История знает немало случайных открытий в химии. Но, как говорил великий Луи Пастер: «Случайные открытия делают только подготовленные умы». Так и здесь, случайные открытия были вовсе не случайными, а наградой за долгую и планомерную работу!
Небьющееся стекло
Небьющееся стекло случайно изобрел французский химик Эдуард Бенедиктус . Однажды он проводил серию опытов с нитроцеллюлозой. Одна из колб с этим веществом случайно выскользнула из рук Бенедиктуса и упала на пол, но не разбилась! Любопытный химик стал разбираться в чем же дело и оказалось, что в этой колбе некоторое время назад находился раствор коллодия. Тонкий слой этого вещества покрыл стенки колбы прочной пленкой. Так в 1903 году было случайно открыто небьющееся стекло.
Светящийся монах
Известный советский химик Семён Исаакович Вольфкович в 30-е годы XX в. разрабатывал новые процессы получения фосфорных удобрений. В то время, свойства фосфора были изучены еще достаточно слабо и академик не принимал достаточных мер предосторожности при работе. Постепенно его одежда так сильно пропиталась газообразным фосфором, что когда Вольфкович возвращался вечером домой его одежда испускала голубоватый свет, внушая потусторонний ужас обывателям. Эта история вошла в московские летописи, как легенда о «светящемся монахе».
Вулканизированная резина
Натуральный каучук , несмотря на все свои потенциальные достоинства, никак не мог найти широкого практического применения. При низких температурах он становился слишком твердым и легко трескался, а на жаре становился липким и вонючим. Многие химики пытались улучшить свойства каучука, но удалось это лишь Чарлзу Гудьиру. Он добавлял в каучук все, что было под рукой. И вот однажды, в 1839 г., совершенно случайно каучук и сера упали на горячую печь, а в результате получилось вещество, которое мы знаем под названием резина. Она была лишена недостатков каучука и обладала новыми полезными свойствами. А имя изобретателя было увековечено в названии Компании, производящей и по сей день автомобильный шины, — Goodyear Tire & Rubber.
Открытие хлора
Интересно, что хлор открыл человек, который в тот момент был всего лишь аптекарем. Этого человека звали Карл Вильгельм Шееле. Он обладал поразительной интуицией. Известный французский химик-органик говорил, что Шееле совершает открытие каждый раз, когда прикасается к чему-то. Опыт Шееле был очень прост. Он смешал в специальном аппарате реторте чёрную магнезию и раствор муриевой кислоты. К горлышку реторты присоединил пузырь без воздуха и подогрел. Вскоре в пузыре появился газ жёлто-зеленого цвета с резким запахом. Так был открыт хлор.
MnO2 + 4HCl = Cl2 + MnCl2 + 2H2O
За открытие хлора Шееле присвоили звание члена Стокгольмской академии наук, хотя до этого он не был учёным. Было Шееле тогда всего 32 года. Но свое название хлор получил только в 1812 г. Автором этого названия был французский химик Гей-Люссак.
Открытие брома
Французский химик Антуан Жером Балар совершил открытие брома, будучи лаборантом. Рассол соляного болота содержал бромид натрия. Во время опыта Балар подействовал на рассол хлором. В результате реакции взаимодействия раствор окрасился в желтый цвет. Балар выделил через некоторое время темно-бурую жидкость и назвал ее муридом. Позже Гей-Люссак назвал новое вещество бромом. А Балар в 1844 г.стал членом Парижской Академии Наук. До открытия брома Балар был почти не известен в научных кругах. После открытия брома Балар стал заведовать кафедрой химии во Французском колледже. Как сказал французский химик Шарль Жерар: «Это не Балар открыт бром, а бром открыл Балара!»
Открытие йода
Йод был открыт французским химиком и фармацевтом Бернаром Куртуа. Причем соавтором этого открытия Куртуа можно считать его любимого кота. Однажды Бернар Куртуа обедал в лаборатории. На его плече сидел кот. Перед этим Куртуа приготовил для будущего опыта бутылки с химическими растворами. В одной бутылке находился иодид натрия. В другой была концентрированная серная кислота. Неожиданно кот прыгнул на пол. Бутылки разбились. Их содержимое смешалось. Образовался сине-фиолетовый пар, который затем осел в виде кристаллов. Так был получен химический элемент йод.
История показывает, что некоторые научные открытия, в том числе те, которые перевернули мир, были сделаны совершенно случайно. Достаточно вспомнить Архимеда, который, опустившись в ванну, открыл закон, впоследствии названный его именем о погруженных в воду телах и выталкивающей их силе, или Ньютона, на которого упало знаменитое яблоко. И, наконец, Менделеева, увидевшего свою таблицу элементов во сне. Быть может, кое-что здесь является преувеличением, однако есть вполне конкретные примеры, показывающие, что и в науке многое зависит от случая. Журнал Wired собрал некоторые из них.
1. Виагра .
Как известно, виагра изначально разрабатывалась как средство от ангины. Мужчины всего мира должны быть благодарны жителям уэльского города Мертир Тайдфил. Именно здесь в 1992 году в ходе испытаний обнаружился замечательный побочный эффект препарата.
Швейцарский ученый Альберт Хофманн в 1943 году стал первым человеком, попробовавшим "кислоту". Он заметил на себе эффект диэтиламида лизергиновой кислоты, когда проводил медицинские исследования данного вещества и его влияния на процесс родов.
3. Рентген .
В XIX веке многих ученых интересовали лучи, появляющиеся в результате ударов электронов по металлической мишени. Однако открыл рентгеновское излучение германский ученый Вильгельм Рентген в 1895 году. Он подвергал различные объекты воздействию данного излучения и, меняя их, случайно увидел, как на стене появилась проекция костей его собственной руки.
4. Пенициллин.
Шотландский ученый Александр Флеминг в 1928 году занимался исследованием гриппа. Однажды он заметил, как сине-зеленая плесень (природный пенициллин выделяют плесневые грибы), размножавшаяся в одной из чашек Петри, убила всех находящихся там стафилококков.
5. Искусственные подсластители.
Три самых распространенных заменителя сахара были открыты лишь благодаря тому, что ученые забыли помыть руки. Цикламат (1937) и аспартам (1965) явились побочным продуктом медицинских исследований, а сахарин (1879) был случайно обнаружен при исследованиях дериватов каменноугольного дегтя.
6. Микроволновые печи.
Микроволновые излучатели (магнетроны) работали на радарах союзников во время Второй мировой войны. Новые возможности применения обнаружились в 1946 году, когда магнетрон расплавил шоколадку в кармане Перси Спенсера, одного из инженеров американской компании Raytheon.
7. Бренди.
В средние века торговцы вином часто выпаривали воду из перевозимого напитка, чтобы оно не портилось и занимало меньше места. Вскоре кое-кто находчивый решил обойтись без фазы восстановления. Так родился бренди.
8. Вулканизированная резина.
Невулканизированная резина очень неустойчива к внешним воздействиям и плохо пахнет. Чарлз Гудйер, в честь которого была названа компания Goodyear, открыл процесс вулканизации, когда случайно поставил смесь каучука и серы на горячую плиту.
9. Картофельные чипсы.
Повар Джордж Крам изобрел популярную закуску в 1853 году. Когда один из его клиентов пожаловался, что его картошка нарезана слишком толстыми ломтикам, он взял картошку, порезал ее кусочками толщиной почти с лист бумаги и поджарил. Таким образом появились чипсы.
10. Булочки с изюмом.
Здесь же стоит упомянуть и о легенде, описанной знатоком Москвы журналистом и писателем Владимиром Гиляровским, о том, что булочку с изюмом изобрел знаменитый булочник Иван Филиппов. Генерал-губернатор Арсений Закревский, купивший как-то свежую сайку, вдруг обнаружил в ней таракана. Вызванный на ковер Филиппов, схватил насекомое и съел, заявив, что генерал ошибся - это была изюминка. Вернувшись в пекарню, Филиппов распорядился срочно начать печь булочки с изюмом, чтобы оправдаться перед губернатором.
Ребята, мы вкладываем душу в сайт. Cпасибо за то,
что открываете эту
красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки.
Присоединяйтесь к нам в Facebook
и ВКонтакте
Есть легенда, что периодическая система элементов явилась Менделееву во сне. Но сам великий ученый никогда не рассказывал о том, что мысль об упорядочении элементов пришла ему посреди ночи, более того, он говорил, что работал над таблицей долгие годы. Однако некоторые крупные открытия, благодаря которым мир изменился навсегда, произошли по воле его величества случая.
сайт собрал для вас список «случайных» изобретений, без которых наша реальность была бы совсем другой.
1. Железобетон
На Всемирной Парижской выставке 1867 года французский садовник Жозеф Монье представил свою разработку - бетонную кадку для растений, укрепленную железными прутьями. Монье работал в оранжерее дворца Тюильри, где ухаживал за апельсиновыми деревьями: летом растения, стоявшие в цементных кадках, выносили на улицу, а зимой убирали в теплицу, и из-за перепада температур горшки трескались и ломались.
Чтобы укрепить их, Монье стал проводить эксперименты с железными прутьями, которые он устанавливал в форму для отливки горшков. Возможно, садовник слышал о подобных опытах с железом и цементом, однако именно он догадался укреплять изделия не просто прутьями, а сеткой из них.
Во время своих изысканий Монье заметил, что самыми прочными получаются кадки, где прутья установлены и по горизонтали, и по вертикали . Кстати, честь изобретения железобетонных шпал тоже принадлежит Жозефу Монье.
2. Нобелевская премия
В 1888 году в одной из французских газет появился некролог под названием «Торговец смертью мертв», в котором говорилось о смерти Альфреда Нобеля . Однако печальное известие было опубликовано по ошибке, потому что в одной из больниц Канн умер не сам Альфред, а его родной брат Людвиг.
Прочтя некролог, изобретатель динамита задумался о том, каким он останется в памяти потомков, и, не желая навсегда запомниться исключительно как «торговец смертью» , он изменил свою последнюю волю, завещав все свое имущество специальному фонду, который будет поощрять науку во всем мире.
3. Небьющееся стекло
В 1903 году французский художник, писатель, композитор и ученый Эдуард Бенедиктус во время проведения химического опыта случайно уронил на пол колбу. К удивлению Бенедиктуса, тонкое стекло треснуло, но не разбилось: как оказалось, в колбе содержались остатки раствора нитроцеллюлозы, которые, высохнув, «обволокли» сосуд.
В те годы в автомобилях стояли обычные стекла, чьи осколки серьезно ранили водителей и пассажиров при авариях. Прочитав в газете о еще одном автопроисшествии, Бенедиктус стал проводить эксперименты и в итоге придумал стекло, состоящее из двух листов, между которыми был проложен слой целлюлозы . При нагревании целлюлоза плавилась и намертво скрепляла стеклянные листы.
Получившийся «сэндвич» ученый запатентовал под названием «триплекс», а в 1919 году Генри Форд первым начал устанавливать его на свои автомобили.
4. Радиоактивность
В 1896 году французский ученый Антуан Беккерель проводил опыты с недавно открытыми (тоже, в общем-то, по случайности) , пытаясь понять, есть ли связь между ними и свечением солей урана.
Для опыта Беккерель использовал минерал с солями урана: какое-то время держал его под солнечными лучами, затем клал вместе с металлическим предметом поверх фотопластины, на которой через некоторое время появлялось «фотографическое» изображение. Правда, его четкость была хуже, чем у рентгеновских снимков, поэтому ученый решил, что дело в недостатке солнца, и решил дождаться более солнечного дня.
Но природа не благоволила Беккерелю, и тогда он решил убрать на время минерал и фотопластины, завернув их вместе с мальтийским крестом в темный непрозрачный материал. Через несколько дней ученый зачем-то проявил фотопластину и увидел на ней изображение креста, после чего предположил, что свечение никак не связано с солнечными лучами.
Дальнейшее изучение таинственных «лучей» дало миру такое понятие, как радиоактивность, за открытие которой Беккерель в 1903 году совместно с Пьером и Марией Кюри получил Нобелевскую премию.
5. Наркоз
В 1844 году стоматолог Хорас Уэллс во время лекции химика Колтона, демонстрирующего действие оксида азота, заметил, что один из студентов, находившийся под действием веселящего газа, разбил ногу и не заметил боли. Уэллс провел эксперимент на себе и, вдохнув закись азота, попросил коллегу вырвать ему зуб. Операция прошла безболезненно, и врач стал давать своим пациентам дозу веселящего газа. Джин Каррутерс , работавшая офтальмологом в частной клинике в Ванкувере, сделала одной из пациенток инъекцию раствора, в котором, помимо прочего, содержался ботулотоксин. Препарат был введен, чтобы помочь женщине справиться с блефароспазмом - симптомом, при котором непроизвольно смыкаются веки.
Через некоторое время пациентка вернулась к доктору Каррутерс и попросила сделать ей еще одну инъекцию. Когда доктор сказала, что в этом нет необходимости, поскольку блефароспазм исчез, женщина призналась, что после укола ее взгляд стал более открытым и молодым.
Доктор Каррутерс предложила своем мужу, Алистеру Каррутерсу, который работал дерматологом в той же клинике, попробовать ботулотоксин в качестве «лекарства» от морщин. Сама Джин вместе с администратором больницы Кейти Суонн стала первой пациенткой, получившей инъекцию ботокса не в медицинских целях, а чтобы разгладить морщины.
А были ли в вашей жизни случайности, благодаря которым произошли перемены к лучшему?
Ладченко Наталья 10 класс МАОУ СОШ №11 г Калининграда 2013г
Реферат по физике
Скачать:
Предварительный просмотр:
Аннотация.
Реферат «Случайное открытие».
Номинация «Удивительное рядом».
10 «А» класс МАОУ СОШ №11
В данном реферате мы широко раскрыли тему, затрагивающую законы и открытия, в частности случайные открытия в физике, их связь с будущим человека. Данная тема показалась нам очень интересной, потому что случайности, которые привели к великим открытиям ученых, происходят и с нами каждый день.
Мы показали, что законы, в том числе законы физики играют крайне важную роль в природе. И выделили важным то, что законы природы делают нашу Вселенную познаваемой, подвластной силе человеческого разума.
Также рассказали о том, что такое открытие и постарались более конкретно расписать классификацию открытий физики.
Затем, расписали все открытия с указанием примеров.
Остановясь на случайных открытиях, мы более конкретно рассказали о значении их в жизни человечества, об их истории и авторах.
Чтобы вы получили более полную картину того, как случались непредугаданные открытия и что они значат сейчас, мы обратились к легендам, опровержениям открытий, к поэзии и биографии авторов.
На сегодняшний день, при изучении физики эта тема является актуальной и любопытной для исследования. В ходе исследования случайностей открытий, стало ясно, что иногда прорывом в науке мы обязаны ошибке, вкравшейся в расчеты и научные эксперименты, или не самым приятным чертам характера ученых, например, небрежности и неаккуратности. Так или нет, судить вам после прочтения работы.
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение города Калининграда средняя общеобразовательная школа №11.
Реферат по физике:
«Случайные открытия в физике»
В номинации «Удивительное рядом»
Ученицы 10 «А» класса.
Руководитель: Бибикова И.Н.
2012 год
Введение………………………………………………………....3 стр.
Классификация открытий………………………………….....3 стр.
Случайные открытия………………………………………..... 5 стр.
Закон всемирного тяготения………………………………… 5 стр.
Закон плавучести тел…………………………………………..11 стр.
Животное электричество……………………………………...15 стр.
Броуновское движение…………………………………………17 стр.
Радиоактивность……………………………………………….18 стр.
Непредугаданные открытия в повседневной жизни………20 стр.
Микроволновая печь……………………………………………22 стр.
Приложение………………………………………………………24 стр.
Список используемой литературы……………………………25 стр.
Законы природы
- скелет вселенной. Они служат ей опорой, придают форму, связывают воедино. Все вместе они воплощают в себе умопомрачительную и величественную картину нашего мира. Однако важнее всего, наверное, то, что законы природы делают нашу Вселенную познаваемой, подвластной силе человеческого разума. В эпоху, когда мы перестаем верить в свою способность управлять окружающими нас вещами, они напоминают, что даже самые сложные системы повинуются простым законам, понятным обычному человеку.
Круг объектов во вселенной невероятно широк – от звезд, в тридцать раз превосходящих массой солнце, до микроорганизмов, которые нельзя рассмотреть невооруженным глазом. Эти объекты и их взаимодействия составляют то, что мы называем материальным миром. В принципе, каждый объект мог бы существовать по своему собственному набору законов, но такая Вселенная была бы хаотичной и трудной для понимания, хотя с точки зрения логики это возможно. А то, что мы живем не в такой хаотичной вселенной, стало в большей степени следствием существования законов природы.
Но как появляются законы? Что приводит человека к осознанию новой закономерности, к созданию нового изобретения, к обнаружению чего-то абсолютно до этого незнакомого, и т.д.? Определенно, это открытие. Открытие может совершиться в процессе наблюдения природы - первого шага к науке, в ходе эксперимента, опыта, расчетов, или даже…случайно! Мы начнем с того, что такое открытие.
Открытие-установление неизвестных ранее объективно существующих закономерностей, свойств и явлений материального мира, вносящих коренные изменения в уровень познания. Открытием признается научное положение, представляющее собой решение познавательной задачи и обладающее новизной в мировом масштабе. От открытия следует отличать научные догадки и гипотезы. Открытием не признается установление единичного факта (тоже иногда именуемого открытием), в том числе географического, археологического, палеонтологического, месторождения полезных ископаемых, а также положения в области общественных наук.
Классификация научных открытий
.
Открытия бывают:
Повторные (в т.ч. одновременные).
Предугаданные.
Непредугаданные (случайные).
Преждевременные.
Запаздывающие.
К сожалению, данная классификация не включает один очень важный раздел – ошибки, ставшие открытиями.
Есть определенная категория
предугаданных
открытий. Их появление связано с высокой прогностической силы новой парадигмы, которую использовали для своих прогнозов те, кто их делал. К предугаданным открытиям относятся открытие спутников Урана, открытие инертных газов, исходя из предсказаний периодической таблицы элементов, разработанной Менделеевым, он их предсказал исходя из периодического закона. К этой же категории относится открытие Плутона, открытие радиоволн на основе предсказания Максвелла о существовании другой волны.
С другой стороны существуют очень интересные непредугаданные , или как их еще называют случайные открытия. Их описание стало полной неожиданностью для научного сообщества. Это открытие рентгеновских лучей, электрического тока, электрона... Открытие А. Беккерелем в 1896 году радиоактивности не могло быть предвидено, т.к. доминировала непреложная истина о неделимости атома.
Наконец, выделяют так называемые
запаздывающие
открытия, они не были реализованы по случайной причине, хотя научное сообщество было готово это сделать. Причиной может быть запаздывание теоретического обоснования. Подзорные трубы употреблялись уже в 13 веке, но потребовалось 4 столетия, чтобы вместо одной пары стекол использовать сразу 4 пары и таким образом создать телескоп.
Запаздывание связано с характерами технического свойства. Так, первый лазер заработал только в 1960 году, хотя теоретически лазеры могли быть созданы непосредственно после появления работы Эйнштейна о квантовой теории индуцированного излучения.
Броуновское движение очень запоздалое открытие. Оно было сделано с помошью лупы, хотя прошло уже 200 лет как был изобретен микроскоп 1608 год.
Кроме вышеперечисленных открытий существуют открытия
повторные.
В истории науки большинство фундаментальных открытий, связанных с решением фундаментальных проблем делалось несколькими учеными, которые работая в разных странах, приходили к одинаковым результатам. В науковедении повторные открытия изучаются. Р. Мертоном и Е. Барбером. Они проанализировали 264 исторически зафиксированных случаев повторных открытий. Большая часть 179 составляет двоичные, 51 троичные, 17 четверичные, 6 пятеричные, 8 шестеричные.
Особенный интерес представляют случаи одновременных открытий, т.е тех случаев, когда первооткрывателей разделяли буквально часы. К ним можно отнести Теорию естественного отбора Чарльза Дарвина и Уоллеса.
Преждевременные открытия. Такие открытия происходят, когда научное сообщество оказывается неподготовлено к принятию данного открытия и отрицает его или не замечает. Без понимания открытия научным сообществом оно не может быть использовано в прикладных исследованиях, а потом в технологии. К ним относятся кислород, теория Менделя.
Случайные открытия.
Из исторических данных становится понятно: одни открытия и изобретения являются результатом кропотливого труда, причем сразу нескольких ученных, другие научные открытия были сделаны совершенно случайно, или наоборот гипотезы открытий хранились многие годы.
Если говорить о случайных открытиях, достаточно вспомнить всем известное яблоко, упавшее на светлую голову Ньютона, после чего он открыл всемирное тяготение. Архимеда ванна натолкнула на открытие закона относительно выталкивающей силы погруженных в жидкость тел. А Александр Флеминг, случайно натолкнувшийся на плесень, разработал пенициллин. Бывает и так, что прорывом в науке мы обязаны ошибке, вкравшейся в расчеты и научные эксперименты, или не самым приятным чертам характера ученых, например, небрежности и неаккуратности.
В жизни людей имеет место множество случайностей, которые они используют, получают определенное удовольствие и даже не предполагают, что за эту радость благодарить необходимо его Величество случай.
Остановимся на теме, затрагивающей случайные открытия в области физики. Мы провели небольшое исследование открытий, которые в некоторой степени изменили нашу жизнь, как, например, закон Архимеда, микроволновая печь, радиоактивность, рентгеновские лучи, и многие другие. Не стоит забывать, что эти открытия не были запланированы. Таких случайных открытий огромное множество. Как происходит такое открытие? Какими умениями и знаниями нужно обладать? Либо внимание к деталям и любознательность есть ключи к успеху? Чтобы ответить на эти вопросы, мы решили ознакомиться с историей случайных открытий. Они оказались захватывающими и познавательными.
Начнем с наиболее известного непредугаданного открытия.
Закон всемирного тяготения
.
Когда мы слышим словосочетание «случайное открытие» большинству из нас в голову приходит одна и та же мысль. Конечно же, нам вспоминается всем известное
яблоко Ньютона.
Точнее сказать, известный рассказ о том, что однажды, гуляя в саду, Ньютон увидел, как с ветки упало яблоко, (или яблоко упало на голову ученому) и это подтолкнуло его к открытию закона всемирного тяготения.
Рассказ этот имеет любопытную историю. Неудивительно, что многие историки науки и учёные пытались установить, соответствует ли она истине. Ведь для многих это кажется просто мифом. Даже на сегодняшний день, со всеми новейшими технологиями и способностями в области науки трудно судить о степени достоверности этой истории. Попробуем рассуждать о том, что в этой случайности все-таки имеет место быть подготовленным мыслям ученого.
Не сложно предположить, что и до Ньютона яблоки падали на головы огромного числа людей, и от этого они получили только лишь шишки. Ведь никто из них не задумался, отчего же яблоки падают на землю, притягиваются к ней. Или задумывался, но не доводил своих размышлений до логичного конца. На мой взгляд, Ньютон открыл важный закон, во-первых, потому, что он был Ньютоном, а во-вторых, потому что он постоянно думал о том, какие силы заставляют двигаться небесные тела, и в то же время находиться в равновесии.
Один из предшественников Ньютона в области физики и математики Блез Паскаль высказал мысль, что случайные открытия делают только подготовленные люди. Можно с уверенностью рассуждать, что человек, чья голова не занята решением никакой задачи или проблемы, врядли сделает в ней случайное открытие. Возможно, Исаак Ньютон, будь он простым фермером и семьянином, не стал бы размышлять над тем, почему яблоко упало, а лишь стал свидетелем этого самого не открытого еще закона тяготения, как и многие другие до этого. Возможно, будь он художником, он взял бы кисть и написал картину. Но он был физиком, и искал ответы на свои вопросы. Поэтому открыл закон. Остановясь на этом, можно сделать вывод, что случай, который также называют удачей или везением, приходит только к тому, кто его ищет и кто постоянно готов максимально использовать выпавший ему шанс.
Обратим внимание на доказательство этого случая, и сторонников такой идеи.
С. И. Вавилов в превосходной биографии Ньютона пишет, что рассказ этот, по-видимому, достоверен и не является легендой. В своих рассуждениях он ссылается на свидетельство Стаклея, близкого знакомого Ньютона.
Вот что рассказывает в "Воспоминаниях о жизни Исаака Ньютона" его друг Уильям Стекли, посетивший Ньютона 15 апреля 1725 г. в Лондоне: "Так как стояла жара, мы пили послеобеденный чай в саду, в тени раскидистых яблонь. Были только мы вдвоём. Между прочим он (Ньютон) сказал мне, что в такой же точно обстановке ему впервые пришла в голову мысль о тяготении. Она была вызвана падением яблока, когда он сидел, погрузившись в думы. Почему яблоко всегда падает отвесно, подумал он про себя, почему не в сторону, а всегда к центру Земли. Должна существовать притягательная сила в материи, сосредоточенная в центре Земли. Если материя так тянет другую материю, то должна существовать
пропорциональность её количеству. Поэтому яблоко притягивает Землю так же, как Земля яблоко. Должна, следовательно, существовать сила, подобная той, которую мы называем тяжестью, простирающаяся по всей вселенной».
Очевидно, эти размышления о тяготении относятся к 1665 или к 1666 году, когда из-за вспышки чумы в Лондоне Ньютон вынужден был жить в деревне. В бумагах Ньютона была найдена такая запись по поводу «чумных лет»: «... в это время я был в расцвете моих изобретательских сил и думал о математике и философии больше, чем когда-либо после».
Свидетельство Стаклея было мало кому известно (мемуары Стаклея были напечатаны только в 1936 году), но знаменитый французский писатель Вольтер в книге, изданной в 1738 году и посвящённой первому популярному изложению идей Ньютона, приводит аналогичную историю. При этом он ссылается на свидетельство Катарины Бартон, племянницы и компаньонки Ньютона, прожившей рядом с ним 30 лет. Её муж, Джон Кондуит, работавший ассистентом у Ньютона, писал в своих мемуарах, опираясь на рассказ самого учёного: "В 1666 году Ньютон был вынужден на некоторое время вернуться из Кембриджа в своё поместье Вулсторп, так как в Лондоне была эпидемия чумы. Когда он однажды отдыхал в саду, ему, при виде падающего яблока, пришла в голову мысль, что сила тяжести не ограничена поверхностью Земли, а простирается гораздо дальше. Почему бы и не до Луны? Лишь через 20 лет (в 1687 г.) были опубликованы "Математические начала натуральной философии", где Ньютон доказал, что Луна удерживается на своей орбите той же силой тяготения, под действием которой падают тела на поверхность Земли.
Рассказ этот с высокой скоростью приобрел популярность, однако у многих вызвал сомнения.
Великий русский педагог К. Д. Ушинский, наоборот, увидел в истории с яблоком глубокий смысл. Противопоставляя Ньютона так называемым светским людям, он писал:
«Нужен был гений Ньютона, чтобы вдруг удивиться тому, что яблоко упало на землю. Таким «пошлостям» не удивляются всезнающие люди света. Они даже считают удивления таким обыденным событиям признаком мелкого, детского, не сформированного ещё практического ума, хоть в то же самое время сами часто удивляются уже действительным пошлостям».
В журнале "Современная физика" (англ. "Соntеmроrаrу Physics") за 1998 г. англичанин Кизинг, преподаватель Йоркского университета, увлекающийся историей и философией науки, опубликовал статью "История Ньютоновой яблони". Кизинг придерживается мнения, что легендарная яблоня была единственной в садике Ньютона, и приводит рассказы и рисунки с её изображениями. Легендарное дерево пережило Ньютона почти на сто лет и погибло в 1820 г. во время сильной грозы. Кресло, сделанное из него, хранится в Англии, в частной коллекции.
Это открытие, возможно действительно совершившееся в результате случайности, послужило музой для некоторых поэтов.
Советский поэт Кайсын Кулиев передал свою мысль в поэтической форме. Он написал небольшое, мудрое стихотворение «Жить удивляясь»:
«Рождаются великие творенья
Не потому ли, что порою где-то
Обычным удивляются явленьям
Учёные, художники, поэты».
Приведу ещё несколько примеров того, как история с яблоком отразилась в художественной литературе.
Соотечественник Ньютона, великий английский поэт Байрон в своей поэме «Дон Жуан» начинает песнь десятую следующими двумя строфами:
«Случилось яблоку, упавши, прервать
Глубокие Ньютона размышленья,
И говорят (не стану отвечать
За мудрецов догадки и ученья),
Нашёл он в этом способ доказать
Весьма наглядно силу тяготенья.
С паденьем, стало быть, и яблоком лишь он
Был в силах справиться с Адамовых времён.
* * *
От яблок пали мы, но этот плод
Возвысил снова род людской убогий
(Коль верен приведённый эпизод).
Проложенная Ньютоном дорога
Страданий облегчила тяжкий гнёт;
С тех пор открытий сделано уж много,
И, верно, мы к луне когда-нибудь,
(Благодаря парам *), направим путь».
Перевод И. Козлова. В оригинале «паровой машины».
Владимир Алексеевич Солоухин - видный представитель деревенской прозы, в стихотворении «Яблоко» несколько неожиданно написал на ту же тему:
«Я убеждён, что Исаак Ньютон
То яблоко, которое открыло
Ему закон земного тяготенья,
Что он его,
В конечном счёте, - съел».
Наконец, Марк Твен придал всему эпизоду юмористическую окраску. В рассказе «Когда я служил секретарём» он пишет:
«Что есть слава? Порождение случая! Сэр Исаак Ньютон открыл, что яблоки падают на землю, - честное слово, такие пустяковые открытия делали до него миллионы людей. Но у Ньютона были влиятельные родители, и они раздули этот банальный случай в чрезвычайное событие, а простаки подхватили их крик. И вот в одно мгновение Ньютон стал знаменит».
Как было написано выше, этот случай имел и имеет много противников, которые не верят тому, что яблоко привело ученого к открытию закона. У многих такая гипотеза вызвала сомнения. После издания книги Вольтера, в 1738 году, посвящённой первому популярному изложению идей Ньютона, посыпались споры, так ли все было на самом деле? Считалось, что это очередная выдумка Вольтера, слывшего одним из самых остроумных людей своего времени. Нашлись люди, у которых этот рассказ вызвал даже возмущение. К числу последних принадлежал великий математик Гаусс. Он говорил:
«История с яблоком слишком проста; упало ли яблоко или нет - это всё равно; но не понимаю, как можно предполагать, что этот случай мог ускорить или замедлить такое открытие. Вероятно, дело было так: однажды к Ньютону пришёл глупый и нахальный человек и спрашивал его, каким образом он мог дойти до такого великого открытия. Ньютон, увидев, какого рода существо стоит перед ним, и желая от него отвязаться, отвечал, что ему упало на нос яблоко, и это совершенно удовлетворило любознательность того господина».
Вот еще одно опровержение данного случая историками, для которых разрыв между датой падения яблока, и открытием самого закона подозрительно растянулась.
На Ньютона упало яблоко.
Скорее это выдумка, - уверен историк. - Хотя после воспоминаний друга Ньютона Стекелея, рассказавшего якобы со слов самого Ньютона, что на закон всемирного тяготения его натолкнуло упавшее с яблони яблоко, это дерево в саду ученого почти столетие было музейным экспонатом. Но еще один друг Ньютона Пембертон сомневался в возможности такого события. Согласно легенде событие с падающим яблоком произошло в 1666 году. Однако свой закон Ньютон открыл значительно позже.
Биографы великого физика утверждают: если на гения и упал плод, то только в 1726 году, когда ему уже было 84 года, то есть за год до смерти. Один из его биографов, Ричард Уэстфол, замечает: «Сама по себе дата еще не опровергает правдивости эпизода. Но, учитывая возраст Ньютона, как-то сомнительно, чтобы он отчетливо помнил сделанные тогда выводы, тем более что в своих сочинениях он представил совсем другую историю».
Сказку о падающем яблоке он сочинил для своей любимой племянницы Катерины Кондуит, чтобы популярно изложить девушке суть закона, который сделал его знаменитым. Для заносчивого физика Катерина была единственной в семье, к кому он относился с теплотой, и единственная женщина, к которой он когда-либо приближался (по мнению биографов, ученый никогда не знал физической близости с женщиной). Даже Вольтер писал: «В юности я думал, что Ньютон обязан своими успехами собственным заслугам… Ничего подобного: флюксии (используются в решении уравнений) и всемирное тяготение были бы бесполезны без этой прелестной племянницы».
Так падало ли ему на голову яблоко? Возможно, свою легенду Ньютон рассказал племяннице Вольтера в качестве сказки, та передала ее своему дяде, а уж в словах самого Вольтера никто сомневаться не собирался, его авторитет был достаточно высок.
Еще одна догадка по этому поводу звучит так:За год до своей смерти Исаак Ньютон стал рассказывать своим друзьям и родственникам анекдотическую историю о яблоке. Всерьёз её никто не воспринимал, кроме племянницы Ньютона Катерины Кондуит, которая и распространила этот миф.
Сложно понять, был ли это миф или анекдотическая история племянницы Ньютона, или действительно вероятная последовательность событий, которые привели физика к открытию закона всемирного тяготения. Жизнь Ньютона, история его открытий стали предметом пристального внимания ученых и историков. Однако в биографиях Ньютона много противоречий; вероятно, это связано с тем, что сам Ньютон был весьма скрытным человеком и даже подозрительным. И не так уж часты были в его жизни моменты, когда он приоткрывал свое истинное лицо, свой строй мыслей, свои страсти. Ученые до сих пор пытаются по сохранившимся бумагам, письмам, воспоминаниям воссоздать его жизнь и, что самое главное, его творчество, но, как заметил один из английских исследователей творчества Ньютона, «это в значительной мере работа детектива».
Возможно, скрытность Ньютона, его нежелание пускать посторонних в свою творческую лабораторию и дали толчок к возникновению легенды о падающем яблоке. Однако, исходя из предложенных материалов, можно все-таки сделать следующие заключения:
Что в истории с яблоком было несомненно?
То, что после окончания колледжа и получения степени бакалавра Ньютон осенью 1665 года уехал из Кембриджа к себе домой в Вулсторп. Причина? Эпидемия чумы, охватившая Англию, – в деревне все-таки меньше шансов заразиться. Сейчас трудно судить, насколько необходима была эта мера с медицинской точки зрения; во всяком случае, она была не лишней. Хотя у Ньютона было, по-видимому, прекрасное здоровье – к старости он
сохранил густые волосы, не носил очков и потерял только один зуб, – но кто знает, как сложилась бы история физики, останься Ньютон в городе.
Что еще было? Был несомненно также сад при доме, а в саду – яблоня, и была осень, и в это время года яблоки, как известно, нередко самопроизвольно падают на землю. Была и привычка у Ньютона гулять в саду и размышлять о волновавших его в тот момент проблемах, он сам не скрывал этого: «Я постоянно держу в уме предмет своего исследования и терпеливо жду, пока первый проблеск мало-помалу обратится в полный и блестящий свет». Правда, если считать, что именно в то время его озарил проблеск нового закона (а мы можем теперь так считать: в 1965 году были опубликованы письма Ньютона, в одном из которых он прямо говорит об этом), то на ожидание «полного блестящего света» понадобилось довольно много времени – целых двадцать лет. Потому что опубликован закон всемирного тяготения был только в 1687 году. Причем интересно, что и эта публикация была сделана не по инициативе Ньютона, его буквально заставил изложить свои взгляды коллега по Королевскому обществу Эдмонд Галлей, один из самых молодых и одаренных «виртуозов» – так в то время называли людей, «изощрявшихся в науках». Под его давлением Ньютон и начал писать свои знаменитые «Математические начала натуральной философии». Сначала он отправил Галлею сравнительно небольшой трактат «О движении».Так что, возможно, не заставь Галлей изложить Ньютона свои заключения, мир услышал этот закон не через 20 лет а гораздо позже, или же услышал от другого ученого.
Ньютон получил всемирную славу еще при жизни, он понимал, что все созданное им не есть окончательная победа разума над силами природы, ибо познание мира бесконечно. Ньютон умер 20 марта 1727 в возрасте 84 лет. Незадолго перед смертью Ньютон сказал: «Не знаю, чем я могу казаться миру, но сам себе я кажусь только мальчиком, играющим на берегу, развлекающимся тем, что от поры до времени отыскиваю камушек более цветистый, чем обыкновенно, или красивую раковину, в то время как великий океан истины расстилается передо мною неисследованным». ,,.
Закон плавучести тел.
Еще одним примером случайности открытия можем назвать открытие закона Архимеда . Его открытию принадлежит многоизвестное «Эврика!» Но об этом чуть позже. Для начала, остановимся на том, кто такой и чем знаменит Архимед.
Архимед - древнегреческий математик, физик и инженер из Сиракуз. Он сделал множество открытий в геометрии. Заложил основы механики, гидростатики, автор ряда важных изобретений. Уже при жизни Архимеда вокруг его имени создавались легенды, поводом для которых служили его
поразительные изобретения, производившие ошеломляющее действие на современников.
Достаточно лишь мельком взглянуть на «ноу-хау» Архимеда, чтобы понять, насколько этот человек обогнал свое время и во что мог превратиться наш мир, если бы высокие технологии усваивались в античности так же быстро, как и сегодня. Архимед специализировался в математике и геометрии - двух важнейших науках, лежащих в основе технического прогресса. О революционности его исследований говорит тот факт, что историки считают Архимеда одним из трех величайших математиков человечества. (Другие два - Ньютон и Гаусс)
Если нас спросят, какое открытие Архимеда является самым важным, мы начнем перебирать - например, его знаменитое: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю». Или сожжение римского флота зеркалами. Или определение числа пи. Или основы для интегрального исчисления. Или винт. Но все равно будем не до конца правы. Все открытия и изобретения Архимеда крайне важны для человечества. Потому что они дали мощный импульс для развития математики и физики, особенно ряда отраслей механики. Но вот еще что интересно заметить. Сам Архимед считал своим высшим достижением определение того, как соотносятся объемы цилиндра, шара и конуса. Почему? Он объяснил просто. Потому что это - идеальные фигуры. А нам важно знать соотношения идеальных фигур и их свойства, чтобы принципы, которые заложены в них, внести в наш далеко не идеальный мир.
«Эврика!» Кто из нас не слышал этого знаменитого восклицания? «Эврика!», т. е. нашел, воскликнул Архимед, когда догадался, как узнать подлинность золота короны царя. И этот закон открыли опять-таки по воле случая:
Известен рассказ о том, как Архимед сумел определить, сделана ли корона царя Гиерона из чистого золота или ювелир подмешал туда значительное количество серебра. Удельный вес золота был известен, но трудность состояла в том, чтобы точно определить объём короны: ведь она имела неправильную форму.
Архимед всё время размышлял над этой задачей. Как-то он принимал ванну, и тут ему пришла в голову блестящая идея: погружая корону в воду, можно определить её объём, измерив, объём вытесненной ею воды. Согласно легенде, Архимед выскочил голый на улицу с криком «Эврика!», т. е. «Нашёл!». И действительно в этот момент был открыт основной закон гидростатики.
Но как он определил качество короны? Для этого Архимед сделал два слитка: один из золота, другой из серебра, каждый такого же веса, что и корона. Затем поочередно положил их в сосуд с водой, отметил, на сколько поднялся ее уровень. Опустив в сосуд корону, Архимед установил, что ее объем превышает объем слитка. Так и была доказана недобросовестность мастера.
Сейчас закон Архимеда звучит так:
На тело, погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости (или газа). Сила называется силой Архимеда.
Но что же послужило причиной этого случайности: сам Архимед, корона, вес золота которой необходимо было определить, или ванная, в которой Архимед? Хотя, это могло быть все вместе. Возможно ли, что Архимеда к открытию привела только случайность? Или в этом замешана сама подготовка ученого в любое время найти решение этого вопроса? Мы можем обратится к выражению Паскаля, что случайные открытия делают только подготовленные люди. Так вот, прими он ванну просто, не думая о короне царя, он наврядли бы обратил внимание, на то, что весом его тела вода вытесняется из ванны. Но на то он был Архимедом, чтобы заметить это. Вероятно, именно ему было предписано открыть основной закон гидростатики. Если задуматься, можно сделать вывод, что к случайному открытию законов ведет какая-то цепочка обязательных событий. Получается, эти самые случайные открытия не такие уж и случайные. Архимед должен был принять ванну, чтобы случайно открыть закон. А до того как он ее примет, его мысли должны были быть заняты проблемой веса золота. И при этом, одно должно быть обязательно для другого. Но нельзя утверждать, что ему не удалось бы решить вопрос, не прими он ванну. А вот если бы не было необходимости вычислить массу золота в короне, Архимед бы не спешил открыть этот закон. Он бы просто принял ванну.
Вот какой сложный механизм у нашего, так сказать, случайного открытия. К этой самой случайности вела уйма причин. И вот, наконец, при идеальных условиях открытия этого закона (легко обратить внимание как поднимается вода, когда погружается тело, мы все видели этот процесс) подготовленный человек, в нашем примере Архимед, просто вовремя схватил эту мысль.
Однако многие сомневаются, что открытие закона было совершенно именно так. Есть опровержение этому. Звучит оно так: в действительности вытесненная Архимедом вода ничего не говорит о знаменитой выталкивающей силе, поскольку описанный в мифе способ всего лишь позволяет измерить объём. Этот миф распространил Витрувий, и больше никто не сообщал об этой истории.
Как бы то ни было, мы знаем, что был Архимед, была ванна Архимеда и была корона царя. Делать однозначные заключения, к сожалению, не может никто, поэтому, будем называть случайное открытие Архимеда легендой. А правдивая она или нет, каждый может решить для себя сам.
Ученный, заслуженный преподаватель и поэт Марк Львовский написал стихотворение, посвященный знаменитому случаю науки с ученым.
Закон Архимеда
Архимед открыл закон,
Мылся в ванне как-то он,
Полилась на пол вода,
Догадался он тогда.
Сила действует на тело,
Так природа захотела,
Шар летит как самолёт,
Что не тонет, то плывёт!
И в воде груз легче станет,
И тонуть он перестанет,
Океаны вдоль Земли,
Покоряют корабли!
Все историки Рима очень подробно описывают оборону города Сиракузы во время Второй пунической войны. Говорят, руководил ею и воодушевлял сиракузцев как раз Архимед. И его видели на всех стенах. Говорят об удивительных машинах его, с помощью которых греки разбили римлян, и те долго не осмеливались атаковать город. Следующий стих достойно описывает момент гибели Архимеда, в ходе той самой пунической войны:
К.Анкундинов. Смерть Архимеда.
Он был задумчив и спокоен,
Загадкой круга увлечен...
Над ним невежественный воин
Взмахнул разбойничьим мечом.
Чертил мыслитель с вдохновеньем,
Сдавил лишь сердце тяжкий груз.
«Ужель гореть моим твореньям
Среди развалин Сиракуз?»
И думал Архимед: «Поникну ль
Я головой на смех врагу?»
Рукою твердой взял он циркуль -
Провел последнюю дугу.
Уж пыль клубилась над дорогой,
То в рабство путь, в ярмо цепей.
«Убей меня, но лишь не трогай,
О варвар, этих чертежей!»
Прошли столетий вереницы.
Научный подвиг не забыт.
Никто не знает, кто убийца.
Но знают все, кто был убит!
Нет, не всегда смешон и узок
Мудрец, глухой к делам земли:
Уже на рейде в Сиракузах
Стояли римлян корабли.
Над математиком курчавым
Солдат занес короткий нож,
А он на отмели песчаной
Окружность вписывал в чертеж.
Ах, если б смерть - лихую гостью -
Мне так же встретить повезло,
Как Архимед, чертивший тростью
В минуту гибели - число!
Животное электричество.
Следующим открытием является открытие электричества внутри живых организмов. В нашей таблице это открытие неожиданного вида, однако, сам процесс его тоже не был спланирован и все произошло по знакомой нам «случайности».
Открытие электрофизиологии принадлежит ученому Луиджи Гальвани.
Л. Гальвани был итальянским врачом, анатомом, физиологом и физиком. Он один из основателей электрофизиологии и учения об электричестве, основоположник экспериментальной электрофизиологии.
Вот как произошло то, что мы называем случайным открытием..
В конце 1780 года профессор анатомии в Болонье Луиджи Гальвани, занимался в своей лаборатории изучением нервной системы отпрепарированных лягушек, еще вчера квакавших в неотдаленном пруду.
Совершенно случайно получилось так, что в той комнате, где в ноябре 1780 года Гальвани изучал на препаратах лягушек их нервную систему, работал еще его приятель – физик, производивший опыты с электричеством. Одну из отпрепарированных лягушек Гальвани по рассеянности положил на стол электрической машины.
В это время в комнату вошла жена Гальвани. Ее взору предстала жуткая картина: при искрах в электрической машине лапки мертвой лягушки, прикасавшиеся к железному предмету (скальпелю), дергались. Жена Гальвани с ужасом указала на это мужу.
Последуем же за Гальвани в его знаменитых опытах: «Я разрезал лягушку и положил ее безо всякого умысла на стол, где на некотором расстоянии стояла электрическая машина. Случайно один из моих ассистентов дотронулся до нерва лягушки концом скальпеля, и в тот же момент мускулы лягушки содрогнулись как бы в конвульсиях.
Другой ассистент, обыкновенно помогавший мне в опытах по электричеству, заметил, что явление это происходило лишь тогда, когда из кондуктора машины извлекалась искра.
Пораженный новым явлением, я тотчас же обратил на него свое внимание, хотя замышлял в этот момент совсем иное и был всецело поглощен своими мыслями. Меня охватила неимоверная жажда и рвение исследовать это и пролить свет на то, что было под этим скрыто».
Гальвани решил, что все дело тут в электрических искрах. Для того чтобы получить более сильный эффект, он вывесил несколько отпрепарированных лягушачьих лапок на медных проволочках на железную садовую решетку во время грозы. Однако молнии – гигантские электрические разряды никак не повлияли на поведение отпрепарированных лягушек. Что не удалось сделать молнии, сделал ветер. При порывах ветра лягушки раскачивались на своих проволочках и иногда касались железной решетки. Как только это случалось, лапки дергались. Гальвани, однако, отнес явление все-таки на счет грозовых электрических разрядов.
В 1786 г. Л. Гальвани заявил, что открыл «животное» электричество. Уже была известна Лейденская банка - первый конденсатор (1745 г.). А. Вольта изобрел упоминавшуюся электрофорную машину (1775 г.), Б. Франклин объяснил электрическую природу молнии. Идея биологического электричества витала в воздухе. Сообщение Л. Гальвани было встречено с неумеренным энтузиазмом, который он вполне разделял. В 1791 г. вышел его основной труд «Трактат о силах электричества при мышечном сокращении».
Вот еще одна история о том, как он заметил биологическое электричество. Но она, естественно, отличается от предыдущей. Эта история своего рода курьез.
Простудившаяся жена профессора анатомии Болонского университета Луиджи Гальвани, как и все больные, требовала заботы и внимания. Врачи прописали ей "укрепительный бульон" в состав которого входили те самые лягушечьи лапки. И вот, в процессе приготовления лягушек для бульона, Гальвани заметил, как двигались лапки при соприкосновении их с электрической машиной. Таким образом открыл знаменитое "живое электричество" - электрический ток.
Как бы то ни было, Гальвани преследовал в своих занятиях немного другие
цели. Он изучал строение лягушек, а открыл электрофизиологию. Или, еще интереснее, хотел приготовить бульон для своей супруги, сделать ей полезное, а сделал открытие, полезное всему человечеству. И все почему? В обоих случаях лапки лягушек, случайным образом докоснулись до электромашины или какого-то другого электропредмета. Но так ли случайно и неожиданно все складывалось, или опять же это была обязательная взаимосвязь событий?...
Броуновское движение.
По нашей таблице мы можем видеть, что броуновское движение относится к запоздалым открытиям в физике. Но мы остановимся на этом открытии, так как оно тоже в некоторой степени было сделано случайно.
Что такое броуновское движение?
Броуновское движение- это следствие хаотического движения молекул. Причиной броуновского движения является тепловое движение молекул среды и их столкновения с броуновской частицей.
Это явление было открыто Р. Броуном (в честь его и назвали открытие), когда в 1827 году, когда он проводил исследования пыльцы растений. Шотландский ботаник Роберт Броун ещё при жизни как лучший знаток растений получил титул «князя ботаников». Он сделал много замечательных открытий. В 1805 после четырёхлетней экспедиции в Австралию привез в Англию около 4000 видов не известных ученым австралийских растений и много лет посвятил их изучению. Описал растения, привезенные из Индонезии и Центральной Африки. Изучал физиологию растений, впервые подробно описал ядро растительной клетки. Петербургская Академия наук сделала его своим почетным членом. Но имя учёного сейчас широко известно вовсе не из-за этих работ.
Вот как случилось Броуну заметить движение, присущее молекулам. Получается, пытаясь работать над одним, Броун заметил немного другое:
В 1827 Броун проводил исследования пыльцы растений. Он, в частности, интересовался, как пыльца участвует в процессе оплодотворения. Как-то он разглядывал под микроскопом выделенные из клеток пыльцы североамериканского растения Clarkia pulchella взвешенные в воде удлиненные цитоплазматические зерна. И вот, неожиданно Броун увидел, что мельчайшие твёрдые крупинки, которые едва можно было разглядеть в капле воды, непрерывно дрожат и постоянно передвигаются с места на место. Он установил, что эти движения, по его словам, «не связаны ни с потоками в жидкости, ни с ее постепенным испарением, а присущи самим частичкам». Поначалу Броун подумал даже, что в поле микроскопа действительно попали живые существа, тем более что пыльца – это мужские половые клетки растений, однако так же себя вели частички из мертвых растений, даже из засушенных за сто лет до этого в гербариях.
Тогда Броун подумал, не есть ли это «элементарные молекулы живых существ», о которых говорил знаменитый французский естествоиспытатель Жорж Бюффон (1707–1788), автор 36-томной Естественной истории. Это предположение отпало, когда Броун начал исследовать явно неживые объекты; очень мелкие частички угля, сажи и пыли лондонского воздуха, тонко растертые неорганические вещества: стекло, множество различных минералов.
Наблюдение Броуна подтвердили другие учёные.
Причем, надо сказать, что у Броуна не было каких-то новейших микроскопов. В своей статье он специально подчеркивает, что у него были обычные двояковыпуклые линзы, которыми он пользовался в течение нескольких лет. И далее пишет: «В ходе всего исследования я продолжал использовать те же линзы, с которыми начал работу, чтобы придать больше убедительности моим утверждениям и чтобы сделать их как можно более доступными для обычных наблюдений».
Броуновское движение считается очень запоздалым открытием. Оно было сделано с помощью лупы, хотя прошло уже 200 лет, как был изобретен микроскоп (1608 год)
Как это часто бывает в науке, спустя многие годы историки обнаружили, что ещё в 1670 изобретатель микроскопа голландец Антони Левенгук, видимо, наблюдал аналогичное явление, но редкость и несовершенство микроскопов, зачаточное состояние молекулярного учения в то время не привлекли внимания к наблюдению Левенгука, поэтому открытие справедливо приписывают Броуну, который впервые подробно его изучил и описал.
Радиоактивность .
Антуан Анри Беккерель родился 15 декабря 1852 , умер 25 августа 1908 . Он был французским физиком, лауреатом Нобелевской премии по физике и одним из первооткрывателей радиоактивности.
Явление радиоактивности было очередным открытием, совершившимся по случайности. В 1896 г. французский физик А. Беккерель по время работ по исследованию солей урана завернул флюоресцирующий материал в непрозрачный материал вместе с фотопластинками.
Он обнаружил, что фотопластинки были полностью засвечены. Ученый продолжил исследования и выявил, что все соединения урана испускают излучение. Продолжением работы Беккереля стало открытие в 1898 г. радия Пьером и Мари Кюри. Атомная масса радия не так уж сильно отличается от массы урана, но его радиоактивность в миллион раз выше. Явление излучения назвали радиоактивностью. В-1903 г. Беккерель совместно с супругами Кюри получил Нобелевскую премию по физике «В знак признания выдающихся заслуг, выразившихся в открытии самопроизвольной радиоактивности». Это стало началом атомной эры.
Еще одним из важных открытий физики, относящихся к разделу непредугаданных, является открытие рентгеновских лучей. Сейчас, спустя многие годы этого открытия, рентгеновские лучи имеют большое значение для человечества.
Первой и наиболее широко известной областью применения рентгеновских лучей является медицина. Рентгеновские снимки стали уже привычным инструментов и врачей-травматологов, и стоматологов, и медицинских специалистов других направлений.
Другой отраслью, где широко применяется рентгеновская аппаратура, стала безопасность. Так, в аэропортах, на таможнях и прочих контрольно-пропускных пунктах принцип использования рентгена практически тот же, что и в современной медицине. Лучи используются для обнаружения запрещенных для провоза предметов в багаже и прочих грузах. В последние годы появились автономные устройства небольших размеров, позволяющие обнаруживать подозрительные предметы в местах большого скопления людей.
Расскажем об истории открытия рентгеновских лучей.
Рентгеновские лучи были открыты в 1895 г. Способ их получения с особой наглядностью обнаруживает их электромагнитную природу. Немецкий физик Рентген (1845-1923) обнаружил этот вид излучения случайно, при исследовании катодных лучей.
Наблюдение Рентгена состояло в следующем. Он работал в затемненной комнате, пытаясь понять, смогут ли недавно открытые катодные лучи или нет (они применяются до сих пор – в телевизорах, в флуоресцентных лампах и т.д.) пройти сквозь вакуумную трубку или нет. Случайно он заметил, что на химически очищенном экране на расстоянии в несколько футов появилось расплывчатое зеленоватое облачко. Это было похоже на то, как если бы слабая вспышка от индукционной катушки отразилась в зеркале. Семь недель он проводил исследования, практически не покидая лабораторию. Оказалось, что причиной свечения являются прямые лучи, исходящие от катодно-лучевой трубки, что излучение дает тень, и оно не может быть отклонено с помощью магнита - и многое другое. Так же стало ясно, что человеческие кости отбрасывают более плотную тень, чем окружающие мягкие ткани, что до сих пор и используется в рентгеноскопии. А первый рентгеновский снимок появился в 1895 году – это был снимок руки мадам Рентген с четко выделяющимся золотым кольцом. Так что впервые именно мужчины увидели женщин «насквозь», а не наоборот.
Вот какие полезные случайные открытия подарила Вселенная человечеству!
И это лишь малая доля полезных случайных открытий и изобретений. За один раз не рассказать, сколько их было. И сколько еще будет…Но узнать об открытиях, которые совершились в повседневной жизни было бы тоже
Полезно.
Непредугаданные открытия в нашей повседневной жизни.
Печенье с кусочками шоколада
.
Один из самых популярных видов печенья в США - печенье с кусочками шоколада. Оно было изобретено в 1930-е годы, когда хозяйка небольшой гостиницы Рут Вэйкфилд решила испечь масляное печенье. Женщина разломала шоколадную плитку и перемешала кусочки шоколада с тестом, рассчитывая, что шоколад растает и придаст тесту коричневый цвет и шоколадный привкус. Однако Вэйкфилд подвело незнание законов физики, и из духовки она достала печенье с кусочками шоколада.
Клейкие бумажки для заметок.
Клейкие бумажки появились в результате неудачного эксперимента по усилению стойкости клея. В 1968 году сотрудник исследовательской лаборатории компании 3M пытался улучшить качество клейкой ленты (скотча). Он получил плотный клей, который не впитывался в склеиваемые поверхности и был совершенно бесполезен для производства скотча. Исследователь не знал, каким образом можно использовать новый сорт клея. Четыре года спустя, его коллега, который в свободное время пел в церковном хоре, был раздражен тем, что закладки в книге псалмов, все время выпадали. Тогда же он вспомнил о клее, который мог бы закреплять бумажные закладки, не повреждая страниц книги. В 1980 году Post-it Notes были впервые выпущены в продажу.
Кока-Кола.
1886 год. Доктор-фармацевт Джон Пембертон ищет способ приготовления микстуры тонизирующего действия с помощью ореха Кола и растения коки. Микстура на вкус оказалась очень приятной. Этот сироп он отвозил в аптеку, где она и продавалась. А сама Кока-Кола появилась по случайности. Продавец в аптеке спутал краны с обычной водой и газированной и налил вторую. Так и появилась Кока-Кола. Правда вначале она была не очень популярной. Расходы Пембертона превышали доходы. Но сейчас ее пьют в более двухсот странах мира.
Мешок для мусора.
В 1950 году изобретатель Гарри Василюк создал такой мешок. Дело было так. К нему обратилась администрация города с задачей: придумать способ, при котором мусор не будет вываливаться в процессе его погружения в мусороуборочную машину. У него появилась задумка создать специальный пылесос. Но кто-то бросил фразу: Мне нужна сумка под мусор. И вдруг он понял, что для мусора нужно сделать одноразовые
мешки, а что бы сэкономить, изготавливать их из полиэтилена. А через 10 лет в продаже появились мешки для частных лиц.
Тележка для супермаркета
.
Так же как и другие открытия в этом посте открыто случайно в 1936 году. Изобретатель тележки торговец Сильван Голдман стал замечать, что покупатели редко покупают габаритные товары, ссылаясь на то, что их тяжело нести до кассы. Но однажды в магазине он увидел, как на машинке за веревочку катил сын покупательницы сумку с продуктами. И тут его просвятило. Первоначально он просто приделал к корзинам небольшие колесики. Но потом привлек группу конструкторов для создания современной тележки. Через 11 лет началось массовое изготовление таких тележек. И кстати, благодаря этому новшеству появился новый тип магазинов под названием супермаркет.
Булочки с изюмом
.
В России тоже было создано лакомство по ошибке. Это произошло на царской кухне. Повар готовил булочки, замесил тесто, и по случайности задел кадушку с изюмом, которая упала в тесто. Он очень сильно испугался, вытащить изюм у него не получалось. Но страх себя не оправдал. Государю очень сильно понравились булочки с изюмом, за что повара и наградили.
Здесь же стоит упомянуть и о легенде, описанной знатоком Москвы журналистом и писателем Владимиром Гиляровским, о том, что булочку с изюмом изобрел знаменитый булочник Иван Филиппов. Генерал-губернатор Арсений Закревский, купивший как-то свежую сайку, вдруг обнаружил в ней таракана. Вызванный на ковер Филиппов, схватил насекомое и съел, заявив, что генерал ошибся - это была изюминка. Вернувшись в пекарню, Филиппов распорядился срочно начать печь булочки с изюмом, чтобы оправдаться перед губернатором.
Искусственные подсластители
Три самых распространенных заменителя сахара были открыты лишь благодаря тому, что ученые забыли помыть руки. Цикламат (1937) и аспартам (1965) явились побочным продуктом медицинских исследований, а сахарин (1879) был случайно обнаружен при исследованиях дериватов каменноугольного дегтя.
Кока-Кола
В 1886 году доктор и фармацевт Джон Пембертон (John Pemberton) пытался приготовить микстуру на основе вытяжки из листьев южноамериканского растения кока и африканских орехов кола, обладающих тонизирующими свойствами. Пембертон попробовал готовую
микстуру и понял, что она обладает хорошим вкусом. Пембертон посчитал, что этот сироп мог помочь людям, страдающим от усталости, стресса и зубной боли. Фармацевт отнес сироп в самую крупную аптеку города Атланты. В тот же день были проданы первые порции сиропа, по пять центов за стакан. Однако напиток Coca-Cola появился в результате небрежности. Случайно продавец, разбавлявший сироп, перепутал краны и налил газированную воду вместо обыкновенной. Получившаяся смесь и стала «кока-колой». Изначально этот напиток не имел большого успеха. За первый год производства газировки Пембертон израсходовал $79.96 на рекламу нового напитка, но смог продать Кока-колы только на $50. Ныне кока-колу производят и пьют в 200 странах мира.
13.Тефлон
Как появилось изобретение микроволновка?
Перси Лебарон Спенсер - ученый, изобретатель, который изобрел первую СВЧ-печь. Он родился 9 июля 1984 года в городе Хоуленд штата Мэн, США.
Как изобрели микроволновку.
Спенсер изобрел прибор для микроволновой кулинарии совершенно случайно. В лаборатории Raytheon в 1946, когда он стоял около
магнетрона, он вдруг почувствовал покалывание и что леденцы, которые лежали у него в кармане, таяли. Он не первый заметил этот эффект, но другие боялись проводить эксперименты, в то время как Спенсеру было любопытно и интересно проводить такие исследования.
Он расположил кукурузу рядом с магнетроном и через определенное время она начала трещать. Наблюдая такой эффект, он сделал металлическую коробку с магнетроном для разогревания пищи. Так Перси Лаберон Спенсер изобрел микроволновку.
После написания отчета о его результатах, «Raytheon» в 1946 году запатентовала это открытие и начала продавать микроволновые печи в индустриальных целях.
В 1967 году филиал «Raytheon Amana» начал продавать домашние СВЧ-печи «RadarRange». За свое изобретение Спенсер не получил лицензионных платежей, но ему заплатили одноразовое пособие за два доллара от Raytheon - символическая оплата компании, сделанная всем изобретателям компании.
Список используемой литературы.
Http://shkolyaram.narod.ru/interesno3.html
Приложение.
В 1928 году английский ученый-бактериолог Александр Флеминг провел обычный опыт исследования защиты организма человека от инфекционных заболеваний. В результате совершенно случайно он выяснил, что обычная плесень синтезирует вещество, уничтожающее возбудители инфекции, и обнаружил молекулу, которую назвал пенициллином.
А 13 сентября 1929 года на заседании Медицинского исследовательского клуба при Лондонском университете Флеминг представил свое открытие.
Далеко не все научные открытия были сделаны после длительных экспериментов и изнурительных размышлений. Иной раз исследователи приходили к совершенно неожиданным результатам, сильно отличающимся от ожидаемых. И итог оказывался куда интереснее: так, в поисках философского камня в 1669 году открыл белый фосфор гамбургский алхимик Хенниг Бранд. «Случай, бог-изобретатель», как назвал его Александр Пушкин, помогал и другим исследователям. Мы собрали десять таких удивительных примеров.
1. Микроволновая печь
Инженер из Raytheon Corporation Перси Спенсер в 1945 году работал над проектом, связанным с созданием радаров. Во время тестирования магнетрона ученый заметил, что шоколадка в его кармане растаяла. Так Перси Спенсер понял, что микроволновое излучение может нагревать продукты. В том же году компания Raytheon Corporation запатентовала микроволновую печь.
2. Рентгеновские лучи
Из любопытства поместив руку перед электронно-лучевой трубкой, в 1895 году Вильгельм Рентген и увидел ее изображение на фотопластинке, позволяющее рассмотреть чуть ли не каждую кость. Так Вильгельм Рентген открыл одноименный метод.
3. Заменитель сахара
Вообще-то Константин Фальберг изучал каменноугольные смолы. Как-то раз (мама, видимо, не научила его мыть руки перед едой) он заметил, что булочка почему-то кажется ему очень сладкой. Вернувшись в лабораторию и перепробовав все на вкус, он нашел источник. В 1884 году Фальберг запатентовал сахарин и начал его массовое производство.
4. Кардиостимулятор
В 1956 году Уилсон Грейтбатч занимался разработкой устройства, записывающего удары сердца. Случайно установив в устройство неподходящий резистор, он обнаружил, что оно производит электрические импульсы. Так родилась идея электрической стимуляции сердца. В мае 1958 года первый кардиостимулятор был имплантирован собаке.
Первоначально диэтиламид лизергиновой кислоты планировали использовать в фармакологии (вряд ли кто-то теперь помнит, как именно). В ноябре 1943 года Альберт Хоффман обнаружил странные ощущения во время работы с химикатом. Он описал их так: «Я наблюдал очень яркий свет, потоки фантастических изображений нереальной красоты, сопровождавшиеся интенсивным калейдоскопичным набором цветов». Так Альберт Хоффман сделал миру сомнительный подарок.
6. Пенициллин
Надолго оставив колонию бактерий стафилококка в чашке Петри, Александр Флеминг заметил, что образовавшаяся плесень препятствует росту некоторых бактерий. Химически плесень была разновидностью грибка Penicillium notatum. Так в 40-х годах прошлого века был открыт пенициллин - первый в мире антибиотик.
Компания Pfizer работала над созданием нового лекарства для лечения сердечных заболеваний. После клинических испытаний выяснилось, что в этом случае новое лекарство вовсе не помогает. Зато есть побочный эффект, которого никто не ожидал. Так появилась виагра.
8. Динамит
Работая с нитроглицерином, который отличался крайней нестабильностью, Альфред Нобель случайно выронил пробирку из рук. Но взрыва не последовало: вылившись, нитроглицерин впитался в древесную стружку, которой был устлан пол лаборатории. Так будущий отец Нобелевской премии понял: нитроглицерин необходимо смешивать с инертным веществом - и получил динамит.
9. Небьющееся стекло
Неаккуратность другого ученого позволила совершить еще одно открытие. Француз Эдуард Бенедиктус уронил на пол пробирку с раствором нитрата целлюлозы. Она разбилась, но не разлетелась на куски. Нитрат целлюлозы стал основой для первых небьющихся стекол, без которых теперь не обходится автомобильная промышленность.
10. Вулканизированная резина
Однажды Чарльз Гудьир вылил азотистую кислоту на каучук, чтобы его обесцветить. Он заметил, что после этого каучук стал гораздо тверже и одновременно пластичнее. Поразмыслив над результатом и усовершенствовав метод, в 1844 году Чарльз Гудьир запатентовал его, назвав в честь Вулкана, древнеримского бога огня.
