Тук-тук, открывайте, прогресс пришёл! 6 интересных историй о научных свершениях

1. Болезненный путь к изобретению анестезии

16 октября отмечается Всемирный день анестезии. Именно в этот день в 1846 году была проведена первая в мире операция под эфирным наркозом. Трудно представить, как выглядела медицина до этого изобретения. Зажатый зубами платок, привязанные к кушетке руки и ноги, обезболивание спиртом перед хирургическим разрезом — готовые сюжеты для фильмов ужасов. И это не все известные варианты ранней анестезии. Среди прочих популярны были удары по голове, обильные кровопускания и передавливание сонной артерии. Такими методами врачи прошлого вводили пациентов в бессознательное состояние. А в одной лондонской больнице, по легенде, до сих пор сохранился колокол, звоном которого старались заглушить крики пациентов во время операций.

К счастью, в истории анестезии было место не только жутким воплям, но и смеху. Связан этот период с использованием в качестве наркоза закиси азота — веселящего газа. Первым опробовал его действие на себе 20‑летний английский химик Дэви Хэмфри. Случилось это в 1799 году. У юного учёного резался зуб мудрости, и он вдохнул газ, чтобы избавиться от боли. Зубная мудрость оправдалась не сразу: Дэви выпустил обширный труд о своих наблюдениях, врачи баловались подобными опытами, но публичное признание веселящий газ в медицине никак не обретал. Пока в 1844 году стоматолог Гораций Уэллс не решился удалить себе зуб под закисью азота. Вдохновился специалист видом своего приятеля, который на лекции под парами газа не заметил, как разбил себе колено. Операция по удалению зуба Уэллса прошла успешно. А вот повторный показательный опыт 1845 года — нет. Горация осмеяли, и на этом веселье закончилось. Молодой стоматолог заработал нервное расстройство и вскоре покончил с собой. Но эфирный наркоз вышел на сцену снова — в этот раз удачно — под руководством другого дантиста, Уильяма Мортона. Именно он стал первым в мире анестезиологом.

2. Двойственная история микроволновки

Существует теория, что первая микроволновка была изобретена в СССР. В пользу этого свидетельствует заметка газеты «Труд» от 13 июня 1941 года. В ней сказано, что чудо‑машина, использующая токи ультравысоких частот, может сократить время готовки окорока с 5–7 часов до 15–20 минут. Но патент на волшебную коробку‑повара принадлежит американцу Перси Спенсеру.

Расхождение в географии не единственный двойственный момент в истории микроволновки. Насчёт гастрономического вдохновителя этого изобретения тоже ходят разные легенды. Наиболее популярная версия гласит, что Спенсера посетила инженерная муза в момент, когда под действием волн магнетрона в его кармане расплавился шоколад. Другие источники утверждают, что магнетрон конфету не портил, зато подогрел стоявший рядом бутерброд. При этом оба варианта едины в мысли о том, что микроволновка — изобретение случайное. Лаборатория, в которой родился кухонный помощник, была предназначена для разработки военных радаров. И шоколадный батончик (или бутерброд), оказавшийся вблизи магнетрона, — счастливое стечение обстоятельств, которое сделало современную домашнюю кулинарию в разы проще. Кстати, первые микроволновки были высотой в полтора метра и весили больше 350 килограммов. Покупать такой девайс для разогрева вчерашнего ужина было не слишком рентабельно. Так что прочно обосноваться в быту покупателей микроволновки смогли лишь спустя пару десятилетий.

3. Природные мотивы в изобретении липучки

Это изобретение подарил миру швейцарский инженер Георг де Местраль. В 1958 году он запатентовал открытие, которое и сегодня спасает миллионы людей от возни со шнурками.

Простейшая застёжка состоит из двух слоёв материала: на поверхности первого — щетинки‑крючки, на втором — петельки. Технология вдохновлена природой. Однажды Георг де Местраль выгуливал своего пса и на маршруте им встретился куст репейника. Вычёсывая питомца, инженер задумался: как семена так прочно цепляются к шерсти и одежде? Репейник отправился под микроскоп, и де Местраль увидел те самые крючки, которые сегодня делаются из нейлона и красуются на пуховиках, кроссовках и игрушках. Технология была презентована ещё в конце 1950‑х, затем в 1970‑х использовалась для костюмов космонавтов NASA и только потом дошла до широкого применения.

4. Точные расчёты и бытовая случайность в открытии Нептуна

Нептун — восьмая планета Солнечной системы и единственная открытая с помощью предварительных расчётов, а не прямого наблюдения в телескоп. Предпосылкой к поиску Нептуна стало неподобающее поведение его соседа — Урана. Седьмая планета никак не хотела подчиняться закону Ньютона: у ледяного гиганта были проблемы с гравитацией, и положение непослушного номера семь никак не совпадало с ньютоновской теорией движения планет. Тогда учёные предположили, что на гравитацию Урана влияет ещё одна, восьмая и пока не обнаруженная планета.

Представителем этой теории выступил, в частности, французский учёный Урбен Леверье. Астроном вычислил положение Нептуна математически, но его труды на родине были проигнорированы. Тогда Леверье написал юному коллеге из Берлинской обсерватории — Иоганну Галле. Решение обратиться к молодому поколению оказалось очень удачным. Дело в том, что тёзка Галле — Иоганн Франц Энке, глава Берлинской обсерватории, — совсем не жаловал новые идеи, требовавшие вмешательств в строгий график наблюдений. А теория Леверье нуждалась в немедленном подтверждении с помощью аппаратуры. Юный Галле так загорелся идеями французского товарища, что добился доступа к телескопу от Энке, спешившего, по счастливой случайности, на собственный юбилей. В ту же ночь Галле сел за наблюдение вместе с помощником‑студентом Генрихом д´Арре. И через несколько часов работы парни уже будили педантичного главу обсерватории с триумфальной новостью об открытии новой планеты. Это произошло 23 сентября 1846 года.

Примечательно, что международный престиж открытия Нептуна мог принадлежать не только французам. Примерно в то же время, независимо от Леверье, точно рассчитать положение восьмой планеты и расписать некоторые её свойства смог молодой студент из Кембриджа. Звали его Джон Адамс, и теория неопытного англичанина также встретила лишь насмешки и недоверие у старших коллег. Так излишний консерватизм и недоверие к молодым талантам стоили Франции и Англии громкого открытия в копилке всемирных достижений.

5. Провинциальный шлейф спасительной вакцины

Массовый скепсис относительно вакцин — привычная ситуация для истории. И в случае с оспой настороженное отношение людей ко всему новому стоило особенно дорого. От чёрной оспы умирало до 40% больных, а контагиозность инфекции была настолько высокой, что вероятность заболеть после контакта с заражённым составляла практически 100%. Только в XX веке вирус унёс жизни 300 миллионов человек.

В России первой сделала себе прививку от жуткой заразы Екатерина II. Правда, с современной процедурой у манипуляции из имперских времён было мало общего. Разве что главный принцип: лучше предварительно переболеть в лёгкой форме от малой дозы инфекции и приобрести иммунитет, чем, скорее всего, умереть потом. Но вместо привычных нам стерильных шприцев и склянок со спасительной жидкостью тогда использовались струпья больных. Кусочки поражённой ткани просто втирали в ранку на теле здорового человека. Процедура не самая приятная — неудивительно, что в народе повсеместно стали появляться антипрививочники.

Смертность в армии и при дворе императрицы после вакцинации снижалась: солдат не спрашивали, а высшие круги вдохновлялись примером самой Екатерины. Тем временем простые люди медицинских новшеств избегали. Иронично, что современная вакцина родом как раз из народа. А именно — из коровьего стойла. Главные поставщики молока в Европе тоже болели оспой, и Эдвард Дженнер, английский врач из провинции, как‑то решил проверить, что будет с человеком, заражённым коровьим вирусом. Спойлер: на счастье человечества и восьмилетнего сына садовника Дженнера, ничего страшного не будет. Именно этот мальчик в 1796 году получил немного опасного животного вируса. А плоды этически сомнительного эксперимента успешно распространила ВОЗ, которая в конце 1960-х призвала все страны мира к вакцинации. Кстати, окончательную победу над ужасным вирусом объявили не так давно — лишь в 1980 году.

6. «Летучая» история ультразвука

Рождённые ходить и ползать люди вполне успешно осваивают птичьи полёты — наблюдение за многообразием природы тысячелетиями вдохновляло человечество на великие открытия. Обнаружением ультразвука люди тоже обязаны животным, а именно летучим мышам.

Метод, активно использующийся в медицине, открыл итальянский биолог‑физиолог Ладзаро Спалланцани. Учёный наблюдал за летучими мышами и их способностью к ориентации в тёмных пещерах. Ладзаро предположил, что превосходное чувство пространства связано вовсе не с возможностями зрения. И доказательство нашлось: выяснилось, что, если заткнуть летучим мышам уши, зверьки становятся беспомощными. В этом «зверском» опыте 1794 года и был открыт ультразвук — волны частотой выше 20 кГц, недоступные человеческому слуху.

И снова ждать признания пришлось больше века. Медицинское применение ультразвук получил только в 1930‑х годах. Тогда с помощью высокочастотных волн снимали боль и воспаление от артрита. А методом диагностики ультразвук стал ещё через десятилетие. Соответствующие свойства технологии обнаружил австрийский психиатр и невролог Карл Дьюссик, заметивший, что волны проходят через здоровые ткани и через опухоль с разной интенсивностью.