Wissenschaft und Technologie in den Vereinigten Staaten - Science and technology in the United States

Wissenschaft und Technologie in den Vereinigten Staaten haben eine lange Geschichte und haben viele wichtige Persönlichkeiten und Entwicklungen auf diesem Gebiet hervorgebracht. Die Vereinigten Staaten von Amerika entstanden um das Zeitalter der Aufklärung (1685 bis 1815), einer Ära in der westlichen Philosophie, in der Schriftsteller und Denker, die den wahrgenommenen Aberglauben der Vergangenheit ablehnten , stattdessen das intellektuelle, wissenschaftliche und kulturelle Leben betonten. zentriert auf das 18. Jahrhundert, in dem die Vernunft als primäre Quelle für Legitimität und Autorität befürwortet wurde. Die Philosophen der Aufklärung stellten sich eine "Republik der Wissenschaften" vor, in der Ideen frei ausgetauscht werden und nützliches Wissen das Los aller Bürger verbessern würde.

Die Verfassung der Vereinigten Staaten selbst spiegelt den Wunsch wider, wissenschaftliche Kreativität zu fördern. Es gibt dem Kongress der Vereinigten Staaten die Macht, "den Fortschritt der Wissenschaft und der nützlichen Künste zu fördern, indem er Autoren und Erfindern für eine begrenzte Zeit das ausschließliche Recht an ihren jeweiligen Schriften und Entdeckungen sichert". Diese Klausel bildete die Grundlage für die US-Patent- und Urheberrechtssysteme , wonach Schöpfer von Originalkunst und -technologie ein von der Regierung gewährtes Monopol erhalten würden, das nach einer begrenzten Zeit für alle Bürger frei würde und dadurch die öffentliche Domäne bereicherte .

Frühe amerikanische Wissenschaft

Benjamin Franklin , einer der ersten frühen amerikanischen Wissenschaftler.

In den ersten Jahrzehnten ihrer Geschichte waren die Vereinigten Staaten relativ isoliert von Europa und auch eher arm. Zu diesem Zeitpunkt war Amerikas wissenschaftliche Infrastruktur im Vergleich zu den alteingesessenen Gesellschaften, Instituten und Universitäten in Europa noch recht primitiv.

Acht der Gründungsväter Amerikas waren Wissenschaftler von einigem Ruf. Benjamin Franklin führte eine Reihe von Experimenten durch, die das menschliche Verständnis von Elektrizität vertieften . Er bewies unter anderem, was vermutet, aber nie gezeigt wurde: dass Blitze eine Form von Elektrizität sind. Franklin erfand auch solche Annehmlichkeiten wie eine bifokale Brille. Franklin konzipierte auch den Mittelraumofen, den "Franklin Stove". Franklins Konstruktion war jedoch insofern fehlerhaft, als sein Ofen den Rauch aus seinem Sockel ableitete: Da der Ofen keinen Schornstein hatte, um frische Luft durch die zentrale Kammer zu "ziehen", würde das Feuer bald erlöschen. Es bedurfte David R. Rittenhouse, einem weiteren Helden des frühen Philadelphia, um Franklins Design zu verbessern, indem er ein L-förmiges Auspuffrohr hinzufügte, das Luft durch den Ofen zog und seinen Rauch nach oben und entlang der Decke abführte, dann in einen intramuralen Schornstein und aus dem Haus.

Thomas Jefferson (1743–1826) war einer der einflussreichsten Führer im frühen Amerika; während des Amerikanischen Unabhängigkeitskrieges (1775–1833) diente Jefferson in der gesetzgebenden Körperschaft von Virginia, dem Kontinentalkongress, war Gouverneur von Virginia, später US-Minister in Frankreich, US-Außenminister, Vizepräsident unter John Adams (1735–1826) , Verfasser der Unabhängigkeitserklärung und dritter US-Präsident. Während der beiden Amtszeiten von Jefferson (1801-1809) kauften die USA das Louisiana-Territorium und Lewis und Clark erkundeten die umfangreiche Neuanschaffung. Nach seinem Ausscheiden aus dem Amt zog er sich auf seine Plantage in Virginia, Monticello, zurück und half an der Spitze der University of Virginia. Jefferson war auch ein Student der Landwirtschaft, der verschiedene Arten von Reis, Olivenbäumen und Gräsern in die Neue Welt einführte. Er betonte den wissenschaftlichen Aspekt der Lewis-und-Clark- Expedition (1804-06), die den pazifischen Nordwesten erforschte , und detaillierte, systematische Informationen über die Pflanzen und Tiere der Region waren eines der Vermächtnisse dieser Expedition.

Wie Franklin und Jefferson waren die meisten amerikanischen Wissenschaftler des späten 18. Jahrhunderts in den Kampf um die amerikanische Unabhängigkeit und die Gründung einer neuen Nation verwickelt. Zu diesen Wissenschaftlern gehörten der Astronom David Rittenhouse , der Mediziner Benjamin Rush und der Naturhistoriker Charles Willson Peale .

Während der Amerikanischen Revolution half Rittenhouse bei der Gestaltung der Verteidigung von Philadelphia und baute Teleskope und Navigationsinstrumente für die Militärdienste der Vereinigten Staaten. Nach dem Krieg entwarf Rittenhouse Straßen- und Kanalsysteme für den Bundesstaat Pennsylvania . Später wandte er sich wieder der Erforschung der Sterne und Planeten zu und erlangte auf diesem Gebiet einen weltweiten Ruf.

Als General Surgeon der Vereinigten Staaten rettete Benjamin Rush während des Amerikanischen Unabhängigkeitskrieges unzählige Leben von Soldaten, indem er Hygiene und öffentliche Gesundheitspraktiken förderte . Durch die Einführung neuer medizinischer Behandlungsmethoden machte er das Pennsylvania Hospital in Philadelphia zu einem Beispiel für medizinische Aufklärung, und nach seinem Militärdienst gründete Rush die erste kostenlose Klinik in den Vereinigten Staaten.

Charles Willson Peale ist am besten als Künstler in Erinnerung, aber er war auch Naturhistoriker, Erfinder, Pädagoge und Politiker. Er schuf das erste große Museum in den Vereinigten Staaten, das Peale Museum in Philadelphia, das die einzige Sammlung nordamerikanischer Naturkundeexemplare der jungen Nation beherbergte. Peale grub die Knochen eines alten Mastodon in der Nähe von West Point, New York, aus ; Er verbrachte drei Monate damit, das Skelett zusammenzubauen und stellte es dann in seinem Museum aus. Das Peale Museum begründete eine amerikanische Tradition, wissenschaftliches Wissen interessant und für die breite Öffentlichkeit zugänglich zu machen.

Wissenschaftszuwanderung

Die Wissensbegeisterung der amerikanischen Politiker trug auch dazu bei, Wissenschaftler aus anderen Ländern herzlich willkommen zu heißen. Ein bemerkenswerter früher Einwanderer war der britische Chemiker Joseph Priestley , der wegen seiner abweichenden Politik aus seiner Heimat vertrieben wurde. Priestley, der 1794 in die Vereinigten Staaten ging, war der erste von Tausenden talentierten Wissenschaftlern, die auf der Suche nach einer freien, kreativen Umgebung auswanderten.

Alexander Graham Bell führte 1892 das erste Telefongespräch von New York nach Chicago

Andere Wissenschaftler waren in die Vereinigten Staaten gekommen, um am schnellen Wachstum des Landes teilzuhaben. Alexander Graham Bell , der 1872 über Kanada aus Schottland kam , entwickelte und patentierte das Telefon und die dazugehörigen Erfindungen. Charles Proteus Steinmetz , der 1889 aus Deutschland kam, entwickelte neue elektrische Wechselstromsysteme bei der General Electric Company , und Vladimir Zworykin , ein Einwanderer aus Russland, kam 1919 in die Staaten und brachte sein Wissen über Röntgenstrahlen und Kathodenstrahlröhren und später ein erhielt sein erstes Patent auf ein von ihm erfundenes Fernsehsystem . Der Serbe Nikola Tesla ging 1884 in die USA und adaptierte später das Prinzip des rotierenden Magnetfelds bei der Entwicklung eines Wechselstrom- Induktionsmotors und eines Mehrphasensystems zur Erzeugung, Übertragung, Verteilung und Nutzung von elektrischer Energie.

In den frühen 1900er Jahren blieb Europa das Zentrum der wissenschaftlichen Forschung, insbesondere in England und Deutschland. Ab den 1920er Jahren führten die Spannungen, die den Beginn des Zweiten Weltkriegs ankündigten, zu einer sporadischen, aber stetigen wissenschaftlichen Emigration oder „ Brain Drain “ in Europa. Viele dieser Emigranten waren jüdische Wissenschaftler, die die Auswirkungen des Antisemitismus vor allem in Deutschland und Italien fürchteten und in den Vereinigten Staaten Zuflucht suchten. Einer der ersten war 1933 Albert Einstein . Auf sein Drängen und oft mit seiner Unterstützung reiste ein guter Teil der deutschen theoretischen Physik, die früher die beste der Welt war, in die Vereinigten Staaten. Enrico Fermi kam 1938 aus Italien und leitete die Arbeiten, die die weltweit erste autarke nukleare Kettenreaktion hervorbrachten . Viele andere namhafte Wissenschaftler zogen während dieser Auswanderungswelle in die USA, darunter Niels Bohr , Victor Weisskopf , Otto Stern und Eugene Wigner .

Mehrere wissenschaftliche und technologische Durchbrüche während des Atomzeitalters waren das Werk solcher Einwanderer, die die potenziellen Bedrohungen und den Einsatz neuer Technologien erkannten. Zum Beispiel waren es der deutsche Professor Einstein und sein ungarischer Kollege Leó Szilárd , die die Initiative ergriffen und Präsident Franklin D. Roosevelt davon überzeugten , das zentrale Manhattan-Projekt zu verfolgen . Viele Physiker, die an dem Projekt beteiligt waren, waren auch europäische Einwanderer, wie der Ungar Edward Teller , "Vater der Wasserstoffbombe", und der deutsche Nobelpreisträger Hans Bethe . Ihre wissenschaftlichen Beiträge, kombiniert mit Ressourcen und Einrichtungen der Alliierten, trugen dazu bei, die Vereinigten Staaten während des Zweiten Weltkriegs als konkurrenzlosen wissenschaftlichen Moloch zu etablieren. Tatsächlich sammelten und bewerteten die Operation Alsos des Manhattan-Projekts und ihre Komponenten, obwohl sie nicht darauf ausgerichtet waren, europäische Wissenschaftler zu rekrutieren, am Ende des Krieges erfolgreich die militärischen wissenschaftlichen Forschungen der Achsenmächte, insbesondere die des deutschen Atomenergieprojekts , nur um zu dem Schluss zu kommen, dass es sich um Jahre hinter seinem amerikanischen Pendant.

Der theoretische Physiker Albert Einstein , der vor der nationalsozialistischen Verfolgung in die USA emigrierte, ist ein Beispiel für die Humankapitalflucht infolge des politischen Wandels.

Als der Zweite Weltkrieg endete, waren die Vereinigten Staaten, das Vereinigte Königreich und die Sowjetunion alle darauf bedacht, aus der Nazi-Forschung Kapital zu schlagen und wetteiferten um die Kriegsbeute. Während Präsident Harry S. Truman sich weigerte, ideologisch engagierten Mitgliedern der NSDAP Zuflucht zu gewähren, führte das Office of Strategic Services die Operation Paperclip ein , die im Rahmen der Joint Intelligence Objectives Agency durchgeführt wurde. Dieses Programm bot ansonsten unberechtigten Intellektuellen und Technikern heimlich weiß getünchte Dossiers, Biografien und Beschäftigungsmöglichkeiten. Ex-Nazi-Wissenschaftler, die von der JIOA beaufsichtigt wurden, waren seit der Niederlage des Nazi-Regimes im Projekt Overcast beim US-Militär angestellt, aber die Operation Paperclip wagte es ab August 1945, deutsche Nuklear- und Luft- und Raumfahrtforschung sowie Wissenschaftler systematisch militärischen und zivilen Posten zuzuweisen Bis zur Beendigung des Programms im Jahr 1990 soll Operation Paperclip über 1.600 solcher Mitarbeiter in verschiedenen Berufen und Disziplinen rekrutiert haben.

Der serbisch-amerikanische Erfinder Nikola Tesla sitzt in der Experimentalstation Colorado Springs mit seinem " Magnifying Transmitter ", der Millionen Volt erzeugt.

Zu diesen Rekruten zählten in den ersten Phasen der Operation Paperclip vor allem Luft- und Raumfahrtingenieure des deutschen V-2 -Kampfraketenprogramms, Experten für Luft- und Raumfahrtmedizin und synthetische Treibstoffe. Der vielleicht einflussreichste von ihnen war Wernher von Braun , der an den Aggregate- Raketen (dem ersten Raketenprogramm, das den Weltraum erreichte) und Chefdesigner des V-2-Raketenprogramms gearbeitet hatte. Als er amerikanischen Boden erreichte, arbeitete Von Braun zunächst am Interkontinentalraketenprogramm der US-Luftwaffe , bevor sein Team der NASA zugeteilt wurde . Seine Arbeit an der Redstone-Rakete und der erfolgreiche Einsatz des Explorer 1- Satelliten als Reaktion auf Sputnik 1 wurden oft als "The Father of Rocket Science" bezeichnet und markierten den Beginn des amerikanischen Raumfahrtprogramms und damit des Space Race . Von Brauns spätere Entwicklung der Saturn-V- Rakete für die NASA Mitte bis Ende der sechziger Jahre führte 1969 zur ersten bemannten Landung auf dem Mond, der Apollo-11- Mission.

In der Nachkriegszeit hatten die USA eine unangefochtene wissenschaftliche Führungsposition als eines der wenigen Industrieländer, die nicht vom Krieg verwüstet wurden. Darüber hinaus wurde davon ausgegangen, dass Wissenschaft und Technologie einen großen Beitrag zum Sieg der Alliierten geleistet haben und in der Ära des Kalten Krieges als absolut entscheidend angesehen wurden. Dieser Enthusiasmus verjüngte gleichzeitig die amerikanische Industrie und feierte den Einfallsreichtum der Yankees, der eine eifrige landesweite Investition in "Big Science" und hochmoderne staatlich finanzierte Einrichtungen und Programme anregte. Diese staatliche Schirmherrschaft bot der Intelligenz attraktive Karrieren und festigte die wissenschaftliche Vormachtstellung der Vereinigten Staaten weiter. Damit wurde die US-Regierung erstmals zum größten Einzelförderer der grundlagenorientierten und angewandten wissenschaftlichen Forschung. Mitte der 1950er Jahre waren die Forschungseinrichtungen in den USA unübertroffen, und allein aus diesem Grund zog es Wissenschaftler in die USA. Das sich ändernde Muster ist bei den Nobelpreisträgern für Physik und Chemie zu sehen. Während des ersten halben Jahrhunderts der Nobelpreise – von 1901 bis 1950 – waren die amerikanischen Gewinner in den Wissenschaftskategorien eine deutliche Minderheit. Seit 1950 haben Amerikaner etwa die Hälfte der Nobelpreise in den Wissenschaften gewonnen. Siehe die Liste der Nobelpreisträger nach Ländern .

Der amerikanische Brain Gain setzte sich während des Kalten Krieges fort , als die Spannungen im Ostblock stetig eskalierten , was zu einem stetigen Rinnsal von Überläufern, Flüchtlingen und Emigranten führte. Die Teilung Deutschlands führte zum einen dazu, dass bis 1961 über dreieinhalb Millionen Ostdeutsche – die Republikflüchtling – nach West-Berlin überquerten. Die meisten von ihnen waren junge, gut ausgebildete, gebildete Fachleute oder Facharbeiter – die Intelligenz – die menschliche Kapitalflucht in der DDR zugunsten westlicher Länder, einschließlich der USA.

Technologiezuflüsse aus dem Ausland haben insbesondere im späten 19. Jahrhundert eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Vereinigten Staaten gespielt. Ein günstiges US-Sicherheitsumfeld, das relativ niedrige Verteidigungsausgaben ermöglichte. Hohe Handelshemmnisse förderten die Entwicklung inländischer Fertigungsindustrien und den Zustrom ausländischer Technologien.

Amerikanische angewandte Wissenschaft

Men of Progress , 19 zeitgenössische amerikanische Erfinder vertretend, 1857

Im 19. Jahrhundert standen Großbritannien , Frankreich und Deutschland an der Spitze neuer Ideen in Wissenschaft und Mathematik. Aber wenn die Vereinigten Staaten bei der Formulierung von Theorien hinterherhinkten, zeichneten sie sich durch den Einsatz von Theorie zur Lösung von Problemen aus: angewandte Wissenschaft . Diese Tradition war aus der Not geboren. Da die Amerikaner so weit von den Quellen der westlichen Wissenschaft und Industrie entfernt lebten, mussten sie oft ihre eigenen Wege finden, Dinge zu tun. Als die Amerikaner theoretisches Wissen mit „ Yankee-Ingenuity “ verbanden , war das Ergebnis eine Flut wichtiger Erfindungen. Zu den großen amerikanischen Erfindern zählen Robert Fulton (das Dampfschiff ); Samuel Morse (der Telegraph ); Eli Whitney (der Baumwoll-Gin ); Cyrus McCormick (der Schnitter ); und Thomas Alva Edison , der fruchtbarste von allen, mit mehr als tausend Erfindungen, die seinem Namen zugeschrieben werden.

Erstflug des Wright Flyer I, 17. Dezember 1903, Orville pilotiert, Wilbur läuft an der Flügelspitze.

Edison war nicht immer der Erste, der eine wissenschaftliche Anwendung entwickelte, aber er war es oft, der eine Idee in die Praxis umgesetzt hat. Der britische Ingenieur Joseph Swan zum Beispiel baute 1860, also fast 20 Jahre vor Edison, eine elektrische Glühlampe. Aber Edisons Glühbirnen hielten viel länger als die von Swan, und sie konnten einzeln ein- und ausgeschaltet werden, während Swans Glühbirnen nur in einem System verwendet werden konnten, in dem mehrere Lichter gleichzeitig ein- oder ausgeschaltet wurden. Edison verfolgte seine Verbesserung der Glühbirne mit der Entwicklung von Stromerzeugungssystemen . Innerhalb von 30 Jahren hatten seine Erfindungen die elektrische Beleuchtung in Millionen von Haushalten eingeführt.

Howard Hughes mit seiner Boeing 100 in den 1940er Jahren

Eine weitere wegweisende Anwendung wissenschaftlicher Ideen auf praktische Anwendungen war die Innovation der Brüder Wilbur und Orville Wright . In den 1890er Jahren faszinierten sie Berichte über deutsche Segelflugexperimente und begannen eigene Untersuchungen der Flugprinzipien. Die Gebrüder Wright kombinierten wissenschaftliche Kenntnisse und mechanische Fähigkeiten und bauten und flogen mehrere Segelflugzeuge . Dann, am 17. Dezember 1903, flogen sie erfolgreich das erste mechanisch angetriebene Flugzeug, das schwerer als Luft war .

Eine amerikanische Erfindung, die 1947 kaum beachtet wurde, leitete das Informationszeitalter ein . In diesem Jahr griffen John Bardeen , William Shockley und Walter Brattain von den Bell Laboratories auf hochentwickelte Prinzipien der Quantenphysik zurück , um den Transistor zu erfinden , einen kleinen Ersatz für die sperrige Vakuumröhre . Dies und ein 10 Jahre später erfundenes Gerät, der integrierte Schaltkreis , ermöglichten es, riesige Mengen an Elektronik in winzige Behälter zu packen. Infolgedessen können buchgroße Computer von heute die raumgroßen Computer der 1960er Jahre übertreffen, und die Art und Weise, wie Menschen leben, wie sie arbeiten, studieren, Geschäfte machen und forschen, haben eine Revolution erlebt.

Der Zweite Weltkrieg hatte tiefgreifende Auswirkungen auf die Entwicklung von Wissenschaft und Technologie in den Vereinigten Staaten. Vor dem Zweiten Weltkrieg hat die Bundesregierung grundsätzlich keine Verantwortung für die Förderung der wissenschaftlichen Entwicklung übernommen. Während des Krieges bildeten Bund und Wissenschaft ein neues Kooperationsverhältnis. Nach dem Krieg wurde die Bundesregierung die Hauptrolle bei der Unterstützung von Wissenschaft und Technologie. Und in den folgenden Jahren unterstützte die Bundesregierung den Aufbau eines nationalen modernen Wissenschafts- und Technologiesystems, das Amerika zu einem Weltführer in Wissenschaft und Technologie machte.

Ein Teil der früheren und gegenwärtigen Vormachtstellung Amerikas in der angewandten Wissenschaft ist auf sein enormes Forschungs- und Entwicklungsbudget zurückzuführen, das 2009 mit 401,6 Mrd. US-Dollar mehr als doppelt so hoch war wie Chinas 154,1 Mrd.

Das Atomzeitalter und die "Große Wissenschaft"

Eine der spektakulärsten – und umstrittensten – Errungenschaften der US-Technologie ist die Nutzung der Kernenergie . Die Konzepte, die zur Spaltung des Atoms führten, wurden von Wissenschaftlern vieler Länder entwickelt, aber die Umsetzung dieser Ideen in die Realität der Kernspaltung wurde in den Vereinigten Staaten Anfang der 1940er Jahre sowohl von vielen Amerikanern als auch enorm unterstützt durch den Zustrom europäischer Intellektueller, die vor der wachsenden Feuersbrunst von Adolf Hitler und Benito Mussolini in Europa fliehen .

In diesen entscheidenden Jahren wanderten eine Reihe der bekanntesten europäischen Wissenschaftler, insbesondere Physiker, in die Vereinigten Staaten aus, wo sie einen Großteil ihrer wichtigsten Arbeit verrichteten; Dazu gehörten unter anderem Hans Bethe , Albert Einstein , Enrico Fermi , Leó Szilárd , Edward Teller , Felix Bloch , Emilio Segrè , John von Neumann und Eugene Wigner . Amerikanische Akademiker haben hart gearbeitet, um für ihre europäischen Kollegen Stellen in Labors und Universitäten zu finden.

Das Space Shuttle Columbia startet zu einer bemannten Mission ins All.

Nach dem deutschen Physiker eines Split Urankern 1938, schloß eine Reihe von Wissenschaftlern , dass eine nukleare Kettenreaktion durchführbar und möglich war. Der Einstein-Szilárd-Brief an Präsident Franklin D. Roosevelt warnte, dass dieser Durchbruch den Bau "extrem starker Bomben" ermöglichen würde. Diese Warnung inspirierte eine Durchführungsverordnung zur Untersuchung der Verwendung von Uran als Waffe, die später während des Zweiten Weltkriegs durch das Manhattan-Projekt ersetzt wurde, die gesamten Bemühungen der Alliierten, als erste eine Atombombe zu bauen . Das Projekt trug Früchte, als am 16. Juli 1945 die erste derartige Bombe in New Mexico explodierte .

Ein visuelles Beispiel für eine 24-Satelliten- GPS- Konstellation in Bewegung mit rotierender Erde. Beachten Sie, wie sich die Anzahl der Satelliten in Sichtweite von einem bestimmten Punkt auf der Erdoberfläche, in diesem Beispiel in Golden, Colorado, USA (39,7469° N, 105,2108° W) mit der Zeit ändert.

Die Entwicklung der Bombe und ihr Einsatz gegen Japan im August 1945 leitete das Atomzeitalter ein , eine Zeit der Angst vor Massenvernichtungswaffen , die über den Kalten Krieg bis hin zu den heutigen Antiverbreitungsbemühungen andauerte . Trotzdem ist das Atomzeitalter auch durch die friedliche Nutzung der Atomkraft gekennzeichnet , wie in den Fortschritten in der Atomkraft und der Nuklearmedizin .

Zusammen mit der Herstellung der Atombombe begann mit dem Zweiten Weltkrieg auch eine Ära, die als " Big Science " bekannt war und die staatliche Förderung der wissenschaftlichen Forschung verstärkte. Der Vorteil eines wissenschaftlich und technologisch hoch entwickelten Landes wurde während des Krieges allzu offensichtlich, und im ideologischen Kalten Krieg wurde es zu viel, als die Regierung die Bedeutung der wissenschaftlichen Stärke selbst in Friedenszeiten der Philanthropie und der Privatwirtschaft allein überlassen konnte. Diese erhöhten Ausgaben für wissenschaftliche Forschung und Bildung brachten die Vereinigten Staaten an die Spitze der internationalen wissenschaftlichen Gemeinschaft – eine erstaunliche Leistung für ein Land, das noch vor wenigen Jahrzehnten seine vielversprechendsten Studenten für eine umfassende wissenschaftliche Ausbildung nach Europa entsenden musste.

Das erste kommerzielle US-Atomkraftwerk ging 1956 in Illinois in Betrieb. Damals sah die Zukunft der Kernenergie in den USA rosig aus. Gegner kritisierten jedoch die Sicherheit von Kraftwerken und stellten in Frage, ob eine sichere Entsorgung von Atommüll gewährleistet werden könne. Ein Unfall im Jahr 1979 auf Three Mile Island in Pennsylvania brachte viele Amerikaner gegen die Atomkraft auf. Die Kosten für den Bau eines Atomkraftwerks stiegen und andere, kostengünstigere Energiequellen wurden immer attraktiver. In den 1970er und 1980er Jahren wurden Pläne für mehrere Atomkraftwerke aufgegeben, und die Zukunft der Atomkraft bleibt in den Vereinigten Staaten in einem Zustand der Unsicherheit.

Inzwischen experimentieren amerikanische Wissenschaftler mit anderen erneuerbaren Energien , einschließlich Solarenergie . Obwohl die Solarstromerzeugung in weiten Teilen der Vereinigten Staaten immer noch nicht wirtschaftlich ist, könnten die jüngsten Entwicklungen sie erschwinglicher machen.

Telekommunikation und Technik

Bill Gates und Steve Jobs auf der fünften D: All Things Digital Konferenz (D5) im Jahr 2007

In den letzten 80 Jahren waren die Vereinigten Staaten maßgeblich an grundlegenden Fortschritten in der Telekommunikation und Technologie beteiligt. Zum Beispiel führten die Bell Laboratories von AT&T die amerikanische technologische Revolution mit einer Reihe von Erfindungen an, darunter die erste praktische lichtemittierende Diode ( LED ), der Transistor , die Programmiersprache C und das Computerbetriebssystem Unix . SRI International und Xerox PARC im Silicon Valley trugen zur Entstehung der PC- Industrie bei, während ARPA und NASA die Entwicklung des ARPANET und des Internets finanzierten .

Herman Hollerith war gerade ein zwanzigjähriger Ingenieur, als er erkannte, dass die US-Regierung ihre Volkszählungen besser durchführen musste, und entwickelte zu diesem Zweck elektromechanische Tabulatoren. Der Nettoeffekt der vielen Änderungen seit der Volkszählung von 1880 : die größere Bevölkerung, die zu erhebenden Datenelemente, die Zahl der Mitarbeiter des Volkszählungsbüros, die geplanten Veröffentlichungen und die Verwendung von Holleriths elektromechanischen Tabulatoren, bestand darin, die für die Verarbeitung der Volkszählung erforderliche Zeit zu verkürzen von acht Jahren für die Volkszählung von 1880 auf sechs Jahre für die Volkszählung von 1890 . Dieser Kick hat The Tabulating Machine Company ins Leben gerufen . In den 1960er Jahren wurde der Firmenname in International Business Machines geändert und IBM dominierte das Business Computing. IBM revolutionierte die Branche, indem es die erste umfassende Computerfamilie ( System/360 ) herausbrachte . Dies führte dazu, dass viele ihrer Konkurrenten entweder fusionierten oder in Konkurs gingen, wodurch IBM eine noch dominantere Position einnehmen konnte. IBM ist bekannt für seine vielen Erfindungen wie die 1971 eingeführte Diskette , Supermarkt-Kassenprodukte und 1973 die IBM 3614 Consumer Transaction Facility, eine frühe Form der heutigen Geldautomaten .

Das Weltraumzeitalter

Zwei Ingenieure des Jet Propulsion Laboratory stehen mit drei Fahrzeugen und bieten einen Größenvergleich von drei Generationen von Mars-Rovers. Vorne und in der Mitte befindet sich der Ersatzflug für den ersten Mars-Rover Sojourner , der 1997 im Rahmen des Mars Pathfinder Project auf dem Mars landete. Auf der linken Seite ist ein Testfahrzeug des Mars Exploration Rover (MER) zu sehen, das ein Arbeitsgeschwister von Spirit and Opportunity ist , das 2004 auf dem Mars landete. Auf der rechten Seite ist ein Testrover für das Mars Science Laboratory (MSL), der Curiosity auf dem Mars im Jahr 2012.
Sojourner ist 65 cm (2,13 ft) lang. Die MERs sind 1,6 m (5,2 ft) lang. Curiosity auf der rechten Seite ist 3 m (9,8 ft) lang.
Das Hubble-Weltraumteleskop von Space Shuttle Discovery während seiner zweiten Wartungsmission aus gesehen

Fast parallel zum Atomzeitalter lief das Weltraumzeitalter . Der Amerikaner Robert Goddard war einer der ersten Wissenschaftler, der mit Raketenantriebssystemen experimentierte. In seinem kleinen Labor in Worcester, Massachusetts , arbeitete Goddard mit flüssigem Sauerstoff und Benzin , um Raketen in die Atmosphäre zu schleudern , und feuerte 1926 erfolgreich die weltweit erste Flüssigtreibstoff-Rakete ab, die eine Höhe von 12,5 Metern erreichte. In den nächsten 10 Jahren erreichten Goddards Raketen bescheidene Höhen von fast zwei Kilometern, und das Interesse an Raketentechnik stieg in den Vereinigten Staaten, Großbritannien, Deutschland und der Sowjetunion.

Als die alliierten Streitkräfte während des Zweiten Weltkriegs vorrückten, suchten sowohl die amerikanischen als auch die russischen Streitkräfte nach deutschen Spitzenwissenschaftlern, die als Beute für ihr Land beansprucht werden konnten. Besonders hervorstechen die amerikanischen Bemühungen, die deutsche Raketentechnologie in der Operation Paperclip nach Hause zu bringen , und der deutsche Raketenwissenschaftler Wernher von Braun (der später an der Spitze eines NASA- Zentrums sitzen sollte ).

Verbrauchsraketen lieferten die Mittel für den Start künstlicher Satelliten sowie bemannter Raumfahrzeuge . 1957 startete die Sowjetunion den ersten Satelliten, Sputnik 1 , und die Vereinigten Staaten folgten 1958 mit Explorer 1. Die ersten bemannten Raumflüge wurden Anfang 1961 vom sowjetischen Kosmonauten Yuri Gagarin und dann vom amerikanischen Astronauten Alan Shepard durchgeführt .

Von diesen ersten zaghaften Schritten bis zur Mondlandung von Apollo 11 und dem teilweise wiederverwendbaren Space Shuttle hat das amerikanische Raumfahrtprogramm eine atemberaubende Darstellung angewandter Wissenschaft hervorgebracht. Kommunikationssatelliten übertragen Computerdaten, Telefongespräche sowie Radio- und Fernsehsendungen. Wettersatelliten liefern die notwendigen Daten, um vor schweren Unwettern frühzeitig zu warnen. Satelliten zur globalen Positionsbestimmung wurden erstmals um 1972 in den USA entwickelt und waren 1994 voll funktionsfähig. Interplanetare Sonden und Weltraumteleskope leiteten ein goldenes Zeitalter der Planetenforschung ein und brachten eine Vielzahl astronomischer Arbeiten voran.

Am 20. April 2021 produzierte MOXIE Sauerstoff aus atmosphärischem Kohlendioxid des Mars mittels Festoxidelektrolyse , der ersten experimentellen Gewinnung einer natürlichen Ressource von einem anderen Planeten für den menschlichen Gebrauch. Die Vereinigten Staaten belegten 2019 und 2020 den 3. Platz im Global Innovation Index .

Medizin und Gesundheitswesen

Thomas Hunt Morgan erhielt 1933 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für Entdeckungen, die die Rolle des Chromosoms bei der Vererbung aufklärten.
Gentherapie unter Verwendung eines Adenovirus- Vektors. In einigen Fällen fügt das Adenovirus das neue Gen in eine Zelle ein. Wenn die Behandlung erfolgreich ist, stellt das neue Gen ein funktionelles Protein zur Behandlung einer Krankheit her.

Wie in Physik und Chemie dominieren seit dem Zweiten Weltkrieg die Amerikaner den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin. Der Privatsektor war der Brennpunkt für die biomedizinische Forschung in den Vereinigten Staaten und spielte eine Schlüsselrolle bei dieser Errungenschaft.

Im Jahr 2000 finanzierte die gewinnorientierte Industrie 57 %, gemeinnützige private Organisationen wie das Howard Hughes Medical Institute 7 % und die steuerfinanzierten National Institutes of Health (NIH) 36 % der medizinischen Forschung in den Vereinigten Staaten . Bis 2003 finanzierte das NIH jedoch nur 28% der medizinischen Forschungsmittel; Die Finanzierung durch die Privatwirtschaft stieg von 1994 bis 2003 um 102 %.

Das NIH besteht aus 24 separaten Instituten in Bethesda, Maryland . Das Ziel der NIH-Forschung ist Wissen, das hilft, Krankheiten und Behinderungen zu verhindern, zu erkennen, zu diagnostizieren und zu behandeln. Stipendien des NIH unterstützen jederzeit die Forschung von etwa 35.000 leitenden Forschern. Fünf Nobelpreisträger haben ihre preisgekrönten Entdeckungen in NIH-Labors gemacht.

Die NIH-Forschung hat dazu beigetragen, zahlreiche medizinische Errungenschaften zu ermöglichen. Beispielsweise sank die Sterblichkeit durch Herzkrankheiten , die Todesursache Nummer eins in den Vereinigten Staaten, zwischen 1971 und 1991 um 41 Prozent. Die Sterblichkeitsrate für Schlaganfälle sank im gleichen Zeitraum um 59 Prozent. Zwischen 1991 und 1995 sank die Krebstodesrate um fast 3 Prozent, der erste nachhaltige Rückgang seit Beginn der nationalen Aufzeichnungen in den 1930er Jahren. Und heute sind mehr als 70 Prozent der an Krebs erkrankten Kinder geheilt.

Mit Hilfe des NIH haben die Molekulargenetik- und Genomforschung die biomedizinische Wissenschaft revolutioniert . In den 1980er und 1990er Jahren führten Forscher den ersten Gentherapieversuch beim Menschen durch und sind nun in der Lage, die Funktion vieler Gene im menschlichen Genom zu lokalisieren, zu identifizieren und zu beschreiben .

Forschungen von Universitäten, Krankenhäusern und Unternehmen tragen ebenfalls zur Verbesserung der Diagnose und Behandlung von Krankheiten bei. Das NIH finanzierte beispielsweise die Grundlagenforschung zum Acquired Immune Deficiency Syndrome ( AIDS ), aber viele der Medikamente zur Behandlung der Krankheit stammen aus den Labors der amerikanischen Pharmaindustrie ; diese Medikamente werden in Forschungszentren im ganzen Land getestet.

Siehe auch

Verweise