Астрономия, физика, математика, химия, биология и медицина – 100 открытий, которые стали научными прорывами и изменили нашу жизнь. Патенты и изобретения – по-настоящему эпохальные научные перевороты. Величайшие медицинские открытия – пенициллин и инсулин, группы крови и резус-фактор, ДНК и РНК. Фотосинтез, периодический закон химических элементов и другие биологические процессы. Открытия в физике – атмосферное давление, инфракрасное излучение и ультрафиолет. Астрономические знания о магнитном поле земли и законе всемирного тяготения, теории Большого взрыва и озоновых дырах. Математическая теорема Пифагора, неевклидова геометрия, иррациональные числа и другие самые невероятные научные открытия за всю историю человечества!
Биология и медицина
Строение человеческого тела
Удивительно, но один из самых значимых вкладов в развитие анатомии принадлежит не врачу, а художнику и изобретателю - Леонардо да Винчи. Он жил в эпоху Возрождения, когда все деятели искусства и науки отчаянно пытались вырваться за рамки церковной схоластики и мистицизма. Широко известно, что Леонардо писал сочинения по геометрии, гидродинамике, гидравлике, астрономии, геологии и ботанике, а вот о его достижениях в области медицины и физиологии мало кто знает. Между тем он глубоко изучил строение тела человека и сделал открытия, заставившие пересмотреть многие положения анатомической науки, бытовавшие ранее.
Изысканиями в этой области Леонардо занялся под влиянием анатома Маркантонио делла Торре, читавшего лекции по медицине галлов. Впоследствии Маркантонио выпустил капитальный труд по анатомии, оформив его иллюстрациями великого художника. Да Винчи с удивительной точностью изобразил формы и пропорции всех частей скелета, впервые в истории науки предположил, что крестец состоит из пяти, а не из трех позвонков, описал лордозы и кифозы (искривления) позвоночного столба, рассмотрел наклон и изгибы ребер, что было необходимо для понимания механизма дыхания, безошибочно нарисовал суставные поверхности костей. А кроме того, «прикрепил» к скелету нервы и мускулы, чего раньше не делал никто.
Такой реалистичности художник добился только благодаря тому, что имел возможность исследовать тела умерших людей. Конечно, делал он это без ведома властей, и если бы инквизиторы узнали об этом, да Винчи мог бы понести наказание, но его мастерская была надежно скрыта в монастыре св. Аннунциаты, настоятели которого любезно позволили ему посещать монастырский морг и изучать тела почивших.
В процессе работы Леонардо не ограничивался анатомическими описаниями – он занимался также вопросами патологии, а еще интересовался изменениями, происходящими с человеком в процессе старения: почему с возрастом сужается просвет кишок, чем отличаются мышцы молодого и пожилого человека, как с годами меняется сила голоса. Вот какие выводы он сделал после анатомирования тела одного старца: «Некоторые сведения, собранные мной о его жизни перед кончиной, говорят о его возрасте: он прожил сто лет и даже в самый последний день не чувствовал ничего, кроме старческой слабости. Я провел вскрытие, желая узнать секрет такой безболезненной смерти, и обнаружил, что она наступила вследствие бессилия, проявившегося в отказе работоспособности крови и артерии, обслуживающей сердце и другие сопутствующие органы…» Таким образом, Леонардо впервые описал атеросклероз.
Подробно изучая историю медицины, да Винчи осуждал эксперименты античных целителей, которые анатомировали живых преступников, приговоренных к смерти.
К изучению физиологии – функций различных частей и органов человеческого тела – художника подтолкнули те исследования, что он проводил в процессе вскрытий. Рассматривая движения людей, Леонардо анализировал моторику мышц и их связь с нервной системой, а анатомические занятия в лаборатории помогали ему классифицировать мышцы по величине, силе, форме, типу сухожилий и способу прикрепления к костям скелета. Эта типология стала основой для современной систематизации мышц, принятой в миологии.
В ходе исследования черепа да Винчи открыл воздухоносные пазухи. Но особое внимание он уделял изучению строения глаза, поскольку орган зрения, по его мнению, является «повелителем и князем прочих четырех чувств».
При описании работы сердца Леонардо увлекся экспериментальной физиологией и даже предпринял попытку создать протез клапана, изготовив из воска левый желудочек и начальную часть аорты. Это позволило ему лучше изучить работу «главной мышцы» и предвосхитило развитие кардиохирургии. Когда же дело дошло до исследования пищеварительной системы, да Винчи во всех деталях изобразил аппендикс и сосудистую систему желудочно-кишечного тракта.
Кроме того, великий художник описал аномалии, которые могут возникнуть в речевом аппарате человека вследствие деформации подбородка, губ, челюсти и зубов, и первым изобразил неудачно прооперированную «заячью губу» (в те времена подобные хирургические промахи были не редкостью).
А еще да Винчи заслужил славу «отца» эмбриологии. В 1512 г. он внимательно изучил зародыши, а затем зарисовал этапы развития младенца в околоплодных водах: органы и кровеносные сосуды, положения тела, то, «как ребенок дышит, получая питание через пуповину». До этого изучение эмбриона в матке практически не предпринималось.
Да и вообще, анатомия времен Ренессанса не могла похвастать точностью иллюстраций: в 1495 г. вышел серьезный труд, детально описывавший женскую мочевыделительную систему, однако изображения в книге были самыми что ни на есть примитивными. Леонардо же, напротив, старался сделать анатомический рисунок максимально информативным и понятным. Именно он предложил изображать кости и части человеческого тела реалистично объемными, а уже потом его примеру последовали и другие анатомы. Недаром рисунки и рукописи да Винчи, найденные в 1778 г. в пригороде Лондона, стали предметом гордости Королевской библиотеки в Виндзоре.
Вклад Леонардо да Винчи в медицину просто неоценим. Его анатомические иллюстрации можно назвать революционными, поэтому он по праву считается основателем современной анатомии. Французский философ Ипполит Тэн увидел в нем «самого раннего открывателя всех идей и всех современных курьезов».
Кровообращение
Кровь от сердца бежит по артериям к органам, а от органов по венам поступает обратно в сердце. Об этом сейчас знают даже школьники, однако во времена Уильяма Гарвея (1578— 1657) – английского врача, физиолога и анатома-экспериментатора – данный факт вовсе не был очевидным.