Открытия ученых, которые были сделаны случайно

Какой фактор является основополагающим в философии научных открытий — кропотливый труд или случайная удача? Представляем вам список наиболее известных открытий и изобретений, сделанных по случайности. Выводы делайте сами.

Научные открытия, сделанные по случайности

Ученые годами бьются над открытиями и изобретениями, проводя многочисленные эксперименты. Порой случается так, что открытия происходят неожиданно, из-за ошибок в ходе эксперимента, неудачных результатов или случайного стечения обстоятельств. Зачастую «побочный» эффект оказывается намного интереснее искомого результата. 

По легенде, алхимик из Гамбурга Хенниг Бранд, занимаясь поиском философского камня, открыл вместо него в 1669 году белый фосфор. 

Сахарин был открыт из-за забывчивости немецкого химика Константина Фальберга, который не помыл руки перед едой и обнаружил, что после работы с каменноугольными смолами на них остался сладковатый привкус.

Кукурузные хлопья вообще получились из подпорченной муки, которую не выкинули в целях экономии.

А открытие пенициллина во многом обязано неаккуратности Флеминга, не считавшего нужным поддерживать стерильную чистоту в лаборатории. 

Все эти люди вели кропотливую работу, хоть и в совсем другом направлении. Поэтому случайными назвать эти открытия было бы неправильно — ведь именно результаты их труда привели к изобретениям, пусть и не к тем, на которые они рассчитывали.

Немалую лепту в подобные открытия вносит любопытство, желание проверить, что будет, если заменить один компонент другим. Так было с изобретением пластилина, получившимся из глины, предназначенной для очистки обоев от каминной сажи.

Вероятность этих изобретений была бы весьма мала, если бы человек вовремя не разглядел значимость открытия, перспективы, которые оно сулит. Благодаря наблюдательности и любознательности ученых, результаты неудачных экспериментов не были отправлены в мусорную корзину, а превратились в гениальные изобретения, которыми мы пользуемся сейчас.

Список случайных изобретений, изменивших мир

Пенициллин

Профессор-бактериолог Александр Флеминг в 1928 году занимался изучением бактерий стафилококка. Собираясь на семейный отдых, он оставил в лаборатории часть бактерий в чашке Петри, не помыв ее, так как не страдал пристрастием к чистоте.

Вернувшись после отпуска в свою лабораторию, он предполагал, что количество бактерий в чашке увеличилось. Однако за время его отсутствия посуда покрылась плесенью, которой в его лаборатории хватало. И эта плесень полностью уничтожила колонии стафилококков, в то время как другие культуры она не затронула. Вещество, которое выделила плесень, Флеминг назвал пенициллином.

Он написал статью об открытии уникального вещества в одном из британских журналов. Но в то время открытию не уделили должного внимания. Александр Флеминг продолжил эксперименты по быстрому выделению пенициллина из плесени. Поскольку у него не было образования в области химии, опыты затянулись до 1940 года, когда на новое лекарство наконец-то обратили внимание и начали его активно исследовать.

А 2 февраля 1941 года британские ученые Э. Чейн и Г. Флори впервые использовали пенициллин для лечения человека. Так в медицине началась эпоха антибиотиков, спасших не одну жизнь.

Вулканизированная резина

Американский изобретатель Чарльз Гудьир, который слыл большим чудаком, начиная с 1830 года пытался создать эластичный и прочный материал, одинаково не чувствительный как к холоду, так и к жаре, и при этом не клейкий. Чего он только ни делал для придания прочности обычной резине: обрабатывал каучук кислотой, кипятил резиновую смолу в магнезии, добавлял в нее известь и другие вещества.

Но все изделия из усовершенствованной резины превращались на жаре в липкую массу. Удача уже почти была на его стороне, когда Гудьир попробовал добавить в каучук серу. Полученная резина превзошла все ожидания, оказалась прочнее предыдущих вариантов. Изобретателю даже удалось продать большую партию материала правительству. Однако при использовании и она оказалась недостаточно качественной. 

Гудьир продолжал работы по ее совершенствованию. Зимой 1839 года он то ли уронил по случайности, то ли швырнул в порыве гнева ком из смеси каучука и серы на раскаленную печку (кое-кто утверждает, что это была горячая плита). Попав на раскаленную поверхность, резина не расплавилась, а наоборот, обуглилась, превратившись в прочный эластичный материал. 

Дальнейшие эксперименты привели изобретателя к оптимальной формуле вулканизации резины: подготовить каучук, смешав его с серой и свинцовым порошком, после чего подвергнуть воздействию определенной температуры. Так была получена первая резина, устойчивая к воздействию холода и солнечных лучей. Это событие впоследствии послужило началом эры надежных автомобильных покрышек из вулканизированной резины.

Кардиостимулятор

Кардиостимулятор был случайно изобретен дважды. Первый стимулятор не был имплантируемым, он служил для внешней стимуляции сердечной деятельности, но история его изобретения заслуживает внимания. Инженер из Канады Джон Хоппс в 1941 году по заказу ВМФ искал способы быстрого согревания людей, вынужденных провести длительное время в ледяной воде или на морозе.

Изобретатель пробовал использовать для обогрева радиоизлучение высокой частоты. В ходе эксперимента случайно выяснилось, что электрические импульсы могут вновь запустить сердцебиение у переохладившихся людей. На основе этого открытия был собран первый кардиостимулятор в 1950 году.

Американский инженер Уилсон Грейтбатч работал в 1956 году над созданием устройства, способного записывать ритм человеческого сердца. Он уже почти закончил паять контур электрической схемы, как ему понадобился последний резистор. Потянувшись за ним в коробку, он по ошибке достал другой, большего номинала, и вставил его в схему.

Подключив ее к питанию, изобретатель обнаружил, что контур начал излучать электрические пульсации определенной частоты. Это напомнило ему сердечный ритм и подтолкнуло к созданию компактного кардиостимулятора, имитирующего сердцебиение, который можно было имплантировать человеку.

Задача состояла в уменьшении размера изобретения при сохранении его основных свойств. Через 2 года первый вживляемый кардиостимулятор был готов. Опыты с имплантацией устройства собаке увенчались успехом.

Так был создан имплантируемый кардиостимулятор, который подает искусственные электрические импульсы для стимуляции сердечной деятельности и широко используется в кардиологии.

Микроволновая печь

Микроволновая печь появилась на свет благодаря американскому инженеру Перси Спенсеру и шоколадному батончику, лежавшему у него в кармане в то время, как Спенсер возился с магнетроном, работая над улучшением качества радаров для военной техники в 1945 году.

Во время работы магнетрона Спенсер почувствовал, что батончик в кармане внезапно начал таять. Изобретателю пришла в голову гипотеза, что этот процесс может быть связан с лучами магнетрона. Тогда он начал проводить целенаправленные опыты с зернами кукурузы, яйцами и другими продуктами.

Сомнений не оставалось — причиной разогрева продуктов являлось микроволновое излучение. Перси Спенсер посчитал свое открытие за важнейший научный прорыв, и уже в 1946 году получил патент на первую микроволновую печь. 

Она была выпущена компанией «Raytheon», в которой и работал Спенсер, весила около 340 кг и предназначалась для использования военными при разморозке продуктов. С 1965 года начался выпуск бытовых микроволновых печей. В первую очередь они предназначались для быстрого разогрева пищи на кораблях, в самолетах и ресторанах.

Застежки-липучки

Изобретению застежек липучек мир обязан швейцарскому инженеру Жоржу де Местралю и его собаке. Вытаскивая из ее шерсти колючки после очередной прогулки, он решил исследовать их под микроскопом — ему хотелось понять, каким образом колючкам удается так крепко удерживаться на шерсти животного. Выяснилось, что это происходит за счет миниатюрных крючков, которые в большом количестве находились на каждой головке.

Инженера посетила идея создать нечто аналогичное из текстильных материалов, чтобы использовать в качестве застежки. Было это в 1941 году. Но для того, чтобы найти наиболее подходящий материал (нейлон) потребовалось еще несколько лет.

Патент на изобретение Жорж де Местраль получил в 1955 году, а чуть позднее этой технологией воспользовалось аэрокосмическое агентство NASA при создании костюмов для астронавтов. Благодаря им застежки-липучки стали популярны сначала среди космонавтов, горнолыжников и аквалангистов, а позже их начали использовать в массовом производстве одежды и обуви. 

Рентгеновское излучение

Физик из Германии Вильгельм Рентген проводил серию экспериментов, работая с катодно-лучевой трубкой в темной комнате. Трубка была экранирована толстым блоком и не могла пропускать лучи. Рентген обратил внимание, что при этом картон, находящийся за экраном и покрытый флуоресцентным веществом, начинает светиться.

Ученый пытался блокировать излучение с помощью различных плотных предметов, но это не давало никакого эффекта. Когда он поднес к катодно-лучевой трубке руку, то увидел, что ее изображение на экране просвечивается.

После замены экрана на фотографическую пластину он получил первый рентгеновский снимок. Свое открытие икс-лучей Рентген сделал в 1895 году, и вскоре после этого технологию взяла на вооружение медицина. Открытое Рентгеном излучение было названо в его честь.

Виагра

В британском городе Пфайзерс компания «Пфайзер» проводила фармакологические исследования. Ученые разрабатывали препарат для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, основным действующим веществом которого был Цитрат Силденафил. Препарат должен был обеспечить увеличенный приток крови к сердечной мышце и способствовать снижению артериального давления.

Испытуемой группе мужчин выдали лекарство в виде таблеток и стали следить за изменениями кровотока в сердечной мышце и уровня давления. К разочарованию ученых, препарат не оказал никакого существенного действия на эти параметры. Эксперимент сочли неудавшимся и предложили испытуемым вернуть таблетки обратно.

Но многие из них отказались это сделать, решив оставить таблетки себе, а некоторые даже попросили дополнительную партию. Удивленные специалисты выяснили, что причиной привязанности к цитрату силденафила явился его побочный эффект — резкое улучшение качества эректильной функции.

Фармакологи не оставили этот факт без внимания и нашли своей разработке новое применение в качестве средства для борьбы с нарушениями потенции у мужчин. Последующий эксперимент, проведенный в 1993 году, подтвердил это свойство препарата. Поняв, что на этом можно неплохо заработать, компания «Пфайзер» 3 года проводила исследования всех свойств силденафила и ставила эксперименты.

В 1996 году была выпущена первая партия препарата, получившего название от комбинации двух слов — «Vigor» (энергия, сила) и «Niagara»(самый мощный водопад Северной Америки), а с 1998 году запущено его массовое производство.

Картофельные чипсы 

За это хоть и вредное, но такое вкусное лакомство, любители чипсов должны благодарить капризного посетителя одного из ресторанов штата Нью-Йорк, а также его шеф-повара Джорджа Крама. Этим привередливым клиентом был железнодорожный магнат Корнелиус Вандербильт, который в 1853 году заказал в ресторане картофель фри.

Вандербильт отказывался его есть, потому что тот якобы был слишком толстым и плохо прожаренным, хотя блюдо ему меняли несколько раз, пытаясь угодить требованиям клиента. Шеф-повар решил проучить капризного посетителя. Он нарезал картофель максимально возможно тонкими ломтиками, обжарил в масле до хрустящей корочки и не пожалел соли.

Сначала посетитель, как и ожидалось, заявил, что ломтики чересчур тонкие. Но, распробовав, остался очень доволен. Вслед за ним и остальные посетители закали «то же самое». После этого картофельные чипсы под названием «Saratoga chips» стали постоянным блюдом в меню ресторана г. Саратоги и очень быстро завоевали популярность во всем мире. 

Тефлон

Тефлон, который широко используется как антипригарное покрытие для кастрюль и сковородок, был изобретен совершенно случайно американским химиком Роем Планкеттом, работавшим в 1938 году на компанию Дюпон. Ученый-химик экспериментировал с фреонами и однажды подверг замораживанию под сильным давлением газ тетрафторэтилен.

После заморозки газ превратился в воскообразный порошок белого цвета. Изучая свойства этого вещества, Планкетт обнаружил, что тот обладает жаропрочностью и отсутствием прилипания, что и послужило его использованию в качестве материала для изготовления антипригарного покрытия. Компания Дюпон получила патент на изобретение и дала ему имя «Тефлон» 

Радиоактивное излучение

Радиоактивное излучение было открыто после рентгеновского, и отчасти благодаря последнему. Ученый Генри Беккерель зимой 1896 года изучал свойства флюоресцирующих солей урана, которые, по его теории, могли под действием солнца производить рентгеновское излучение. Поскольку зимой солнечная погода стояла редко, физику пришлось отложить эксперимент до наступления благоприятных условий.

Он убрал соль урана в ящик стола, предварительно завернув в черную бумагу, и положив сверток в один пакет с фотопластинкой. Через неделю, вернувшись к исследованиям, Беккерель увидел на фотопластинке отпечаток соли урана, появившийся там без воздействия солнечных лучей. Он понял, что помимо рентгеновских, существуют еще какие-то лучи, способные проходить через непрозрачные предметы.

Дальнейшие эксперименты показали, что именно количество самого урана влияет на интенсивность излучения, независимо от того, в каких соединениях он находится. Чуть позже, в результате работы над новым видом излучения вместе с Пьером и Марией Кюри, было открыто явление, которое мы называем радиоактивностью. Все трое ученых стали Нобелевскими лауреатами.

Ударопрочное стекло

Небьющиеся стекла в автомобилестроении начали применять с 1944 году. Но это могло бы случиться и раньше, ведь само безопасное стекло было открыто еще в 1903 году, когда химик-француз Эдуард Бенедиктус неловким движением руки опрокинул со стола пустую колбу. Колба, вопреки ожиданию, не разбилась, а лишь покрылась сетью мелких трещин.

Оказывается, в этой колбе раньше находился коллодий (раствор нитрата целлюлозы). За счет содержащегося в нем эфира и спирта, раствор со временем испарился, но при этом на стенках колбы остался очень тонкий, почти невидимый слой нитрата целлюлозы, который словно склеивал собой стекло.

Бенедиктус получил патент на изобретение безопасного ударопрочного стекла (триплекса), и предложил его использовать в автомобилестроении, чтобы предотвратить травмы людей от осколков во время аварий.

Но в то время его сочли слишком дорогостоящим, и начали использовать лишь во время Второй мировой войны — сначала в противогазах, а затем и в автомобилях. Сейчас триплекс повсеместно используется при изготовлении лобовых стекол автомобилей и других транспортных средств.

Суперклей

В 1942 году, во время Второй мировой войны, американский химик Гарри Кувер работал над созданием новой прозрачной пластмассы для прицелов боевых орудий. Вещество цианоакрилат, полученное в результате опытов, не отвечало необходимым условиям — оно клеилось ко всему подряд и быстро затвердевало. Контейнер вместе с результатом неудачного эксперимента был выброшен в мусорную корзину, к которой приклеился намертво.

В 1951 году Кувер со своими подчиненными коллегами снова занялся исследованиями цианоакрилата, на этот раз во время работы над термостойкими полимерами для использования в авиастроении. Один из сотрудников пожаловался, что случайно повредил дорогой прибор, склеив его этим веществом.

И только тогда химик понял, что из него можно извлечь пользу, применив в качестве суперпрочного клея. Случайное открытие было запатентовано, а в 1958 году суперклей появился в продаже и до сих пор имеет большой спрос.

Знакомясь с историей этих открытий, понимаешь, что самые потрясающие изобретения приходят в нашу жизнь совершенно непредсказуемо с точки зрения теории математической вероятности. 

Возможно, именно вам предстоит стать авторами одной из инноваций, которые войдут в нашу жизнь. А квалифицированные специалисты сервиса Феникс.Хелп помогут вам справиться с получением образования.