Новое в области светотехники. Прогресс в полиграфии. Создание фотографии

В 1779 г. итальянец Л. Пейл предложил «туринскую свечку», состоящую из стеклянной трубочки с восковым фитильком, имеющим на своем конце внутри трубочки кусочек белого фосфора. Если трубочку разламывали, то фосфор под действием воздуха воспламенялся, и фитиль загорался. С 1848 г. в Швеции стали производить «шведские» спички, в которых фосфор наносился не на головку спички, а вместе с другими веществами на поверхность спичечной коробки.

В первой половине XVII в. научились изготовлять литые сальные и восковые свечи в формах. В 1817 г. стали появляться стеариновые, а в 1837 г. - парафиновые свечи. Интересной конструкцией был фонарь с зеркальным отражением, созданный И. Кулибиным в конце XVIII в. Он применил в фонаре вогнутое зеркало, состоящее из огромного количества отдельных кусочков зеркальных стекол. В фокусе зеркала был помещен источник света, лучи которого отражались от кусочков зеркала. Для рассеивания света по окружности фонаря были расположены зеркала, перед каждым из них помещалась свеча или лампа. Фонари Кулибина позволяли увеличивать силу одной свечи в 500 раз. В 1783-1785 гг. Я. Минкеларс проводил опыты по применению газового освещения. В 1808 г. Ф. Винзором был проведен первый опыт газового освещения улиц. В 1835 г. было введено уличное газовое освещение в Петербурге, в 1865 г. газовое освещение появилось на улицах Москвы.

Технический прогресс в полиграфии

Технический прогресс в области полиграфического дела шел в основном в направлении механизации печатного и наборного процессов, а также создания новых способов книгопечатания и литографии. Первую пригодную печатную машину создал немецкий изобретатель Ф. Кениг в 1812-1814 гг. В печатной машине Ф. Кенига плоская плита для прижимания бумаги к форме была заменена металлическим цилиндром. Машины, получившие название плоскопечатных, позволили поднять производительность печатного процесса. Если на ручном печатном станке можно было получить на бланке 100 оттисков в час, то печатная машина Ф. Кенига давала свыше 800 оттисков. Первые наборные машины были созданы в Англии Б. Фостером и У. Чергем. В этих машинах были механизированы операции извлечения литер из специального хранилища и установки их в ряд – строку.

В это время появились и новые способы книгопечатания. Литография была изобретена в 1796-1798 гг. в Германии А. Зенефельдером. При литографическом способе оттиски получаются в результате переноса краски под давлением с плоской (нерельефной) печатной формы непосредственно на бумагу.

Создание фотографии

Сущность фотографического процесса сводится к тому, что с предмета или группы предметов в особом приборе, называемом фотографической камерой, получают оптическое изображение на светочувствительном материале. Людям был известен способ копирования изображений, получаемых в ящике специального устройства. Если в одной из стенок темной комнаты или коробки проделать небольшое отверстие и расположить перед ним освещенный предмет, то на противоположной стене образуется опрокинутое изображение этого предмета. Ученые пришли к мысли, что если покрыть матовое стекло камеры-обскура каким-нибудь светочувствительным веществом, то можно как бы отпечатать световое изображение.

В 1727 г. врач Шульце установил светочувствительность солей серебра. В 1802 г. Т. Веджвуд и Г. Деви открыли светочувствительность бумаги, пропитанной солями серебра. В 1839 г. Араго сделал во Французской Академии наук доклад о новом изобретении.

Способ Дагерра заключается в том, что в качестве светочувствительного вещества он применил йодистое серебро. Скрытое изображение, полученное на светочувствительном веществе, Дагерр проявлял, действуя парами ртути на йодистое серебро. Этим Дагерр добился большей быстроты получения изображения и обеспечил более точное воспроизведение самого изображения. Дагерротипия обладала существенными недостатками: изображение получалось «обратное», т.е. правая сторона снимавшегося предмета выходила на снимке слева, а левая – справа. Дагерротипные снимки были единичны, их нельзя было размножить. В 1840 г. Тальбот создал новую светочувствительную бумагу, которая давала в камере-обскура не видимое, а скрытое изображение. Для того чтобы получить видимое изображение, бумагу «проявляли». Ньепс де Сен-Виктор заменил бумагу для негатива совершенно прозрачным стеклом. В 1847 г. он ввел в фотографию первые фотопластинки на стекле, светочувствительный слой которых состоял из йодистого серебра в альбумине. Стеклянный негатив обладал рядом преимуществ по сравнению с бумажным, главным из которых были чистота и ясность фотографических отпечатков.

Изобретения в области военной техники

Наиболее важные изменения произошли в огнестрельном оружии и артиллерийских системах. Решающим моментом в этом явилось широкое распространение винтовки – стрелкового оружия с винтовыми нарезами в стволе. До XIX в. винтовки применялись редко, ибо старый способ заряжания гладкоствольных ружей с дула обеспечивал в 5-7 раз большую скорострельность в сравнении с первыми, крайне несовершенными винтовками.

Вначале пушки с нарезными стволами применялись для обороны крепостей, затем они появляются и в полевой артиллерии. Нарезные орудия были с успехом использованы во время франко-итальянской войны в 1859 г.

Крупным нововведением в области артиллерии было изобретение шрапнели, названной так по имени английского офицера Шрапнеля. Впервые англичане применили шрапнель в битве против французов в 1808 г. Шрапнель представляет собой артиллерийский снаряд картечного действия для поражения открытых целей. Она состоит из прочного стального стакана, внутри которого помещаются пули и вышибной разрывной заряд. Сверху к стакану привинчена головка для дистанционной трубки, при помощи которой шрапнель разрывается в воздухе на определенном расстоянии от орудия. От взрыва вышибного заряда пули с большой скоростью вылетают из стакана и поражают цель. В шрапнели для 76-мм орудия помещалось около 260 пуль.

Изобретения и открытия, ставшие основой технического прогресса в последующий период развития техники

Первый двигатель внутреннего сгорания был изобретен Ленуаром во Франции в 1860 г. Английский инженер Г. Бессемер создал новый способ производства железа и стали. В 1856 г. он сконструировал специальный резервуар-конвертер для получения стали или железа. В конвертер заливали чугун и затем его продували сильной струей воздуха. В результате происходило выгорание углерода, примесей кремния, марганца и получалась сталь.

В 1864 г. французские инженеры Э. и П. Мартен предложили для получения стали использовать отражательную печь. Практическое осуществление этого изобретения стало возможным благодаря созданию специальной регенеративной газовой печи, которую изобрели для нужд стекольной промышленности немецкие инженеры Ф. и В. Сименс.

В 40-х г. XIX в. велись работы по использованию освещения электрической дуги. В 1844 г. французский физик Л. Фуко создал дуговую лампу с ручным регулированием. В 1846 г. француз Аршо создал дуговую лампу с автоматическим регулятором. В 1869 г. В.П. Чиколев сконструировал дифференциальный регулятор для сближения электродов.

На протяжении первой половины XIX в. велись работы по созданию электрогенераторов. Все генераторы электрического тока можно свести к четырем видам: 1) электростатическое, 2) электрохимические, 3) термоэлектрические, 4) электромагнитные.

Состояние естествознания

В XV-XVII вв. возникло современное естествознание, основанное на научном эксперименте. Мировоззрение эпохи характеризовала «выработка своеобразного общего мировоззрения, центром которого является представление об абсолютной неизменяемости природы». Метафизическое понимание мира представлялось как неизменное не только великим естествоиспытателям, но и философам этого периода. Дальнейший период развития науки идет под знаменем становления исторического метода в естествознании. Одним из необходимых условий выработки метода было исследование внутренней объективной связи между различными явлениями природы. Необходимо было покончить с метафизической изоляцией различных областей природы, установить их взаимные связи. Наука показала связь между такими явлениями, как свет, теплота, электричество, механическое движение, химическое взаимодействие. Особенность рассматриваемого периода – это создание научной основы познания материального единства мира.

Математика

В этот период происходит расширение области применения математического анализа. Его обоснование имело влияние на успешное приложение математики к естествознанию.

В первой половине XIX в. в центре внимания большинства российских и зарубежных математиков был математический анализ в приложении к задачам термодинамики, электродинамики, теории потенциала, теории упругости и других разделов математической физики. Это обусловило прогресс в развитии теории уравнений с частными производными, а в связи с ней – теории тригонометрических рядов, теории специальных функций. От преимущественного изучения отдельных разложений в ряды и частных видов функций математики обратились к общим проблемам сходимости рядов и разложимости функций в ряды различных видов, к изучению общих свойств широких классов непрерывных функций. Математики убедились в необходимости доказывать теоремы анализа на арифметической основе, а не на обращении к наглядным, но далеко не всегда точным представлениям геометрии и механики.

В этот период оформляется новая математическая дисциплина – векторное исчисление, отвечавшее, в первую очередь, потребностям механики и физики. Н. Лобачевский отверг возможность доказательства так называемой «аксиомы Эвклида о параллельных линиях» с помощью прочих аксиом. Эта аксиома гласила, что «через точку, не лежащую на данной прямой, проходит не больше чем одна прямая, лежащая с данной прямой в одной плоскости и не пересекающая ее». Н. Лобачевский детально разработал новую геометрическую систему: «Через одну точку, не лежащую на данной прямой, проходит по крайней мере две прямые, лежащие с данной прямой в одной плоскости и не пресекающие ее». Теория Н. Лобачевского не была принята его современниками. Неэвклидова геометрия была почти одновременно открыта К. Гауссом в 1819 г. Приоритет в обнародовании Н. Лобачевским неэвклидовой геометрии стал достоянием научного общества уже после смерти самого ученого и его оппонента К. Гаусса. Его взгляды на основание геометрии и открытие Н. Лобачевского были изложены в переписке 1840 г., опубликованной лишь в 1860-1865 гг.

Астрономия

Успехи астрономических исследований в этот период были подготовлены совершенствованием астрономических приборов и методов наблюдений небесных тел и накоплением данных астрономических наблюдений. В 1755 г. выдающийся немецкий философ И. Кант выдвинул первую космогоническую гипотезу. В 1796 г. С. Лаплас конкретизировал гипотезу образования планет из газового облака, вращавшегося вокруг Солнца и простиравшегося за пределы возникшей из него солнечной системы. С помощью крупных телескопов Гершель открыл планету Уран, два спутника Сатурна, ряд туманностей и звездных скоплений.

Существенное значение для дальнейшего развития астрономии в России имели работы обсерватории Дерптского университета. В начале XIX в. студент-филолог В. Струве заинтересовался астрономией. Наблюдение двойных звезд и измерение дуги меридиана на территории Лифлндии, проведенные под руководством В. Струве, принесли Дерптской обсерватории мировую известность, а ученому – славу. В 1822 г. он был избран членом-корреспондентом Императорской Академии наук, а в 1832 г. стал академиком. В дальнейшем благодаря таким первоклассным инструментам, как меридианный круг Рейхенбаха и Эртеля и девятисекундного ахроматического рефрактора Фраунгофера ему удалось измерить первый параллакс звезды Веги. В опубликованных в 1847 г. «Этюдах звездной астрономии» В. Струве впервые доказал существование поглощения света в межзвездном пространстве и увеличение числа звезд в единице объема по мере приближения к плоскости Млечного Пути.

Спектральный анализ, разработанный немецкими учеными Р. Бунзеном и Г. Кирхгофом, являлся одним из основных научных методов современной астрофизики. Спектральный анализ дал возможность исследовать строение и химический состав звездной материи и туманностей. Посредством систематических исследований удалось установить наличие в солнечной и в звездной материи большинства элементов, известных на Земле.

Механика

Если механика конца XVII – отчасти XVIII в. занималась в основном задачами движения материальной точки и системы точек, имевшими особенно важное значение для проблем небесной механики, то в XIX в. центр внимания был перенесен на разработку вопросов физической и прикладной механики.

Первая половина XIX в. отмечена значительными успехами в аналитической механике. Многочисленные исследования М. Остроградского в Петербурге можно условно разделить на три группы: 1) связанные с началом возможных перемещений, 2) с дифференциальными уравнениями механики, 3) с решением частных задач механики. Одним из важных вопросов механики являлась задача интегрирования уравнений движения, которое составляет вариационный принцип. В исследованиях по уравнениям динамики М. Остроградский дал каноническую форму уравнений динамики и установил теоремы о характеристической функции, принимая связи системы, зависящими от времени. Ученый доказал, что задача определения интегралов канонических уравнений эквивалентна нахождению полного интеграла некоторого дифференциального уравнения в частных производных. Все искомые интегралы канонических уравнений можно найти дифференцированием полного интеграла уравнения в частных производных.

Работы по баллистике были предприняты М. Остроградским по заданию русского артиллерийского ведомства. В мемуарах «Заметка о движении сферического снаряда в сопротивляющейся среде» и «О движении сферического снаряда в воздухе» М. Остроградский исследовал актуальный для артиллерии того времени вопрос о движении центра тяжести и о вращении сферического снаряда, геометрический центр которого не совпадает с центром тяжести. Здесь был сделан существенный шаг по сравнению с более ранними исследованиями С. Пуассона, который изучил движение сферических снарядов в допущении, что эти два центра совпадают.

Одновременно с исследованиями по общим основаниям теоретической механики – развитием вариационных принципов – было положено начало теории механизмов. В связи с ростом промышленности возникли новые проблемы в области конструирования и усовершенствования машин. Анализируя недостатки в работе так называемого параллелограмма Д. Уатта, который служит для перевода вращательного движения кривошипа в прямолинейное (приближенное) движение поршня и обратно, П. Чебышев выбрал в качестве объекта исследования проблему синтеза шарнирных механизмов, то есть построение механизмов, выполняющих заданное движение. Среди других механизмов, исследованных и построенных П. Чебышевым, – механизм для превращения вращательного движения кривошипа в колебательное движение коромысла с двумя качаниями за один оборот кривошипа, кулисный механизм паровой машины и др. Изучая те части траекторий, описываемых различными точками шатуна, которые мало отличаются от окружностей и присоединяя дополнительные звенья, П. Чебышев создал механизмы с остановками: отдельные звенья их на некоторое время останавливаются, хотя ведущее звено продолжает вращаться.

В XIX в. машину стали рассматривать как устройство для передачи сил (или движения) с изменением их величины и направления. Разрабатываются и совершенствуются аналитические методы механики и закладываются основы прикладной механики.

Основным в прикладной механике являются понятия механической работы и уравнения движения машин. Важной задачей было определение коэффициента полезного действий машин, проблема обеспечения равномерного движения машин, в связи, с чем весьма важной стала проблема устойчивости движения в машинах.

Прикладная механика включала в себя изложение начал гидравлики, теории гидравлических двигателей, теории паровых машин и паровых котлов. В 30-х гг. XIX в. теория упругости и сопротивления материалов оформились в самостоятельную научную дисциплину. После появления водяных турбин выделяется гидравлика и теория гидравлических двигателей. Кинематика как самостоятельный раздел механики возникла только в первой половине XIX в. под влиянием запросов машинной техники и необходимости исследования передачи движений в механизмах. Крупнейшую роль в этом новом направлении сыграла выдвинутая Г. Монжем идея разработки кинематики механизмов. Первыми специальными работами по кинематике механизмов можно считать книгу Виллиса «Принципы механики» (1841), работу Л. Бурместера «Учебник по кинематике» и сочинение Ф. Рело «Теоретическая кинематика» (1875)

На основе изучения свойств прямолинейно направленных механизмов Уатта Чебышев создал математическую теорию синтеза направляющих механизмов самых разнообразных назначений.

Термодинамика

Исследование паровых машин привело к разработке основных начал термодинамики – науки, изучающей законы теплового равновесия и превращения теплоты в другие виды энергии. Карно указывал, что полезная работа в паровых машинах может быть получена только при переходе тепла от более нагретого к телу более холодному. Для того чтобы передать тепло от холодного тела к более нагретому, необходимо затратить работу. Сущность второго начала термодинамики, по Клаузиусу, заключается в том, что теплота не может сама по себе перейти от более холодного тела к более теплому. Клаузиус впервые ввел понятие энтропии – одну из основных термодинамических величин.

Важнейшее значение для развития техники имело открытие первого закона термодинамики, согласно которому количество теплоты, сообщенное материальной системе, равно сумме прироста внутренней энергии системы и количества произведенной ею работы.

Закон сохранения и превращения энергии был сформулирован выдающимся немецким ученым Р. Майером. Этот закон в 1841 г. Р. ер впервые изложил в своем труде «О количественном и качественном определении сил». Закон сохранения и превращения «сил», по Р. еру, заключается в том, что движение, теплота, электричество, химические процессы и т.п. являются качественно различными формами «сил», превращающихся друг в друга при неизменных количественных соотношениях.

Электричество, магнетизм

С начала XIX в. в центре изучения становится электрический ток. Этому способствовало открытие гальванических элементов. А. Вольт в 1800 г. изобрел вольтов столб – первый источник постоянного тока. Крупнейший для своего времени вольтов столб был создан в 1802 г. В. Петровым. Этот столб состоял из 4200 медных и цинковых кружочков и позволял получить электродвижущую силу около 1700 вольт. В своих работах он показал возможность применения электрической дуги для освещения, плавки и сварки металлов, а также восстановления металлов из окислов.

В. Петрову принадлежат открытие зависимости силы тока от площади поперечного сечения проводника, исследование разряда в вакууме и установление зависимости электрических явлений от популярности и формы электродов, расстояния между ними, а также от степени разряжения воздуха.

В 1821 г. Т. Зеебек открыл явление термоэлектричества, названное им термомагнетизмом. В цепи, состоящей из разнородных металлов, возникает электродвижущая сила, если температура мест соединений или спаев этих металлов различна. Г. Ом установил основной закон электрической цепи, связывающий сопротивление цепи, электродвижущую силу и силу тока.

В 1841 г. Джоуль установил закон, определяющий количество тепла, выделяющегося в проводнике при прохождении через него электрического тока. Закон взаимодействия токов был открыт А. Ампером. Для объяснения магнитных свойств веществ А. Ампер предложил гипотезу, согласно которой магнит состоит из громадного числа элементарных магнитиков – кольцевых электрических токов. А. Ампер создал первую теорию магнетизма, в которой он сводит явления магнетизма к электричеству.

В 1831 г. Фарадей открыл явление электромагнитной индукции. Важной заслугой Фарадея является установление им в 1833-1834 гг. основного количественного закона электролиза – закона электрохимической эквивалентности. В 1836 г. он открыл магнитное вращение плоскости поляризации, установив связь между светом и электромагнитными явлениями. Фарадей открыл и явление диамагнетизма. Он стремился вложить физическое содержание в представление об электрическом или магнитном поле.

Дж. Максвелл разработал теорию электромагнитного поля. Физическая гипотеза Дж. Максвелла заключалась в том, что магнитное поле создается не только в результате движения зарядов по проводникам, но и любым изменениям электрического поля. Закон, установленный Дж. Максвеллом, связывал скорость изменения в данном месте электрического поля с напряженностью создаваемого этим изменениям магнитного поля и наоборот.

Э. Ленцу принадлежит первое количественное исследование электромагнитной индукции. Ему удалось установить:

1. пропорциональность электродвижущей силы, индуцируемой в обмотке якоря, числу витков;

2. ее независимость от диаметра витков, материала, из которого сделана проволока, и ее толщины;

3. применимость к индукционным токам закона Г. Ома.

Более глубокое значение имело приложение этого же метода к измерению магнитных величин, осуществленное в совместных исследованиях Э. Ленца и Б. Якоби (1838-1844 гг.) по изучению электромагнитов, предпринятых в связи с проектом применения электродвигателя на флоте.

В 1846 г. Э. Ленц подошел к вопросу о зависимости силы генерируемого в машине тока от скорости вращения машины и открыл явление реакции якоря. Он показал, что если положение щеток соответствует действительному положению нейтрали, то электродвижушая сила и ток возрастают пропорционально увеличению скорости вращения, и при увеличении активного сопротивления внешней цепи электродвижущая сила почти не меняется. В 1836 г. в поисках наилучшей конструкции гальванической батареи Б. Якоби сделал открытие, положившее начало новой отрасли электротехники – гальванопластике.

Химия

Д. Дальтон первый в начале XIX в. ввел химическую атомистику. Однако в учении Д. Дальтона еще не было правильного представления о различиях между атомом и молекулой. Д. Дальтон предполагал, что такие простые газы, как водород, азот состоят не из молекул, а из атомов.

Представление о молекуле как о наименьшей частице простого или сложного вещества высказал итальянский ученый А. Авогадро. Закон А. Авогадро позволил определить молекулярный вес любого вещества.

Основоположником научной теории химического строения вещества явился русский ученый А. Бутлеров, который предложил новое понятие – «химическая структура». Теория химического строения молекул объяснила явление изомерии, заключающееся в существовании веществ с одинаковым составом и молекулярным весом, но различных по химическим и физическим свойствам. Явление изомерии в свете теории химического строения объяснялось различным порядком соединения между собой атомов одних и тех же элементов, причем создавалась возможность предсказывать число изомерных форм.

К концу XVIII в. было открыто около 30 элементов, а к 60-м гг. XIX в. число их возросло до 63. В результате открытия новых элементов, их изучения и практического освоения в производстве возникла необходимость классификации этих элементов. В 1869 г. Д. Менделеевым был открыт периодический закон химических элементов. Значение работ Д. Менделеева заключается в том, что он сформулировал периодический закон элементов, подчеркнув, что при расположении элементов в определенном порядке, соответствующем возрастанию атомных весов, обнаруживается периодичность свойств химических элементов и их соединений. В 1871 г. в «Основах химии» Д. Менделеев дал более четкую формулировку периодического закона: «Физические и химические свойства элементов, проявляющиеся в свойствах простых и сложных тел, им образуемых, стоят в периодической зависимости… от их атомного веса».

Основное содержание открытого Д. Менделеевым закона сводилось к тому, что 1) элементы, расположенные по величине их атомного веса, представляют явственную периодичность свойств; 2) сходные по химическим свойствам элементы имеют или близкие атомные веса, или последовательно однообразно увеличивающиеся; 3) сопоставление элементов или их групп по величине атомного веса соответствует их атомности; 4) распространенные в природе элементы имеют малый атомный вес, а все элементы с малым атомным весом характеризуются резко выраженными свойствами, поэтому они являются типическими элементами; 5) величина атомного веса определяет характер элемента.

Дальнейшее изучение атомов показало, что периодичность свойств обусловлена периодичностью в изменении строения электронной оболочки при увеличении числа электронов.

Геология

В первой половине XIX в. началось формирование тектоники – науки о движении земной коры и связанных с ним процессов горообразования, о формах залегания горных пород.

Конец XVIII - начало XIX вв. характеризовались господством нептунизма в геологии. В начале XIX в. немецкие естествоиспытатели А. Гумбольдт и Л. Бух научно доказали несостоятельность основных положений нептунизма. Гипотеза поднятия, развитая в трудах немецких геологов Л. Буха и А. Гумбольта, потеснила одно из основных положений «нептунистов» – неизменность наклона пластов. Л. Бух выдвинул свою известную гипотезу «кратеров поднятия», согласно которой «поднятия» образуются при расширении магматических масс, поднимающихся из глубин земного шара и внедряющихся в осадочные толщи. В зоне поднятия образуется купол, при обрушении которого получается кратерообразная впадина.

Основные положения вулканистов, в том числе о непрерывном развитии Земли, о движении земной коры, о систематическом чередовании морского и континентального режимов, приуроченности рудных залежей к зонам контакта магматических и осадочных пород, были весьма прогрессивными для своего времени. Однако вулканизм начала XIX в. довольно скоро стал вырождаться в реакционное направление, получившее название катастрофизма.

Зарождаются представления о различных типах тектонических движений. Значительное место в геологии этого периода занимала проблема древнего оледенения и происхождения эрратических валунов, ставшая впоследствии одним из предметов изучения четвертичной геологии.

Благодаря накопленному фактическому материалу во второй четверти XIX в. была создана основа для формирования исторического подхода в геологии. На место борьбы плутонизма и нептунизма выдвигается борьба между теорией катастроф и униформизмом, а в дальнейшем – между теорией катастроф и эволюционной теорией. Согласно теории катастроф на Земле периодически возникали катастрофы, изменявшие земную поверхность и уничтожавшие органический мир. В начале XIX в. наиболее прогрессивным было униформистское учение, основанное на признании однообразия и постоянства сил, действующих на протяжении длительного геологического времени. В наиболее полной форме эволюционная теория в геологии была развита Ч. Лайелем в его книге «Основы геологии» (1830-1833 гг.) Он доказал, что для объяснения изменений земной поверхности нет никакой необходимости прибегать к явлениям, исключительным по масштабу, - к катастрофам. В современную эпоху геологические процессы протекают с той же интенсивностью, что и в минувшие геологические времена.

Основоположником катастрофизма был Ж. Кювье. Гипотеза катастроф, отрицавшая непрерывно-поступательный процесс развития земного шара, легко укладывалась в рамки библейского объяснения явлений природы.

К началу второй половины XIX в. в геологии прочно утвердились прогрессивные эволюционистские представления, чему способствовали труды английского ученого Ч. Дарвина.

Биология

В 50-х гг. XIX в. в биологии получила большое распространение клеточная теория, согласно которой в основе строения и развития животных и растительных организмов лежит клетка. Основателями клеточной теории являются немецкие ученые биолог Т. Шванн и ботаник М. Шлейден. Клеточная теория установила единство принципа строения и развития всех многоклеточных организмов и тем самым стала основой для учения о развитии единой живой природы.

Основоположником эволюционной теории был Ч. Дарвин. В 1859 г. в книге «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» Ч. Дарвин изложил основные положения своего учения. Основное в учении Ч. Дарвина – теория естественного отбора. Виды с их относительно целесообразной организацией создавались и создаются путем отбора и накопления свойств, наиболее благоприятных для выживания организмов в данной среде. Изменчивость вызывается действием условий жизни, а также упражнением или неупражнением органов. Склонностью к передаче по наследству обладают все изменения независимо от степени из полезности. Но прочно удерживаются лишь те изменения, которые способствуют выживанию организма в данных жизненных условиях. В тех случаях, когда причина, вызывающая изменения, продолжает действовать длительное время, изменения не только накапливаются, но и усиливаются в том же направлении. Постепенные незаметные изменения организмов, накапливаясь в течение длительных исторических периодов, приводят к появлению новых разновидностей в пределах вида. Продолжая изменяться в том же направлении, разновидности постепенно переходят в подвиды и обособляются в новые виды.

О книге Ч. Дарвина «Происхождение видов» В.И. Ленин писал: «…Дарвин положил конец воззрению на виды животных и растений, как на ничем не связанные, случайные, «богом созданные» и неизменяемые, и впервые поставил биологию на вполне научную почву, установив изменяемость видов и преемственность между ними…».

Заключение

В результате промышленного переворота в Англии, Франции, Германии, США, России происходит переход от ремесленных орудий производства к машине и превращение ремесленно-мануфактурного производства в фабричную промышленность.

Первый этап промышленной революции был связан с созданием рабочих машин в текстильном производстве, второй этап – с созданием универсального теплового двигателя, т.е. паровой машины, третий этап – с созданием рабочих машин в машиностроении, т.е. с изобретением суппорта или резцедержателя.

Понятие "классическая наука" охватывает период развития науки c XVII в. по 20-е гг. XX вв., то есть до времени появления квантово-релятивистской картины мира. Наука XIX в. довольно сильно отличается от науки XVIII в., которую только и можно считать по-настоящему классической наукой. Тем не менее, поскольку в науке XIX в. по-прежнему действуют гносеологические представления науки XVIII в., мы объединяем их в едином понятии - классическая наука. Этот этап науки характеризуется целым рядом специфических особенностей.

Стремление к завершенной системе знаний, фиксирующей истину в окончательном виде. Это связано с ориентацией на классическую механику, представляющую мир в виде гигантского механизма, четко функционирующего на основе вечных и неизменных законов механики. Поэтому механика рассматривалась и как универсальный метод познания окружающих явлений, в результате дававший систематизированное истинное знание, и как эталон всякой науки вообще.

Рассмотрение природы как из века в век неизменного, всегда тождественного самому себе, неразвивающегося целого. Данный методологический подход породил такие специфические для классической науки исследовательские установки, как элементаризм и антиэволюционизм. Усилия ученых были направлены в основном на выделение и определение простых элементов сложных структур (элементаризм) при сознательном игнорировании тех связей и отношений, которые присущи этим структурам как динамическим целостностям (статизм). Истолкование явлений реальности поэтому было в полной мере метафизическим, лишенным представлений об изменчивости, развитии, историчности (антиэволюционизм). Сведение самой жизни и вечно живого на положение ничтожной подробности Космоса, отказ от признания их качественной специфики в мире - механизме, четко функционирующего по законам, открытым И. Ньютоном.

Наука вытеснила религию в качестве интеллектуального авторитета. Человеческий разум и практическое преобразование природы как результат его деятельности полностью вытеснил теологическую доктрину и Священное Писание в качестве главных источников познания Вселенной.

Претендуя на ведущее место в мировоззрении, наука, тем не менее, оставляла место религии и философии. Мировоззрение модернизированного общества оставляло человеку право выбора веры, убеждений и жизненного пути. Правда, чем больше практических результатов давала наука, тем более прочными становились ее позиции, тем шире распространялось убеждений, что только наука способна обеспечить лучшее будущее человечества. Поэтому религия и метафизическая философия продолжали медленно, но верно клониться к закату. Знаком этого стала знаменитая позитивистская концепция Конта о трех периодах в развитии знаний - религиозном, метафизическом и научном, последовательно сменявших друг друга. Заявления науки о твердом знании мира представлялись не просто правдоподобными, казалось едва ли уместным ставить их под вопрос. Ввиду непревзойденной познавательной действенности науки, а также ввиду строжайшей безличной точности ее построений, религия и философия были вынуждены сообразовывать свои позиции с наукой. Именно в науке мышление нашло наиболее реалистичную и устойчивую картину мира.

8.14. Контрольные вопросы:

1. Виды кооперации машин в эпоху промышленной революции.

2. Что такое «промышленная революция»? Ее этапы.

3. Нововведения в текстильном производстве во второй половине XVIII - первой половине XIX вв.

4. Опишите прядильную машину Уайатта.

5. «Дженни» Дж. Харгривса.

6. Механизация операций ручного ткачества Э. Картрайтом.

7. Луддитское движение против машин в конце – XVIII - начале XIX вв.

8. Изобретение универсального теплового двигателя.

9. Механизм действия теплового двигателя И. Ползунова.

10. Принцип работы универсального парового двигателя Дж. Уатта.

11. Какие рабочие машины для машиностроения были созданы в эпоху промышленного переворота?

12. Какие новые технологии были применены в металлургии во второй половине XVIII – первой половине XIX вв.

13. Какие методы горных выработок периода промышленного переворота Вам известны?

14. Какие процессы в земледелии были механизированы в период промышленного переворота?

15. Как шел процесс механизации на транспорте в эпоху промышленного переворота?

16. Кем был создан первый электромагнитный телеграф?

17. Опишите основные направления технического прогресса в полиграфии.

18. Какие типы электрогенераторов были созданы во второй половине XVIII – первой половине XIX в.

19. Какие открытия в естествознании были сделаны в эпоху промышленного переворота?