Практическая работа
| Естествознание | Гуманитарные науки | Технические науки | |
| Основные достижения 19 века | |||
| Физика | С.М. Соловьёв «История России с древнейших времён». | Жозеф Мари Жаккар, французский изобретатель, в 1804 году придумал способ программирования работы ткацкого станка. Суть изобретения состояла в том, что нитью можно было управлять, используя перфокарты с отверстиями в определенных местах, в которых предполагалось нанести нить на ткань. | |
| В.В. Петров уже в начале века первым в истории мировой науки исследовал электрическую дугу и электрический разряд в разряженном газе и показал возможность их применения на практике для освещения, при плавлении металлов. Таким образом, он положил начало работам над практическим применением электричества в быту и народном хозяйстве. Он является первым в мире электротехником. | |||
| В 1831 году Майкл Фарадей заметил, что если медная проволока движется в магнитном поле, пересекая силовые линии, то в ней возникает электрический ток. Так появилось понятие электромагнитной индукции. Это открытие создало почву для изобретения электродвигателей. | |||
| В.О. Ключевский «Курс истории России» | В 1825 году в Англии Георг Стефенсон простроил первую железную дорогу. Она обеспечивала железнодорожную связь городов Стоктон и Дарлингтон. В 1829 проложили ветку, которая связала Ливерпуль и Манчестер. Если в 1840 году общая протяженность железных дорог составляла 7700 км, то к концу 19-го века это уже было 1 080 000 км. | ||
| Биология | Н.М. Пржевальский экспедиция в центральную Азию | В 1816 году французским доктором Рене Лаэннеком был изобретен первый стетоскоп – медицинский прибор для выслушивания шумов внутренних органов (легких, сердца, бронхов, кишечника). Благодаря ему доктора могут, например, услышать хрипы в легких, диагностировав тем самым ряд опасных болезней. Этот прибор потерпел существенных изменений, однако механизм остался прежним и является важным диагностическим средством и сегодня. | |
| В 1825г. чешский ученый Я. Пуркине открыл ядро в яйцеклетке птиц. В 1831г. английский ботаник Р. Броун впервые описал ядро в клетках растений, а в 1833г. он пришел к выводу, что ядро является обязательной частью растительной клетки. Таким образом, в это время меняется представление о строении клетки: главным в ее организации стали считать не клеточную стенку, а содержимое. | |||
| Многочисленные наблюдения относительно строения клетки, обобщение накопленных данных позволили Т. Шванну в 1839 г. сделать ряд выводов, которые впоследствии назвали клеточной теорией. Ученый показал, что все живые организмы состоят из клеток, что клетки растений и животных принципиально схожи между собой. Клеточная теория включает следующие основные положения: 1) Клетка -- элементарная единица живого, способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению и являющаяся единицей строения, функционирования и развития всех живых организмов. 2) Клетки всех живых организмов сходны по строению, химическому составу и основным проявлениям жизнедеятельности. 3) Размножение клеток происходит путем деления исходной материнской клетки. 4) В многоклеточном организме клетки специализируются по функциям и образуют ткани, из которых построены органы и их системы, связанные между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции. | |||
| В.С. Соловьев «Оправдание добра» | В 1824 году Сэмюелем Брауном был изобретен первый двигатель, который имел внутреннюю систему сгорания. Это важное изобретение дало начало развитию автомобилестроению, кораблестроению и многим другим механизмам, работающих с помощью двигателя. В последствие эволюции это изобретение потерпело множество изменений, но система работы осталась прежней. | ||
| Химия | В 1823 году немецким химиком Иоганном Деберейнером была изобретена первая зажигалка – эффективное средство для получения огня. Теперь огонь можно было зажечь в любых условиях, что сыграло немаловажную роль в жизни людей, в том числе и военных. А в 1827 году изобретателем Джоном Уолкером были изобретены первые спички, основаны на механизме трения. | ||
| Н.Н. Зинин впервые синтезировал анилин, тем самым заложил основы производства синтетических красителей для текстильной промышленности. | |||
| В.Я. Струве остнователь и первый директор Пулковской обсерватории | |||
| Н.А. Бердяев «Философия свободы» | |||
| Основные достижения 20 века | |||
| Физика | Л.С. Выготский достижение в психологии. При обучении необходимо учитывать «зону ближайшего развития» | 1903 год Орвилл и Уилбер Райт – американские инженеры, совершившие первый полет на самолете | |
| Теория относительности Эйнштейна. В 1915 году Эйнштейн ввел понятие относительности и вывел важную формулу, связавшую энергию и массу. Теория относительности объяснила суть гравитации – она возникает вследствие искривления четырехмерного пространства, а не результате взаимодействия тел в пространстве. | |||
| Квантовая теория Планка. Он вывел формулу, определяющую форму спектральной кривой излучения и универсальную постоянную. Открыл мельчайшие частицы – кванты и фотоны, с помощью которых Эйнштейн объяснил природу света. В 20-х годах Квантовая теория переросла в квантовую механику. | |||
| Биология | |||
| Открытие пенициллина. Плесневый гриб Penicillium notatum, попадая к культуре бактерий, вызывает полную их гибель – это было доказано Александром Флеммингом. В 40-х годах был разработана производственная технология пенициллина, который в дальнейшем стал выпускаться в промышленном масштабе. | П.А. Сорокин достижение в социологии. Исследовал социальную структуру общества | 1900 год Дирижабль – Фердинанд фон Цеппелин – немецкий конструктор дирижаблей | |
| Открытие черных дыр. В 1915 году Карлом Шварцшильдом была выдвинута гипотеза о существовании области во времени и пространстве, гравитация которой настолько велика, что ее не могут покинуть даже объекты, движущиеся со скоростью света — черных дыр. Клонирование. В 1996 ученым удалось получить первый клон овцы, названной Долли. Яйцеклетку выпотрошили, вставили в нее ядро взрослой овцы и подсадили в матку. Долли стала первым животным, которому удалось выжить, остальные эмбрионы разных животных погибли. | |||
| Е.В. Тарле исследовал эпоху Наполеона. | 1901 год Безопасная бритва – Кинг Кемл Жиллетт, американский торговец | ||
| Химия | |||
| Открытие инсулина. В 1922 году Фредериком Бантингом был получен гормон поджелудочной железы, и сахарный диабет перестал быть фатальным заболеванием. | А.Е. Пресняков изучал историю политических отношений, общественно мысли | 1906 год Перьевая ручка – Славолюб Пенкала, сербский изобретатель | |
| Изобретение Нейлона. Химик Уоллес Карозерс в 1935 году открыл способ получения этого полимерного материала. Он открыл некоторые его разновидности с высокой вязкостью даже при больших температурах. | |||
| Основные достижения 21 века | |||
| Физика | В 2018 году исследование, проведенное психологом Мелиссой Хант, доказало существование связи между депрессией и низкой самооценкой, с одной стороны, и избыточным пребыванием в социальных сетях, с другой. По мнению психолога, люди, не способные оторваться от социальных сетей, тем самым снижают уровень своего жизненного благополучия. В ходе эксперимента 143 студента университета Пенсильвании были случайным образом разделены на две группы. Одной группе было разрешено пользоваться соцсетями в обычных объемах, другой же было указано ограничить нахождение в каждой социальной сети 10 минутами в день. Эксперимент продолжался три недели. В итоге у участников из второй группы, не злоупотреблявшей социальными сетями, за время эксперимента существенно снизился уровень ощущения одиночества и депрессии. Автор исследования полагает, что одно лишь ограничение использования соцсетей до 30 минут в день способно существенно повысить уровень внутреннего благополучия. "Этот эффект был особенно выражен у тех, кто перед началом эксперимента ощущал особенно высокий уровень депрессии", - утверждает Мелисса Хант. В декабре 2018 года доктор Дейзи Фанкур опубликовала результаты своего исследования, посвященного связи между депрессией и уровнем участия в культурной жизни. В ходе 10-летнего исследования психолог наблюдала за 2000 испытуемыми в возрасте старше 50 лет, отмечая, сколько культурных мероприятий - выставок, спектаклей, концертов, - они посещают в течение месяца. | Сконструированы биопротезы, управляемые силой мысли. Еще недавно утраченные конечности людям заменяли пластиковые муляжи или даже крюки. В последние два десятилетия наука сделала огромный шаг в создании биопротезов, управляемых силой мысли и даже передающих ощущения от искусственных пальцев в мозг. В 2010 г. английская фирма «RSLSteeper» представила биопротез руки, с помощью которого человек способен открывать двери ключом, разбивать яйца на сковородку, снимать деньги в банкомате и даже держать пластиковый стаканчик. Другая компания «Bebionic» в 2016 г. изготовила для инвалида Найджела Экленда бионический протез руки, которым не только можно управлять силой мысли. Вдобавок к этому изделие оснащено датчиками чувствительности, подключенными к нервным окончания культи. Таким образом, достигается обратная связь, чтобы пациент мог чувствовать прикосновения и тепло. Пока биопротезы являются достаточно дорогими, однако благодаря развитию 3D-печати уже в ближайшее время прогнозируется их более широкая доступность. | |
| Обнаружен бозон Хиггса или «частица Бога» В июле 2012 г. произошло открытие, ради которого были потрачены 6 млрд. долларов, вложенные в постройку Большого адронного коллайдера (CERN) близ Женевы. Ученые обнаружили т.н. «частицу Бога», существование которой было предсказано еще в 60-х годах британским физиком Питером Хиггсом. В честь него она и была названа. Благодаря экспериментальному доказательству существования бозона Хиггса фундаментальная физика получила последнее недостающее звено для построения пренормируемой квантовой теории поля. Данная теория является продолжением классической квантовой механики, однако качественно меняет взгляд на картину микромира и Вселенной в целом. Практическое значение открытия бозона Хиггса заключается в том, что ученым открываются перспективы разработки антигравитации и разработки двигателей, которым не требуется энергия для работы. Для этого нужно «всего ничего» - научиться убирать т.н. хиггсовское поле, которое связывает элементарные частицы, не давая им разлетаться. В этом случае масса объекта с нейтрализованным полем будет равна нулю, а значит - он перестанет принимать участие в гравитационном взаимодействии. Разумеется, такие открытия – вопрос весьма отдаленного будущего. | |||
| Проведены успешные опыты по дальней квантовой телепортации Под квантовой телепортацией понимается не перемещение физических объектов, а передача информации о состоянии элементарной частицы или атома. Важнейшим моментом здесь является расстояние – вплоть до начала XXI века подобную связь удавалось обеспечить только на уровне микромира. Прорывным стал 2009 г., когда ученым из Мерилендского университета удалось передать квантовое состояние иона иттербия на 1 метр. Затем инициативу в данном направлении исследований прочно перехватили китайские ученые. Сначала им удалось обеспечить квантовую связь на дистанции 120 км, а в 2017 г. – осуществить первую космическую квантовую телепортацию со спутника «Мо-Цзы» на три наземных лаборатории до которых было 1203 км. Такой научно-технологический скачок позволит уже в ближайшем будущем создавать абсолютно защищенные линии связи, которые даже теоретически не смогут взломать хакеры. В условиях, когда финансовая, деловая и частная жизнь все больше перемещается в Интернет, линии на основе квантовой телепортации обещают стать настоящей панацеей в сфере информационной безопасности. Кроме того, на основе данного способа связи разрабатываются сверхбыстрые компьютеры, которые в перспективе заменят существующие | |||
| Биология | Перейден петафлопсный барьер В 2008 году новый суперкомпьютер в Лос-Аламосе (США) заработал со скоростью более квадриллиона (тысяча триллионов) операций в секунду. Следующий барьер, эксафлопсный (квинтиллион операций в секунду) будет достигнут в ближайшие годы. Системы с такой невероятной скоростью необходимы в первую очередь для высокопроизводительных вычислений — обработки данных научных экспериментов, климатического моделирования, финансовых операций и т. д. | ||
| Создана первая в мире синтетическая бактериальная клетка В 2010 г. группа ученых под руководством Крейга Вентера добилась прорыва в амбициозном проекте по созданию ни много, ни мало – новой жизни. Биологи взяли геном бактерии Mycoplasma genitalium и систематически, один за другим, удаляли из него гены, чтобы определить минимальный набор, необходимый для жизни. Оказалось, что он должен включать 382 гена, составляющих, как бы основу жизни. После этого ученые уже «с нуля» составили искусственный геном, который пересадили в клетку бактерии Mycoplasma capricolum, из которой предварительно были удалены собственные комплексы ДНК. Искусственная клетка, которая даже получила собственное имя – Синтия, оказалась жизнеспособной и начала активно делиться. Данный успех открывает перед биотехнологами широчайшие возможности по созданию гораздо более сложных организмов с заданными параметрами. Уже сейчас конструируются искусственные клетки, которые смогут производить вакцины и даже топливо для автомобилей, а в перспективе биологи надеются создать бактерию, которая бы поглощала углекислый газ. Такой микроорганизм мог бы помочь в ликвидации парникового эффекта на Земле, а также в терраформировании Марса и Венеры. | |||
| Получены стволовые клетки не из эмбрионов, а из зрелых тканей В 2012 г. нобелевская премия по физиологии и медицине была вручена английскому биологу Джону Гердону и его японскому коллеге Сине Яманаке. Они произвели настоящий фурор в среде биотехнологов, создав из обычных клеток – стволовые, т.е. способные составлять любые органы. Для этого ученые ввели в клетки соединительной ткани мыши всего 4 гена и в результате фибропласты превратились в незрелые стволовые клетки, обладающие всеми свойствами эмбриональных. Из подобного материала можно вырастить любой орган – от печени до сердца. Таким образом, исследователи не только теоретически, но и практически доказали обратимость специализации клеток, что невозможно переоценить. До недавних пор считалось, что стволовые клетки можно получить только из эмбрионов или пуповинной крови. Первое – сомнительно с этической точки зрения, а второе – вынуждало людей (в основном богатых) делать банк стволовых клеток сразу после рождения ребенка, чтобы в будущем он мог использовать его для лечения. Открытие физиологов сняло данные ограничения и теперь каждому человеку (как минимум, теоретически) доступно лечение стволовыми клетками и клонирование органов, содержащих «родную» ДНК организма. | |||
| Химия | |||
| 2002. Премию поделили — Джон Фенн и Койчи Танака «За разработку методов индентификации и структурного анализа биологических макромолекул, и, в частности, за разработку методов масс-спектрометрического анализа биологических макромолекул» и Курт Вютрих «За разработку применения ЯМР-спектроскопии для определения трехмерной структуры биологических макромолекул в растворе». Нобелевский комитет отметил работы, позволившие увидеть, как устроены крупные биологические молекулы. На основании работ этой тройки химиков появилась возможность делать трехмерное изображение белковых молекул, а это, в свою очередь, позволило понять, как работает в клетке тот или иной белок. По сути дела, эти ученые дали жизнь новому научному направлению — протеомике (науке исследования белков, их функций, их взаимодействия и роли в поддержании жизни), — которая сегодня быстро приобретает громадное значение и становится даже более важной, чем популярная геномика. | |||
| 2001. Лауреатами стали: Уильям Ноулз, Риоджи Нойори и Барри Шарплесс с формулировкой «За исследования, используемые в фармацевтической промышленности — создание хиральных катализаторов окислительно-восстановительных реакций». Достижения этих трех ученых имеют большое значение, как для фундаментальных исследований, так и для разработки новых лекарств и материалов и используются в промышленном синтезе многих лекарств и других биологически активных веществ. |