Российская академия наук отмечает 300-летие. Она была учреждена 8 февраля 1724 года по распоряжению Петра I указом правительствующего Сената. Так эта дата стала Днём российской науки.
Институт истории естествознания и техники имени С. И. Вавилова РАН провёл специальное исследование, приуроченное к юбилею, и назвал 50 наиболее значимых открытий и изобретений, сделанных российскими учёными за минувшие три столетия. Aif.ru отобрал 10 самых важных из них.
Теория о «природе Земли»
Основы отечественных наук о Земле заложил Михаил Ломоносов. В «Слове о рождении металлов от трясения Земли» (1755 год) он впервые показал, что минералы рудных жил группируются в естественные ассоциации. Иначе говоря, если в горной породе обнаружили один минерал, то рядом, скорее всего, окажутся и другие из этой группы. Учёный первым смог объяснить их происхождение.
Также Ломоносов дал первую классификацию тектонических движений, т. е. землетрясений. Он разделил «земные трясения» по скорости и силе:
«…когда дрожит земля частыми и мелкими ударами»;
«…когда, надувшись, встает кверху и обратно перпендикулярным движением опускается»;
«…колебание бывает весьма бедственно, ибо отворенные хляби на зыблющиеся здания и на беднеющих людей зияют и часто пожирают»;
«… когда земля из-под строения якобы похищается, и оные подобно как на воздухе висящие оставляет и, разрушив союз оплотов, опровергает».
В трактате «Первые основания металлургии или рудных дел» Ломоносов изложил идею вечной изменяемости природы и развития Земли и ввёл понятие длительности геологического времени. Он первым в истории науки поставил вопрос о различном возрасте гор на планете.
Причиной землетрясений Ломоносов называл «подземный жар» и отводил глубинным процессам решающую роль в формировании лика Земли. Многие его догадки и гипотезы опередили своё время.
Периодический закон химических элементов
Творчество Дмитрия Менделеева поражает тематическим многообразием. Учёный занимался широким кругом актуальных проблем науки, техники и экономики, но главным его научным достижением является открытие Периодического закона химических элементов. В наиболее полном виде он был сформулирован в начале 1871 года: «Физические и химические свойства элементов, проявляющиеся в свойствах простых и сложных тел, ими образуемых, стоят в периодической зависимости … от их атомного веса».
Существует популярный миф, что таблица химических элементов Менделееву приснилась. Об этом упоминает в мемуарах профессор Иностранцев, якобы слышавший от самого Дмитрия Ивановича, что тот увидел таблицу во сне. Но сам химик впоследствии отрицал это. «Я над ней, может, двадцать пять лет думал, а вы полагаете: сидел, и вдруг пятак за строчку, пятак за строчку, и готово…!» — рассуждал он в интервью газете «Петербургский листок».
Опираясь на открытый им закон, Менделеев предсказал существование и свойства ряда неизвестных тогда химических элементов, а также внёс исправления в принятые атомные веса некоторых известных элементов.
Открытие вирусов
В отличие от бактерий, описанных ещё в 1676 году основателем научной микроскопии голландцем Антони ван Левенгуком, вирусы увидеть непросто. В обычный микроскоп тех времён разглядеть их было нельзя.
Открытие вирусов произошло благодаря табаку и русскому учёному Дмитрию Ивановскому. Его интересовала болезнь, которая поражала листья табака, что резко снижало его урожаи. В 1892 году Ивановский опубликовал статью «О двух болезнях табака», где изложил результаты своих исследований в Крыму.
Полагая, что недуг вызывается бактериями, ботаник хотел осадить эти микробы на специальном фильтре. Но оказалось, что патогены слишком малы — фильтр не был способен их задержать, и экстракт заражённых листьев табака сохранял инфекционные свойства. Учёный предположил, что в нём сохраняются производимые бактериями токсины.
Спустя 6 лет голландец Мартин Бейеринк провёл серию аналогичных экспериментов и придумал название новому инфекционному агенту — «вирус» (от лат. virus — яд). Но приоритет Дмитрия Ивановского в открытии вирусов не оспаривается. Благодаря ему появилась новая область биологии — вирусология.
Открытие условного рефлекса
За этот научный труд наш великий физиолог Иван Павлов получил Нобелевскую премию. Исследования проводились в Императорском институте экспериментальной медицины.
С 1901 года Павлов со своим сотрудником Толочиновым изучал возбуждение слюнных желез. Его интересовало, как слюна выделяется в ответ на самые разные сигналы извне — вид и запах еды, обстановку, в которой подаётся пища (например, звуки). Такое слюноотделение он назвал условным рефлексом.
Павлов подробно изучил механизм этого явления. Согласно его теории, условные рефлексы — проявление высшей нервной деятельности. Их открытие оказало огромное влияние на дальнейшее развитие нейрофизиологии, а также на разработку ряда медицинских практик, в том числе связанных с лечением неврозов и некоторых психических заболеваний.
Учение о биосфере и ноосфере
Академик Владимир Вернадский описал биосферу как оболочку планеты, созданную живым веществом, которому учёный придал космический и геологический смысл. Живые организмы служат преобразователями солнечной энергии (фотосинтез) и энергии химических связей (хемосинтез) в минералы, горные породы и структурные подразделения земной коры.
Собственную энергию живого вещества учёный назвал биогеохимической энергией жизни. Своё открытие он обнародовал в докладе «Начало и вечность жизни» в 1921 году, а через 5 лет вышла книга «Биосфера», в которой Вернадский сформулировал эту теорию и ответил на многие сопутствующие вопросы.
Теория биосферы стала фундаментом наук о Земле. Выйдя на международный уровень, теория Вернадского легла в основу множества программ — таких, например, как «Человек и биосфера» (программа ЮНЕСКО). Знания о биосфере используются для решения экологических проблем.
Низкотемпературная сверхпроводимость и сверхтекучесть жидкого гелия
В 1937 году Пётр Капица открыл, а в 1941 году Лев Ландау теоретически обосновал явление сверхтекучести — исчезновение вязкости жидкого гелия при сверхнизких температурах (вблизи абсолютного нуля). То есть если гелий охладить до так называемой критической температуры (минус 270,98 °С при давлении 0,05 атмосферы), у него полностью пропадает трение.
Сверхтекучесть и особенно сверхпроводимость — «горячие» направления в современной физике. У веществ с такими свойствами обнаружилось множество практических применений. Например, скоростной транспорт на магнитной подушке. Или квантовые компьютеры, над созданием которых сейчас работают во многих странах мира, в том числе в России.
Работы советских учёных в области физики низких температур были отмечены Нобелевскими премиями. Ландау получил её в 1962 году, Капица — в 1978-м.
Атомный проект СССР
Решающую роль в создании ядерного и термоядерного оружия в нашей стране сыграли четверо физиков: Игорь Курчатов, Юлий Харитон, Яков Зельдович и Андрей Сахаров.
Ими было предложено два варианта атомной бомбы. Механизм взрыва заключался в цепной реакции деления активного вещества — плутония-239 или урана-235. В результате научных работ в СССР появились атомная промышленность и первая (плутониевая) атомная бомба, испытанная в 1949 году.
Затем началась работа по созданию термоядерной бомбы. В 1961 году было испытано самое мощное взрывное устройство за всю историю человечества — «Царь-бомба». Советский Союз продемонстрировал свой потенциал в создании ядерного вооружения неограниченной мощности.
Таким образом, военный конфликт с нашей страной стал невозможен. То, что сейчас мы находимся под надёжным ядерным щитом, — заслуга в первую очередь учёных Академии наук.
Расшифровка письменности майя
Цивилизация индейцев майя — одна из древнейших и наиболее развитых цивилизаций Америки. На юго-востоке Мексики, Гондураса и Гватемалы сохранились остатки более 100 городов майя с каменными сооружениями.
До наших дней дошли несколько рукописей и множество надписей на камнях и керамике на языке майя. Характер их письменности вызывал споры среди специалистов. Прорыв в этих исследованиях совершил молодой советский учёный Юрий Кнорозов в начале 1950-х. Он смог расшифровать письменность майя — составил перечень иероглифических знаков, определил их значение, понял смысл словосочетаний, предложений и текстов в целом.
В 1950–1970-х годах Кнорозов дешифровал и перевёл на русский язык четыре сохранившиеся иероглифических кодекса майя. В 1990-е он впервые съездил в Гватемалу и Мексику, где ему вручили высшие награды этих стран.
Открытие берестяных грамот в Новгороде
В 1929 году под руководством археолога Артемия Арциховского началось планомерное изучение Великого Новгорода — одного из старейших городов древней Руси. После войны раскопки приобрели грандиозный размах, в них принимали участие десятки людей. Археологи часто находили обрезки бересты, служившей на Руси материалом для письма.
Впоследствии, с 1950-х годов, открытия берестяных грамот происходили практически каждый сезон. Сейчас их известно уже более 1000 штук. Эти грамоты, как правило, представляли собой краткие бытовые записки, написанные рядовыми, незнатными людьми. Их изучение потребовало комплексного подхода, использования методов сразу нескольких наук.
В результате историки узнали неизвестные аспекты культуры, личных отношений, повседневной жизни, быта жителей Новгорода и других русских городов Северо-Западной и Северо-Восточной Руси. Открытие берестяных грамот имело огромное значение для русского языкознания — оно позволило исследовать ранее недоступный пласт живого, повседневного русского языка XI–XV веков.
Разработка полупроводниковых гетероструктур
Эти структуры являются одним из важнейших достижений в электронике. Они представляют собой конструкции из нескольких слоёв различных полупроводниковых материалов с отличающимися свойствами.
История открытия связана с именем советского физика Жореса Алферова. В 1963 году он получил первый патент в этой области. Эксперименты показали великолепные результаты: гетероструктуры значительно улучшали эффективность работы полупроводниковых устройств.
Открытие сыграло огромную роль в развитии современной электроники, заставило пересмотреть классические подходы к полупроводникам. Гетероструктуры стали использоваться повсеместно — при создании лазеров, светодиодов, мощных высокочастотных транзисторов, средств связи и других устройств.
В 2000 году Алфёров получил Нобелевскую премию по физике.
