Буркин Егор Валентинович о технологиях ХХ века. Часть 2
В ХХ веке было много интересных и полезных изобретений. Ученые постоянно что то изобретали, внедряли в военные отрасли, а многое использовалось для обычного человека. Давайте сегодня рассмотрим ряд изобретений, без которых бы наша сегодняшняя жизнь не была такой, какая она есть.
Самолет
В начале ХХ века обыватель не мог даже представить, как это - летать на самолете. Зато уже к концу столетия это стало нормой для миллионов людей. Мало того, некоторые уже успели побывать в космосе (см. hi-Tech PRO 1-2/2010, с. 172 электронной версии). Первый полет на самолете длился 12 секунд и в нем участвовал пилот весом в 55 кг. Сейчас же на коммерческих рейсах продолжительность полета достигает 15 часов, а количество пассажиров - нескольких сотен.
Сегодня в сферу управления полетами прочно вошли компьютеры. Так называемые беспроводные системы управления пришли на смену громоздким гидравлическим механизмам и приводам на электродвигателях. Компактные и легкие электронные компоненты полностью изменили системы безопасности полетов. Специальные системы предупреждения столкновений на базе бортовых компьютеров, а также допплеровский радиолокатор предупреждают пилотов обо всех изменениях - силе и смене направления ветра, а также оповещают о работе всех важнейших узлов и отсеков в самые ответственные моменты - при взлете и посадке.
Буркин Егор Валентинович: На сегодняшний день тяжело представить жизнь без аэросообщения между странами. Не только пассажирские перелеты, но и перевозка крупногабаритных грузов, особенно через океан. Человечество все время стремиться улучшить качество жизни, ускорить передвижение по планете.
Система водоснабжения
В начале ХХ века в США и других крупных странах вода была одним из самых востребованных товаров. Количество население росло очень быстро, а системы водоснабжения были в ужасном состоянии и представляли прямую угрозу для здоровья граждан.
Сегодня инженеры продолжают решать задачи по более совершенной очистке воды, иногда - с помощью простейших технологий. Подобную изобрел индийский ученый Ашок Гакдил после страшной эпидемии холеры в его родной стране в 1992-1993 годах. Устройство представляет собой небольшую коробочку с ультрафиолетовым светом, подвешенную над тазом с водой. Вода поступает в таз, облучается ультрафиолетовым светом, затем переливается уже очищенной в другую емкость со скоростью приблизительно 15 литров в минуту. Лампа для облучения при этом потребляет не больше обычной лампы накаливания в 40 Вт. Сегодня тысячи таких устройств используются по всему миру в странах, где вода требует усиленной очистки (Мексика, Филиппины, Индия, Южная Африка и многие другие).
Радио и телевидение
Осенью 1899 года на арене спортивных новостей появился революционные способ сообщения результатов различных соревнований. Где-то за гаванью «Большого Яблока» за Кубок Америки яростно боролись два парусника - «Колумбия» нью-йоркского яхт-клуба и «Шемрок» из Ульстера, Ирландия. До этой гонки болельщики не подозревали, что же происходило на воде, и узнавали результат только после окончания. Однако в этот раз они слышали все с помощью «молниеносно переносящегося звукового сигнала», как восторженно назвали спортивные журналисты радио.
Это было начало медиаэры, которая сегодня все продолжает разрастаться. Интернет-телевидение, мобильное телевидение, подкасты, HDTV, а теперь и 3D-телевидение… Что появится в будущем, предсказать все тяжелее, но ясно одно - ХХ век был знаковым для изобретений Маркони-Попова и Нипкова.
Компьютеры
Устройство, гордо красующееся на обложке одного из выпусков журнала «Популярная электроника» за 1975 год, называлось «Первый в мире микрокомпьютер, соперничающий с коммерческими моделями». Компьютер «Альтаир 8800» продавался в сборе за $621, либо в виде набора деталей для сборки за $439. Разработчики предполагали, что продадут только несколько сотен подобных машин энтузиастам, и были удивлены, когда оказалось, что продали за первый месяц несколько тысяч.
Компьютерная отрасль делала эволюционные скачки быстрее, чем любая другая, довольно быстро переходя от интерфейса с командной строкой до графического и от автономных громоздких ПК до ноутбуков и сетей. Сегодняшнее поколение уже вовлечено в так называемую цифровую эру, когда абсолютно все сферы жизни компьютеризируются.
Фактически все предсказанные раньше возможности ПК уже воплощены - распознавание речи, создание реалистичной анимации, общение и связь людей со всех уголков земного шара… Но новые возможности не заставляют себя ждать, и обычный среднестатистический человек вряд ли догадывается, что будет дальше, за горизонтом цифровых технологий.
"На сегодняшний день современного человека не возможно представить без компьютерной техники, она повсюду. Ежедневно она помогает человеку выполнять самые сложные задачи, обрабатывая тысячи запросов в секунду" - прокомментировал исследователь Буркин Егор Валентинович
Телефон
«Телефон, - писал Александр Грэхем Бэлл в сопроводительной записке к своему изобретению, - можно кратко описать как электрическое приспособление для воспроизведения на отдаленные дистанции голоса человека со всеми его интонациями».
Для подключения одного такого устройства к другому он предлагал утопические на тот момент средства: «Можно предположить, что кабели телефонных проводов могут быть проложены под землей или протянуты наверху, объединяя отдельными ветками частные дома, фирмы, магазины, учреждения».
Кстати, основы сотовой телефонной связи были разработаны в Bell Labs еще в 1940 году, но построить ее не получалось, так как нужные интегральные схемы и другие электронные компоненты просто не выпускались. Потому дело затянулось до 1970-х. Многие компании уже тогда видели огромные перспективы для бизнеса в этой отрасти, но государственные органы затормозили этот процесс, долго не выделяя нужные частоты.
Первые сотовые телефоны устанавливались в автомобилях, имели огромные по современным меркам размеры и цены - больше тысячи долларов. Аккумуляторы же работали всего несколько минут. Только в 90-х благодаря микрочипам мобильные начали стремительно уменьшаться в размерах и дешеветь.
Космические аппараты
Это историческое событие было настолько покрыто мраком, что тогда не было сделано ни одного снимка. Но никто из присутствующих, наверное, никогда не забудет этот момент - когда 4 октября 1957 году на равнине Казахстана стартовал «Спутник». Ракета поднялась со взлетного поля и стремительно рванула в небо, оставив после себя только крошечные светящиеся пылинки…
Сегодня космические миссии становятся все дальше и сложнее, и вместо людей на них отправляют специально разработанных и управляемых роботов (см. hi-Tech PRO 1-2/2010, с. 172 электронной версии). Задание-максимум НАСА сегодня - исследование соседних галактик. А еще полвека назад огромным достижением было всего лишь долететь до Луны.
Буркин Егор Валентинович: Покорение космоса - одно из важнейших достижений человечества за все время. Ученые ежедневно получают новые данные, ранее неизвестные землянам.
Интернет
После запуска Советским Союзом искусственного спутника Земли в 1957 году Министерство обороны США посчитало, что на случай войны Америке нужна надежная система передачи информации. Агентство передовых оборонных исследовательских проектов США предложило разработать для этого компьютерную сеть.
Конструирование такой сети была поручена Калифорнийскому университету в Лос-Анджелесе, Стэнфордскому исследовательскому центру, Университету штата Юта и Университету штата Калифорния в Санта-Барбаре. Компьютерная сеть была названа ARPANET (англ. Advanced Research Projects Agency Network), и в 1969 году в рамках проекта сеть объединила четыре указанных научных учреждения. Все работы финансировались Министерством обороны США. Затем сеть ARPANET начала активно расти и развиваться, ее начали использовать ученые из разных областей науки.
Технологии здравоохранения
В 1900 году средняя продолжительность человеческой жизни была 47 лет. В 2000 она составляла 77 лет. Увеличению этой цифры способствовали и уже упомянутые технологии водоочищения. Но, в большей мере это заслуга новых технологий диагностики, фармацевтики, медицинской аппаратуры и усовершенствования способов лечения.
Сегодняшняя медицина и медицина будущего - это по сути био- и генная инженерия, нанотехнологии и облучение. Микроскопы даже уже умеют ставить диагнозы. Исследования происходят на уровне микроорганизмов и фотонных элементов. Робототехника довольно плотно внедряется в медицину, в частности на уровне протезов и имплантатов нового поколения.
Нефть и нефтехимические технологии
Уголь был королем в XIX веке, нефть стала бесспорным императором ХХ-го. Очищенная нефть была в буквальном смысле топливом, которое двигало ХХ век - «кровью» автомобилей, самолетов, сельскохозяйственной техники и промышленного оборудования.
Страны, владеющие значительными запасами нефти, соответственно, имеют сегодня больше шансов стать процветающими. Но и эти запасы, как любые залежи природных ископаемых, исчерпаемы. И потому синтезирование и нефти, и других перспективных источников энергии стало первоочередной задачей ученых этой отрасли.
Ядерные технологии
Перековать мечи на орала - вот как сторонники ядерной технологии уже давно характеризуют усилия по развитию мирного использования энергии атома
Открытия в области биологии
Революция в этой области связана с открытием двойной спирали ДНК. Еще в 1869 ДНК открыл швейцарский биолог Фридрих Мишер. Но тогда он не предполагал, что это носитель генетической информации, который объединяет все живые существа, начиная от человека до земляного червя.
В 20-м веке английский учёный Розалин Франклин, проводя рентгеновский дифракционный анализ молекул ДНК, пришла к выводу, что ДНК имеет форму двойной спирали, которая напоминает винтовую лестницу. Розалин рассказала о результатах своего анализа исследователям Кембриджского Университета Фрэнсису Крику и Джеймсу Уотсону, которые также изучали структуру ДНК. И в 1953 г. они предложили трёхмерную структуру молекулы ДНК, за что и получили Нобелевскую премию. Но, несмотря на это, Розалин и дальше продолжала изучать свойства ДНК, открывая всё новые её качества. Научные работы Розалин впоследствии подтолкнули учёных к разработке новых медицинских препаратов, появлению генной инженерии, клонированию животных, органов человека и даже к попытке клонирования самого человека.
Важную роль в развитии биологии сыграл известный ученый Сидни Бреннер, который сделал открытие в области генетической регуляции развития органов. Он изучал вопрос об ограниченной продолжительности жизни клетки. Впоследствии было высказано предположение о запрограммированной смерти клетки - апоптозе.
Бреннер совместно с Джоном Салстоном занимался расшифровкой генома человека. Выполняя исследовательскую работу на земляном черве - нематоде, Сталстон определил первый ген самоубийства клетки.
Роберт Горвиц в 70-е годы, продолжая работу в этом направлении, открыл два гена клеточного самоубийства. Позднее он открыл ген, который удерживает клетку от самоуничтожения. Он нашел соответствующие гены у других животных и человека. Эти научные открытия позволяют продолжить работы в сфере управления процессами старения организмов и предположить возможность контроля развития многих смертельных заболеваний. В 2002 г. Горвиц и Салстон получили Нобелевскую премию в сфере физиологии и медицины.
