Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2487.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
12.09 Mб
Скачать

1.2. Достижения естественных наук в 1920–1940-е гг.

Организация советской науки в 1920-е гг. Достижения в области математики, физики, химии, биологии, генетики, географии, астрономии

В 1920-е гг., в период послевоенного восстановления Европы,

СибАДИ

естественные науки переживали время бурного подъема, выразившегося

как в последовательном продолжении предыдущих начинаний, так и в

новых открыт ях. Советскую страну, после окончания эпохи революций и

Гражданской войны, потряс глубокий социально-экономический кризис.

Перед молодым

государством встала задача

осуществления

индустр ал зац ,

начатой еще в начале XX в.,

но так и

не

завершившейся. В этой связи новой властью всемерно форсировалось

развитие наук, первоочередно направляемое на

становление

социалист ческой эконом ки и реализацию военно-технических задач для

укреплен я оборонной мощи страны.

 

 

В Советской Росс в 1920-е гг. возникали новые академические

научные центры, развертывалась сеть научно-исследовательских

институтов в вузах, ла ораторий, станций, обсерваторий. Всего лишь за

два года, с 1918–1919 гг., ыло создано 33 крупных научно-

исследовательских

института, в числе которых такие

известные,

как

ЦАГИ (Центральный аэрогидродинамический институт), Физикотехнический институт им. А.Ф. Иоффе Российской Академии Наук, ГОИ (Государственный оптический институт), Рентгенологический и радиологический институт др. К 1923 г. количество исследовательских институтов в стране достигло 55, а к 1927 г. их стало более 90. К тому же идеологические барьеры, уже оградившие гуманитарные науки не успели еще пока распространиться на область естествознания. Советские ученыеестественники занимали на данном этапе по многим направлениям передовые рубежи в мировой науке, сделали ряд замечательных открытий.

В 1920-е гг. необыкновенного развития достигла математика. Среди тех, кто в значительной мере способствовал этому прогрессу, была знаменитая немецкая исследовательница Э. Нётер. Весомый вклад в развитие математики внесли ее ученики Б. Ван-дер-Варден, Э. Артен и Д. Гильберт, польско-американский ученый А. Тарский, британский ученый А. Уайтхед, американский ученый А. Чёрч и многие другие. Эта наука участвовала во многих деяниях века. В частности, огромное число математиков приняли участие в разнообразных программах по созданию новейших средств вооружения и ведения военных действий, в развитии авиации и рождении аэродинамики, теории кодирования и пр.

15

В области математической науки плодотворно работали советские ученые. И.М. Виноградов внедрил новый метод в аналитической теории чисел. Н.Н. Лузиным осуществлена разработка теории функций действительного переменного, создана математическая школа, в которой применялась цепная реакция поиска. Его ученики определили новые направления исследований, к примеру П.С. Александров и П.С. Урысон

успешно развивали топологию. А.Н. Колмогоров занимался развитием теории стационарных случайных процессов, с помощью методов теории функций действ тельного переменного ему удалось построить систему аксиомат ческого обоснования теории вероятностей и заложить основы теории марковск х случайных процессов с непрерывным временем.

СибАДИамериканский физик К. Андерсон – позитрон. Открытия Э. Ферми (Италия), Г. Юри (США) и многих других ученых позволили интенсивно развиваться ядерной физике. При этом основные центры науки первоначально располагались в Европе, главным образом в Германии. Но в 1930-е гг. лидирующие позиции перешли к США, куда перебрались блестящие физики. Особенностью исследований довоенного времени являлась их дешевизна, поскольку осуществлялись они университетами, и лишь в редких случаях – за счет правительственных средств.

оздан е теор относительности и квантовой механики заложило новую квантово-релят в стскую картину мира, необъятно увеличив физическ й м р. Если теория относительности, по сути, основанная на

понятиях класс ческой ф зики, породила новые вопросы и проблемы, то квантовая механ ка, удучи поистине революционной идеей, продемонстр ровала отсутствие действия традиционных законов в микромире. Все это о условило появление множества открытий, важнейшими из которых в о ласти физической теории в 20-е гг. ХХ столетия стали: выявление корпускулярно-волновой природы света (эффект Комптона); гипотеза о всеобщности корпускулярно-волнового дуализма (Л. Де Бройль); релятивистское уравнение для описания движения электрона во внешнем силовом поле, которое стало одним из основных уравнений релятивистской квантовой механики (П. Дирак); квантово-механическая теория ферромагнетизма, основанная на обменном взаимодействии электронов (В.К. Гейзенберг, П. ирак); создание релятивистской квантовой механики (П. ирак) и др. Перефразируя

известное высказывание У. Черчилля, можно заключить, что в области физики «никогда еще столь малым числом людей не было сделано так

много за столь короткое время».

В 1932 г. английский ученый . Чедвик обнаружил нейтрон, а

Значительный вклад в становление современной концепции естествознания привнесен в 1920–1930-е гг. советскими учеными-

16

физиками. Так, знаменитый исследователь А.Ф. Иоффе открыл явление «упрочнения» материала (эффект Иоффе) – «залечивания» поверхностных трещин, совместно с учениками создал систему классификации полупроводниковых материалов. П.Л. Капица в 1934 г. создал первый в мире гелиевый ожижитель, позже им были спроектированы установки для сжижения других газов с использованием цикла низкого давления; в

1938 г. им было открыто новое явление –

сверхтекучесть гелия

(а объяснение в 1941 г. дано Л.Д. Ландау).

 

 

Петр Леонидович Капица

Лев

авидович Ландау

 

(1908–1968)

(1894–1984)

 

СибАДИСоветский физик А.И. Берг разработал практические методы создания приемно-передающих устройств, систем для радиопеленгации. Исследования В.В. Татаринова в области освоения коротких волн для дальних связей и разработка коротковолновых передатчиков и остронаправленных антенн позволили осуществить переход к коротковолновой связи, что обеспечило громадную экономию государственных средств. .Е. Тамм в 1930 г. разработал квантовую

теорию

рассеяния

света в кристаллах. Совместно с .М. Франком в

1937 г.

они дали

теоретическое объяснение эффекту излучения

Черенкова–Вавилова (позднее, в 1958 г., за это открытие трем авторам (И.Е. Тамму, И.М. Франку и П.А. Черенкову) была вручена Нобелевская премия).

17

СибАДИ

Павел Алексеев ч

Илья Михайлович

Игорь Евгеньевич

Черенков (1904–1990)

Франк (1908–1990)

Тамм (1895–1971)

. . Иваненко

В.К. Гейзенберг в 1932

г. создали протонно-

нейтронную модель ядра. Л.Д. Ландау в 1932 г. предсказал существование нейтронного состоян я вещества. И.В. Курчатов в 1934 г. открыл явление разветвления ядерных реакций. В 1933 г. в Ленинграде был построен первый циклотрон (установка для расщепления атомного ядра).

Игорь Васильевич Курчатов (1903–1960)

18

Стремление познавать мир, космос, жизнь, строение вещества, формулировать законы, которые управляют природой, обусловили открытия в отраслях естественных наук учеными многих стран. Наиболее важными достижениями стали работы по химии немецких физиков В. Гайтлера и Ф. Лондона, объяснявшие причину и специфику образования химических связей (они интерпретировали образование молекулы водорода); учение о химической связи и исследования в области иммунологии американского

СибАДИученого Л. Полинга, в итоге произошло создание квантовой химии, структурной х м , появ лась кристаллохимия.

Заметный вклад в мировую химическую науку внесли труды советских сследователей. Н.Н. Семеновым в 1930-е гг. открыт новый тип химическ х процессов – разветвленные цепные реакции, разработана их теория, а в 1940 г. создана теория теплового взрыва и горения газовых смесей. Б.А. Долгоплоску в 1939 г. с помощью окислительновосстанов тельного н циирования удалось синтезировать каучук специального назначен я. А.Л. Чижевским был изобретен первый в мире способ электроокраски, он пытался экспериментально исследовать физиолог ческое действ я положительных и отрицательных ионов в воздухе на ж вые организмы, применил искусственную аэроионификацию (изо ретение .Л. Чижевского – так называемая «люстра Чижевского»). Однако его исследования критиковались за нарушение экспериментальной методики и не были признаны официальной наукой.

Выдающихся успехов достигла к 1930-м гг. отечественная биология, но на её долю выпали и тяжелейшие испытания. Продолжал свои исследования И.П. Павлов: им был создан метод условных рефлексов, с помощью которых изучение психических процессов у животных привело к созданию учения о высшей нервной деятельности и механизмов мозга, обеспечивающих высшие проявления психической деятельности животных. Свыше 300 сортов яблонь, груш, вишен, черешен, слив, абрикосов, винограда пр., отличавшихся сопротивляемостью климатическим условиям, большой урожайностью и регулярностью плодоношения, выведены .В. Мичуриным. Н.М. Тулайковым и его группой составлена новая почвенная карта страны, в 1939 г. опубликована трехтомная сводка по почвам.

Новый импульс развития получила генетика, зародившаяся как раздел биологии в трудах исследователей XIX в. При этом проблемой раннего развития живых систем и реализацией генетической программы в клетке начала заниматься эмбриология. В советской генетике работали выдающиеся ученые Н.К. Кольцов, возглавлявший институт экспериментальной биологии, А.С. Серебровский, М.М.Завадовский,С.С.Четвериков.

19

СибАДИНиколай Иванович Вавилов

(1887–1943)

Н.И. Вавилов организовал с ор по всему миру образцов семян дикорастущих и культивируемых растений, чтобы использовать их в условиях СССР, объездил с экспедициями страны Средиземноморья, Китай, Корею и Японию, Афганистан, равийские пустыни, Палестину и Иорданию, Эфиопию, многие страны Латинской Америки. Созданная им коллекция семян насчитывала 250 тыс. образцов. В 1929 г. в возрасте 42 лет Н.И. Вавилов стал самым молодым академиком Академии наук

СССР.

В это же время начал свою научную карьеру Т.Д. Лысенко, пропагандировавший ряд агротехнических приемов, предпринявший кампанию гонений против ученых-генетиков. анная политика серьезно осложнила развитие генетики в СССР, отбросив ее назад по сравнению с западной наукой. Работы англичан Р. Фишера, . Холдейна и др. позволили создать синтетическую теорию эволюции, соединившую теорию эволюции и классическую генетику.

Географические открытия первой половины XX в. осуществлялись главным образом в областях Северного и Южного полюсов. Еще в 1911 г. норвежец Р. Амундсен, прибыв на корабле «Фрам» к берегам Антарктиды, проделал огромный путь, впервые водрузил на Южном полюсе флаг своей страны. В дальнейшем на этой территории осуществлялись международные регулярные наблюдения, одним из итогов которых стал

20

атлас Антарктиды, подготовленный в 1960-х гг. группой советских исследователей. Один из авторов, советский академик К.К. Марков, был первым ученым-географом, ступившим на ледяной континент, и являлся, кроме того, основоположником исторического землеведения – науки, позволяющей узнать, как выглядела поверхность нашей планеты в прошлом.

Исследования Арктики осуществлялись с помощью дрейфующих

СибАДИ

полярных станций. Первая из них – «Северный полюс»

– в составе

И.Д. Папан на (руковод теля

группы), П.П. Ширшова

(океанолога),

Е.К. Федорова (геоф з ка) и Э.Т. Кренкеля (радиста), внесла неоценимый

вклад в

зучен е эт х земель. В неимоверно трудных условиях

исследователи сумели собрать уникальный материал о природе высоких

широт

еверного Ледов того океана. Начавшийся 21 мая 1937 г. дрейф

станции

продолжался 274 дня

закончился 16 февраля 1938 г. в

Гренландском море, за это время льдина прошла 2100 км.

Палаточный лагерь дрейфующей станции «Северный полюс-1»

Изучались и центральные, удаленные от побережий, территории

СССР. В 1920–1930 гг. экспедицией С.В. Обручева были осуществлены важные географические работы во внутренних районах Сибири и северовостока России: открыт Тунгусский каменноугольный бассейн, изучена горная система, названная в честь И.Д. Черского, установлено, что Оймякон является «полюсом холода» Северного полушария Земли.

Интересные свершения осуществлялись в области астрономии. Английский астрофизик А. Эддингтон сделал открытие, что звезда – это

21

газовый шар от поверхности до центра, а не жидкое тело, как считалось раньше. Но главным в его научной деятельности стало создание «фундаментальной теории», предназначенной для объединения квантовой теории, теории относительности, космологии и гравитации. Американский астроном Э. Хаббл основательно изменил современное понимание Вселенной, подтвердив существование других галактик (в честь него был

назван знаменитый космический телескоп «Хаббл», выведенный на

СибАДИ

орбиту в 1990 г.).

Открыт

я в области естественных наук 1920–1940-х гг. во многом

обусловл вал сь потребностями времени. В индустриальном обществе

наука стала

одн м з приоритетных направлений общественного

развития, ее предназначение определялось практической полезностью,

способностью

змен ть в лучшую сторону жизнь и поведение людей.

1.3. Техн ческий прогресс первой половины XX в.

Разв т е наземного транспорта, морской транспорт, авиация и ракетная техн ка. Новые конструкционные материалы и энергетика. Химическая промышленность. Энергетика. Совершенствования радио и

телевидения. Изменения индустриального производства. Основные характеристики научно-технического развития в годы

Второй мировой (Великой Отечественной) войны

Теоретические достижения науки первой половины XX в. активно интегрировались в промышленное и сельскохозяйственное производство, оборонную добывающую промышленность, сферу услуг и развлечений, экономическую сферу. Технический прогресс, связанный с прикладным использованием достижений науки, распространялся во множестве взаимосвязанных направлений.

Значительные перемены происходили в 1920–1930-е гг. в совершенствовании наземного транспорта. При этом подавляющее большинство новаций в областях, связанных с развитием транспорта, обуславливалось его возникновением или становлением в предшествующие десятилетия – на рубеже XIX–XX вв.

Первые образцы автомобилей появились еще в 1885–1886 гг. благодаря немецким инженерам К. Бенцу и Г. Даймлеру, которые применили новые типы двигателей, работающих на жидком топливе.

22

СибАДИОд н з первых автомобилей Benz-velo

В 1895 г. рландец Дж. Данлоп изобрел пневматические резиновые шины из каучука, что значительно повысило комфортабельность автомобилей. В 1898 г. в США действовало 50 компаний, производивших

автомобили, в 1908 г. их ыло уже 241.

На предприятии американского механика-самоучки Г. Форда, ставшего крупным промышленником, в 1908 г. создан «Форд-Т» –

автомобиль для массового потребления, первым в мире запущенный в

серийное производство. В 1938 г. в нглии, Германии, США и Канаде

было зарегистрировано 6 млн грузовых 30 млн легковых автомобилей. Удешевлению эксплуатации автомобилей способствовала разработка в 1930-х гг. германским концерном «ИГ Фарбиндустри» технологии производства высококачественного синтетического каучука. Вместе с развитием автомобильного транспорта стали создаваться сети дорог с твердым покрытием – в конце 1930-х гг. в Германии началось строительство автобанов.

Практические потребности аграрного сектора обусловили развитие тракторостроения. Если первоначально сельскохозяйственные машины были колесными, с паровыми двигателями, то в начале XX в. в США стали изготавливаться тракторы на гусеничной тяге с двигателем внутреннего сгорания, что значительно повысило возможности обработки земель. Первым практически пригодным был трехколесный трактор Ivel Дэна Элборна (1902 г.). В то время было построено около 500 таких легких и мощных машин.

23

СибАДИДэн Эл он с его трактором Ivel Agricultural Motor

началом Первой мировой войны появились бронированные гусеничные маш ны – танки, впервые использованные в военных действиях в 1916 г. (отметим, что Вторая мировая война уже полностью была «войной моторов»).

Английский танк, впервые использовавшийся в боевых действиях (битва на р. Сомме, 1916 г.)

Автомобили во многом создали конкуренцию железным дорогам.

Общим вектором развития железнодорожного транспорта было увеличение мощности локомотивов, скорости движения и грузоподъемности поездов. В начале XX в. развернулся процесс электрификации железных дорог. Первый дизельный локомотив (тепловоз) появился в Германии.

24

Перемены происходили и в городском транспорте. Еще в 1880-х гг. в Германии, Франции, США появились первые электрические городские трамваи, метрополитен. Самая первая шестикилометровая линия, эксплуатировавшаяся на паровой тяге, действовала в Лондоне. В 1890 г. она была электрифицирована. Помимо этого, метрополитены функционировали в Нью-Йорке, Чикаго, Будапеште, Париже, Берлине. В

Р первая очередь метрополитена была пущена в Москве в мае 1935 г.,

СибАДИ

хотя первоначально проекты его создания возникали еще в конце XIX в.

Мод ф кац

подверглось морское судоходство. Для развития

международной торговли большое значение имели увеличение

грузоподъемности,

скорости судов и уменьшение стоимости морских

перевозок. началом века стали строиться суда с паровыми турбинами двигателями внутреннего сгорания (теплоходы), способные пересечь Атлантическ й океан менее чем за две недели. Крупнейшие британские кампании начали осуществлять трансатлантические перевозки. Военноморские флоты пополн лись роненосцами с усиленной броней тяжелым вооружен ем. Первый такой корабль – «Дредноут» – построили в Великобр тан в 1906 г.

Линкор «Дредноут»

Благодаря развитию электродвигателей стало возможным строительство подводных лодок, сыгравших большую роль в мировых войнах XX в.

25

СибАДИ

Германская су марина UC–1 времен Первой мировой войны

Бурные прео разования происходили в начале XX в. в воздушном транспорте. Новым средством подобного передвижения, очень быстро приобретш м военное значение, стала авиация. Ее развитие, первоначально имевшее развлекательно-спортивную роль, стало

возможным после 1903 г., когда

ратья Орвил и Уилбур Райт в США

применили на созданном ими самолете «Флайер-1» легкий и компактный

бензиновый двигатель. Первый полет самолета в истории был

осуществлен 17 декабря 1903 г. «Флайер-1» продержался в воздухе

12 сек и пролетел 36 м. Впоследствии, усовершенствовав свои модели,

братья Райт впервые в мире выполнили полет по кругу (сентябрь 1904 г.),

полет по замкнутому маршруту

длиной в 39 км (1905

г.). Двигатель

«Флайера» был со стартовой мощностью 16 лошадиных сил

весил 80 кг.

Первый полет «Флайера-1» (17 декабря 1903 г.)

26

«Отцом авиации» может считаться русский ученый Н.Е. Жуковский. В 1904 г. он сформулировал теорему, дающую количественную величину подъемной силы крыла самолета, а также определил основные профили крыльев и лопастей винта самолета, разработал вихревую теорию воздушного винта. Первые успехи русской авиации датируются 1910 г., когда 4 июня профессор Киевского политехнического института князь А. Кудашев пролетел несколько десятков метров на самолете-биплане собственной конструкции.

В 1914 г. русский конструктор И.И. Сикорский (впоследствии эмигрировал в ) создал не имевший себе равных четырехмоторный тяжелый бомбард ровщ к «Илья Муромец». Он нес до полутонны бомб, был вооружен восемью пулеметами, мог летать на высоте до четырех

километров,

постав

рекорды по числу

пассажиров,

времени и

 

 

высоте полетов.

 

 

США

 

 

 

 

максимальной

 

 

 

 

бА

 

 

 

 

 

«Илья Муромец»

 

 

 

Стимул совершенствованию авиации дала Первая мировая война. В ее

 

 

 

 

Д

начале самолеты большинства стран – «этажерки» из материи и дерева –

использовались лишь для разведки. К концу войны истребители,

вооруженные пулеметами, могли развивать скорость свыше 200 км/ч,

тяжелые бомбардировщики обладали грузоподъемностью до 4-х т. Позже,

в 1920-е гг., Г. Юнкерсом

в Германии был

осуществлен переход на

 

 

 

 

 

И

цельнометаллические конструкции самолетов, что позволило увеличить

скорость и дальность перелетов. В СССР в середине 1920-х гг. под

руководством А.Н. Туполева созданы цельнометаллические самолеты

АНТ

в

различных

 

модификациях,

признанные

лучшими

бомбардировщиками.

27

СиСамолет АНТ-25

В целом пер од между мировыми войнами стал «золотым веком» развития самолетостроен я и авиации, которые охватили и гражданские отрасли. В 1919 г. открылась первая в мире почтово-пассажирская авиалиния между Нью-Йорком и Вашингтоном, а в 1920 г. – между Берлином и Веймаром. В 1927 г. американский летчик Ч. Линдберг

совершил первый еспосадочный перелет через Атлантический океан. К концу 1930-х гг. линии воздушных коммуникаций связали большинство районов земного шара.

бА Высокий уровень советскойДавиации доказали беспосадочные

рекордные перелеты В.А. Чкалова и М.М. Громова, совершивших в 1937 г. перелет через Северный полюс из СССР в США. Поднявшись в

небо с подмосковного аэродрома в Щелково, они через 63 ч 25 мин

приземлились в американском Ванкувере. Протяженность перелета составила 9 130 км (8 504 км по прямой), в том числе 5 900 км – над океанами.

И

28

С

 

и

 

Валерий Павлович Чкалов

Михаил Михайлович Громов

(1904–1938)

(1899–1985)

б

 

С конца XIX в. разра отками в области теоретической космонавтики

занимался К.Э. Циолковский, о основавший возможность применения

реактивных аппаратов для межпланетных полетов. Он предлагал заселить

космическое пространствоА, использовать орбитальные станции и пр. На

основе теоретических разработок К.Э. Циолковского,

Ф.А. Цандера

(СССР), Р. Годдарда (США), Г. Оберта (Германия) в 1920–1930-е гг. были

сконструированы и испытаны жидкостно-реактивные

(ракетные) и

воздушно-реактивные двигатели.

Д

 

 

И

29

С

 

 

 

 

и

 

 

 

 

Константин Эдуардович Циолковский

 

 

 

 

(1857–1935)

 

 

В целом развитие транспорта в первой половине XX в. обеспечило

активизацию

связей

Д

стимул

между

народами,

дало

внутригосударственнойбАи международной торговли, углублению

международного разделения труда, вызвало настоящую революцию в

военном деле.

 

 

И

Совершенствование

транспорта

во многом было

обязано

новым

конструкционным материалам. Еще в 1878 г. англичанин С. Дж. Томас изобрел новый, так называемый томасовский, способ переплавки чугуна в сталь, позволявший получать металл повышенной прочности, без примесей серы и фосфора. В 1898–1900-е гг. появились еще более совершенные дуговые плавильные электропечи. Улучшение качества стали и изобретение железобетона позволили возводить сооружения небывалых прежде размеров: высота небоскреба, построенного в НьюЙорке в 1913 г., составляла 242 м, длина центрального пролета Квебекского моста, построенного в Канаде в 1917 г., достигала 550 м.

Развитие автомобилестроения, двигателестроения, электропромышленности и особенно авиации, затем ракетной техники потребовало более легких, прочных, тугоплавких конструкционных материалов, чем сталь. В 1920–1930-е гг. резко возрос спрос на алюминий.

30

В конце 1930-х гг. с развитием химии, химической физики, изучающей химические процессы с использованием достижений квантовой механики, кристаллографии, стало возможным получать вещества с заранее заданными свойствами, обладающие большой прочностью, стойкостью. В 1938 г. почти одновременно в Германии и США были получены такие искусственные волокна, как капрон, перлон, нейлон, синтетические смолы.

Небывало быстрое развитие в первой половине XX в. получила

химическая промышленность. Химические технологии сначала

преимущественно стро лись на выделении из сложных природных

веществ более простых, нужных для практического применения

С

з руд, различных солей из более сложных

(

 

, металлов

соединен й). Ш роко

спользовалось и используется получение так

называемых промежуточных веществ – серной, соляной и азотной кислот,

аммиака,

щелочей, соды др. – для производства конечных химических

продуктов. Затем все

олее широкое распространение приобрел синтез

 

например

сложных х м ческ х продуктов, в том числе не имеющих аналогов в

природе.

 

 

 

Широкое развитие получило производство и применение полимеров,

которые являютсябАосновой для производства пластмасс, химических волокон и многих других, важных для практики веществ. Особенно большое значение для развития химии полимеров имели исследования в области цепных реакций выдающегосяДсоветского химика и физика Н.Н. Семенова и известного американского ученого С. Хиншелвуда.

Широкое развитие получила как неорганическая химическая технология, в частности производство химических удобрений для сельского хозяйства, так и органическая химическая технология, например переработка нефти, природного Игаза и угля, получение красителей и лекарственных средств, производство синтетических полимеров. Под руководством академика С.В. Лебедева в СССР удалось наладить крупномасштабное производство синтетического каучука.

31

С

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

Сергей Васильевич Лебедев

 

 

 

 

(1874–1934)

 

 

 

Разв т е

промышленности

и

транспорта

увеличило

энергопотребление и

потре овало

совершенствования

энергетики.

Основным источником энергии в первой половине века был уголь: еще в

1930-е гг. 80% электроэнергии вырабатывалось на теплоэлектростанциях

(ТЭЦ). Правда,

за 20

лет, с 1918

по 1938 г.,

улучшение технологии

 

 

Д

позволило вдвое уменьшить расходы каменного угля на выработку одного

киловатт-часабАэлектроэнергии. С начала 1930-х гг. стало расширяться

использование

более

дешевой гидроэнергии.

Крупнейшая в мире

гидроэлектростанция (ГЭС) – плотина Боулдер (или плотина Гувера) высотой 226 м была построена в 1936 г. в США на реке Колорадо.

Электричество, которое до Первой мировойИвойны считалось роскошью в быту, постепенно становилось обыденным атрибутом жителей городов: в домах появились новые электрические бытовые приборы – пылесосы, утюги, стиральные машины.

Немалую роль в развитии техники XX столетия сыграло изобретение радио и телевидения, причем здесь следует иметь в виду следующие обстоятельства. Западные источники изобретение радио приписывают итальянскому физику Г. Маркони, не упоминая о нашем соотечественнике А.С. Попове, что является типичным примером проявления западоцентризма – сознательного умолчания достижений российских ученых и техников. В целом заслуга в создании радио принадлежит целому ряду исследователей и изобретателей из разных стран.

32

Си бААлександр Степанович Попов

(1859–1906)

Первый в мире радиоприемник изобретен в 1895 г. русским ученым А.С. Поповым, но патент на передачу электрических импульсов без проводов в 1896 г. получил итальянский инженер Г. Маркони.

Д И

Приемник А.С. Попова

33

Надежность и дальность приема радиопередач значительно возросла с изобретением в 1904 г. американцем Дж. Флемингом диода – двухэлектродной лампы преобразователя частот электрических колебаний, и к 1907 г. созданием американским конструктором Л. Форестом триода, усиливающего слабые электрические колебания. В 1919–1924 гг. в России, США, Франции, Великобритании, Германии, Италии вступили в строй мощные радиостанции, способные осуществлять международное вещание. В годы Второй мировой войны конструкторская

мысль сконцентр ровалась

на

 

совершенствовании

радиолокации,

позволяющей обнаруж вать заблаговременно корабли и самолеты

противн ка.

 

 

 

 

 

 

 

 

С

телевидения с самого своего рождения также носило

Разв т

дей

интернац ональный характер. Так, в 1180–1890-е гг. в одиннадцати

странах в патентные

юро и редакции журналов было представлено более

25 проектов

 

телевизионных устройств, из них пять – в России.

В 1880 г. наш

 

 

 

П.И. Бахметьев разработал проект

соотечественник

 

 

 

 

устройства под названием «телефотограф», одного из первых

предшественн ков телевизора. Цветную телевизионную систему с

последовательной передачей

сигналов

трех цветов

в конце 1899 г.

запатентовалпрообразаинженер-технолог из

Казани А.А. Полумордвинов.

Несколько обзоров по электровидению в те годы сделал военный инженер

К.Д. Перский. Именно он впервые ввел в оборот термин «телевидение» в

обзорном докладе, прочитанном им в 1900 г. на Международном конгрессе

в Париже. ДвухцветнуюАтелевизионную систему с одновременной

передачей белого и красного цветов предложил в 1907 г. сын бакинского

купца И.А. Адамян, работавший в лаборатории под Берлином.

К началу XX в. сложились предпосылки для зарождения катодного,

или – по современной терминологии – электронного телевидения, начало

 

 

 

 

Д

которым положили изобретения Ю. Плюккера и К.Ф. Брауна (Германия),

У. Крукса (Англия). В 1907 г. преподаватель Санкт-петербургского

технологического института Б.Л. Розинг получил патент на изобретенный

им «способ электрической передачи изображений», отличающийся

применением

катодной трубки

для

воспроизведения

изображения в

приемном устройстве. Вскоре

Б.Л.

 

 

И

 

Розинг смог завершить постройку

лабораторного образца своей аппаратуры, о чем оставил такую запись: «9 мая 1911 г. в первый раз было видно отчетливое изображение, состоящее из четырех светлых полос». Так выглядело первое в мире телевизионное изображение, переданное и в тот же миг принятое с

помощью аппаратуры,

разработанной и изготовленной в России.

В последующие

дни

демонстрировалась

передача

простых

геометрических

фигур

и движение кисти

руки. Отмечая

заслуги

34

Б.Л. Розинга в развитии идей телевидения, Русское техническое общество в 1912 г. присудило ему Золотую медаль.

В дальнейшем началось бурное развитие телевидения. Идею последовательной передачи элементов изображения, которая базировалась на инерционности зрения человека, высказывали изобретатели разных стран. На практике эту идею осуществил польский инженер П. Нипков, который придумал приспособление, названное его именем – диск Нипкова, послужившее в 1920-х гг. основой для появления механического телевиден я. В первых телевизионных системах, которые были

оптомехан ческ ми, ш роко использовался диск

Нипкова. В 1923 г.

й нженер русского происхождения

В.К. Зворыкин подал

патентную заявку на телевидение, осуществляемое полностью на

С

 

 

электронном пр нц пе.

 

 

американск

 

 

бА

Д

Владимир Козьмич Зворыкин

 

(1888–1982)

И

 

Практическое внедрение телевидения началось с черно-белых передач, проведенных в середине 1920-х гг. в Англии и США. Регулярное электронное телевещание в СССР впервые началось в сентябре 1938 г. опытным ленинградским телецентром (ОЛТЦ). В Москве в марте 1939 г. в телецентре на Шаболовке при помощи передатчика, установленного на Шуховской башне, впервые транслировался документальный фильм об открытии XVIII съезда ВКП (б).

35

Си бАТелецентр (Ша оловка, 37) и Шуховская башня

В дальнейшем трансляции велись 4 раза в неделю по 2 часа. Весной 1939 г. в Москве передачи принимали более 100 телевизоров «ТК-1» с экраном 14×18 см. В Ленинграде ра отали телевизоры «ВРК (Всесоюзный радиокомитет)». Все эти аппараты использовались для коллективных

просмотров.

Д И

Телевизор ТК-1

Телевизор ВРК

36

Потребности выпуска возрастающих объемов технологически все более сложной продукции требовали не только обновления парка станков, нового оборудования, но и более совершенной организации производства. В начале XX в. американский инженер Ф.У.Тейлор предложил разделить процесс производства сложных изделий на ряд относительно простых операций, выполняющихсявчеткойпоследовательностисхронометражемвремени.

Впервые система Тейлора была опробована на практике автопромышленником Г. Фордом в 1908 г. при производстве изобретенной м модели автомобиля «Форд-Т». Для его сборки

требовалось 7882 операц и. Как писал Г. Форд в мемуарах, проведенный

анализ показал, что 949 операций требовали физически крепких мужчин,

3338 могли быть выполнены людьми среднего здоровья, 670 могли бы

С

нвалиды, 2637 –

одноногие, две – безрукие,

выполнять

безног е

715 – однорук е, 10 – слепые. Это позволяло прежде всего значительно

упростить

удешев ть подготовку

, от которых теперь требовался

уровень квал ф кац

не

ольше, чем необходимо для поворота рычага

или закруч ван я

 

.

 

 

гайки

 

Создан е конвейерного производства имело смысл только при

больших объемах выпускаемой продукции. Символом первой половины

XX в. стали гиганты индустрии, огромные промышленные комплексы с

числом занятыхрабочихв десятки тысяч человек. Первые же сложившиеся

крупные корпорации, внедрившие конвейер, разорили конкурентов,

задержавшихся на фазе мелкосерийного производства, монополизировали

внутренние рынки своих стран, развернули наступление на зарубежных

конкурентов. Так, в электротехническойАпромышленности на мировом

рынке к 1914 г. господствовало пять крупнейших корпораций: три

американские («Дженерал электрик», «Вестингауз», «Вестерн электрик»)

и две германские («АЭГ» и «Симменс»).

 

Основным

методом

повышения

конкурентоспособности стало

 

 

 

 

Д

использование более совершенных производительных машин и

оборудования, что также позволяло увеличивать объем выпускаемой

продукции при прежних или даже меньших затратах живого труда. Так,

только за период 1900–1913 гг. производительность труда в промышленности

возросла на 40%. Техническая мысль обратилась к проблеме уменьшения

 

 

 

 

 

И

затрат ресурсов и энергии на единицу выпускаемой продукции, т.е. снижения

ее себестоимости,

перехода на так называемые энергосберегающие и

ресурсосберегающие технологии. В 1910 г. в США средняя стоимость автомобиля составляла 20 среднемесячных окладов квалифицированного рабочего, в 1922 г.– лишь три. Важнейшим методом завоевания рынков стала способность раньше других обновлять ассортимент выпускаемой продукции, выбрасывать на рынок продукцию, обладающую качественно новыми потребительскими свойствами.

37

ВСССР также происходили глубокие технические и

технологические

преобразования:

с

конца

 

1920-х гг.

начала

осуществляться форсированная индустриализация,

превратившая страну в

грандиозную строительную площадку.

В 1930-е

гг. были построены

мощные объекты электроэнергетики (Днепрогэс, другие гидро- и тепловые электростанции в Челябинске, Кемерово, Новосибирске, в Закавказье и Средней Азии); Сталинградский тракторный завод и Ростовский завод сельскохозяйственных машин; новые линии железных дорог (Туркс б, Новосибирск–Ленинск, Караганда–Балхаш и др.).

Настоящ м

прорывом

стало

развертывание

отсутствующей

в

дореволюц онной Росс и

промышленности

цветной

металлургии

(Азовсталь, Запорожсталь), тяжелого машиностроения (Уралмаш,

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новокраматорск й); ав ационной и автомобильной (в Москве, Горьком,

Куйбышеве

др.);

х мической и

шинной

(Воронежский завод

 

каучука, Ярославский шинный завод и др.).

 

 

 

В годы Второй м ровой войны приоритетное развитие получили те

синтетического

могли

дать эффективный

результат

в

научные сследован я, которые

области военного дела.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Огромную роль

сыграло открытие супругов

Ирен

и

Фредерика

Жолио-Кюри,бАкоторые в 1934 г. впервые искусственным путем получили радиоактивные изотопы. В 1939 г. ученый Э. Ферми, эмигрировавший из Италии в США, и Ф. Жолио-Кюри сформулировали идею о возможности цепной реакции с выделением огромнойДэнергии при радиоактивном распаде урана. Одновременно немецкие ученые О. Ган и Ф. Штрасман доказали, что ядра урана распадаются под воздействием нейтронного излучения. Эти теоретические исследования привели к открытию огромного практического значения, во многом изменившему облик мира.

Летом 1939 г. в условиях приближенияИвойны А. Эйнштейн, эмигрировавший из Германии, обратился с письмом к президенту США Ф.Д. Рузвельту, где указал на перспективы военного применения ядерной энергии и опасность превращения фашистской Германии в первую ядерную державу. Итогом было принятие в 1940 г. в США так называемого Манхэттенского проекта. В Чикаго в 1942 г. Э. Ферми был создан первый атомный реактор, разработана технология обогащения урана и плутония. Хотя работа над созданием атомной бомбы велась одновременно в разных странах, но США опередили своих конкурентов.

Первая атомная бомба была взорвана 16 июля 1945 г. на полигоне американской базы ВВС Альмагоро. Мощь взрыва составила около 20 килотонн, что эквивалентно 20 тыс. т обычной взрывчатки.

Атомная бомба являет наглядный пример практического претворения научного открытия исключительно для военных целей в невероятно

38

короткий, прежде не виданный срок – всего за три года. Сумма, затраченная на атомный проект, составила примерно 500 млн фунтов стерлингов, что значительно превышало то, что было израсходовано на всю предыдущую работу по научному исследованию. При этом разработка атомной бомбы предназначалась для бессмысленного убийства огромного

числа людей. Первые их образцы, испытанные США на территории Сяпонских городов 6 и 9 августа 1945 г., привели к колоссальным жертвам (в Хиросиме погибло 60 000 чел., в Нагасаки – 39 000 чел.). Этот акт, как и любые друг е массовые убийства в ходе военных действий, не может быть

оправдан н какой научной или военной необходимостью. и

бАХиросима после атомного взрыва

В годы Второй мировой войныДсовершенствовались флот и авиация. Линейные корабли превратились в настоящие плавучие крепости водоизмещением 40–50 тыс. т, длиной до 300 м с экипажем в 1,5–2 тыс. чел.

Все страны, вовлеченные в войну, разрабатывали, модернизировали и производили авиационное вооружение, появились новые типы самолетов, например дальние бомбардировщики. В Германии в 1939 г. был испытан первый в мире реактивный самолет Хе-178, а в 1942 г. в небо поднялись самолеты с реактивными двигателями – немецкий Ме-262 и

советский БИ-1.

Наиболее ярким научно-техническим событиемИв годы войны стало завершение работ в области ракетостроения под руководством ученых В. Брауна, В. Дорнбергера и Г. Оберта. Ими были созданы ракеты Фау-1 и Фау-2, с помощью которых немцы атаковали объекты на территории Великобритании.

Однако не только смертоносные орудия ведения войны находились в центре внимания ученых воюющих стран. В 1939 г. французский химик М. Перей открыла новый элемент, предсказанный Д.И. Менделеевым, названный ею францием. В конце 1930-х гг. американский химик

39

У. Карозерс разработал метод, с помощью которого было получено первое синтетическое волокно – нейлон. Английские химики не только изобрели, но и начали промышленное производство полиэтилена, нашедшего широкое применение в быту в послевоенные годы.

В 1945 г. венгеро-американский математик Д. фон Нейман сформулировал основы конструирования любого компьютера, заложив первый камень в основание будущего информационного общества.

Невозможно перечислить все открытия, осуществленные советскими исследователями разных областей знаний периода Великой

Отечественной

войны.

Физики

создавали

теоретические

и

экспериментальные предпосылки для конструирования новых видов

вооружен я; математ ки разрабатывали приемы наиболее быстрых

С

 

 

 

 

вычислен й для арт ллерии, авиации и боевых судов; химики нашли

новые способы

про зводства

взрывчатых

веществ, сплавов,

фармацевт ческ х средств;

иологи отыскали дополнительные ресурсы

мобилизовать

 

 

 

питания для Красной армии. Кроме того, советские ученые сумели ресурсы восточных районов страны, многое сделали для

развития про звод тельных сил.

Важнейш е дост жения периода войны располагались в области военно-прикладных научных знаний, модификации военной техники. Так,

группа академика А.Ф. Иоффе занималась разработкой новых методов

радиолокации. Физики, возглавляемые С.И. Вавиловым, создали

оптические приборы. И.В. Курчатов, И.Е. Тамм, А.П. Александров и

 

Д

другие ученые совершенствовали методы защиты советских кораблей от

мин. Под руководствомбАакадемика Ю.Б. Харитона продолжалось развитие

ядерной физики и ракетной техники. В массовое производство внедрялись

новые образцы военной техники, разработанные накануне, в 1930-е гг.

(самолеты Ил-2, Як-1, ЛАГГ-3, МиГ-3, Пе-2; танки Т-34, КВ; реактивная

 

Ильюшина

артиллерийская установка БМ-13 «Катюша» и др.). Осваивались новые

стандарты вооружения – модификации самолетов

, Петлякова,

Яковлева.

 

 

БМ-13 (боевая машина реактивной артиллерии) – «Катюша»

40

Таким образом, технический прогресс стал серьезнейшим фактором

как экономического,

так и научного развития в первой половине

XX столетия. Средняя продолжительность времени между теоретической

разработкой открытия

и ее хозяйственным освоением в 1890–1919 гг.

составляла 37 лет. Последующие десятилетия ознаменовались еще большим сближением науки и практики. В период между двумя мировыми войнами указанный период времени уменьшился до 24 лет.

 

 

 

 

Вопросы и задания к 1 разделу

 

1.

Что такое научная революция?

 

 

2.

Как м образом эволюционная теория повлияла на науки на рубеже

XIX–XX вв.?

 

 

 

С

 

 

 

3.

Назов

те росс йск х ученыхиологов, которые внесли значительный вклад

в

 

направлен я своей науки.

 

 

4.

Оцен те вл ян е эволюционной теории в развитии геологии.

 

5.

Как е новые математические дисциплины возникли в конце XIX –

начале XX в.?

 

 

 

 

различные

 

 

6.

Дайте оценку важнейшим открытиям в области физики рубежа XIX–XX вв.

и первой полов ны XX в.

 

 

 

7.

Каким путем осуществлялся процесс организации науки в СССР в 1920-е гг.?

 

8.

Перечислите советских физиков, занимавшихся научными разработками в

1920–1940-е гг. Какие научные открытия

ыли ими сделаны?

 

9.

Укажите достижения в о ласти географии первой половины XX в.

 

10. Охарактеризуйте

перемены,

происшедшие в развитии наземного

транспорта в первой половине XX в.

 

 

11. Оцените уровень достижений воздушного и морского транспорта первой

 

 

 

бА

половины XX столетия.

 

 

 

12. Какие новые конструкционные материалы начали использоваться в

промышленном производстве в первой половине XX в.?

 

13. Почему развитие идей радио и телевидения носило интернациональный

характер? Обоснуйте свою точку зрения, опираясь на примеры.

 

14. Как

повлияло

на техническийДпрогресс внедрение конвейерного

производства?

 

 

 

 

15. Охарактеризуйте особенности развития науки и техники в годы Второй

мировой (Великой Отечественной) войны.

И

 

 

 

 

 

41

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]