1) Астрономия

Развитие астрономии в XX веке продолжило тенденцию XIX века — переход от описания небесных тел и их движения с позиций классической механики к изучению их строения и эволюции с использованием данных и концепций физики.

• Открытие закономерности, связывающей спектральный класс и светимость звёзд (диаграмма Герцшпрунга—Рассела стала для астрономии тем же, что и таблица Менделеева для химии);

• Разрешение на отдельные звёзды спиральных туманностей — галактик, что вывело астрономию за пределы Млечного пути — нашей Галактики и по своему значению сравнимо с переходом от геоцентрической к гелиоцентрической системам.

• Создание космологии и астрофизики, чему способствовали два основных открытия физики XX века — теория относительности и квантовая механика, т.к. это позволило астрономии не только объяснить накопившийся к началу XX века объём противоречивых фактов, но и поставить новые задачи исследований. Первые подтверждения общей теории относительности пришли именно из астрономии.

• Другим следствием синергического развития астрономии и физики стало появление новых средств наблюдения,т. е. радиоастрономии, внеатмосферной рентгеновской и гамма-астрономии — и выход за пределы узкого (всего ~300 нм!) видимого диапазона к открытию множества поразительно разнообразных астрономических объектов. Если в начале XX века список астрономических объектов за пределами Солнечной системы исчерпывался туманностями, звёздами и их гипотетическими планетными системами, то к началу XXI века список типов наблюдаемых объектов исчисляется десятками.

• теория эволюции звёзд различных масс на всех её стадиях — от конденсации протозвёздных туманностей, до таких феноменов поздних стадий эволюции звёзд, как планетарные туманности, вспышки новых и сверхновых звёзд и разнобразные формы наблюдаемой активности звёздных остатков: пульсары, рентгеновские источники аккреционных дисков, микроквазары и т. п.

2) Космология

Понимание природы пространства-времени и её связи с гравитацией позволило создать космологические модели Эйнштейна и Фридмана, основанные на уравнениях общей теории относительности, в рамках которых успешно разрешались классические космологические парадоксы, и, в сочетании с открытием Хабблом красного смещения, дало целостную картину Вселенной—Вселенной динамической и эволюционирующей.

Понимание и экспериментальное подтверждение динамичности Вселенной привело к снятию запрета на вопрос о её происхождении и её «начальном моменте». Результатом стала гипотеза, а затем и стандартная теория Большого Взрыва, в большинстве деталей совпадающая с наблюдаемой картиной Вселенной.Открытие реликтового микроволнового излученияинаблюдаемое соотношение лёгких элементов— результатов первичного нуклеосинтеза — одни из самых ярких подтверждений этой теории.

3) Биология

Прогресс в биологии за последнее столетие был необыкновенно велик.

Важнейшее событие: появление молекулярной биологии. Всё началось соткрытияДжеймсом Уотсоном и Френсисом Крикомструктуры молекулы ДНК. После этого прорыва были быстрооткрыты способы кодирования наследственной информации. Наиболее знаменитое сейчас последствие этого прорыва —расшифровка генетического кода человека.

Открытие устройства наследственного аппарата сделало возможным также искусственное изменение наследственной информации — генную инженерию. Уже сейчас результаты генной инженерии используются для получения новых, более продуктивных растений, при производстве лекарств с помощью генетически модифицированных микроорганизмов и т. д. В ближайшем будущем следует ожидатьсоздание генетической терапии: коррекции повреждений генетического аппарата клеток человека, что поможет избавить человечество от наследственных заболеваний.