stringtranslate.com

Наука и технологии в Соединенных Штатах

Наука и технологии в Соединенных Штатах имеют долгую историю , породив множество важных деятелей и разработок в этой области. Соединенные Штаты Америки возникли около Эпохи Просвещения (1685-1815), эпохи в западной философии , в которой писатели и мыслители, отвергая предполагаемые суеверия прошлого, вместо этого предпочитали подчеркивать интеллектуальную, научную и культурную жизнь, сосредоточенную на 18 веке, в котором разум пропагандировался как основной источник легитимности и власти. Философы Просвещения представляли себе «республику науки», где идеи будут свободно обмениваться, а полезные знания улучшат судьбу всех граждан.

Сама Конституция Соединенных Штатов отражает стремление поощрять научное творчество. Она дает Конгрессу Соединенных Штатов полномочия «содействовать прогрессу науки и полезных искусств, закрепляя на ограниченные сроки за авторами и изобретателями исключительное право на их соответствующие труды и открытия». [1] Этот пункт лег в основу патентной и авторской систем США , в соответствии с которыми создатели оригинального искусства и технологий получали бы предоставленную правительством монополию, которая по истечении ограниченного периода времени становилась бы бесплатной для всех граждан, тем самым обогащая общественное достояние . [2]

Ранняя американская наука

Национальная академия наук
Бенджамин Франклин , один из первых американских учёных
Генри Форд , Томас Эдисон и Харви Файрстоун в Форт-Майерсе, Флорида , 11 февраля 1929 г.

В первые десятилетия своей истории Соединенные Штаты были относительно изолированы от Европы и также довольно бедны. На этом этапе научная инфраструктура Америки была все еще довольно примитивной по сравнению с давно существующими обществами, институтами и университетами Европы.

Восемь отцов-основателей Америки были учеными с определенной репутацией. Бенджамин Франклин провел ряд экспериментов, углубивших человеческое понимание электричества . Среди прочего, он доказал то, что уже подозревалось, но никогда ранее не демонстрировалось: молния — это форма электричества. Франклин также изобрел такие удобства, как бифокальные очки. Франклин также задумал печь в середине комнаты, «Плиту Франклина». Однако конструкция Франклина была несовершенной, поскольку его печь выпускала дым из своего основания: поскольку у печи не было дымохода для «вытягивания» свежего воздуха через центральную камеру, огонь вскоре гас. Дэвиду Р. Риттенхаусу, другому герою ранней Филадельфии, потребовалось усовершенствовать конструкцию Франклина, добавив Г-образную выхлопную трубу, которая втягивала воздух через печь и выводила дым вверх и вдоль потолка, затем во внутристенный дымоход и наружу из дома. [3]

Томас Джефферсон (1743–1826) был одним из самых влиятельных лидеров в ранней Америке; во время Американской войны за независимость (1775–83) Джефферсон служил в законодательном собрании Вирджинии, Континентальном конгрессе , был губернатором Вирджинии, позже занимал пост посланника США во Франции, государственного секретаря США, вице-президента при Джоне Адамсе (1735–1826), авторе Декларации независимости и третьем президенте США. В течение двух сроков полномочий Джефферсона (1801–1809) США приобрели территорию Луизианы, а Льюис и Кларк исследовали обширное новое приобретение.

После ухода с должности он удалился на свою плантацию в Вирджинии, Монтичелло, и помог возглавить Университет Вирджинии . [4] Джефферсон также был студентом- агрономом, который ввел различные виды риса, оливковых деревьев и трав в Новый Свет. Он подчеркивал научный аспект экспедиции Льюиса и Кларка (1804–06), [5] которая исследовала Тихоокеанский Северо-Запад , и подробная, систематическая информация о растениях и животных региона была одним из наследия этой экспедиции. [6]

Подобно Франклину и Джефферсону, большинство американских ученых конца XVIII века были вовлечены в борьбу за независимость Америки и создание новой нации. Среди этих ученых были астроном Дэвид Риттенхаус , ученый-медик Бенджамин Раш и историк-естествоиспытатель Чарльз Уилсон Пил . [6]

Во время Американской революции Риттенхаус помогал проектировать оборону Филадельфии и строил телескопы и навигационные приборы для военных служб США. После войны Риттенхаус проектировал системы дорог и каналов для штата Пенсильвания . Позже он вернулся к изучению звезд и планет и приобрел всемирную известность в этой области. [6]

Будучи генеральным хирургом США , Бенджамин Раш спас бесчисленное количество жизней солдат во время Войны за независимость США , продвигая гигиену и практику общественного здравоохранения . Внедряя новые методы лечения, он сделал госпиталь Пенсильвании в Филадельфии примером медицинского просвещения, а после своей военной службы Раш основал первую бесплатную клинику в Соединенных Штатах. [6]

Чарльз Уилсон Пил больше всего запомнился как художник, но он также был естественным историком, изобретателем, педагогом и политиком. Он создал первый крупный музей в Соединенных Штатах, Музей Пила в Филадельфии, в котором размещалась единственная в молодой стране коллекция образцов североамериканской естественной истории. Пил выкопал кости древнего мастодонта недалеко от Вест-Пойнта, Нью-Йорк ; он провел три месяца, собирая скелет, а затем выставил его в своем музее. Музей Пила положил начало американской традиции делать научные знания интересными и доступными для широкой публики. [6]

Научная иммиграция

Энтузиазм американских политических лидеров в отношении знаний также помог обеспечить теплый прием ученым из других стран. Известным ранним иммигрантом был британский химик Джозеф Пристли , который был изгнан из своей родины из-за своей инакомыслящей политики. Пристли, который эмигрировал в Соединенные Штаты в 1794 году, был первым из тысяч талантливых ученых, привлеченных в Соединенные Штаты в поисках свободной, творческой среды. [6]

Александр Грэхем Белл совершил первый телефонный звонок из Нью-Йорка в Чикаго в 1892 году

Другие ученые приехали в Соединенные Штаты, чтобы принять участие в быстром росте страны. Александр Грэхем Белл , прибывший из Шотландии через Канаду в 1872 году, разработал и запатентовал телефон и связанные с ним изобретения. Чарльз Протеус Штейнмец , приехавший из Германии в 1889 году, разработал новые электрические системы переменного тока в компании General Electric , [6] и Владимир Зворыкин , иммигрант, приехавший из России в Штаты в 1919 году, принесший с собой свои знания о рентгеновских лучах и электронно-лучевых трубках, а позже выигравший свой первый патент на изобретенную им телевизионную систему . Серб Никола Тесла отправился в Соединенные Штаты в 1884 году и позже адаптировал принцип вращающегося магнитного поля при разработке асинхронного двигателя переменного тока и многофазной системы для генерации, передачи, распределения и использования электроэнергии. [7]

Энрико Ферми, физик и лауреат Нобелевской премии, переехал в США в 1938 году. Он сыграл решающую роль в Манхэттенском проекте , который привел к созданию атомной бомбы.

В начале 1900-х годов Европа оставалась центром научных исследований, особенно в Англии и Германии. С 1920-х годов напряженность, предвещающая начало Второй мировой войны, подстегнула спорадическую, но устойчивую научную эмиграцию, или « утечку мозгов », в Европе. Многие из этих эмигрантов были еврейскими учеными, опасавшимися последствий антисемитизма, особенно в Германии и Италии, и искавшими убежища в Соединенных Штатах. [8] Одним из первых, кто сделал это, был Альберт Эйнштейн в 1933 году. По его настоянию, а часто и при его поддержке, значительная часть немецкого сообщества теоретической физики, ранее лучшего в мире, уехала в Соединенные Штаты. Энрико Ферми приехал из Италии в 1938 году и возглавил работу, которая привела к первой в мире самоподдерживающейся ядерной цепной реакции . Многие другие известные ученые переехали в США во время этой же волны эмиграции, в том числе Нильс Бор , Виктор Вайскопф , Отто Штерн и Юджин Вигнер . [9]

Несколько научных и технологических прорывов в атомный век были делом рук таких иммигрантов, которые осознавали потенциальные угрозы и возможности использования новых технологий. Например, именно немецкий профессор Эйнштейн и его венгерский коллега Лео Силард проявили инициативу и убедили президента Франклина Д. Рузвельта заняться ключевым Манхэттенским проектом . [10] Многие физики, сыгравшие важную роль в проекте, также были европейскими иммигрантами, например, венгр Эдвард Теллер , «отец водородной бомбы», [11] и немецкий лауреат Нобелевской премии Ганс Бете . Их научный вклад в сочетании с ресурсами и возможностями союзников помог сделать Соединенные Штаты во время Второй мировой войны непревзойденной научной силой. Фактически, операция «Алсос» Манхэттенского проекта и ее компоненты, хотя и не были предназначены для привлечения европейских ученых, успешно собрали и оценили военные научные исследования стран Оси в конце войны, особенно немецкого проекта ядерной энергетики , только чтобы прийти к выводу, что он отстает от своего американского аналога на годы. [12]

Физик-теоретик Альберт Эйнштейн , эмигрировавший в США, спасаясь от нацистских преследований, является примером утечки человеческого капитала в результате политических изменений.

Когда Вторая мировая война закончилась, Соединенные Штаты, Великобритания и Советский Союз были полны решимости извлечь выгоду из нацистских исследований и конкурировали за военные трофеи. В то время как президент Гарри С. Трумэн отказался предоставить убежище идеологически преданным членам нацистской партии, Управление стратегических служб начало операцию «Скрепка» , проводимую под эгидой Объединенного агентства по разведывательным целям. Эта программа тайно предлагала неподходящим интеллектуалам и техническим специалистам отбеленные досье, биографии и трудоустройство. Бывшие нацистские ученые, находившиеся под надзором JIOA, работали в армии США с момента поражения нацистского режима в проекте «Оверкаст», но операция «Скрепка» рискнула систематически распределять немецких ядерных и аэрокосмических исследователей и ученых на военные и гражданские должности, начиная с августа 1945 года. До окончания программы в 1990 году, как сообщается, операция «Скрепка» набрала более 1600 таких сотрудников в различных профессиях и дисциплинах. [13]

Сербско-американский изобретатель Никола Тесла сидит на экспериментальной станции в Колорадо-Спрингс со своим « Увеличивающим передатчиком », генерирующим миллионы вольт.

На первых этапах операции «Скрепка» в число этих новобранцев в основном входили инженеры аэрокосмической отрасли из немецкой программы боевых ракет V-2 , эксперты в области аэрокосмической медицины и синтетического топлива. Возможно, наиболее влиятельным из них был Вернер фон Браун , который работал над ракетами Aggregate (первая ракетная программа, достигшая космоса), и главный конструктор ракетной программы V-2. Прибыв на американскую землю, фон Браун сначала работал над программой МБР ВВС США , прежде чем его команда была переведена в НАСА . [14] Его часто называют «отцом ракетостроения», его работа над ракетой Redstone и успешное развертывание спутника Explorer 1 в ответ на «Спутник 1» ознаменовали начало американской космической программы и, следовательно, космической гонки . Последующая разработка фон Брауном ракеты Saturn V для НАСА в середине-конце шестидесятых годов привела к первой высадке экипажа на Луну, миссии Apollo 11 в 1969 году.

Вернер фон Браун с двигателями F-1 первой ступени ракеты-носителя Saturn V в Космическом и ракетном центре США

В послевоенную эпоху США остались в положении неоспоримого научного лидера, будучи одной из немногих промышленных стран, не опустошенных войной. Кроме того, наука и технологии, как считалось, внесли большой вклад в победу союзников в войне и считались абсолютно важными в эпоху холодной войны. Этот энтузиазм одновременно омолодил американскую промышленность и прославил изобретательность янки, прививая ревностные общенациональные инвестиции в «большую науку» и современные финансируемые правительством учреждения и программы. Это государственное покровительство предоставило привлекательные карьеры интеллигенции и еще больше укрепило научное превосходство Соединенных Штатов. В результате правительство США впервые стало крупнейшим единоличным сторонником фундаментальных и прикладных научных исследований. К середине 1950-х годов исследовательские учреждения в США были непревзойденными, и ученые тянулись в США только по этой причине. Изменение модели можно увидеть в лауреатах Нобелевской премии по физике и химии. В течение первой половины столетия Нобелевских премий — с 1901 по 1950 год — американские победители составляли явное меньшинство в научных категориях. С 1950 года американцы выиграли примерно половину Нобелевских премий, присуждаемых в области науки. [15] См. Список лауреатов Нобелевской премии по странам .

Американский приток мозгов продолжался на протяжении всей Холодной войны , поскольку напряженность в Восточном блоке постоянно росла , что привело к постоянному потоку перебежчиков, беженцев и эмигрантов. Раздел Германии, например, ускорил переезд более трех с половиной миллионов восточных немцев – Republikflüchtling – в Западный Берлин к 1961 году. Большинство из них были молодыми, высококвалифицированными, образованными специалистами или квалифицированными рабочими [16] – интеллигенцией – что усугубило отток человеческого капитала из ГДР в пользу западных стран, включая Соединенные Штаты.

Приток технологий из-за рубежа сыграл важную роль в развитии Соединенных Штатов, особенно в конце девятнадцатого века. Благоприятная обстановка безопасности США, которая допускала относительно низкие расходы на оборону. Высокие торговые барьеры поощряли развитие отечественных обрабатывающих производств и приток иностранных технологий. [17]

Американская прикладная наука

Люди прогресса , представляющие 19 современных американских изобретателей, 1857 г.

В 19 веке Великобритания , Франция и Германия были на переднем крае новых идей в науке и математике. [18] [19] Но если Соединенные Штаты отставали в формулировании теории, они преуспели в использовании теории для решения проблем: прикладная наука . Эта традиция родилась из необходимости. Поскольку американцы жили так далеко от источников западной науки и производства, им часто приходилось придумывать свои собственные способы делать вещи. Когда американцы объединили теоретические знания с « изобретательностью янки », результатом стал поток важных изобретений. Великими американскими изобретателями являются Роберт Фултон ( пароход ); Сэмюэл Морзе ( телеграф ); Эли Уитни ( хлопкоочистительная машина ); Сайрус Маккормик ( жатка ); и Томас Алва Эдисон , с более чем тысячей изобретений, приписываемых его имени. Его исследовательская лаборатория разработала фонограф , первую долговечную лампочку и первую жизнеспособную кинокамеру . [20]

Первый полет самолета Wright Flyer I, 17 декабря 1903 г., пилот — Орвилл, Уилбур бежит на конце крыла.

Эдисон не всегда был первым, кто придумывал научное приложение, но он часто был тем, кто доводил идею до практического завершения. Например, британский инженер Джозеф Свон построил электрическую лампу накаливания в 1860 году, почти за 20 лет до Эдисона. Но лампочки Эдисона служили намного дольше, чем лампочки Свона, и их можно было включать и выключать по отдельности, в то время как лампочки Свона можно было использовать только в системе, где одновременно включалось или выключалось несколько лампочек. Эдисон продолжил усовершенствование лампочки разработкой электрических генераторных систем . В течение 30 лет его изобретения внедрили электрическое освещение в миллионы домов.

Говард Хьюз и его Boeing 100 в 1940-х годах

Другим знаковым применением научных идей в практических целях стало изобретение братьев Уилбура и Орвилла Райт . В 1890-х годах они были очарованы отчетами о немецких экспериментах с планерами и начали собственное исследование принципов полета. Объединив научные знания и навыки механики, братья Райт построили и запустили несколько планеров . Затем, 17 декабря 1903 года, они успешно совершили первый устойчивый и управляемый полет на аппарате тяжелее воздуха . [21] Автомобильные компании Рэнсома Э. Олдса ( Oldsmobile ) и Генри Форда ( Ford Motor Company ) популяризировали сборочную линию в начале 20-го века. Подъем фашизма и нацизма в 1920-х и 30-х годах заставил многих европейских ученых, таких как Альберт Эйнштейн , Энрико Ферми и Джон фон Нейман , иммигрировать в Соединенные Штаты. [22]

Американское изобретение, которое едва заметили в 1947 году, положило начало Информационному веку . В том году Джон Бардин , Уильям Шокли и Уолтер Браттейн из Bell Laboratories использовали сложнейшие принципы квантовой физики , чтобы изобрести транзистор , ключевой компонент почти всей современной электроники , что привело к разработке микропроцессоров , программного обеспечения , персональных компьютеров и Интернета . [23] В результате современные компьютеры размером с книгу могут превзойти компьютеры размером с комнату 1960-х годов, и произошла революция в образе жизни людей — в том, как они работают, учатся, ведут бизнес и занимаются исследованиями. Вторая мировая война оказала глубокое влияние на развитие науки и техники в Соединенных Штатах. До Второй мировой войны федеральное правительство в основном не брало на себя ответственность за поддержку научного развития. Во время войны федеральное правительство и наука сформировали новые кооперативные отношения. После войны федеральное правительство стало играть главную роль в поддержке науки и техники. И в последующие годы федеральное правительство поддержало создание национальной современной системы науки и технологий, сделав Америку мировым лидером в области науки и технологий. [24]

Частично прошлое и настоящее превосходство Америки в прикладной науке объяснялось ее огромным бюджетом на исследования и разработки, который в 2009 году составил 401,6 млрд долларов США, что более чем вдвое превышает бюджет Китая в 154,1 млрд долларов США и более чем на 25% превышает бюджет Европейского союза в 297,9 млрд долларов США. [25]

Атомный век и «Большая наука»

Грибовидное облако от выстрела Майка , разработанное Комиссией по атомной энергии США

Одним из самых впечатляющих – и противоречивых – достижений американской технологии стало освоение ядерной энергии . Концепции, которые привели к расщеплению атома, были разработаны учеными многих стран, но превращение этих идей в реальность ядерного деления было осуществлено в Соединенных Штатах в начале 1940-х годов, как многими американцами, так и в огромной степени благодаря притоку европейских интеллектуалов, спасавшихся от разгорающегося пожара, разожженного Адольфом Гитлером и Бенито Муссолини в Европе.

Космический челнок «Колумбия» отправляется в пилотируемую миссию в космос.

В эти решающие годы ряд самых выдающихся европейских ученых, особенно физиков, иммигрировали в Соединенные Штаты, где они выполнили большую часть своих важнейших работ; среди них были Ганс Бете , Альберт Эйнштейн , Энрико Ферми , Лео Силард , Эдвард Теллер , Феликс Блох , Эмилио Сегре , Джон фон Нейман и Юджин Вигнер , среди многих, многих других. Американские ученые упорно трудились, чтобы найти должности в лабораториях и университетах для своих европейских коллег.

Наглядный пример созвездия GPS из 24 спутников , движущихся вместе с вращением Земли. Обратите внимание, как количество спутников, видимых из заданной точки на поверхности Земли, в этом примере в Голдене, Колорадо, США (39.7469° с.ш., 105.2108° з.д.), меняется со временем.

После того, как немецкие физики расщепили ядро ​​урана в 1938 году, ряд ученых пришли к выводу, что ядерная цепная реакция осуществима и возможна. Письмо Эйнштейна-Сциларда президенту Франклину Д. Рузвельту предупреждало, что этот прорыв позволит создать «чрезвычайно мощные бомбы». Это предупреждение вдохновило на указ об исследовании использования урана в качестве оружия, который позже был заменен во время Второй мировой войны Манхэттенским проектом — всеобъемлющей попыткой союзников стать первыми в создании атомной бомбы . Проект принес плоды, когда первая такая бомба была взорвана в Нью-Мексико 16 июля 1945 года.

Разработка бомбы и ее применение против Японии в августе 1945 года положили начало Атомному веку , времени беспокойства по поводу оружия массового поражения , которое продолжалось в течение Холодной войны и вплоть до антираспространенческих усилий сегодня. Тем не менее, Атомный век также характеризовался мирным использованием ядерной энергии , как в достижениях в области ядерной энергетики и ядерной медицины .

Эдвард Виттен — известный физик- теоретик и математик, известный своим новаторским вкладом в теорию струн и различные области математической физики .

Наряду с производством атомной бомбы Вторая мировая война также положила начало эпохе, известной как « Большая наука », с возросшим государственным покровительством научным исследованиям. Преимущество страны с развитой наукой и технологиями стало слишком очевидным во время войны, а в идеологической холодной войне для правительства стало слишком большим следовать важности научной мощи даже в мирных приложениях, чтобы больше оставлять ее только филантропии и частной промышленности. Эти возросшие расходы на научные исследования и образование выдвинули Соединенные Штаты на передовые позиции международного научного сообщества — удивительный подвиг для страны, которая всего несколько десятилетий назад все еще должна была отправлять своих самых перспективных студентов в Европу для получения обширного научного образования.

Первая коммерческая атомная электростанция США начала работу в Иллинойсе в 1956 году. В то время будущее ядерной энергетики в Соединенных Штатах выглядело радужным. Но противники критиковали безопасность электростанций и сомневались, можно ли гарантировать безопасную утилизацию ядерных отходов . Авария 1979 года на Три-Майл-Айленде в Пенсильвании настроила многих американцев против ядерной энергетики. Стоимость строительства атомной электростанции возросла, и другие, более экономичные источники энергии стали выглядеть более привлекательными. В 1970-х и 1980-х годах планы по нескольким атомным станциям были отменены, и будущее ядерной энергетики в Соединенных Штатах остается в состоянии неопределенности.

Тем временем американские ученые экспериментируют с другими возобновляемыми источниками энергии , включая солнечную энергию . Хотя солнечная генерация энергии все еще неэкономична в большей части Соединенных Штатов, последние разработки могут сделать ее более доступной.

Телекоммуникации и технологии

Билл Гейтс и Стив Джобс на пятой конференции D: All Things Digital (D5) в 2007 году

За последние 80 лет Соединенные Штаты были неотъемлемой частью фундаментальных достижений в области телекоммуникаций и технологий. Например, Bell Laboratories компании AT&T возглавили американскую технологическую революцию, создав ряд изобретений, включая первый практически применимый светодиод ( LED ), транзистор , язык программирования C и операционную систему Unix . [26] SRI International и Xerox PARC в Кремниевой долине помогли зародить индустрию персональных компьютеров , в то время как ARPA и NASA финансировали разработку ARPANET и Интернета . [27]

Кремниевая долина

Герман Холлерит был всего лишь двадцатилетним инженером, когда он осознал необходимость лучшего способа для правительства США проводить перепись, а затем приступил к разработке электромеханических табуляторов для этой цели. Чистый эффект многочисленных изменений по сравнению с переписью 1880 года : большая численность населения, элементы данных, которые необходимо было собрать, численность персонала Бюро переписи, запланированные публикации и использование электромеханических табуляторов Холлерита, заключался в сокращении времени, необходимого для обработки переписи, с восьми лет для переписи 1880 года до шести лет для переписи 1890 года . [28] Этот толчок положил начало The Tabulating Machine Company . К 1960-м годам название компании было изменено на International Business Machines, и IBM стала доминировать в сфере бизнес-вычислений. [29] IBM произвела революцию в отрасли, выпустив первое всеобъемлющее семейство компьютеров ( System/360 ). Это привело к тому, что многие из их конкурентов либо объединились, либо обанкротились, оставив IBM в еще более доминирующем положении. [30] IBM известна своими многочисленными изобретениями, такими как дискета , представленная в 1971 году, кассовые аппараты для супермаркетов и представленная в 1973 году система IBM 3614 Consumer Transaction Facility, ранняя форма современных банкоматов . [31]

В 1983 году DynaTAC 8000x стал первым коммерчески доступным портативным мобильным телефоном. С 1983 по 2014 год число подписок на мобильные телефоны во всем мире выросло до более чем семи миллиардов; достаточно, чтобы обеспечить по одной подписке на каждого человека на Земле. [32]

Космическая эра

Два инженера Лаборатории реактивного движения стоят с тремя аппаратами, сравнивая размеры трех поколений марсоходов. Впереди и в центре — запасной летный экземпляр для первого марсохода Sojourner , который приземлился на Марсе в 1997 году в рамках проекта Mars Pathfinder. Слева — испытательный аппарат Mars Exploration Rover (MER), который является рабочим братом Spirit и Opportunity , которые приземлились на Марсе в 2004 году. Справа — испытательный аппарат для Mars Science Laboratory (MSL), который высадил Curiosity на Марсе в 2012 году.
Длина Sojourner составляет 65 см (2,13 фута). Длина MER составляет 1,6 м (5,2 фута). Curiosity справа имеет длину 3 м (9,8 фута).
Космический телескоп «Хаббл» , вид с борта космического челнока « Дискавери» во время его второй миссии по обслуживанию
Эксперимент ISRU по исследованию кислорода на Марсе

Во время Холодной войны конкуренция за превосходство в ракетных возможностях привела к космической гонке между Соединенными Штатами и Советским Союзом. [33] [34] Американец Роберт Годдард был одним из первых ученых, экспериментировавших с ракетными двигательными установками. В своей небольшой лаборатории в Вустере, штат Массачусетс , Годдард работал с жидким кислородом и бензином для запуска ракет в атмосферу , и в 1926 году успешно запустил первую в мире жидкотопливную ракету, которая достигла высоты 12,5 метров. [35] В течение следующих 10 лет ракеты Годдарда достигли скромной высоты около двух километров, и интерес к ракетной технике возрос в Соединенных Штатах, Великобритании, Германии и Советском Союзе. [36]

По мере продвижения союзных войск во время Второй мировой войны и американские, и русские войска искали ведущих немецких ученых, которых можно было бы заявить в качестве добычи для своей страны. Особо выделяются американские усилия по возвращению домой немецких ракетных технологий в ходе операции «Скрепка» и привлечение немецкого ракетного ученого Вернера фон Брауна (который позже возглавит центр НАСА ).

Ракеты одноразового использования служили средством запуска искусственных спутников , а также пилотируемых космических кораблей . В 1957 году Советский Союз запустил первый спутник, Спутник-1 , а в 1958 году Соединенные Штаты запустили Explorer-1. Первые полеты человека в космос были совершены в начале 1961 года, сначала советским космонавтом Юрием Гагариным , а затем американским астронавтом Аланом Шепардом .

Начиная с этих первых робких шагов, до высадки Аполлона-11 на Луну и частично многоразового космического челнока , американская космическая программа продемонстрировала захватывающую дух демонстрацию прикладной науки. Спутники связи передают компьютерные данные, телефонные звонки, радио- и телепередачи. Метеорологические спутники предоставляют данные, необходимые для раннего оповещения о сильных штормах. Соединенные Штаты также разработали Глобальную систему позиционирования (GPS), ведущую в мире спутниковую навигационную систему. [37] Межпланетные зонды и космические телескопы положили начало золотому веку планетарной науки и продвинули широкий спектр астрономических работ.

20 апреля 2021 года MOXIE произвел кислород из углекислого газа атмосферы Марса с помощью электролиза твердого оксида , что стало первым экспериментальным извлечением природного ресурса с другой планеты для использования человеком. [38] В 2023 году Соединенные Штаты заняли 3-е место в Глобальном индексе инноваций . [39]

Медицина и здравоохранение

Портрет Раша 1783 года работы Чарльза Уилсона Пила . Известен как «отец американской психиатрии».
Генная терапия с использованием вектора аденовируса . В некоторых случаях аденовирус вставляет новый ген в клетку. Если лечение успешно, новый ген создаст функциональный белок для лечения болезни.

Как и в физике и химии, американцы доминировали в Нобелевской премии по физиологии или медицине со времен Второй мировой войны. Частный сектор был центром биомедицинских исследований в Соединенных Штатах и ​​сыграл ключевую роль в этом достижении.

Морис Хиллеман , известный американский вирусолог , запомнился тем, что разработал более 40 вакцин , тем самым создав важный рекорд в области медицины . Он внес вклад в создание вакцин против азиатского гриппа 1957 года , вспыхнувшего в Гуйчжоу , и гонконгского гриппа 1968 года , способствуя подготовке и распространению доз вакцины, спасших мир. Он был ответственен за создание вакцин против кори , эпидемического паротита , гепатита А , гепатита В , ветряной оспы , Neisseria meningitidis , Streptococcus pneumoniae и Haemophilus influenzae . За свою важную работу он был награжден медалью «За выдающиеся заслуги» армией США .[1]

Доктор Майкл Дебейки был известным сердечно-сосудистым хирургом и новатором. Он внес значительный вклад в разработку искусственного сердца и стал пионером в области хирургии сердца .

По состоянию на 2000 год коммерческие предприятия финансировали 57%, некоммерческие частные организации, такие как Медицинский институт Говарда Хьюза, финансировали 7%, а финансируемые за счет налогов Национальные институты здравоохранения (NIH) финансировали 36% медицинских исследований в Соединенных Штатах. [40] Однако к 2003 году NIH финансировали только 28% финансирования медицинских исследований; финансирование частными предприятиями увеличилось на 102% с 1994 по 2003 год. [41]

NIH состоит из 24 отдельных институтов в Бетесде, штат Мэриленд . Целью исследований NIH являются знания, которые помогают предотвращать, обнаруживать, диагностировать и лечить заболевания и инвалидность. В любой момент времени гранты NIH поддерживают исследования около 35 000 главных исследователей. Пять лауреатов Нобелевской премии сделали свои отмеченные наградами открытия в лабораториях NIH.

Исследования NIH помогли сделать возможными многочисленные медицинские достижения. Например, смертность от сердечных заболеваний , убийцы номер один в Соединенных Штатах, снизилась на 41 процент в период с 1971 по 1991 год. Уровень смертности от инсультов снизился на 59 процентов за тот же период. В период с 1991 по 1995 год уровень смертности от рака снизился почти на 3 процента, что стало первым устойчивым снижением с момента начала национального учета в 1930-х годах. И сегодня более 70 процентов детей, заболевших раком, излечиваются.

С помощью NIH молекулярная генетика и геномные исследования произвели революцию в биомедицинской науке . В 1980-х и 1990-х годах исследователи провели первое испытание генной терапии на людях и теперь могут локализовать, идентифицировать и описать функцию многих генов в геноме человека .

Исследования, проводимые университетами, больницами и корпорациями, также способствуют улучшению диагностики и лечения заболеваний. Например, NIH финансировал фундаментальные исследования синдрома приобретенного иммунодефицита ( СПИД ), но многие из препаратов, используемых для лечения этого заболевания, появились в лабораториях американской фармацевтической промышленности ; эти препараты проходят испытания в исследовательских центрах по всей стране.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ «Руководство по Конституции».
  2. ^ «Краткая история патентного права США».
  3. ^ "Программа Лемельсона-MIT". Архивировано из оригинала 19 февраля 2003 г.
  4. ^ «Томас Джефферсон, краткая биография — Монтичелло Томаса Джефферсона».
  5. ^ «Томас Джефферсон и экспедиция Льюиса и Кларка — Монтичелло Томаса Джефферсона».
  6. ^ abcdefg «Американские просторы – соединяем ВАС с НАМИ»
  7. ^ «Биография Теслы».
  8. ^ Анджело, Джозеф А. Ядерные технологии (Вестпорт: Гринвуд, 2004), 17
  9. ^ Айзексон, Уолтер. Эйнштейн: Его жизнь и его вселенная (Нью-Йорк: Simon & Schuster, 2007), 407
  10. ^ Айзексон, Уолтер. Эйнштейн: его жизнь и его вселенная (Нью-Йорк: Simon & Schuster, 2007), 473
  11. ^ Теллер, Эдвард. Мемуары: Путешествие в науку и политику двадцатого века (Кембридж: Perseus, 2001), 546
  12. ^ Гимбел, Джон. «Немецкие ученые, политика денацификации Соединенных Штатов и «заговор скрепки»», The International History Review, том 12, № 3 (август 1990 г.): 448-449.
  13. Хант, Линда. Секретная программа: правительство США, нацистские ученые и проект «Скрепка», 1945–1990 (Нью-Йорк: St.Martin's Press, 1991).
  14. Уорд, Боб. Доктор Космос (Аннаполис: Naval Institute Press, 2005), 83
  15. ^ Кей, Элисон Дж. А что, если все в порядке? (BalboaPress, 27 ноября 2012 г.)
  16. ^ Доути, Алан. Закрытые границы: современное нападение на свободу передвижения (Бингемптон: Фонд двадцатого века, 1987.), 122.
  17. ^ Национальный исследовательский совет (США). (1997). Максимизация интересов США в научно-технических связях с Японией: Рамочное заявление Комитета по Японии и отчет Целевой группы по конкурентоспособности. Вашингтон, округ Колумбия: National Academies Press.
  18. ^ Уокер, Уильям (1993). «Национальные инновационные системы: Британия». В Нельсон, Ричард Р. (ред.). Национальные инновационные системы: сравнительный анализ . Нью-Йорк: Oxford University Press. С. 61–4. ISBN 0195076176.
  19. ^ Ульрих Венгенрот (2000). «Наука, технология и промышленность в 19 веке» (PDF) . Мюнхенский центр истории науки и техники . Получено 13 июня 2016 г. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  20. ^ "Самые известные изобретения Томаса Эдисона". Thomas A Edison Innovation Foundation . Архивировано из оригинала 16 марта 2016 года . Получено 21 января 2015 года .
  21. ^ Бенедетти, Франсуа (17 декабря 2003 г.). «100 лет назад мечта об Икаре стала реальностью». Международная авиационная федерация (FAI). Архивировано из оригинала 12 сентября 2007 г. Получено 15 августа 2007 г.
  22. ^ Фрейзер, Гордон (2012). Квантовый исход: еврейские беглецы, атомная бомба и Холокост. Нью-Йорк: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-959215-9.
  23. ^ Сойер, Роберт Кит (2012). Объяснение креативности: наука о человеческих инновациях. Oxford University Press. стр. 256. ISBN 978-0-19-973757-4.
  24. ^ Mowery, DC, & Rosenberg, N. (1998). Пути инноваций: технологические изменения в Америке 20-го века. Кембридж, Великобритания: Cambridge University Press.
  25. ^ Источники и использование финансирования науки в США.
  26. ^ «AT&T Labs содействует развитию инновационных технологий - AT&T Labs».
  27. ^ "История 012 ARPA".
  28. Отчет комиссара по труду, ответственного за одиннадцатую перепись, министру внутренних дел за финансовый год, заканчивающийся 30 июня 1895 г. Вашингтон, округ Колумбия, 29 июля 1895 г. Страница 9: Вы можете с уверенностью ожидать быстрого сокращения численности этого офиса после 1 октября и полного прекращения канцелярской работы в текущем календарном году. ... Состояние работы отдела переписи и состояние окончательных отчетов ясно показывают, что работа одиннадцатой переписи будет завершена по крайней мере на два года раньше, чем работа десятой переписи. Кэрролл Д. Райт, ответственный комиссар по труду.
  29. ^ «Будущее Интернета — и как его остановить» Глава 1: Битва ящиков. Архивировано из оригинала 2 апреля 2014 г. Получено 2 апреля 2014 г.
  30. ^ «Музей истории компьютеров — Корпорация International Business Machines (IBM) — Вся концепция компьютеров изменилась... IBM System/360».
  31. ^ "IBM - Архивы - История IBM - 1970 - Соединенные Штаты". 23 января 2003 г. Архивировано из оригинала 16 декабря 2004 г.
  32. ^ "Mobile penetration". 9 июля 2010 г. Почти 40 процентов населения мира, 2,7 миллиарда человек, находятся в сети. В развивающихся странах проживает около 826 миллионов женщин и 980 миллионов мужчин, пользующихся Интернетом. В развитых странах проживает около 475 миллионов женщин и 483 миллионов мужчин, пользующихся Интернетом.
  33. ^ 10 маленьких американцев. Lulu.com. ISBN 978-0-615-14052-0. Получено 15 сентября 2014 г. через Google Books.
  34. ^ «Технология NASA's Apollo изменила историю». Шарон Годен. 20 июля 2009 г. Получено 15 сентября 2014 г.
  35. ^ «Spaceline: История ракетной техники: Годдард».
  36. ^ «Американские пространства – соединяем ВАС с НАМИ»
  37. ^ Нгак, Ченда (4 июля 2012 г.). «Сделано в США: американские технические изобретения». CBS News .
  38. ^ Хехт, М.; Хоффман Дж.; Рэпп, Д.; МакКлин, Дж.; СуХу, Дж.; Шефер, Р.; Абобейкер, А.; Меллстрем, Дж.; Хартвигсен, Дж.; Мейен, Ф.; Хинтерман, Э. (6 января 2021 г.). «Марсианский кислородный эксперимент ISRU (MOXIE)». Обзоры космической науки . 217 (1): 9. Бибкод : 2021ССРv..217....9H. дои : 10.1007/s11214-020-00782-8. hdl : 1721.1/131816.2 . ISSN  1572-9672. S2CID  106398698.
  39. ^ ВОИС. «Глобальный инновационный индекс 2023, 15-е издание». www.wipo.int . doi :10.34667/tind.46596 . Получено 17 октября 2023 г. .
  40. ^ Преимущества медицинских исследований и роль Национальных институтов здравоохранения.
  41. ^ Расходы на медицинские исследования удвоились за последнее десятилетие, Нил Остервейл, MedPage Today , 20 сентября 2005 г.