Полезная наука. Какие нобелевские открытия мы используем в реальной жизни. Нобель его разберет: За какие вредные открытия вручали знаменитую премию Борис Леонидович Пастернак - премия за поэзию в прозе

Нобелевская неделя в Стокгольме началась накануне, ее​ традиционно открыло объявление лауреатов премии за исследования в области физиологии и медицины. Победителями Джеймс Эллисон из США и Тасуку Хондзё из Японии за открытие нового вида терапии при лечении онкологических заболеваний.

Размер Нобелевской премии в этом году — 9 млн крон (чуть больше $1 млн).

В разговоре с РБК директор Физического института имени Лебедева Российской академии наук Николай Колачевский отметил, что методы ученых, за которые получена Нобелевская премия, достаточно давно используются в лабораториях. «Это такие рабочие лошадки, которые используются и в России, и за границей, и в коммерческих приборах. Это целый большой пласт уже практических работ, которые стоят за этими методами», — сообщил он.

По его словам, оптические пинцеты используются в биологии, медицине, исследованиях, связанных с химией. «[Оптический пинцет] Это метод, который позволяет захватывать в сфокусированный лазерный пучок маленькие частички, датчики, сенсоры и объекты, которые можно внедрить в какую-то ткань или жидкость и там их размесить нужным образом», — говорит Колачевский. По его словам, метод оказался очень перспективным. «Потом выяснилось, что можно захватывать не одну, а несколько частиц, создавая некоторые световые структуры, причем довольно сложной формы, то есть можно нарисовать звездочку или решетку какую-то с помощью лазера», — пояснил он.

Работая над методом генерации высокоинтенсивных ультракоротких оптических импульсов, ученые долго пытались создать самый мощный световой импульс. «Казалось бы, есть лазерные усилители, которые позволяют усиливать мощность, но с какого-то момента, если уже очень большая мощность, начинает разрушаться сама усиливающая среда», — объяснил он.

По словам Колачевского, ученые придумали разбивать импульс по цветам, делая из него радугу, «прогнав несколько раз через усилители». «А потом [нужно] обратным процессом его сжать. Так получается крайне высокоинтенсивные мощные лазерные импульсы, которые дальше можно использовать в целом ряде задач. Много задач по исследованию в химии, смежных с химией областях биологии. Это огромный пласт медицинских, биологических и технологических еще задач», — рассказал он.

Премия в области физики присуждалась 111 раз, ее получили 207 человек, первым в 1901 году был Вильям Рентген (Германия) за открытие излучения, названного в его честь. Среди лауреатов — 12 физиков из СССР и России, а также ученых, родившихся и получивших образование в Советском Союзе, а после получивших второе гражданство. В 2010 году награды за создание графена (тончайшего в мире материала) получили Андрей Гейм и Константин Новоселов. В 2003 году «за новаторский вклад в теорию сверхпроводников» награду получили Алексей Абрикосов и Виталий Гинзбург совместно с Энтони Леггеттом (Великобритания). В 2000 году Жорес Алферов был удостоен премии за разработку концепции полупроводниковых гетероструктур и ее использование в оптоэлектронике и электронике высоких скоростей.

В прошлом году обладателями Нобелевской премии по физике стали ученые из США — Кип Торн, Райнер Вайсс и Берри Бериш. Награду они получили «за решающий вклад в проект лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории и наблюдение за гравитационными волнами». А единственным ученым, получившим премию по физике дважды, был Джон Бардин: в 1956 году за изобретение биполярного транзистора (совместно с Уильямом Брэдфордом Шокли и Уолтером Браттейном), а также в 1972 году за основополагающую теорию обычных сверхпроводников (совместно с Леоном Нилом Купером и Джоном Робертом Шриффером).

Нобелевский комитет до последнего держит в тайне имена претендентов на награду. Среди возможных лауреатов премии по физике исследователи из Clarivate Analytics , анализируя рейтинг цитируемости статей ученых в базе данных Web of Science, в этом году называли американских ученых Дэвида Оушалома и Артура Госсарда — за открытие эффекта Холла в полупроводниках, который объясняет поведение электронов в магнитных полях; астронома и астрофизика Сандру Фабер из США — за исследование механизмов образования галактик и эволюции крупномасштабной структуры Вселенной и за теорию о холодной темной материи; американского профессора Юрия Гогоци, Родни Руоффа из Южной Кореи и Патриса Симона из Франции — за открытия в области углеродных материалов и суперконденсаторов. Журнал Physics World называл среди претендентов на премию Лене Хау (Дания) за эксперименты по уменьшению скорости света с помощью конденсата Бозе — Эйнштейна, Якира Ааронова (Израиль) и Майкла Берри (Великобритания) — за открытие ряда квантовых феноменов.

Итак, сегодня у нас суббота, 27 мая 2017 года и мы традиционно предлагаем вам ответы на викторину в формате «Вопрос - ответ». Вопросы нам встречаются как самые простые, так и достаточно сложные. Викторина очень интересная и достаточно популярная, мы же просто помогаем вам проверить свои знания и убедиться, что вы выбрали правильный вариант ответа, из четырех предложенных. И у нас очередной вопрос в викторине - За какое открытие австрийский ученый Карл фон Фриш получил в 1973 году Нобелевскую премию?

• A. элемент технеций
• B. инфракрасные лучи
• C. лекарство от проказы
• D. язык пчел

Правильный ответ Д - ЯЗЫК ПЧЕЛ

Тверк является наиболее близким приближением человеческих танцев к реальным танцам пчел. Пчелы танцуют, чтобы указать другим пчелам в улье направление, в котором им следует лететь за едой, например, за нектаром. Они двигают своим брюшком (задней частью тела), чтобы указать расстояние, на которое нужно лететь. Австрийский этолог, лауреат нобелевской премии по физиологии и медицине Карл фон Фриш расшифровал язык пчел, и мы теперь знаем, как он устроен.

Чтобы изучить танцы пчел проводили следующий эксперимент. Недалеко от пчелиного улья размещалось два резервуара со сладкой жидкостью. Пчел, которые находили первый резервуар, метили одним цветом, а пчел, которые находили второй резервуар, метили другим цветом. Вернувшись в улей, пчелы начинали танцевать танец, похожий на тверк. Ориентация танца зависела от направления к источнику сладостей: угол, на который нужно было сместить танец пчелы одного цвета, чтобы он совпал с танцем пчелы другого цвета, с точностью совпадал с углом между первым источником сладости, ульем и вторым источником сладости.

Александр Флеминг, Эрнст Чейн, Хоуард Флори. Нобелевская премия по физиологии и медицине 1945 года.

«Нобелевская» формулировка: за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях.

По сути : за антибиотики.

Новый класс препаратов, сотни тысяч спасенных жизней - все благодаря тому, что Александр Флеминг не любил мыть за собой чашки Петри. В оставленную на столе чашку залетел грибок, разросся на вкусном агаре и - поубивал живших там бактерий. Сам Флеминг так и не сумел выделить пенициллин и наладить его производство - пришлось звать на помощь Чейна и Флори. Правда, в последнее время люди злоупотребляют антибиотиками, бактерии становятся устойчивыми к ним и скоро человечеству понадобится новый Флеминг.

4 место

Исаму Акасаки, Хироси Амано, Сюдзи Накамура. Нобелевская премия по физике 2014 года.

«Нобелевская» формулировка: за изобретение эффективных синих светодиодов, которые привели к появлению ярких и энергосберегающих источников белого света.

Сами светодиоды создал молодой советский физик Олег Лосев еще в 1920-е годы. Почему же премию дали японцам и конкретно за синие светодиоды? Нам всем интересен белый свет: он окружает человека в природе с утра до вечера, так что для комфортного искусственного освещения нужен свет, максимально близкий к естественному. Но белый не «самостоятелен» и получается комбинацией красного, зеленого и синего. Первые два типа светодиодов сделали давно, а вот с синими ничего не получалось: слишком маленькая длина волны. Японцы смогли решить эту проблему и заодно окончательно похоронить лампы накаливания - светодиодные ярче и дольше служат, а энергии потребляют гораздо меньше.

3 место

Уильям Шокли, Джон Бардин, Уолтер Браттейн. Нобелевская премия по физике 1956 года.

«Нобелевская» формулировка: за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта.

По сути : за всю электронику и компьютерную технику.

Транзисторы - основа любой электроники, от радиоприемника до процессора. Все без исключения электронные приборы основаны на изобретении нобелевских лауреатов. Правда, злые языки утверждают что Шокли «присоседился» к работе Бардина и Браттейна, но наверняка это неизвестно. Зато Джон Бардин удостоился сразу двух премий по физике: он единственный в мире, кто добился такого признания.

2 место

Фото: Syda Productions/shutterstockr

Вильям Конрад Рентген. Нобелевская премия по физике 1901 года.

«Нобелевская» формулировка: в знак признания исключительных услуг, которые он оказал науке открытием замечательных лучей, названных впоследствии в его честь.

По сути : за создание универсального детектора.

Рентгеновские лучи используют везде: от диагностики переломов и компьютерной томографии до изучения черных дыр: падающее на них вещество «светит» именно в рентгеновском диапазоне. Так что первая нобелевская премия по физике была вручена максимально достойному ученому.

1 место

Александр Прохоров, Николай Басов, Чарльз Таунс. Нобелевская премия по физике 1964 года.

«Нобелевская» формулировка: за фундаментальные работы в области квантовой электроники, которые привели к созданию генераторов и усилителей на лазерно-мазерном принципе.

По сути : за универсальную технологию, используемую абсолютно везде.

В свое время лазеры называли «решением, которое ищет себе задачу». Сегодня они везде: сварка - лазер, резка - лазер, скальпель - лазер, даже камни в мочевом пузыре раздробить - лазер; поиграть с кошкой - лазер в указке, поиграть на новом инструменте - Жан-Мишель Жарр и лазерная арфа. Не говоря уже о DVD.

Кстати, ни один из трех лауреатов не построил первый лазер. Его сделал Теодор Мейман, но Нобелевская премия на четверых не делится.

Алексей Паевский

Не всегда премию присуждают именно за главные достижения ученых, но в целом стокгольмским академикам трудно отказать в проницательности

Октябрь – месяц рождения химика, инженера и изобретателя Альфреда Нобеля , а также – пора объявления лауреатов его знаменитой премии, которую, согласно завещанию шведа, вручают в области физики, химии, физиологии и медицины, литературы, а также за содействие в укреплении мира во всем мире. С 1969 года Банк Швеции инициировал вручение Нобелевской премии по экономике. сайт вспоминает имена десяти лауреатов Нобелевки, чьи достижения по-настоящему изменили мир.

Вильгельм Рентген, Нобелевская премия по физике 1901 года за «открытие замечательных лучей, названных в его честь»

Немецкий физик, вторая буква в фамилии которого, кстати, читается как «ё», стал первым лауреатом Нобелевской премии в этой дисциплине. «Икс-лучи» Вильгельм Рентген открыл незадолго до этого, в конце 1895 года, но их исключительное значение стало очевидно сразу и всем – так, кстати, очень редко бывает.

Излучение, свободно проходящее сквозь мягкие ткани, хуже через плотные и почти полностью задерживаемые твердыми, стало абсолютно незаменимым средством диагностики в травматической хирургии и применяется во многих других областях. К чести этого великого подвижника, он отказался патентовать свое изобретение, заявив, что оно должно быть общедоступным.

Макс Планк, Нобелевская премия по физике 1918 года за открытие квантов энергии

Один из разрушителей классической «ньютоновской» физики, немец Макс Планк совсем не собирался ниспровергать основы: просто его наблюдения за распределением энергии в спектре абсолютно черного тела никак не хотели ложиться в русло прежних представлений; энергия распространялась не равномерно, а как бы рывками.

Для описания этих «рывков» Планку пришлось изобрести «квант действия», ныне известный как «постоянная Планка» и описывающий связь энергии с частотой, материи с волнами.

Это стало началом абсолютно нового раздела физики – квантовой механики. Кстати, квантовые компьютеры в очень обозримом будущем вытеснят традиционные, основанные еще на транзисторных технологиях. Но самым важным открытием маститого физика Планка стал молодой ученый Альберт Эйнштейн , которого Планк рано заметил, высоко оценил и которому всеми силами помогал продвигаться.

Альберт Эйнштейн, премия по физике 1921 года за «открытие фотоэлектрического эффекта и другие работы».

Самая нелепая из всех премиальных формулировок: не замечать Эйнштейна было невозможно, но признать его теорию относительности и связанное с ней описание гравитации академики тоже не могли. Потому и прибегли к компромиссному решению: премию дать, но за что-нибудь нейтральное, «вегетарианское».

Между тем германский еврей Эйнштейн был, бесспорно, величайшим умом XX века, вслед за своим учителем Планком объяснившим мир совершенно по-новому.

Альберт Эйнштейн посмотрел на Вселенную словно в первый раз, словно освободившись от всего, чему его учили, – и нашел совершенно новые объяснения давно существовавших явлений. Он сформулировал идею относительности времени, он увидел, что на околосветовых скоростях не работают ньютоновские законы, он понял, как материя и волна перетекают друг в друга, он вывел уравнение о зависимости энергии от массы и скорости. Он повлиял на будущее гораздо сильнее, чем Гитлер и Сталин , Калашников и Гагарин , Гейтс и Джобс вместе взятые. Мы живем в мире, который изобрел Эйнштейн.

Энрико Ферми, Нобелевская премия по физике 1938 года за открытие ядерных реакций, вызываемых медленными нейтронами

Этот итальянский физик прожил лишь 53 года, но сделал за это время столько, что хватило бы на 6–8 Нобелевских премий. Но самым ярким изобретением Энрико Ферми стал первый в мире ядерный реактор, возможность которого он предварительно обосновал теоретически.

2 декабря 1942 года похожий на поленницу агрегат осуществил первую в мире управляемую атомную реакцию, выдав мощность около половины ватта. Через десять дней реакцию довели уже до 200 ватт, а впоследствии ядерная энергетика стала важной, хотя и очень опасной частью мировой экономики.

Александр Флемминг, премия по физиологии и медицине 1945 года за открытие пенициллина

В нашей культуре, основанной на христианской этике, жизнь человека ставится выше любых теорий. Поэтому на одно из самых первых мест в истории премии мы поставим скромного шотландца, которому однажды «просто повезло». Выражение «британский ученый» всегда будет звучать гордо хотя бы потому, что на свете существовал сэр Александр, создавший первый в истории антибиотик на основе пенициллина.

Открытие Флемминга (во многом случайное) датировано 1928–29 годами, промышленное производство начато во время Второй мировой войны. Распространение антибиотиков – главная причина того, что средняя продолжительность жизни на Земле с 1950-го (то есть уже без учета военных потерь) по 2017 год выросла с 47,7 лет до 71,0 года – то есть сильнее, чем за всю предыдущую историю человечества!

Бертран Рассел, Нобелевская премия по литературе 1950 года «в знак признания его разнообразных и значимых произведений»

Пожалуйста, перестаньте смеяться. Премия по литературе Расселу – это действительно анекдот, но что же поделать, если Альфред Нобель не установил наград ни для математиков (эту науку ), ни для философов? Пришлось академикам как-то изворачиваться, чтобы наградить один из лучших и самых свободных умов XX века.

Рассел в первую очередь – логик, его вклад здесь является, пожалуй, наибольшим со времен Аристотеля . Этот англичанин – отец математической логики, ему удалось объединить принципы двух наук, причем под знаменами логики. Более того, логические принципы Рассел применял и в отношении этики, что сделало его активным общественным деятелем, соавтором Декларации Рассела – Эйнштейна против угрозы ядерной войны. Могли бы и Премию мира дать, но боялись негативной реакции Вашингтона и Москвы одновременно…

Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн, Нобелевская премия по физике 1956 года за открытие полупроводников и транзисторного эффекта

Три американских физика в конце 1947 года на основании предыдущих разработок десятков ученых создали первый действующий точечный биполярный транзистор – полупроводниковый компонент, способный управлять электрическим сигналом, практически не потребляя электроэнергию.

Экономичные и компактные транзисторы весьма быстро вытеснили из радиотехники неудобные электронные лампы и стали решающим шагом на пути к изобретению величайшего средства производства других изобретений. Имя ему – компьютер. Кстати, Джон Бардин позже стал единственным в истории ученым, получившим Нобелевскую премию по физике два раза, второй – за создание теории сверхпроводимости.

Альбер Камю, Нобелевская премия по литературе 1957 года за «огромный вклад в литературу, высветивший значение человеческой совести»

Странная формулировка Нобелевского комитета, но не могли же академики поблагодарить французского эссеиста за признание абсурдности бытия! Альбер Камю, сам того не желая, стал великим искусителем, отметающим все внешнее, поверхностное, видимое и оставляющим своего читателя наедине с самыми «простыми», а на деле нерешаемыми проблемами. «Решить, стоит или не стоит жизнь того, чтобы ее прожить, – значит ответить на фундаментальный вопрос» – именно Камю сформулировал это после нескольких тысяч лет существования и развития философии.

Одновременно он рассмотрел и отверг извечно соблазнительную идею бунта, уподобив ее труду мифологического Сизифа , бесконечно вкатывающего на гору один и тот же камень. И в то же время, продолжая тему абсурда, Камю считал такое существование единственно достойным.

Френсис Крик, Морис Уилкинс и Джеймс Уотсон, Нобелевская премия по физиологии и медицине 1962 года за успешное моделирование структуры ДНК

Работа над анализом макромолекул ДНК, обеспечивающих передачу наследственной информации, началась еще в XIX веке. Но истинные функции ДНК ученые поняли только в 1940-х годах, а в 1953 году американские ученые предложили структуру двойной спирали как базовой модели строения ДНК. Путь к клонированию и генной инженерии был открыт.

Кстати, Джеймс Уотсон впоследствии стал персоной нон грата в научных кругах за предположение о разных интеллектуальных способностях представителей разных рас. При этом он все же является, несомненно, величайшим из ныне живущих ученых (на момент написания статьи ему 89 лет).

Фридрих фон Хайек, Нобелевская премия по экономике 1974 года за основополагающие работы по теории денег и экономических колебаний (совместно с Гуннаром Мюрделем)

Австрийско-британский ученый Фридрих фон Хайек – самый влиятельный из экономистов, увенчанных Нобелевской премией. Первые свои работы он написал еще в Австро-Венгерской империи, но жил так долго, что успел увидеть даже распад социалистической системы, предсказанный им в ряде научных статей еще в 1920-е (!) годы. Собственно, знаменитым его сделали не столько «работы по теории денег», сколько подробная и обоснованная критика государственнической модели построения общества.

Он показал, как плановая экономика ведет к сокращению свобод и подавлению инициативы, даже если вожди-идеалисты рассчитывают на обратный эффект. Возможно, если бы руководители СССР читали фон Хайека, они могли бы избежать предсказанных им ошибок, но увы – случилось так, как случилось.

IT.TUT.BY подготовил свой список наиболее значимых достижений в трех научных категориях - химия, физика, медицина и физиология.

Физика

Рентгеновские лучи, 1901 год

Радиоактивность, 1903 год

Пьер Кюри погиб в 1906 году: он поскользнулся на мокрой дороге и упал под телегу. Мария Кюри продолжила научную деятельность и в 1911 году стала первым двукратным лауреатом Нобелевской премии.

Нейтрон, 1935 год

В 1930 году советские ученые Иваненко и Амбарцумян опровергли действовавшую тогда теорию, что ядро состоит из электронов и протонов. Исследования показали, что ядро должно содержать неизвестную нейтральную частицу, которую обнаружил Джеймс Чедвик.

Бозон Хиггса, 2013 год

Спустя полгода исследователи ЦЕРН (Европейский центр ядерных исследований) подтвердили, что бозон Хиггса найден. Бозон Хиггса отвечает за инертную массу элементарных частиц, его также называют "частицей бога".

Нобелевскую премию Питер Хиггс получил вместе с Франсуа Энглером в 2013 году "за теоретическое обнаружение механизма, который помогает нам понять происхождение массы субатомных частиц, подтвержденного в последнее время обнаружением предсказанной элементарной частицы в экспериментах ATLAS и CMS на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН".

Медицина и физиология

Инсулин, 1923 год

Открытый гормон, названный инсулином, регулирует метаболизм глюкозы. У больных диабетом людей этот гормон вырабатывается в небольших количествах, из-за чего глюкоза плохо перерабатывается в организме. Эксперименты по вычленению инсулина проводились давно, но открыли его именно Маклеод и Бантинг.

Группы крови, 1930 год

Ландштейнер открыл три группы крови - А, В и 0. Двумя годами позже ученики и последователи Ландштейнера открыли четвертую группу - АВ.

Пенициллин, 1945 год

Только к 1941 году ученые Эрнст Чейн, Хоуард Флори и Александр Флеминг смогли выделить достаточно очищенного пенициллина для спасения человека. Первым поправившимся пациентом оказался 15-летний подросток с заражением крови.

Нобелевская премия в области медицины и физиологии присуждена трем ученым "за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях".

Структура ДНК, 1962 год

Структура была расшифрована в 1953 году. Ученые Фрэнсис Крик, Джеймс Уотон и Морис Уилкинс получили Нобелевскую премию "за открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах".

Химия

Полоний и радий, 1911 год

Радий - крайне редкий элемент. С момента его открытия прошло более ста лет, а в чистом виде добыто лишь полтора килограмма. Элемент используется в медицине для лечения злокачественных заболеваний слизистой оболочки носа и кожи. Полоний, открытый одновременно с радием, применяется для создания мощных нейтронных источников.

Вторую Нобелевскую премию за "выдающиеся заслуги в развитии химии: открытие элементов радия и полония, выделение радия и изучение природы и соединений этого замечательного элемента" получила только Мария Кюри: награда не вручается посмертно, а ее мужа к тому времени не было в живых.

Атомная масса, 1915 год

Для дальнейших экспериментов использовались приборы собственного изобретения. Ричардс установил, что масса свинца в радиоактивных минералах меньше, чем у обычного свинца. Это стало одним из первых подтверждений существования изотопов.

***
Нобелевская премия вручается с начала двадцатого века. Охватить все изобретения и открытия в одной статье крайне сложно. Не согласны с нашей десяткой? Предложите свои варианты в комментариях.