko smo na Zemlji. Vse zahvaljujoč sodobni visoko natančni optiki. Posodabljanje instrumentalne baze znanstvenih in izobraževalnih organizacij je ena od nalog nacionalnega projekta "Znanost in univerze». Leta 2022 ga bo po njegovi zaslugi lahko izboljšalo več kot 200 organizacij. Skupaj je bilo od leta 2019 za te namene dodeljenih več kot 25 milijard rubljev: posodobljena oprema se je že pojavila na 268 univerzah in raziskovalnih inštitutih, vključno s posebnim astrofizikalnim observatorijem Ruske akademije znanosti.
Poleg tega so po zaslugi nacionalnega projekta "Znanost in univerze" instalacije razreda "megaznanost” so super-močni znanstveni kompleksi. Mreža takšnih bo prispevala k izumu najnovejših tehnologij, ki temeljijo na raziskavah sinhrotronov in nevtronov.
Nauči se več
6. nahrbtnik padalo
Različice naprav, ki bi ljudem omogočile lebdenje v zraku, ob različnih časih izmislil številni izumitelji. Prva padala so bila videti kot veliki dežniki z močnim okvirjem. Bili so zajetni in neudobni. Majhno nahrbtno padalo, ki ga poganja oseba ustvarili Ruski gledališki igralec Gleb Kotelnikov leta 1911. Leto prej sta se z ženo udeležila vseruskega festivala aeronavtike. Tam je videl, kako je po uničenju letala v zraku pilot umrl. Potem se je Kotelnikov odločil razviti napravo, ki bi lahko rešila ljudi v takih situacijah.
Kotelnikov je potreboval le 10 mesecev, da je ustvaril padalo. Zasnova je bila videti kot nahrbtnik z mehanizmom vzmeti in obroča: treba je bilo potegniti obroč, po katerem so se aktivirale vzmeti in padalo je "skočilo" iz nahrbtnika. Že decembra 1911 je Kotelnikov poskušal pridobiti patent za svoj izum - padalo RK-1. Toda v Rusiji so ga zavrnili. Ni obupal in leta 1912 je znova poskusil v Franciji – tam se mu je že posrečilo.