Прежде всего, он узнал, что во всех живых организмах были базовые части, сегодня называемые генами, с помощью которых наследственные характеристики передавались от родителя к отпрыску. В растениях, которые изучал Мендель, каждая индивидуальная характеристика, такая как цвет семени или форма листа, определялась парой генов. Отдельное растение наследовало у родителей по одному гену из каждой пары. Мендель обнаружил, что если два гена, унаследованные для данной характерной черты, отличались (например, один ген для зеленых семян, а другой для желтых), обычно только воздействие доминантного гена (в данном случае, желтых семян) проявляло себя в этом растении. Тем не менее отступающий ген не разрушался и мог перейти на следующих потомков. Мендель понял, что каждая репродуктивная клетка, или гамета (она соответствует сперматозоиду или яйцеклетке в человеческом организме), содержала только один ген из каждой пары. Еще он установил совершенную случайность того, какой ген окажется в отдельной гамете и перейдет к потомку.
Законы Менделя, хотя они и были немного модифицированы, остаются начальной точкой современной генетики. Как же случилось, что Мендель, ученый-любитель, смог открыть важные принципы, которые ускользали от множества выдающихся профессиональных биологов до него? К счастью, он выбрал для своих опытов вид растения, чьи наиболее яркие характеристики определены одним набором генов. Если бы каждая изучаемая им характеристика определялась несколькими наборами, его исследования оказались бы намного сложнее. Но эта улыбка удачи не помогла бы ему, если бы он не был невероятно внимательным и терпеливым экспериментатором, если бы он не понимал, что необходимо вести статистические анализы наблюдений. Из-за упомянутого выше фактора случайности обычно невозможно предсказать, какая характерная черта будет унаследована отпрыском. Только проведя огромное количество опытов (Мендель записал результаты опытов более чем над 21 000 отдельных растений!) и статистически проанализировав их, ученый смог вывести свои законы.
Очевидно, что законы наследственности являются важным дополнением к человеческим знаниям, а наши познания в генетике, вероятно, найдут большее применение в будущем, чем сейчас. Существует, однако, другой фактор, который необходимо учитывать, обсуждая, на каком месте в нашем списке должен стоять Мендель. Поскольку его открытия игнорировались при жизни, а его заключения были заново открыты учеными следующего поколения независимо друг от друга, исследования Менделя можно считать невостребованными. Если этот аргумент рассмотреть широко, можно заключить, что Менделю в этом списке вообще нет места: например, Лейф Эриксон, Аристарх и Игнац Земмельвейс были пропущены ради Колумба, Коперника и Джозефа Листера. Однако между случаем Менделя и другими существует различие. Его работы были забыты лишь на короткий срок, а после нового открытия быстро получили широкую известность. Де Фриз, Корренс и Чермак хоть и открыли свои принципы независимо друг от друга, в конце концов все равно читали работы Менделя и ссылались на результаты его исследований. Наконец, никто не может точно сказать, что работы Менделя никогда не оказали бы влияния на историю, если бы не было Де Фриза, Корренса и Тшермака. Статья Менделя уже была включена В.О. Фоске в широко используемую библиографию работ по наследственности. Это гарантирует, что рано или поздно какой-нибудь серьезный студент наткнулся бы на нее. Можно отметить еще такой факт: ни один из трех ученых никогда не присваивал себе заслугу открытия генетики. И еще: открытые научные принципы повсюду называются «законами Менделя». Открытия Менделя кажутся сравнимыми и оригинальностью, и важностью с открытием Гарвеем циркуляции крови. Согласно этому сравнению он и стоит в данном списке.
59. МАКС ПЛАНК (1858–1947)
В декабре 1900 года немецкий физик Макс Планк поразил весь научный мир своей смелой гипотезой: световая энергия (то есть энергия световых волн) выделяется не постоянным потоком, а состоит из частей или комков, которые он назвал квантами. Предположение Планка, противоречившее классической теории света и электромагнетизма, обеспечило отправную точку квантовой теории, которая с тех пор произвела революцию в физике и предоставила нам более глубокое понимание природы материи и радиации.
Планк родился в 1858 году в Киле, Германия. Учился он в Университетах Берлина и Мюнхена и получил докторскую степень в физике в Мюнхенском университете, когда ему был всего лишь двадцать один год. Некоторое время Планк преподавал в Мюнхене, а потом в университете в Киле. В 1889 году он стал профессором Берлинского университета и оставался там вплоть до своей отставки в 1928 году. Планк, как и несколько других ученых, интересовался излучением черного тела, чье название дано электромагнитному излучению, выделяемому абсолютно черным телом при нагревании. (Абсолютно черное тело определяется как объект, который не излучает никакого света, но полностью поглощает его, когда тот на него падает.) Физики-экспериментаторы уже тщательно измерили излучение, испускаемое подобными объектами даже до того, как Планк начал работать над этой проблемой. Его первым достижением было открытие довольно сложной алгебраической формулы, верно описывающей излучение черного тела. Эта формула, часто используемая в наши дни физиками-теоретиками, точно объединяет все экспериментальные данные.
Но существовала следующая проблема: общепринятые законы физики предсказывали совсем другую формулу. Планк глубоко погрузился в эту проблему и наконец пришел к совершенно новой теории: световая энергия излучается только точными кратными числами элементарных частиц, которые он назвал квантами. Согласно его теории, величина кванта света зависит от частоты света (то есть от его цвета), а также пропорциональна физической величине, названной им сокращенно «Н», и теперь мы называем ее постоянной Планка. Гипотеза ученого полностью противоречила предыдущим концепциям физики. Однако, используя ее, он смог найти точное теоретическое обоснование правильной формулы излучения черного тела.
Гипотеза Планка оказалась столь революционной, что ее без сомнений отвергли бы как сумасшедшую идею, если бы он не был хорошо известен как авторитетный, внимательный физик. Хотя эта гипотеза звучала очень странно, в данном конкретном случае она привела к правильной формуле. Сначала большинство физиков (включая самого Планка) посчитали его идею не больше чем удачным математическим вымыслом. Но несколько лет спустя выяснилось, что концепцию Планка о квантах можно применить к различным физическим явлениям, а не только к излучению черного тела Эйнштейн использовал в 1905 году эту концепцию, чтобы объяснить фотоэлектрический эффект, а Нильс Бор в 1913 году применил ее в своей теории строения атома.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118
Законы Менделя, хотя они и были немного модифицированы, остаются начальной точкой современной генетики. Как же случилось, что Мендель, ученый-любитель, смог открыть важные принципы, которые ускользали от множества выдающихся профессиональных биологов до него? К счастью, он выбрал для своих опытов вид растения, чьи наиболее яркие характеристики определены одним набором генов. Если бы каждая изучаемая им характеристика определялась несколькими наборами, его исследования оказались бы намного сложнее. Но эта улыбка удачи не помогла бы ему, если бы он не был невероятно внимательным и терпеливым экспериментатором, если бы он не понимал, что необходимо вести статистические анализы наблюдений. Из-за упомянутого выше фактора случайности обычно невозможно предсказать, какая характерная черта будет унаследована отпрыском. Только проведя огромное количество опытов (Мендель записал результаты опытов более чем над 21 000 отдельных растений!) и статистически проанализировав их, ученый смог вывести свои законы.
Очевидно, что законы наследственности являются важным дополнением к человеческим знаниям, а наши познания в генетике, вероятно, найдут большее применение в будущем, чем сейчас. Существует, однако, другой фактор, который необходимо учитывать, обсуждая, на каком месте в нашем списке должен стоять Мендель. Поскольку его открытия игнорировались при жизни, а его заключения были заново открыты учеными следующего поколения независимо друг от друга, исследования Менделя можно считать невостребованными. Если этот аргумент рассмотреть широко, можно заключить, что Менделю в этом списке вообще нет места: например, Лейф Эриксон, Аристарх и Игнац Земмельвейс были пропущены ради Колумба, Коперника и Джозефа Листера. Однако между случаем Менделя и другими существует различие. Его работы были забыты лишь на короткий срок, а после нового открытия быстро получили широкую известность. Де Фриз, Корренс и Чермак хоть и открыли свои принципы независимо друг от друга, в конце концов все равно читали работы Менделя и ссылались на результаты его исследований. Наконец, никто не может точно сказать, что работы Менделя никогда не оказали бы влияния на историю, если бы не было Де Фриза, Корренса и Тшермака. Статья Менделя уже была включена В.О. Фоске в широко используемую библиографию работ по наследственности. Это гарантирует, что рано или поздно какой-нибудь серьезный студент наткнулся бы на нее. Можно отметить еще такой факт: ни один из трех ученых никогда не присваивал себе заслугу открытия генетики. И еще: открытые научные принципы повсюду называются «законами Менделя». Открытия Менделя кажутся сравнимыми и оригинальностью, и важностью с открытием Гарвеем циркуляции крови. Согласно этому сравнению он и стоит в данном списке.
59. МАКС ПЛАНК (1858–1947)
В декабре 1900 года немецкий физик Макс Планк поразил весь научный мир своей смелой гипотезой: световая энергия (то есть энергия световых волн) выделяется не постоянным потоком, а состоит из частей или комков, которые он назвал квантами. Предположение Планка, противоречившее классической теории света и электромагнетизма, обеспечило отправную точку квантовой теории, которая с тех пор произвела революцию в физике и предоставила нам более глубокое понимание природы материи и радиации.
Планк родился в 1858 году в Киле, Германия. Учился он в Университетах Берлина и Мюнхена и получил докторскую степень в физике в Мюнхенском университете, когда ему был всего лишь двадцать один год. Некоторое время Планк преподавал в Мюнхене, а потом в университете в Киле. В 1889 году он стал профессором Берлинского университета и оставался там вплоть до своей отставки в 1928 году. Планк, как и несколько других ученых, интересовался излучением черного тела, чье название дано электромагнитному излучению, выделяемому абсолютно черным телом при нагревании. (Абсолютно черное тело определяется как объект, который не излучает никакого света, но полностью поглощает его, когда тот на него падает.) Физики-экспериментаторы уже тщательно измерили излучение, испускаемое подобными объектами даже до того, как Планк начал работать над этой проблемой. Его первым достижением было открытие довольно сложной алгебраической формулы, верно описывающей излучение черного тела. Эта формула, часто используемая в наши дни физиками-теоретиками, точно объединяет все экспериментальные данные.
Но существовала следующая проблема: общепринятые законы физики предсказывали совсем другую формулу. Планк глубоко погрузился в эту проблему и наконец пришел к совершенно новой теории: световая энергия излучается только точными кратными числами элементарных частиц, которые он назвал квантами. Согласно его теории, величина кванта света зависит от частоты света (то есть от его цвета), а также пропорциональна физической величине, названной им сокращенно «Н», и теперь мы называем ее постоянной Планка. Гипотеза ученого полностью противоречила предыдущим концепциям физики. Однако, используя ее, он смог найти точное теоретическое обоснование правильной формулы излучения черного тела.
Гипотеза Планка оказалась столь революционной, что ее без сомнений отвергли бы как сумасшедшую идею, если бы он не был хорошо известен как авторитетный, внимательный физик. Хотя эта гипотеза звучала очень странно, в данном конкретном случае она привела к правильной формуле. Сначала большинство физиков (включая самого Планка) посчитали его идею не больше чем удачным математическим вымыслом. Но несколько лет спустя выяснилось, что концепцию Планка о квантах можно применить к различным физическим явлениям, а не только к излучению черного тела Эйнштейн использовал в 1905 году эту концепцию, чтобы объяснить фотоэлектрический эффект, а Нильс Бор в 1913 году применил ее в своей теории строения атома.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118