Применение рентгеновских лучей, которое может отслеживать перемещения людей через стены с помощью радиосигналов может быть применимо в будущих умных домах, играх или использоваться в системе здравоохранения. Такая система опробована группой ученых Массачусетского технологического института.

Принцип отражения радиоволн

Новое устройство которое применяет рентгеновские лучи построено по принципу отражения радиоволн от человеческого тела. Приемники обрабатывают отраженные сигналы с помощью компьютерных алгоритмов для сопоставления движений в реальном времени.

В отличие от других устройств слежения новая система использует тот факт, что подобраны радиосигналы с такой частотой которая может проходить через стены. Это позволило системе определить 15 разных людей через стену с почти 90 процентов точностью и даже может отслеживать точность их движения в пределах 2 см.

Исследователи говорят, что  технология рентгеновского зрения может иметь разнообразные приложения. Например стать конкурентом Microsoft Kinect системы, бесконтактного сенсорного игрового контроллера движения или захвата для специальных эффектов в кино, или даже мониторинг жизненно важных функций пациентов больницы. Но здесь другой принцип чем у томографа.

Сегодня рентгеновское зрение может увидеть примерно, как выглядит человек и даже получить контуры лица и частоту сердечных сокращений.

Эта группа ученых занимается разработкой технологии беспроводного слежения много лет. В 2013 году исследователи использовали сигналы Wi-Fi для обнаружения людей через стены и отслеживали направление их движения.

Новая система использует радиоволны, которые в 1000 раз слабее сигналов Wi-Fi, но достигают эффекта улучшенным аппаратным и программным обеспечением.

Система использует Т-образную антенну размером с ноутбук, четыре передатчика вдоль вертикальной секции и 16 приемников вдоль горизонтального участка. Все это управляется от стандартного компьютера с мощной графической картой, которая используется для анализа данных.

Неодушевленные объекты также отражают сигналы, поэтому система начинает путем сканирования статических данных удалять их из своего анализа. Затем сравнивает серию снимков, которые меняются с течением времени представляя движущиеся части человеческого тела.

Если части тела человека находятся под прямым углом по отношению к антенной решетки они не отражают лучи обратно к датчикам. Это значит, что каждый снимок захватывает только некоторые части тела. Интеллектуальный алгоритм может идентифицировать тело через снимки и использовать простую модель человеческого образа. Сканирование всего 3D пространства вокруг антенны требует большого массива вычислительных мощностей. Поэтому разработан алгоритм, с помощью небольшого числа антенн для сканирования широких областей и затем постепенно исследователи будут увеличивать количество антенн для того, чтобы сосредоточиться на областях сильного отражения, которые представляют части тела, игнорируя остальную часть комнаты.

Первоначальное новое  применение рентгеновских лучей, вероятно, будет в области здравоохранения для мониторинга дыхания пациентов, страдающих от апноэ сна.

Но как только технология рентгеновского зрения разовьется, то это может открыть множество приложений.

Биохимия это наука о составе живых клеток.

[box type=»success» align=»aligncenter» ]Практическая биохимия сочетает традиционные области физиологии и патологии со всеми ветвями химических наук с изучением живых клеток и происходящих при этом процессах. Наука биохимия сделала решающий вклад, как для нашего понимания жизненных процессов, так и в медицине. Биохимиками были описаны многие тысячи химических реакций в живом организме.[/box]

Биохимический анализ как практическая биохимия

Сегодня биохимики понимают, как клетки могут разлагать сахар и другие пищевые продукты для создания биологически полезной энергии удивительно эффективным способом. Они обнаружили, как клетки растений используют CO²  и энергию солнечного света, чтобы синтезировать органические материалы. Кроме того, причины многих врожденных метаболических процессов были обнаружены с помощью  биохимических исследований, обеспечивая тем самым основу для диагностики и терапии. Биохимический анализ крови стал в медицине обычной практикой.

Биохимия  как наука о происхождении жизни

Еще один прорыв в результате экспериментов: фундаментальный вопрос о поколениях жизни на земле.

В начале 1950-х были проведены эксперименты, чтобы изучить генезис первых органических соединений из неорганических в условиях предполагаемой жизни земли около 3,5 млрд лет назад.

В соответствующих условиях, было показано, что органические молекулы также могут  строить блоки ранней жизни. Хотя многие из этих результатов несколько гипотетические, стало совершенно ясно, что происхождение жизни на земле было возможно на основе физических и химических принципов, самостоятельно, без необходимости ссылаться на сверхъестественные силы. Сегодня предпочтительная гипотеза о происхождении жизни на земле  считает, что жизнь сделала свое первое появление в виде молекул ДНК способных катализировать синтез собственных.

Таким образом, химическая эволюция может также привести к первой ключевой молекуле жизни, которая дала  предпосылки биологической эволюции.

Новые знания молекулярного и выше молекулярного уровня, быстро растут. Практическая биохимия также способствует экологическим наукам. Например, она предоставляет новые материалы и способствует развитию новых средств защиты сельскохозяйственных культур, а также охраны здоровья животных и человека.

Химия как прикладная  наука предоставила людям бесчисленные достижения для широкого спектра применения. К ним относятся новые материалы, пищевые добавки, фармацевтические препараты и пестициды, аналитические инструменты для изучения живой материи, а также окружающей среды.

Химиками определены структуры многих молекул, и это создало основу для их синтеза, а также их производство в промышленных масштабах.  Ярким примером являются витамины: малые органические соединения, которые функционируют как кофактор (небелковое вещество) во многих биохимических реакциях в организме человека. Сегодня, витаминные добавки играют важную роль в области общественного здравоохранения, потому что они могут дополнить недостатки питания или метаболизма естественным витаминам. Другими примерами являются антибиотики, которые спасают многие жизни.

В дополнение к синтезированию огромного количества натуральных продуктов, химики также разработали соединения биосинтеза. В 1980-х был обнаружен совершенно новый класс органических молекул, которые называются фуллеренами. Они принадлежат к неизвестным формам углерода. Фуллерены имеют свойства сверхпроводимости, высокой электроотрицательности способные присоединять электроны, являются окислителями.

Значительный прогресс был достигнут в синтезе полимеров, композитных материалов и керамики. Некоторые из них оказались способны проявлять явление сверхпроводимости. Последние достижения в области супрамолекулярной химии уже оказали влияние на дизайн материалов.

Квантовая химия

Теоретические достижения в квантовой химии находящейся на стыке с квантовой механикой производятся с помощью соответствующих компьютерных программ. Это позволило расчитать плотность электронов молекулы, которая значительно повысила понимание принципов определения стабильности и свойств молекул. Таким образом, некоторые химические свойства молекул могут теперь выводиться, начиная от фундаментальных законов физики.

Органическая химия

Органическая химия играет важную роль в понимании структуры, функции биомолекул и на биомедицинскую науку в целом. Например, в 1954 году естественно произведен первый гормон окситоцин. Было показано, что искусственно произведенный белок имеет точно такие же свойства, которые естественным образом вырабатываются организмом. Это позволило  синтезировать инсулин, спасающий жизни диабетиков. В 1959 году определена трехмерная структура гемоглобина, который делает кровь красной. Сейчас практикуется изготовление крови в том числе  и редкой группы крови. С тех пор были описаны структуры тысяч биологически важных молекул. Эти знания играют все более важную роль в развитии диагностики и терапии. С помощью компьютерных программ лекарственные химики все чаще используют знания о био молекулярных структурах для разработки небольших соединений с весьма специфическими фармакологическими свойствами.

Математика отличается от других наук тем, что её тема не затрагивает непосредственно природу. Прогресс в математике 20 и 21 веков обычно не воспринимается непосредственно общественностью, а её результаты являются настолько абстрактные и удаленные от повседневного опыта, что они трудны для понимания.

 Новости математики

Однако иногда некоторые математические Новости становятся видимыми для широкой общественности. Одним из примеров является применение больших простых чисел для шифрования при передаче информации по сетям. Иногда результат чистой математики также привлекает внимание общественности. Примером является доказательство теоремы Ферма, где противостояли лучшие математики более чем три с половиной века. Суть теоремы, сформулированная Пьером Ферма еще в 1637 году: формула — а в степени n плюс b в степени n равно c в степени n не имеет натуральных (то есть не дробных) решений для n > 2.

Но математика это больше, чем просто своеобразные теоремы и случайные популярные достижения.

Благодаря своей точности и строгости наука математика в 21 веке является важным инструментом для всех наук. Есть много примеров из истории науки, в которых развитие новых математических методов или гениальное применение существующих инструментов разрешено учеными для разработки принципиально новых теорий и достижений революционных концептуальных разработок. Один из самых зрелищных случаев в 20 столетии было использование неевклидовой геометрии, разработанный немецким математиком Бернхард Риманом в XIX веке для разработки общей теории относительности Эйнштейна.

В последние годы произошли впечатляющие достижения в области математики, особенно в теории динамических систем и стохастического анализа. Сочетание аналитических и геометрических идей был характеристикой этих событий. Одним из примеров является использование уравнения реакции диффузии на понимание биологических моделей формирования. Еще одна особенность этого развития является расширение математической теории нелинейности. Важным примером является прогресс в понимании турбулентности, в частности в контексте прогнозирования погоды.

Сейчас математики изучают свои собственные фонды. Сегодня мы видим различные тенденции, которые сильно зависят от последних достижений в вычислительной технике. Математическое моделирование, разработка алгоритмов и научных вычислений стали инструментами замечательной универсальности для всех наук. Они обещают играть решающую роль в будущем прогресса.

Достижения науки и техники второй половины 20 века изменили наш мир. Достижения 20 века заложили основные инновации, которые сделали наибольшее влияние от космического пространства до  домашней кухни.

Вот изобретения и достижения 20 века:

Микроволновая печь с 1949

В 1945 году в компании «Raytheon» американский изобретатель Перси Спенсер работающий с  магнетронами для РЛС обнаружил, что излучение СВЧ способно нагревать предметы.  Когда он оставил попкорн перед магнетроном, то тот нагрелся и лопнул  в лаборатории. По другой версии нагревался шоколадный батончик в кармане изобретателя. В 1946 изобретение было запатентовано, а с 1949 началось серийное производство СВЧ печей.

Пульт дистанционного управления с 1955

Первый беспроводный пульт дистанционного управления придумал  американский изобретатель Юджин Полли работающий в дочерней компании LG Electronics. Пульт являлся по  существу фонариком, который излучал лучи света на фоточувствительные элементы расположенные в телевизоре . Когда изготовители обнаружили, что с помощью прямого солнечного света можно изменять каналы телевизоров, компания выходит с моделью, которая использует для пульта ультразвук.  С 1980-х годов индустрия затем переключается на использование в пультах дистанционного управления  инфракрасный диапазон.

Противозачаточные таблетки  с 1957

Путь от теории к широкой практике противозачаточных таблеток оказался долгим и сложным. И лишь с 1957 году появились для испытаний таблетки — Эновид. Таблетки состояли из смеси синтетического прогестерона и эстрогена предотвращая овуляцию. С 1960 года медицинская комиссия утверждает Эновид  для использования в качестве первых оральных контрацептивов.

Реактивный авиалайнер с 1958

Boeing 707-120 дебютирует в мире как первый успешный пассажирский реактивный авиалайнер. Четыре реактивных двигателя самолета перевозят 181 пассажироа на дальность до 6820 км при полной заправке. Первый коммерческий полет этот реактивный самолет совершил  из Нью-Йорка в Париж и Лос-Анджелес.

Флоат-стекло с 1959

Флоат стекла самое распространенное стекло с ровной поверхностью и без оптических дефектов. Технологию изобрел  британский инженер Аластер Пилкингтон революционизировав процесс:  расплавленное стекло выливалось  на ванну с расплавленным оловом — по своей природе, полностью плоской. Первый завод по производству флоат-стекла открылся в 1959 году. По оценкам, 90 процентов из стекла по-прежнему производится таким образом.

Аккумуляторные элементы с 1961

Корпорация Black & Decker выпускает первую дрель с аккумуляторными батареями. Пока только с 20 Вт на никель кадмиевых аккумуляторах. Далее инженеры корпорации стремятся к эффективности дрели, изменив передаточное число  и используя лучшие материалы.Этот  революционный результат повволил разработать новое поколение не только аккумуляторных инструментов.

Промышленный робот с 1961

Первый программируемый промышленный робот устанавливался на сборочном конвейере General Motors США в Нью-Джерси. Изобретение распостраняется по всему миру и японские производители после лицензирования первого аппарата с 1968 года продолжают доминировать на мировом рынке промышленных роботов.

Спутник связи с 1962

Первый активный искусственный спутник Земли Телстар (Telstar) запущен американцами 10 июля 1962 года. Спутник имел активные усилители и ретранслировал входящие сигналы, а не пассивно отражал их обратно на землю. Через две недели после дебюта через Telstar президент США Кеннеди проводит пресс-конференцию в Вашингтоне, округ Колумбия, которая транслировалась в прямом эфире через Атлантику.

Светоизлучающие диоды с 1962

Работая в качестве консультанта General Electric американский ученый  Микола Голоняк  разрабатывает светоизлучающие диоды, которые  обеспечили простой и недорогой способ построения разного типа экранов  передающих визуальную информацию.

Видеоигры с 1962

Программисты Массачусетского политехнического института пишут игру Spacewar. Эта первая игра воспроизводилась на осциллографе и имела 8 килобайт оперативной памяти. Игра симулировала ракеты на фоне звездного неба и положила в основу индустрию  современного мира компьютерных игр. Достижения 20 века создали условия для компьютерных устройств нынешнего времени. 

Беспилотные летательные аппараты с 1964

Широкое использование беспилотных самолетов начинается во время войны во Вьетнаме с развертыванием 1000 AQM-34 Ryan Firebees. Всего за 90 дней была  разработана эта первая модель такого самолета длиной 4,5 метра. AQM-34 совершил более чем 34000 миссий наблюдения. Успех разведывательного наблюдения, как достижение 20 века привел к возможности  развития беспилотных летательных аппаратов, которые широко используются и сегодня.

Таким образом видно, что достижения 20 века повлияли на развитие человечества и на развитие науки в целом

Наука и техника дошла до того состояния которое позволит изготовить космический корабль для миссии на планету Марс и на другие планеты.   Но существует одно большое препятствие на пути пилотируемого посещения даже самой близкорасположенной планеты Марс: освоение космоса человеком невозможно, [highlight]человеческий организм не  выдержит полёт[/highlight]. 

 Представьте освоение космоса человеком в полёте на Марс: низкая гравитация, ионизирующее радиационное облучение, шесть месяцев  преодолевая миллионы километров.

Без каких-либо «контрмер», чтобы защитить мышцы, кости, клетки это невозможно.

Влияние невесомости

Одной из самых больших проблем в сохранении здоровья астронавтов, когда они будут путешествовать через солнечную систему просто предотвратить физиологические изменения, вызванные невесомостью. Атрофия мышц и костей является, пожалуй, наиболее известным изменением.

Невесомость также изменяет чувство равновесия, так что, какое-то время после того, как космонавты взвращаются к 1-g, они чувствуют, как мир крутится вокруг их головы.

Даже тонкие изменения организма после перелёта могут быть критическими. Здесь, на земле, у нас нет никаких проблем зондирования положения наших конечностей: если вы решили поднять руку, вы знаете насколько необходимо переместить её, чтобы совершить действие.  Но в пространстве эта проприоцептивная (ощущение положения) способность не похожа. На борту космического аппарата необходимы определенные контрмеры.

Космонавты на борту Международной космической станции работают около двух часов в день, используя беговые дорожки, велосипеды и устройства специально разработанные чтобы тренировать организм. Лекарства могут помочь с некоторыми проблемами: бисфосфонаты, например, используется на земле, чтобы замедлить скорость потери костной массы у больных остеопорозом. Эти контрмеры работают достаточно хорошо для коротких перелетов. Для долгосрочной космической миссии, лучше должен работать совершенно иной подход: искусственная гравитация.

Искусственная гравитация

В теории обеспечить искусственную гравитацию легко. Обычные лабораторные центрифуги делают это. Однако вращать весь космический корабль может быть дорогостоящим и сложным. Вот почему исследователи в исследовательских  центрах разработали небольшие по мощности центрифуги.

Ионизирующее излучение

Следующей проблемой освоения космоса человеком является ионизирующее излучение.

Основной контмерой от излучения является ограничение воздействия, которое астронавты могут получить в космическом пространстве. При  долгосрочной миссии, астронавтам придется быть в космосе до  нескольких месяцев и, главное, тип излучения в глубоком космосе является более опасным, чем на низкой околоземной орбите.

Космос излучает не только основные элементарные частицы, но и множество опасных. Космический корабль должен включать защиту, которая может поглощать космические лучи.

Чтобы полностью блокировать излучения, требуется углеродные щиты пару метров толщиной: непрактично, из-за веса и объёма. Но, как ни странно, 30-35% излучения может быть заблокировано щитами толщиной только пять-семь сантиметров. Астронавтам по-прежнему нужно будет справиться с 70% излучения, которое пройдет через щиты.

Антиоксиданты и витамины C могут помочь справиться с излучениями частиц до того, как они могут нанести вред организму. Ученые ищут способы, чтобы помочь организму справиться с излучением. Одним из способов является уничтожение поврежденных, аномальных клеток внутри организма. Изучается клеточный цикл: от деления клетки до проверки своих генов и исправления ошибок при повреждениях радиацией. Рассматриваются фармацевтические препараты, которые дают клеткам больше шансов исправить свои собственные проблемы.

Могут быть и другие проблемы: медленное заживление ран и неработоспособность иммунной системы, например.

Даже если бы люди  смогли в нынешнее время предотвратить ущерб, причиненный излучениями и невесомостью, это все еще было бы лишь частью тех медицинских проблем космонавтики, которые необходимо  решить, чтобы изучать  Марс и другие планеты.

А, вообще, для полетов на другие планеты нужен человек с другими возможностями.

[box type=»shadow» ]Освоение космоса человеком в ближайшее время будет проходить путем запуска беспилотных летательных аппаратов и анализа переданной ими информации.[/box]

Для космических аппаратов нужно топливо и поэтому  ядерная энергетика в космосе или ядерный спутник применяется широко. Радиоизотопный термоэлектрический генератор космических аппаратов  использует, в основном,  Плутоний 238.

Есть альтернатива плутонию?

Европейское космическое агентство (ЕКА) рассматривает альтернативное ядерное топливо для питания своих предстоящих зондов, путешествующих в глубокий космос.

Чтобы был надежный источник питания космических аппаратов изотоп должен иметь:

1. Хорошую плотность, чтобы текущая эффективность преобразования энергии была высокой
2. Высокий период полураспада, чтобы энергии для работы аппарата хватило подольше
3. Поменьше вредных излучений, чтобы не экранировать и не мешать чувствительным датчикам на борту, а также для защиты людей
4. Иметь высокий коэффициент мощность/масса, чтобы свести к минимуму количество энергии для доставки генератора в космос

Плутоний выделяет энергию

Плутоний Pu-238 является идеальным топливом, потому что показывает хорошую производительность во всех четырех категориях. Другие возможные решения, такие как стронций-90, полоний-210 (которая была использована в старых российских генераторах), и Кюрий-242/244 не соответствуют определенным свойствам. Только разумная альтернатива, Америций-241. Этот изотоп имеет более длительный период полувыведения (150 лет), но плотность составляет около ¼ мощности  от Pu-238. Америций-241 легко изготовить в больших количествах, так как он является побочным результатом регулярных реакторов. Однако будучи более агрессивным излучателем нейтронов, чем Pu-238, Америций имеет больше радиационной опасности для ученых и инженеров.

Конструкции радиоизотопных термоэлектрических генераторов

Необходима разработка более  эффективных конструкций радиоизотопных термоэлектрических генераторов.

[box type=»shadow» ]Радиоизотопные термоэлектрические генераторы, изготавливаемые сейчас, конвертируют только около 8% тепловой энергии, превращая в электричество.[/box]

Таким образом, инженерные усилия должны быть направлены на увеличение эффективности любого другого альтернативного топлива.

Возможно, использование принципа двигателя Стирлинга, в котором  тепло изменяя давление газа внутри вызывает движение поршня. Хотя эта концепция генерации электричества почти в четыре раза эффективнее за то же количество плутония, но есть предел срока службы аппарата связанный с движущимися частями. Кроме того движение может повлиять на чувствительные инструменты на борту из-за непрерывной вибрации.

Аспект безопасности ядерных генераторов

Аспект безопасности ядерной энергетики также, как и на земле, в космосе следует всегда иметь в виду. По сравнению с альтернативными изотопами ядерщики говорят, что Pu-238 является безопасным топливом для космических аппаратов с ядерными источниками энергии.

Чтобы свести к минимуму риск радиоактивного материала Pu-238 хранится в отдельных ячейках в их собственной теплозащите. Эти ячейки окружены слоем иридия и помещены в высокопрочные графитированные блоки. Графитированные блоки защищают всю сборку от перегрева при  вхождении спутника в атмосферу Земли.

Поскольку выбросы от плутония не проникают в кожу, основной опасностью от Pu-238 является разложение плутония в очень маленькие частицы, которые могут проникнуть вовнутрь при дыхании, после чего они могут облучить внутренние органы человека.

Ядерно-энергетические системы могут использоваться как для спутников на орбите Земли, так и для более дальних миссий на другие планеты. Много усилий было вложено, чтобы сделать сегодняшнее применение ядерной энергии безопасной.  НАСА делает вывод, что воздействие на окружающую среду имеет шанс 1 к 350 когда плутоний может быть рассеян в окружающей среде и нанести вред людям.

Поскольку радиоизотопный термоэлектрический генератор может использоваться не только как источнии электроэнергии, но и источник тепла и движения, они могут быть нашим единственным выбором для достижения и поддержания жизни и производственной деятельности на базах за пределами планеты Земля и при полетах на другие планеты.

Развитие науки и техники идет лавинообразными темпами. Когда наука была не очень развита технологическое развитие шло медленными темпами. При повышении уровня научных знаний, темпы развития техники и технологий увеличивались.

Важность развития науки и технологий в средние века

В 15-17 веках развитие науки и техники  пошло более быстрыми темпами, чем раньше. Одна из основных причин медленного развития технологии до этого была необходимость развития периода  и изготовления инструментов. Не зная основных принципов, необходимых для  изготовления  инструментов и средств призводства многое строилось путем проб и ошибок. Довольно часто научные принципы объяснялись после того, когда изобретение заработало.

[box type=»info» ]Была выдвинута идея о важности систематического изучения трудов видных ученых как Альхазен (11 век), Роджер Бэкон (13 век), Фрэнсис Бэкон, Коперник и Галилео (16-й и 17 век). [/box]

Они подчеркнули важность  наблюдений от которых может быть выведены научные законы. Они также настаивали на проверку научных теорий. Только после этого утвердились научные методы по разработке инструментов, систематически, а не путем эмпирического подхода.

Разработка техники и технологии между 19 и 20 веками

В течение 19-го века  развитие науки и техники пошло более  быстрыми темпами. Следовательно, технология также устремилась вперед. Основные технологические события произошли в течение этого периода. Взаимосвязь между наукой и техникой прочно утвердилась в 19-м веке. Новые технологии требовали включения ряда научных принципов. Примерами этого являются безопасная лампа Дэви или первый электрический генератор.

Когда стали известны  научные принципы, некоторые из них были применены для производства сложных машин. Например, электрический генератор включает принципы электричества, машиностроения, теплопроводности и т.д.

В этот период были разработаны двигатели и машины с альтернативными источниками энергии. Это привело к индустриализации в крупных масштабах в Европе и Америке. Теперь с помощью техники и технологии  появилась возможность производить товары в массовом масштабе. Возьмем, к примеру, ткани, произведенные на ручном ткацком станке. Это занимало много времени плести несколько метров ткани. Однако механический привод ткацкого станка производил ткани на более высокой скорости и требовал меньшего количества рабочих.

[box type=»shadow» ]Таким образом, развитие науки и техники способствовало изобретению машин с помощью которых можно производить товары в массовом масштабе и товар, таким образом, дешевле и качественнее.[/box]

Эти факторы в сочетании с наличием альтернативных источников энергии привели к революции в производстве в период 1770-1870 годах известные как период промышленной революции. Во время промышленной революции был достигнут быстрый прогресс в области транспорта.

Железнодорожные двигатели и паровые суда использовали технологию парового двигателя. Эти события способствовали быстрой транспортировке товаров и людей. Позднее были разработаны бензиновые двигатели, которые в конечном итоге привели к разработке автомобилей и самолетов.

Изобретение компьютера шло от массивных, неуклюжих машин, которые были в 50-х-60-х годах прошлого столетия. 1970-х годах технология изменилась главным образом для любителей электроники, когда можно было приобрести ПК в разобранном виде как «микрокомпьютер» и программы для удовольствия.  Но эти ранние ПК не могли выполнять многие из полезных задач, способные решать сегодняшние компьютеры.

Сегодня сотни компаний продают персональные компьютеры, аксессуары и сложное программное обеспечение и игры, а устройства используются для широкого спектра функций от основной обработки текста, редактирования фотографий до управления бюджетами. У себя дома и на работе мы используем их чтобы сделать почти все. Это почти невозможно представить современную жизнь без них.

 История изобретения компьютера

История изобретения компьютера исчисляется немногим более полувека. Ранние электронные компьютеры не были «персональными» в любом случае: они были огромными и очень дорогими и требовали команду инженеров и других специалистов, с тем, чтобы обслуживать их.

Первый компьютер и самый известный  электронный анализатор и численный интегратор —  ENIAC, который был построен в университете Пенсильвании для вычисления баллистики американских военных во время второй мировой войны. ENIAC стоимостью $500000, весил 30 тонн и занимал площадь около 200 квадратных метров жилой площади. ENIAC была покрыт клубком кабелей, сотни мигающих огней и почти 6000 механических переключателей. Внутри было почти 18 000 вакуумных ламп передающих электрические сигналы от одной части машины к другой.

ENIAC и другие первые компьютеры оказались научной базой для университетов и корпораций, притягивающих огромные инвестиции денежных средств, пространства и людских ресурсов. ENIAC могла решить в течение 30 секунд расчет траектории ракеты, которую могла рассчитать команда людей за 12 часов.

В то же время новые технологии развивались и смогли построить вычислители, которые были меньше и более рациональнее. В 1948 году корпорация Bell Labs представила транзистор, электронное устройство, которое осуществляет обработку и усиление электрического тока, но был гораздо меньше, чем громоздкая вакуумная лампа. Десять лет спустя, ученые построили электрические части – транзисторы, конденсаторы, резисторы и диоды – в одной кремниевой микросхеме.

Основная причина изобретения компьютера

Основная причина изобретения компьютера которая проложила путь для персональных устройств был микропроцессор. До того, как были изобретены микропроцессоры компьютеру требовался отдельный чип интегрированной цепи для каждой из функций. Это было одной из причин, почему машины все еще были настолько велики. Микропроцессор мог интегрировать цепи микросхемы которые запускали программы на компьютере, запоминали информацию и управляли данными сами по себе.

В 1971 году первый микропроцессор был разработан инженером Тедом Хоффом корпорации  Intel. Корпорация Intel была расположена в долине Санта-Клара в Калифорнии, это место прозвали «Силиконовая долина» из-за всех сгруппированых вокруг индустриальной Стэнфордской Hi-Tech компании. Первый микропроцессор Intel 1/16-1/8-дюймовый чип под названием 4004, имел вычислительную мощность, как массовые ENIAC.

Эти нововведения сделали дешевле и проще  производство устройств, чем когда-либо прежде. В результате небольшой, относительно недорогой «микрокомпьютер» вскоре известный как «персональный компьютер» – родился.

В 1974 году, компания под названием «Микро приборы и телеметрические системы» (MITS) представила комплект компьютера под названием Altair. По сравнению с ранними микрокомпьютерами у Altair был огромный успех: тысячи людей купили комплект за $400. Он не имел клавиатуры и экрана, а пользователи вводили данные, щелкая тумблеры. Это был первый массовый персональный компьютер.

В 1975 году MITS наняли пару студентов Гарварда, по имени Паул Аллен и Билл Гейтс адаптировать основной язык программирования для Altair. Разработанное ими программное обеспечение сделало устройство проще в использовании, и это было изобретение компьютера. В апреле 1975 года эти два молодых программиста на деньги из «Altair BASIC» сформировали свои собственную компанию — Microsoft , которая вскоре стала империей.

Через год после Гейтс и Аллен взяли в Microsoft двух инженеров из доморощенного компьютерного клуба в Силиконовой долине по имени Стив Джобс и Стивен Возняк которые построили домашний компьютер, который изменил мир. Этот компьютер называется Apple, был более сложным, чем Альтаир: он имел больше памяти, имел более дешевый микропроцессор и монитор с экраном. В апреле 1977 года Джобс и Возняк представили Apple II, который был с клавиатурой и цветным экраном. Кроме того пользователи могли хранить свои данные на внешней кассете.

Революция персональных устройств

Революция персональных устройств началась. Вскоре такие компании как Xerox, Tandy, Commodore и IBM вышли на рынок с компьютерами которые  стали применяться повсеместно в офисах и в конечном итоге дома. Инновации, как «Графический интерфейс пользователя» который позволяет потребителям выбрать значки на экране компьютера вместо написания сложных команд и компьютерная мышь сделали ПК еще более удобным и дружественным. Сегодня ноутбуки, смартфоны и планшеты  позволяют иметь девайс с нами всегда.

Полет на другие планеты возможен с помощью  эволюции обработки информации и нанотехнологий, которые позволят виртуальную разведку других миров. Однако люди на других планетах не выживут.

Посещение современным человеком других планет телесно невозможно.

На большие расстояния будущее человечества практически будет расширять свое присутствие во Вселенной  с помощью роботизированных эмиссаров, био инженерных нагрузок и искусственного интеллекта. Полезная нагрузка будет предназначена для обработки информации,  а не жизнеобеспечения. Люди на других планетах не смогут в обозримом будущем посетить другие космические объекты, кроме Марса и Луны, конечно.

Но, делая этот вывод мы  навсегда останемся дома, ограничиваясь пределами нашей планеты? Ведь человек по-прежнему передвижник и исследователь.

[box type=»success» ]Физически выживание человеческого рода и жизнь человека на других планетах невозможна в обозримой перспективе.[/box]

Люди должны достичь Марса

Люди должны достичь Марса, потому что это единственное место, которое можно достичь. Засушливый, замороженный и пустынный  Марс — единственный известный мир, кроме нашего собственного, который может рассматриваться удаленно как ограниченно обитаемый для людей. Действительно, возможно, он был гораздо более обитаемый в прошлом, и может жизнь возникла там так быстро, как на Земле и даже распространилась.  Поэтому посещение Марса остается космическим  предназначением современного человека для изучения других планет. Это лаборатория, в которой эволюция человеческого рода будет проверена и, в конечном счете, определится.

Присутствие человека на Марсе просто расширяет определение «дом», чтобы включить наиболее устойчивое место в пределах Солнечной системы, где люди могут побывать. Только реализуя наши технологические решения можно наедятся реализовать смелое видение и влияние во вселенную и вперед в неограниченное будущее.

Технологии, которые могут быть использованы для полета на другие планеты схожи с парусным спортом или точнее с  солнечным парусом. Это элегантный метод, который использует лучи света, чтобы ускорить космический корабль на очень высоких скоростях. Когда-нибудь в крайне далеком будущем, мы — или по крайней мере наши роботы эмиссары — могут посетить другие звездные системы.

[box type=»shadow» ]Сейчас слишком много сил люди тратят на астероиды, устранение угроз крупномасштабных конфликтов и войн, пандемий, глобальное изменение климата и другие виды разрушения окружающей среды, такие, как истощение и нехватка ресурсов.[/box]

Возможно, при помощи генной инженерии можно будет «создать» человека способного на длительные полёты, невесомость, радиацию.