Техника и естествознание в 1789 — 1870 гг

Александр Гумбольдт. Гравюра Пейна по рисунку Джекобса. Развитие промышленного капитализма, сопровождавшееся быстрым расширением мирового рынка и дальнейшим усилением колониальной политики, стимулировало географические исследования.

Отважным путешественникам, которые, преодолевая бесчисленные трудности, лишения и опасности, добивались сокращения «белых пятен» на карте, были по большей части чужды корыстные цели наживы или колониального «престижа». Но именно в этих целях использовались результаты географических экспедиций капиталистами и правительствами капиталистических государств.

Огромный новый фактический материал, доставленный экспедициями, в которых принимали участие ученые различных специальностей, обогащал мировую географическую науку. Уже к началу XIX в. у географов сложилось в основном правильное представление о конфигурации материков (кроме Антарктиды) и общем облике земли.

Подробнее »

Луи Пастер. Портрет работы А. Эдельфельта. 1889 г.

Капиталисты и буржуазно-помещичьи правительства весьма неохотно тратили средства на здравоохранение, но им все же пришлось обратить серьезное внимание на эту область: было бы совершенно невозможно поддерживать производство, торговлю и быт в больших городах периода промышленного капитализма, если бы медицина осталась на уровне тех времен, когда эпидемии регулярно поражали целые страны и рассматривались как неотвратимые «бичи божии».

Трудно было развивать и крупное капиталистическое сельское хозяйство, не изыскав действенных средств для борьбы с эпидемиями и различными болезнями животных и растений.

Некоторые ранние открытия в медицине рассматриваемого периода (введение английским врачом Эдуардом Дженнером оспопрививания в 1798 г., применение хинина как средства от малярии), сделанные на основе эмпирических наблюдений, уходили корнями в народную медицину и не получили тогда научного обобщения.

Подробнее »

И. М. Сеченов.

Гравюра 60-х годов XIX в. Борьба стихийно-материалистического направления с идеализмом и религиозными воззрениями достигла большой остроты в области физиологии и психологии.

Хотя сторонники прогрессивного направления нередко прибегали к упрощенно-механистическим толкованиям, но их заслуги в опровержении традиционных религиозно-метафизических представлений несомненны.

Французский физиолог Клод Бернар (1813—1878) сделал попытку (не поднимаясь, впрочем, выше механистического материализма) свести физиологические явления к химическим реакциям и стал одним из основоположников физиологической химии, систематически прибегающей к эксперименту.

Еще раньше Ч. Белл (1774—1842) в Англии и Ф. Мажанди (1783—1855) во Франции исследовали функции нервов по передаче восприятий органов чувств мозгу и приказов тех или иных участков мозга органам и мышцам. Эти исследования впервые пролили свет на контрольную функцию мозга.

Подробнее »

Чарлз Дарвин. Гравюра МанаВеликий английский ученый Чарлз Дарвин (1809—4882) нанес решительный удар религиозно-метафизическому взгляду на природу, доказав, что весь современный органический мир—растения, животное и человек—является результатом процесса развития, длившегося многие миллионы лет.

Главный труд Дарвина—«Происхождение видов путем естественного отбору содержавший основы его учения, был опубликован в 1859 г.

Исходными данными для выработки этого учения были, во-первых, наблюдения над результатами вековой сельскохозяйственной практики человека, а во-вторых изучение во время географических экспедиций (в том числе проведенных при участии самого Дарвина) различных форм животных и растений, прекрасно приспособленных к самым разнообразным естественным условиям.

None В годы буржуазной революции конца XVIII в. во Франции эволюционные взгляды развивались Ж. Б.

Ламарком (1744—1829) и Э. Жоффруа Сент-Илером (1771—1844). Взгляды этих ученых наносили удар религиозно-метафизическим представлениям XVlIl в.

Напротив, впервые выдвинутая французским естествоиспытателем Ж. Кювье (1769—1832) на первый взгляд весьма радикальная «теория катастроф» была реакционна по существу.

Она утверждала, что на земле периодически повторялись грандиозные перевороты, во время которых будто бы гибло все живущее, после чего совершался новый «творческий акт» божества, создававший новую флору и фауну. «Теория катастроф» была отвергнута естествоиспытателями.

В геологии и палеонтологии теория катастроф потерпела полное поражение со времени появления работ английского исследователя Чарлза Лайелла (1797— 1875). Важнейший труд Лайелла «Основы геологии», опубликованный в 1830—1833 гг., содержал учение о непрерывном развитии земной поверхности согласно законам природы.

Подробнее »

None Трудно найти другую отрасль знания, где взаимосвязь и взаимообогащение теории и практики проявились бы с такой яркостью, как в химии, совершавшей в XIX в. свое поистине триумфальное шествие.

Новые химические представления окончательно восторжествовали в трудах А. Л. Лавуазье, Г.

Монжа, К. Л. Бертолле, А.

Ф. Фуркруа, Л. Б.

Гитона-Морво, А. Г. Вандермонда и других учеников и сотрудников Лавуазье.

Французские ученые разработали новую химическую номенклатуру, впервые ввели такие термины, как «кислород» и «водород». Они отвергли теорию флогистона и таким образом поставили, по словам Энгельса, «на ноги всю химию, которая в своей флогистической форме стояла на голове».

None В результате работ Т. Юнга (Англия) и О. Ж. Френеля (Франция) старая ньютоновская корпускулярная теория, рассматривавшая свет как поток светоносных частиц, была отвергнута.

Возродились на новой основе и в новом физико-математическом истолковании представления Гюйгенса о свете как волновом движении эфира.

Крупным достижением физики XIX в. была выдвинутая английским ученым Джемсом Кларком Максвеллом (1831—1879) электромагнитная теория света (1865 г.), обобщившая опыты и теоретические построения многих физиков различных стран в области электромагнетизма, термодинамики и оптики.

Последователь Эрстедта и Фарадея, Максвелл разработал теорию электромагнитного поля. Математическим выражением нового учения явилась система уравнений, в равной мере относящихся как к электромагнитным, так и к оптическим явлениям и описывающих структуру электромагнитного поля.

Подробнее »

Майкл Фарадей. Портрет работы Т. Филипса.

Серьезные успехи в учении об электричестве и магнетизме были связаны прежде всего с практическим использованием электромагнитных явлений. «Об электричестве мы узнали кое-что разумное только с тех пор, как была открыта его техническая применимость»,— указывал Ф. Энгельс.

На рубеже XVIII—XIX вв. итальянский физик Алессандро Вольта (1745— 1827), дав правильное истолкование предшествующих опытов Луиджи Гальвани (1737—1798), создал «гальваническую батарею». Этого рода батареи долго служили единственными источниками электрического тока.

Продолжив опыты Гальвани и Вольта, русский ученый В. В. Петров (1761— 1834) построил электрическую батарею значительного по тому времени размера и произвел ряд важных исследований возможности применения электричества в различных областях производства и быта.

Подробнее »Распространение паровых двигателей и изучение их работы содействовали развитию термодинамики, т. е. учения о теплоте как движущей силе, ставшего теоретической базой теплотехники.

Один из основоположников термодинамики французский ученый Сади Карно (1796—1832) исследовал вопрос о «получении движения из тепла» и о возможности получения «движущей силы» (полезной работы) при переходе тепла от более нагретого тела к менее нагретому.

Опубликованное при его жизни исследование «Размышление о движущей силе огня. . .

» (1824 г. ) долго оставалось незамеченным. Лишь в 1834 г.

Б. Клапейрон (1799—1864) повторил рассуждения Карно и придал им стройную математическую форму.

В середине XIX в. эти идеи были переработаны и развиты применительно к представлению о теплоте как о движении молекул английским ученым Уильямом Томсоном (1824—1907), известным впоследствии под именем лорда Кальвина, и немецким физиком Рудольфом Клаузиусом (1822—1888).

Подробнее »В связи с запросами промышленности, строительства, транспорта и других отраслей материального производства серьезное внимание ученых в XIX в. привлекли теоретическая и прикладная механика, развивавшаяся в тесной взаимосвязи с такими разделами физики, как термодинамика, оптика и т. д.

Наиболее характерной чертой в развитии механики было, с одной стороны, сближение ее с математикой, а с другой—все возрастающая связь с практикой. Возведение крупных инженерных сооружений с применением новых строительных материалов (в частности, металла) не могло базироваться лишь на предшествовавшем опыте строительных работ.

Машины на крупных фабрично-заводских предприятиях и на транспорте имели мощности и скорости движения, с которыми не приходилось сталкиваться механикам мануфактурного периода. Конструкторы машин и инженерных сооружений были поставлены перед необходимостью учета так называемых динамических нагрузок, которые в отличие от статических вызывают значительные силы инерции движущихся масс, а также колебательные процессы.

Подробнее »

Астрономия—первая отрасль науки, в которой воззрение на природу как на нечто неизменное было поколеблено еще во второй половине XVIII в., когда Иммануил Кант, а затем П. С. Лаплас предложили теорию происхождения солнечной системы из раскаленной туманности.

Революционизирующее воздействие этой теории на науку было огромно. Вселенная впервые стала рассматриваться в становлении, изменении и развитии.

Для наиболее передовых направлений космогонии конца XVIII—начала XIX в. характерно стремление освободиться от метафизики, от богословско-схоластических объяснении, которым, например, отдавала дань гипотеза Ньютона о первоначальном «божественном толчке», якобы приведшем мир в движение.

Важнейшими достижениями астрономии последующих десятилетий явились установление собственного движения «неподвижных» звезд, выяснение посредством спектрального анализа химического тождества мировой материи, из которой состоят даже самые отдаленные звезды и туманности.

Подробнее »

Н.И. Лобачевский. Гравюра.

В высшем научно-техническом образовании видное место занимала математика. Резко возросла необходимость применения ее к решению практических задач, выдвигавшихся естествознанием и техникой (в области физики, химии, астрономии, геодезии, термодинамики, кинематики механизмов, строительного дела, баллистики и т. д.).

Однако новые математические исследования возникали не только в результате непосредственных практических запросов данного времени, но и в силу внутренней логики развития математики как науки.

В последнее десятилетие XVIII в. методы анализа бесконечно малых достигли значительного совершенства. Зародившись в сфере механики земных и небесных тел, новые математические методы в развитом, обогащенном виде были приложены французским ученым Ж.

Л. Лагранжем (1736—1813) и его школой к физике и астрономии. Большое значение для строгого обоснования анализа бесконечно малых имели также труды Огюстена Луи Коши (1789—1857).

Подробнее »Чаще всего представители естественных наук как в странах, где в большей или меньшей степени сохранялось еще господство феодально-абсолютистского строя, так и в странах, переживших буржуазные революции, стремились избегать конфликтов с традиционными религиозными представлениями.

Нередко естествоиспытатели облекали свои стихийно-материалистические выводы в религиозно-идеалистическую или схоластическую фразеологию, и только некоторые из них открыто заявляли о своем атеизме. Так, знаменитый французский астроном Цьер Симон Лаплас дал полный достоинства ответ Наполеону I на вопрос о бытии божием: «Государь, я не нуждался в такой гипотезе».

Официальная наука не решалась посягнуть и на исключительное положение человека как «носителя бессмертной души»—этой «частицы божества»—в мире живых существ. Например, Ж. Б. Ламарк, сформировавшийся как мыслитель в эпоху Французской революции, не счел возможным допустить единство происхождения человека и высших млекопитающих.

Подробнее »

Производство оружия в Вулвиче (Англия). Гравюра 1862 г. Развитие военной техники и вообще всех отраслей техники, связанных с военным делом, .

происходило в этот период особенно быстрым темпом. В первую очередь совершенствовалось огнестрельное оружие.

До XIX в. употреблялись гладкоствольные кремневые ружья, заряжающиеся с Дула. С 20-х годов XIX в. во всеобщее употребление вошли медные пистоны.

И 1823 г. француз Лефошё ввел ружье, заряжающееся патронами с казенной части.

В 1836 г. немец Н. Дрейзе, завершив многочисленные опыты своих предшественников, сконструировал так называемое игольчатое нарезное ружье со скользящим затвором.

Оно заряжалось с казенной части унитарным патроном, который содержал запал, заряд взрывчатого вещества и пулю. Запал разбивался игольчатым бойком.

Подробнее »Изобретенный во времена якобинского Конвента Клодом Шаппом оптический, или семафорный, телеграф был введен во Франции и получил в первой четверти XIX в. значительное распространение на всем континенте Европы вплоть до России, где усовершенствованием оптического телеграфа занимался еще в 90-х годах XVIII в. И. П. Кулибин.

Заслуга создания электромагнитного телеграфа, передающего знаки посредством условного положения стрелок в аппарате станции, принадлежит русскому конструктору Павлу Львовичу Шиллингу (1786—1837), который впервые демонстрировал свой аппарат в 1832 г. Систему Шиллинга заимствовали У. Ф.

Кук и Ч. Уитстон, применившие ее в 1837 г. в Англии с небольшими изменениями.

Использование стрелочных телеграфных приемных аппаратов, не фиксировавших передаваемые знаки, было сопряжено с неудобствами. Поэтому изобретатели в различных странах (С. Ф.

Б. Морзе в США, К. А.

Штейнгейль в Германии, Б. С. Якоби в России) стремились создать «самоотмечающие» приемные аппараты.

None Именно водородные аэростаты сделались в XIX в. основным видом летательных средств.

None Конвент организовал тогда особую воздухоплавательную роту.

На протяжении последующих десятилетий немало европейских, в том числе русских, изобретателей пытались придать аэростатам управляемость, а также создать аппараты тяжелее воздуха. Подробнее »Для развития мировой торговли большое значение имело строительство каналов и иных искусственных гидротехнических сооружений, а также исправление и регулирование естественных судоходных путей.

При производстве гидротехнических работ все большее применение наряду с традиционными ручными орудиями труда находили землечерпалки с паровыми двигателями, мощные подъемные краны и иные механизмы. В 1869 г. открылся Суэцкий канал.

Протяжение его составило 164 км, ширина по дну—22 м и по верху—от 60 до 100 м, первоначальная глубина в среднем—7,5 м (впоследствии канал был углублен). Канал сразу же приобрел огромное международное значение.

По сравнению с прежним путем вокруг мыса Доброй Надежды путь из Англии или Нидерландов в Индию сократился почти на 13 тыс. км. Для скорых пароходов продолжительность рейсов на Дальний Восток и в Австралию уменьшилась на 15—22 дня, а для грузовых судов—на 27—40 дней.

Подробнее »

Пароход «Атлантик». Гравюра 1849 г.

Возникновение парового судоходства относится к последним десятилетиям XVIII в., когда изобретатели во многих странах Запада разрабатывали проекты первых паровых судов, имевших в качестве рабочего устройства, обеспечивающего ход судна, весла, а позднее гребные (лопастные) колеса.

Первым пароходом, получившим практическое применение, было речное судно «Клермонт», построенное в 1807 г. американским изобретателем Робертом Фультоном (1765—1815). В Англии применение паровых судов началось с 1812 г.

, в России— с 1815 г. Конструкция паровых судов в течение долгого времени повторяла установившиеся формы парусных судов, причем пароходы сохраняли дополнительную парусную оснастку.

Подробнее »

Локомотив Дж. Стефенсона. 1825 г. Гравюра.

Промышленный переворот и рост внутреннего и внешнего рынка обусловили необходимость радикальной перестройки также средств транспорта и связи, превратившихся в невыносимые путы для крупной промышленности и для созданной ею национальной и международной торговли.

Применение силы пара на сухопутном транспорте началось в конце XVIII в. Конные деревянные (лежневые) заводские дороги существовали в Западной и Восточной Европе еще в мануфактурный период. После начала промышленного переворота лежневые заводские дороги стали заменяться дорогами на чугунных рельсах.

Ученик Уатта, Уильям Мёрдок, и горный инженер Ричард Тревитик, применив сконструированные ими паровые двигатели, построили в 80—90-х годах XVIII в. первые удачные паровые повозки. В 1803— —1804 гг. Тревитик создал первый в мире паровоз на Мёртир-Тидвильской заводской конной рельсовой дороге в Южном Уэльсе.

Подробнее »

Юстус Либих. Портрет работы В. Траутшольда. Внедрение машинной техники в сельское хозяйство происходило значительно медленнее, чем в промышленность.

Сельскохозяйственные машины и орудия (одно- и многолемешные плуги, культиваторы, разрыхляющие почву или уничтожающие сорняки, сеялки, жатвенные машины, сноповязалки) были рассчитаны, как правило, на конную тягу. С 50-х годов XIX в. получили некоторое распространение паровые тракторы, или, как их тогда называли, «самодвижущиеся локомобили» и «паровые плуги», одним из наиболее видных изобретателей которых был англичанин Джон Фоулер.

Однако систематически применялись в сельском хозяйстве в это время лишь локомобили, использовавшиеся при молотьбе и некоторых других работах. Подробнее »

С первых десятилетий XIX в. появилось много типов наборных машин, преимущественно в Англии. Были усовершенствованы Ф. Кёнигом и другими изобретателями типографские станки, превращавшиеся в скоропечатные машины.

Следующим шагом явилось введение в 60-х годах XIX в. в США и в Европе ротационных машин, печатавших одновременно на обеих сторонах бумажной ленты, разматываемой с рулона и прижимаемой к двум барабанам с надетыми на них печатными формами. В результате всех этих усовершенствований резко возросла производительность типографий.

Развитие полиграфии стимулировало бурный рост бумажной промышленности. За первой «самочерпкой» (бумагоделательной машиной), запатентованной во Франции Н. Л.

Робертом в 1799 г. , последовал ряд других изобретений, обеспечивавших высокую производительность процесса выработки бумаги.

Подробнее »В новых отраслях производства, достигших значительных успехов после промышленного переворота, видное место заняла химическая промышленность, в первую очередь так называемая основная химическая промышленность, производящая серную кислоту, соду, едкий натр, хлор и другие вещества, необходимые при производстве соляной и азотной кислот, стекла, взрывчатых веществ, красок, отбельных веществ, искусственных удобрений, фармацевтических препаратов и т. д.

В конце XVIII в. француз Николя Леблан (1742—1806) положил начало заводскому производству соды из глауберовой соли. Способ Леблана господствовал в содовом производстве до 60-х годов XIX в., пока его не сменил несравненно более производительный «аммиачный» способ бельгийского изобретателя Эрнеста Сольве (1838—1922).

Сернокислотное производство получило развитие с начала XIX в. в результате работ Ж. А.

К. Шапталя и некоторых других химиков. Вначале в качестве сырья в этом производстве применялась сера; позднее стали использовать пиритные (колчеданные) огарки.

Подробнее »Быстрый рост машиностроения н металлообработки в XIX в. требовал резкого увеличения добычи руды и каменного угля, выплавки чугуна, выделки железа и стали.

Важную роль в развитии металлургии сыграло железнодорожное строительство. Огромный спрос на рельсы, скрепления, части искусственных сооружений (мостов и т. д.) обусловил внедрение новых технологических процессов в металлургии, в частности новых методов выплавки чугуна, выделки стали, особенно после того как в 60-х годах началось применение стальных рельсов.

При этом, если горное дело развивалось в значительной мере экстенсивно, поскольку до 60-х годов основные работы в этой отрасли производства сохраняли традиционный ручной характер, то в металлургии отмечался значительный технический прогресс.

Конструкция доменных печей совершенствовалась, увеличивались их размеры, вводились специальные подъемники для подачи шихты, улучшались приспособления для загрузки шихты, применялись системы водяного охлаждения печной кладки и т. д. Огромное значение имело введение горячего дутья, т.

е. подогрева воздуха, подаваемого в домны (Дж. Нилсон в 1828 г.

, инженеры петербургского Александровского казенного завода в 1829 г. , Фабер дю Фор в 1831 г. и др.

Подробнее »

Паровой молот. Гравюра 1842 г. Поршневая паровая, машина двойного действия с расширением пара являлась основным типом двигателя на всем протяжении рассматриваемого периода.

Элементы паросиловой установки—котел, собственно паровой двигатель, передаточный механизм—подвергались непрерывным усовершенствованиям.

Конструкторы стремились к увеличению мощности и экономичности паросиловых установок путем увеличения паропроизводительностп котлов, повышения начального давления пара, введения двигателей с многократным расширением пара (компаунд-машин), применения перегрева пара, увеличения скорости хода поршня и т. д.; они отказывались также от балансира, этой характерной детали передаточного механизма в первых уаттовских машинах, золотниковое парораспределение заменялось клапанным и т. д.

Подробнее »

Отливка больших цилиндров на заводе Джексона и Уоткинса в Лондоне. Гравюра 1863 г. Различного рода машины и механизмы изготовлялись преимущественно из металла. Это требовало соответствующего развития машиностроения как особой отрасли производства.

В конце XVIII и в начале XIX в. машины производились еще в основном вручную. Но постепенно положение изменилось.

Обработка огромного количества металла, которое приходилось ковать, сваривать, резать, сверлить отливать и т. д. , потребовала, как пишет К.

Маркс, «. . .

Машинная фабрикация машин опиралась на технические достижения мануфактурного периода XVI—XVIII вв., когда уже применялись сверлильные, токарные станки довольно сложного устройства. Подробнее »

Хлопчатобумажная фабрика в Дерби (Англия). Гравюра 1867 г.

Исходным моментом научно-технического развития в XIX в. явился промышленный переворот, начавшийся в Англии с 60-х годов XVIII в. с изобретения и распространения рабочих машин в текстильном производстве (изобретения Харгривса, Аркрайта, Кромптона и других) и создания универсальной паровой машины Джемсом Уаттом в 1780—1784 гг.

С 1785 по 1800 г. в английской текстильной промышленности было установлено 93 паровые машины системы Уатта, на металлургических заводах—28, на рудниках и шахтах—52, в других отраслях—48. Началось распространение паровых машин и на континенте Европы, от Франции и Бельгии до России, а также в США.

None Среди хозяев капиталистических предприятий встречались и прогрессивные деятели, стремившиеся содействовать научно-техническому прогрессу.

Некоторые из предпринимателей были учеными и изобретателями: Ж. К. Перье, с именем которого связано введение паровых двигателей во Франции конца XVIII в.

, Ж. А. К.

Шапталь, немало содействовавший развитию химического производства, и др. Но для основной массы предпринимателей такое совмещение в одном лице инженера (или изобретателя) и капиталиста не было характерным.

Авторы XVIII—XIX вв., в том числе ярые защитники буржуазии, отмечали грубое невежество фабрикантов в вопросах механики, химии и т. д. Подробнее »Победа и утверждение капитализма в Европе и Северной Америке способствовали развитию науки и техники.

Как указывали К. Маркс и Ф. Энгельс, буржуазия не могла существовать, «не вызывая постоянно переворотов в орудиях производства, не революционизируя, следовательно, производственных отношений, а стало быть, и всей совокупности общественных отношений».

Рассматриваемый здесь период новой истории характеризуется прежде всего созданием крупного машинного производства и соответствующей ему машинной техники.

Технический прогресс в области материального производства, неразрывно связанный с прогрессом прикладных, точных и естественных наук, привел к росту производительности труда. Это позволило капиталистам, применявшим на своих предприятиях технические усовершенствования, снижать себестоимость производства, повышать норму эксплуатации рабочих, увеличивать прибыльность предприятий и таким образом укреплять свои позиции в борьбе с конкурентами.

Подробнее »

Источники:

Вам также может понравиться