Михаил Стародумов – Кто придумал велосипед, или Самые популярные изобретения из прошлых веков, которые актуальны и сегодня (страница 4)
В начале 1830 годов был открыт хлороформ. Новый вид наркоза с помощью хлороформа был официально презентован медицинской общественности 10 ноября 1847 года. Его изобретатель шотландский акушер Д. Симпсон активно внедрял обезболивание рожениц, чтобы облегчить процесс родов. Существует предание, что первой девочке, появившейся на свет безболезненно, дали имя Анастезия. Симпсон по праву считается основателем акушерской анестезиологии. Хлороформный наркоз был намного удобнее и выгоднее, чем эфирный. Он быстрее погружал человека в сон, оказывал более глубокое воздействие. Для него не нужна была дополнительная аппаратура, достаточно вдохнуть пары со смоченной в хлороформе марли.
Аппарат Илизарова
Это медицинский аппарат для лечения травм.
Гавриил Илизаров родился в Беловеже Белостокского воеводства Польши, где жила семья его матери и где после службы в Красной Армии во время Гражданской войны осел его отец. В 1939 году он стал студентом Симферопольского медицинского института, который окончил в 1944 году. Получив диплом врача, начал работу в районной больнице в селе Долговка и, пройдя много ступеней и лет, в 1987 году стал директором Всесоюзного Курганского научного центра восстановительной травматологии и ортопедии.
Когда он заведовал хирургическим отделением Кур ганского областного госпиталя для инвалидов войны, то видел сотни солдат с последствиями повреждений костей, которым проводимое лечение практически не давало результата. И тогда Г. А. Илизаров предложил свой, принципиально новый способ сращивания костей при переломах. Причем на свой аппарат он получил авторское свидетельство. Использование аппарата Илизарова повысило эффективность и заметно сократило сроки лечения переломов.
Аппарат он изобрел в 1950 году. Это металлические кольца, на которых крепятся спицы, проходящие через костную ткань. Кольца соединены механическими стержнями, позволяющими менять их ориентацию со скоростью порядка одного миллиметра в день. Рассчитывая на широкое применение своего аппарата, Г. А. Илизаров унифицировал его узлы и детали. Для каждого случая врачи монтируют из весьма ограниченного числа деталей особую разновидность аппарата. Он применяется для лечения травм, переломов, врожденных деформаций костной ткани, при эстетических операциях в ортопедической косметологии по удлинению и выпрямлению ног.
Но понадобилось полтора десятка лет, чтобы этот метод получил всеобщее признание. За выдающиеся достижения Илизарову была присвоена степень доктора медицинских наук без получения звания кандидата. Защита диссертации состоялась в Перми в сентябре 1968 года. В диссертации был обобщен накопленный за многие годы опыт успешного лечения тысяч больных.
С 1982 года началось внедрение метода Илизарова в практику ведущих зарубежных стран. Итальянская фирма «Медикл Пластик» купила лицензию на право изготовления и продажи аппарата Илизарова в странах Западной Европы, а также в Бразилии и Аргентине. Итальянская АSАМI (Ассоциация по изучению аппарата и метода Илизарова) приняла решение о проведении постоянных международных курсов по обучению данному методу. Директором курсов был единодушно утвержден Г. А. Илизаров.
Атомная бомба
«Проект Манхэттен» – кодовое название программы США по разработке ядерного оружия, осуществление которой началось 17 сентября 1943 года.
Перед этим исследования велись в «Урановом комитете» с 1939 года. В проекте принимали участие учёные из Соединённых Штатов Америки, Великобритании, Германии и Канады. Руководили проектом американский физик Роберт Оппенгеймер и генерал Лесли Гровс.
Для того чтобы скрыть назначение вновь созданной структуры, в составе военно-инженерных войск армии США был сформирован Манхэттенский инженерный округ, а Гровс (до той поры полковник) был произведён в бригадные генералы и назначен командующим этим округом, по имени которого и весь проект получил своё название.
Первое испытание ядерного взрывного устройства «Тринити» на основе плутония-239 (в ходе испытания тестировалась именно плутониевая бомба имплозивного типа) было проведено в штате Нью-Мексико 16 июля 1945 года (полигон Аламогордо). После этого взрыва Гровс очень показательно ответил на слова Оппенгеймера: «Война кончена», – он сказал: «Да, но после того, как мы сбросим ещё две бомбы на Японию».
В рамках проекта были созданы три атомные бомбы: плутониевая «Штучка» (взорвана при первом ядерном испытании), урановый «Малыш» (сброшена на Хиросиму 6 августа 1945 года) и плутониевый «Толстяк» (сброшена на Нагасаки 9 августа 1945 года).
Бомба «Малыш» была ядерным боезарядом пушечного типа. Сомнений в работе пушечной схемы не было, поэтому её испытания на полигоне не проводились. Бомба «Малыш» была сброшена на Хиросиму 6 августа 1945 года.
Безоболочечное ядерное взрывное устройство «Штучка» на основе плутония-239 и имплозивной схемы «Вариант III» было взорвано во время испытания «Тринити» на полигоне Аламогордо в штате Нью-Мексико 16 июля 1945 года. Испытание показало, что выбранный «Вариант III» имплозивной схемы сработал и достаточно надёжен. Вариант этого устройства, оформленный в корпус авиабомбы «Толстяк», был сброшен на Нагасаки 9 августа 1945 года.
Манхэттенский проект создавался с единственной военной целью: создать атомную бомбу к лету 1945 года. Все усилия военных, учёных и инженеров были направлены на создание работающего атомного оружия. Все расчёты, опыты и исследования в области атомного ядра, ядерной энергии велись только в том направлении, которое вело к конечной цели. Все другие побочные научные изыскания, исследования и варианты отбрасывались из-за жёстких сроков и ограниченности человеческих и материальных ресурсов.
Так как Манхэттенский проект выполнил свою единственную задачу, в сентябре 1945 года после окончания Второй мировой войны Лос-Аламос стали покидать учёные, возвращаясь к своим прежним научным работам. Сменивший Роберта Оппенгеймера на посту научного директора Лос-Аламосской лаборатории Норрис Брэдбери ещё в течение года с трудом поддерживал работу лаборатории, занимая оставшихся ученых теоретическими задачами в области термоядерного синтеза и улучшениями имевшихся атомных бомб до тех пор, пока в высших политических кругах не было принято решение, что делать с атомным оружием, кто будет осуществлять контроль за его хранением и разработкой, и как будет это всё финансироваться.
Атомные часы
Национальный институт стандартов и технологий США (NIST) – подразделение Управления по технологиям США, одного из агентств Министерства торговли США. Штаб-квартира организации располагается в Гейтерсберге.
В задачу института входит «продвигать» инновационную и индустриальную конкурентоспособность США путём развития наук об измерениях, стандартизации и технологий с целью повышения экономической безопасности и улучшения качества жизни. Вместе с Американским национальным институтом стандартов (ANSI) участвует в разработке стандартов и спецификаций к программным решениям используемым как в государственном секторе США, так и имеющим коммерческое применение.
Четыре научных работника NIST получили Нобелевские премии по физике: Уильям Д. Филлипс (1997), Эрик А. Корнелл (2001), Джон Л. Холл (2005) и Дэвид Дж. Уайнленд (2012). Это наибольшее количество нобелевских лауреатов в отдельной правительственной лаборатории США. Все четыре лауреата были награждены за работы, связанные с лазерным охлаждением атомов, что имеет непосредственное отношение к разработке и развитию технологии атомных часов.
Атомные часы (молекулярные, квантовые часы) – прибор для измерения времени, в котором в качестве периодического процесса используются собственные колебания, связанные с процессами, происходящими на уровне атомов или молекул.
Атомные часы важны в навигации. Определение положения космических кораблей, спутников, баллистических ракет, самолётов, подводных лодок, а также передвижение автомобилей в автоматическом режиме по спутниковой связи (GPS, ГЛОНАСС, Galileo) невозможны без атомных часов. Атомные часы используются также в системах спутниковой и наземной телекоммуникации, в том числе в базовых станциях мобильной связи, международными и национальными бюро стандартов и службами точного времени, которые периодически транслируют временные сигналы по радио.
С 1967 года международная система единиц СИ определяет одну секунду как 9 192 631 770 периодов электромагнитного излучения, возникающего при переходе между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Согласно этому определению, атом цезия-133 является стандартом для измерений времени и частоты. Точность определения секунды определяет точность определения других основных единиц, таких как, например, вольт или метр, содержащих секунду в своём определении.
Специалисты Национального института стандартов и технологий США установили мировой рекорд, доведя точность атомных часов на основе стронция до отклонения на одну секунду за 15 миллиардов лет (что приблизительно соответствует возрасту Вселенной). Точность предыдущих часов, созданных ими же в 2014 году, была в три раза меньше – отклонение составляло одну секунду на 5 миллиардов лет.
В этих измерительных приборах аналогом «тиканья» механических часов выступают перемещения атомов стронция в пространственной решетке, созданной с помощью лазера. За одну секунду атомы совершают 430 миллиардов таких переходов.