Физики перечеркнули медицинское открытие

Содержание

Открытие рентгеновских лучей – одно из величайших медицинских достижений современности

Физики перечеркнули медицинское открытие
Несмотря на то, что с момента открытия рентгеновских лучей прошло уже больше сотни лет, этот научный прорыв до сих пор считается одним из самых серьезных событий в области медицины, позволивший перевести процесс диагностики множества разнообразных заболеваний на принципиально новый уровень.

Сложно себе представить, но до 1895 года у врачей не было никакой другой возможности заглянуть внутрь живого человеческого тела безоперационным путем.

Разумеется, это серьезно осложняло процесс лечения, да и определить наличие многих заболеваний было практически невозможно.

Именно по этой причине медицина того времени достаточно ненадежна, а врачи очень часто не могли дать никаких гарантий своим пациентам. Но все это изменилось 8 ноября 1895 года благодаря работе одного из самых трудолюбивых и талантливых физиков 19 века – Вильгельма Конрада Рентгена.

Но обо всем по порядку, ведь сама личность ученого заслуживает не меньше внимания, чем его главное открытие.

Долгий путь Вильгельма Конрада Рентгена

Вильгельм родился в 1845 году в достаточно большом и развитом немецком городе Дюссельдорфе. С самого раннего возраста он проявлял большой интерес к физике, а вот с другими науками дела у него обстояли намного хуже. По этой причине он не смог полноценно закончить школу и получить аттестат зрелости.

Тем не менее, молодой человек не отчаялся, и самостоятельно записался на лекции в Утрехтском университете, где в то время преподавал популярный физик Август Кундт. Он заметил целеустремленного юношу, и довольно скоро взял его в свои ассистенты.

Так Рентген получил полноценное высшее образование, а через несколько лет даже занял должность одного из ведущих профессоров физики в Страсбургском университете. Параллельно с этим он проводил массу исследований, писал научные работы, и его потенциал был отмечен тем, что в 1894 году его назначили на должность ректора в Вюрцбургском университете.

Стоит отметить, что это помогло ему получить в свое распоряжение самое современное оборудование для исследований, а также достаточно времени для работы, которое он не стал тратить впустую.

Уникальное открытие, которое перевернуло мир

8 ноября 1895 года Вильгельм Рентген как всегда работал в своей лаборатории допоздна. Когда он уже собирался уходить, было темно и, выключив все приборы и свет, заметил, что баночка с прозрачной жидкостью в одном из углов лаборатории начала светиться зеленым светом. Немного подумав, Рентген заметил, что в спешке не выключил один аппарат – вакуумную трубку.

После ее выключения свечение пропало, и ученый начал изучать свое случайное открытие. Дело было в том, что банка с жидкостью стояла в другом конце комнаты, а значит, вакуумная трубка испускала особый луч. Чтобы проверить его свойства физик начал ставить на его пути разнообразные предметы – лист бумаги, картона, стекло и даже деревянные доски.

Сквозь все эти предметы луч проходил без малейших сложностей. А вот когда он поставил на пути коробку с металлическими гирями, то смог увидеть их четкие очертания.

Ученый продолжал эксперименты в течение нескольких часов, и в процессе его рука также попала в зону действия луча.

То, что увидел ученый, шокировало его — он видел свою руку насквозь, а непрозрачными остались только кости.

Спустя несколько дней напряженных исследований он сделал первый в мире рентгеновский снимок, сфотографировав X-лучами руку своей жены Берты. За этим последовало еще множество разнообразных экспериментов, суть которых он раскрыл в своей научной работе, получившей большую популярность в физико-медицинском научном сообществе.

Это открытие произвело настоящий фурор, и новые лучи назвали рентгеновскими в честь их первооткрывателя.

Сама ученый отнесся к своему открытию достаточно спокойно, и будучи человеком обстоятельным и последовательным, начал активно исследовать особенности и потенциальные сферы применения своего открытия.

Уже через год он узнал о большинстве особенностей данных лучей. За свою работу в 1901 году Рентген получил Нобелевскую премию в области физики.

Значение открытия рентгеновских лучей

Открытие рентгеновских лучей стало мощным толчком для развития медицины. На основе исследований Рентгена появилось еще одно ответвление науки, под названием рентгенология, занимавшаяся диагностикой заболеваний по снимкам.

Начиная с определения переломов, исследователи смоли определять множество разнообразных заболеваний. А с развитием онкологических заболеваний рентгеновские лучи стали использоваться не только для поиска злокачественных новообразований, но и для их лечения.

Стоит также отметить, что открытие Рентгена оказалось настолько значимым и важным, что и по сей день, данные лучи используют во многих сферах жизни.

Их активно применяют в ювелирном деле для определения подлинности драгоценных камней, в искусстве с их помощью можно быстро отличить подлинник от подделки.

Важнейшую роль рентгеновские лучи играют в вопросах безопасности, ведь с их помощью на таможенных зонах и в аэропортах стало намного проще анализировать содержимое большого количества багажа на предмет оружия или взрывчатки. Также эти лучи применяются во многих сферах промышленности и науки, благодаря чему открытие Вильгельма Рентгена заслуженно можно считать одним из самых значимых достижений всех времен в области физики.

Источник: http://professiya-vrach.ru/article/otkrytie-rentgenovskikh-luchey/

Рентгеновское излучение: история открытия рентгена, как работает, нормы, противопоказания

Физики перечеркнули медицинское открытие

Огромную роль в современной медицине играет рентгеновское излучение, история открытия рентгена берет свое начало еще в 19 веке.

Рентгеновское излучение представляет собой электромагнитные волны, которые образуются при участии электронов. При сильном ускорении заряженных частиц создается искусственное рентгеновское излучение. Оно проходит через специальное оборудование:

  • рентгеновские трубки;
  • ускорители заряженных частиц.

История открытия

Изобрел данные лучи 1895 году немецкий ученый Рентген: во время работы с катодолучевой трубкой он обнаружил эффект флуоресценции платино-цианистого бария. Тогда и произошло описание таких лучей и их удивительной способности проникать сквозь ткани организма. Лучи стали называться икс-лучами (х-лучи). Позже в России их стали именовать рентгеновскими.

Х-лучи способны проникать даже сквозь стены. Так Рентген осознал, что сделал величайшее открытие в области медицины. Именно с этого времени стали формироваться отдельные разделы в науке, такие как рентгенология и радиология.

Лучи способны проникать сквозь мягкие ткани, но задерживаются, длина их определяется препятствием твердой поверхности. Мягкие ткани в человеческом организме — это кожа, а твердые — это кости. В 1901 году ученому присудили Нобелевскую премию.

Однако еще до открытия Вильгельма Конрада Рентгена подобной темой были заинтересованы и другие ученые. В 1853 году французский физик Антуан-Филибер Масон изучал высоковольтный разряд между электродами в стеклянной трубке.

Содержащийся в ней газ при низком давлении начал выпускать красноватое свечение.

Откачивание лишнего газа из трубки привело к распаду свечения на сложную последовательность отдельных светящихся слоев, оттенок которых зависел от количества газа.

В 1878 году Уильям Крукс (английский физик) высказал предположение о том, что флуоресценция возникает вследствие ударения лучей о стеклянную поверхность трубки. Но все эти исследования не были нигде опубликованы, поэтому Рентген не догадывался о подобных открытиях.

После опубликования своих открытий в 1895 году в научном журнале, где ученый писал о том, что все тела прозрачны для этих лучей, хотя и в весьма различной степени, подобными экспериментами заинтересовались и другие ученые.

Они подтвердили изобретение Рентгена, и в дальнейшем начались разработки и усовершенствование икс-лучей.

Сам Вильгельм Рентген опубликовал еще две научные работы по теме икс-лучей в 1896 и 1897 годах, после чего занялся другой деятельностью. Таким образом, изобрели рентгеновское излучение несколько ученых, но именно Рентген опубликовал научные труды по этому поводу.

Принципы получения изображения

Особенности этого излучения определены самой природой их появления. Излучение происходит за счет электромагнитной волны. К основным ее свойствам относятся:

  1. Отражение. Если волна попадет на поверхность перпендикулярно, то она не отразится. В некоторых ситуациях свойством отражения обладает алмаз.
  2. Способность проникать в ткани. Помимо этого, лучи могут проходить сквозь непрозрачные поверхности таких материалов, как дерево, бумага и т.п.
  3. Поглощаемость. Поглощаемость зависит от плотности материала: чем он плотнее, тем икс-лучи больше его поглощают.
  4. У некоторых веществ происходит флуоресценция, то есть свечение. Как только излучение прекращается, свечение тоже проходит. Если оно продолжается и после прекращения действия лучей, то этот эффект имеет название фосфоресценция.
  5. Рентгеновские лучи могут засветить фотопленку, так же как и видимый свет.
  6. Если луч прошел сквозь воздух, то происходит ионизация в атмосфере. Такое состояние называют электропроводным, и определяется оно с помощью дозиметра, которым устанавливается норма дозировки облучения.

Излучение — вред и польза

Когда было сделано открытие, ученый-физик Рентген не мог и представить, насколько опасно его изобретение. В былые времена все устройства, которые продуцировали излучение, были далеки от совершенства и в итоге получались большие дозы выпущенных лучей. Люди не понимали опасности такого излучения. Хотя некоторые ученые уже тогда выдвигали версии о вреде рентгеновских лучей.

Х-лучи, проникая в ткани, оказывают на них действие биологического характера. Единица измерения дозы радиации — рентген в час. Основное влияние оказывается на ионизирующие атомы, которые находятся внутри тканей. Действуют эти лучи непосредственно на структуру ДНК живой клетки. К последствиям неконтролируемого излучения можно отнести:

  • мутация клеток;
  • появление опухолей;
  • лучевые ожоги;
  • лучевая болезнь.

Противопоказания к проведению рентгенологических исследований:

  1. Больные в тяжелом состоянии.
  2. Период беременности из-за негативного влияния на плод.
  3. Больные с кровотечением или открытым пневмотораксом.

Как работает рентген и где применяется

  1. В медицине. Рентгенодиагностика применяется для просвечивания живых тканей с целью выявления некоторых нарушений внутри организма. Рентгенотерапия проводится для устранения опухолевых образований.
  2. В науке. Выявляется строение веществ и природа рентгеновских лучей. Этими вопросами занимаются такие науки, как химия, биохимия, кристаллография.

  3. В промышленности. Для выявления нарушений в металлических изделиях.
  4. Для безопасности населения. Рентгенологические лучи установлены в аэропортах и других общественных местах с целью просвечивания багажа.

Медицинское использование рентгенологического излучения.

 В медицине и стоматологии широко применяются рентгеновские лучи в следующих целях:

  1. Для диагностирования болезней.
  2. Для мониторинга метаболических процессов.
  3. Для лечения многих заболеваний.

Применение рентген-лучей в лечебных целях

Помимо выявления переломов костей, рентгеновские лучи широко применяются и в лечебных целях. Специализированное применение х-лучей заключается в достижении следующих целей:

  1. Для уничтожения раковых клеток.
  2. Для уменьшения размера опухоли.
  3. Для снижения болевых ощущений.

Например, радиоактивный йод, применяемый при эндокринологических заболеваниях, активно используется при раке щитовидной железы, тем самым помогая многим людям избавиться от этой страшной болезни.

 В настоящее время для диагностики сложных заболеваний рентгеновские лучи подключаются к компьютерам, в итоге появляются новейшие методы исследования, такие как компьютерная томография и компьютерная осевая томография.

Такое сканирование предоставляет врачам цветные снимки, на которых можно увидеть внутренние органы человека. Для выявления работы внутренних органов достаточно небольшой дозы излучения. Также широкое применение рентгеновские лучи нашли и в физиопроцедурах.

Основные свойства рентгеновских лучей

  1. Проникающая способность. Все тела для рентгеновского луча прозрачны, и степень прозрачности зависит от толщины тела. Именно благодаря этому свойству луч стал применяться в медицине для выявления работы органов, наличия переломов и инородных тел в организме.
  2. Они способны вызывать свечение некоторых предметов.

    Например, если на картон нанести барий и платину, то, пройдя через сканирование лучами, он будет светиться зеленовато-желтым. Если поместить руку между трубкой рентгена и экраном, то свет проникнет больше в кость, чем в ткани, поэтому на экране высветится ярче всего костная ткань, а мышечная менее ярко.

  3. Действие на фотопленку.

    Х-лучи могут подобно свету делать пленку темной, это позволяет фотографировать ту теневую сторону, которая получается при исследовании рентгеновскими лучами тел.

  4. Рентгеновские лучи могут ионизировать газы. Это позволяет не только находить лучи, но и выявлять их интенсивность, измеряя ток ионизации в газе.

  5. Оказывают биохимическое воздействие на организм живых существ. Благодаря этому свойству рентгеновские лучи нашли свое широкое применение в медицине: они могут лечить как кожные заболевания, так и болезни внутренних органов. В этом случае выбирается нужная дозировка излучения и срок действия лучей.

    Длительное и чрезмерное применение такого лечения весьма вредно и губительно для организма.

Следствием использования рентгеновских лучей стало спасение множества человеческих жизней.

Рентген помогает не только своевременно диагностировать заболевание, методики лечения с применением лучевой терапии избавляют больных от различных патологий, начиная с гиперфункции щитовидной железы и заканчивая злокачественными опухолями костных тканей.

Источник: https://x-raydoctor.ru/rentgen/rentgenovskoe-izluchenie-istoriya-otkrytiya.html

Невероятное открытие рентгеновских лучей

Физики перечеркнули медицинское открытие

Современная рентгеновская установка. ded pixto / shutterstock.com 

Современная лучевая диагностика имеет в своем арсенале несколько абсолютно гениальных методов. Более того, эти методы, вернее, принципы получения изображения, высоко признаны во всем мире.

А ведь мало кто знает, что никто иные как нобелевские лауреаты-физики положили начало эре визуализации внутренних органов и целой эпохе сотрудничества физики и медицины.

Один из таких гениев, как это часто бывает, сделал свое открытие совершенно случайно.

История о забывчивом, но наблюдательном физике Рентгене

Согласитесь, немного найдется ученых, именем которых названы не только открытия и методы исследования, но и целая медицинская специальность!

Вильгельм Конрад Рентген был простым профессором физики Вюрцбургского университета и занимался изучением свойств электрического разряда. Но однажды, а именно 8 ноября 1895 года, этот немецкий физик, уходя из лаборатории, выключил лампу и в темноте увидел необычное зеленоватое свечение.

«Хм, кажется, что странным образом светится вещество в баночке на столе», – случайно заметил Рентген.

Тогда же он понял, что, похоже, не отключил после работы электронную вакуумную трубку.

Как только он выключил ее – свечение исчезло, а когда снова включил – появилось. Удивительным был тот факт, что прибор стоял в одном углу лаборатории, а баночка со светящимся веществом – в другом. Из этого Рентген сделал вывод, что какие-то лучи достигают банки и «заставляют» светиться вещество в ней. И что источником этих лучей, впоследствии названных Х-лучами, являлась электронная трубка.

Вильгельм Конрад Рентген. 1900г. Источник: Wikimedia.org

Следующим шагом к открытию стала попытка выяснить свойства Х-лучей. И тут Рентгена ждал поистине неожиданный сюрприз: помещая между излучающей трубкой и экраном разные предметы, он увидел на экране изображение костей своей движущейся руки. Более того, Х-лучи проходили через светонепроницаемую бумагу, деревянную пластину и даже толстую книгу.

Рентген в лучах славы

Уже 3 января 1896 года в венской газете «Новая свободная пресса» было опубликовано первое сообщение о лучах, открытых профессором Рентгеном. Эту заметку сопровождал снимок кисти руки с обручальным кольцом на безымянном пальце. Это была рука Берты Рентген – жены ученого.

А спустя 20 дней, 23 января 1896 года, Рентген сделал научный доклад об открытых им лучах на заседании Вюрцбургского физико-медицинского общества. Именно после этого доклада по предложению анатома Альберта фон Келликера Х-лучи были названы рентгеновскими.

Спустя несколько лет, 10 декабря 1901 года, Вильгельму Конраду Рентгену, первому из учёных-физиков, была вручена Нобелевская премия «в знак признания необычайно важных заслуг перед наукой, выразившихся в открытии замечательных лучей, названных впоследствии в его честь».

Надо сказать, что изучением свойств электронных (катодных) лучей занимались многие ученые того времени. Так, Н.Тесла в 1887 году в дневниковых записях отмечал проникающие свойства таких лучей. В 1892 году Г. Герц и его ученик Ф. Ленард, а также разработчик катодно-лучевой трубки В.

Крукс в своих экспериментах отмечали действие катодного излучения на почернение фотопластинок. Но только Рентгену было суждено увидеть первое изображение костей скелета! В Россию рентгеновские лучи «пришли» благодаря физику А. Ф.

Иоффе – ученику Рентгена, и уже в 1896 году в Санкт-Петербурге был сделан первый рентгеновский снимок.

Катодно-лучевая трубка Крупса, которую Рентген использовал в своих экспериментах. При работе этой трубки возникают рентгеновские лучи. Источник: Wikimedia.org
(CC BY-Sa 3.0)

Открытие Рентгена: как случайность становится легендарной

Бытует мнение, что случайность – это «замаскированная» необходимость времени и обстоятельств. В начале XX века в Европе и России заболеваемость туберкулезом достигла высоких значений.

Безусловно, открытие рентгеновских лучей стало необходимой частью своевременной диагностики туберкулеза, а также важнейшим инструментом, с помощью которого стало возможным «увидеть» патологический процесс в легочной ткани.

Заметим, в 1918 году Россия стала первой в мире страной, где открылась специализированная рентгенологическая клиника, в которой рентгенография применялась для диагностики большого числа заболеваний, а особенно – легочных.

Вряд ли кто-то будет спорить с тем, что представить себе современную медицину без рентгеновского метода просто невозможно. Но и сам рентген претерпел большие изменения.

В основе такого широко применяемого ныне метода, как компьютерная томография, лежит именно открытие Конрада Рентгена.

В клиниках работают рентгеновские аппараты, принцип действия которых заключается в цифровой обработке проекционных изображений анатомических структур, полученных с помощью рентгеновского излучения.

К слову, цифровая обработка имеет массу преимуществ: в первую очередь – снижение дозы облучения, практически моментальное получение самого изображения, поскольку нет необходимости проявлять и фиксировать пленку, а также высокая точность «деталей» полученных изображений. Преимуществом является и возможность хранения данных в цифровом, электронном виде.

Так что, собираясь в очередной раз сделать флюорографическое или другое рентгеновское обследование, вспомните добрым словом австрийского физика, который в незначительной случайности сумел разглядеть великое открытие, впоследствии спасшее многие жизни.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: https://sciencepop.ru/osoznannaya-sluchajnost-ili-kak-professor-rentgen-sdelal-svoe-genialnoe-otkrytie/

Изобретение рентгеновского излучения

Физики перечеркнули медицинское открытие

Изобретение рентгеновского излучения позволило сделать гигантские шаги как в развитии медицины, так и в научном прогрессе вообще.

Вряд ли кто-то видел в мальчике по имени Вильгельм Конрад Рентген неординарную личность и будущего большого ученого. Он родился в 1845 году в Германии, недалеко от Дюссельдорфа.

История говорит, что учеба в школе не давалась ему легко. Его исключили из неё и он так и не получил аттестат зрелости.

Однако это не остановило любознательного молодого человека. Рентген стал сам изучать те науки, которые были ему интересны. Он стал посещать лекции Утрехтского университета.

Известный учёный-физик Август Кундт обратил внимание на старательного студента и предложил ему быть ассистентом. И вот уже спустя несколько лет, молодой Рентген становится профессором в Страсбурге.

Ещё позже, в 1894 году, ему предложили место ректора Вюрцбургского университета. Параллельно с ректорской работой он занимается и научной.

Научная случайность

Эту находку называют случайностью. Однако это не так. Только талантливый учёный смог бы увидеть в этой случайности новое открытие.

В 1894 г. Рентген занимался экспериментальной работой, исследуя электрический разряд в стеклянных вакуумных трубках. В 1895 году 8 ноября он изучал свойства катодных лучей. Уже стемнело, он стал собираться домой, выключил свет.

И увидел, что экран из синеродистого бария, за которым находилась катодная трубка, светится. Это было странно, ведь электрический свет не мог заставить его светиться, катодная трубка закрыта картонным чехлом, но, как оказалось, не выключена.

Он выключил трубку – свечение исчезло.

Так было выяснено, что свечение экрана было вызвано определенным светом, исходящим от катодной трубки.

При этом ни картонный чехол, ни метровый слой воздуха между ними не явились преградой для излучения. Это явление не могло не заинтересовать ученого. Он стал проверять способность этого излучения проходить сквозь разные предметы и материалы.

Одни пропускали их, другие нет. То есть, некоторые вещества отражали эти лучи, другие частично, а иные не отражали совсем. Он назвал эти лучи Х-лучами. После этого ещё около 50 дней учёный работал, исследуя эти лучи.

Он доказал, что именно катодная трубка излучает подобные лучи.

Случайно или нет, он подставил под лучи свою руку и увидел изображение костных структур кисти. Оказалось, что мягкие ткани кисти хорошо пропускали свет нового излучения, а костные структуры, наоборот, как и металл, оказались совершенно непроницаемы для лучей.

Первый известный рентгенологический снимок, который вошёл в историю, стал снимок руки супруги ученого. 28 декабря 1895 г. он описал свое открытие. Рукопись «О новом виде лучей» заняла 30 страниц.

Рентген отправил её нескольким ученым физикам в Европе. Представил свое открытие и на суд Вюрцбургского физико-медицинского общества. Его открытие сразу заинтересовало мир ученых.

Физики назвали новые обнаруженные лучи рентгеновскими, в честь их открывателя.

Исследования излучения продолжались. В 1896 г. Рентген в своём втором сообщении подробно описывает разные свойства обнаруженных и описанных им ранее лучей, а также проведенные с ними опыты. Он написал об их ионизирующем воздействии, о возбуждении разными телами. Описал изменения, внесенные им в строение катодной трубки.

1901 году за открытие новых лучей ученый Вильгельм Рентген получил Нобелевскую премию, которую сразу передал своему университету. Рентген не оформил на себя патент на своё открытие, подарив его человечеству. Он прожил 78 лет. Большую часть своей жизни он трудился и сделал ещё немало для науки.

К сожалению, о вредном для организма человека воздействии рентгеновского излучения стало известно позже.

Оказалось, что физики, постоянно работавшие с этими лучами и не применявшие никакой защиты, обнаруживали у себя тяжелые лучевые ожоги и прочие проявления лучевой болезни. Понятие о величине безопасной дозы излучения для человека и защиты от него было определено позже.

Новые открытия с помощью рентгеновских лучей

Дальнейшие исследования лучей привели к новым научным достижениям. Одним из них стало открытие радиоактивности.

Дифракция рентгеновских лучей

Другими учёными были открыты новые свойства этих лучей. Чарльз Баркл в 1917 г.

получил Нобелевскую премию за свой труд о возможности измерять рассеянные лучи, применяя лучи рентгена при разряжении наэлектризованных тел. В 1914 г. Лауэ получил её за исследование дифракции лучей. В 1915 г.

ученые отец и сын Брэгги стали обладателями этой премии за точное определение межатомного расстояния в кристаллах с использованием рентгеновских лучей.

Применение рентгеновских лучей

Первоначально особенности этого излучения были востребованы только в медицине. Уже через год рентгенологические лучи получили широкое распространение в травматологии и ортопедии.

Благодаря этим лучам, можно выяснить особенности и дефекты внутреннего строения желудка и всего ЖКТ.

Так, учёный Ридер из Германии, выяснил, что если дать выпить больному кашицу с непроницаемым для рентгеновских лучей барием, то, будучи хорошо видным на снимке, он покажет все изгибы заполненного им внутреннего просвета ЖКТ и его дефекты. Также можно определить время, за которое барий покидает разные отделы ЖКТ, и судить, таким образом, о скорости его перистальтики.

Лучевая терапия широко применяется сегодня как метод лечения онкологических патологий.

Сферы применения рентгеновских лучей разнообразны

Позже рентгеновские лучи нашли своё применение и в других областях. Свойства рентгеновского света помогают установить подлинность картин, драгоценных камней, определять на таможне запрещённые к провозу предметы, не открывая чемоданов.

Кроме того, оказалось, что благодаря свойствам рентгеновского света, лучи помогают заглянуть глубоко внутрь кристаллов, определять их особенности.
История развития и использования рентгеновских лучей не остановилась и на этом. Позже, возникла наука рентгеноастрономия. Оказалось, что процессы, происходящие на новых звёздах, тоже формируют интенсивные рентгеновские лучи.

Изучая разные особенности излучения, ученые судят о происходящих на звёздах процессах.

Источник: http://DiagnostInfo.ru/rentgenografiya/interesnoe/otkrytie-rentgena-istoriya.html

Великие открытия в медицине делались случайно

Физики перечеркнули медицинское открытие

Привет всем! По настоятельным просьбам читателей моего блога продолжаю рассказывать о том, какие великие открытия в медицине делались случайно. Начало этого рассказа вы можете прочитать ТУТ.

 1.Как открыли рентген

Вы знаете, как был открыт рентген? Оказывается, еще в начале прошлого века никто ничего не знал об этом аппарате. Это излучение первым обнаружил немецкий ученый Вильгельм Рентген.

Как же проводили операции врачи прошлого столетия? Вслепую! Врачи не знали, где сломана кость или сидит пуля, они полагались только на свою интуицию, да чувствительные руки.

Открытие произошло случайно ноября 1895 года. Ученый проводил эксперименты, используя стеклянную трубку, в которой находился разаряженный воздух.

Схематическое изображение рентгеновской трубки. X — рентгеновские лучи, K — катод, А — анод (иногда называемый антикатодом), С — теплоотвод, Uh — напряжение катода, Ua — ускоряющее напряжение, Win — впуск водяного охлаждения, Wout — выпуск водяного охлаждения.

Когда он потушил свет в лаборатории и собрался уходить, то заметил зеленое свечение в баночке на столе. Как выяснилось, это было результатом того, что он забыл отключить свой прибор, который стоял в другом углу лаборатории. При выключении прибора свечение исчезало.

Ученый решил накрыть трубку черным картоном, а потом создать темноту в самой комнате. Он помещал на пути лучей различные предметы: листы бумаги, доски, книги, но лучи беспрепятственно проходили сквозь них. Когда на пути лучей случайно попала рука ученого, он увидел двигающиеся кости.

Скелет, как и металл, оказался непроницаем для лучей. Также был удивлен Рентген, когда увидел, что пластина для фотографии, находившаяся в этой комнате, тоже засветилась.

Он вдруг осознал, что это какой-то неординарный случай, которого никто еще не видел. Ученый был так ошеломлен, что решил пока никому об этом не рассказывать, а самому изучить это непонятное явление! Вильгельм назвал это излучение –«лучом икс». Вот так удивительно и внезапно был открыт рентгеновский луч.

Физик решил дальше проводить этот любопытный эксперимент. Он позвал свою жену- фрау Берту, предложив ей положить руку под «луч икс». После этого они были ошеломлены уже оба. Супруги увидели скелет руки человека, который не умер, а был живой!

Они вдруг поняли, что произошло новое открытие в сфере медицины, причем такое важное! И были правы! До сегодняшнего дня вся медицина пользуется рентгеном. Это был первый в истории рентгеновский снимок.

За это открытие в 1901 году Рентген был удостоен первой Нобелевской премии в области физики. Тогда ученые не знали , что неправильное использование рентгеновских лучей опасно для здоровья. Многие получили тяжелые ожоги. Тем не менее, ученый дожил до 78 лет, занимаясь научными исследованиями.

На этом величайшем открытии стали развиваться и совершенствоваться большая область медицинских технологий, например, компьютерная томография и тот же «рентген» телескоп, который способен улавливать лучи из космоса.

Сегодня без рентгена или томографии не обходится ни одна операция. Так неожиданная находка спасает жизни людей, помогая врачам точно уставить диагноз и находить больной орган.

С их помощью возможно определять подлинность картин, отличать настоящие драгоценные камни от поддельных, а на таможне стало легче задерживать контрабандный товар.

Самое поразительное, что это все основано на случайном, нелепом эксперименте.

2.Как открыли пенициллин

Еще одним неожиданным событием было открытие пенициллина. В Первую Мировую войну большая часть солдат умирали от различных инфекций, которые попадали на их раны.

Когда шотландский врач — Александр Флеминг занялся изучением стафилококковых бактерий, он обнаружил, что в его лаборатории появилась плесень. Флеминг вдруг увидел, что бактерии стафилококка, находившиеся недалеко от плесени стали погибать!

В дальнейшем, он вывел из той самой плесени вещество, уничтожающее бактерии, которое было названо «пенициллином». Но Флемингу не удалось довести это открытие до конца, т.к. не смог выделить чистый пенициллин, пригодный для инъекций.

Прошло некоторое время, когда Эрнст Чейн и Хоуард Флори случайно нашли неоконченный эксперимент Флеминга. Они решили довести его до конца. Через 5 лет они получили чистый пенициллин.

Ученые ввели его больным мышам, и грызуны выжили! А те, кому не было введено новое лекарство — погибли. Это была настоящая бомба! Это чудо помогало исцелять от многих недугов, среди которых можно назвать ревматизм, фарингит, даже сифилис.

Но…

Справедливости ради надо сказать, что еще в далеком 1897 году  молодой военный врач из Лиона Эрнест Дюшен, наблюдая, как арабские конюхи смазывают раны у лошадей, натертые седлами, соскребая плесень с этих же влажных седел, сделал упомянутое выше открытие.

Он провел исследования на морских свинках и написал докторскую диссертацию о полезных свойствах пенициллина. Однако Парижский институт Пастера не принял эту работу даже к рассмотрению, сославшись на то, что автору было всего 23 года.

Слава пришла к Дюшену (1874-1912) только после смерти, через 4 года после получения сэром Флемингом Нобелевской премии.

3.Как открыли инсулин

Также неожиданно был получен и инсулин. Именно этот препарат избавляет миллионы людей, больных сахарным диабетом. У людей с сахарным диабетом была случайно обнаружена одна общая черта — поражение клеток поджелудочной железы, выделяющих гормон, который координирует уровень сахара в крови. Это и есть инсулин.

Он был открыт в 1920 году. Два хирурга из Канады — Чарльз Бест и Фредерик Бантинг изучали образование этого гормона у собак. Они вводили больному животному тот гормон, который формировался у здоровой собаки.

Результат превзошел все ожидания ученых. Через 2 часа у больной собаки уровень гормона был снижен. Далее эксперименты проводились на больных коровах.

В январе 1922 года ученые отважились провести испытание на человеке, сделав укол 14-летнему мальчику, больному сахарным диабетом. Прошло немного времени, как юноше стало легче. Так произошло открытие инсулина. Сегодня этот препарат спасает миллионы жизней по всему свету.

А про диабет я бы вам рекомендовал посмотреть видео с Еленой Малышевой. Признаки диабета, видимые невооруженным залом, интересно?:

Сегодня мы поговорили о трех великих открытиях в медицине, которые делались случайно. Это не последняя статья на такую интересную тему, заходите на мой блог, я вас порадую новыми любопытными известиями. Покажите статью друзьям, ведь им это тоже интересно узнать.

Автор блога Алексей Фролов

Источник: http://rublsorok.ru/velikie-otkrytiya-v-medicine/

Интересные физические открытия

Физики перечеркнули медицинское открытие

Физики никогда не успокаиваются. Новые особенности обнаруживаются не только в движении планет, новыми свойствами недавно был наделен и космический вакуум, разделяющий планеты. Привычное для нас представление о вакууме как о совершенной пустоте сменилось вполне обоснованной гипотезой, что вакуум при определенных условиях может… рождать на свет элементарные частицы.

Космический вакуум

Космический вакуум действительно нельзя считать пустотой — поле тяготения всегда пронизывает его.

А при появлении невероятно сильного электромагнитного или ядерного поля в вакууме могут возникнуть частицы, которые в обычном спокойном состоянии пространства ничем себя не обнаруживают.

Сейчас ученые обдумывают эксперименты, которые подтвердили бы или опровергли эту интересную и важную для дальнейшего развития физики гипотезу.

Физики продолжают углубленно изучать не только свойства вакуума, но и структуру твердых тел, предполагая использовать для исследовательских целей все более энергичное излучение с малой длиной волны. Советский физик А. Ф. Тулинов и шведские исследователи В.

Домей и К. Бьерквист «осветили» кристаллы не рентгеновским излучением или электронным лучом, а… пучком протонов.

Рассеиваясь на ядрах атомов кристаллов, протоны дали возможность получить на фотопленке очень четкое изображение кристаллической решетки, определить положение отдельных атомов.

Плавно изменяя энергию пучка протонов и глубину их проникновения в исследуемые образцы, авторы нового метода структурного анализа смогли получить снимки дефектов кристаллической решетки на различной глубине от поверхности без разрушения кристаллов.

Кристаллы различных веществ, пристально рассмотренные под ярким «светом» частиц высоких энергий, оказались отнюдь не похожими на холодное царство из неподвижно застывших геометрически правильных рядов атомов.

Под влиянием вводимых примесей, при воздействии температуры, давления, электрического и магнитного полей в столь невозмутимых внешне кристаллах могут происходить удивительные превращения: например, в одних из них рост температуры вызывает исчезновение металлических свойств, в других наблюдается обратная картина — изолирующий кристалл, не пропускавший электрический ток, становится металлом.

Линии электропередач и спутники Земли — символы крупных технических достижений физики XIX и XX веков. Какие изобретения и открытия ознаменуют успехи физики будущих веков?

Советский физик Э. Л. Нагаев теоретически предсказал, что при определенных условиях только отдельные области в кристаллах будут изменять свои свойства.

Кристаллы некоторых полупроводников становятся при этом похожими на… пудинги с изюмом: изюминки представляют собой проводящие шарики, разделенные диэлектрическими прослойками, и в целом такой кристалл не пропускает электрический ток.

Тепло и магнитное поле могут заставить шарики соединиться друг с другом, изюминки будто растворяются в пудинге — и кристалл превращается в проводник электрического тока. Эксперименты вскоре подтвердили возможность осуществления в кристаллах подобных переходов…

Не все, однако, удается предсказать и рассчитать заранее. Часто толчком для создания новых теорий служат непонятные результаты экспериментов в лаборатории или странные явления, которые внимательному наблюдателю удается подметить в Природе.

Солитоны

Одно из таких явлений — солитоны, или одиночные волны, которые сейчас активно обсуждаются и исследуются многими физиками,— впервые было замечено… в августе 1834 года. Английский ученый первой половины прошлого века Дж. Скотт Рассел оставил нам такое описание: «Я следил за движением бота, который быстро тащила по узкому каналу пара лошадей.

Когда он внезапно остановился, масса воды в канале, которую приводил в движение бот, пришла вблизи носа судна в состояние сильного волнения, внезапно оторвалась от него, покатилась вперед с огромной скоростью, приняв форму большого уединенного возвышения, округлого, гладкого и хорошо выраженного, которое продолжило свой путь по каналу без видимого изменения формы или уменьшения скорости».

Только через полвека теоретики получили уравнение движения такой одинокой волны. В наши дни волны-солитоны обнаружены при особых условиях на воде, в потоке заряженных ионов, во время распространения звука, оптических волн, лучей лазера и даже… при движении электрического тока.

Волна, которую мы привыкли видеть и описывать как равномерное колебание многих частиц среды или электромагнитного поля, неожиданно превращается в сгусток энергии, одиноко и быстро бегущий в любой среде — в жидкости, газе, твердом теле.

Солитоны несут с собой всю энергию обычной волны, и, если причины их возникновения будут хорошо изучены, возможно, в недалеком будущем именно они начнут переносить энергию любого вида, необходимую человеку, на большие расстояния, например снабжать жилые дома электричеством, полученным полупроводниковыми фотоэлементами в космосе из солнечного света…

Полупроводниковые фотоэлементы и фотоэлектронные умножители, которые показывает автор книги, мгновенно превращают световое излучение любой длины волны в электрическую энергию, чутко откликаются на свет Солнца и далеких звезд.

Солитоны обладают свойствами не только волн, но и частиц. Японский физик Нарюши Асано, давно изучающий физические процессы, приводящие к возникновению одиноких волн, считает, что ученые должны прежде всего получить ответы на два важных вопроса: какую роль играют солитоны в природе и являются ли они элементарными частицами?

Лямбда-гиперон

Непрерывен поиск ученых в области элементарных частиц, в разработке теории, которая объединила бы теперь все виды взаимодействий, обнаруженных в природе. Физики-теоретики считают также, что во Вселенной могут существовать атомы, чьи ядра состоят не только из нейтронов и протонов.

Один вид таких необычных ядер был обнаружен экспериментально в космических лучах польскими физиками еще в 1935 году: кроме протонов и нейтронов, в них оказалась еще одна сравнительно долгоживущая и сильно взаимодействующая частица — лямбда-гиперон.

Такие ядра получили название гиперядер.

Сейчас физики изучают поведение гиперядер, рожденных на ускорителях, и внимательно анализируют состав приходящих к Земле космических лучей, пытаясь обнаружить еще более необычные частицы вещества.

Просторы Вселенной продолжают приносить физикам новые открытия. Несколько лет назад в космосе была обнаружена гравитационная линза. Свет, излучаемый одним из квазаров, далекой и яркой звездой, отклоняясь полем тяготения галактик, расположенных между Землей и квазаром, создавал иллюзию, что в этом участке неба расположены… два квазара-близнеца.

Ученые доказали, что раздвоение изображения возникает по законам преломления света, только этот оптический «прибор» имеет огромные размеры!

Воссоздать Природу на лабораторном столе

Но не только теоретические модели и наблюдения за природой помогают ученым понять суть мира малого и большого. Изобретательные физики-экспериментаторы умудряются воссоздать Природу на лабораторном столе.

Недавно в научном журнале «Физика плазмы» появилось сообщение об удачной попытке воспроизвести в земных условиях… вспышки на Солнце. Группа исследователей Физического института им. П. Н.

Лебедева в Москве сумела смоделировать в лабораторной установке магнитное поле Солнца; в момент резкого разрыва тока, протекавшего по слою проводящего газа в этом поле, возникло сильное рентгеновское излучение — точь-в-точь как на Солнце в момент вспышки! Ученым стало яснее, отчего возникают грозные явления Природы — солнечные вспышки…

Физики из Грузии воссоздали звездные процессы и провели изящные и интересные опыты, вращая (с внезапными остановками) относительно друг друга цилиндрические и сферические сосуды, заполненные жидким гелием, при тех очень низких температурах, когда гелий становится сверхтекучим. Физики очень похоже имитировали «звездотрясение» пульсаров, которое может произойти, если внешний «нормальный» слой радиоисточника в какой-то момент начнет вращаться с меньшей скоростью, чем сверхтекучее ядро пульсара.

Оказывается, даже явления, происходящие на расстоянии нескольких миллиардов световых лет от нас, можно экспериментально получить на Земле…

Исследователи узнают много интересного и необычного о Природе в их вечном стремлении к истине. Несмотря на все величие достижений науки XX века, физики не забывают слова одного из их коллег: «…существование людей зависит от любознательности и сострадания. Любознательность без сострадания — бесчеловечна. Сострадание без любознательности — бес-полезно…»

Многих ученых сейчас интересуют не только грандиозные процессы выделения энергии нейтронными звездами или мгновенные превращения элементарных частиц; их волнует открытая современной физикой возможность разнообразной помощи биологам и медикам, помощи человеку теми великолепными устройствами и сложными приборами, которыми владеют пока лишь представители точных наук.

Физика и философия

Одно очень важное свойство роднит физику с философией, из которой она вышла,— физика может убедительно, с помощью цифр и фактов ответить на вопрос любознательного человека: велик или мал мир, в котором мы живем? И тут же возникает вопрос-близнец: велик или мал человек?

Ученый и писатель Блез Паскаль называл человека «мыслящим тростником», подчеркивая тем самым, что человек хрупок, слаб и беззащитен перед явно превосходящими силами неживой Природы; единственное оружие и защита человека — его мысль.

Вся история физики убеждает, что обладание этим неосязаемым и невидимым оружием дает возможность человеку проникнуть необычайно глубоко в мир бесконечно малых элементарных частиц и достичь самых далеких уголков нашей необъятной Вселенной.

Физика показывает нам, как велик и в то же время близок мир, в котором мы живем. Физика позволяет почувствовать человеку все свое величие, всю необыкновенную силу мысли, которая делает его самым могущественным существом на свете.

«Я не становлюсь богаче, сколько бы ни приобретал земель…— писал Паскаль,— а вот с помощью мысли я охватываю Вселенную».

Источник: http://www.ThingsHistory.com/vechnoe-dvizhenie/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.