Die Wichtigsten Neuen Wissenschaftlichen Entdeckungen
Wissenschaftliche Entdeckungen können als das Ergebnis einer langen und intensiven Forschung definiert werden, die oft mühsam und langwierig ist, um neue Ideen zu entwickeln und diese mithilfe wissenschaftlicher Beweise zu bestätigen. Schließlich werden diese Ideen mit anderen Wissenschaften integriert. Die Ergebnisse der wissenschaftlichen Forschung können dabei greifbare Objekte, Prozesse, Ursachen, Eigenschaften, Theorien oder Hypothesen sein.
Es ist nicht gerechtfertigt zu behaupten, dass eine wissenschaftliche Entdeckung zufällig zustande kommt. Entdeckungen entstehen aus einer langen, zusammenhängenden Reihe von Beobachtungen und Ergebnissen. Zufall kann jedoch in bestimmten Phasen des Entdeckungsprozesses hilfreich sein, wenn er zur richtigen Zeit und am richtigen Ort eine wichtige Beobachtung ermöglicht. Kurz gesagt, Zufall allein führt nicht zu wissenschaftlichen Erfindungen, es sei denn, die betroffenen Personen haben einen soliden wissenschaftlichen Hintergrund und herausragende Denkfähigkeiten, um wichtige Beobachtungen aus reinem Zufall zu extrahieren.
Die Wichtigsten Wissenschaftlichen Entdeckungen des 20. Jahrhunderts
Die letzten Jahrzehnte des vergangenen Jahrhunderts waren geprägt von bedeutenden Entdeckungen, die die Menschheit in allen Lebensbereichen voranbrachten. Zu den wichtigsten Entdeckungen gehören:
- Penicillin: Der Wissenschaftler Alexander Fleming widmete sein Leben der Suche nach neuen antiseptischen Verbindungen zur Behandlung von Infektionen. Im Jahr 1928 verließ er sein chemisches Labor für einen Urlaub und bemerkte bei seiner Rückkehr das Wachstum von Schimmel auf einigen Bakterienkulturen. Die bedeutendste Beobachtung war jedoch das Verschwinden der Bakterienkulturen in den Bereichen des Schimmelwachstums. So wurde Penicillin als das erste Antibiotikum und eine der wichtigsten Entdeckungen in der Geschichte der modernen Medizin angesehen (1920-1929).
- Die Bedeutung von Elektrolyten: Der Kinderarzt James Gamble untersuchte in den Jahren 1930 bis 1939 Fälle von Kindern mit schwerem Wasser- und Nährstoffverlust. Dabei stellte er die Wichtigkeit von Elektrolyten für die Regulierung des Flüssigkeitsmanagements im menschlichen Körper fest und kam zu dem Schluss, dass Kalium und Salz entscheidend für die Flüssigkeitsretention sind. Diese wichtigen Beobachtungen führten zur Entwicklung einer salzhaltigen Lösung zur Behandlung von Dehydratation bei Kindern.
- Der Pap-Test: Der Wissenschaftler Georgios Papanikolaou entwickelte 1945 den Pap-Test zur Früherkennung von Gebärmutterhalskrebs, ein einfacher und kostengünstiger klinischer Test. Diese Entdeckung führte zu einem signifikanten Rückgang der Fälle von Gebärmutterhalskrebs und wird bis heute zur Überprüfung der reproduktiven Gesundheit von Frauen verwendet (1940-1949).
- Impfstoffe: In den 1950er-Jahren wurden zahlreiche wichtige medizinische Entdeckungen gemacht, einschließlich des Impfstoffs von Jonas Salk gegen Poliomyelitis (Kinderlähmung). Dieses Impfmittel führte zu weiteren bedeutenden Impfstoffentwicklungen gegen verschiedene Krankheiten wie Masern, Mumps, Röteln und Pocken.
- Blutbank: Im Jahr 1964 erlebte die Medizin einen Paradigmenwechsel, als Wissenschaftler eine sichere Methode zur Aufbewahrung und Lagerung von Blut entwickelten, die in Einrichtungen namens Blutbanken stattfinden. Die erste Blutbank wurde in New York eingerichtet und dieser bedeutende Fortschritt ist heute Grundlage vieler chirurgischer Eingriffe.
- Magnetresonanztomographie (MRT): Die MRT stellte eine der bedeutendsten technologischen Entdeckungen in der Medizin der 1970er-Jahre dar. Forscher entdeckten die Fähigkeit von Magnetresonanz, dichte Gewebe zu visualisieren und detaillierte Bilder einiger Körperteile wie des Gehirns ohne chirurgischen Eingriff bereitzustellen, wofür Paul Lauterbur und Peter Mansfield den Nobelpreis erhielten.
- Die Ausrottung von Pocken: Pocken waren eine der ersten Krankheiten, die weltweit großes Leid verursachten. Die internationale Gemeinschaft arbeitete viele Jahre daran, diese Krankheit zu bekämpfen, was 1980 von der Weltgesundheitsorganisation als vollständig überwunden erklärt wurde.
- Behandlung von HIV: In den 1980er und frühen 1990er Jahren war eine HIV-Diagnose oft ein Todesurteil, mit weltweit etwa 400.000 Todesfällen in den Jahren 1980-1990. 1995 genehmigte die US-amerikanische Food and Drug Administration einen Proteasehemmer als Teil der antiretroviralen Therapie, was zu einer 80-prozentigen Reduktion der Sterblichkeitsrate führte.
Die Wichtigsten Wissenschaftlichen Entdeckungen der letzten Jahrzehnte
In den letzten Jahrzehnten wurden bedeutende wissenschaftliche Entdeckungen gemacht, darunter:
- Das Human-Genom-Projekt: Ein internationales Team arbeitete von 1990 bis 2003 an der Erstellung eines umfassenden Entworfes des menschlichen Genoms, was den Weg für viele weitere Fortschritte in der molekularen Medizin und im Verständnis genetischer Erkrankungen ebnete.
- Der Planet Proxima Centauri b: Die Entdeckung des Planeten Proxima Centauri b im Jahr 2016 gilt als eine der wichtigsten jüngsten astronomischen Entdeckungen. Mit einer Entfernung von 4,2 Lichtjahren zur Erde ist er der nächstgelegene bekannte Exoplanet. Bis Anfang 2010 waren nur etwa 450 Exoplaneten bekannt, inzwischen gibt es über 4000.
- Die Denisovans: 2010 entdeckten Wissenschaftler einen Fingerknochen in einer Höhle in Sibirien. Genetische Analysen zeigten, dass dieser Knochen genetisch von modernen Menschen und Neandertalern abwich. 2018 wurde festgestellt, dass es eine hybride DNA von einer Denisovan-Mutter und einem Vater gegeben hat, und es gibt heute noch Menschen mit Denisovan-DNA.
- Das Higgs-Boson: Physiker am CERN gaben 2012 die Entdeckung des Higgs-Bosons bekannt, das während eines vierjährigen, intensiven Experiments von Tausenden von Wissenschaftlern gefunden wurde. Die Bedeutung dieses Teilchens liegt in seinem Beitrag zum Verständnis, wie Teilchen Masse erlangen.
- Impfstoff gegen Ebola: Die Ebola-Epidemie, die 2013 in Guinea begann, forderte grausame Opfer. 2016 wurde der Impfstoff Ervebo gegen Ebola getestet und trotz der Genehmigungen in Europa und den USA dauern die Forschungsarbeiten an einem therapeutischen Impfstoff an.
- Die Neudefinition des Kilogramms: 2018 stimmten Wissenschaftler für eine Neudefinition des Kilogramms, das bisher durch einen Platin-Iridium-Zylinder definiert war. Die neue Definition basiert auf einer Naturkonstanten.
- Farben von Dinosauriern durch Fossilienpigmente: Analysen von Pigmentträgern in den Federn des Sinosauropteryx, eines Dinosauriers, der vor etwa 120 bis 125 Millionen Jahren lebte, zeigen, dass diese Kreaturen rötlich braun waren, während ein weiterer kleiner Dinosaurier namens Anchiornis ein weißes und schwarzes Gefieder hatte.
- Gene Editing: Das CRISPR-Cas9-System ermöglicht es Wissenschaftlern, Gene zu modifizieren, indem sie spezifische DNA-Abschnitte herausschneiden und durch neue genetische Informationen ersetzen. Diese Technik hat zahlreiche Anwendungen, darunter die Verbesserung der Muskelmasse bei Vieh und die Bekämpfung von Krebs durch gezielte Manipulation von Immunzellen.
- Die Entdeckung des Universums: 1915 stellte Albert Einstein die Relativitätstheorie auf, die den Universum als ein Gewebe aus Raum und Zeit betrachtet. Diese Theorie belegt, dass große Massen den Raum krümmen und somit Gravitation erzeugen, was 2015 durch die Entdeckung von Gravitationswellen bestätigt wurde.
- CRISPR: CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) revolutionierte die Genetik. Seit 2012 erforschen Wissenschaftler die Möglichkeit, Gene durch präzises Schneiden der DNA zu bearbeiten. Diese Technik hat bereits in der Landwirtschaft und Medizin Anwendung gefunden.
- Entdeckung Tausender Exoplaneten: Der Kepler-Weltraumteleskop der NASA hat maßgeblich zur Entdeckung von über 2700 Exoplaneten beigetragen, was über die Hälfte der heute bekannten Exoplaneten darstellt.
- Alte DNA-Analyse: Im letzten Jahrzehnt gab es Fortschritte in der Genetik zur Erforschung der genetischen Geschichte des modernen Menschen, einschließlich der ersten vollständigen Sequenzierung des Neandertaler-Genoms.
- Das erste Bild eines Schwarzen Lochs: Astronomen konnten erstmals ein Bild eines Schwarzen Lochs aufnehmen, was die Theorie von Einsteins Relativitätstheorie bestätigte.
- Erinnerungsangriffe: Forscher fanden heraus, dass sie durch bestimmte Strukturen im Gehirn die positiven Erinnerungen verstärken und negative reduzieren können, was mittelfristig bei der Behandlung psychischer Störungen von Bedeutung sein könnte.
Die Wichtigsten Wissenschaftlichen Entdeckungen in der Geschichte
Die Menschheit hat eine Vielzahl von wissenschaftlichen Entdeckungen gemacht, von denen viele bedeutende Meilensteine in der Geschichte darstellen. Zu einigen dieser Entdeckungen gehören:
- RNA-Sequenzierung: Wissenschaftler konnten das Transkriptom aus verschiedenen physiologischen Zuständen verfolgen, was es ihnen ermöglichte, Biomarker für Krankheiten zu identifizieren und geeignete Therapien zu entwickeln.
- Molekulare Struktur der DNA: Die Entdeckung der DNA (Desoxyribonukleinsäure) war entscheidend für das Verständnis genetischer Störungen wie der Huntington-Krankheit und half, die genetische Struktur von Tieren zu verändern und deren Verhalten zu beobachten.
- Elektrizität: Die Entdeckung der Elektrizität war ein grundlegender Wendepunkt in der menschlichen Geschichte, das Ergebnis jahrzehntelanger Forschung von Wissenschaftlern im 18. und 19. Jahrhundert, die das alte Leben grundlegend veränderte.
- Medikament gegen Parkinson: Patienten mit Parkinson haben einen Mangel an dopaminproduzierenden Zellen. Dieser neue Wirkstoff wirkt im Gehirn und wandelt sich in Dopamin um, was den Patienten schnell Linderung verschafft.
- Schmerzmittel und Anästhesie: Schmerzmittel ermöglichen es, Kopfschmerzen zu lindern, während Anästhesie es Chirurgen erlaubt, Operationen am menschlichen Körper zu einem Schmerzfreien Erlebnis zu machen.
Die Wichtigsten Wissenschaftlichen Entdeckungen, die die Zukunft verändern könnten
Die vorherigen und gegenwärtigen wissenschaftlichen Entdeckungen ebnen den Weg für zukünftige Entdeckungen, die dazu beitragen werden, noch mehr Rätsel im Universum zu lösen und das Leben der Menschheit zu erleichtern. Unter den wichtigsten wissenschaftlichen Entdeckungen, die heute erwartet und prognostiziert werden, sind:
- Impfstoff gegen Influenza: Der medizinische Sektor strebt einen wirksamen Influenza-Impfstoff an, und die laufenden Entwicklungen und vielversprechenden Ergebnisse könnten dies innerhalb der nächsten zehn Jahre realistisch machen.
- Entwicklung von Teilen des Gehirns: In den letzten zehn Jahren haben Forscher kleine Teile des Gehirns aus Stammzellen entwickelt, die sich zu 3D-neuronalen Strukturen differenzieren. Wissenschaftler hoffen, dass diese einmal als funktionsfähige Einheiten im Gehirn transplantiert werden können.
- Umstellung auf alternative Energien: Die Welt ist bestrebt, belastende Energiequellen durch saubere und umweltfreundliche Alternativen zu ersetzen, um Herausforderungen wie Klimawandel und steigende Meeresspiegel zu meistern.
- Das Axion: Durch die Entdeckung des Higgs-Bosons wurden Physiker motiviert, nach weiteren Teilchen zu suchen, darunter das Axion, ein hypothetisches Teilchen, das als Erklärung für dunkle Materie dienen könnte.
Wichtige wissenschaftliche Entdeckungen, die durch Zufall gemacht wurden
Wissenschaftliche Entdeckungen entstehen in der Regel durch intensive Forschung, manchmal führen jedoch zufällige Beobachtungen dazu, dass Wissenschaftler auf neue Erkenntnisse stoßen, die unerwartete Wege öffnen. Einige der bekanntesten Zufallsfunde umfassen:
- Medikament gegen Malaria: In der Andenregion entdeckten die Menschen zufällig ein wirksames Medikament gegen Malaria, nachdem jemand unter einem Chinarindenbaum gesessen hatte, um Wasser zu trinken. Dieser Zufall führte zur Identifizierung des aktiven Wirkstoffs im Chinarindenextrakt.
- Röntgenstrahlen: Der deutsche Physiker Wilhelm Röntgen entdeckte die Röntgenstrahlen zufällig, als er bemerkte, dass ein fluoreszierender Bildschirm in der Nähe von Kathodenstrahlröhren leuchtete, auch als er seine Hand vor den Bildschirm hielt, um die Strahlen zu blockieren.
- Mikrowellen: Percy Spencer bemerkte, dass eine Schokoladentafel in seiner Tasche schmolz, als er mit einer Radaranlage arbeitete, was ihn letztlich zur Entdeckung der Mikrowellen führte.
- Velcro: Der Schweizer Ingenieur George de Mestral beobachtete zufällig die Samen der Kletten, die an seiner Kleidung hafteten, was zur Entwicklung des Klettverschlusses führte.
- Radioaktivität: Henri Becquerel entdeckte die Radioaktivität, als er einen unerklärlichen Nebel auf seinen fotografischen Platten sah, was zur Feststellung der Beziehung zwischen Uranverbindungen und Strahlung führte.
- Sweetener Saccharin: Konstantin Fahlberg entdeckte zufällig Saccharin, als er nach einer chemischen Analyse beim Essen bemerkte, dass das Essen einen unerklärlichen süßen Geschmack hatte.
- Halluzinogene Substanzen: Albert Hofmann entdeckte unabsichtlich LSD, als er während seiner Forschung an Mutterkorn zufällig eine kleine Menge einnahm und dabei halluzinogene Effekte erlebte.
- Penicillin: Während seiner Studien über Staphylokokken stellte Alexander Fleming zufällig fest, dass Schimmel, der sich in seiner Bakterienkultur gebildet hatte, das Wachstum der Bakterien verhinderte, was zur Entwicklung des Penicillins führte.
- Insulin: Nach der Entfernung der Bauchspeicheldrüse eines Hundes bemerkten zwei Wissenschaftler die Ansammlung von Fliegen um den Urin des Tieres, was schließlich zur Entdeckung von Insulin führte.
- Vulkanisiertem Gummi: Charles Goodyear entdeckte durch einen Zufall eine hitzebeständige und wetterfeste Gummiart, als er Gummi auf einen heißen Herd fallen ließ.
- Teflon: Roy Plunkett entdeckte Teflon zufällig, als er in einem Experiment ein unbekanntes, weißes Pulver in einer Gasflasche fand.
- Vaseline: Als der Chemiker Robert Chesebrough in Pennsylvania war, entdeckte er, dass Arbeiter Wachs für Hautverletzungen verwendeten, was ihn zur Erfindung von Vaseline führte.
- Bruchsicheres Glas: Der französische Wissenschaftler Édouard Bénédictus entdeckte bruchsicheres Glas zufällig, als ihm eine Flasche aus Nitrocellulose aus der Hand fiel und sie dabei nicht zerbrach.
- Dinosaurier Deinonychus: Das Fleischfressende Dinosaurier Deinonychus wurde zufällig in den 1930er Jahren entdeckt, während nach einer ganz anderen Dinoart gesucht wurde.
- Erster Beweis für die Urknalltheorie: Der Urknall wurde zufällig entdeckt, als Arno Penzias und Robert Wilson die kosmische Hintergrundstrahlung ermittelten, während sie den Weltraum zwischen Galaxien untersuchten.
Für mehr Informationen über die wichtigsten wissenschaftlichen Erfindungen können Sie den Artikel über die wichtigsten wissenschaftlichen Erfindungen lesen.