Книга Научные открытия для тех, кто любит краткость - Алла Казанцева
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Левенгук рассматривал в свой микроскоп все, что можно. Он обнаружил, что в водяной капле обитает несметное число живых существ. Они имели вид и палочек, и спиралей, и шариков. Многие из них быстро двигались. Так в 1673 году совершилось одно из великих открытий, положившее начало микробиологии. Левенгук одним из первых стал проводить опыты на себе. Он первым увидел красные кровяные клетки (эритроциты) и сперматозоиды. Даже умирая, Левенгук детально описывал процесс угасания жизни в своем теле. Почти 50 лет он присылал в Лондонское королевское общество письма, в которых рассказывал о своих открытиях. Они навсегда сохранили его имя в летописях науки.
Размеры атомов – десятые доли нанометра, а разрешение современных электронных микроскопов достигает сотых долей нанометра.
Спор Эйнштейна и Бора
В конце октября 1927 года в Брюсселе проходил пятый Сольвеевский конгресс, сыгравший особую роль в формировании квантово-механического мировоззрения.
Начиная с 1911 года и по сей день в Брюсселе регулярно проводятся международные конференции по обсуждению фундаментальных проблем физики и химии, так называемые Сольвеевские конгрессы. На пятом таком форуме «новорожденная» квантовая механика проходила свое «боевое крещение». Главным ее оппонентом выступил Эйнштейн. Защиту возглавлял Бор. Дискуссию открыл Эйнштейн знаменитой фразой: «Я не верю, что Бог играет в кости». Подумав, Бор ответил: «Но, право же, не наша печаль – предписывать господу Богу, как ему следовало бы управлять этим миром!» Как рассказывал Гейзенберг, участник событий и автор знаменитого соотношения неопределенностей, дискуссии начинались уже ранним утром с того, что Эйнштейн за завтраком предлагал очередной мысленный эксперимент, а вечером во время совместного ужина Нильс Бор доказывал, что и этот эксперимент не может поколебать соотношение неопределенностей. И так день за днем…Эренфест сказал тогда Эйнштейну: «Мне стыдно за тебя, Эйнштейн: ты оспариваешь новую квантовую теорию совершенно так же, как это делали с теорией относительности твои враги!» «Матч» завершился победой Бора. Спор же продолжался всю их жизнь.
Из письма Эйнштейна Бору: «Не часто в моей жизни человеческая личность доставляла мне такую радость самим фактом своего существования…» Из письма Бора Эйнштейну: «Встретить Вас и говорить с Вами было одним из сильнейших переживаний в моей жизни…»
Точнее метра
В октябре 1982 года начаты испытания российской навигационной системы ГЛОНАСС.
Раньше свое местоположение на Земле определяли по звездам. Сегодня к вашим услугам спутниковые системы навигации. Практически одновременно в 1970-х годах начали разрабатываться американская система GPS и российская ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система). К 1995 году эти системы были полностью развернуты. 24 специальных спутника держат в поле зрения весь Земной шар. ГЛОНАСС позволяет определять трехмерные координаты земных и околоземных объектов с точностью меньше одного метра! Приемник, положение которого определяется, принимает сигналы точного времени с 4-х или более спутников, движущихся по точно известным круговым орбитам радиусом около 12000 км. Зная расстояния до спутников и время распространения сигналов, приемник вычисляет свои координаты на карте Земли и высоту. Такой навигатор можно использовать для определения положения путешественников, транспорта, потерявшихся домашних животных, угнанных автомобилей. Он способен проложить маршрут по улицам незнакомого города, указать пути объезда заторов, участков ремонта дорог и многое другое.
Применение дециметровых волн требует прямой видимости спутников. В туннелях, на узких улицах, в ущельях и очень густом лесу система ГЛОНАСС может не сработать. Наибольшая точность достигается при одновременной навигации сразу по трем системам: ГЛОНАСС, GPS и европейской Galileo, встроенным в мобильные и спутниковые телефоны и коммуникаторы. Чем больше спутников «видит» приемник, тем надежнее навигация в сложных условиях.
Радиация в медицине
27 октября 1951 года впервые при лечении рака использована радиация.
Применение радиоактивных препаратов в медицине – это настоящая революция. Основной вклад они вносят в борьбу с двумя главными бичами человека – раком и заболеваниями сердечно-сосудистой системы. При лечении раковых заболеваний применяют интенсивное гамма-излучение кобальта-60 («кобальтовую пушку»).
Радиация все шире используется и для диагностики. Вводя в организм так называемые «меченые атомы» (радиоактивные изотопы), можно изучать любую его систему: сердечно-сосудистую и кроветворную, водно-солевого обмена, дыхательную и пищеварительную, костную и лимфатическую, головного и спинного мозга. «Меченые» атомы» способны выявить опухоли и метастазы размером с маковое зернышко – задолго до того, как они становятся заметными на рентгене! С помощью «меченых атомов» было доказано, что за сравнительно небольшое время организм подвергается почти полному обновлению – слагающие его атомы (кроме железа) заменяются новыми. Радиоактивные изотопы применяются и для лечения. Например, йод отлагается в щитовидной железе, особенно при базедовой болезни. Наблюдая с помощью счетчика за отложением радиоактивного йода, можно быстро поставить диагноз. Большие же дозы радиоактивного йода вызывают частичное разрушение аномально развивающихся тканей.
И все же стоит помнить, что радиация – «палка о двух концах». Например, доказано, что частое флюорографическое обследование, особенно в детском и подростковом возрасте, приводит к повышению риска развития рака молочной железы у женщин.
Нам повезло с константами!
В основные физические законы входят фундаментальные константы, такие как гравитационная постоянная, скорость света, элементарный заряд и другие. А почему все эти величины именно таковы, как они есть, – может, это простая случайность? И что было бы, будь их значения иными? Сравнительно недавно астрофизики и специалисты в области космологии осознали, что именно существующие значения основных констант необходимы, чтобы Вселенная была такой, какая она есть. Будь они хоть чуточку иными, и нас бы в мире не было. Например, время жизни звезд могло быть слишком мало для возникновения и развития жизни на планетах. Или, скажем, невозможен был бы синтез тяжелых элементов, Вселенная состояла бы только из водорода и гелия – это тоже сделало бы ее совершенно безжизненной. Варианты Вселенной с иными массами элементарных частиц никак не подходят для жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Расчеты убеждают: все физические константы нам нужны именно такие, какие они есть! Получается, что во Вселенной все точно «подогнано» так, чтобы жизнь в ней могла появиться и развиваться! Эту удивительную «подгонку» фундаментальных свойств нашего мира можно рассматривать как свидетельство уникальности нашей Вселенной. А отсюда, похоже, один шаг до гипотезы о существовании совершенно других миров, абсолютно не похожих на наш. И их число в принципе может быть неограниченно огромным.
