Физика без преград. Увлекательные научные факты, истории, эксперименты

Черепенчук Валерия

Возьмем хотя бы такой простой агрегат, как стиральная машина. Да, мы можем с точки зрения науки объяснить принцип ее действия, но можем ли мы со стопроцентной уверенностью предсказать, как именно, в какую сторону повернется крутящийся в машинке носовой платок или рубашка?

Если же обратиться к более «научным» примерам, то можно сказать так: сторонники теории хаоса сомневаются в том, что, имея наглядные исходные данные, можно всегда точно спрогнозировать

результат. То есть не всегда имеет смысл делать долгосрочные прогнозы в той или иной области. Но в любом случае научный прогресс, а значит, и необходимость исследований никто не отменял.

Иногда бывает обратная ситуация: исследования ряда явлений, казавшихся случайными, выявляют интересные закономерности!

№ 98

Спираль ДНК: открытая благодаря рентгеновским лучам

Руководящую роль ДНК в вопросах генетики доказал в 1944 году сотрудник Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке Освальд Эвери (1877–1955) путем опытов с «превращением» безопасных пневмококков в вирулентные. Начался поиск фактора, который за это отвечает. Выяснилось, что лишь одно вещество способствует трансформации – это ДНК, дезоксирибонуклеиновая кислота. Можно было разными способами разрушить элементы бактерии, но ДНК оставалась невредимой. И именно ее захватывали невирулентные пневмококки, перед тем как получить опасные свойства.

В 1952 году выводы Эвери были подтверждены американскими генетиками Алфредом Херши (1908–1997) и Мартой Чейз (1927–2003).

Следующие серьезные достижения были сделаны группой лондонских ученых во главе с Морисом Уилкинсом (1916–2004) и Розалинд Франклин (1920–1958), которой принадлежала идея использовать рентгеновские лучи в изучении сложных биологических молекул. В начале 1950-х годов они получили рентгеновские снимки структуры ДНК. Оказалось, что любая ДНК – это длинная молекула, состоящая из нуклеотидов – эти вещества являются источниками энергии, способствуют активации процессов в клетке и служат для связи разных систем. Нуклеотиды в строгом порядке выстраиваются в цепочку, причем в каждой молекуле ДНК таких цепочек две. Они спирально закручиваются вокруг друг друга. Химические свойства нуклеотидов обеспечивают строгий порядок: они не перепутываются и не нарушают свои связи…

ДНК обеспечивает

хранение, передачу и реализацию генетической программы развития живых организмов

Вот таким образом предыдущие научные прорывы служат последующим!

Все гены того или иного организма обозначаются общим понятием «геном». Каждый геном делится на определенное количество молекул ДНК, а одна пара молекул ДНК составляет хромосому

№ 99

У всех на слуху: что такое нанотехнологии?

Если вы зададите собеседникам вопрос «Как вы думаете, что такое нанотехнологии?» – в большинстве случаев вам ответят «Это что-то очень, очень маленькое». Такое определение верно лишь отчасти. Действительно, нанотехнологии имеют дело с очень мелкими объектами, но вот сами эти исследования мелкими или незначительными никак не назовешь!

Сам термин «нанотехнологии» произошел от наименования нанометра (нм). Это единица измерения длины, равная одной миллиардной части метра, то есть 10–9 метра! Именно такими масштабами обычно и оперируют нанотехнологи.

Что же подвигло ученых на рассмотрение таких крошечных объектов? Наука не стоит на месте. К примеру, в поисках методов лечения опасных заболеваний возникает необходимость внедрить в организм человека маленького «робота-разведчика», а для того чтобы сделать его, нужно оперировать мельчайшими деталями. Но даже такая задача для современных нанотехнологов – уже давно пройденный этап. Исследователи активно вмешиваются в процессы на клеточном, молекулярном и атомном уровнях: так, в медицине разработан способ внедрения в раковые ткани крошечных «нанобомбочек» с лекарственными средствами.

Наноустройства применяются в компьютерных технологиях, используются при разработке «умных» тканей, в производстве уже упоминавшихся бионических протезов… Активно используются нанотехнологии и в военной промышленности; например, в последнее время велись опыты по производству материалов, способных полностью погасить взрывную волну.

Специалисты IBM однажды наглядно продемонстрировали возможности нанотехнологий, выложив название своей компании из атомов ксенона