6 ontdekkingen van Russische wetenschappers die hun tijd ver vooruit waren
Gemengde Berichten / / April 04, 2023
1. zichtcorrectie
In de jaren zeventig hielden wetenschappers uit verschillende landen zich bezig met de kwestie van het gebruik van chirurgie om oogziekten te behandelen en de kromming van het hoornvlies te corrigeren. Een van de eerste met succes toepassen De theorie werd in de praktijk gebracht door de Sovjet-oogarts Svyatoslav Fedorov.
Zijn experimenten begonnen eind jaren vijftig. Toen creëerde Fedorov zijn eigen versie van een kunstlens: eerst testte hij die op konijnen en in 1960 getransplanteerd en mens. Het implantaat hielp een 12-jarig meisje van een aangeboren cataract af. Maar een succesvolle operatie kostte de arts bijna een carrière: de directeur van de afdeling van het Research Institute of Eye Diseases. Helmholtz, waar Fedorov werkte als hoofd van de klinische afdeling, vroeg hem zijn post te verlaten en noemde het experiment onwetenschappelijk. Fedorov vond geen steun van zijn collega's of de wetenschappelijke gemeenschap. En om hem te rehabiliteren geholpen Izvestia-correspondent Anatoly Agranovsky. Nadat hij van deze situatie had vernomen, besloot hij gerechtigheid te zoeken en wendde hij zich tot het ministerie van Volksgezondheid. Als gevolg hiervan werd de arts hersteld. 15 jaar later, in 1975, werd de methode wijdverbreid in de USSR.
Het tweede experiment is een operatie aan het hoornvlies. Fedorov kwam er niet alleen achter hoe hij de kromming kon corrigeren, maar was ook de eerste die details uitwerkte beschreven een methode die verwarming en inkerving met een scalpel omvat: hun aantal, diepte van incisies en andere belangrijke details. De wetenschapper noemde zijn techniek radiale keratotomie: gedurende meer dan 10 jaar, vóór de komst van minder invasieve technieken, gebruikten specialisten in de USSR, de VS en Latijns-Amerika het.
2. Ruimtevluchten
Buiten de aarde vliegen is al lang een fantasie. Jules Verne, Edgar Allan Poe, HG Wells en vele andere schrijvers schreven erover. De theorieën van Konstantin Tsiolkovsky hielpen ze om te zetten van sciencefiction naar realiteit.
Vliegtuigen bestuderen en er kleine modellen van maken begon als kind: op 11-jarige leeftijd werd hij ziek van roodvonk, werd bijna doof en bracht daardoor veel tijd alleen thuis door met zichzelf en zijn ideeën. De ziekte werd ook de reden voor zijn verwijdering van school: als resultaat kreeg Tsiolkovsky onderwijs zelfstandig wetenschappelijke werken lezen over natuurkunde, astronomie, hogere wiskunde en andere disciplines in bibliotheek.
Tsiolkovsky raakte eind 19e eeuw geïnteresseerd in ruimtevluchten. In 1887 schreef hij het verhaal "On the Moon", waarin hij vertelde hoe een persoon die zich plotseling op de satelliet van de aarde bevindt, zich zal voelen, wat hij zal zien en hoe zijn capaciteiten zullen veranderen. Hij schrijft met name over de zwaartekracht, die de aard van menselijke bewegingen beïnvloedt.
Al aan het begin van de 20e eeuw, Tsiolkovsky gemaakt veel werken gewijd aan verkenning van de ruimte, die later hebben bijgedragen aan de ontwikkeling van de wetenschap. Bijvoorbeeld berekeningen van de snelheid die nodig is om de ruimte binnen te gaan, het concept van een vloeibare raketmotor en het model van een meertrapsraket, een "rakettrein". De theorie van Tsiolkovsky ging ervan uit dat het alleen mogelijk was om de atmosfeer van de aarde te overwinnen op een schip, waarvan de blokken geleidelijk zouden scheiden, wat op zijn beurt de snelheid zou verhogen. Tsiolkovsky's dromen om de ruimte in te vliegen werden werkelijkheid na zijn dood. Maar zonder de berekeningen van een autodidactische wetenschapper zou de ontwikkeling van de ruimtevaart waarschijnlijk veel langzamer zijn gegaan.
Lucht- en ruimtevaarttechnologie lijkt tegenwoordig geen sciencefiction meer. Ze worden bestudeerd en ontwikkeld in vele universiteiten en gespecialiseerde organisaties, waaronder wetenschappelijke en educatieve (REC) en onderzoekscentra van wereldklasse (NCMU). Deze zijn geopend dankzij het landelijke project “Wetenschap en universiteiten». In totaal zijn er nu 15 REC's van wereldklasse en 17 NCMU's in Rusland. Ze werken niet allemaal met lucht- en ruimtevaarttechnologieën: er zijn centra die genetica, ecologie, ondergrondgebruik en vele andere gebieden bestuderen die belangrijk zijn voor de toekomst van de mensheid. Ze zijn allemaal gevestigd in toonaangevende wetenschappelijke organisaties en hebben een moderne instrumentatiebasis.
Ook onder het landelijke project "Wetenschap en universiteiten» Competentiecentra van het National Technology Initiative worden opgericht en jeugd laboratoria. Daar krijgen studenten en jonge professionals de kans om in teamverband met moderne instrumenten aan onderzoek te werken en bij te dragen aan de totstandkoming van een wetenschappelijke ontdekking.
Ik wil wetenschapper worden
3. Hart transplantatie
Geschiedenis van transplantatie begonnen in de 16e eeuw: toen transplanteerde de Italiaan Gaspare Tagliacozzi mensen met hun eigen huid voor neusreconstructie. Wetenschappers schakelden in de 19e eeuw over op meer radicale experimenten: toen probeerden ze eierstokken te transplanteren naar een vrouw, nieren en zelfs een tweede kop naar een hond.
Niet alle experimenten zijn succesvol verlopen, maar ze inspireerden de creatieve zoektocht van de jonge Sovjet-bioloog Vladimir Demikhov. Zodra hij de Biologische Faculteit van de Staatsuniversiteit van Moskou binnenkwam, begon hij te zoeken naar manieren om het hart van een levend wezen te vervangen door een ander en het te laten werken als een inboorling. Alle experimenten werden uitgevoerd op honden. En dat waren er veel:
- In 1937 creëerde Demikhov zijn eigen model van een kunstmatig hart en transplanteerde het in een dier. De hond leefde niet lang, slechts twee uur, maar voor het midden van de 20e eeuw was dit resultaat een ongelooflijk succes.
- In 1946 transplanteerde hij een tweede, extra hart in een hond. In hetzelfde jaar verving hij het hart-longcomplex.
- In 1951 transplanteerde hij een donorhart en -longen.
- In 1952 gebruikte hij voor het eerst borstkransslagaderbypasstransplantatie: hij verving het beschadigde vat door een ander, gezond exemplaar. En om het op de aorta aan te sluiten, gebruikte ik plastic canules en tantaalclips.
In totaal voerde Demikhov tijdens zijn praktijk honderden operaties uit met wisselend succes. Sommige honden stierven tijdens de experimenten, anderen leefden enkele uren en weer anderen enkele dagen of weken. Maar er was ook een geval waarin de hond, na experimenten met het hart, zeven hele jaren leefde. Bovendien, wetenschapper naar voren gebracht de veronderstelling dat organen kunnen worden bewaard - om een bank te creëren waaruit ze kunnen worden gehaald voor dringende transplantaties. Het belangrijkste is dat alle succesvolle resultaten en prestaties van Demikhov de mogelijkheid hebben bewezen om dergelijke operaties op mensen uit te voeren - voor het eerst om dit op een mens te herhalen. geprobeerd in 1964, en maakte de ontwikkeling van vitale orgaantransplantatie mogelijk, die mensen vandaag de dag redt.
4. Laser (maser)
De mogelijkheid om een laser te maken aan het begin van de 20e eeuw suggereerde Albert Einstein. In zijn paper "On a Quantum Theory of Radiation" uit 1917 schreef hij dat straling kan worden gestimuleerd en dat daarvoor een elektromagnetische zender nodig zou zijn. Na bijna 40 jaar kon de theorie in de praktijk worden toegepast. En twee keer en op verschillende continenten.
Werk in de USSR aan de creatie van zo'n apparaat betrokken bij natuurkundigen Alexander Prokhorov en Nikolai Basov. In 1952 beschreven ze de werkingsprincipes van een apparaat dat gestimuleerde emissie creëert, en in 1954 gemaakt kwantumgenerator op basis van ammoniak. Maar het was geen laser, maar een maser - een apparaat dat microgolven versterkt met behulp van gestimuleerde emissie (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation).
Direct de laser, dat wil zeggen de lichtversterker (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), voor het eerst gemaakt Theodor Maiman in 1960. Hiervoor verving hij de ammoniak door een robijnrood kristal.
Parallel aan Prokhorov en Basov werd hetzelfde apparaat ontwikkeld door de Amerikaanse natuurkundige Charles Townes. Een jaar eerder, in 1953, liet hij zijn ammoniakmaser zien. Beide werken werden een belangrijk punt in de ontwikkeling van kwantumelektronica: in 1964 ontdekten wetenschappers uit de USSR en de VS verdeeld Nobelprijs voor natuurkunde.
5. Verkenning van Venus
De ruimtewedloop tussen de VS en de USSR leidde tot tal van ontdekkingen. Een daarvan, de studie van het oppervlak van Venus, is de prestatie van Sovjetkosmonauten.
Op de vlucht naar een naburige planeet, wetenschappers gedachte voor een goede reden. Venus staat op veel manieren dicht bij de aarde, van diameter tot dichtheid. Bovendien lijkt het oppervlak op de bodem van de oceanen van de wereld, wat kan wijzen op een vergelijkbare geologische geschiedenis. Het bestuderen van het landschap van Venus zou helpen om meer te weten te komen over hoe het leven op aarde miljarden jaren geleden was.
Om onderzoek te doen, creëerden Sovjetwetenschappers verschillende ruimtevaartuigen. De eerste hiervan, Venera-1, vertrok op 12 februari 1961. Zijn taak was om de situatie te verkennen: hij registreerde en verzond metingen van de intensiteit van kosmische straling, de sterkte van interplanetaire magnetische velden en andere indicatoren.
In 1965 vlogen nog twee schepen, Venera 2 en Venera 3, in dezelfde richting: ze waren zwaarder, verzamelden meer gegevens en de laatste brak zelfs door de atmosfeer van de planeet. De volgende versie van het schip, Venera-4, ging niet alleen door de atmosfeer, maar maakte ook een parachute-afdaling. Ze slaagde er echter niet in de oppervlakte te bereiken.
Een succesvolle landing vond plaats in 1975. Venera-9 en Venera-10 landden niet alleen op Venus, maar maakten ook de eerste foto's van de planeet. In 1982 herhaalden Venera 13 en Venera 14 hun succes door betere en gedetailleerdere beelden te verzenden en grondmonsters te nemen. In de jaren tachtig vlogen nog twee Sovjetvoertuigen naar Venus - Vega-1 en Vega-2. Op dit moment zijn dit de laatste voertuigen die de naburige planeet hebben bezocht.
Het is nu mogelijk om hemellichamen en regelmatigheden in het heelal te bestuderen terwijl je op aarde bent. Allemaal dankzij moderne uiterst nauwkeurige optica. Het actualiseren van de instrumentatiebasis van wetenschappelijke en educatieve organisaties is een van de taken van het nationale project "Wetenschap en universiteiten». In 2022 kunnen dankzij hem meer dan 200 organisaties het verbeteren. In totaal is sinds 2019 meer dan 25 miljard roebel voor deze doeleinden toegewezen: de bijgewerkte apparatuur is al verschenen in 268 universiteiten en onderzoeksinstituten, waaronder het speciale astrofysische observatorium van de Russische Academie van Wetenschappen.
Bovendien, dankzij het nationale project "Wetenschap en Universiteiten", installaties van de klas "megawetenschap” zijn superkrachtige wetenschappelijke complexen. Een netwerk hiervan zal bijdragen aan de uitvinding van de nieuwste technologieën op basis van synchrotron- en neutronenonderzoek.
Kom meer te weten
6. rugzak parachute
Varianten van apparaten waarmee mensen op verschillende tijdstippen in de lucht kunnen zweven bedacht veel uitvinders. De eerste parachutes zagen eruit als grote paraplu's met sterke frames. Ze waren omvangrijk en ongemakkelijk. Een kleine rugzakparachute die wordt aangedreven door een persoon gemaakt Russische theateracteur Gleb Kotelnikov in 1911. Een jaar eerder woonden hij en zijn vrouw het All-Russian Aeronautics Festival bij. Daar zag hij hoe, na de vernieling van het vliegtuig in de lucht, de piloot om het leven kwam. Toen besloot Kotelnikov een apparaat te ontwikkelen dat mensen in dergelijke situaties zou kunnen redden.
Het kostte Kotelnikov slechts 10 maanden om een parachute te maken. Het ontwerp zag eruit als een knapzak met een mechanisme van veren en een ring: het was nodig om aan de ring te trekken, waarna de veren werden geactiveerd en de parachute uit de knapzak "sprong". Al in december 1911 probeerde Kotelnikov een patent te krijgen voor zijn uitvinding - de RK-1-parachute. Maar in Rusland werd hij geweigerd. Hij wanhoopte niet en in 1912 probeerde hij het opnieuw in Frankrijk - daar had hij al geluk.