В ост. третині ХІХ – на поч. ХХ ст

Розвиток матеріальної і духовної культури

Суспільну атмосферу останньої третина ХІХ – початку ХХ ст. визначали бурхливий науковий прогрес, впровадження його досягнень у виробництво і повсякденне життя; розвиток нових засобів сполучення і зв'язку, більш широкий доступ до освіти та друкованої продукції; інтенсифікація міграційних процесів, урбанізація; поступова демократизація політичного життя, під впливом яких відбулися кардинальні зміни в суспільній свідомості

Розвиток науки і техніки. Сприятливі умови для розвитку науки створили зміни в її організації, перетворення університетів на наукові установи, збільшення загальної кількості навчальних закладів, розширення штату професорів. Вперше такі зміни здійснила Німеччина, інші розвинуті країни реформували свої університети на зразок німецьких. Значну увагу організації науки приділяли як уряди, місцева влада, так і приватні особи. Створено лабораторії, дослідницькі наукові інститути, технічні навчальні заклади, музеї. Наука і техніка перестали бути відокремленими, перетворилися на взаємопов'язані й взаємодоповнюючі.

Основою наукової освіти залишилася математика, мовою якої все більше описували явища, які вивчали фізика і хімія, виражаючи їх в математичних формулах.

В фізиці наукові відкриття останньої третини 19 ст. були спрямовані переважно в сферу електромагнітних явищ. Розпочався новий етап науково-технічної революції, який був значною мірою пов'язаний з відкриттям законів електродинаміки та формуванням електромагнітної картини світу (на противагу механічної картини попереднього періоду).

Революційні досягнення в сфері електродинаміки пов'язані з відкриттями таких вчених як

§ М.Фарадей (1791-1867, англ.) — відкрив явище електромагнітної індукції (1831); впровадження поняття електричного і магнітного полів

§Дж.Максвелл(1831-1879, англ.) — сформулював теорію електромагнітного поля (1864), довів ідеї Фарадея, виклавши їх в математичній формі (“рівняння Максвелла”, 1873); зробив висновок про існування електромагнітних хвиль; дав визначення світла як різновиду електромагнітних хвиль тощо

§Г.Герц ( 1837-1894, нім) - створив апарат, що дозволив стежити за усіма фазами електричних коливань; зафіксував електричні хвилі; експериментально підтвердив теоретичні висновки Максвелла (1887). Апарат, створений Герцем був по суті першим радіо-передатчиком, проте він не придав йому практичного значення.

Ці наукові відкриття та пов'язані з ним винаходи призвели до справжньої електротехнічної революції, що виявилася у використанні електричного струму як рушійної сили механізмів (спочатку наряду з паром), для освітлення (спочатку наряду з газом), в засобах комунікації і зв'язку - вдосконалення електричного телеграфу (вперше в 1837 р., Морзе; 1866 – запущено трансатлантичний телеграф); винайдення телефону (1876, А.Белл); створення електротранспорту:

· метро (1864 - Нью Йорк; 1890 –Лондон; 1896 – Будапешт - вперше в Європі; до 1914 р. метро в 11 містах);

· трамвай (1881, в передмісті Берліну, Ф.Піроцький, В. фон Сіменс),

· тролейбус (1882, в передмісті Берліну, В. фон Сіменс).

Перша лампа накалювання запатентована в 1874 р. російським інженером А. Лодигіним, після чого вона зазнала численних вдосконалень. Один з перших комерційно успішних варіантів електричної лампочки розробив у 1879 р. американський винахідник Т. Едісон (1847-1931) і розпочав їх випуск в 1880 р. (2,5 дол.).

За своє життя Томас Едісон отримав 1908 патентів в США і бл. 3000 в ін. країнах: вдосконалив телеграф, телефон; кіноапаратуру; побудував перші електровози; винайшов фонограф тощо. Здійснював свої відкриття планово, йому належить вислів, що “Геній — це 1 % натхнення і 99 % поту” (1 % inspiration and 99 % perspiration).

Значного розвитку досягла термодинаміка, основи якої було закладено в середині ХІХ ст. У.Томсон (лорд Кельвін) і Р.Клаузіус сформулювали закони електродинаміки; в 1852 р. впроваджено поняття «енергії» (не лише як кінетичної); Ю.Майєр, Дж.Джоуль, Г.Гельмгольц сформулювали загальний закон збереження енергії.

Зроблено прорив у формулюванні молекулярної та атомної теорії речовини. Значний внесок в розробку теорії зроблено російським хіміком Д.Мєндєлєєвим, який запровадив поняття “хімічний елемент”, розробив періодичну систему хімічних елементів, сформулював періодичний закон хімічних елементів (1869), встановивши залежність властивостей хімічного елементу від атомної маси.

Внаслідок спроб пов'язати атомну гіпотезу з електричними явищами

· в 1874 р. Дж. Стоні (1826-1911, брит.) запропонував термін «електрон» для визначення елементарної частки, однієї з основних структурних елементів речовини, що визначає електричні явища;

· в 1897 р. Дж. Томсон (1956-1940, брит.) відкрив електрон як елементарну частину в складі атому, вирахував масу електрона (Нобелівська премія з фізики 1906 р.)

Нобелівські премії (з 1901 р.) стали можливими завдяки заповіту Альфреда Нобеля (1833-1896), шведського хіміка, інженера, винахідника динаміту. про створення фонду на нагороди за видатні наукові досягнення, рев винаходи, значний внесок в культуру і розвиток суспільства в області літератури; фізики; хімії; фізіології і медицини; сприяння встановленню миру в усьому світі. В 1969 р. започатковано Нобелівську премію з економіки.

Вирішальні відкриття в дослідженні будови речовини зроблено внаслідок відкриття В. Рентгеном (1845-1923, нім.) в 1895 р. Х-випромінювання («рентген-промені»). Експерименти з їх використанням дали нові свідчення про будову речовини, що призвели до перегляду ряду положень класичної фізики (став першим лауреатом Нобелівської премії з фізики в 1901 р.).

Так, використовуючи в своїх дослідах «рентген-промені», А. Беккерель (1852-1908, франц.) в 1896 р. відкрив явище радіоактивності урану (Нобелівська премія з фізики 1903 р.). За цим послідувало інтенсивне вивчення явища радіоактивності. Починаючи з 1898 р. Марія і П'єр Кюрі відкрити радіоактивність торія, полонія і радія (нобелівські лауреати 1903, 1911 рр.).

В 1899 р. Е.Резерфорд (1871-1937, брит.) - основоположник ядерної фізики - експериментально встановив радіоактивне випромінювання трьох типів (альфа, бета, гамма); в 1902 р. разом з Ф.Содді (1877-1956, брит.) зробив висновок про те, що радіоактивність є атомним явищем, що супроводжується хімічними змінами (Нобелівська премія з хімії 1908 р.)

В 1909-1911 рр. експерименти Е.Резерфорда і Г.Гейгера призвели до відкриття атомного ядра; Резерфорд розробив нову «планетарну» модель будови атома, відповідно до якої атом подібний до Сонячної системи: навколо позитивного ядра рухаються негативні частини - електрони.

Уявлення про електромагнітне поле і будову речовини в XX ст. розвивалися значною мірою в рамках квантової фізики і квантової хімії..

Квантову теорію світла висунув в 1900 р. німецький фізик М. Планк (1858-1947), тоді лише у вигляді математичної формули. Її розвинув А.Ейнштейн (1879-1955, нім.), побудувавши в 1905 р. на цій основі теорію фотоефекта, в 1907 р. – теорію теплоємності.

У 1913 р. датський фізик Н. Бор (1885-1962) доповнив модель атома Резерфорда, виявив стрибкоподібний перехід електрона з однієї орбіти на іншу, зміни при цьому структури атома, отримання ним кванту енергії. Ідеї Бора стали фундаментом для окремого розділу сучасної фізики – квантової механіки.

Структура ядра стала остаточно очевидною після відкриття протона (1919, Е.Резерфорд) і нейтрона (1932, Дж. Чедвік).

Початок нової наукової революції пов’язаний з формулюванням А.Ейнштейном теорії відносності, що показала зв’язок між простором і часом. 1905 рік, коли сформульовано спеціальну теорію відносності, названо “роком чудес” в історії фізики. В 1911-1916 рр. Ейнштейном сформульовано загальну теорію відносності, що включала гравітацію.

А.Ейнштейн мав 60 номінацій на Нобелівську премію, яку отримав в 1922 р. за формулювання Закону фотоелектричного ефекту, найменш революційного з його тогочасних відкриттів.

Наукові досягнення в галузі хімії призвели до появи нової – хімічної - галузі промисловості. Розвиток хімії мав значний вплив на створення нових матеріалів та продуктів (фарби, сода, штучні добрива, фосфорні сірники, буряковий цукор, штучний шовк, віскоза, фотографія, нові вибухові речовини (динаміт, бездимний порох), хімічні медикаменти, консерви тощо).

Якщо технології середини 19 ст. базувалися на використанні вугілля й заліза, в кін. ХІХ – поч. ХХ ст. все більшого значення набули сталь (сплав заліза з вуглецем, ін., вміст вуглецю до 2,14%) та чавун (сплав заліза з вуглецем, вміст понад 2,14%); розвиток хімії дозволив значно вдосконалити їхню якість.

Впровадження нової технології виплавки сталі - “Томасовський процес” (1878) на противагу «Бессемерівському» (1856) - призвело до здешевлення вироблення сталі, покращення її якості, використання для її виготовлення руд низької якості.

Хоч вугілля в якості джерела енергії зберегло своє значення, значного поширення набуло використання нафти (керосин, бензин, дизельне паливо) та електроенергії, в тому числі за рахунок використання сили падаючої води (водоспадів). На заводах, розташованих у гірській місцевості, електроенергія найперше почала витісняти пар («біле вугілля»).

Революція в розвитку природничих наук пов'язана з появою праці Ч.Дарвіна «Походження видів» (1859), у якій він обґрунтував ідею еволюції усього живого шляхом природного відбору на основі боротьби за існування та виживання найсильніших представників виду.

Хоча спочатку теорія еволюції зазнала нищівної критики з боку церкви та вчених, що обстоювали принципи незмінності видів, з часом вона отримала значне поширення, оскільки давала можливість класифікувати складні ботанічні й зоологічні явища, пояснити послідовність тваринних форм, виявлених при археологічних розкопках.

Французький професор Клод Бернар (1813-1878) досліджував процеси внутрішньої секреції; експериментуючи над живими тваринами, винайшов експериментальний метод, вівісекцію, що дозволяла здійснювати спостереження над функціями внутрішніх органів; сформулював клітинну теорію, що мала значний вплив на подальший розвиток медицини; обґрунтував фізіологіюяк науку, став основоположником ендокринології.

Американський біолог Томас Хант Морган (1866-1945) обґрунтував хромосомну теорію спадковості, встановили закономірності розташування генів в хромосомах, розробили генетичні основи теорії природного відбору, створивши основи генетики – науки про передачу спадкових ознак у рослинному і тваринному світі.

Справжній переворот в області хімії здійснило відкриття Луї Пастером (1822-1895, франц.) мікроорганізмів, що відкрило дійсну причину бродіння, яке вважали суто хімічною реакцією кисню і органічних речовин.

З дослідженнями Пастера та його висновками про те, що багато хвороб викликані мікроорганізмами – мікробами чи бактеріями, пов'язана поява науки бактеріології. Винайдено умови, за яких організм може боротися з токсинами; розроблено механізми попередження деяких хвороб шляхом імунізації.

Завдяки відкриттям Пастера медицина була реорганізована. В 1888 р. створено Інститут Пастера в Парижі, в рамках якого розроблено ефективні вакцини проти сказу, сибірської виразки, ін. епідемічних захворювань; методики здолання невиліковних до того хвороб.

Аналогічні науково-дослідні центри, що займалися практичним застосуванням таких відкриттів у медицині, виникли і в інших країнах. Так, Роберт Кох в Німеччині відкрив збудників холери, туберкульозу (чахотка), дифтерії; розробив ефективні вакцини для боротьби з ними.

Після того, яка виявлено вплив мікробів на живий організм при інфекційних хворобах, було винайдено методи антисептики та речовини для анестезії (ефір і хлороформ), що дозволили використовувати більш складні хірургічні операції, в тому числі внутрішніх органів.

Наслідком успіхів медицини стало зростання тривалості життя населення провідних країн світу на поч. ХХ ст. (середня тривалість життя в 1850 р. – 38 років, в 1900 р. – 47 років).

Наукові відкриття та технічні винаходи зробили можливим революцію в сфері комунікацій. Створено об’єднані почтові служби, що зробило листування швидким і доступним. З винайденням електричного телеграфу і телефону зв’язок між віддаленим територіями значно прискорився. Важливими винаходами кінця ХІХ ст. стали радіо (1895/1896 р., А.Попов, Г.Марконі) і кінематограф (1895, брати Люм’єр).

Протяжність залізниць за 1870-1913 рр. збільшилася в 5,5 рази. Завдяки будівництву низки важливих інфраструктурних проектів відстані для подорожей, перевезення вантажів значно скоротилися:

§Суецький канал (1869) з’єднав Середземне море – Червоне море - Індійський океан. Подорож через Суецький канал та використання тогочасних технічних винаходів зробили можливим кругосвітню подорож за 80 днів Філіаса Фогга, героя роману Жюля Верна «Навколо світу за 80 днів» (1872));

§Транссибірська магістраль (1904) уможливила подорож з Парижа до Владивостока за 15-16 днів;

§Панамський канал (1914) з'єднав Атлантичний і Тихий океани.

Видатними інженерними спорудами стали гірські тунелі в Альпах. Мон-Сеніський тунель довжиною 12 км, що з’єднав Францію та Італією, відкрито в 1879 р., Сен-Готардський залізничний тунель (15 км) в Швейцарських Альпах – в 1884 р., Сімплонський тунель (20 км) між Швейцарією й Італією - в 1905 р.

Винайдення чотирьохтактного двигуна внутрішнього згорання (1877, Август Отто, нім.; Бо де Рош, фр.) і бензинового двигуна (1885, Даймлер / Майбах, нім.) зробили можливим створення автомобіля.

В 1885/1886 створено перші 3-колісні автомобілі К.Бенца (нім.) і Г.Даймлера (нім.); в 1888 – перший 4-колісний автомобіль К.Бенца. З 1890-х рр. розвивається автомобільна промисловість (Німеччина, Франція, Англія). Першою масовою моделлю автомобіля стала «Модель Т» (1908 р.) Генрі Форда (США).

В 1897 р. запатентовано дизельний двигун (Р.Дизель, 1858-1913, нім), його коефіцієнт корисної дії (26%) більше, ніж в двигуні Отто (15%) і парових турбінах суден (12%). В 1903 р. побудований перший корабель з дизельним двигуном; в 1908 р. - перший дизельний двигун малого розміру, перший вантажний автомобіль і перший локомотив на дизельному паливі.

В 1903 р., коли американські винахідники брати Райт побудували літак (апарат, важчий за повітря з бензиновим двигуном) і здійснили перший керований людиною політ, започатковано авіацію. Хоч польоти на експериментальних літаках здійснювалися і до них, вони були першими, хто змогли управляти таким літаком в повітрі, що зробило можливим подальший розвиток літакобудування. В липні 1909 р. Луї Блеріо здійснив сенсаційний політ на моноплані через Ла-Манш (31 хв.).

До виникнення літаків поширення набули дирижаблі (з 1852) (від фр. «керований» — літальний апарат, легший за повітря, аеростат з двигуном, що дозволяло йому рухатися незалежно від напрямку повітря). Найбільш досконалим і поширеним видом дирижабля був “цеппелін” (1900), перший – з паровим двигуном, далі – з використанням двигуна внутрішнього згорання; жорстка форма.

Демонстрація тогочасних досягнень в галузі науки, техніки, технологій відбувалася на всесвітніх виставках, перша з яких відбулася в 1851 р. в Лондоні. В період з 1870 по 1914 р. відбулося 26 таких виставок.

Всесвітні виставки в Парижі 1889 і 1900 р.

Поиск по сайту: