Открытия изменившие представления человечества о форме земли. Развитие представлений о форме земли. Северный и Южный полюса не всегда были ледяными
Океаническая вода по большей степени прозрачна. Цвет, который вы видите, зависит от того, в чем она - грязно-коричневый или желтый вдоль береговой линии, где река впадает в море, или серовато-зеленый поодаль, благодаря водорослям и мириадам крошечных организмов.
Тем не менее лучше всего мы знакомы с верхними пределами океана, в которые проникает солнечный свет. Здесь планктон использует свет для фитосинтеза. Одним из побочных продуктов этого процесса в море, как и на суше, является кислород. Этот кислород путешествует через океаническую воду, спускаясь даже в холодную тьму на дне. В холодной воде кислород хорошо растворяется и переносится подводными течениями.
Однако в некоторых местах вроде норвежских фьордов морская вода застаивается. В ней скапливается слишком много потребителей, которые используют весь кислород. Маленькие твари в воде хотят жить, поэтому местная пищевая цепочка сначала переключается на азот, а когда и он заканчивается - на серу. Пищевая цепь на основе серы производит много сероводорода, который крайне вреден для большинства форм морской жизни, но очень любим маленькими зелеными и фиолетовыми едоками серы. Кислород для них смертелен, но в розовой и фиолетовой воде такие бактерии чувствуют себя замечательно, если находят нужные условия для жизни. Сегодня их можно найти в Черном море, в нескольких фьордах и озерах.
Откуда они берутся? Что ж, на самом деле, они - одни из старейших обитателей Земли.
Пигменты маленьких фиолетовых едоков серы были обнаружены в скале возрастом 1,64 миллиарда лет в северной Австралии. Эти бактерии появились после того, как Земля потеряла свои железистые формации (они перестали образовываться в море порядка двух миллиардов лет назад). Геологи долго ломали голову, почему же железистые формации перестали появляться. Две основные теории включали обилие кислорода в океане и варево вонючих сероводородов.
Открытие этих пигментов - плюс для сероводорода. Также это означает, что древний серный океан был полон счастливых маленьких едоков серы, а значит имел прекрасный фиолетовый оттенок.
Но откуда взялась вся вода на древней Земле?
Большая часть земной воды старше Солнечной системы
образовалась из огромного облака межзвездной пыли. Пыль сухая. Но некоторый кислород и водород в облаках смог объединиться в старую добрую воду H2O. Тем не менее из внутренней Солнечной системы ее всю выдуло, когда загорелось Солнце. Единственное место, где можно было найти воду после этого, были края внешней Солнечной системы, где блуждают кометы.
Ученые и поняли, что океаны Земли образовались порядка одного миллиарда лет после того, как сформировалась сама планета. Это могло бы объяснить наличие океанов вулканической дегазацией и падением ледяных комет. Вулканы могли выпустить немного воды, оставшейся внутри Земли во время ее формирования. Остальная часть воды прилетела вместе с бомбардировкой кометами в начале жизни Солнечной системы.
История, конечно, хороша. Но верна лишь отчасти.
Не так давно ученые выяснили, что 30-50 процентов земной воды старше Солнечной системы. Другими словами, межзвездный лед был здесь еще до того, как пылевые облака образовали нашу звездную систему. Ученые использовали метод относительного датирования, чтобы показать, что половина воды и, включая ту, которая в вашем теле, возрастом более 4,6 миллиарда лет. Более точную дату ученые назвать постеснялись, но их выводы говорят о том, что древняя вода может быть такой же древней, как сама Вселенная.
Жизнь на Земле могла прийти с Марса
Иногда метеоры скользят по ночному небу, иногда удивляют нас средь бела дня. Эти маленькие фрагменты астероида или кометы обычно сгорают в атмосфере. Если они падают на Землю, их называют метеоритами.
В 1980-х годах, после миссий «Викингов» на Марс, ученые с удивлением обнаружили, что некоторые земные метеориты на самом деле попали к нам с Красной планеты. Сегодня в NASA уверены, что у них есть по меньшей мере 124 обломка марсианской недвижимости. Марсианские метеориты обладают вулканической природой, а сам Марс известен наличием крупнейших вулканов в Солнечной системе. Тем не менее даже самое крупное извержение горы Олимп не могло забросить камни на Землю.
После долгих лет детективной работы некоторые эксперты пришли к выводу, что извержение выбросило обломки лавы возрастом 4,5 миллиарда лет примерно 15 миллионов лет назад. На Землю они порядка 13 000 лет назад. Некоторые из них содержат косвенные доказательства того, что вулканическая порода имела контакт с водой, в которой, возможно, некогда гнездилась жизнь.
Звучит маловероятно, но жизнь всегда находит выход. Сегодня в Йеллоустоуне крошечные организмы под названием экстремофилы выживают в горячих источниках и камнях. Маленькие живучие супервулканические существа вполне могли пережить суровые условия жизни на Марсе. Они даже могли бы пережить падение на Землю, если бы оказались достаточно глубоко внутри большой каменной плиты. Что касается совсем уж фееричного огненного падения на Землю, ученые доказали, что эндолитам понадобился бы тепловой экран всего в 5 сантиметров толщиной.
Конечно, земной жизни уже порядка четырех миллиардов лет, а эти марсианские туристы прибыли недавно. Но мы нашли не все метеориты. Безусловно, они лежат на Земле, и, вне всяких сомнений, другие метеориты с Марса могли навещать Землю, когда она была совсем молодой. Даже если они не привезли с собой формы жизни, они могли привезти минералы, крайне необходимые для развития юной жизни на Земле.
Геологи называют первые годы Земли гадеем в честь Гадеса, под которым древние греки имели в виду ад. Согласно теории, жар во время образования Земли расплавил большую часть планеты, и понадобилось много времени, чтобы на ней образовалась относительно холодная корка современности. Большинства минералов гадейского периода на Земле уже нет, благодаря выветриванию и тектонике плит. Все, что осталось, это крошечные кристаллы циркона.
Циркон (силикат циркония) - весьма драгоценный материал, но также крайне полезный для ученых по двум причинам. Во-первых, он достаточно прочный, чтобы пережить детский период геологии. Циркон может извергнуться из вулкана, попасть между двух тектонических плит, осесть под километровым слоем осадков и просто пожать плечами, нарастив еще один слой. Потом приходят геологи и читают этот слой как историческую книгу. Во-вторых, циркон содержит крошечную долю урана - недостаточно, чтобы нанести вам вред, но достаточно, чтобы провести точное научное рандеву.
Исследователи протестировали старейший из известных цирконов, который прошел долгий путь из гадейского периода. Оказалось, что минерал кристаллизовался при гораздо более низкой температуре, чем ожидалось. Дальнейший анализ показал, что вода и другие условия, пригодные для жизни, возможно, были уже тогда, когда сформировался кристалл. 4,4 миллиарда лет назад на Земле, возможно, уже были континенты и океаны, наполненные живительной водой, а не смертельной лавой.
Тем не менее, Земля обладает железным ядром. Это означает, что планета должна была быть сущим адом по крайней мере недолгое время после образования.
Золото и платина упали к ядру Земли
Металлы вроде золота и платины редкие на Земле, но распространены на некоторых астероидах. Эти астероиды образовались из того же облака пыли, что и Земля. Почему же вокруг нас не валяются золотые россыпи, почему мы не живем в платиновых хибарах?
В начале гадейского периода (после образования Земли но до образования циркониевых кристаллов, о которых мы говорили) температура была достаточной, чтобы расплавить железо. Железо и его соседи по периодической таблице - тяжелые металлы. Таким образом, расплавленные капли чистого железа, а также золота, платины и так далее начали оседать, понемногу смещаясь к центру планеты.
Затем что-то размером с Марс врезалось в Землю, выбросив в космос материал, который впоследствии стал Луной. Это столкновение привело к массивному плавлению Земли. Много железа и практически все остальные члены этого клуба опустились на самое дно, в ядро планеты, где и пребывают по сей день.
Северный и Южный полюса не всегда были ледяными
Вероятнее всего, столкновение, которое привело к рождению Луны, наклонило ось Земли настолько, что большая часть солнечного света падает на экватор. Тем не менее это не означает, что полюса всегда были ледяными. Всего 34 миллиона лет назад - мгновение по меркам геологов - средняя температура Антарктиды была 14 градусов по Цельсию. Вода в близлежащих морях была 22 градуса - купаться можно.
На протяжении большей части своей истории Земля не могла похвастать большими ледяными шапками. Количество поступающего солнечного света не имеет значение. Значение имеет уровень углекислого газа, а в результате и глобальное потепление.
Ученые толком не знают, почему полюса замерзли именно 20 миллионов лет назад или около того. Некоторые полагают, что это произошло после того, как Индия и Азия столкнулись на тектоническом уровне. В результате этого столкновения выросли Тибет и Гималаи. Поскольку выветривание эффективнее происходит на неровной поверхности, много кусков континентальной породы смыло в океаны, что увеличило накопительный потенциал углерода в морях. Углерод выпал в атмосферу, и парниковый эффект сменился глобальным похолоданием.
Но не все ученые принимают эту идею. Говорят, что недостаточно доказательств.
Земля могла остыть из-за муравьев
Хотя на полюсах не так давно было тепло, все температурные рекорды Земли за последние 200 миллионов лет были установлены еще в эпоху динозавров. Тогда, благодаря парниковому эффекту, тропики запекались при 35 градусах по Цельсию, а на высоких широтах было порядка 20 градусов. Потом, примерно 65 миллионов лет назад, все остыло, не считая нескольких температурных скачков.
Выветривание действительно играет большую роль в глобальном углеродном цикле, поэтому ученые часто обращаются к этому объяснению. В конце 1980-х годов один из таких ученых из Аризонского университета начал долгосрочный эксперимент. Он разбил скальную породу и поместил в разные типы окружающей среды - от голой земли до гнезд муравейников. Каждые пять лет он изучал образцы и сравнивал результаты выветривания с исходными образцами. Спустя двадцать пять лет он с удивлением обнаружил, что муравьи разрушили породу в 175 раз быстрее, чем обычное выветривание.
Обычные муравьи являются одними из самых сильных агентов выветривания минеральных веществ. Возможно, нет ничего случайного в том, что первые муравьи появились порядка 65 миллионов лет назад, как раз тогда, когда Земля начала остывать.
По материалам listverse.com
Цели: 1. повторить и закрепить в памяти учащихся знания о том, как исторически складывались и менялись представления людей о Вселенной;
2. развивать творческие способности, абстрактное мышление, умение быстро анализировать представленную информацию, тренировать память;
3. воспитывать интерес к окружающему миру, любознательность, умение слушать других и грамотно излагать собственные мысли; инициативность, уважение к людям, чувства долга, ответственности, стремление быть достойным гражданином своей Родины.
Оборудование: набор цветных мелков, циферблат часов.
Тип урока: урок-путешествие, исторический экскурс во времени.
Ход урока:
Организационный момент.
Актуализация знаний.
Учитель: Итак, мы изучили с вами одну из интересных тем о том, как менялись представления людей о Вселенной с течением времени. Сегодня я предлагаю вам совершить увлекательное путешествие в прошлое. Мы поплывем по волнам истории и увидим собственными глазами и Древнюю индию и Древнюю Грецию, познакомимся с Аристотелем и Птолемеем, заглянем в средневековую Европу, где поговорим с Николаем Коперником и его последователями, а затем незаметно вернемся в наше время. А поможет нам в этом чудесная машина времени. Но чтобы ее завести и отправиться в путешествие вам необходимо ответить на несколько несложных вопросов:
1. Что такое Вселенная? (Вселенная – это космос, то есть бесконечное пространство, внутри которого расположены различные небесные тела – звезды, планеты, кометы и др.)
2. на чем древние люди основывали свои представления о Вселенной? Соответствовали ли их знания действительности? (Представления древних людей о Вселенной не соответствовали действительности. В основе их знаний лежали различные мифы и легенды. Связано это было с тем, что наука в те времена была еще не развита, а все явления приписывались Божьей воле).
3. Каких древнегреческих ученых, занимавшихся проблемой устройства Вселенной вы знаете? (Пифагор, Аристотель, Аристарх Самосский, Клавдий Птолемей)
4. Что, по мнению большинства древнегреческих ученых, находится в центре Вселенной? (Земля).
5. Кто первым опроверг представления об устройстве Вселенной Клавдия Птолемея? (Николай Коперник)
6. Что, по мнению Николая Коперника, находится в центре Вселенной? (Солнце)
7. Назовите ученых последователей Николая Коперника. (Джордано Бруно, Галилео Галилей)
Исторический экскурс во времени – путешествие.
Учитель: Итак, мы отправляемся назад в прошлое.
Остановка 1 – Древняя Индия.
Учитель: рассказать о представлениях древних индийцев об устройстве Вселенной, сыграв роль жителя Древней Греции. Каждый ответ должен начинаться фразой: «Я утверждаю».
Ученик: Я утверждаю, что Земля плоская. Она лежит на спинах больших слонов, стоящих на панцире черепахи, которую несет на себе огромная змея-небо. Небо является границей земного пространства.
Остановка 2 – Древняя Греция.
(ученики рассказывают от первого лица,и одновременно изображая их убеждения на доске с помощью цветного мелка)
Аристотель: Я утверждаю, что Земля действительно имеет форму шара. Она неподвижна и находится в центре Вселенной. Вокруг Земли вращаются восемь небесных сфер, то есть восемь твердых и прозрачных шаров, на которых крепко и неподвижно закреплены небесные тела: планеты (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн), а также Луна, солнце и звезды. Последней расположена девятая сфера. Она отвечает за движение остальных сфер. Ее я назвал двигателем Вселенной.
Клавдий Птолемей: Я утверждаю, что в центре Вселенной расположена шарообразная неподвижная Земля. Вокруг нее обращаются Луна, Солнце, пять планет (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн) и «сфера неподвижных звезд», которую можно назвать концом Вселенной. Дальше ничего нет.
Остановка 3 – средневековая Европа.
Николай Коперник: Я утверждаю, что центром Вселенной является Солнце, вокруг которого движутся планеты, вращающиеся вокруг своих осей. Звезды составляют сферу, замыкающую пространство Вселенной. Они неподвижны и сильно удалены от Солнца и Земли.
Джордано Бруно: Я утверждаю, что Вселенная бесконечна. Солнце – это звезда. Вокруг всех звезд вращаются планеты, на которых, возможно тоже есть жизнь.
Галилео Галилей: Я утверждаю, что Солнце вращается вокруг своей оси. У Юпитера так же, как и у Земли, есть спутники, которые вращаются вокруг него подобно Луне. Я сконструировал телескоп, с помощью которого смог разглядеть неровности на Луне и темные пятна на Солнце.
Остановка 4 – наши дни.
Учитель: Как вы сейчас представляете Вселенную?
Ученики: Вселенная – это бесконечное число галактик, то есть скоплений звезд, вокруг которых вращаются планеты.
Подведение итогов.
Учитель: Заканчивая наше путешествие в прошлое, давайте сделаем выводы о том, как менялись представления людей о Вселенной с течением времени.
1. Древние люди считали Землю плоской, основывая свои знания на различных мифах.
2. Древние греки утверждали, что Земля имеет форму шара. Она неподвижна и расположена в центре Вселенной.
3. Ученые средневековой Европы доказали, что Вселенная бесконечна и не имеет центра. Солнце является центром Солнечной системы. Вокруг него по определенным орбитам движутся планеты. Солнце и планеты вращаются вокруг своей оси. Луна вращается вокруг Земли.
4. Современные люди представляют Вселенную в виде сверхскоплений галактик, включающих в себя скопления галактик. Галактики образуются из скоплений звезд. Звезды являются центром Солнечной системы, в состав которой входит наша планета Земля.
УРОК
Тема: Кометы, астероиды, метеоры и метеориты.
Предварительная подготовка к уроку: повторить по учебнику материал по теме «Кометы, астероиды, метеоры и метеориты», подготовка докладов.
Цели: 1. повторить и обобщить полученные знания о кометах, астероидах, метеорах и метеоритах;
2. развивать внимательность, способность анализировать и обобщать полученную информацию, задавать вопросы;
3. воспитывать интерес к предмету, ответственность при выполнении задания.
Оборудование: таблица «Движение кометы Галлея в Солнечной системе», снимок «Астероид Церера».
Ход урока:
1. Организационный момент
2. Повторение изученного материала.
Учитель: Сегодня мы посвятим наш урок очень интересной и занимательной теме, содержащей в себе много загадок, которые мы попытаемся разгадать. Нам известно, что вокруг Солнца, обладающего огромной силой тяготения, движутся по круговым орбитам 9 планет с 68 спутниками, мириадами астероидов, метеоритов и комет, а также огромное количество пыли и газа. Иногда в небе мы можем заметить звезду, которая не только движется, но и с каждой ночью становится ярче. И хвост у нее вырастает яркий, длинный, иногда на четверть неба. Потом эта звезда угасает, теряет хвост и через несколько недель исчезает. Древние греки назвали эти хвостатые звезды «кометес» - длинноволосыми. Теперь их называют кометами. О том, из чего состоит комета, нам расскажет один из докладчиков.
Докладчик 1: Из чего состоит комета?
Комета – это небольшое космическое тело, остоящее изо льда, пыли и камней. Она прилетает из глубин космоса. Комета не светится сама, а ярко освещается Солнцем, как планеты и Луна. Комета немного мельче планет, спутников и астероидов. При приближении к Солнцу лед кометы начинает плавиться. Он превращается в воду. Потом вода начинает испаряться. Пар увлекает за собой пылинки. И за кометой вытягивается длинное облако пара и пыли. Оно тоже ярко освещается Солнцем. Вот и образуется необыкновенный огненный хвост.
Обогнув Солнце комета начинает удаляться. Теперь она понемногу остывает. Вода снова превращается в лед. Хвост уменьшается, а потом пропадает вовсе, и комета исчезает. Самая знаменитая комета – комета Галлея – подходит к Солнцу один раз в 76 лет. В это время она пролетает сравнительно недалеко от Земли, и ее можно наблюдать невооруженным глазом. В последний раз люди видели эту комету в 1986 году, она оказалась между Солнцем и Землей, так что наша планета прошла сквозь кометный хвост. Следующее ее появление ожидается в 2062г.
Учитель: Кроме 9 больших планет, вокруг Солнца обращается множество малых планет, или астероидов. Астероид в переводе с греческого означает «звездоподобный». В настоящее время обнаружено более 5 тысяч астероидов. Послушаем доклад об астероидах.
Докладчик 2: Астероиды.
Астероиды – это обломки разрушившейся планеты или, наоборот, не сумевшие образовать планету. Размер большинства астероидов не превышает 1 км в поперечнике. Значительная часть астероидов движется между орбитами Марса и Юпитера, составляя так называемый пояс астероидов, но некоторые подходят к Солнцу ближе Меркурия, а другие удаляются от него дальше Сатурна (например, астероид Хирон) . с открытием большого числа астероидов появилась необходимость дать им всем имена. Так появились Астрея, Геба, Ирис, названных в честь имен римских и греческих богинь. В начале 20 века были открыты астероиды, орбиты которых почти совпадали с орбитой Юпитера, их назвали в честь героев гомеровской «Иллиады»: Ахилл, Одиссей, Диомед, Приам.
Крупнейший астероид, диаметр которого составляет 1000 км – это астероид Цереры, названный в честь богини плодородия, покровительницы Сицилии. Открыл его итальянский астроном Джузеппе Пианцци, обнаружив в 19 веке свтило, перемещавшееся на фоне неподвижных звезд.
Учитель: В межпланетном пространстве движется горомоное количество так называемой космической пыли, это остатки разрушившихся комет. Временами они врываются в атмосферу и вспыхивают светящейся черточкой на высоте 80-100 км над Землей. Эти световые вспышки называют метеорами.
Докладчик 3: Падающие звезды или метеоры.
Падающие звезды – это метеоры, состоящие из металла и твердых пород. Большинство. метеоров очень малы – не больше 30 метров в диаметре. В атмосфере метеор нагревается и сгорает, оставляя за собой яркий светящийся след. Грандиозное зрелище – метеорный дождь или звездный. Метеорный дождь – возникновение на ночном небе множество метеоров, «падающих звезд» это появляется в результате встречи Земли с роем твердых частиц – метеорных тел. Например: метеорный дождь Леониды (ноябрь 1799 г.), Дракониды, который дал около 30 тысяч метеоров в час.
Докладчик 4: Метеориты.
Иногда особо крупные метеоры достигают земной поверхности. Эти более крупные тела называют метеоритами. На месте падения метеорита остается глубокая вмятина, или кратер. Самый знаменитый метеоритный кратер – Аризонский (США), его диаметр – 1300 м., а глубина 183 м. предполагаемый возраст кратера 25 тысяч лет. На протяжении года на Землю падает около 2 тысяч метеоритов. Падение метеорита представляет собой яркие световые и акустические явления, причина которых – взаимодействие летящего с огромной скоростью тела с атмосферой Земли. Трение о воздух разогревает и заставляет светиться тело, то есть возникает очень яркое явление метеора – болиды, которые видны даже днем. По веществу метеориты делят на два основных класса: железные и каменные. Самый крупный целый кусок метеорита нашли в Южной Америке в 1920 г. – это метеорит Гоба. Он весит около 60 т, а его размер 3 метра на 2,5 метров..
Подведение итогов: делаются основные выводы.
1. В состав Солнечной системы входят астероиды и кометы.
2. Ядро кометы состоит из смерзшихся пыли и газа.
3. В межпланетном пространстве движутся частицы космической пыли и более крупные тела – обломки астероидов.
4. Вспышки света, возникающие при сгорании в земной атмосфере частичек космической пыли, называют метеорами, а космические тела, упавшие на Землю – метеоритами.
5. Падающие звезды – это частицы горных пород, отколовшиеся от комет.
Домашнее задание: изобразить в тетради комету, астероид, метеор или метеорит по собственному представлению.
С помощью рентгенографическое исследования сделано великое открытие: подтверждено, что тело мумии принадлежит египетскоймумии 2500-летней давности, известной как «Тахема». Фото: Leon Neal/AFP/Getty Images
Пытливая человеческая мысль прошла нелегкий путь, чтобы предоставить миру великие открытия и изобретения в области химии, физики, физиологии и медицины за последние 100 лет со дня учреждения Нобелевского Фонда.
Это те великие открытия и изобретения, которые в действительности потрясли и изменили мир людей. Все великие открытия и изобретения имеют свою историю. Общечеловеческая история великих изобретений проходит путь от первых примитивных орудий труда до современных компьютеров; от лодок-каноэ до атомных ледоколов; от воздушных шаров до космических ракет и космических станций и так далее.
В начале ноября этого года сотрудники лондонского Музея науки опросили 50 тысяч человек. Участников попросили назвать великие открытия и изобретения современности, которые они считают наиболее выдающимися. 10 тысяч из них указали, что из всех великих открытий и изобретений именно рентген оказал наибольшее влияние на прошлое, настоящее и будущее человечества.
Рентген впервые позволил заглянуть внутрь объектов, не нарушив их структуры, и позволил медикам заглянуть в человеческое тело без проведения операции. Открытие и использование рентгеновского излучения опередило все имеющиеся достижения инженерной мысли.
Изобретатель
Изобретатель рентгена Вильгельм Конрад Рёнтген (Röntgen) (1845-1923), немецкий физик, с 1875 года профессор в Гогенгейме, в 1876 профессор физики в Страсбурге, с 1879 в Гиссене, с 1885 в Вюрцбурге, с 1899 в Мюнхене. Работы физика, главным образом, проводились в области соотношения между световыми и электрическими явлениями. В 1895 году Вильгельм Конрад открыл излучение, названное рентгеновским, исследовал его свойства. Рентге́н сделал некоторые открытия о свойствах кристаллов и магнетизма.
Все великие изобретения и открытия физика детально изложены в созданных учёным трудах. Рентге́н Вильгельм Конрад был первым лауреатом Нобелевской премии по физике, присуждённой ему в 1901 году «В знак признания необычайно важных заслуг перед наукой, выразившихся в открытии замечательных лучей», названных впоследствии в его честь. Это открытие действительно оказалось великим открытием века.
Открытие лучей
Главное открытие в своей жизни - икс-излучение (позже названное рентгеновским), Рентге́н Вильгельм Конрад сделал когда ему было уже 50 лет. Будучи руководителем физического отделения Вюрцбургского университета, он имел обыкновение допоздна засиживаться в лаборатории, когда его ассистенты уходили домой, Рентген продолжал работать.
Как обычно, однажды он включил ток в катодной трубке, плотно закрытой со всех сторон чёрной бумагой. Кристаллы платиноцианистого бария, лежавшие неподалёку, начали светиться зеленоватым светом. Учёный выключил ток - свечение кристаллов прекратилось. При повторной подаче напряжения на катодную трубку, свечение в кристаллах возобновилось.
В результате дальнейших исследований учёный пришёл к выводу, что из трубки исходит неизвестное излучение, названное им впоследствии икс-лучами. В этот момент и явилось миру великое открытие. Эксперименты Рентгена показали, что икс-лучи возникают в месте столкновения катодных лучей с преградой внутри катодной трубки.
Для проведения исследований учёный изобрёл трубку специальной конструкции, в которой антикатод был плоским, что обеспечивало интенсификацию потока икс-лучей. Благодаря этой трубке (она впоследствии будет названа рентгеновской) он изучил и описал основные свойства ранее неизвестного излучения, которое получило название «рентгеновское».
Физические свойства рентгеновских лучей
В результате исследований были сделаны открытия, и зафиксированы свойства рентгеновских лучей: икс-излучение способно проникать сквозь многие непрозрачные материалы, при этом икс-излучение не отражается и не преломляется. Если пропускать разряды электрического тока через достаточно разреженную трубку, то наблюдаются исходящие из трубки особые лучи.
Они, во-первых, вызывают флуоресценцию (свечение) платиново-синеродистого бария, во-вторых, беспрепятственно проходят через картон, бумагу, толстые слои дерева (толщиной 2-3 см) и алюминий (толщиной до 15 мм), в-третьих, лучи задерживаются металлами, костями и т. д. Лучи не обладают способностью отражаться, преломляться, интерферировать, не испытывают дифракции, не подвергаются двойному лучепреломлению и не могут быть поляризованы.
Рентгеном были сделаны первые снимки с помощью рентгеновского излучения. Так же было сделано ещё одно открытие, что рентгеновское излучение ионизирует окружающий воздух и засвечивает фото-пластины.
Использование изобретения во всём мире
Для использования открытых рентгеновских лучей были изобретены различные приборы. Для фотографирования частей человеческого тела при помощи рентгеновских лучей был изобретён рентгеновский аппарат, что нашло применение в хирургии: мягкие ткани тела человека пропускают лучи, а кости, а равно и металлы, кольцо, например, их задерживают. Позже такое фотографирование стало называться рентгеноскопией, что тоже являлось одним из великих изобретений века.
Это великое открытие и изобретения немецкого учёного очень сильно повлияло на развитие науки. Эксперименты и исследования с использованием рентгеновских лучей помогли получить новые сведения о строении вещества, которые вместе с другими открытиями того времени заставили пересмотреть целый ряд положений классической физики. Через короткий промежуток времени рентгеновские трубки нашли применение не только в медицине, но и в различных областях техники.
К Рентгену не раз обращались представители промышленных фирм с предложениями о выгодной покупке прав на использование изобретения. Но Вильгельм отказался запатентовать открытие, так как не считал свои исследования источником дохода.
К 1919 году рентгеновские трубки получили широкое распространение и применялись во многих странах. Благодаря им, появились новые направления науки и техники -рентгенология, рентгенодиагностика, рентгенометрия, рентгеноструктурный анализ и др. Рентген используется во многих сферах науки. С помощью новейших изобретений и аппаратов производятся всё новые и новые открытия в медицине, космосе, археологии и других областях.
Какова предпосылка изобретения рентгеновских лучей?
В настоящее время современная наука делает ряд открытий в области исследований человеческого тела. Всем известно, что в древние времена все великие медики обладали экстрасенсорными способностями. Из исторических записей известно, что в Китае были медики такие, как Сунь Сымяо, Хуа То, Ли Шичжэнь, Бянь Цуэ - все они обладали экстрасенсорными способностями, то есть могли видеть внутренности человека без рентгена и, на основе увиденного, поставить диагноз.
Таким образом, эффект лечения был намного лучше, чем в настоящее время. Чем могли отличаться эти медики древних времён от обычных людей? На основании открытия, сделанного наукой можно сделать заключение, что для просвечивания тела нужен свет. Значит, эти медики обладали такой энергией, которая использовалась ими как рентгеновские лучи для просвечивания тела больного. Откуда же взялась у этих древних медиков такая энергия, подобная электричеству?
Когда в 90-х годах в Китае возрождалась практика цигун, многие мастера цигун были обследованы. Исследования показали, что в их теле существует энергия, которой нет у обычных людей. Откуда же появилась эта энергия у мастеров цигун? Эта энергия появилась в результате занятий цигун, то есть в результате самосовершенствования.
Наука пришла на помощь человеку – великое изобретение человечества рентген, позволяет людям компенсировать утраченную способность проницательного видения вещей. Рентген делает то, что человек имел от природы, но со временем потерял. Чтобы иметь эти способности, человеку необходимо встать на путь совершенствования своей души, возрасти нравственно. Наука может сделать великое открытие, при этом подтвердив то, что человек имел от природы.
Весной 2009 года в итальянском городе Флоренция проходило празднование юбилея одного из величайших открытий мира. 400 лет назад Галилео Галилей изобрел первый в мире телескоп. Это изобретение изменило представление человечества о Вселенной.
Галилей родился 15 февраля 1564 в городе Пиза. Он занимался философией, математикой, физикой, механикой, астрономией, увлекался поэзией. Ученый оказал значительное влияние на науку своего времени, сделал многочисленные научные открытия в этих областях.
Наиболее плодотворный период научной деятельности Галилея был, когда он переехал в город Падуя.
Здесь Галилей очень скоро стал самым знаменитым профессором в городе. Открытия и изобретения Галилея заинтересовывали многих: студенты с интересом приходили на его лекции послушать об идеях профессора, венецианское правительство непрестанно поручало Галилею разработку разного рода технических устройств, с ним активно переписываются молодой Кеплер и другие научные деятели того времени. В эти годы он написал трактат «Механика», который вызвал некоторый интерес и был переиздан во французском переводе. В ранних работах, а также в переписке, в которой Галилей описывал все свои открытия и изобретения, он дал первый набросок новой общей теории падения тел и движения маятника. Галилей является основателем экспериментальной физики.
Великие открытия и изобретение, изменившие мир. Орбитальный телескоп "Хаббл" Фото: NASA/Getty Images
Поводом к новому этапу в научных исследованиях Галилея послужило открытие в 1604 году новой звезды, называемой сейчас сверхновой звездой Кеплера (SN 1604).
Это великое открытие пробудило всеобщий интерес к астрономии, и Галилей выступает с циклом частных лекций. Узнав об изобретении зрительной трубы в Голландии, Галилей в 1609 году конструирует собственноручно первый телескоп и направляет его в небо. Галилей первым использовал телескоп для наблюдения за планетами и другими небесными телами, сделал ряд выдающихся астрономических открытий.
Великие открытия и изобретение, изменившие мир. Орбитальный телескоп "Хаббл" Фото: NASA/Getty Images
Впервые Галилей опробовал свое изобретение во Флоренции.
Оно состояло из куска дерева длиной в один метр и двух кусочков стекла. Позднее ученый усовершенствовал телескоп, увеличение которого стало 30-кратным. Галилей рассмотрел поверхность Луны и сделал открытие, что на Луне имеются кратеры и хребты. С помощью телескопа Галилей открыл спутники Юпитера и Млечный путь. После чего написал книгу "Звездный вестник", которая разошлась тиражом в 550 экземпляров.
В настоящее время астрономы, используя американский орбитальный телескоп «Хаббл» (новейшее изобретение века), сумели открыть галактики, образовавшиеся на крайне раннем этапе развития Вселенной. Британские ученые вели наблюдения за тридцатью пятью чрезвычайно отдаленными галактиками. Это великое открытие в астрономии утверждает, что речь идет о галактиках, сформировавшихся спустя всего 600 млн. лет после Большого взрыва.
Самым последним изобретением в области изобретений астрономических телескопов является космический инфракрасный телескоп. Проект за 735 миллионов долларов будет четвертым и заключительным элементом орбитальных "Великих Обсерваторий НАСА", таких как Космический телескоп «Хаббл», Обсерватория Гамма – лучей «Комптон» и Космическая рентгеновская обсерватория «Чандра».
Надо отметить еще следующее, что на скалах , которые были одеты в галифе, на голове – шляпа. В руках некоторые держали телескоп. Учёные, которые исследуют рисунки на скалах, установили, что этим рисункам 30 с лишним тысяч лет. Такое открытие сделали учёные, занимающиеся исследованием наскальных рисунков. Значит, Галилей не был первым человеком, кто изобрёл телескоп. А, возможно, что эти рисунки сделали люди, жившие до нашей нынешней цивилизации. Но это уже совсем другое открытие.
Учебник для 7 класса
§ 2.1. Как изменялось представление человека о вселенной?
Было время, когда человек считал Землю центром Вселенной (Вселенной называют всё существующее).
Затем ученые открыли, что наша Земля - одна из нескольких планет, движущихся вокруг огромного раскаленного Солнца: его диаметр более чем в 100 раз превышает диаметр Земли.
Какое-то время после этого центром Вселенной считали Солнце, но вскоре выяснилось, что и это не так. Астрономы (так называют ученых, изучающих космические тела - планеты и звезды) установили, что наше Солнце - всего лишь рядовая звезда. Подобных звезд - сотни миллиардов в колоссальной звездной системе, которую назвали Галактикой.
От одного края Галактики до другого свет летит около ста тысяч лет, преодолевая за каждую секунду 300 000 километров.
Но и огромная Галактика, как оказалось, - это далеко не вся Вселенная. С помощью современных телескопов ученые обнаружили во Вселенной миллиарды подобных звездных систем (их называют тоже галактиками, но пишут это слово с. маленькой буквы). На рис. 2.1 вы видите сделанную с помощью телескопа фотографию ближайшей к нам галактики.
Рис. 2.1. Галактика Андромеды. По размерам и строению она сходна с нашей Галактикой. От галактики Андромеды до нас свет идет около двух миллионов лет. (Яркие звезды на фотографии принадлежат нашей Галактике: они гораздо ближе к нам, чем галактика Андромеды)
Создав замечательные приборы, ученые смогли постичь не только чрезвычайно большое, но и чрезвычайно малое: они узнали, как устроены атомы - мельчайшие частицы, из которых состоит вещество. И многие загадки мира звезд (например, почему звезды светят миллиарды лет) удалось разгадать именно при изучении мира атомов.
Все во вселенной состоит из деталей, которые в свою очередь конструируют более значимые, существенные объекты. Но каждая мелочь играет свою незаменимую роль в создании целостности происходящего. Так и в нашей жизни мы, часто не замечая, используем то, что в свое время могло показаться фантастикой, чем-то радикальным и недоступным, теми мелочами, которые делают нашу жизнь удобнее, проще, интереснее.
Если перечислять все открытия, то вряд ли хватит и десятка увесистых томов. Поэтому, по возможности, постараюсь вспомнить самые ключевые на мой взгляд. Те, которые в первую очередь приходят на ум. Те, которые действительно изменили жизнь людей, сделав ее такой, как мы видим сейчас.
- Колесо
Обосновано в первую очередь, хотелось бы упомянуть обычное колесо, может то, что сейчас воспринимается как банальное и само собой разумеющееся. Первыми подобными устройствами стали пользоваться около 8000 лет до н.э. И в результате, оно стало основным из действующих открытий, положивших начало всему технологическому становлению человечества. Возможность осуществления перемещения грузов, строительство с использованием маховых и блочных колесных механизмов, применение зубчатых колес в создании более сложных машин сделало поистине многоцелевым столь простое, но эффективное устройство.
- Паровой двигатель
Круговое движение и колесо, заложили надежный фундамент последующим открытиям, из которых следующим по значимости можно выделить изобретение парового двигателя. Говорят, что ученый Джеймс Уатт, был вдохновлен на идею его создания, глядя на поднимающуюся крышку кипящего чайника. Вот где по-настоящему мелочь изменившая жизнь последующих поколений.
Использовавшиеся первоначально в таких несложных процессах как выкачивание воды из шахт и приведение в действие жерновых мельниц, паровые двигатели быстро раскрыли свой потенциал в глазах изобретателей, что стало результатом появления первого парового корабля.
А в 19 веке, пар «уже вовсю толкал» огромные паровозы по трансконтинентальной железной дороге США. Паровые двигатели стали толчком для развития городов и сложных коммуникаций по всему миру, вместе с открывшейся мобильностью и возможностью преодоления больших расстояний.
- Электричество
Следующим весомым открытием человечества, которое хотелось бы обозначить, является электричество. Оно в свою очередь было не просто удачным решением ежедневных насущных проблем, а стало результатом длительного, целенаправленного изучения его возможного применения. Практически сто процентов задействованных сейчас в быту, производстве, технике, промышленности механизмов или процессов, так или иначе, использует возможности электричества. Вспомни, о его значимости, когда в следующий раз необходимого источника просто не окажется под рукой. Ведь это одно из тех явлений, когда, казалось бы, привычная и неотъемлемая часть нашей жизни, имеет под собой, многовековую историю освоения.
- Батарея
Электричество в свою очередь, повлекло за собой ряд не менее значимых изобретений, которые кажутся такими наивными в наших современных взглядах на жизнь.
Батарея – производная выросших знаний об электричестве. Хотя это изобретение так же нельзя назвать новым. По исследованиям и раскопкам удалось установить, что еще в древнем Багдаде использовались горшки с медью и сталью внутри, которые способны вырабатывать собственный электрический заряд. Но вероятнее такое приспособление могло использоваться в качестве «чуда» так как было найдено в доме человека бывшего фокусником. И скорее всего, вызывало изумленные взгляды и мысли даже у самого владельца.
Создателем первой современной батареи питания называют Александро Вольта. И, несомненно, с изобретением устройства позволяющего сохранять энергию, возможности ее использования приобрели реальный потенциал. Это стало основой для исследования телефонии и телеграфа. Батарея — то, что в дальнейшем будет использовано для работы более сложных устройств, таких как наши мобильные телефоны, ноутбуки, автомобили и т.д.
- Телеграф и телефон
Первым устройством способным передавать «мгновенные» сообщения при помощи электричества стал телеграф. А если конкретно, то все основано на использовании батареи и электромагнетизма.
При помощи электромагнитных импульсов стало возможным передавать точки и тире, закодированные буквы, цифры, составляемые в необходимые сообщения для передачи на любое расстояние.
Сэмюэль Морзе, известный как создатель своей азбуки, впервые передал телеграмму в 1844 году. Как интересный факт, первое его сообщение читалось — «Что сотворил Бог?». Амбициозно, но оно действительно имело на то основание. Хотя личные рассуждения на тему религии можно оставить при себе в данном случае.
Телеграф в свою очередь «проложил дорогу» для появления изобретения названного телефоном. Который, как нам всем известно, способен передавать уже не точки и тире, а голос. Ученый Александр Белл обнаружил, что ток обладает способностью передачи колебаний, точно так же как предаются колебания звуковых волн в воздухе, представляющих звуки определенных частот.
Первое сообщение, отправленное Беллом его помощнику, было: «Иди сюда, ты мне нужен». Его целью было сообщить, что устройство функционирует, так как сам он еще сомневался в этом, но услышанная случайная фраза удивила его самого и помощника участвовавшего в работе над изобретением.
Что может быть удивительным в процессе освоения телефона миром, так это то, что долгое время никто не хотел признавать значимость данного открытия. Хотя сам Белл в этом был убежден, имея на руках устройство способное полностью изменить привычные способы передачи информации изменив при этом весь уклад существующей на тот момент жизни.
- Компьютер
Дойдя до пункта, в котором речь пойдет об изобретении компьютера, неловко упускать такие значимые моменты предшествующие этому, как появление радио и телевидения. Но как было сказано выше, все даже самое интересное с трудом получиться вместить в легко читаемую статью.
Компьютер — это величайшее изобретение, изменившее привычное существование целой планеты. Основано на появлении транзистора и соединившей последовательный их ряд печатной плате. Сложно себе представить, но за каких-то 50 лет, компьютер из агрегата занимающего несколько комнат, превратился в повсеместно используемые устройства. В том числе и мобильные устройства, доступные большей части человечества.
Первая вычислительная машина была изобретена Паскалем еще в 1645 году. Устройство позволяло производить расчет математических формул. Но бухгалтеры, которым данное изобретение должно было помочь в работе, отклонили нововведение из-за боязни остаться без работы. Хотя даже такое обстоятельство только отсрочило введение вычислительной техники в мировую практику использования. Другие ученые, подхватив эту перспективную для изучения эстафету, продолжили свою работу в данном направлении. Ученого Чарльза Бэббиджа называют «отцом компьютера» т.к. именного им изобретенная машина наибольшим образом соответствует привычному для нас компьютеру.
Сегодня люди научились использовать компьютеры во всех основных сферах деятельности. Компьютер стал незаменимым устройством в быту. Разработка искусственного интеллекта должна открыть новую эпоху в развитии человечества. Но если задуматься все берет свое начало и действует на самых простейших процессах в свое время удачно исследованных и нашедших сферу применения.
- Интернет
Рост компьютерных технологий и необходимость взаимосвязи отдельно взятых машин для передачи информации либо совместного использования их вычислительных мощностей, положило начало появлению первых локальных сетей. Которые в свою очередь, увеличивая функциональность своего использования, переросли во всемирно известную паутину называемую интернет.
- Антибиотики и вакцина
Отойдя от части технической, перейдем к медицине и открытиям, позволяющим ежегодно спасать миллионы жизни по всей планете. Кто бы мог подумать, но простое введение инъекции с ослабленными болезнетворными микроорганизмами способно предотвратить весомую долю возникновения смертельно опасных заболеваний.
К важным открытиям в том же направлении стоит отнести и антибиотики. Пенициллин был открыт еще в 1928 году Александром Флемингом, когда в микроскоп он заметил, как плесень способна уничтожать опасные микробы. Но из-за недостатка знаниями и интереса к данному процессу открытие так и было оставлено. Только спустя 10 лет по дневникам Флеминга учеными был реализован весь потенциал данного открытия.
Случайность или нет, но события сложившись должным образом, оказали огромное влияние на понимание медицины такой, какой мы видим ее в настоящие дни.
- Производство удобрений
Еще в начале 20-го века ученые были напуганы столь стремительным ростом населения и возможностью решения вопроса всеобщего продовольственного обеспечения. Немецкий химик Фритц Харбер установил, что аммиак можно получать в ходе химической реакции азота и водорода. Аммиак – основная производная при получении удобрений, которое стало возможным производить в огромных количествах. Говорят, что именно Харбер причастен к возможности увеличения населения планеты примерно на треть и обеспечения его продуктами питания. Это открытие часто считается незаслуженно забытым, но вклад в науку способный прокормить дополнительно около 2 миллионов человек нельзя назвать незначительным.
10. Фабричное фермерство
Фабричное фермерство – технология производства, которую сложно не учитывать, как изменившую образ жизни большинства населения земли от сельского к городскому. Технология, которую ценят, но в тоже время считают одним из страшнейших изобретений разрушающих экологию планеты наравне с применением или испытаниями атомных бомб. Растущее население городов уже не в состоянии прокормить разрозненным фермерским хозяйствам. А поточный выпуск продуктов фабричного производства, сохраняя допустимые качества и себестоимость выпускаемой продукции, позволяет в необходимых пропорциях поддерживать уровень жизни урбанизированного населения стран.
Открытия, представленные выше, заложили новые варианты и пути развития для всего человечества. Где-то они были простыми, где-то результатом кропотливого труда и изучения, но в любом случае стали для нас уже необходимыми и привычными. Но пока жизнь не стоит на месте, существуют те места в которых мы живем, все окружающее будет таить в себе не меньше загадок чем было открыто.
P . S .
11. Ядерный двигатель – устройство открывающее дорогу открытиям вне нашей планеты.
«Жизнь земная» – казалось бы то, что в большей степени должно быть нам понятным и известным, но это не всегда так. Значит открытые просторы галактик, систем, вселенной хранят в миллиарды большее количество тайн и загадок? Но до них еще нужно дотянуться. Придумать, изобрести и воплотить в реальность возможность шагнуть дальше нашего естественного видения.
Людям удалось выйти в открытое космическое пространство, высадиться на спутнике нашей планеты, но покорение космоса еще только начинается. Еще нет средства передвижения, способного преодолеть расстояния вселенной исчисляемые световыми годами. Нога человека еще никогда не ступала на другую планету, даже нашей солнечной системы.
Но над изучением данного направления уже давно работают. Существенный прорыв уже есть все шансы осуществить у России. Основой для межзвездных перелетов должен стать новый ядерный двигатель, сроки окончательной разработки, которого планируется закончить в течение 12-14 лет. Даже сейчас становится понятно, что новая технология поможет сократить время возможного перелета на Марс в два раза. Правда, пока внимание концентрируется только на стоимости реализации разработки, которая составит свыше 500 миллионов евро. Для решения данной проблемы возможен вариант привлечения к сотрудничеству заинтересованных государств. Так сказать решить большую проблему сообща.
Каждый список можно дополнять. У каждого найдется ряд своих неоспоримых аргументов. Любая точка зрения имеет право на существование. И как видно из всего описанного выше, иногда весомые и значимые для человечества открытия срываются у нас под рукой, и могут оказаться не замеченными из-за всевозможных незначительных аспектов. Чаще всего это просто недостаток знаний. Но невозможного ничего нет! Так же как и прогресс не стоит на месте, нам просто стоит развиваться, дополняя и расширяя свои знания и кругозор соответствующими темпами. Впереди неоспоримые перспективы, главное знать точку приложения должных усилий.