Важнейшие научные открытия и достижения ХХ века
На рубеже веков часть людей всегда была озабочена поиском символов прошлого. Вот и ныне — периодические издания дружно выделяют события, ставшие этапными и оказавшие влияние на жизнь человечества в прошедшие сто лет. Они называют атомную бомбу, компьютеры и Интернет, открытие генетического кода и клонированных овец. Если присмотреться к другим второстепенным событиям века, все равно окажется, что, подводя итоги времени, люди все чаще и чаще подчеркивают достижения науки и техники.
Лазер
Оптический квантовый генератор — аббревиатура английской фразы: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation — усиление света в результате вынужденного излучения), источник оптического когерентного излучения, характеризующегося высокой направленностью и большой плотностью энергии. Существуют газовые лазеры, жидкостные и твердотельные (на диэлектрических кристаллах, стеклах, полупроводника).
В лазере различные виды энергии преобразуются в энергию лазера. Главный элемент лазера — активная среда: воздействие света, электрический разряд в газах, химические реакции, бомбардировка электронным пучком и др. Активная среда расположена между зеркалами, образующими оптический резонатор. Есть непрерывные и импульсные лазеры. Лазеры широко используются в научных исследованиях, практической медицине, а также в технике. Лазеры сделали возможными оптическую связь и локализацию, они открывают перспективы для реализации управляемого термоядерного синтеза.
Компьютер
Компьютер, компьютерная машина, в которой основные функциональные элементы выполнены на электронных устройствах. Первые ЭВМ, как аналоговые, так и цифровые, появились в середине 40-х гг. XX в. Обычно выделяют 4 поколения ЭВМ: на электронных лампах (40-50 гг.), дискретных полупроводниковых приборах (50-60 гг.), интегральных микросхемах (60-е гг.), больших интегральных микросхемах (с сер. 60-х гг.).
В начале 80-х гг. появились ЭВМ, возможности которых позволяют отнести их к ЭВМ нового (пятого) поколения. Особую группу составляют персональные ЭВМ. Для обозначения ЭВМ применяется термин “компьютер”. Компьютеры постепенно проникают во все сферы человеческой жизни.
Спутниковая связь
Слово «Спутник» — «Sputnik» вошло в жизнь всего мира в 1959 году. СССР запустил первый в истории человечества искусственный спутник Земли. Его сигнал принимали во всем мире.
Применение лазеров (2)
... материалов, отличающихся повышенной хрупкостью. Лазерное сверло оказалось не только мощным, но и весьма деликатным «инструментом». Пример: применение лазера при сверлении отверстий в подложках микросхем, изготавливаемых из глиноземной керамики. ... за одно десятилетие на рубеже двух веков было сделано пять открытий. В 1895 г. немецкий физик В. Рентген открыл новый вид излучения, названный позднее его ...
Прошло несколько десятилетий, и мы не можем представить современную цивилизацию без спутниковой связи. Эти космические аппараты передают для нас радио- и телесигналы. Позволяют общаться через операторов мобильной связи. Дают доступ к сети Интернет. Спутники сообщают точные прогнозы погоды. А на государственном уровне — спутники-шпионы — следят за противником.
Интернет
Проводная связь между компьютерами изначально была разработана для военных целей. Фактически, авторами Интернета стали американские военные (ученые из пентагона).
Однако на рубеже веков компьютерная сеть охватила весь земной шар и была доступна каждому, связывая всех людей на Земле с мгновенным доступом к информации. Всемирная паутина, как ее еще называют, дала уникальную возможность общения не зависимо от расстояния с эффектом реального присутствия и обмена данными (электронная почта, форумы, чаты).
Генетика и клонирование
КЛОН (от греческого слова klon — ветвь, отпрыск), популяция клеток или организмов, происшедших от общего предка путем бесполого размножения. Клон — основная единица учета в генетике микроорганизмов. Но ученые пошли дальше. Они клонировали живые организмы, в результате чего получили «двойники» в одном и том же наборе генетического кода. Клонированная овечка Долли стала известна всему миру. После этого открытия многие ученые согласились с тем, что клонирование человека следует запретить. Но науку остановить невозможно, и, например, в Англии уже разрешены некоторые эксперименты.
Научные открытия в области физики
В этой области революция началась в самом начале 20-го столетия, когда Макс Планк вывел формулу распределения энергии в спектре абсолютно чёрного тела, из которой следовало, что энергия излучается не равномерно, как предполагали раньше, а частями — квантами. На этой основе Альберт Эйнштейн в 1905 году разработал квантовую теорию фотоэлектрического эффекта. Кроме того, Нильс Бор предложил модель строения атома, в которой электроны вращаются по орбитам вокруг ядра атома, как планеты вокруг Солнца.
Но на этом революция не закончилась. Альберт Эйнштейн в 1916 году разработал общую теорию относительности, которая практически трансформировала идеи всех ученых того времени. Согласно этой теории, гравитация — это не процесс взаимодействия полей и тел в пространстве, а результат искривления пространства-времени. Эта теория объясняла появление так называемых черных дыр, а также искривление световых лучей звезд при их приближении к Солнцу.
В 1932 г. Джеймс Чэдвик доказал существование нейтрона. Этот научный прорыв привел к бомбардировкам Хиросимы и Нагасаки, развитию гонки вооружений и холодной войне. Но в то же время это открытие послужило толчком для развития ядерной энергетики, а также для использования радиоизотопов в различных областях науки. За открытие нейтрона Джеймс Чэдвик в 1935 г. получил Нобелевскую премию в области физики.
16-го декабря 1947 г. Уолтер Браттейн, Джон Бардин и Уильям Шокли открыли свойства полупроводника: управление большими токами малыми. Так появился транзистор — прибор, который состоял из пары p-n переходов. Принцип работы транзистора послужил основой для развития многих направлений научной деятельности и не только. Его изобретение привело к появлению микросхем и микропроцессоров — основы для современных компьютеров и радиоэлектронной аппаратуры и т.д.
Термоэлектрические генераторы
... стоимости количества газа, которое необходимо было сжечь для получения такого же количества электроэнергии при помощи термоэлектрического генератора, имевшего к. п. д. 0,5%. Делались попытки применения термоэлектрических ...
Научно-технические изобретения
На основе электричества была создана новая энергетическая основа промышленности и транспорта, т.е. решена крупнейшая техническая проблема. В 1867 г. в Германии В. Сименс изобрел электромагнитный генератор с самовозбуждением, которым при помощи вращения проводника в магнитном поле можно получать и вырабатывать электрический ток. В 70-е гг. была изобретена динамо-машина, которую можно было использовать не только как генератор электроэнергии, но и как двигатель, превращающий электрическую энергию в механическую. В 1883 г. Т. Эдисон (США) создал первый современный генератор. Следующая успешно решенная задача — передача электроэнергии по проводам на значительные расстояния (в 1891 г. Эдисоном создан трансформатор).
Таким образом сложилась современная техническая цепь: получение — передача — прием электроэнергии, благодаря чему промышленные предприятия могли размещаться вдали от энергетических баз. Производство электроэнергии было организовано на специальных предприятиях — электростанциях.
Вначале электричество на рабочие места подавалось электрическим приводом, общим для всего комплекса машин. Затем он стал групповым и, наконец, индивидуальным. С этого момента каждая машина имела отдельный двигатель. Оснащение станков электродвигателями увеличило скорость станков, повысило производительность труда и создало условия для последующей автоматизации производственного процесса.
Поскольку спрос на электроэнергию постоянно рос, техническое мышление было занято поиском новых типов первичных двигателей: более мощных, быстрых, компактных и эффективных. Самым удачным изобретением стала многоступенчатая паровая турбина английского инженера Ч. Парсонса (1884), сыгравшая значительную роль в развитии энергетики — она позволяла во много раз повысить скорость вращения.
Наряду с тепловыми турбинами шли разработки гидравлических турбин; впервые они были установлены на Ниагарской гидроэлектростанции в 1896 г., одной из крупнейших электростанций того времени.
Особенное значение получили двигатели внутреннего сгорания. Модели таких двигателей, работавших на жидком горючем (бензине), создали в середине 80-х годов немецкие инженеры. Даймлер и К. Бенц. Эти двигатели использовались моторным безрельсовым транспортом.
В 1896—1987 гг. немецкий инженер Р. Дизель изобрел высокоэффективный двигатель внутреннего сгорания. Позже он был адаптирован для работы с тяжелым жидким топливом и широко использовался во всех отраслях промышленности и на транспорте. В 1906 г. в США появились тракторы с двигателями внутреннего, сгорания. Применение их в сельском хозяйстве началось с 1907 г. Серийное производство таких тракторов преобладало во время Первой мировой войны.
Электротехника становится одной из ведущих отраслей, развиваются ее подсектора. Таким образом, электрическое освещение получает распространение в связи со строительством крупных промышленных предприятий, ростом крупных городов и увеличением производства электроэнергии.
Изобретение лампы накаливания принадлежит русским ученым: А.Н. Лодыгину (лампа накаливания с угольным стерженьком в стеклянной колбе, 1873) и П.Н. Яблочкову (конструкция электродуговой лампы, «электрической свечи», 1875).
В 1879 г. американский изобретатель Т. Эдисон предложил вакуумную лампу накаливания с угольной нитью. Впоследствии изобретатели из разных стран внесли усовершенствования в конструкцию ламп накаливания. Так, А. Н. Лодыгин разработал лампы с металлической нитью накала, в том числе с вольфрамовой нитью, которые используются до сих пор. Хотя газовое освещение долгое время оставалось во многих странах мира, оно уже не могло противостоять распространению систем электрического освещения.
Научно-технический прогресс в машиностроении
... используются везде: в промышленности, в сельском хозяйстве, в быту, на транспорте. Следовательно, научно-технический прогресс во всех отраслях народного хозяйства материализуется за счет продукции машиностроения, в частности таких приоритетных отраслей, как машиностроение, электротехническая и ...
Вторая научно-техническая революция — это период экстенсивного развития такой отрасли электротехники, как коммуникационные технологии. В конце XIX в. существенно усовершенствована аппаратура проволочного телеграфа, а к началу 80-х были выполнены большие работы по конструированию и практическому применению телефонной аппаратуры. Изобретатель телефона — американец А.Г. Белл, получивший первый патент в 1876 г. Микрофон, отсутствовавший в аппарате Белла, был изобретен Т. Эдисоном и независимо от него англичанином Д. Юзом. Благодаря микрофону дальность действия телефона увеличена. Телефонная связь стала быстро распространяться во всех странах мира. Первая телефонная станция в США была построена в 1877 г
Через два года введена строй телефонная станция в Париже, в 1881 г. — в Бер. лине, Петербурге, Москве Одессе, Риге и Варшаве. Автоматическая телефонная станция запатентована американцем А. Б. Строуджером в 1889 г.
Одно из важнейших достижений второй НТР — изобретение радио — беспроволочной электросвязи, основанной на использовании электромагнитных волн (радиоволн).
Эти волны были впервые обнаружены немецким физиком Г. Герцем. Практическое создание такой связи осуществил выдающийся русский ученый АС. Попов, продемонстрировавший 7 мая 1885 г первый в мире радиоприемник. Затем последовала передача на расстояние радиограммы, в 1897 г. осуществлена радиотелеграфная связь между кораблями на расстоянии 5 км. В 1899 г. достигнута устойчивая длительная передача радиограмм на дистанцию 43 км.
Итальянский инженер Г. Маркони в 1896 г. запатентовал способ передачи электрических импульсов без проводов. Значительная материальная поддержка английских капиталистических кругов позволила ему в 1899 г. осуществить передачи через Ла-Манш, а в 1901 г. — через Атлантический океан.
В начале XX в. родилась еще одна отрасль электротехники -электроника. В 1904 г. английским ученым Дж. А. Флемингом была разработана двухэлектродная лампа (диод), которая могла использоваться для преобразования частот электрических колебаний. В 1907 г. американский конструктор Ли де Форест предложил трехэлектродную лампу (триод), с помощью которой можно было не только преобразовывать частоту электрических колебаний, но и усиливать слабые колебания. Промышленная электроника началась с внедрения ртутных выпрямителей для преобразования переменного тока в постоянный.
Таким образом, промышленное применение электрической энергии, строительство электростанций, расширение электрического освещения городов, развитие телефонной связи и т.д. обусловили быстрое развитие электротехнической промышленности.
Вторая научно-техническая революция ознаменовалась не только созданием новых производств, но и затронула старые отрасли, прежде всего металлургию. Быстрое развитие производительных сил — машиностроения, судостроения, военной промышленности, железнодорожного транспорта — обусловило потребность в черных металлах. В металлургии внедрены технологические инновации, металлургические технологии достигли огромных успехов. Существенно изменились проекты, увеличился объем доменных печей. Были внедрены новые способы производства стали за счет передела чугуна в конверторе под сильным дутьем (Г. Бессемер, Англия, патент 1856) и в специальной печи — литой стали (П. Мартен, Франция, 1864).
Организация перевозки груза на воздушном транспорте
... и сохранность (продукты, срочные грузы, дорогостоящие товары, медикаменты и др.). Перевозка грузов воздушным транспортом позволяет существенно сократить общее время доставки груза и решает проблему транспортировки грузов практически в любое место ...
Английский металлург С. Томас в 1878 г. предложил для выплавки стали применять железную руду с большими примесями фосфора. Этот метод позволял освобождать металл от примесей серы и фосфора.
В 80-е годы прошлого века был внедрен электролитический метод производства алюминия, что позволило развить цветную металлургию. Электролитический метод был также использован для получения меди (1878).
Эти методы составили основу современного сталелитейного производства, хотя томасовский метод во второй половине XX в. был вытеснен кислородно-конверторным процессом.
Транспорт стал важнейшим направлением второй научно-технической революции: появились новые виды транспорта и усовершенствовались существующие средства сообщения.
Практические потребности, такие как увеличение объема и скорости транспорта, способствовали совершенствованию железнодорожных технологий. В последние десятилетия XIX в. завершился переход к стальным железнодорожным рельсам. Все более, широко применялась сталь при строительстве мостов. «Эрустальных мостов» открыл арочный мост, построенный в США в 1874 г. через р. Миссисипи у города Сент-Луис. Его автор — Дж. Иде. Проезжую часть висячего Бруклинского моста (около Нью-Йорка) с центральным пролетом в 486 м поддерживали стальные канаты. Холл-Гейтский арочный мост в Нью-Йорке сооружен в 1917 г. полностью из лигированной стали (высоко-углеродистой).
Крупнейшие стальные мосты были возведены в России через Волгу (1879) и Енисей (1896) под руководством инженера НА. Боголюбского. С 80-х годов прошлого века железобетон стал более широко использоваться в строительстве мостов наряду со сталью. На железных дорогах, прокладываемых в Альпах, были прорыты крупнейшие тоннели: Сен-Готардский (1880), Симплон-ский (1905).
Самым значительным из подводных тоннелей был семикилометровый Севернский тоннель в Англии (1885).
В эти же годы строились тоннели и в России: через Су-рамский горный кряж на Кавказе, Яблоновый хребет на Дальнем Востоке и др.
Улучшен подвижной состав на железных дорогах: значительно увеличились мощность, тяговое усилие, скорость, масса и габариты паровозов, грузоподъемность вагонов. С 1872 г. на железнодорожном транспорте введены автоматические тормоза, в 1876 г. разработана конструкция автоматической сцепки.
В конце XIX в. в Германии, России, США велись эксперименты по введению на железных дорогах электрической тяги. Первая линия электрического городского трамвая открылась в Германии в 1881 г. В России строительство трамвайных линий началось с 1892 г. В 1990-е годы в ряде стран появились пригородные и междугородние электрические железные дороги. Однако этому активно противодействуют железнодорожные, угольные и нефтяные компании.
Развивался флот. С 1960-х годов на морских судах использовались паровые поршневые паровые двигатели с несколькими парорасширительными поршнями. В 1894—1895 гг. были проведены первые опыты по замене поршневых двигателей паровыми турбинами. Они также стремились увеличить мощность и скорость морских и океанских пароходов — пересечение Атлантического океана теперь возможно за семь-пять дней. Начали строить корабли с двигателями внутреннего сгорания, теплоходы. Первый теплоход — нефтеналивное судно «Вандал» было построено русскими конструкторами в 1903 г. В Западной Европе строительство теплоходов началось с 1912 г. Крупнейшим событием в развитии морского транспорта было сооружение в 1914 г. Панамский канал, имевший не только экономическое, но и политическое и военное значение.
Реферат генри форд и массовое производство
... производства, сборки и транспортировки, оказавшиеся беспрецедентными по своей мобильности и размерам и предвосхитившие появление в конце XX в. методов «точно вовремя». Главная мечта Г. Форда о массовой ... стали Г. Форд и А. Малькольмсон. Другими акционерами стали Джон и Хорас Додж, занимавшиеся изготовлением шасси, двигателей и трансмиссии, и ... глубинки и окончанию господства гужевого транспорта в ...
Новый вид транспорта, родившийся в эпоху второй НТР, — автомобильный. Первые автомобили были сконструированы немецкими инженерами К. Бенцем и Г. Даймлером. Промышленное производство автомобилей началось в 1990-х годах в нескольких странах. Способствовало успеху автомобилей изобретение в 1895 г. ирландским инженером Дж. Дэнлопом резиновых шин. Высокие темпы развития автомобильной промышленности привели к строительству автомагистралей.
Новый вид транспорта рубежа XIX и XX вв. — воздушный Он подразделяется на аппараты легче воздуха — дирижабли и тяжелее воздуха — самолеты (аэропланы).
В 1896 г. немецкий конструктор Г. Селферт использовал двигатель внутреннего сгорания на жидком топливе для дирижаблей, что способствовало развитию строительства дирижаблей во многих странах. Но решающую роль в развитии воздушного транспорта сыграли самолеты.
В разработку авиационных проблем и вопросов воздухоплавания огромный вклад внесли русские ученые и изобретатели основоположники современной гидро- и аэродинамики Д. И. Менделеев, Л. М. Поморцев, С.К. Джевецкий, К. Э. Циолковский и особенно Н. Е. Жуковский. Большая заслуга в освоении техники полетов принадлежит немецкому инженеру О. Лилиенталю.
Первые опыты конструирования самолетов с паров двигателями осуществили А. Ф. Можайский (1882—1885, Россия), К. Адер (1890—1893, Франция) X. Максим (1892-1894, США).
Широкое развитие авиации стало возможным после создания легких и компактных бензиновых двигателей. В 1903 г. в США братья У. и О. Райт совершил четыре полета на самолете с двигателем внутреннего сгорания. Вначале самолет имел спортивное значение, затем его начали использовать в военном деле, а затем и для пассажирского транспорта.
Вторая научно-техническая революция характеризуется проникновением и организацией химических методов обработки сырья практически во всех отраслях производства. В таких отраслях, как машиностроение, электротехническое производство, текстильная промышленность, стала широко использоваться химия синтетических волокон — пластических масс, изоляционных материалов, искусственного волокна и пр. Американским химиком Дж. Хайеттом в 1869 г. был получен целлулолид. В 1906 г. Л. Бакеланд произвел бакелит, затем карболит и другие пластмассы. Разраб французским инженером Г. Шардоне в 1884 г. метода изготовления искусственного волокна стала основой для произвол нитрошелка, а с 1903 г. — искусственного шелка и вискозы.
В 1899—1900 гг. труды русского ученого И. Л. Конд позволили получить синтетический каучук из углеводов. был предложен способ производства аммиака, который служит исходным материалом для азотной кислоты и других соединений азота, необходимых для производства красителей, удобрений и взрывчатых веществ. Лучшим методом оказался метод немецких ученых Ф. Габера и К. Боша.
География и государственное устройство Германии
... в Восточной Германии промышленные предприятия являлись государственной собственностью. Государство тратило огромные деньги на борьбу ... финансовыми центрами. Германия занимает первое место в Европе по производству автомобилей и ... войны города и заводы Германии были разрушены. После войны страна была разделена на два государства - Западную Германию (Федеративную Республику Германии) и Восточную Германию ...
Результатом второй научно-технической революции стал процесс крекинга, метод разложения нефти при высоких давлениях и температурах. Это позволило обеспечить больший выход бензина, так как потребность в легком жидком топливе значительно выросла. Основы методы были заложены Д. И. Менделеевым, развиты русскими учеными и инженерами, в частности В. Г. Шуховым. Подобные изыскания проводились и в США, где в 1916 г. этот процесс был освоен в промышленном производстве.
Перед Первой мировой войной был получен синтетический бензин. Еще в 1903—1904 гг. русские химики школы А. Е. Фаворский открыл способ производства жидкого топлива из твердого топлива, но это величайшее достижение русской технической мысли не было использовано. Промышленный метод изготовления легкого горючего из угля осуществил немецкий инженер Ф. Бергиуса, имевшего большое экономическое и военное значение для Германии, испытывавшей недостаток в природных нефтяных ресурсах.
Научно-техническая революция внесла большой вклад в улучшение технической сферы светотехнической, полиграфической и других отраслей промышленности. Это автоматический ткацкий станок, автомат для производства бутылок, механический наборный станок и т. д.
В конце XIX в. производство стандартизированных изделий создало предпосылки для разработки поточной системы. Система массового поточного производства требует рациональной организации работы, обрабатывающие станки и рабочие места расположены вдоль технологического процесса. Производственный процесс разделен на большое количество простых операций и осуществляется непрерывно, непрерывно. Первоначально такая система была внедрена в консервной промышленности, сватовстве, а затем распространилась на многие отрасли. Особенно важную роль она сыграла в автомобилестроении. Это объяснялось, с одной стороны, необходимостью быстрого увеличения производства автомобилей из-за резкого повышения спроса на них, а с другой стороны, особенностями автомобильного производства, построенного на принципах взаимозаменяемости и нормализации (стандартизации) деталей и узлов. На автомобильных заводах Г. Форда в США поточно-массовое производство впервые приобрело законченную форму (с применением конвейеров).
В 1914 г. скорость сборки одного автомобиля была доведена до полутора часов.
Внедрение поточного производства изменило характер производственного оборудования в машиностроении. Стали вводиться специализированные станки для изготовления деталей — винтов, шайб, гаек, болтов и т. д. В текстильной промышленности в 1890 г. появился автоматический ткацкий станок английского конструктора Дж. Нортропа.
Значительными были НТР успехи военной техники. Основные направления ее развития включали:
- автоматизацию стрелкового оружия. На вооружение были приняты пулеметы американского инженера. X. Максима (1883), тяжелые пулеметы Максима и Гочкиса, легкие пулеметы Льюиса. Было создано несколько типов автоматических винтовок;
- автоматизацию артиллерии. До и во время Первой мировой войны были разработаны новые скорострельные пистолеты — полуавтоматические и автоматические. Дистанция обстрела увеличилась с 16—18 км до 120 км. (например, уникальная немецкая пушка «Большая Берта»).
9 стр., 4220 слов
Научно-технические открытия конца XIX — начала XX столетия и ...
... человечества. Объект исследования научно-технические открытия, а его предмет их влияние открытий на экономическое мировое развитие Цель исследования рассмотреть научно-технические открытия (конец XIX—начало ... появились тракторы с двигателями внутреннего, сгорания. Применение их в сельском хозяйстве началось с 1907 г. Массовое производство таких тракторов было освоено в годы Первой мировой войны. ...
Для передвижения тяжелой артиллерии был внедрен ряд тягачей с двигателями внутреннего сгорания. Оказалось, что зенитная артиллерия борется с налетами вражеской авиации. Были созданы танки и бронеавтомобили, вооруженные пулеметами и орудиями небольшого калибра;
- производство взрывчатых веществ. Их выпуск возрос в колоссальных размерах. Были осуществлены новые изобретения (бездымный порох), развито производство связанного азота из воздуха (сырья для получения взрывчатых веществ).
Применение отравляющих веществ в ходе Первой мировой войны потребовало средств защиты от них — в 1915 г. русским инженером Н. Д. Зелинским был разработан угольный противогаз. Началось строительство газоубежищ;
- широкое использование средств воздухоплавания и авиации. Самолеты выполняли функции не только военной разведки, но и истребителей С лета 1915 г. самолеты стали вооружать пулеметами. Скорость самолетов-истребителей была доведена до 190—220 км в час. Появились самолеты-бомбардировщики. Еще до войны (в 1913 г.) авиаконструктор И. Сикорский построил первый в России четырехмоторный самолет «Русский Рыцарь». В ходе войны воюющие страны усовершенствовали бомбардировочную авиацию;
— создание крупных надводных кораблей — броненосцев, дредноутов. Стало реальностью подводное плавание. В последние годы XIX в. подводные лодки строили в различных странах. На поверхности они приводились в движение двигателями внутреннего сгорания, а под водой — электродвигателями. Особое внимание Германия уделяла постройке подводных лодок, производство которых началось в начале Первой мировой войны.
Среди важнейших изобретений этого времени — швейная машина Зингера, ротационная типографская машина, телеграф Морзе, револьверный, шлифовальный, фрезерный станок, косилка Маккормика, комбинированная молотилка-веялка Хейрема.
Развитие фундаментальных и отраслевых наук
В конце XIX — начале XX века произошла революция в естествознании, которая оказала огромное влияние на развитие общества. В этот период были сделаны крупнейшие научные открытия, которые привели к пересмотру прежних представлений об окружающем мире. Ведущую роль в науке играли страны Западной Европы, в первую очередь, Англия, Германия и Франция. В 1897 г. английский физик Дж. Томсон открыл первую элементарную частицу — электрон, входивший в состав атома. Оказалось, что атом, который раньше рассматривался как неделимая последняя мера материи, сам состоит из более мелких частиц.
Французские физики А.Беккерель, Пьер и Мария Кюри исследовали эффект радиоактивности и пришли к выводу, что некоторые элементы произвольно излучают энергию. В 1901 г. М.Планк (Германия) установил, что энергия выделяется не сплошными потоками, как думали раньше, а отдельными пучками — квантами. В 1911 г. английский физик Э.Резерфорд предложил первую планетную теорию строения атома, согласно которой атом представляет собой подобие Солнечной системы: вокруг положительного ядра движутся электроны — отрицательные частицы электричества. Нильс Бор (Дания) в 1913 г. ввел представление о скачкообразном переходе электрона с одной орбиты на другую, при этом он получает или поглощает квант энергии. Открытия Бора и Планка послужили фундаментом для развития теоретической физики.
Развитие науки и техники в XVIII-XX веках
... экономики и техники во Франции конца XVIII в., в теснейшей связи с которыми должна изучаться история науки; и лишь за последнее десятилетие перед империалистической войной началась систематическая ... и практики в этот период бурного социально-экономического и культурного переустройства страны. Появившиеся в 20-х годах XX в. ценные публикации и монографии по экономической ...
После исследований в области квантовой физики новый феномен не укладывался в ньютоновское понимание вещества, материи. Объяснение этому явлению дал Л.Эйнштейн, который в своей теории относительности (1905) доказал, что материя, про странство и время взаимосвязаны. Ньютоновская картина мира с абсолютным пространством и абсолютным временем была окончательно отвергнута: по Эйнштейну, время при скоростях, близких к скорости света, замедлялось, а пространство могло искривиться. Работы ученого получили всемирную известность.
В 1869 г. великий русский ученый Д.И.Менделеев открыл периодический закон химических элементов. Было установлено, что порядковый номер элемента в периодической системе имеет не только химический, но и физический смысл, так как он соответствует числу электронов в слоях оболочки того или иного атома. Быстрыми темпами развивались электрохимия, фотохимия, химия органических веществ естественного происхождения (биохимия) и химическая фармакология.
Развитие генетики, биологии, медицины
Опираясь на достижения биологии (учение о клеточном строении организмов) и теорию чешского натуралиста Г.Менделя о факторах, влияющих на наследственность, немецкий ученый I А.Вейсман и американский ученый Т.Морган создали основы генетики — науки о передаче наследственных признаков в растительном и животном мире. Классические исследования в области физиологии сердечно — сосудистой системы, органов пищеварения осуществил русский ученый И.П.Павлов. Изучив влияние высшей нервной деятельности на ход физиологических процессов, он разработал теорию условных рефлексов.
Достижения биологии дали мощный толчок развитию медицины. Продолжая исследования выдающегося французского бактериолога Л.Пастера, сотрудники Пастеровского института в Париже впервые разработали предохранительные прививки против ряда болезней: сибирской язвы, куриной холеры и бешенства. Немецкий микробиолог Р.Кох и его многочисленные ученики открыли возбудителей туберкулеза, брюшного тифа, дифтерита, сифилиса и создали лекарства против них.
Благодаря успехам химии медицина пополнилась рядом новых препаратов. В лекарственном арсенале врачей появились широко известные ныне аспирин, пирамидон и другие средства. Врачами разных стран мира разрабатывались основы научной санитарии и гигиены, меры по профилактике и предупреждению эпидемий.
Достижения в области техники, новых технологий, транспорта
Научные достижения в различных отраслях знаний сделали возможным стремительное развитие техники, технологии производства, транспорта и связи. Ведущее место занимают машиностроение, электроэнергетика, горное дело, химическая промышленность, транспорт. Крупнейшим шагом в повышении энерговооруженности промышленного производства и транспорта стало получение электроэнергии в больших объемах при помощи динамо-машин, первые образцы которых появились еще в 70-е годы XIX века.
Настоящим переворотом в технике стало появление новых классов моторов, сконструированных немецкими изобретателями H.Ommo (1876) и Р.Дизелем (1897).
Эти компактные, высокоэкономичные двигатели, работавшие на жидком топливе, вскоре нашли себе применение в первом автомобиле Г.Даймлера и К.Бенца (1886, Германия), первом самолете братьев У. и О.Райт (1903, США) и первом дизельном локомотиве (тепловозе) компании Клозе-Шульцер (1912, Германия).
В металлургии был открыт новый способ выплавки стали -конверторный, а также способ получения алюминия и меди методом электролиза. Был внедрен в промышленность крекинг — процесс разложения сырой нефти с целью получения легкого жидкого топлива. В Германии был разработан способ получения бензина из угля.
Большие изменения произошли в строительстве, где стали широко применяться качественные марки стали. Применение стальных и железобетонных конструкций позволяло возводить здания, мосты, виадуки, тоннели небывалых размеров. Так, в 1905 г. под Альпами был проложен Симплонский тоннель протяженностью около 20 км. Центральный пролет Квебекского моста, сооруженного в Канаде в 1917 г., достигал 550 м, а высота нью-йоркского небоскреба Вулворта, возведенного в 1913 г., составляла 242 м.
В этот период происходили кардинальные изменения в организации производства, связанные с выпуском массовой стандартизованной продукции и переходом к конвейерному производству. Сущность конвейерного производства заключалась в том, что обрабатывающие механизмы и рабочие места располагались по ходу технологического процесса, а сам процесс, расчлененный на ряд простых операций, совершался непрерывно. Впервые конвейер был применен на заводах Т. Форда в США.
Один из крупнейших автомобильных магнатов мира Генри Форд родился в семье фермеров. После окончания школы он стал учеником в автомобильном магазине и вскоре открыл собственную мастерскую по ремонту сельскохозяйственной техники. С 1887 по 1899 год Форд работал в компании Эдисона и закончил свою карьеру в ней главным инженером.
С 1890 г. он увлекся автомобилестроением и в свободное время построил свой первый автомобиль, который имел двухцилиндровый двигатель. В 1899 г. Форд перешел в Детройтскую автомобильную компанию. С тех пор Форд занимался только конструированием автомобилей. Но настоящий успех пришел к нему только в 1903 г., когда модель «Форд-99» с двигателем мощностью 80 лошадиных сил выиграла множество соревнований на скорость. В это время Форду исполнилось сорок лет, и он основал свою собственную компанию по производству автомобилей.
Форд поставил перед собой совершенно новую задачу — сделать первый общедоступный и массовый автомобиль. Для этого он должен быть достаточно дешевым и в то же время прочным и долговечным. Применив легкую, прочную сталь, Генри Форд стал делать дешевые машины, которые мог купить практически каждый.
Совершенствование военной техники
наука достижение лазерный спутниковый
Рост агрессивности ведущих держав, с одной стороны, и технические возможности, с другой, привели к быстрому развитию и совершенствованию военной техники. Американский инженер Х.Максим в 1883 г. изобрел станковый пулемет. Затем появились легкие пулеметы других систем. К началу Первой мировой войны было создано несколько типов автоматических винтовок. Тенденция к автоматизации наблюдалась и в артиллерии, где появились образцы полуавтоматических орудий.
Первые проекты боевой бронированной машины, названной впоследствии танком, были предложены в России (1911-1915) инженерами В.Д.Менделеевым, А.А.Пороховщиковым, А.А.Васильевым’, в Великобритании -Де Молем (1912), в Австро-Венгрии — Г.Бурштыном (1913), но они не получили развития, хотя боевая машина Пороховщикова («Вездеход») была изготовлена в мае 1915 г. Англичане к осени 1916 г. создали несколько десятков танков («Марка-1») и 15 сентября первыми применили их в сражении близ р.Сомма (32 машины) во время Первой мировой войны. В ходе войны Франция производила танки «Рено», а у немцев они появились только в 1918г. Всего за время войны было выпущено в Великобритании — 2 900, Франции — 6 200, Германии — 100 танков.
Появление первых военных самолетов относится к 1909-1910 гг. В России самолеты в военных целях впервые были использованы на маневрах Петербургского, Варшавского и Киевского военных округов в 1911 г. В боевых действиях самолеты впервые применялись в ходе Балканских войн (1912-1913).
К началу Первой мировой войны Россия имела 263 военных самолета (преимущественно французского производства), Франция -156, Великобритания — 30, США — 30, Германия — 232, Австро-Венгрия — 65.
В России в 1914 г. на вооружение был принят первый в мире бомбардировщик «Илья Муромец». В 1915 г. на вооружение поступили одноместные самолеты-истребители: во Франции «Ньюпорт» и «Спад», в Германии «Фоккер».
В военно-морском флоте первенство принадлежало паровым броненосным кораблям с толщиной брони до 610 мм. Одним из первых таких кораблей был русский броненосец «Петр Великий» (1877).
Гонка морских вооружений привела к созданию сверхмощных броненосцев с тяжелым артиллерийским вооружением. Первый корабль такого класса был построен в Англии (1905-1906).
Его назвали «Дредноут». Вскоре подобные корабли стали строить США, Россия и Германия.
Для борьбы с морским превосходством Англии германское командование начало строительство подводных лодок. В ходе войны появились новые классы кораблей: авианосцы, сторожевые корабли, торпедные катера. Первый авианосец со взлетно-посадочной палубой был переоборудован в Великобритании из недостроенного крейсера «Фьюриес» и мог принимать 4 разведывательных самолета и истребителя.
Развитие науки и техники открывало возможности прогресса, но в то же время привело к гонке вооружений, а это усиливало международную напряженность.
