
- •Розділ I. Гірнича справа. Металургія. Енергетика. Електротехніка. Машинобудування
- •1. Гірнича справа. Паливна енергетика
- •2. Техніка металургії
- •3. Енергетика й електротехніка
- •Розділ II. Транспорт. Авіація. Зв'язок. Будівництво. Хімія. Текстильна техніка. Сільське господарство
- •1. Розвиток світової транспортної революції в першій половині XIX ст.
- •2. Водний транспорт. Суднобудування.
- •4. Будівельна техніка.
- •5. Повітроплавання й авіація.
- •6. Техніка електрозв'язку.
Географія періоду. У цьому періоді можна відзначити кілька центрів (у рамках національно-державних утворень) наукової й промислової активності. Так, у другій половині XVIII і початку XIX в. "падає інтелектуальна напруга" у Британії, центр переміщається у Францію, у другій половині XIX в. - у Німеччину, а потім знову вертається в Британію. З XVIII в. до центрів наукового життя приєднується Росія й Північна Америка. З кінця XVIII у починається промислова революція в Британії й тільки потім переміщається в континентальну Європу.
Хронологія періоду. Загальна тривалість періоду близько двох століть - XVIII - XIX. Усередині можуть бути виділені два етапи, що також умовно збігаються з XVIII і XIX вв. Перший етап може бути названий періодом європейського освоєння ньютонова спадщини - Віком просвіти. Другий - створенням дисциплінарної структури науки й Віком промислової революції.
Специфіка пізнавальної моделі. Поняття класичної науки, точніше класичного природознавства (а ще точніше - фізики), ставиться до комплексу окремих наукових програм, напрямків і дисциплін, які ґрунтувалися на вихідних ньютоновых поданнях про дискретну структуру світу й механічний характер процесів, що відбуваються в ньому. (Механічна, або механістична модель світу - "мир як механізм"). Уперше наукове знання розвивалося на "власному фундаменті". Це не означає відсутності метафізичних його підстав або помилкових положень, а лише свідоме виключення ненаукових (насамперед, релігійних) факторів при розгляді наукових проблем. Механістичні подання широко поширювалися на розуміння біологічних, електричних, хімічних і соціально-економічних процесів. Механізм став синонімом науковості як такий. На такому концептуальному підході будувалася система як загального, так і професійного утворення. Радикально нові техніка й технології розвивалися емпірично, на власній підставі, і були інструментом практичного пізнання й освоєння єдиного социоприродного світу.
Дисциплінарна структура науки розвивалася за схемою: механіка - фізика - хімія - біологія.
Вік Просвіти. Перша половина XVIII в., на перший погляд здається, періодом наукового занепаду - вплив Ньютона було настільки потужним, що ніхто не вирішувався навіть продовжити його дослідження - інтерес змістився до медико- біологічних проблем (ними Ньютон не займався) і до приватних питань. Однак авторитет науковості, навпроти, радикально й швидко зростав, що корелювалося з "загальним духом" європейської культури XVIII в. - у суспільстві наука стала модної.
Народжувалися "наївні" утопічні ідеї: панування над природою, можливість вольової раціональної перебудови суспільства. Панувало гасло "Знання - сила".
Відомими представниками Освіти в Британії були: Дж. Локк, Г.Э. Лессинг, И.Г. Гердер; Німеччини - И. Кант, И.В. Ґете, Ф. Шиллер; у США - Т. Пейн, Б. Франклін, Т. Джефферсон; у Росії - Н.И. Новиков, А.Н. Радищев.
Наукові напрямки XVIII століття. Поняття "наукова дисципліна" незастосовне до XVIII в., воно ставиться до XIX в. Це поняття можна описати такими термінами, як кафедра, школа, спеціальна періодика, професіоналізм дослідників. В XVIII в. нічого цього не було. Наука була, головним чином, справою аматорів. Частина з них поєднувалася в академії, що не відрізнялися високим науковим рівнем. XVIII століття, у змістовному розвитку науки, можна представити шістьма програмами.
Дослідження теплоти й енергії. Дослідження теплоти й енергії - це скоріше інженерно-експериментальна програма, що містила в собі слабко зв'язані між собою фрагменти, але имевшая єдиний технічний результат - парову машину - і певний теоретичний результат (правда, уже в XIX в.) - опис термодинамічних циклів С. Карно (1796 1832). Важливо, що метою цих досліджень були не теплові процеси, а можливість одержання з їхньою допомогою вакууму; і, завдяки Э.Торричели (1608-1647), усвідомлення того, що атмосферний тиск є колосальним джерелом енергії.
Металургійний процес. Імовірно, найважливішою проблемою металургії в XVIII в. була проблема заміни деревного вугілля (якого гостро не вистачало) на мінеральне паливо. Іншою особливістю цього періоду був перехід від кричного процесу переділу чавуну в залізо до пудлінгування (перемішуванню). Повністю вся схема процесу, з використанням прокатних валків, була запатентована Генрі Картом (1740-1800) в 1784р.
Електрика. Електрика розглядалася як якась таємнича невагома рідина, здатна перетікати через особливі предмети - провідники. Перше теоретичне наближення до осмислення електричних явищ пов'язане з Б. Франкліним (1706-1790), і С. Гріємо (1666-1736). Вимір електричних і магнітних взаємодій уперше було виконано Г. Кавендишем (1731-1810) і Ш. Кулоном (1736-1806).Після серії експериментів А. Вольта (1745-1827) була створена батарея ("стовп"), що дозволив одержувати постійний струм за рахунок електрохімічних процесів. За допомогою такої батареї вдалося розкласти воду на водень і кисень, що стало початком нового напрямку - електрохімії.
Хімія. Від досвідів з повітрям і порожнечею хімія в XVIII в. перейшла до дослідження нових газів, здобуваючи раціональний і кількісний характер. Миражем хімії була своя невагома "субстанція вогню" - "флогістон", відома із часів Парацельса, але названа так Г. Шталем (1660-1734). Досить випадкове відкриття Д. Пристли кисню і його наукове дослідження А. Лавуазьє дозволило створити кисневу теорію горіння, що зробила непотрібної концепцію "флогістону". А. Лавуазьє є основоположником наукової хімії, хімії як системи. Він виділив і описав три категорії хімічних сполук: кислоти, підстави, солі. Дав їм сучасні назви; привів хімію до кількісного вираження, у яке входили тільки елементи; експериментально довів ідентичність процесів окислювання в живому й неживому світі.
Біологія. Головним змістом біології стала практична необхідність класифікації, оскільки кількість нових видів бути настільки велико, що виник хаос у їхньому описі. Класифікація не тільки виражала дух колекціонування, характерний для XVIII в. (наприклад, колекції сера Хенсона Слоона (1660-1753) стали ядром Британського музею), але й була спробою осмислити взаємозв'язок різних живих форм у їхньому розвитку. Найважливішими представниками програми були: Карл Линней (1707-1778) - автор першої єдиної біологічної класифікації; Жорж Бюффон (1707 1788) - автор "Системи природи"; Жан Батист Ламарк (1744-1829) - автор першої цілісної концепції еволюції (ламаркізм). Термін "біологія" був уведений у науковий лексикон Ж.Б. Ламарком.
Спостережлива й математична астрономія. Видатними досягненнями в області спостережливої й математичної астрономії стали: відкриття У.Гершелем (1738-1822) подвійних зірок і їхнього орбітального руху (1803) і рішення Ж.Лагранжем (1736-1813) задачі трьох тіл.
У концептуальному відношенні після И. Ньютона звичайно ставлять И. Канта (1724-1804), що, відштовхуючись від роботи астронома-аматора Т. Райта (1711-1786) "Оригінальна теорія, Або нова гіпотеза про Всесвіт, заснований на законах природи й пояснююча за допомогою математичних принципів найбільш важливі явища видимої світобудови, зокрема Чумацького Шляху" (1750), опублікував свою роботу "Загальна природна історія й теорія неба" (1755). Кант, зокрема, висунув гіпотезу про те, що сонячна й зоряна системи не тільки аналогічні, але й гомологичны; крім того, спостережувані спіральні туманності - суть зоряні скупчення. Кант першим зрозумів основну особливість структури астрономічного Всесвіту: вона являє собою ієрархію самогравитирующих (зв'язаних тяжінням) систем.
Промислова революція. Промислова революція - широке поняття, пов'язане із серією радикальних винаходів і інновацій. Винаходи й інновації досить слабко ініціювалися науковими дослідженнями до кінця XIX в.
Імперське положення Британії радикально розширило ринок збуту промислових товарів (у першу чергу, текстильних), що надзвичайно інтенсифікувало їхнє виробництво. У цих умовах ручна праця стала гальмом промислового виробництва. Перехід від ручної праці до машинного виробництва зробило Британію "майстерні миру". У середині XVIII в. були винайдені: прядильна машина ("Дженни") Дж. Харгривса (1764); вотерная машина Р. Аркрайта (1769); мюль-машина С. Кромптона (1779); механічний ткацький верстат Картрайта (1785).
Різка концентрація виробництва, розвиток железообрабатывающей і хімічної промисловості на тлі гострої недостачі деревини інтенсифікували ріст видобутку кам'яного вугілля, що стимулювало появу нових напрямків у гірничій справі й транспорті. Це, у свою чергу, привело до широкого застосування чавуну. На цьому тлі особливо гостро встала проблема енергетики: малопотужного водяного колеса, "прив'язані" до рік, так само, як і кінна тяга, стали волаючими анахронізмами.
Паровий двигун. Історична схема створення парового двигуна - цієї "філософської" машини XVIII в. виглядає в такий спосіб: від пароатмосферных пристроїв без частин, що рухаються, Де-До (1576-1626) і Т. Сэвери (1650-1715), через нереалізовану конструкцію Д. Папена (1647 1712/14) до першої практичної дохідної машини Т. Ньюкомена (1663-1729) (остання з машин Ньюкомена була демонтована в 1934 р.), а від її - до універсальної парової машини подвійної дії Джеймса Уатта (1736 1819).
Створення парової машини Уатта ознаменувало радикальний переворот у технологіях XVIII-XIX вв. завдяки: вільному розміщенню парових машин; можливості значного збільшення потужності; використанню автономного двигуна на транспорті; використанню двигуна у виробничих процесах.
Наукові дисципліни й напрямки технічного розвитку в XIX столітті. У цьому періоді можна відзначити кілька центрів (у рамках національно- державних утворень) наукової й промислової активності. З кінця XVIII у починається промислова революція в Британії й тільки потім переміщається в континентальну Європу. Так, на початку XIX в. "падає інтелектуальна напруга" у Британії, центр переміщається у Францію, у другій половині XIX в. - у Німеччину, а потім знову вертається в Британію.
Рубіж середини XIX в. знову позначений революціями 1848 р.; кінець століття ("fin de siecle")- період кризи, нижня границя якого виділяється в одних областях культури досить різко (1890), а в інші - менш різко, захоплюючи всю останню третину XIX в.
XIX в. може бути названий періодом створення дисциплінарної структури науки й Століттям промислової революції.
Поняття класичної науки, точніше класичного природознавства, ще точніше фізики, ставиться до комплексу окремих наукових програм напрямків і дисциплін, які ґрунтувалися на вихідних ньютоновых поданнях про дискретну структуру світу й механічний характер процесів, що відбуваються в ньому. (Механічна, або механістична модель світу - "мир як механізм") Уперше наукове знання розвивалося на "власному фундаменті". Це не означає відсутності метафізичних його підстав або помилкових положень, а лише свідоме виключення вненаучных, насамперед, релігійних факторів при розгляді наукових проблем. Механістичні подання широко поширювалися на розуміння біологічних, електричних, хімічних і соціально- економічних процесів.
Механізм став синонімом науковості як такий. На такому концептуальному підході будувалася й система, як загального, так і професійного утворення. Радикально нові техніка й технології розвивалися емпірично, на власній підставі, і були інструментом практичного пізнання й освоєння єдиного социоприродного світу.
Утворення. Роль утворення в період становлення й розвитку класичної науки особливо велика. По-перше, це була принципово нова й соціальна, і змістовна система, а, по-друге, у своїй основі вона зберігається й сьогодні. Утворення радикально впливало на змістовну структуру науки. У цей час (XIX в.) уперше вводиться дисциплінарна систематизація (дисциплинарность) знання - насамперед, дидактичні вимоги. Для самої науки більше властив систематизація із проблем. Дисципліна ж проявляється тоді, коли виходять у світло підручники (саме "достовірне" знання!) і утворюються відповідні університетські кафедри. Так, наприклад, професія фізика-теоретика з'являється наприкінці XIX в., а перші кафедри в Німеччині в той час очолювали Г. Гельмгольц, Г. Кирхгоф, Р.Клаузиус, Л. Больцман, Г.Герц, М. Планк.
Початком "нового утворення" було створення інженерних шкіл Наприклад, Школа мостів і доріг і Школа військових інженерів у Мезьере, де з 1768 по 1784 р. викладав видатний математик і організатор науки в революційній Франції Гаспар Монж (1746-1818). У системі нових центрів науково-технічного утворення видатне місце зайняла Паризька політехнічна школа (1794-1795), у якій демократичні принципи утворення з'єднувалися з установкою на ефективні технічні й військові додатки із залученням як викладачів самих великих учених в області математики й точного природознавства. Першими викладачами цієї школи були: Ж. Лагранж (1736-1813), Г.Монж, К. Бертолле (1748-1822), трохи пізніше - А.Ампер, Ж.Фур'є, П.Лаплас. Серед випускників школи були: Ж.Био (1774-1862), Ж. Гей-Люссак (1778-1850), С.Пуассон, О.Френель, О. Коші (1789-1857), А. Навье (1785-1836), Л.Пуансо (1777-1859), Г. Кориолис (1792-1843), С. Карно. Професія викладача була настільки престижної, що провідні вчені очолювали не тільки наукові й навчальні, але й державні установи, навіть міністерства. У Політехнічній школі була вперше розроблена лекційно-навчальна література по математиці, механіці й математичній фізиці.
У Німеччині подібні центри були в Кенігсберзі й Геттінгені. Центр у Геттінгені спочатку очолив К.Ф. Гаусс (1777-1855), а потім - Б.Риман (1826 1866).
В 50-х роках у Британії, у Кембриджі, початків формуватися аналогічний центр. Він був пов'язаний з іменами Дж.Стокса (1819-1903), В. Томсона, У.Ранкина (1820-1872) і, нарешті, із Дж. Максвеллом.
Спостереження, вимір і фіксація, а точніше їх методологічне й інструментальне оформлення, відігравали вирішальну роль у становленні науки, одночасно даючи початок цілим технічним напрямкам. Уніфікація й стандартизація одиниць виміру також створювали нову форму міжнародної науково-технічної культури.Принципово новим процесом цього типу була оптична спектроскопія. Перший практичний спектроскоп був створений в 1859 р. Г. Кирхгофом (1824-1887) і Р. Бунзеном (1811-1899). Він відразу ж став потужним засобом якісного аналізу в різних галузях науки. У хімії, наприклад, з його допомогою були відкриті багато хімічних елементів (цезій, рубідій, таллий).
Нові принципи організації наукових досліджень. На початку XIX в. "старі" європейські академії - ці замкнуті кастові корпорації - переживали застій і були не адекватні часу ні по організації, ні по оснащенню, ні по кадровому складі. Центрами європейського наукового життя стають університети й знову створювані наукові організації - дослідницькі інститути. Їх фінансували як держава, так і частки особи. Першу фізичну лабораторію, близьку за структурою до сучасного, створив у себе будинку Г.Кавендиш (1731-1810), але він був "великим пустельником". Справжні лабораторії стали виникати там, де минулого наукові співтовариства й учні. Як, наприклад, заснована в 1874 р. Дж. Максвеллом знаменита Кавендишская лабораторія в університеті в Кембриджі (Універсальний центр фізичних досліджень).
Науково-технічний розвиток Європи й США створювало природні форми комунікації. У науці, насамперед, відбувався взаємний обмін стажистами й публікаціями в області промислового й технічного розвитку - проведення регулярних міжнародних промислових виставок.
Теоретична фізика. Фізика, насамперед теоретична, в XIX в. розвивалася в тісному взаємозв'язку з механікою й физико-феноменологическим напрямком математичної фізики, до механіки, що зводиться не в той час.
У першій третині XIX в. був створений фундамент класичної фізики, у підставі якого лежали: диференціальні рівняння із частками похідними, математична електростатика й магнитостатика - рівняння П. Лапласа (1749-1827) і С. Пуассона (1781-1840); теорія Ж. Фур'є (1768- 1830) - рівняння теплопровідності; хвильова оптика О. Френеля (1775-1827) і електродинаміка А. Ампера (1775-1836). Це був золотий період розвитку французької теоретичної думки.
Найбільшого розквіту класична фізика досягла в 1850 - 1860 р. Після твердження закону збереження енергії, завдяки працям Р. Клаузиуса, В. Томсона (1824-1907), Дж.Максвелла (1831-1879) і інших учених, виникли термодинаміка, кінетична теорія газів і теорія електромагнітного поля. При цьому з'явилися такі фундаментальні поняття, як енергія, електромагнітне поле, ентропія. Багато в чому це було зобов'язано математичному оформленню фізичних принципів термодинаміки й електродинаміки.
Останнє 30-летие XIX в. - це підступи до квантово-релятивістської революції. Так, розвиток кінетичної теорії матерії приведе до статистичної механіки й вторгнення у фізику імовірнісної математики. Зліт геометрії в XIX в. (проективна геометрія, неевклидовы геометрії, рименова геометрія, теоретико-груповий підхід до геометрії й т.д.) і обговорення проблеми геометричної структури фізичного простору, використання геометричних і теоретико-групових методів у кристалографії й механіку - областях, здавалося б, далеких від фізичної науки, а також викликане до життя максвелловской теорією поля вирахування векторів і кватернионов, - все це відкрило нові математичні шляхи розвитку фізики, які вийшли на передній план у релятивістській фізиці XX в.
Основні віхи класичної термодинаміки. Відкриттю закону збереження енергії (принципу еквівалентності теплоти й роботи) сприяло кілька напрямків наукової думки: експериментально- емпірична (Дж. Джоуль), натурфілософська (Ю. Майер) і теоретико- фізична, або математична (Г. Гельмгольц).
Математизація теорії теплоти С.Карно, що була проведена Б. Клайпероном (1799-1864), а потім її об'єднання з концепцією збереження енергії Р. Клаузиусом і В. Томсоном в 50-е роки XIX в., завершило створення класичної термодинаміки - системної теорії, у якій фізичні величини (енергія, температура, тиск, ентропія й т.д.) ставляться у відповідності не тільки із простором, але й із просторово протяжними системами.
Розробка основ кінетичної теорії газів і статичної механіки. Це напрямок спочатку йшов паралельно з першим, але з виходом на використання теорії ймовірностей воно стає самостійним напрямком, що дав імовірнісне трактування другого початку термодинаміки й обґрунтування кінетичного рівняння (Л.Больцман, 1844 1906).
Основні віхи електродинаміки. В 1820 р. А. Ампер відкрив ефект взаємодії провідників зі струмом і, зв'язавши його з досвідами Г.Х. Ерстеда (1777-1851), поклав початок електродинаміці як єдиній науці про електричні й магнітні явища. Уже на самому початку роботи Ампер зробив висновок про непотрібність магнітних флюїдів і ввів фундаментальне поняття про електричний струм. З 1831 р., дати відкриття явища електромагнітної індукції М. Фарадеєм (1791-1867), була проведена серія експериментів по виявленню зв'язку електричних, магнітних і світлових явищ. Вершиною електродинаміки, математизацією польової концепції М.Фарадея є роботи Максвелла і його знаменитий "Трактат про електрику й магнетизм" (1873). Наприкінці 80-х років XIX в. Г. Герцом було встановлене існування електромагнітних хвиль, які пророкувала максвелловская теорія електромагнітного поля.
Хімія в XIX в. характеризується декількома найбільшими проривами, що проходили на тлі розвитку атомістичних подань як відображення загальної антиномії дискретного й безперервного. До відкриття електрона була хімічна атомістика, після - молекулярно-кінетична (фізична).
Атомістика XIX в. почалася із Дж. Дальтона (1766-1844), коли "механічний" атом став хімічним - атомом певного хімічного елемента з певним "атомною вагою" (термін Дальтона). На ґрунті атомно-молекулярного навчання виросло вчення про валентність і хімічний зв'язок. В 1812-1813 р. Я. Берцелиус (1779-1849) запропонував нову функціональну модель атома у вигляді електричного диполя, що дозволило пояснити різні класичні властивості того самого елемента, специфічність і селективность хімічної спорідненості різних атомів. Вчення про хімічні елементи, об'єднане з атомно-молекулярною теорією, створило найширші можливості для вивчення властивостей хімічних сполук.
Відкриття нових хімічних елементів і вивчення їхніх з'єднань підготували ґрунт для виникнення періодичного закону. Створення в 1861 р. теорії хімічної будови (органічної хімії) А.М.Бутлеровим (1828 1886) і відкриття в 1869 р. періодичного закону хімічних елементів Д.И. Менделєєвим (1834-1907) вінчали становлення класичної хімії як науки.
Біологія в середині XIX століття. У середині XIX в. біологія була в центрі уваги наукової громадськості. Ідеї еволюції Чарльза Дарвіна (1809 1882) придбали широке світоглядне значення. По-перше, це було прямим і, можливо, найдужчим випадом проти догмата створення людини, по-друге, ідея виживання найсильнішого досить імпонувала настрою "бури й натиску" у той час. Однак із самого почала дарвінізм містив "моменти нестійкості", згодом приведшие до його дискредитації й складної долі теорії еволюції в цілому. Найбільш істотним з таких моментів була відома декларативність дарвінізму, коли висновки передували аналізу.
Для XIX в. характерне становлення біології як наукової дисципліни в її традиційної, "класичній" формі - "натуралістичної біології". Її методами стали ретельні спостереження й описи явищ природи, головним завданням - їхній классифицирование, а реальною перспективою - установлення закономірностей їхнього здійснення, змісту й значення для Природи в цілому, що може бути охарактеризоване як системний підхід у дослідженнях.
Величезне місце в біології займають різні способи об'єднання організмів в окремі групи, або таксони (греч. taxis - розташування, лад); а вони, у свою чергу, - у системи (еволюційні, філогенетичні, генеалогічні). Одне з перших "філогенетичних дерев" сконструював Э. Геккель (1834-1919).
У другій половині XIX в. зароджується такий напрямок, як "експериментальна біологія". Це було пов'язане з роботами К. Бернара (1813 1878), Л. Пастера (1822-1895), И.М. Сєченова (1829-1905) і ін. Точні фізико-хімічними методи лягли в основу дослідження процесів життєдіяльності, прибігаючи до розчленовування біологічної цілісності організму з метою проникнення в таємниці його функціонування.
Якщо перша половина XIX століття - «епоха пари, заліза й вугілля», то друга половина XIX в. - «епоха електрики, сталі й нафті». Ера механізації. Машини як засіб праці й зручності в людському житті. Поширення машин, їхнє вдосконалювання. Переворот в енергетику.
Розділ I. Гірнича справа. Металургія. Енергетика. Електротехніка. Машинобудування
1. Гірнича справа. Паливна енергетика
Вугілля як паливо, його властивості, особливості, якості. Кам'яне, буре й деревне вугілля.
Техніка в гірничій справі. Розвиток наукових основ геологорозвідувальних робіт. Видатні геологи Росії: Ф. Н. Чернишов, Л. И. Лутугин. Методика й техніка пошуково-розвідувальних робіт.
Видобуток твердих корисних копалин. Вуглевидобуток, її ріст у житловому опаленні й промисловості. Підземний і відкритий способи видобутку. Шахтне встаткування й технологічні прийоми видобутку в XIX в. і початку XX в. Кам'яне вугілля, кокс і антрацит як доменне паливо. Винахід Георгом Лейнером портативного молоткового перфоратора (відбійного молотка) в 1897 р. Професори И. А. Тімі, А. П. Герман. Винахідництво й раціоналізація в області технології видобутку вугілля й руди. Підготовка технічних і інженерних кадрів для гірської промисловості в Росії.
Нафта - найголовніший вид палива на планеті. Значення нафти в розвитку світової енергетики. Використання нафти. Основні етапи в розвитку нафтовидобутку. Видобуток і переробка нафти. Способи буравлення й видобутку нафти.
Крекінг-процес. Переробка нафти. Продукти нафтопереробки: гас і бензин. Мазут.
Газ і газові родовища. Газ як альтернатива вугільної промисловості. Застосування газу в енергетику, споживачі й споживання газу.
2. Техніка металургії
Металургія чавуну, заліза й стали на древесноугольном паливі. Стан чорної металургії до середини XIX в. Металургія в Європі й Росії. Древесноугольные доменні печі. Доменне виробництво на початку XX в. Железоделательное й сталеплавильне виробництво. Д. К. Чернов - видатний металург і вчений. М. К. Курако, М. А. Павлов. Бесемерівський (Генрі Бессемер) і томасівський (С. Д. і П. Д. Томасы) процеси переділу чавуну. Пьер Мартен і В. і Ф. Сименсы, мартенівський процес. Металурги А. А. Износков, И. А. Тімі, В. Е. Грум-Гржимайло: практики й теоретики металургії в Росії.
Кольорова металургія. Мідь. Цинк. Свинець. (Золото й платина. Ртуть).
Обробка металів. Загальний розвиток промислового (заводського) машинобудування. Металорізальні верстати. Типи верстатів, призначення й спеціалізація їхнього виробництва й розвиток в 1870 - 1890-х рр. Англійський верстат Дж. Несмита в 1860-х рр. і його витиснення фрезерними верстатами. Лідерство США. Виробництво верстатів у Росії.
Техніка ковальського виробництва. Поява парового молота в 1839 р. в Англії. Типи парових молотів. Гідравлічні преси з 1885 - 1886 р.
Виробництво прокату з 1870-х рр. Прокатні стани. Розвиток бронепроката в 1890-х рр.
3. Енергетика й електротехніка
Гідротехнічні роботи й проблема «білого вугілля». Від гідромеханічних установок до гідроелектричних станцій. Гідробудівництво в Росії. Перші діючі гідроелектростанції. Г. О. Графтио.
Теплотехніка, теплоенергетика й теплоиспользование. Поршневі парові машини. Парові й газові турбіни. Двигуни внутрішнього згоряння, нафтові. Рудольф Дизель (1893 р.) і дизелебудування в Європі й Росії. Газові двигуни. Двигун Б. Г. Луцького (1885 р.). Двигуни внутрішнього згоряння на рідкому паливі, гасові.
Електротехніка й електроенергетика
Електрика - чудо світла. Від воскової свічі до електролампи. Становлення електротехніки як самостійної галузі. Теоретичні й експериментальні роботи, що передують становленню електротехніки. Відкриття А. М. Ампера й М. Фарадея в 1820 - 1830-е рр. Фундаментальні роботи з електромагнетизму Э. Х. Ленца, 1833 - 1838 р. Винахід злектродвигателя Б. С. Якоби. Роботи в області електроосвітлення. П. Н. Яблочков і його дугова електрична лампа без регулятора (электросвеча).
Створення економічного генератора електричного струму - динамомашины постійного струму до 1870 р. Створення лампи накалювання А. Н. Лодыгина. Проблеми передачі електричної енергії. Розподіл змінних струмів за допомогою трансформаторів. Розвиток електропривода. Виникнення техніки трифазного струму. Електропостачання постійним і змінним струмом.
Перші спроби створення електробурів кінець 1870-х - 1890 -е рр.
Електроенергетика після 1900 р. Електричні станції й мережі. Розвиток їх у Росії й СРСР. Поява електропечей.