8.12.6.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.

8.12.7.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.