Когда открыли Америку? История открытия Америки. Год открытия Америки. Десять научных открытий, которые произошли случайно
История открытия Америки- довольно удивительна. Эти события происходили в конце 15 века благодаря тому, что в Европе бурно развивается мореплавание и судоходство. Во многом можно сказать, что открытие американского континента произошло совершенно случайно и мотивы были очень банальны - поиск золота, богатств, больших торговых городов.
В 15 веке на территории современной Америки жили древние племена, которые были очень добродушными и гостеприимными. В Европе же, в те времена уже тогда государства были довольно развитыми и современными. Каждая страна старалась расширить свою сферу влияния, найти новые источники пополнения государственной казны. В конце 15 века процветала торговля, освоение новых колоний.
Кто открыл Америку?
В 15 веке на территории современной Америки жили древние племена, которые были очень добродушными и гостеприимными. В Европе уже тогда государства были довольно развитыми и современными. Каждая страна старалась расширить свою сферу влияния, найти новые источники пополнения государственной казны.
Когда у любого взрослого и ребенка спросишь- кто же открыл Америку, мы услышим о Колумбе. Именно Христофор Колумб дал толчок активному поиску и освоению новых земель.
Христофор Колумб - великий испанский мореплаватель. Сведений о том, где родился и провел детство мало и они противоречивы. Известно, что будучи молодым, Христофор увлекался картографией. Был женат на дочери мореплавателя. В 1470 году географ и астроном Тосканелли сообщил Колумбу о своих предположениях, что путь до Индии короче, если плыть на запад. Видимо тогда Колумб начал вынашивать свою идею о коротком пути в Индию, при этом по его расчетам, нужно было плыть через Канарские острова, и там уже и Япония будет близко.
С 1475 года Колумб делает попытки осуществить идею и совершить экспедицию . Цель экспедиции - найти новый торговый путь в Индию через Атлантический океан. Для этого он обратился к правительству и купцам Генуи, однако его не поддержали. Вторая попытка найти финансирование для экспедиции- португальский король Жуан II, однако и здесь после длительного изучения проекта, его ждал отказ.
В последний раз со своим проектом он пришёл к испанскому королю. В начале его проект долго рассматривали, даже делали несколько заседаний, комиссий, это длилось несколько лет. Его идею поддерживали епископы и католические короли. Но окончательную поддержку своему проекту Колумб получил после победы Испании в городе Гранада, которую освобождали от арабского присутствия.
Экспедиция была организована при условии, что Колумб в случае успеха получит не только дары и богатства новых земель, но и получит, кроме статуса дворянина, звание: Адмирала Моря-Океана и вице-король всех земель, что откроет. Для Испании успешная экспедиция сулила не только освоение новых земель, но и возможность торговать с Индией напрямую, так как согласно договору заключенному с Португалией, испанским судам запрещалось заходить в воды западного побережья Африки.
Когда и как Колумб открыл Америку?
Годом открытия Америки историки считают 1942 год, хотя это довольно приблизительные данные. Открывая новые земли и острова, Колумб и не предполагал, что это другой материк, который потом назовут "Новым Светом". Путешественник предпринял 4 экспедиции . Он прибывал на новые и новые земли, считая, что это земли "Западной Индии". Довольно долго так думали все в Европе. Однако, другой путешественник Васко да Гама объявил Колумба обманщиком, так как именно Гамма нашел прямой путь в Индию и привез оттуда дары и пряности.
Какую же Америку открыл Христофор Колумб? Можно сказать, что благодаря своим экспедициям с 1492 года , Колумб открыл и Северную и Южную Америку. Если быть точнее, то открыты были острова, которые сейчас считаются или южной, либо северной Америкой.
Кто открыл Америку первым?
Хоть исторически и считается, что именно Колумб открыл Америку, но на самом деле это не совсем так.
Есть данные, что "Новый свет" ранее посещали скандинавы (Лейф Эрикссон в 1000 году, Торфинн Карлсефни в 1008 году), об этом путешествии стало известно из манускриптов «Сага об Эрике Рыжем» и «Сага о гренландцах». Есть и другие "первооткрыватели Америки", но научное сообщество не воспринимает их всерьез, так как нет достоверных данных. Например, Америку ранее посещали африканский путешественник из Мали - Абу Бакр II, шотландский дворянин Генри Синклер, китайский путешественник Чжэн Хэ.
Почему Америку назвали Америкой?
Первым широко известным и зафиксированным фактом является посещение этой части "Нового Света" путешественником и мореправателем Америго Веспуччи. Примечательно то, что именно он выдвинул предположение, что это не Индия или Китай, а совсем новый неизвестный ранее материк. Считается, что поэтому и закрепилось за новой землей название Америка, а не её первооткрывателя - Колумба.
За последние несколько веков мы совершили бесчисленное множество открытий, которые помогли значительно улучшить качество нашей повседневной жизни и понять, как устроен мир вокруг нас. Оценить всю важность этих открытий очень сложно, если не сказать, что почти невозможно. Но одно ясно наверняка – некоторые из них буквально изменили нашу жизнь раз и навсегда. От пенициллина и винтового насоса до рентгена и электричества, перед вами список из 25 величайших открытий и изобретений человечества.
25. Пенициллин
Если бы в 1928 году шотландский ученый Александр Флеминг (Alexander Fleming) не открыл пенициллин, первый антибиотик, мы до сих пор бы умирали от таких болезней, как язва желудка, от абсцессов, стрептококковых инфекций, скарлатины, лептоспироза, болезни Лайма и многих других.
24. Механические часы
Фото: pixabay
Существуют противоречивые теории о том, как же на самом деле выглядели первые механические часы, но чаще всего исследователи придерживаются версии, что в 723 году нашей эры их создал китайский монах и математик Ай Ксинг (I-Hsing). Именно это основополагающее изобретение позволило нам измерять время.
23. Гелиоцентризм Коперника
Фото: WP / wikimedia
В 1543 году практически на смертном одре польский астроном Николай Коперник обнародовал свою знаменательную теорию. Согласно трудам Коперника стало известно, что Солнце – нашей планетной системы, а все ее планеты вращаются вокруг нашей звезды каждая по своей орбите. До 1543 года астрономы полагали, что именно Земля была центром Вселенной.
22. Кровообращение
Фото: Bryan Brandenburg
Одним из самых важных открытий в медицине стало открытие системы кровообращения, о чем в 1628 году объявил английский врач Вильям Харви (William Harvey). Он стал первым человеком, описавшим всю систему циркуляции и свойства крови, которую сердце качает по всему нашему телу от мозга до кончиков пальцев.
21. Винтовой насос
Фото: David Hawgood / geographic.org.uk
Один из известнейших древнегреческих ученых, Архимед, считается автором одного из первых в мире водяных насосов. Его устройство представляло собой вращающийся штопор, который проталкивал воду вверх по трубе. Это изобретение продвинуло ирригационные системы на новый уровень и до сих пор используется на многих заводах по очистке сточных вод.
20. Гравитация
Фото: wikimedia
Все знают эту историю – Исаак Ньютон, знаменитый английский математик и физик, открыл гравитацию после того, как в 1664 году ему на голову упало яблоко. Благодаря этому событию мы впервые узнали, почему предметы падают вниз, и почему планеты вращаются вокруг Солнца.
19. Пастеризация
Фото: wikimedia
Пастеризация была открыта в 1860-х годах французским ученым Луи Пастером (Louis Pasteur). Она представляет собой процесс термической обработки, во время которой в определенных продуктах питания и напитках (вино, молоко, пиво) происходит разрушение патогенных микроорганизмов. Это открытие возымело значительное влияние на общественное здравоохранение и развитие пищевой промышленности во всем мире.
18. Паровой двигатель
Фото: pixabay
Всем известно, что современная цивилизация ковалась на заводах, построенных во время промышленной революции, и что все это происходило с использованием паровых двигателей. Двигатель, приводимый в действие силой пара, был создан давно, но за последнее столетие он был существенно доработан тремя британскими изобретателями: Томасом Сэйвери, Томасом Ньюкаменом и самым знаменитым из них – Джеймсом Ваттом (Thomas Savery, Thomas Newcomen, James Watt).
17. Кондиционер
Фото: Ildar Sagdejev / wikimedia
Примитивная система климат-контроля существовала с древних времен, но она существенно изменилась, когда в 1902 году появился первый современный электрический кондиционер. Его изобрел молодой инженер по имени Виллис Карриер (Willis Carrier), выходец из Баффало, штат Нью-Йорк (Buffalo, New York).
16. Электричество
Фото: pixabay
Судьбоносное открытие электричества причисляется английскому ученому Майклу Фарадею (Michael Faraday). Среди его ключевых открытий стоит отметить принципы действия электромагнитной индукции, диамагнетизм и электролиз. Эксперименты Фарадея также привели к созданию первого генератора, ставшего предшественником огромных генераторов, которые сегодня производят привычное нам в повседневной жизни электричество.
15. ДНК
Фото: pixabay
Многие считают, что именно американский биолог Джеймс Ватсон и английский физик Фрэнсис Крик (James Watson, Francis Crick) в 1950-х годах открыли , но на самом деле впервые эта макромолекула была выявлена еще в конце 1860-х годов швейцарским химиком Фридрихом Майшером (Friedrich Miescher). Затем спустя несколько десятилетий после открытия Майшера уже другие ученые провели ряд исследований, которые наконец-то помогли нам прояснить, как организм передает свои гены следующему поколению, и как координируется работа его клеток.
14. Анестезия
Фото: Wikimedia
Простые формы анестезии, такие как опиум, мандрагора и алкоголь, использовались людьми издавна, и первые упоминания о них ссылаются аж на 70 год нашей эры. Но с 1847 года обезболивание перешло на новый уровень, когда американский хирург Генри Бигелоу (Henry Bigelow) впервые ввел в свою практику эфир и хлороформ, сделав крайне болезненные инвазивные процедуры намного более переносимыми.
13. Теория относительности
Фото: Wikimedia
Включая две взаимосвязанные теории Альберта Эйнштейна (Albert Einstein), специальную и общую теорию относительности, теория относительности, опубликованная в 1905 году, преобразовала всю теоретическую физику и астрономию 20 века и затмила 200-летнюю теорию механики, предложенную Ньютоном. Теория относительности Эйнштейна стала основой для большей части научных работ современности.
12. Рентгеновские лучи
Фото: Nevit Dilmen / wikimedia
Немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген (Wilhelm Conrad Rontgen) нечаянно открыл рентгеновские лучи в 1895 году, когда он наблюдал за флюоресценцией, возникающей при работе катодно-лучевой трубки. За это поворотное открытие в 1901 году ученый был удостоен Нобелевской премии, ставшей первой в своем роде в области физических наук.
11. Телеграф
Фото: wikipedia
С 1753 года многие исследователи проводили свои эксперименты для установления связи на расстоянии с помощью электричества, но значительный прорыв произошел лишь спустя несколько десятилетий, когда в 1835 году Джозеф Генри и Эдвард Дэйви (Joseph Henry, Edward Davy) изобрели электрическое реле. С помощью этого устройства они и создали первый телеграф 2 года спустя.
10. Периодическая система химических элементов
Фото: sandbh / wikimedia
В 1869 году русский химик Дмитрий Менделеев заметил, что если упорядочить химические элементы по их атомной массе, они условно выстраиваются в группы с похожими свойствами. На основании этой информации он создал первую периодическую систему, одно из величайших открытий в химии, которое позже прозвали в его честь таблицей Менделеева.
9. Инфракрасные лучи
Фото: AIRS / flickr
Инфракрасное излучение было открыто британским астрономом Вильямом Хершелем (William Herschel) в 1800 году, когда он изучал нагревательный эффект света разных цветов, используя для разложения света в спектр призму, и измеряя изменения термометрами. Сегодня инфракрасное излучение используется во многих областях нашей жизни, включая метеорологию, системы подогрева, астрономию, отслеживание теплоемких объектов и многие другие сферы.
8. Ядерный магнитный резонанс
Фото: Mj-bird / wikimedia
Сегодня ядерный магнитный резонанс постоянно используют в качестве чрезвычайно точного и эффективного диагностического инструмента в области медицины. Впервые это явление было описано и вычислено американским физиком Исидором Раби (Isidor Rabi) в 1938 году во время наблюдения за молекулярными пучками. В 1944 году за это открытие американскому ученому вручили Нобелевскую премию по физике.
7. Отвальный плуг
Фото: wikimedia
Изобретенный в 18-ом столетии, отвальный плуг стал первым плугом, который не только вскапывал почву, но и размешивал ее, что позволило обрабатывать в сельскохозяйственных целях даже очень неподатливую и каменистую землю. Без этого орудия сельское хозяйство, каким мы знаем его сегодня, в северной Европе или в центральной Америке не существовало бы.
6. Камера-обскура
Фото: wikimedia
Предшественником современных фотоаппаратов и видеокамер стала камера-обскура (в переводе темная комната), которая была оптическим устройством, используемым художниками создания быстрых набросков во время выездов за пределы своих мастерских. Отверстие в одной из стенок устройства служило для создания перевернутого изображения того, что происходило снаружи камеры. Картинка отображалась на экране (на противоположной от отверстия стенке темного ящика). Эти принципы были известны веками, но в 1568 году венецианец Даниель Барбаро (Daniel Barbaro) внес изменения в устройство камеры-обскура, дополнив его собирающими линзами.
5. Бумага
Фото: pixabay
Первыми примерами современной бумаги часто считают папирус и амате, которые использовали древние средиземноморские народы и доколумбовые американцы. Но было бы не совсем верно считать их настоящей бумагой. Ссылки на первое производство писчей бумаги относятся к Китаю во времена правления империи Восточная Хань (25-220 годы нашей эры). Первая бумага упоминается в летописях, посвященных деятельности судебного сановника Цай Луна (Cai Lun).
4. Тефлон
Фото: pixabay
Материал, благодаря которому ваша сковорода не пригорает, на самом деле был изобретен абсолютно случайно американским химиком Роем Планкетт (Roy Plunkett), когда тот искал замену холодильным агентам, чтобы обезопасить домашний быт. Во время одного из своих экспериментов ученый открыл странную скользкую смолу, которая позже стала больше известной как тефлон.
3. Теория эволюции и естественного отбора
Фото: wikimedia
Вдохновленный своими наблюдениями в ходе второго исследовательского путешествия в 1831-1836 годах, Чарльз Дарвин (Charles Darwin) приступил к написанию своей знаменитой теории эволюции и естественного отбора, ставшей по мнению ученых со всего света ключевым описанием механизма развития всего живого на Земле
2. Жидкие кристаллы
Фото: William Hook / flickr
Если бы австрийский ботаник и физиолог Фридрих Райницер (Friedrich Reinitzer) не открыл жидкие кристаллы во время проверки физико-химических свойств различных производных холестерина в 1888 году, сегодня вы бы не знали, что такое телевизоры с жидкокристаллическими экранами или плоские LCD мониторы.
1. Вакцина от полиомиелита
Фото: GDC Global / flickr
26 марта 1953 года американский медицинский исследователь Йонас Солк (Jonas Salk) объявил, что ему удалось провести успешные испытания вакцины против полиомиелита, вируса, который вызывает тяжелое хроническое заболевание. В 1952 году из-за эпидемии этого недуга диагноз был поставлен 58 000 жителей США, и болезнь унесла 3 000 невинных жизней. Это подстегнуло Солка на поиски спасения, и теперь цивилизованный мир в безопасности хотя бы от этой беды.
Чтобы создать Вселенную, даже небольшую, нужны числа, без которых она просто не запустится. Это - фундаментальные константы. С помощью этих десяти чисел можно описать все: и рост снежинок, и взрыв гранаты, и игру на бирже, и движение галактик. А вот откуда они взялись - непонятно. Желающие могут списать их появление на божью волю. А воинствующим атеистам остается только ими пользоваться, объясняя с их помощью как ход эволюции, так и температуру Благодатного огня
Пространство
Число Архимеда
Чему равно: 3,1415926535… На сегодня просчитано до 1,24 трлн знаков после запятой
Когда праздновать день π - единственная константа, у которой есть свой праздник, и даже два. 14 марта, или 3.14, соответствует первым знакам в записи числа. А 22 июля, или 22/7 - не что иное, как грубое приближение π дробью. В университетах (например, на мехмате МГУ) предпочитают отмечать первую дату: она, в отличие от 22 июля, не попадает на каникулы
Что такое π? 3,14, число из школьных задач про окружности. И в то же время - одно из главных чисел в современной науке. Физикам π обычно нужно там, где об окружностях ни слова, - скажем, чтобы смоделировать солнечный ветер или взрыв. Число π встречается в каждом втором уравнении - можно открыть учебник теоретической физики наугад и выбрать любое. Если учебника нет, сойдет карта мира. Обычная река cо всеми ее изломами и изгибами в π раз длиннее, чем путь напрямик от ее устья к истоку.
В этом виновато само пространство: оно однородно и симметрично. Именно поэтому фронт взрывной волны - это шар, а от камней на воде остаются круги. Так что π здесь оказывается вполне уместным.
Но все это относится только к привычному евклидовому пространству, в котором мы все живем. Будь оно неевклидовым, симметрия была бы другой. А в сильно искривленной Вселенной π уже не играет такой важной роли. Скажем, в геометрии Лобачевского окружность бывает вчетверо длиннее своего диаметра. Соответственно реки или взрывы «кривого космоса» потребовали бы других формул.
Числу π столько же лет, сколько всей математике: около 4 тысяч. Старейшие шумерские таблички приводят для него цифру 25/8, или 3,125. Ошибка - меньше процента. Вавилоняне абстрактной математикой особо не увлекались, так что π вывели опытным путем, просто измеряя длину окружностей. Кстати, это первый эксперимент по численному моделированию мира.
Самой изящной из арифметических формул для π больше 600 лет: π/4=1–1/3+1/5–1/7+… Простая арифметика помогает вычислить π, а само π - разобраться с глубинными свойствами арифметики. Отсюда его связь с вероятностями, простыми числами и многим другим: π, например, входит в известную «функцию ошибок», которая одинаково безотказно работает и в казино, и у социологов.
Есть даже «вероятностный» способ сосчитать саму константу. Во-первых, нужно запастись мешком иголок. Во-вторых, бросать их, не целясь, на пол, расчерченный мелом на полосы шириной в иглу. Потом, когда мешок опустеет, поделить число брошенных на количество тех, что пересекли меловые линии, - и получить π/2.
Хаос
Константа Фейгенбаума
Чему равно: 4,66920016…
Где применяется: В теории хаоса и катастроф, с помощью которых можно описывать любые явления - от размножения кишечной палочки до развития российской экономики
Кто и когда открыл: Американский физик Митчелл Фейгенбаум в 1975 году. В отличие от большинства других открывателей констант (Архимеда, например), он жив и преподает в престижном Рокфеллеровском университете
Когда и как праздновать день δ: Перед генеральной уборкой
Что общего у капусты брокколи, снежинок и елки? То, что их детали в миниатюре повторяют целое. Такие объекты, устроенные как матрешка, называют фракталами.
Фракталы возникают из беспорядка, как картинка в калейдоскопе. Математика Митчелла Фейгенбаума в 1975 году заинтересовали не сами узоры, а хаотические процессы, которые заставляют их появляться.
Фейгенбаум занимался демографией. Он доказал, что рождение и смерть людей тоже можно моделировать по фрактальным законам. Тут у него и появилась эта δ. Константа оказалась универсальной: она встречается в описании сотен других хаотических процессов, от аэродинамики до биологии.
С фрактала Мандельброта (см. рис.) началось повсеместное увлечение этими объектами. В теории хаоса он играет примерно ту же роль, что и круг в обычной геометрии, а число δ фактически задает его форму. Получается, что эта константа - то же π, только для хаоса.
Время
Число Непера
Чему равно: 2,718281828…
Кто и когда открыл: Джон Непер, шотландский математик, в 1618 году. Самого числа он не упоминал, зато выстроил на его основе свои таблицы логарифмов. Одновременно кандидатами в авторы константы считаются Якоб Бернулли, Лейбниц, Гюйгенс и Эйлер. Достоверно известно только то, что символ e взялся из фамилии последнего
Когда и как праздновать день e: После возврата банковского кредита
Число е - тоже своего рода двойник π. Если π отвечает за пространство, то е - за время, и тоже проявляет себя почти всюду. Скажем, радиоактивность полония-210 уменьшается в е раз за средний срок жизни одного атома, а раковина моллюска Nautilus - это график степеней е, обернутый вокруг оси.
Число е встречается и там, где природа заведомо ни при чем. Банк, обещающий 1% в год, за 100 лет увеличит вклад примерно в е раз. Для 0,1% и 1000 лет результат будет еще ближе к константе. Якоб Бернулли, знаток и теоретик азартных игр, вывел е именно так - рассуждая о том, сколько зарабатывают ростовщики.
Как и π, е - трансцендентное число. Говоря проще, его нельзя выразить через дроби и корни. Есть гипотеза, что у таких чисел в бесконечном «хвосте» после запятой встречаются все комбинации цифр, какие только возможны. Например, там можно обнаружить и текст этой статьи, записанный двоичным кодом.
Свет
Постоянная тонкой структуры
Чему равно: 1/137,0369990…
Кто и когда открыл: Немецкий физик Арнольд Зоммерфельд, аспирантами которого были сразу два нобелевских лауреата - Гейзенберг и Паули. В 1916 году, еще до появления настоящей квантовой механики, Зоммерфельд ввел константу в рядовой статье про «тонкую структуру» спектра атома водорода. Роль константы вскоре переосмыслили, а вот название осталось прежним
Когда праздновать день α: В День электрика
Скорость света - величина исключительная. Быстрее, показал Эйнштейн, не могут двигаться ни тело, ни сигнал - будь то частица, гравитационная волна или звук внутри звезд.
Вроде бы ясно, что это - закон вселенской важности. И все-таки скорость света - не фундаментальная константа. Проблема в том, что ее нечем измерить. Километры в час не годятся: километр определен как расстояние, которое свет проходит за 1/299792,458 секунды, то есть сам выражается через скорость света. Платиновый эталон метра - тоже не выход, потому что скорость света входит и в уравнения, которые описывают платину на микроуровне. Словом, если скорость света без лишнего шума изменится во всей Вселенной, человечество об этом не узнает.
Вот тут-то на помощь физикам и приходит величина, связывающая скорость света с атомными свойствами. Константа α - это деленная на скорость света «скорость» электрона в атоме водорода. Она безразмерна, то есть не привязана ни к метрам, ни к секундам, ни к каким-либо еще единицам.
Кроме скорости света в формулу для α входят также заряд электрона и константа Планка, мера «квантовости» мира. С обеими постоянными связана та же проблема - их не с чем сверить. А вместе, в виде α, они являют собой что-то вроде залога постоянства Вселенной.
Можно задаться вопросом, не менялась ли α c начала времен. Физики всерьез допускают «дефект», достигавший когда-то миллионных долей от нынешней величины. Достигни он 4%, человечества не было бы, потому что внутри звезд прекратился бы термоядерный синтез углерода, главного элемента живой материи.
Добавка к реальности
Мнимая единица
Чему равно: √-1
Кто и когда открыл: Итальянский математик Джероламо Кардано, друг Леонардо да Винчи, в 1545 году. Карданный вал назван так именно в его честь. По одной из версий, свое открытие Кардано украл у Никколо Тартальи, картографа и придворного библиотекаря
Когда праздновать день i: Мартобря 86 числа
Число i ни константой, ни даже настоящим числом назвать нельзя. Учебники описывают его как величину, которая, будучи возведенной в квадрат, дает минус один. Другими словами, это сторона квадрата с отрицательной площадью. В реальности такого не бывает. Но иногда из нереального тоже можно извлечь пользу.
История открытия этой постоянной такова. Математик Джероламо Кардано, решая уравнения с кубами, ввел мнимую единицу. Это был просто вспомогательный трюк - в итоговых ответах i не было: результаты, которые его содержали, выбраковывались. Но позже, присмотревшись к своему «мусору», математики попробовали пустить его в дело: умножать и делить обычные числа на мнимую единицу, складывать результаты друг с другом и подставлять в новые формулы. Так родилась теория комплексных чисел.
Минус в том, что «реальное» с «нереальным» нельзя сравнивать: сказать, что больше - мнимая единица или 1 - не получится. С другой стороны, неразрешимых уравнений, если воспользоваться комплексными числами, практически не остается. Поэтому при сложных расчетах удобнее работать с ними и только в самом конце «вычищать» ответы. Например, чтобы расшифровать томограмму мозга, без i не обойтись.
Физики именно так обращаются с полями и волнами. Можно даже считать, что все они существуют в комплексном пространстве, а то, что мы видим, - только тень «настоящих» процессов. Квантовая механика, где и атом, и человек - волны, делает такую трактовку еще убедительнее.
Число i позволяет свести в одной формуле главные математические константы и действия. Формула выглядит так: e πi +1 = 0, и некоторые говорят, что такой сжатый свод правил математики можно отправлять инопланетянам, чтобы убедить их в нашей разумности.
Микромир
Масса протона
Чему равно: 1836,152…
Кто и когда открыл: Эрнест Резерфорд, физик родом из Новой Зеландии, в 1918 году. За 10 лет до этого получил Нобелевскую премию по химии за изучение радиоактивности: Резерфорду принадлежат понятие «период полураспада» и сами уравнения, описывающие распад изотопов
Когда и как праздновать день μ: В День борьбы с лишним весом, если такой введут - это соотношение масс двух базовых элементарных частиц, протона и электрона. Протон - не что иное, как ядро атома водорода, самого распространенного элемента во Вселенной.
Как и в случае скорости света, важна не сама величина, а ее безразмерный эквивалент, не привязанный к каким-то единицам, то есть во сколько раз масса протона больше массы электрона. Получается примерно 1836. Без такой разницы в «весовых категориях» заряженных частиц не было бы ни молекул, ни твердых тел. Впрочем, атомы бы остались, но вели бы себя совсем по-другому.
Как и α, μ подозревают в медленной эволюции. Физики изучали свет квазаров, дошедший до нас через 12 млрд лет, и обнаружили, что протоны со временем тяжелеют: разница между доисторическим и современным значениями μ составила 0,012%.
Темная материя
Космологическая константа
Чему равно: 110-²³ г/м3
Кто и когда открыл: Альберт Эйнштейн в 1915 году. Сам Эйнштейн называл ее открытие своим «главным промахом»
Когда и как праздновать день Λ: Ежесекундно: Λ, согласно определению, присутствует всегда и везде
Космологическая константа - самая туманная из всех величин, какими оперируют астрономы. С одной стороны, ученые не до конца уверены в ее существовании, с другой - готовы объяснять с ее помощью, откуда взялась большая часть массы-энергии во Вселенной.
Можно сказать, что Λ дополняет константу Хаббла. Они соотносятся как скорость и ускорение. Если Н описывает равномерное расширение Вселенной, то Λ - непрерывно ускоряющийся рост. Первым ее ввел в уравнения общей теории относительности Эйнштейн, когда заподозрил у себя ошибку. Его формулы указывали, что космос либо расширяется, либо сжимается, а в это было сложно поверить. Новый член понадобился, чтобы устранить выводы, казавшиеся неправдоподобными. После открытия Хаббла Эйнштейн от своей константы отказался.
Вторым рождением, в 90-х годах прошлого века, постоянная обязана идее темной энергии, «спрятанной» в каждом кубическом сантиметре пространства. Как следовало из наблюдений, энергия неясной природы должна «расталкивать» пространство изнутри. Грубо говоря, это микроскопический Большой взрыв, происходящий каждую секунду и повсеместно. Плотность темной энергии - это и есть Λ.
Гипотезу подтвердили наблюдения за реликтовым излучением. Это доисторические волны, родившиеся в первые секунды существования космоса. Астрономы считают их чем-то вроде рентгена, просвечивающего Вселенную насквозь. «Рентгенограмма» и показала, что темной энергии в мире 74% - больше, чем всего остального. Однако так как она «размазана» по всему космосу, получается всего 110-²³ грамма на кубический метр.
Большой взрыв
Постоянная Хаббла
Чему равно: 77 км/с /МПс
Кто и когда открыл: Эдвин Хаббл, отец-основатель всей современной космологии, в 1929 году. Чуть раньше, в 1925-м, он первым доказал существование других галактик за пределами Млечного пути. Соавтор первой статьи, где упоминается константа Хаббла, - некто Милтон Хьюмасон, человек без высшего образования, работавший в обсерватории на правах лаборанта. Хьюмасону принадлежит первый снимок Плутона, тогда еще не открытой планеты, из-за дефекта фотопластинки оставленный без внимания
Когда и как праздновать день H: 0 января. С этого несуществующего числа астрономические календари начинают отсчет Нового года. Как и о самом моменте Большого взрыва, о событиях 0 января известно мало, что делает праздник вдвойне уместным
Главная константа космологии - мера скорости, с которой расширяется Вселенная в результате Большого взрыва. И сама идея, и постоянная H восходят к выводам Эдвина Хаббла. Галактики в любом месте Вселенной разбегаются друг от друга и делают это тем быстрее, чем больше расстояние между ними. Знаменитая константа - просто коэффициент, на который умножают дистанцию, чтобы получить скорость. Со временем она меняется, но довольно медленно.
Единица, деленная на H, дает 13,8 млрд лет - время, прошедшее с момента Большого взрыва. Эту цифру первым получил сам Хаббл. Как доказали позднее, метод Хаббла был не совсем верен, но все равно он ошибся меньше чем на процент, если сравнивать с современными данными. Ошибка отца-основателя космологии состояла в том, что он считал число Н постоянным с начала времен.
Сферу вокруг Земли радиусом 13,8 млрд световых лет - скорость света, деленная на константу Хаббла, - называют хаббловской сферой. Галактики за ее границей должны «убегать» от нас со сверхсветовой скоростью. Противоречия с теорией относительности здесь нет: стоит подобрать правильную систему координат в искривленном пространстве-времени, и проблема превышения скорости сразу исчезает. Поэтому за хаббловской сферой видимая Вселенная не заканчивается, ее радиус примерно втрое больше.
Гравитация
Планковская масса
Чему равно: 21,76… мкг
Где работает: Физика микромира
Кто и когда открыл: Макс Планк, создатель квантовой механики, в 1899 году. Планковская масса - это всего-навсего одна из набора величин, предложенных Планком в качестве «системы мер и весов» для микромира. Определение, упоминающее черные дыры, - и сама теория гравитации - появились несколькими десятилетиями позже
Обычная река cо всеми ее изломами и изгибами в π раз длиннее, чем путь напрямик от ее устья к истоку
Когда и как праздновать день m p: В день открытия Большого адронного коллайдера: микроскопические черные дыры собираются получать именно там
Якоб Бернулли, знаток и теоретик азартных игр, вывел e, рассуждая о том, сколько зарабатывают ростовщики
Подбирать явлениям теорию по размеру - популярный в XX веке подход. Если элементарная частица требует квантовой механики, то нейтронная звезда - уже теории относительности. Ущербность такого отношения к миру была понятна с самого начала, но единой теории всего так и не создали. Пока удалось примирить только три из четырех фундаментальных видов взаимодействия - электромагнитные, сильные и слабые. Гравитация все еще остается в стороне.
Поправка Эйнштейна и есть плотность темной материи, которая расталкивает космос изнутри
Планковская масса - условная граница между «большим» и «малым», то есть как раз между теорией гравитации и квантовой механикой. Столько должна весить черная дыра, размеры которой совпадают с длиной волны, отвечающей ей как микрообъекту. Парадокс заключается в том, что астрофизика трактует границу черной дыры как строгий барьер, за который не могут проникнуть ни информация, ни свет, ни вещество. А с квантовой точки зрения волновой объект будет равномерно «размазан» по пространству - и барьер вместе с ним.
Планкова масса - это масса личинки комара. Но пока гравитационный коллапс комару не грозит, квантовые парадоксы его не коснутся
mp - одна из немногих единиц в квантовой механике, которыми стоит измерять объекты в нашем мире. Столько может весить личинка комара. Другое дело, что пока гравитационный коллапс комару не грозит, квантовые парадоксы его не коснутся.
Бесконечность
Число Грэхема
Чему равно:
Кто и когда открыл:
Рональд Грэхем и Брюс Ротшильд
в 1971 году. Статья была опубликована под двумя фамилиями, но популяризаторы решили сэкономить бумагу и оставили только первую
Когда и как праздновать день G: Очень нескоро, зато очень долго
Ключевая для этой конструкции операция - стрелки Кнута. 33 - это три в третьей степени. 33 - это три, возведенное в три, которое в свою очередь возведено в третью степень, то есть 3 27 , или 7625597484987. Три стрелки - это уже число 37625597484987, где тройка в лестнице степенных показателей повторяется именно столько - 7625597484987 - раз. Это уже больше числа атомов во Вселенной: тех всего 3 168 . А в формуле для числа Грэхема с такой же скоростью растет даже не сам результат, а количество стрелок на каждой стадии его подсчета.
Константа появилась в абстрактной комбинаторной задаче и оставила позади все величины, связанные с нынешними или будущими размерами Вселенной, планетами, атомами и звездами. Чем, похоже, лишний раз подтвердила несерьезность космоса на фоне математики, средствами которой тот может быть осмыслен.
Иллюстрации: Варвара Аляй-Акатьева
Предположение о существовании у Южного полюса таинственной Terra Australis Incognita — Южной неведомой земли — высказывались задолго до снаряжения туда первых реальных экспедиций. С тех пор, как учёные догадались о том, что Земля имеет форму шара, они полагали, будто бы площади суши и моря в северном и южном полушариях примерно одинаковы. Иначе, мол, нарушилось бы равновесие, и наша планета была бы ориентирована к Солнцу стороной с большей массой.
В очередной раз приходится удивляться прозорливости М.В.Ломоносова, который в 1763 году, ещё до экспедиций Кука, очень чётко сформулировал своё представление о Южной земле: «В близости Магелланова пролива и против мыса Доброй Надежды около 53 градуса полуденной ширины великие льды ходят, почему сомневаться не должно, что в большом отдалении острова и матёрая земля многими и несходящими снегами покрыты, и что большая обширность земной поверхности около Южного полюса занята оными, нежели в севере» .
Любопытный момент: поначалу господствовало мнение, что южный континент гораздо больше, чем он был на самом деле. И когда голландец Виллем Янсон открыл Австралию, то присвоил ей название, исходя из предположения, будто она и есть часть той самой Terra Australis Incognita …
У берегов Антарктиды. Фото: Peter Holgate.
Первыми, кому удалось, пусть и не по своей воле, пересечь Южный полярный круг и, по всей вероятности, увидеть Антарктиду , стали голландцы. В 1559 году судно, которым командовал Дирк Гееритц , в Магеллановом проливе попало в шторм и было отнесено далеко на юг. Достигнув 64 градусов южной широты, моряки увидели «высокую землю» . Но кроме этого упоминания, других свидетельств о возможно состоявшемся открытии история не сохранила. Как только позволила погода, Геериц немедленно покинул негостеприимные антарктические воды.
Голладский галеон XVI века.
Не исключено, что случай с судном Геерица был не единственным. Уже в наше время на побережье антарктических островов неоднократно находили обломки кораблей, одежду и кухонную утварь, датированные XVI-XVII веками. Один из таких обломков, принадлежавший испанскому галеону XVIII века, хранится в музее чилийского города Вальпараисо. Правда, скептики считают, что все эти свидетельства кораблекрушений могли быть принесены в Антарктиду волнами и течениями.
В XVII-XVIII веках отличились французские мореплаватели: ими были открыты острова Южная Георгия, Бувэ и Кергелен, расположенные в «ревущих сороковых» широтах. Англичане, не желая отставать от конкурентов, в 1768-1775 годах тоже снарядили подряд две экспедиции. Именно они стали важным этапом в исследовании южного полушария.
Обе экспедиции возглавлял знаменитый капитан Джеймс Кук . Он неоднократно пересекал полярный круг, был затёрт льдами, перешёл через 71-й градус южной широты и находился всего лишь в 75 милях от берегов шестого континента, но достичь их помешала непреодолимая стена льда.
Корабль экспедиции Кука «Эндевор», современная реплика.
Несмотря на неудачу с попыткой найти материковую землю, в целом экспедиции Кука принесли впечатляющие результаты. Было установлено, что Новая Зеландия – это архипелаг, а не часть южного материка, как предполагали ранее. Кроме того, были обследованы берега Австралии, обширные акватории Тихого океана, открыто несколько островов, проведены астрономические наблюдения и т.п.
В отечественной литературе встречаются утверждения, будто Кук не верил в существование Южной земли и якобы открыто заявлял об этом. На самом деле это не так. Джеймс Кук утверждал как раз противоположное: «Я не стану отрицать, что близ полюса может находиться континент или значительная земля. Напротив, я убеждён, что такая земля есть, и возможно, что мы видели часть её. Великие холода, огромное число ледяных островов и плавающих льдов – всё это доказывает, что земля на юге должна быть» .
Он даже написал специальный трактат «Доводы в пользу существования земли близ Южного полюса» , а открытые Южные Сандвичевы острова назвал в честь первого лорда Адмиралтейства Землёй Сандвича, ошибочно полагая, что это выступ материковой суши южного континента. Вместе с тем Кук, столкнувшись с крайне суровым антарктическим климатом, пришёл к выводу о бессмысленности проведения дальнейших исследований. Поскольку материк, «будучи открытым и обследованным, всё равно не принёс бы пользы ни мореплаванию, ни географии, ни другим отраслям науки» . Вероятно, именно это утверждение надолго отбило желание отправлять к Южной земле новые экспедиции, и в течение полувека суровые антарктические воды посещали преимущественно лишь китобойные и зверобойные суда.
Капитан Джеймс Кук.
Следующее и, возможно, самое важное открытие в истории Антарктиды было сделано русскими моряками. В июле 1819 года стартовала первая российская антарктическая экспедиция в составе двух Российского Императорского флота «Восток» и «Мирный» . Первым из них, и отрядом в целом, командовал капитан 2-го ранга , вторым – лейтенант Михаил Петрович Лазарев . Любопытно, что цели экспедиции были исключительно научными – ей надлежало исследовать отдалённые акватории Мирового океана и найти таинственный южный материк, проникнув «до отдаленной широты, какой только можно достигнуть» .
Поставленные задачи русские моряки выполнили блестяще. 28 января (по корабельному «среднеастрономическому» времени, опережавшему петербуржское на 12 часов) 1820 года они подошли вплотную к ледяному барьеру антарктического континента. По словам , перед ними было «ледяное поле, усеянное буграми» . Лейтенант Лазарев высказался более определённо: «встретили матёрый лёд чрезвычайной высоты… простирался оный так далеко, как могло только достигать зрение… Отсюда продолжали мы путь свой к востоку, покушаясь при всякой возможности к югу, но всегда встречали льдинный материк» . Именно этот день ныне считается днём открытия Антарктиды . Хотя, строго говоря, самой земли российские мореплаватели тогда не увидели: они находились в 20 милях от берега, позже названного Землёй Королевы Мод, и их глазам предстал лишь шельфовый ледник.
Любопытно, что всего три дня спустя на другом краю материка английский парусник под командованием капитана Эдуарда Брэнсфилда приблизился к Антарктическому полуострову, и с его борта якобы была видна земля. То же самое утверждал капитан американского зверобойного судна Натэниел Палмер , побывавший там же в ноябре 1820 года. Правда, оба этих судна занимались промыслом китов и тюленей, и их капитанов интересовала прежде всего коммерческая выгода, а не лавры первооткрывателей новых земель.
Американские китобойные суда в антарктических водах. Художник Рой Кросс.
Справедливости ради отметим, что, несмотря на ряд спорных моментов, признание и Лазарева первооткрывателями Антарктиды заслуженно и справедливо. 28 января 1821 года – ровно через год со дня встречи с «льдинным материком» — русские моряки в солнечную погоду чётко видели и даже зарисовали гористый берег. Последние сомнения исчезли: на юг простирался не просто ледяной массив, а заснеженные скалы. Открытую сушу нанесли на карту как Землю Александра I. Интересно отметить, что долгое время Земля Александра I считалась частью материка, и лишь в 1940 году выяснилось, что она – остров: под многометровой толщей шельфового льда был обнаружен пролив, отделяющий её от континента.
За два года плавания корабли первой русской антарктической экспедиции обошли вокруг открытого материка, оставив за кормой более 50 тыс. миль. Было открыто 29 новых островов, выполнен огромный объём разнообразных исследований.
Шлюпы «Восток» и «Мирный» у берегов Антарктиды. Художник Е.В.Войшвилло.
Первым человеком, ступившим на землю – вернее, лёд — южного континента, по всей вероятности, стал американский зверобой Джон Дэвис. 7 февраля 1821 года он высадился с промыслового судна на берег в Западной Антарктиде вблизи мыса Чарльз. Впрочем, сей факт никак не задокументирован и приводится лишь со слов моряка, поэтому многие историки его не признают. Первая же подтверждённая высадка на ледовый континент состоялась 74 года (!) спустя – 24 января 1895 года. Норвежец
Загрузка...
