czwartek, 8 lutego 2024

"Lasery, loty kosmiczne, chirurgia, energia nuklearna i tajemnice cywilizacji Majów: Jak rosyjscy naukowcy zmienili świat Wkład kraju w badania i odkrycia ma wpływ na całe nasze życie

8 lutego przypada dzień rosyjskiej nauki, podczas którego świętuje się przeszłe osiągnięcia, aby zainspirować nowe pokolenia na przyszłość. Lista sowieckich i rosyjskich specjalistów, którzy wnieśli znaczący wkład między innymi w fizykę, chemię, medycynę i biologię, jest zbyt długa, aby ją zarysować, ale ich prace są wykorzystywane codziennie na całym świecie.

Lasers, spaceflight, surgery, nuclear power and the secrets of Mayan civilization: How Russian scientists changed the world
Tabela okresowa
Układ okresowy pierwiastków chemicznych, podstawowe narzędzie wykorzystywane przez naukowców do badania materii i przewidywania istnienia nowych pierwiastków, został stworzony przez rosyjskiego naukowca Dmitrija Mendelejewa w 1869 r. W 2019 r. ONZ obchodziła Międzynarodowy Rok Układu Okresowego Pierwiastków, aby uczcić tę rocznicę rocznicę odkrycia zwanego „oknem na wszechświat”.

Ludzkość wiedziała o kilku pierwiastkach chemicznych od czasów starożytnych. W XVII wieku niemiecki alchemik Hennig Brand przypadkowo odkrył nowy pierwiastek – fosfor – i zapoczątkował falę eksperymentów naukowych. Sto lat później francuski chemik Antoine Lavoisier napisał „Podstawowy traktat o chemii”, uważany za pierwszy nowoczesny podręcznik chemii.RT

Mendelejew miał zaledwie 35 lat, kiedy dokonał największego odkrycia w swoim życiu. Już jako student podejrzewał związek między żywiołami i z biegiem lat ten pomysł stał się jego obsesją. „...Oczekiwanie na rychłe rozwiązanie dręczącej mnie kwestii wprawiało mnie w stan podekscytowania” – wspomina. „Przez kilka tygodni spałem niespokojnie, próbując znaleźć tę magiczną zasadę… A potem pewnego pięknego poranka, po nieprzespanej nocy… Położyłem się na sofie w biurze i zasnąłem. A we śnie stół ukazał mi się całkiem wyraźnie.” Mendelejew uporządkował pierwiastki według masy atomowej i zaobserwował okresowość właściwości. Następnie pogrupował pod sobą elementy o podobnych właściwościach. System ten pozwolił Mendelejewowi przewidzieć istnienie kolejnych pierwiastków. W połowie XIX wieku znanych było tylko około 63 pierwiastków, podczas gdy obecnie w układzie okresowym znajduje się ich 118. Najnowszy dodatek, oganesson, został nazwany na cześć rosyjskiego naukowca nuklearnego Jurija Oganesjana, który pomagał w odkryciu kilku superciężkich pierwiastków, teraz dodanych do tabeli.

RT

Chirurgia terenowa

Doktor Nikołaj Pirogow wniósł ogromny wkład w światową medycynę i często nazywany jest „ojcem medycyny rosyjskiej”. Uważany jest za innowatora i był twórcą chirurgii polowej – czyli kompleksowego leczenia rannych w środku walki.

RT

Pirogow jako pierwszy chirurg zastosował eter jako środek znieczulający w 1847 r., pracując w szpitalu polowym. Był głównym chirurgiem w oblężonym Sewastopolu podczas wojny krymskiej w latach pięćdziesiątych XIX wieku i jako jeden z pierwszych zastosował gipsowe opatrunki ortopedyczne, które zapobiegały amputacji kończyn. Pirogow dalej udoskonalał rosyjską medycynę polową, stosując innowacje i praktykę swoich współczesnych. Podczas wojny krymskiej Pirogow naśladował Florence Nightingale, szkoląc rosyjską grupę pielęgniarek. Dodatkowo, po spotkaniu ze słynnym francuskim chirurgiem Dominique Jean Larrey w Paryżu, Pirogov wprowadził system segregacji Larreya do korpusu medycznego armii rosyjskiej.

RT

Kondycjonowanie klasyczne

Nawet jeśli nigdy nie słyszałeś o rosyjskim neurologu i fizjologu Iwanie Pawłowie, prawdopodobnie znasz „psa Pawłowa”. Badając proces trawienia zwierząt, Pawłow zauważył, że psy zaczęły się ślinić, gdy zobaczyły asystenta, który je karmił. Naukowiec podał bodziec – dźwięk metronomu – a następnie nakarmił psa. Po kilku próbach zwierzęta zaczęły się ślinić w odpowiedzi na bodziec. Eksperyment stał się podstawą klasycznej teorii warunkowania: bodziec bezwarunkowy (w przypadku Pawłowa – pokarm) wywołał reakcję bezwarunkową (ślinienie psa). Bodziec neutralny (dźwięk metronomu bez jedzenia) nie wywołał żadnej reakcji, ale po kondycjonowaniu (podawanym z jedzeniem) dźwięk metronomu stał się bodźcem warunkowym i powodował reakcję warunkową (ślinienie), nawet jeśli nie nastąpiło pożywienie.

RT

Warunkowanie klasyczne pomaga zrozumieć podstawową formę uczenia się i jest często stosowane w terapiach behawioralnych. Specjaliści wykorzystują go również do badania i leczenia uzależnień. W 1904 roku Pawłow jako pierwszy Rosjanin otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny „w uznaniu jego pracy nad fizjologią trawienia, dzięki której wiedza na temat istotnych aspektów tego zagadnienia została przekształcona i poszerzona”. Odszyfrowanie pisma Majów „Nie musisz skakać po piramidach, żeby zrozumieć, jak pracować z tekstami” – Jurij Knorozow. Knorozow był sowieckim lingwistą i etnografem, któremu udało się rozszyfrować pismo cywilizacji Majów. W 1952 roku opublikował artykuł ogłaszający swoje osiągnięcie. Miał wtedy zaledwie 30 lat, ale być może bardziej niezwykłe jest to, że nigdy nie odwiedził Ameryki Środkowej.

RT
Knorozow studiował egiptologię na Moskiewskim Uniwersytecie Państwowym i był zafascynowany kulturą Majów. Jak pamięta, duży wpływ na niego wywarł artykuł niemieckiego badacza Paula Schellhasa z 1945 roku zatytułowany „Czy rozszyfrowanie hieroglifów Majów jest problemem nierozwiązywalnym?”. Pracując nad pismami Majów, Knorozow wykazał, że hieroglify reprezentują dźwięki. Później skomponował katalog 540 symboli i wyjaśnił metodę ich używania do czytania i rozumienia tekstów Majów. Dzieło Knorosowa zostało przetłumaczone na wiele języków i przez dziesięciolecia wywoływało dyskusje w środowisku naukowym. Radzieccy naukowcy pod przewodnictwem Knorozowa rozpoczęli prace nad rozszyfrowaniem innych tajemnic historycznych, takich jak pismo rongorongo z Wyspy Wielkanocnej i pismo induskie.  

W Meksyku pomniki Knorozowa znajdują się w stolicy oraz w mieście Merida na półwyspie Jukatan, gdzie istniała cywilizacja Majów. Naukowiec ukazany jest wraz ze swoją kotką Asią, którą Knorozow nazwał swoim „współautorem”.”.

RT
Rozwój laserów
Niezwykle trudno wyobrazić sobie współczesny świat bez laserów. Znajdują zastosowanie wszędzie – w medycynie, przemyśle, urządzeniach elektronicznych i nie tylko. „Laser” to skrót od wzmocnienia światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania. Powstanie takich urządzeń przepowiedział Albert Einstein w 1917 roku, opisując proces „emisji wymuszonej” – sztucznego uwalniania energii ze wzbudzonego atomu. Zanim naukowcy opracowali laser, pracowali nad koncepcją „masera” (wzmocnienie mikrofalowe poprzez wymuszoną emisję promieniowania). Badania prowadzono jednocześnie w ZSRR i USA. W 1952 roku radzieccy fizycy Nikołaj Basow i Aleksander Prochorow opisali teoretyczne zasady działania masera. Później zaproponowali zasadę osiągania inwersji populacji poprzez pompowanie systemu trzypoziomowego. Technika ta okazała się bardzo skuteczna i jest obecnie szeroko stosowana w różnych laserach i zakresach widmowych. Jednocześnie amerykański fizyk Joseph Weber opisał, jak wykorzystać emisję stymulowaną do budowy wzmacniacza mikrofalowego. Korzystając z tej metody, fizyk Charles H. Townes zbudował pierwszy maser.  

W 1964 roku Basow, Prochorow i Townes podzielili się Nagrodą Nobla „za fundamentalne prace w dziedzinie elektroniki kwantowej, które doprowadziły do budowy oscylatorów i wzmacniaczy opartych na zasadzie lasera maserowego.

RT

Holografia optyczna

Holografia jest powszechnie znana jako metoda tworzenia obrazu 3D, który można oglądać bez specjalnych okularów i innych urządzeń. Sama holografia została wynaleziona przez węgiersko-brytyjskiego fizyka Dennisa Gabora w 1947 roku. Próbując ulepszyć mikroskop elektronowy, odkrył metodę rejestrowania całej informacji o polu – amplitudy i fazy – a nie tylko zwykłego natężenia. Przełom w technologii nastąpił po wynalezieniu i rozwoju laserów, które odróżniały się od innych źródeł światła swoją spójnością (co oznacza, że długości fal światła laserowego są zgodne w fazie w przestrzeni i czasie). W latach sześćdziesiątych radziecki fizyk Jurij Denisyuk stworzył technikę pojedynczej wiązki, aby uzyskać obraz wysokiej jakości. Metoda ta stała się powszechnie znana jako „holografia Denisyuka”. Rejestrując hologram Denisyuka za pomocą co najmniej trzech laserów, można uzyskać hologramy w pełnym kolorze. Co ciekawe, Denisyuk czerpał inspirację z techniki fotografii kolorowej Lippmanna (fotografii interferencyjnej), która jest techniką wykorzystującą wyłącznie kolor i rejestrującą całe widzialne spektrum kolorów. Rejestrując hologram Denisyuka za pomocą co najmniej trzech laserów, można uzyskać pełnokolorowe hologramy, przedstawiające bardzo realistyczny obraz obiektu.

RT

Programowanie liniowe

Radziecki ekonomista Leonid Kantorowicz jako pierwszy opisał metodę znaną obecnie jako „programowanie liniowe” stosowaną w przemyśle i planowaniu biznesowym, po rozwinięciu tej koncepcji w latach trzydziestych XX wieku. Jak wspomina Kantorowicz, stanął przed ogromnym zadaniem znalezienia optymalnego załadunku do obierarek. Poszukując skutecznego rozwiązania, Kantorowicz brał pod uwagę wiele innych podobnych problemów, takich jak efektywne wykorzystanie gruntów rolnych, które zdawały się pasować do pewnego modelu matematycznego. W 1975 roku naukowiec podzielił się Nagrodą Nobla z holenderskim ekonomistą Tjallingiem C. Koopmansem „za wkład w teorię optymalnej alokacji zasobów”. Od tego czasu wielu naukowców na całym świecie ulepszyło metody programowania liniowego. Jest szeroko stosowany w mikroekonomii i może być stosowany w planowaniu, produkcji i transporcie, aby zminimalizować koszty produkcji i maksymalizować dochody.

RT

Eksploracja kosmosu

Niemal niemożliwe jest wyobrażenie sobie radzieckiego i rosyjskiego programu kosmicznego bez Konstantina Ciołkowskiego, powszechnie uznawanego za „ojca ludzkich lotów kosmicznych”. Oprócz tego, że był genialnym naukowcem, Ciołkowski był także niezwykłym człowiekiem. W wieku 10 lat prawie całkowicie stracił słuch i był zmuszony poświęcić się samokształceniu. Większość pomysłów Ciołkowskiego wyprzedzała jego czas. W 1895 roku przewidział rozwój i zastosowanie sztucznych satelitów. W 1903 roku opublikował równanie matematyczne, obecnie znane jako równanie rakietowe Ciołkowskiego, opisujące podróż rakietą w przestrzeni kosmicznej, z którego nadal korzystają inżynierowie kosmonautyczni. Ciołkowski wyobraził sobie także i wyjaśnił, w jaki sposób przyszłe statki kosmiczne pokonają ziemską grawitację, opisał ich tor lotu i sposób lądowania. Kilkadziesiąt lat później jego teorie stały się rzeczywistością dzięki nowym pokoleniom naukowców i inżynierów.

RT

W latach dwudziestych uczeń Walentin Głuszko napisał kilka listów do Ciołkowskiego, w których szczegółowo opisał swoje marzenia o lotach kosmicznych, które później stały się celem jego życia. Następnie Głuszko zaprojektował silniki rakietowe, które zabrały radzieckich satelitów i kosmonautów w przestrzeń kosmiczną, a także samolot kosmiczny „Buran”.

RT

Siergiej Korolew to także znacząca postać w historii eksploracji kosmosu. Kierował sowieckim programem kosmicznym i pracował przy wystrzeleniu satelity Sputnik 1. Pod okiem Korolewa nadzorowano wiele innych osiągnięć w przestrzeni kosmicznej, w tym przełomowy lot kosmiczny Jurija Gagarina, pierwszy spacer kosmiczny Aleksieja Leonowa, pierwszą kobietę w kosmosie, Walentynę Tereszkową i szereg innych przełomowych misji kosmicznych.

RT

Reakcje jądrowe

Radzieccy i rosyjscy naukowcy zajmujący się atomistyką zawsze byli pionierami w badaniach nad energią jądrową, a Igor Kurczatow jest jednym z najwybitniejszych. Kurczatow pracował nad pokojowym wykorzystaniem energii atomowej, kierując sowieckim projektem broni jądrowej. Jego prace doprowadziły do uruchomienia pierwszej elektrowni jądrowej podłączonej do sieci w mieście Obninsk w 1954 roku pod Moskwą.

RT

Współczesna synteza jądrowa w dużej mierze opiera się na badaniach innego znanego na całym świecie radzieckiego fizyka – Andrieja Sacharowa. Razem z naukowcem, laureatem Nagrody Nobla Igorem Tammem, opracowali koncepcję tokamaka – urządzenia wykorzystującego silne pole magnetyczne do ograniczania plazmy i wytwarzania kontrolowanej energii termojądrowej. Ich badania stanowią dziś podstawę rozwoju reaktorów termojądrowych. Zarówno Kurczatow, jak i Sacharow odegrali kluczową rolę w rozwoju radzieckiej broni nuklearnej. W 1949 roku zespół kierowany przez Kurczatowa przetestował pierwszą radziecką bombę atomową. Sześć lat później w tym samym obszarze przetestowano pierwszą bombę wodorową zaprojektowaną przez Sacharowa i jego zespół.

RT

Denisowianie

Pod koniec XXI wieku rosyjscy archeolodzy dokonali zaskakującego odkrycia: odkryli nowy gatunek archaicznego człowieka. Nazwali go „Denisovan” na cześć jaskini Denisova, w której go znaleziono. Jaskinia znajduje się w górach Ałtaj na Syberii. Prace archeologiczne na tym stanowisku rozpoczęły się w latach 70. XX wieku. W 1990 roku Anatolij Derewianko z Instytutu Archeologii i Etnografii Rosyjskiej Akademii Nauk utworzył na tym terenie specjalny ośrodek badawczy.

RT

W 2008 roku grupa naukowców pod przewodnictwem Michaiła Szunkowa znalazła kość palca młodej kobiety. Kość zawierała dobrze zachowane DNA, które zostało zsekwencjonowane przez zespół szwedzkiego badacza Svante Pääbo w Instytucie Maxa Plancka w Lipsku w Niemczech. Po serii badań w 2010 roku ogłoszono, że materiał genetyczny należy do nieznanego wcześniej hominina. Naukowcy uważają obecnie, że Denisowianie mogli mieszkać w jaskini około 200 tysięcy lat temu. Prace w jaskini Denisova trwają i prawdopodobnie skrywają jeszcze więcej tajemnic historii ludzkości. Anastasia Safronova, redaktorka RT

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz