Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:История науки и техники. Конспект лекций
.pdf
Д. Вилкин-
сон
1840 г. — стали делать корпуса пароходов из стали систематически
У. Сайминг-
тон
(Англия)
Р. Фултон
(США)
Начало сооружения паровых судов: 1807 г. — США, 1809 г. — Канада,
1812 г. — Англия, 1815 г. — Россия
Берд
(Россия)
1819 г. — совершен первый межконтинентальный рейс из Америки в Англию (пароход «
1826–1827 гг. — И. Рессель, чешский изобретатель; 1830 г. — Д. Эриксон (Швеция), Д. Смит (Англия) — работы изобретателей над совершенствованием Архимедова винта и применение гребного винта обеспечили господство парового флота
1848 г.
М
.О. Брит-
нев
(Россия)
К. Адлер
(Франция)
Интенсификация судоходства потребовала создания системы каналов и гидротехнических сооружений — шлюзов, подъемных кранов, рельсовых путей с платформами, регулирования естественных судоходных путей
1787 г. — удало сь реализовать идею построения железного судна —
разработана технология проката стального листа
1802 г. — построен буксирный катер с машиной Уатта (10 л. с.) и
гребным винтом
1807 г. — первый рейс речного колесного парохода «Катарина Клермонт
», надежного и пригодного для повседневной эксплуатации
1815 г. — построен первый в России пароход «Елизавета», откры-
то регулярное пассажирское сообщение между Петербургом и Кронштадтом
Саванна»)
Оснащение гребными винтами
Полностью металлические пароходы с гребными винтами
Первое кругосветное путешествие металлического парохода с гребным винтом
На базе грузопассажирского судна «Пайлот» построен первый в мире
ледокол — курсировал между Кронштадтом и Ораниенбаумом
1867 г. — построен первый быстроходный катер-глиссер
(1822 г. — Англия)
Однако немного нововведений имело столь далеко идущие последствия, как пассажирский паровой железнодорожный транспорт. С ростом промышленности развивалась и расширялась сеть цельнометаллических рельсовых путей, было положено начало стремительному
развитию железнодорожного транспорта, которое оказало мощное
воздействие на развитие промышленности.
101
Развитие железнодорожного транспорта
Р. Л. Эджворт
П. К. Фролов
Ричард
Тревитик
Бленкинсоп
Блакетт
Хедлей
Дждордж
Стефенсон
Успешная работа этой первой в мире железной дороги общего пользования способствовала популяризации нового вида транспорта, последующему широкому строительству железных дорог, паровозостроительных
Мирон
Ефимович
и Ефим
Алексеевич
Черепановы
Д. Никольсон
Паровоз есть изобретение не одного человека, а целого поколения инженеров
и механиков.
1786 г. — предложил составы из нескольких тележек, которые не
ломали хрупкие чугунные рельсы и стали прообразами современных поездов
В 1801–1803 гг. в Англии построена первая конная чугунная дорога
общего пользования
В 1806–1809 гг. на Алтае (Змеиногорский рудник) построена одна из
первых железных дорог (около 2 км)
1802 г. —
на на дорожный экипаж;
1804 г. — построен и испытан первый паровоз с реечной передачей
на колеса для перемещения вагонеток с углем. Реечный привод вышел из строя, паровоз превращен в локомобиль;
1808 г. — паровоз с гладкими ведущими колесами (скорость до
30 км/час) и первая опытная
1810 г. — первая в мире пассажирская железнодорожная линия Ли-
верпуль — Манчестер (40 км)
1811 г. — построил паровоз, имевший зубчатое колесо, которое сце-
плялось с рейкой, уложенной вдоль рельсового пути
1813 г. — создан локомотив («Пыхтящий Билли»), приводившийся
в движение за счет сцепления ведущих колес с рельсами под действием веса
1813 г. — построил паровоз, близкий по типу к машине Тревитика:
пар, идущий из двух цилиндров, приводил в движение зубчатое колесо, которое посредством других зубчатых колес передавало движение четырем ведущим колесам
1813–1829 гг. — созданы несколько конструкций паровозов:
1829 г. — создан знаменитый паровоз «Ракета», наиболее удачной
конструкции — с коробчатой топкой, котлом
ми, устройствами для создания искусственной тяги и отработавшего
пара и др.
1825 г. — открыта междугородная железная дорога между Дарлингтоном и Стоктоном, построенная Стефенсоном (61 км)
1834 г. — на Выйском заводе (Нижнетагильские заводы Демидова)
русские механики построили целиком из отечественных материалов
первые в России паровозы с трубными котлами собственной конструкции — локомотив назвали «сухопутным пароходом»; проложили заводскую «чугунку»
1850 г. — предложил новый проект паровоза системы «Компаунд»
на основе паровой машины двойного действия с параллельным расположением цилиндров
построена паровая машина высокого давления, установле-
кольцевая дорога в Лондоне;
с дымогарными труба-
заводов и самих паровозов
Дж. Стефенсон
102
Промышленный переворот, начавшийся в Англии в XVIII в., совершился почти во всех странах Европы и в Северной Америке в XIX в.
Механизация производства или появление принципиально
Формирование нового типа экономического роста —
переход к высокому самоподдерживающемуся развитию
Завершение формирования новой социальной структуры:
ПРОМЫШЛЕННОГО ПЕРЕВОРОТА
ВАЖНЕЙШИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭПОХИ
новых средств труда — рабочих машин
(взамен медленного и нестабильного)
основные общественные классы — предприниматели
и наемные работники
В начале XIX в. «старые» европейские академии оказались не адекватны требованиям времени: ни оснащение, ни кадровый состав, ни
закрытость, кастовость не способствовали решению новых проблем.
Центрами научной жизни становятся университеты и
новые научные
организации — исследовательские институты, которые финансировались как государством, так и частными лицами.
Научные исследования
по электричеству и магнетизму
Организовал Филадельфийское философское общество и приступил к самостоятельным исследованиям, результаты которых
Бенджамин
Франклин
(1706–1790)
отражены в сочинении «Опыты и наблюдения по электричеству»
(1751 г.). Соорудил первый в Америке громоотвод (1752 г. ).
Автор терминов «положительное» и «отрицательное» электричество. Дает объяснение принципа действия лейденской банки;
доказывает возможность ее постепенно разрядить и изменить ее
полярность
(«зарядить наоборот»)
103
Франц
Ульрих Теодор
Эпиниус
(1721–1802)
Генри
Кавендиш
(1731–1810)
Шарль
Огюстен
Кулон
(1736–1806)
Луиджи
Гальвани
(1737–1798)
Алессандро
Вольта
(1745–1827)
Ганс Христиан
Эрстед
(1777–1851)
Андре-Мари
Ампер
(1775–1836)
Георг
Симон Ом
(1789–1854)
Русский ученый, теория базируется на действии электрических
сил на расстоянии; указывает на сходство и различие магнитных
и электрических сил. Опубликовал сочинение «Теория электричества и магнетизма» (1759 г.). Обнаружил явление электризации
проводника от одного только приближения наэлектризованного
тела — «электричества через влияние». Открыл явление электризации турмалина при
На этом эффекте работают системы ночного видения
Развил теорию Эпиниуса, полагая, что сила взаимодействия заряженных тел обратно пропорциональна некоторой степени расстояния между ними и простирается до бесконечности
Научную известность получил за работу по методам решения
задач в области строительной техники — премия Парижской
академии
прибор на основе своего исследования — крутильные весы, служащие для измерения малых сил. Создал основы электростатики
Итальянский физиолог, выдвинул идею существования «животного электричества»
Исследования в области химии, физики, автор некоторых приборов для химического анализа. Проверка опытов Л. Гальвани
привела к
«вольтов столб» (или гальванический элемент). Избран членом
Лондонского королевского общества и Парижской академии наук
Изучил связь между электричеством и магнетизмом, описал в
специальной брошюре и разослал европейским ученым. Опыты
по проверке выводов Эрстеда положили начало экспериментальной электродинамике. Одним из первых высказал
имной связи между световыми, электрическими и магнитными
явлениями, открыл термоэлектрический эффект, создал первый
термоэлемент. Научные заслуги признаны в мире, единица напряженности магнитного поля носит имя ученого — «эрстед»
Один из основателей электродинамики, результаты многолетних
опытов по электромагнетизму изложил в сочинении «Теория
электродинамических явлений, выведенных исключительно
опыта». Ввел термины «электродинамика», «электростатика».
Закон Ампера определяет силу, с которой действует магнитное
поле на участок проводника с током. Направление этой силы —
силы Ампера — определяется известным правилом левой руки
В результате самостоятельных исследований по электричеству
и магнетизму открыл закон изменения напряжения в цепи, носящий его имя
которой изложил в монографии «Гальванические цепи, обработанные математически» (1827 г.)
наук (1781 г.). Создал тончайший экспериментальный
описанию первого источника постоянного тока —
(1826 г.); пытался построить теорию цепей, основу
нагревании — «пироэлектричество».
мнение о вза-
из
104
Поставил для себя задачу: «Превратить магнетизм в электричество». Работы по электричеству и магнетизму представил в Лондонское королевское общество в форме докладов, позднее опубликованных в сборнике «Экспериментальные исследования по
Майкл
Фарадей
(1791–1867)
Надо иметь могучий дар научного предвидения, чтобы распознать, что в описании электрических явлений не заряды и не частицы описывают суть явлений,
а
скорее пространство между зарядами и частицами.
Джемс
Клерк Мак-
свелл
(1831–1897)
Нельзя изучать эту удивительную теорию, не испытывая по временам такого чувства, будто математические формулы живут собственной жизнью, обладают собственным разумом, — кажется, что эти формулы умнее нас, умнее даже самого
автора, как будто они дают нам больше, чем
Генрих
Рудольф
Герц
(1857–1894)
электричеству». Провел серию опытов и открыл явление электромагнитной индукции (1831 г.); ему принадлежит открытие
законов электролиза, обнаружение
экспериментальное доказательство закона сохранения электрического заряда, открытие магнитооптических явлений. Величайшее достижение Фарадея — открытие электромагнитной индукции и идея о передаче электромагнитных взаимодействий
посредством поля
Труды изменили механическую картину мира, существовавшую
со времен И. Ньютона. Разработал идею трехкомпонентности
цветового восприятия, изобрел цветовой круг, позволяющий
смешивать цвета, цветовой ящик — спектроскоп. В мае 1861 г.
продемонстрировал первые цветные изображения — своеобразную «цветную фотографию». Главный научный труд — «Трактат
по электричеству и магнетизму» (1873 г.). Работал над теорией
электромагнитного поля, придав идеям и рассуждениям Фарадея
точные математические формулировки. Дал определение электромагнитного поля — «это часть пространства, которая содержит в себе и окружает тела, находящиеся в электрическим или
магнитном состоянии». В труде « Динамическая теория поля» дал
систему уравнений (знаменитые уравнения Максвелла
воедино все экспериментальные законы, полученные для электрических и магнитных явлений
в свое время было в них заложено.
В сочинении «Принципы механики, изложенные в новой связи»
сформулировал новый подход к механике, который был больше
философским, чем естественно-научным. Доказал существование электромагнитных волн, предсказанное Максвеллом. Провел
серию опытов по возбуждению и регистрации электромагнитных
волн, ставших классическими. Его
лебательный контур, примененный в опытах, — «вибратор Гер ца». Провел цикл исследований по изучению свойств электромагнитных волн. Единица частоты колебаний периодических
процессов названа его именем
поляризации диэлектриков,
А. Эйнштейн
), связав
Генрих Герц
именем назван открытый ко-
105
Важнейшей предпосылкой, фактором и составной частью промышленного переворота на европейском континенте (и в Англии)
были торговая и коммуникационная революции. Резкое удешевление
перевозок при росте их скорости, надежности и качества уменьшило
предпринимательские риски, увеличило внутрихозяйственную интеграцию экономики и международное разделение труда, стимулировало интенсификацию потоков готовых продуктов, сырья, труда и
капитала.
Следующим крайне значимым компонентом коммуникационной революции стало применение электричества. Первой важной
областью применения электричества стал телеграф — практические трудности были проще преодолимы, чем в деле организации
электрического освещения, и потребность в телеграфе ощущалась
сильнее. С ростом торговли, перевозок все нужнее становились
быстрые способы связи; с развитием железнодорожного сообщения стала совершенно необходимой оперативная система предупреждения сигнальщика о приближении поезда, переводе путевых
стрелок и т. д.
Научные исследования в области электромагнетизма порождали
заманчивые технические идеи. Мысль об использовании электрического тока для передачи сообщений увлекала итальянского ученого
Алессандро Вольта и французского ученого Андре-Мари Ампера, который еще в
1820 г. предложил проект телеграфа, в котором использовались электромагнитные явления. Научные достижения впервые
нашли весомое практическое применение в работах многих ученыхизобретателей над созданием телеграфа.
Сэмюэл Морзе
(1791–1872)
Чарльз Уитсон
(1802–1875)
Создал телеграфный алфавит, состоявший всего из двух
знаков. Практическое использование телеграфа стало возможным благодаря этому изобретению; первая модель телеграфа Морзе была построена в 1835 г.
Стремление усовершенствовать телеграф привело английского изобретателя к созданию точного метода измерений
сопротивления и электродвижущей силы электрических
цепей, основанного на
ста Уитсона»)
балансе плеч (так называемого «мо-
106
Уильям Томсон
лорд Кельвин
(1824–1907)
Спроектировал подводный кабель, соединивший Англию
и Америку. При проектировании потребовались многочисленные измерения сопротивления и емкости электрических цепей, разработка системы единиц электрических и
магнитных измерений
Павел Львович
Шиллинг
(1786–1837)
Успехи в распространении телеграфного сообщения велики
1838 г.
1844 г.
50-е годы, США Телеграфная связь была установлена почти во всех штатах
Конец 60-х, Англия Протяженность линий телеграфа достигла 25 тыс. км
1836 г., Россия
1837 г., Россия
Экспериментируя с электромагнитными системами, создал шестистрелочный клавишный аппарат с индикаторами, выполненными на основе стрелочного электрического
гальванометра (1832 г.); создал для телеграфных целей
особый информационно емкий код
(Через год после изобретения!) Телеграф английского изобретения был установлен на железнодорожной линии протяженностью 20 км
С. Морзе закончил первую линию протяженностью 64 км,
которая соединили Вашингтон с Балтимором, тогда же
была создана первая
эксплуатации телеграфа
Успешные испытания телеграфных аппаратов Шиллинга
позволили построить в Петербурге служебную линию телеграфа между зданиями Адмиралтейства
Начата постройка линии телеграфа между Петергофом
Кронштадтом, для которой был разработан специальный
подводный кабель; работа не была завершена в связи с внезапной кончиной П. Л. Шиллинга
Между Дувром и Кале был уложен подводный кабель
в Америке коммерческая компания по
и
1866 г.
С открытием трансатлантического сообщения телеграф
стал средством международного связи
Производство и эксплуатация паровых машин ставили чисто практические вопросы, которые начали решать ученые-инженеры; понятия, введенные ими в своих работах, результаты их исследований навсегда вошли в термодинамику.
107
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ
Открытие закона сохранения энергии (или принцип экви-
валентности теплоты и работы). При открытии закона научная
мысль двигалась по нескольким направлениям — экспериментально-эмпирическая (Дж. Джоуль), натурфилософская (Ю. Майер) и теоретико-физическая, или математическая (Г. Гельмгольц)
Математизация теории теплоты С. Карно, осуществленная
Б. Клапейроном; объединение теории с концепцией сохранения
энергии (Р. Клаузиус, У. Томсон, 50-е годы XIX в.), что послужило завершением создания классической термодинамики —
системной теории, в которой физические величины (энергия,
температура, давление) ставятся в соответствие не только с пространством, но и с пространственно протяженными системами
ТЕРМОДИНАМИКИ
Разработка основ кинетической теории газов и статистической механики. Сначала развивалась параллельно с первым направлением, но использование теории вероятности выделяет ее
в самостоятельное, давшее вероятностную трактовку второго начала термодинамики и обоснование кинетического уравнения
(Л. Больцман)
Термодинамика
Результаты исследования по эффективности тепловых машин
Сади
Карно
(1792–
1832)
Джеймс
Прескотт
Джоуль
(1818–
1889)
отразил в 1824 г. в книге «Размышления о движущей силе, огне
и о машинах, способных развивать эту силу». Ввел понятия
«идеальная тепловая машина», «идеальный цикл» (цикл Карно),
которые навсегда вошли в термодинамику. В своих исследованиях исходил из теории теплорода, но сумел
выводам. По существу, сформулировал второе и третье начала
термодинамики
Опытным путем в 40-х годах Джоуль обнаружил, что теплота не
сохраняется. Экспериментируя с проводниками электрического
тока, открыл закон о механическом эквиваленте теплоты. Закон
носит имя Джоуля — Ленца.
прийти к верным
108
Эмилий
Христи-
анович
Ленц
(1804–
1865)
Рудольф
Юлиус
Эмману-
эль Клау-
зиус
(1822–
1888)
Независимо от Джоуля в Петербургской академии установил
закон о механическом эквиваленте теплоты — закон носит имя
обоих ученых (Джоуля — Ленца)
Результаты его работ по вопросам термодинамики отражены
в двухтомном издании и сочинениях о механической теории тепла (1864–1867 гг.) — использованы принципы термодинамики
и статистические методы исследований. Сформулировал два
начала термодинамики (позднее учеными добавлены еще два)
Бенуа
Поль
Эмиль
Клапейрон
(1799–
1864)
Людвиг
Больцман
(1844–
1906)
Герман
Людвиг
Ферди-
нанд Гель-
мгольц
(1821–
1894)
Внес существенный вклад в термодинамику: придал математическую форму идеям Карно, ввел диаграммный метод исследования термодинамических процессов. В 1834 г. вывел уравнение состояния идеального газа, обобщенное впоследствии
Д. И. Менделеевым (1870 г.).
ния Клапейрона — Клаузиуса, которые связывают температуры
кипения и плавления с давлением газов
Использовал вероятностный подход, предложил рассматривать
второе начало термодинамики как вероятностный закон природы, для иллюстрации применил мысленный эксперимент.
Развил кинетическую теорию газов и заложил основы статистической физики. Его имя носит коэффициент пропорциональ
ности — «постоянная Больцмана»
В работе «О сохранении силы» (1847 г.) дал анализ закономерностей превращения энергии с точки зрения механики и электродинамики. Ввел некоторую физическую величину, прежде
совмещаемую с понятием силы, участвующей во всех физических явлениях, невесомую и неуничтожимую
Установил так называемые уравне-
-
Научные открытия XIX в. составили огромный по своим масштабам комплекс знаний, имеющих чрезвычайную глубину и пространство для дальнейших исследований. Это способствовало изменению
мировоззрения, породило новый способ мышления — диалектикоматериалистический.
109
Дифференциация научных направлений
в гуманитарной сфере
Носит подлинно научный характер, возникновение относят к концу XVII в.
Адам Смит (1723–1790) является центральной фигурой развития этой науки. Благодаря ему наука стала академической дисциплиной, включенной
как обязательный элемент в образование молодых людей высших сословий.
Давид Риккардо (1772–1823) основал первый в Англии клуб политической экономии, сформулировал задачу политической экономии как опреде
ление законов, управляющих распределением доходов.
Томас Роберт Мальтус (1766–1834) впервые связал экономические про-
цессы и благосостояние общества с численностью и темпами роста населения.
Карл Маркс (1818–1883) — автор социально-философского учения «марк-
сизм», которое оказало огромное влияние на историю человечества; создал
стройную теорию, описывающую функционирование капиталистической
системы хозяйства; концепцию о базисе и
скую трудовую теорию понятием «прибавочная стоимость».
Единые признаки и принципы политической экономии:
Политическая экономия
– принцип экономического либерализма — право человека отстаивать свои
интересы, если это не нарушает аналогичных прав других людей;
– принцип невмешательства государства в экономические процессы (не-
приятие протекционизма);
– способность рыночной экономики к саморегулированию посредством
конкуренции;
– накопление капитала
как главный фактор увеличения богатства
надстройке, дополнил классиче-
-
«Наука об обществе», долгое время существовала в недрах философии, в
качестве самостоятельной дисциплины возникла в эпоху науки, на рубеже
XVIII–XIX вв. на основе переосмысления накопленных знаний об обще-
стве.
Огюст Конт (1798–1857) — основоположник новой науки, выделил три
стадии прогресса: теологическую, метафизическую и позитивную; делает
попытку классификации наук в зависимости от предмета и
тода исследования.
Герберт Спенсер (1820–1903) — последователь Конта, создал органическую теорию общества; анализировал общественную жизнь в категориях
биологии (биологический редукционизм).
Социология
К. Маркс и Ф. Энгельс — авторы учения «исторический материализм»,
утверждавшего первичность общественного бытия по отношению к общественному сознанию.
Особое значение приобрели психологические течения в социологии, предмет анализа —
шение эмоционального и рационального
общественное мнение, коллективная психология, соотно-
основного ме-
110
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]