Три века российской науки

8 февраля 1724 года, ровно 300 лет назад, по распоряжению Петра I была основана Российская академия наук. С 1999 года в этот день отмечается профессиональный праздник всех отечественных ученых. Вспоминаем некоторые из научных достижений, которым мир обязан российским исследователям и инженерам.

Токарный станок. Токарный станок Андрея Нартова с составным суппортом позволял легко обточить деталь, причем с большой точностью. Теперь это стандарт для современных токарных станков с ручным управлением. Михаил Ломоносов экспериментально подтвердил и сформулировал закон сохранения массы. «Самобеглая коляска» крестьянина Леонтия Шамшуренкова. Четырехколесный гибрид дрезины и велосипеда мог перевозить двух пассажиров усилиями двух других людей и развивал скорость до 15 км/ч.  

Михаил Ломоносов открыл атмосферу Венеры. Паровая машина Ивана Ползунова. Он разработал проект парового двигателя непрерывного действия мощностью 1,8 л.с. (1,3 кВт) — первого в мире двухцилиндрового двигателя с объединением работы цилиндров на один общий вал, т.е. двигателя, универсального по своему техническому применению. Открылась первая самоварная фабрика братьев Лисицыных.  Первый в мире лифт с винтовым приводом. Екатерине II исполнилось 64 года, и ей было сложно подниматься по многочисленным лестницам Зимнего дворца. Специально для своей покровительницы Иван Кулибин сконструировал кресло-подъемник, которое стало прообразом лифта. XIX век

Василий Петров первым открыл непрерывную электрическую дугу, достаточную для освещения. Первой русской антарктической экспедицией на шлюпах «Восток» и «Мирный» под руководством Фаддея Беллинсгаузена и Михаила Лазарева была открыта Антарктида. Бывший крепостной крестьянин Даниил Бокарев создал технологию промышленного производства подсолнечного масла. Математик Николай Лобачевский разработал полную теорию гиперболической геометрии, которая сейчас используется в спутниковой навигации, физике высоких энергий, исследовании форм растений и живых организмов; она также помогла открытию Общей теории относительности. Павел Шиллинг продемонстрировал первый в мире электромагнитный телеграф. Тот был проведен между Зимним дворцом и зданием министерства путей сообщения. Семен Корсаков впервые использовал перфокарты для хранения и передачи информации в «механических устройствах» (до этого они встречались только в ткацких станках). военный хирург Николай Пирогов впервые провел операцию под анестезией. Первое в мире бурение нефтяной скважины в Баку под руководством Василия Семенова. Ее глубина — 21 метр. Российский бизнесмен польского происхождения Франц Сан-Галли изобрел радиатор отопления — «горячий ящик».

Александр Бутлеров создал теорию химического строения, включил двойные связи в структурные формулы, открыл гексамин и формозную реакцию. Первый в мире ледокол «Русский лоцман», построен по заказу и чертежам купца и корабела Михаила Бритнева. Дмитрий Менделеев представил Периодическую таблицу химических элементов. Александр Лодыгин изобрел вольфрамовую электрическую лампочку. Павел Яблочков сконструировал первый генератор переменного тока и «свечу Яблочкова», электрическую угольную дуговую лампу, которая использовалась для первого в мире электрического уличного освещения на Всемирной выставке (1878) в Париже. Физиолог Дмитрий Ивановский открыл вирусы. Александр Попов изобрел и продемонстрировал радио. Первый в истории полярный ледокол «Ермак», способный ходить в толстых океанских льдах. Был построен в Англии по проекту адмирала Степана Макарова и под его руководством. XX век

Константин Циолковский разрабатывает теоретические основы космических полетов. Иван Павлов стал первым российским лауреатом Нобелевской премии за достижения в области физиологии и медицины. Александр Лоран создал первый пенный огнетушитель. Пену же для тушения пожаров, в том числе и на производствах, Лоран изобрел еще раньше, в 1902. Называлась она «Лорантина» и получалась путем взаимодействия кислоты и щелочи. Борис Голицын разработал и воплотил электрический сейсмометр; он позволял определять не только расстояние до эпицентра, но и направление (относительно точки наблюдения). Работа стала основой для последующих разработок на десятилетия. Глеб Котельников изобрел ранцевый парашют. Эта конструкция применяется до сих пор. Николай Зелинский представил первый противогаз с активированным углем, этот же ученый чуть раньше синтезировал, собственно, активированный уголь. Транссибирская магистраль стала самой длинной железной дорогой в мире — около 7000 километров. Александр Опарин предлагает теорию возникновения жизни на Земле из «первичного бульона».

Первый железнодорожный тепловоз, построенный в Германии по чертежам инженера Юрия Ломоносова; первый образец работал в СССР до 1954 года. физик Олег Лосев изобрел светодиод («световое реле»), который сегодня составляет основную часть электроники и помогает в разы снизить расходы на освещение. Советский хирург Сергей Юдин впервые перелил кровь умершего человека живому, положив начало технологии консервации крови. Евгений Чертовский создал герметичный костюм, прототип скафандров и другой защитной одежды для экстремальных условий. Работы над компенсационными костюмами продолжались вплоть до конца 60-х, и в 1959 году, до полета в космос Чертовский изобрел также «космический скафандр-капсулу».  Лев Термен разработал первую драм-машину, прототип синтезатора. Владимир Котельников представил «теорему отсчетов», которая является фундаментальной для разработки и анализа современных электронных коммуникационных систем. Петр Капица открывает сверхтекучесть (одно из важнейших открытий в квантовой физике: при низких температурах в гелии пропадает трение), за что позже получает Нобелевскую премию. Хирург Владимир Демихов успешно пересаживает собакам сердце и легкие, положив начало трансплантологии. В Обнинске заработала первая в мире АЭС, реактор создан под руководством Игоря Курчатова. В Институте им. Курчатова заработал первый экспериментальный токамак для исследований производства термоядерной энергии. Был запущен первый в истории искусственный спутник Земли на первой орбитальной ракете с первого в мире космодрома Байконур. На воду спущен первый атомный ледокол «Ленин».

Первый аппарат с Земли «Луна-1» достиг окрестностей естественного спутника. Запущенный в космос аппарат впервые совершил мягкую посадку обратно на Землю с помощью системы парашютов. Первый полет человека в космос, Юрий Гагарин провел на орбите 108 минут. Юрий Денисюк получил первую 3D-голограмму. Голограммы показывают объекты в трехмерном пространстве, создавая эффект присутствия. Сейчас такие голограммы активно используются в развлечениях, презентациях, музеях и прочее. В Дубне получен новый элемент таблицы Менделеева, не встречающийся в природе, №104 резерфордий. Алексей Леонов совершил первый в истории выход в открытый космос и провел там 16 минут. В Дубне получен новый химический элемент №102 нобелий. Аппарат «Луна-9» впервые совершил мягкую посадку на Луну. Впервые запущена ракета «Союз», которая до сих пор является самой надежной в мире. Впервые проведена автоматическая стыковка космических кораблей: беспилотных кораблей «Союз» под названиями «Космос-186» и «Космос-188». «Венера-4», первый спускаемый аппарат на Венере. Получен новый химический элемент №107 дубний.

Алексей Туполев создал сверхзвуковой самолет. Жорес Алферов открыл полупроводниковые гетероструктуры, ставшие основой всей современной электроники, в 2000 году он получил за это Нобелевскую премию. Аппарат «Луна-16» автоматически собрал и привез на Землю образцы лунного грунта. На Луне начал работать первый луноход. Первая пилотируемая орбитальная космическая станция «Салют-1», она провела на орбите 175 суток, проложив путь к длительной работе космонавтов на орбите.   Первый в мире космический радиотелескоп КРТ-10. Он проработал всего месяц, но представлял собой устройство нового типа, которое позволило ученым проводить более качественные исследования удаленных от Земли объектов. Алексей Екимов и Александр Эфрос создали квантовые точки, за что первый получил Нобелевскую премию в 2023 году. Программист Алексей Пажитнов представил тетрис. Первая модульная космическая станция «Мир». Она проработала с 1986 до 2001 года. Идея, что космическую станцию можно собирать, словно конструктор, стала ведущей в пилотируемой космонавтике. Кольская сверхглубокая стала самой глубокой скважиной в мире: 12 262 метров. Ту-155, первый в мире самолет, использующий в качестве топлива жидкий водород, состоялось около 70 полетов, однако программа была вскоре закрыта. Недавно возрождена под эгидой Ростеха. Евгений Рошаль создал формат архивирования файлов RAR. Подо льдами Антарктиды на глубине более 4000 м открыто озеро Восток. Существование этого озера, как и других подледных озер, было предсказано Андреем Капицей в 1955 - 1957 годах. В Дубне получен новый сверхтяжелый химический элемент №114 флеровий. В сотрудничестве с Ливерморской лабораторией США Институт ядерных исследований в Дубне получил новый химический элемент №113 ливерморий. XXI век

С космодрома Байконур на МКС полетел первый в истории космический турист, американский мультимиллионер Деннис Тито. Вместе с коллегами из США получены новые химические элементы №113 нихоний и №115 московий. Математик Григорий Перельман доказал гипотезу Пуанкаре, «задачу тысячелетия». Создание графена. Его синтезировали в Манчестерском университете (Великобритания) физики российского происхождения Константин Новоселов и Андрей Гейм. Получен новый сверхтяжелый химический элемент оганесон, названный в в честь академика РАН Юрия Оганесяна за его вклад в исследования трансактинидных (сверхтяжелых) элементов. Оганесон получил №118. В Институте прикладной физики РАН лазер выдал импульс мощностью 0,56 петаватта. Это в сотни раз превосходит мощность всех электростанций Земли. Изобретение российских ученых поможет исследовать экстремальные физические процессы, инициировать термоядерные реакции и пр. В Денисовой пещере на Алтае открыты останки неизвестного до того вида людей, «денисовцев». Вместе с коллегами из США получен новый химический элемент №117 теннесин. Запущен космический телескоп с высочайшим угловым разрешением «Спектр Р». В 2019 году проект был завершен, телескоп проработал в 2,5 дольше запланированного. Данные его работы изучаются до сих пор. Первый в мире «квантовый блокчейн». Это теоретически невзламываемая система распределенного хранения данных, защищенная при помощи методов квантовой криптографии. Российские ученые зарегистрировали (пока только внутри страны) лекарство от лихорадки Эбола. Оно показывает более высокую эффективность, чем те препараты, которые применяются в мире. Запущен рентгеновский космический телескоп «Спектр-РГ», способный сделать полный обзор неба с рекордной чувствительностью.

«Спутник V», первая в мире успешная вакцина от COVID-19. Ее эффективность превысила 90%, авторы разработки получили государственную премию. Введение в эксплуатацию Байкальского нейтринного телескопа. Он расположен в идеально прозрачных водах озера Байкал на глубине в 1300 метров и дает ученым возможности для геофизических, гидрологических и лимнологических исследований. Запуск реактора ПИК в Гатчине, мощный исследовательский ядерный реактор для изучения микромира, нейтронов и нейтронного излучения. Успешное лечение кошек и собак от рака методом бор-нейтроннозахватной терапии в Новосибирске. Введение в эксплуатацию уникального исследовательского центра: ледовой самодвижущейся платформы «Северный полюс». Успешное клонирование ягненка путем скрещивания геномов домашней овцы и горного барана, что может помочь восстановлению исчезающих видов животных и появлению новых технологий в сельском хозяйстве. Максим Никитин открыл новый механизм работы ДНК. Ученый докaзaл, что для эффективной обрaботки генетической информaции ДНК не обязaтельно обрaзовывaть длинную двойную спирaль. Короткaя ДНК, дaже мaксимaльно некомплементaрнaя гену, может регулировaть его рaботу. Ученые из ФИЦ Биотехнологии РАН создали прототип лекарства, которое полностью уничтожит ВИЧ в организме.

P.S.: Конечно же, всю историю российской науки не охватить в небольшом материале: в нашей стране продолжаются тысячи исследований, строятся огромные научные установки (синхротрон СКИФ в Новосибирске и НИКА в Дубне). Если мы не упомянули о чем-то важном, пишите в комментариях в наших соцсетях! 

Развитие нейросетей и изменения климата: россияне назвали главные научные события 2023 года

Будущее уже здесь: что умеет медицина XXI века

Работа для микробов, самая таинственная болезнь и научные итоги года: премьеры на телеканале «Наука»