Научная революция на рубеже 19-20вв

Первая операция с применением раствора карболовой кислоты была сделана рабочему-литейщику Джону Хейни, поступившему к Листеру с тяжелейшим переломом ноги.

Проведенный среди хирургов в 1869 году опрос показал, что большинство из них считали работы Листера «бессмыслицей» и «ерундой». Но постепенно ему удалось доказать, что раствор карболовой кислоты уничтожает инфекцию и ускоряет заживление раны. Хирург спас многих людей, сохранил им руки и ноги, которые прежде в подобных случаях ампутировали. Он даже изобрел пульверизатор, через который в операционной можно было распылять раствор карболовой кислоты и тем самым дезинфицировать помещение, руки хирурга, его одежду (медицинских халатов тогда еще не применяли), инструменты.

Постепенно смертность от операций уменьшилась в шесть раз, хирургическое вмешательство стало менее опасным, и в этом огромная заслуга Джозефа Листера.

Помогли медицине и другие открытия в области химии. Освоение промышленного способа получения мыла, его применение в больницах, особенно хирургами, снизило инфекционную опасность при операциях. Врачи стали пользоваться пинцетами, впервые это сделал в 1870 году Жюль Пен, он же стал пользоваться стерильными инструментами и перчатками (1890), а в 1899 году появились хирургические перчатки.

Так сформировалась научная санитария и гигиена, разработка мер предупреждения эпидемий инфекционных заболеваний.

Говоря о научных открытиях того времени, необходимо рассказать о человеке изменившем научную картину мира.

В 1905 году появилась небольшая статья малоизвестного немецкого физика Альберта Эйнштейна. На первый взгляд, в названии работы не было ничего выдающегося, она называлась «К электродинамике движущихся тел». Но в ней двадцатишестилетний младший эксперт Бюро по охране интеллектуальной собственности в городе Берне показал, что принципы механики Исаака Ньютона — наличие абсолютных пространства и времени, относительно которых можно рассматривать все события, и мгновенное распространение сигналов на расстояние — применимы для описания лишь медленных (по сравнению со скоростью света) событий. В статье излагалась специальная теория относительности. В 1916 году Эйнштейн сформулировал и опубликовал положения общей теории относительности. Ученый полностью изменил научную картину мира, и ему не потребовалось для этого точных приборов, долгих опытов.

А. Эйнштейн утверждал, что размеры тел и величина времени относительны, свойства пространства и времени зависимы от движения материальных объектов и тесно связаны друг с другом. Это означало, что все объекты движутся или остаются неподвижными только относительно какого-либо другого объекта. Например, человек неподвижен относительно Земли, но он вместе с ней вращается вокруг Солнца. Он утверждал также, что скорость света всегда постоянна, независимо от того, приближается к нам источник света или удаляется от нас. Далее ученый выдвинул положение о том, что если скорость объекта приближается к скорости света, то его размеры уменьшаются, а масса увеличивается, но никакому телу нельзя придать скорость, равную или большую скорости света. И еще одно положение его теории потрясло современников. А. Эйнштейн утверждал, что при скоростях, приближающихся к скорости света, время течет медленнее. Лабораторные эксперименты подтвердили это открытие учёного.

Эйнштейн доказал также, что масса может превращаться в чистую энергию. В результате практического применения этого открытия позднее появилась атомная энергетика и ядерная бомба.

ВОЕННАЯ НАУКА И ТЕХНИКА

Первая мировая война переключила машиностроительные заводы на производство оружия. Возникали новые военно-транспортные средства, артиллерийские системы, создавались механизмы для производства артиллерийских расчетов. Были изобретены бронеавтомобили, а в 1916 году в бою на реке Сомме англичане впервые применили танки. Были сконструированы военные самолеты, и к концу войны воюющие стороны уже обладали значительными авиапарками. В качестве бомбардировщиков дальнего действия немцы применили управляемые цельнометаллические дирижабли, названные по имени их изобретателя Фердинанда Цеппелина.

Из всего множества изобретений и открытий, связанных с оружием, военной техникой и т. п. выделим некоторые и рассмотрим их более подробно.

В истории военной техники можно насчитать несколько эпохальных изобретений, к числу которых, несомненно, относится и пулемёт. Создание пулемёта ознаменовало собой начало эпохи скорострельного автоматического оружия.

Самый первый в истории пулемёт был создан американским изобретателем Хайрамом Максимом. Первое испытание пулемёта было проведено в 1885 году. В 1887 году Максим предложил английскому военному министерству 3 различных образца своего пулемёта, дававшего около 400 выстрелов в минуту. В последующие годы он стал получать на него всё больше и больше заказов. Пулемёт был испытан в различных колониальных войнах, которые вела в это время Англия, и великолепно зарекомендовал себя как грозное и очень эффективное оружие. В начале 20 века пулемёт Максима уже стоял на вооружении всех европейских и американских армий, а также армий Китая и Японии.

Велик вклад наших соотечественников в развитие военной техники и искусства ведения боевых действий.

Русский артиллерист Николай Александрович Забудский весьма успешно развил науку баллистики. Известна «формула Забудского» для расчёта нарезов в стволе, широкое распространение получили кривые нарастания скорости в стволе орудия. 76-миллиметровая, «трёхдюймовая» русская полевая пушка, спроектированная им в 1902 году, превосходила по качествам всех своих соперниц.

Во время обороны Порт-Артура в 1904 году был изобретён миномёт. Мичман Н. С. Власьев предложил переконструировать лёгкое 47-миллиметровое морское орудие для стрельбы минами.

Крупнейшие русские специалисты разрабатывали технологию изготовления пороха, улучшали его баллистические свойства. Выдающийся русский инженер Иван Алексеевич Вышнеградский много сил посвятил изготовлению призматического пороха. Призматический порох и машины для его изготовления, сконструированные Вышнеградским, долго считались последним словом артиллерийской науки и широко применялись в России и за границей.

Великий русский химик Дмитрий Иванович Менделеев тоже внёс свой вклад в артиллерийскую науку. Он занимался созданием так называемого бездымного пороха. Изобретённый Менделеевым в 1891 году в специально созданной им лаборатории новый сорт бездымного пороха — пироколлоидный — обеспечивал исключительную точность стрельбы и был безопасен в производстве.

Большую роль в усовершенствовании артиллерийских снарядов сыграли металлурги. Металлург А. А. Износков организовал производство бронебойной стали для снарядов с добавлением в неё кремния и марганца. Металлург В. Н. Липнин в 1889 году создал совершенно новую технологию изготовления бронебойных снарядов, повысившую их качество.

Русский конструктор капитан Сергей Иванович Мосин является изобретателем знаменитой винтовки. Ему удалось создать оружие настолько совершенное, что почти без всяких конструктивных изменений оно успешно прослужило полвека (с 1891 года). За это время Франция, Германия, Англия и Америка были вынуждены дважды, а Япония даже трижды перевооружить свою армию, так как принятое этими государствами оружие быстро устаревало.

В сложнейших трёхмесячных испытаниях винтовка Мосина победила винтовку бельгийского оружейного промышленника Нагана. Винтовка русского образца оказалась более надёжной, меткой и выносливой. Изготовление её было гораздо проще и дешевле, чем производство оружия иностранной системы.

Крупнейшие нововведения в строительство судов внёс профессор Иван Григорьевич Бубнов. В 1898 году он разработал продольную систему постройки судов. Эта система значительно ускорила строительство кораблей. Позднее Бубнов предложил устанавливать на кораблях переборки с гофрированной обшивкой. Они давали значительную экономию в весе корабля, не уменьшая при этом его прочности.

Применение в 1895 году для постройки миноносца никелевой стали, значительно облегчившее всю конструкцию корабля, открыло дорогу использованию в судостроении специальных качественных сталей.

Великий учёный-кораблестроитель Алексей Николаевич Крылов впервые полно исследовал качку корабля. Его работы объяснили, почему корабль хорошо или плохо держится на воде, как он должен быть рассчитан. Во всех судостроительных школах мира был введён курс качки корабля, в основе которого лежали труды этого русского учёного. Крылов разработал проект специального успокоителя парохода при качке — жироскоп. Крылов исследовал явление вибрации судна от работающих на нём двигателей и первый указал на её причину — явление резонанса. Найдя причину вибрации, он указал и способы её уничтожения. Вибрация судов — наука, обязанная своим возникновением А. Н. Крылову.

Самым крупным исследованием русского учёного явилось изучение остойчивости и непотопляемости корабля. Позже это учение было принято кораблестроителями всех стран как необходимейшее теоретическое оружие. Оно помогло сохранить многие тысячи человеческих жизней.

А.Н. Крылов на протяжении нескольких лет перед Первой мировой войной возглавлял кораблестроение в России. Именно в те годы по своим военно-морским и техническим качествам российский военный флот занял одно из ведущих мест в мире.

К тому времени, о котором идёт речь в данной работе, подводные лодки уже существовали, но в 1905 году русские подводники открыли целую эпоху в строительстве мирового подводного флота. Была построена первая в мире дизельная подводная лодка «Минога». Спроектировал её Иван Бубнов — главный конструктор на балтийском судостроительном заводе.

Изобретение судового дизеля стало важным событием для подводных кораблей, так как плавать под водой с бензиновым мотором было очень опасно. Довольно часто происходили взрывы, сопровождавшиеся человеческими жертвами.

Технические предпосылки для создания танка появились еще в конце 19 столетия — к тому времени были изобретены гусеничный движитель, двигатель внутреннего сгорания, броня, скорострельные пушки и пулеметы. Первый гусеничный трактор на паровом ходу создал еще в 1888 году американец Бэтером. Накануне Первой мировой войны появился промышленный гусеничный трактор «Холт», который можно считать непосредственным г предшественником танка. Но одних предпосылок было мало — не доставало насущной потребности. Только начавшаяся в 1914 году Первая мировая война жестко определила эту необходимость.

Мысль создать боевую гусеничную машину, способную передвигаться по пересеченной местности через окопы, рвы и проволочные заграждения, впервые высказал в 1914 году английский полковник Суинтон. После обсуждения в различных инстанциях военное министерство в целом приняло его идею и сформулировало основные требования, которым должна была отвечать боевая машина. Она должна была быть небольшой, иметь гусеничный ход, пуленепробиваемую броню, преодолевать воронки до 4 м и проволочные заграждения, развивать скорость не менее 4 км/ч, иметь пушку и два пулемета. Основным назначением танка было разрушение проволочных заграждений и подавление пулеметов противника. Вскоре фирма Фостера за сорок дней создала на базе гусеничного трактора «Холт» боевую машину, получившую название «Маленький Вилли». Его главными конструкторами были инженер Триттон и лейтенант Вильсон.

«Маленький Вилли» был испытан в 1915 году и показал неплохие ходовые качества. В ноябре фирма «Холт» приступила к изготовлению новой машины. Конструкторам предстояла трудная проблема: не утяжеляя танка, увеличить его длину на 1 м, чтобы он мог преодолевать четырехметровые окопы. В конце концов, это удалось достигнуть за счет того, что обводу гусеницы придали форму параллелограмма. Кроме того, оказалось, что танк с трудом берет вертикальные насыпи и крутые возвышения. Чтобы увеличить высоту зацепа, Вильсон и Триттон придумали пустить гусеницу поверх корпуса. Это значительно повысило проходимость машины, но одновременно породило ряд других затруднений, связанных, в частности, с размещением пушек и пулеметов. Вооружение пришлось распределить по бортам, а чтобы пулемёты могли стрелять по курсу в сторону и назад, их установили в боковых выступах.

В феврале 1916 года новый танк, названный «Большой Вилли», с успехом прошёл ходовые испытания. Он мог преодолевать широкие окопы, двигаться по вспаханному полю, перебираться через стенки и насыпи высотой до 1,8 метра. Окопы до 3,6 метров не представляли для него серьёзного препятствия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обобщая всё вышесказанное, следует отметить, что рассматриваемый рубеж веков стал особым временем в развитии науки. Великие открытия безостановочно следовали одно за другим. На стыке 19 и 20 веков развитию человечества был задан новый темп, которого оно до сих пор придерживается и даже наращивает.

Что касается цели данного исследования, то я считаю, что она была достигнута. Конечно, не все изобретения и научные открытия были рассмотрены, не все фамилии выдающихся учёных и изобретателей были названы, но, ознакомившись с материалами данной работы, можно составить довольно цельное представление о состоянии науки того времени.

1. Азимов А., Краткая история биологии, М., 1967

2. Боголюбов А. Н. Творения рук человеческих. Естественная история машин, М., 1988

3. Большая Советская Энциклопедия, т. 6, М., 1971

4. Большая Советская Энциклопедия, т. 14, М., 1973

5. Ландау Л. Д., Румер Ю. Б., Что такое теория относительности?, М., 1963

6. Рассказы из истории русской науки и техники, под ред. Орлова В., М., 1957

7. Рыжов К. В. Сто великих изобретений, М., 2001

Боголюбов А. Н. Творения рук человеческих. Естественная история машин, М., 1988

Рыжов К. В. Сто великих изобретений, М., 2001

Большая Советская Энциклопедия, т. 6, М., 1971

Рыжов К. В. Сто великих изобретений, М., 2001

Боголюбов А. Н. Творения рук человеческих. Естественная история машин, М., 1988

Рассказы из истории русской науки и техники, под ред. Орлова В., М., 1957

Рассказы из истории русской науки и техники, под ред. Орлова В., М., 1957

10 Большая Советская Энциклопедия, т. 14, М., 1973

Рассказы из истории русской науки и техники, под ред. Орлова В., М., 1957

Большая Советская Энциклопедия, т. 13, М., 1973

Азимов А., Краткая история биологии, М., 1967

Ландау Л.Д., Румер Ю. Б., Что такое теория относительности?, М., 1963

Боголюбов А. Н. Творения рук человеческих. Естественная история машин, М., 1988

Рыжов К. В. Сто великих изобретений, М., 2001

Рассказы из истории русской науки и техники, под ред. Орлова В., М., 1957

Рыжов К. В. Сто великих изобретений, М., 2001