План
Введение
1. Научно-технические изобретения
2. Структурные изменения в промышленности
3. Влияние научно-технической революции на мировую экономику
Список литературы
Введение
Развитие мировых производительных сил в конце XIX-начале XX вв. происходило необычайно высокими темпами (так, суммарная выплавка стали с 1870 по 1900 гг. возросла в 20 раз), вследствие чего увеличился объем мирового промышленного производства. Количественные изменения сопровождались бурным развитием техники, новшества которой охватывали различные сферы производства, транспорта, быта. Радикальные изменения произошли в организации промышленного производства, его технологии. Возникло много новых отраслей промышленности, которых мир ранее не знал. Произошли существенные сдвиги в размещении производительных сил как между странами, так и внутри отдельных государств.
Такой скачок в развитии мирового промышленного потенциала связан с произошедшей в рассматриваемый период научно-технической, революции.
Актуальность темы «Научно-технические открытия (конец XIX-начало XXст.), их влияние на экономическое мировое развитие» в том, что благодаря внедрению достижений научно-технического прогресса развитие промышленности за два последних столетия привело к кардинальным изменениям в условиях и образе жизни всего человечества.
Объект исследования научно-технические открытия, а его предмет их влияние открытий на экономическое мировое развитие
Цель исследования рассмотреть научно-технические открытия (конец XIX-начало XXст.), их влияние на экономическое мировое развитие.
Задачи исследования рассмотреть:
Научно-технические изобретения;
Структурные изменения в промышленности;
Влияние научно-технической революции на мировую экономику
1. Научно-технические изобретения
На основе электричества была создана новая энергетическая основа промышленности и транспорта, т.е. решена крупнейшая техническая проблема. В 1867 г. в Германии В. Сименс изобрел электромагнитный генератор с самовозбуждением, которым при помощи вращения проводника в магнитном поле можно получать и вырабатывать электрический ток. В 70-е гг. была изобретена динамо-машина, которую можно было использовать не только как генератор электроэнергии, но и как двигатель, превращающий электрическую энергию в механическую. В 1883 г. Т. Эдисон (США) создал первый современный генератор. Следующая успешно решенная задача - передача электроэнергии по проводам на значительные расстояния (в 1891 г. Эдисоном создан трансформатор). Таким образом сложилась современная техническая цепь: получение - передача - прием электроэнергии, благодаря чему промышленные предприятия могли размещаться вдали от энергетических баз. Производство электроэнергии было организовано на особых предприятиях - электростанциях.
Сначала электроэнергия к рабочим местам направлялась по электроприводу, который был общим для всего машинного комплекса. Затем он стал групповым и, наконец, индивидуальным. С этого момента каждая машина имела отдельный двигатель. Оборудование машин электродвигателями увеличило скорость станков, повысило производительность труда и создало предпосылки для последующей автоматизации производственного процесса.
Поскольку потребность в электроэнергии неуклонно росла, техническая мысль была занята поисками новых типов первичных двигателей: более мощных, более быстроходных, компактных, экономичных. Самым удачным изобретением стала многоступенчатая паровая турбина английского инженера Ч. Парсонса (1884), сыгравшая значительную роль в развитии энергетики - она позволяла во много раз повысить скорость вращения.
Наряду с тепловыми турбинами шли разработки гидравлических турбин; впервые они были установлены на Ниагарской гидроэлектростанции в 1896 г., одной из крупнейших электростанций того времени.
Особенное значение получили двигатели внутреннего сгорания. Модели таких двигателей, работавших на жидком горючем (бензине), создали в середине 80-х годов немецкие инженеры. Даймлер и К. Бенц. Эти двигатели использовались моторным безрельсовым транспортом.
В 1896-1987 гг. немецкий инженер Р. Дизель изобрел двигатель внутреннего сгорания с большим коэффициентом полезного действия. Затем он был приспособлен к работе на тяжелом жидком топливе и получил исключительно широко применение во всех отраслях промышленности и транспорта. В 1906 г. в США появились тракторы с двигателями внутреннего, сгорания. Применение их в сельском хозяйстве началось с 1907 г. Массовое производство таких тракторов было освоено в годы Первой мировой войны.
Одной из ведущих отраслей становится электротехника, развиваются ее подотрасли. Так, получает широкое распространение электрическое освещение, вызванное строительством крупных промышленных предприятий, ростом больших городов, увеличившимся производством электроэнергии.
Изобретение лампы накаливания принадлежит русским ученым: А.Н. Лодыгину (лампа накаливания с угольным стерженьком в стеклянной колбе, 1873) и П.Н. Яблочкову (конструкция электродуговой лампы, «электрической свечи», 1875).
В 1879 г. американский изобретатель Т. Эдисон предложил вакуумную лампу накаливания с угольной нитью. В последующем в конструкцию ламп накаливания изобретателями различных стран вносились улучшения. Так, А. Н. Лодыгиным были разработаны лампы с металлическими нитями, в том числе с вольфрамовыми, применяемыми и сейчас. Хотя во многих странах мира еще долгое время сохранялось газовое освещение, но оно уже не могло противостоять распространению электрических осветительных систем.
Вторая НТР - это период широкого развития и такой отрасли электротехники, как техника средств связи. В конце XIX в. существенно усовершенствована аппаратура проволочного телеграфа, а к началу 80-х были выполнены большие работы по конструированию и практическому применению телефонной аппаратуры. Изобретатель телефона - американец А.Г. Белл, получивший первый патент в 1876 г. Микрофон, отсутствовавший в аппарате Белла, был изобретен Т. Эдисоном и независимо от него англичанином Д. Юзом. Благодаря микрофону увеличивался радиус действия телефонного аппарата. Телефонная связь стала быстро распространяться во всех странах мира. Первая телефонная станция в США была построена в 1877 г
Через два года введена строй телефонная станция в Париже, в 1881 г. - в Бер. лине, Петербурге, Москве Одессе, Риге и Варшаве. Автоматическая телефонная станция запатентована американцем А. Б. Строуджером в 1889 г.
Одно из важнейших достижений второй НТР - изобретение радио - беспроволочной электросвязи, основанной на использовании электромагнитных волн (радиоволн). Эти волны были впервые обнаружены немецким физиком Г. Герцем. Практическое создание такой связи осуществил выдающийся русский ученый АС. Попов, продемонстрировавший 7 мая 1885 г первый в мире радиоприемник. Затем последовала передача на расстояние радиограммы, в 1897 г. осуществлена радиотелеграфная связь между кораблями на расстоянии 5 км. В 1899 г. достигнута устойчивая длительная передача радиограмм на дистанцию 43 км.
Итальянский инженер Г. Маркони в 1896 г. запатентовал способ передачи электрических импульсов без проводов. Значительная материальная поддержка английских капиталистических кругов позволила ему в 1899 г. осуществить передачи через Ла-Манш, а в 1901 г. - через Атлантический океан.
В начале XX в. родилась еще одна отрасль электротехники -электроника. В 1904 г. английским ученым Дж. А. Флемингом была разработана двухэлектродная лампа (диод), которая могла использоваться для преобразования частот электрических колебаний. В 1907 г. американский конструктор Ли де Форест предложил трехэлектродную лампу (триод), с помощью которой можно было не только преобразовывать частоту электрических колебаний, но и усиливать слабые колебания. Начало промышленной электроники было положено введением ртутных выпрямителей для преобразования переменного тока в постоянный.
Таким образом, промышленное применение электрической энергии, строительство электростанций, расширение электрического освещения городов, развитие телефонной связи и т.д. обусловили быстрое развитие электротехнической промышленности.
Вторая НТР знаменовалась не только созданием новых отраслей, но и затронула старые отрасли промышленности, прежде всего металлургию. Быстрое развитие производительных сил - машиностроения, судостроения, военного производства, железнодорожного транспорта - предъявляло спрос на черные металлы. В металлургии вводились технические новшества, техника металлургии достигла огромных успехов. Значительно изменились конструкции и увеличились объемы доменных печей. Были внедрены новые способы производства стали за счет передела чугуна в конверторе под сильным дутьем (Г. Бессемер, Англия, патент 1856) и в специальной печи - литой стали (П. Мартен, Франция, 1864). Английский металлург С. Томас в 1878 г. предложил для выплавки стали применять железную руду с большими примесями фосфора. Этот метод позволял освобождать металл от примесей серы и фосфора.
В 80-х годах введен электролитический способ получения алюминия, позволивший развивать цветную металлургию. Электролитический метод был также использован для получения меди (1878). Эти методы составили основу современного сталелитейного производства, хотя томасовский метод во второй половине XX в. был вытеснен кислородно-конверторным процессом.
Важнейшим направлением второй НТР стал транспорт - появились новые виды транспорта и совершенствовались существовавшие средства сообщения.
Такие потребности практики, как рост объемов и скорости перевозок, способствовали совершенствованию железнодорожной техники. В последние десятилетия XIX в. завершился переход к стальным железнодорожным рельсам. Все более, широко применялась сталь при строительстве мостов. «Эрустальных мостов» открыл арочный мост, построенный в США в 1874 г. через р. Миссисипи у города Сент-Луис. Его автор - Дж. Иде. Проезжую часть висячего Бруклинского моста (около Нью-Йорка) с центральным пролетом в 486 м поддерживали стальные канаты. Холл-Гейтский арочный мост в Нью-Йорке сооружен в 1917 г. полностью из лигированной стали (высоко-углеродистой). Крупнейшие стальные мосты были возведены в России через Волгу (1879) и Енисей (1896) под руководством инженера НА. Боголюбского. С 80-х годов при строительстве мостов наряду со сталью начали шире применять железобетон. На железных дорогах, прокладываемых в Альпах, были прорыты крупнейшие тоннели: Сен-Готардский (1880), Симплон-ский (1905). Самым значительным из подводных тоннелей был семикилометровый Севернский тоннель в Англии (1885).
В эти же годы строились тоннели и в России: через Су-рамский горный кряж на Кавказе, Яблоновый хребет на Дальнем Востоке и др.
Совершенствовался подвижной состав на железных дорогах - резко возросли мощность, сила тяги, быстроходность, вес и размеры паровозов, грузоподъемность вагонов. С 1872 г. на железнодорожном транспорте введены автоматические тормоза, в 1876 г. разработана конструкция автоматической сцепки.
В конце XIX в. в Германии, России, США велись эксперименты по введению на железных дорогах электрической тяги. Первая линия электрического городского трамвая открылась в Германии в 1881 г. В России строительство трамвайных линий началось с 1892 г. В 90-е годы в ряде стран появились пригородные и междугородные электрические железные дороги. Однако против этого выступали активно железнодорожные, угольные, нефтяные компании.
Развивался флот. С 60-х годов на морских судах стали применять поршневые паровые машины с многократным расширением пара. В 1894-1895 гг. были проведены первые опыты по замене поршневых двигателей паровыми турбинами. Стремились также к увеличению мощности и скорости морских и океанских паровых судов: пересечение Атлантического океана стало возможным теперь за семь-пять дней. Приступили к строительству судов с двигателями внутреннего сгорания - теплоходов. Первый теплоход - нефтеналивное судно «Вандал» было построено русскими конструкторами в 1903 г. В Западной Европе строительство теплоходов началось с 1912 г. Крупнейшим событием в развитии морского транспорта было сооружение в 1914 г. Панамского канала, имевшего не только экономическое, но и политическое и военное значение.
Новый вид транспорта, родившийся в эпоху второй НТР, - автомобильный. Первые автомобили были сконструированы немецкими инженерами К. Бенцем и Г. Даймлером. Промышленное производство автомобилей началось с 90-х годов, причем в нескольких странах. Способствовало успеху автомобилей изобретение в 1895 г. ирландским инженером Дж. Дэнлопом резиновых шин. Высокие темпы развития автомобилестроения повлекли за собой строительство шоссейных дорог.
Новый вид транспорта рубежа XIX и XX вв. - воздушный Он подразделяется на аппараты легче воздуха - дирижабли и тяжелее воздуха - самолеты (аэропланы). В 1896 г. немецкий конструктор Г. Зельферт применил для дирижаблей двигатель внутреннего сгорания, работавший на жидком топливе, что способствовало развитию дирижаблестроения во многих странах. Но решающую роль в развитии воздушного транспорта сыграли самолеты.
В разработку авиационных проблем и вопросов воздухоплавания огромный вклад внесли русские ученые и изобретатели основоположники современной гидро- и аэродинамики Д. И. Менделеев, Л. М. Поморцев, С.К. Джевецкий, К. Э. Циолковский и особенно Н. Е. Жуковский. Большая заслуга в освоении техники полетов принадлежит немецкому инженеру О. Лилиенталю.
Первые опыты конструирования самолетов с паров двигателями осуществили А. Ф. Можайский (1882-1885, Россия), К. Адер (1890-1893, Франция) X. Максим (1892-1894, США). Широкое развитие авиации стало возможным после установления легких и компактных бензиновых двигателей. В 1903 г. в США братья У. и О. Райт совершили четыре полета самолете с двигателем внутреннего сгорания. Сначала самолету имели спортивное значение, потом их стали использовать военном деле, а затем - для перевозки пассажиров.
Для второй НТР характерно проникновение и организация химических методов обработки сырья практически во все отрасли производства. В таких отраслях, как машиностроение, электротехническое производство, текстильная промышленность, стала широко использоваться химия синтетических волокон - пластических масс, изоляционных материалов, искусственного волокна и пр. Американским химиком Дж. Хайеттом в 1869 г. был получен целлулолид. В 1906 г. Л. Бакеланд произвел бакелит, затем были лучены карболит и другие пластические массы. Разраб французским инженером Г. Шардоне в 1884 г. метода изготовления искусственного волокна стала основой для произвол нитрошелка, а с 1903 г. - искусственного шелка и вискозы.
В 1899-1900 гг. труды русского ученого И. Л. Конд позволили получить синтетический каучук из углеводов. Предложены методЬ1 изготовления аммиака, служащего исходным веществом для азотной кислоты, и других азотных соединений, необходимых в производстве красителей, удобрений и взрывчатых веществ. Лучшим методом оказался метод немецких ученых Ф. Габера и К. Боша.
Достижением второй НТР является крекинг-процесс - метод разложения нефти при высоких давлениях и температурах. Он позволял обеспечить повышенный выход бензина, поскольку резко возросла потребность в легком жидком топливе. Основы методы были заложены Д. И. Менделеевым, развиты русскими учеными и инженерами, в частности В. Г. Шуховым. Подобные изыскания проводились и в США, где в 1916 г. этот процесс был освоен в промышленном производстве.
Перед Первой мировой войной был получен синтетический бензин. Еще в 1903-1904 гг. русские химики школы А. Е. Фаворского открыли способ производства жидкого горючего из твердого топлива, однако это крупнейшее достижение русской технической мысли не было использовано. Промышленный метод изготовления легкого горючего из угля осуществил немецкий инженер Ф. Бергиус, что имело важное экономическое и военное значение для Германии, не располагавшей естественными нефтяными ресурсами.
НТР внесла много нового для усовершенствования технической сферы легкой, полиграфической и других отраслей промышленности. Это автоматический ткацкий станок, автомат для производства бутылок, механический наборный станок и т. д.
В конце XIX в. производство стандартизированных изделий создало предпосылки для разработки поточной системы. Система массового поточного производства требует рациональной организации труда, обрабатывающие машины и рабочие места располагаются по ходу технологического процесса. Процесс изготовления расчленяется на большое количество простых операций и совершается безостановочно, непрерывно. Первоначально такая система была введена в консервном, спичечном производстве, а затем распространилась на многие отрасли промышленности. Особенно важную роль она сыграла в автомобилестроении. Это объяснялось, с одной стороны, необходимостью быстрого увеличения производства автомобилей из-за резкого повышения спроса на них, а с другой стороны, особенностями автомобильного производства, построенного на принципах взаимозаменяемости и нормализации (стандартизации) деталей и узлов. На автомобильных заводах Г. Форда в США поточно-массовое производство впервые приобрело законченную форму (с применением конвейеров). В 1914 г. скорость сборки одного автомобиля была доведена до полутора часов.
Внедрение поточного производства изменило характер заводского оборудования в машиностроении. Стали вводиться специализированные станки для изготовления деталей - винтов, шайб, гаек, болтов и т. д. В текстильной промышленности в 1890 г. появился автоматический ткацкий станок английского конструктора Дж. Нортропа.
Значительными были НТР успехи военной техники. Основные направления ее развития включали:
автоматизацию стрелкового оружия. На вооружение были приняты станковые пулеметы американского инженера. X. Максима (1883), тяжелые пулеметы Максима и Гочкиса, легкие пулеметы Льюиса. Было создано несколько типов автоматических винтовок;
автоматизацию артиллерии. Перед Первой мировой войной и в ходе ее были сконструированы новые скорострельные орудия - полуавтоматические и автоматические. Дистанция обстрела увеличилась с 16-18 км до 120 км. (например, уникальная немецкая пушка «Большая Берта»). Был введен ряд тягачей с двигателями внутреннего сгорания для передвижения тяжелой артиллерии. Появилась зенитная артиллерия для борьбы с налетами вражеской авиации. Были созданы танки и бронеавтомобили, вооруженные пулеметами и орудиями небольшого калибра;
производство взрывчатых веществ. Их выпуск возрос в колоссальных размерах. Были осуществлены новые изобретения (бездымный порох), развито производство связанного азота из воздуха (сырья для получения взрывчатых веществ). Применение отравляющих веществ в ходе Первой мировой войны потребовало средств защиты от них - в 1915 г. русским инженером Н. Д. Зелинским был разработан угольный противогаз. Началось строительство газоубежищ;
широкое использование средств воздухоплавания и авиации. Самолеты выполняли функции не только военной разведки, но и истребителей С лета 1915 г. самолеты стали вооружать пулеметами. Скорость самолетов-истребителей была доведена до 190-220 км в час. Появились самолеты-бомбардировщики. Еще до войны (в 1913 г.) авиаконструктор И. Сикорский построил в России первый четырехмоторный самолет «Русский витязь». В ходе войны воюющие страны усовершенствовали бомбардировочную авиацию;
создание крупных надводных кораблей - броненосцев, дредноутов. Стало реальностью подводное плавание. В последние годы XIX в. подводные лодки строили в различных странах. В надводном положении они приводились в движение двигателями внутреннего сгорания, а в подводном - электродвигателями. Особенно большое внимание строительству подводных лодок уделяла Германия, наладившая их производство к началу Первой мировой войны.
2.Структурные изменения в промышленности
За сравнительно короткое (с начала XIX века) время утверждения машинного производства были достигнуты более ощутимые результаты в экономическом прогрессе общества, чем за всю его предшествующую историю.
Динамизм потребностей, являющихся могущественным двигателем развития производства в сочетании со стремлением капитала к росту прибылей, а значит, к освоению новых технологических принципов, в огромной степени ускорил прогресс производства, вызвал к жизни целую серию технических переворотов.
Бурное развитие науки, начиная с конца XIX века, привело к значительному числу открытий принципиального характера, положивших начало новым направлениям научно-технического прогресса. Это - быстрое развитие и практическое использование электрической энергии (электродвигателей, трехфазных линий передачи электроэнергии); создание двигателя внутреннего сгорания; бурный рост химической и нефтехимической промышленности на базе широкого использования нефти как топлива и сырья; внедрение новых технологий в металлургии. Прогресс науки, техники и производства усилил взаимопроникновение, интеграцию науки и техники различных направлений
Развитие промышленности за два последних столетия привело к кардинальным изменениям в условиях и образе жизни всего человечества. Благодаря внедрению достижений научно-технического прогресса масштабы выпуска продукции в абсолютном выражении во всех отраслях промышленности мира продолжают увеличиваться.
Ведущими отраслями стали в конце ХІХ - началаХХ ст.: производство электроэнергии, продукции органической и неорганической химии, добывающей, металлургической, машиностроительной, транспортной промышленности.
Развивались новые отрасли: сталеварная нефтедобывающая, нефтеперерабатывающая, электротехническая, алюминиевая, автомобильная.
Ведущее место в организации и управлении производством принадлежало обществам акционерной, коллективной собственности. Рост банковского и промышленного капитала обусловил формирование финансовой олигархии. Капитализм свободной конкуренции перерос в монополистический капитализм.
3. Влияние научно-технической революции на мировую экономику
К рубежу XIX-XX вв. кардинально изменились основы научного мышления; переживает расцвет естествознание, идет создание единой системы наук. Этому способствовало открытие электрона и радиоактивности
Произошла новая научная революция, начавшаяся в физике и охватившая все основные отрасли науки. Ее представляют М. Планк, создавший квантовую теорию, и А. Эйнштейн, создавший теорию относительности, ознаменовавшие прорыв в область микромира.
В конце ХIХ-начале XX вв. связь науки с производством приобрела более прочный и систематический характер; устанавливается тесная взаимосвязь науки с техникой, обусловливающая постепенное превращение науки в непосредственную производительную силу общества. Если до конца ХIХ в. наука оставалась «малой» (в этой сфере было занято небольшое число людей то на рубеже XX в. способ организации науки изменился - возникли крупные научные институты, лаборатории, оснащенные мощной технической базой. «Малая» наука превращается в «большую» - численность занятых в этой сфере увеличилась, возникли специальные звенья научно-исследовательской деятельности, задачей которых стало скорейшее доведение теоретических решений до технического воплощения, в их числе - опытно-конструкторские разработки, производственные исследования, технологические, опытно-экспериментальные и др.
Процесс революционных преобразований в области науки охватил затем технику и технологию.
Первая мировая война вызвала огромное развитие военной техники. Таким образом вторая научно-техническая революция охватила различные сферы промышленного производства. Превзошла она предыдущую эпоху по темпам технического прогресса. В начале XIX в. порядок изобретений исчислялся двузначным числом, В эпоху второй НТР - четырехзначным, т. е. тысячами. Наибольшее число изобретений запатентовано американцем Т. Эдисоном (более 1000).
По своему характеру вторая НТР отличалась от промышленного переворота XVIII-XIX вв. Если промышленный перс-ворот привел к становлению машинной индустрии и изменению социальной структуры общества (формированию двух новых классов - буржуазии и рабочего класса) и утверждению господства буржуазии, то вторая НТР не затронула тип производства и общественную структуру и характер социально-экономических отношений. Ее результаты - изменения в технике и технологии производства, реконструкция машинной индустрии, превращение науки из малой в большую. Поэтому ее называют не промышленной революцией, а научно-технической.
Происходила не только диверсификация отраслей, но и подотраслей. Это можно видеть на структуре, например, машиностроения. В полную силу заявило о себе транспортное машиностроение (производство локомотивов, автомобилей, самолетов, речных и морских судов, трамваев и др.). В эти годы наиболее динамично развивалась такая отрасль машиностроения, как автомобильная. Первые автомобили с бензиновым двигателем начали создавать в Германии К. Бенц и Г. Даймлер (ноябрь 1886 г.). но вскоре у них уже появились зарубежные конкуренты. Если первый автомобиль на заводе Г. Форда в США был выпущен в 1892 г., то уже к началу XX столетия это предприятие производило в год 4 тыс. автомобилей.
Бурное развитие новых отраслей машиностроения вызвало изменение структуры черной металлургии - повысился спрос на сталь и темпы ее выплавки значительно превзошли прирост производства чугуна.
Технические сдвиги конца XIX-начала XX вв. и опережающее развитие новых отраслей предопределили изменение структуры мирового промышленного производства. Если ДО начала второй НТР в общем объеме выпускаемой продукт-преобладала доля отраслей группы «Б» (производство предметов потребления), то в результате второй НТР повысился удельный вес отраслей группы «А» (производство средств производства, отраслей тяжелой промышленности). Это привело тому, что усилилась концентрация производства, стали преобладать крупные предприятия. В свою очередь крупное производство нуждалось в крупных капитальных вложениях и вызывало необходимость объединения частных капиталов, которое осуществлялось образованием акционерных обществ. Завершением этой цепочки изменений стало создание, образование монополистических союзов, т.е. монополий как в области производства, так и в области капиталов (финансовых источников).
Таким образом, в результате произошедших изменений в технике и технологии производства и развитии производительных сил, вызванных второй НТР, были созданы материальные предпосылки для образования монополий и перехода капитализма от промышленной стадии и свободной конкуренции к монополистической стадии. Способствовали процессу монополизации и экономические кризисы, регулярно происходившие в конце XIX в., а также начале XX в. (1873,1883,1893, 1901- 1902 и др.). Поскольку в ходе кризисов гибли прежде всего мелкие и средние предприятия, то это способствовало концентрации и централизации производства и капитала.
Монополия как форма организации производства и капитала в конце XIX-начале XX вв. заняла господствующие позиции в социально-экономической жизни ведущих стран мира, хотя степень концентрации и монополизации по странам была неодинаковой; были различными преобладающие формы монополий. В результате второй НТР вместо индивидуальной формы собственности основной становится акционерная, в сельском хозяйстве - фермерская; развивается кооперативная, а также муниципальная.
На этом историческом этапе ведущее место в мире по промышленному развитию занимают молодые капиталистические страны - США и Германия, значительно продвигается Япония, тогда как бывшие лидеры - Англия и Франция отстают. Центр мирового экономического развития при переходе к монополистической стадии капитализма перемещается из Европы в Северную Америку. Первой державой мира по экономическому развитию стали Соединенные Штаты Америки.
Вывод
Бурное развитие науки, начиная с конца XIX века, привело к значительному числу открытий принципиального характера, положивших начало новым направлениям научно-технического прогресса.
В 1867 г. в Германии В. Сименс изобрел электромагнитный генератор с самовозбуждением, которым при помощи вращения проводника в магнитном поле можно получать и вырабатывать электрический ток. В 70-е гг. была изобретена динамо-машина, которую можно было использовать не только как генератор электроэнергии, но и как двигатель, превращающий электрическую энергию в механическую. В 1883 г. Т. Эдисон (США) создал первый современный генератор. В 1891 г. Эдисоном создан трансформатор. Самым удачным изобретением стала многоступенчатая паровая турбина английского инженера Ч. Парсонса (1884)
Особенное значение получили двигатели внутреннего сгорания. Модели таких двигателей, работавших на жидком горючем (бензине), создали в середине 80-х годов немецкие инженеры Даймлер и К. Бенц. Эти двигатели использовались моторным безрельсовым транспортом. В 1896-1987 гг. немецкий инженер Р. Дизель изобрел двигатель внутреннего сгорания с большим коэффициентом полезного действия.
Изобретение лампы накаливания принадлежит русским ученым: А.Н. Лодыгину (лампа накаливания с угольным стерженьком в стеклянной колбе.
Изобретатель телефона - американец А. Г. Белл, получивший первый патент в 1876 г Одно из важнейших достижений второй НТР - изобретение радио
В начале XX в. родилась еще одна отрасль электротехники -электроника. В металлургии вводились технические новшества, техника металлургии достигла огромных успехов.
Характерно проникновение и организация химических методов обработки сырья практически во все отрасли производства.
Перед Первой мировой войной был получен синтетический бензин
Среди важнейших изобретений этого времени – швейная машина Зингера, ротационная типографская машина, телеграф Морзе, револьверный, шлифовальный, фрезерный станок, косилка Маккормика, комбинированная молотилка-веялка Хейрема.
В конце XIX-начале XX вв. произошли структурные изменения в промышленности:
Структурными изменениями в хозяйствах отдельных стран: создании большого машинного производства, преимущественно тяжелой промышленности над легкой, предоставление преимущества промышленности над сельским хозяйством;
Возникают новые отрасли промышленности, модернизируются старые;
Увеличивается часть предприятий в производстве валового национального продукта (ВНП) и национального дохода;
Происходит концентрация производства - возникают монополистические объединения;
Завершается формирование мирового рынка в конце ХІХ - в начале ХХ ст.;
Углубляется неравномерность в развитии отдельных стран;
Заостряются межгосударственные противоречия.
НТР привела к появлению многих новых отраслей промышленного производства, которых история не знала. Это электротехническая, химическая, нефтедобывающая, нефтеперерабатывающая и нефтехимическая, автомобильная промышленность самолетостроение, производство портландцемента и железобетона и др.
Список литературы
1. Курс экономики: Учебник. – 3-е изд., доп. / Под ред. Б.А. Райзберга: – М.: ИНФРА – М., 2001. – 716 с.
2. Курс экономической теории: Учебн. пособие /Под ред. проф. М.Н. Чепурина, проф. Е.А. Киселевой. - М.: Изд. “АСА”, 1996. - 624 с.
3. История мировой экономики: Учебник для вузов/ Под ред. Г.Б. Поляка, А.Н. Марковой. – М.:ЮНИТИ, 1999. –727с
4. Основи економічної теорії: політекономічний аспект. Підручник. /Г.Н.Климко, В.П.Нестеренко. – К., Вища школа, 1997.
5. Мамедов О.Ю. Современная економика. – Ростов н/Д.: «Феникс», 1998.-267с.
6. Экономическая история: Учебное пособие/ В.Г. Сарычев, А.А. Успенский, В.Т. Чунтулов- М., Высшая школа, 1985 г.-237 –239с.
Нужна помощь по изучению какой-либы темы?
Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку
с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.
Ученые 19 века – создатели великих инноваций, открытий и изобретений. XIX век дал нам много известных людей, которые полностью изменили мир. 19 век принес нам технологическую революцию, электрификацию и большие достижения в медицине. Ниже представлен список некоторых из наиболее важных изобретателей и их изобретения, которые сделали огромное влияние на человечество которым мы пользуемся даже сегодня.
Если начать исследовать наследие Николы Тесла, то можно понять, что он был одним из величайших изобретателей XIX и начала XX века и по праву заслуживает первое место в этом списке. Он родился 10 июля 1856, в Смильян, Австрийская империя в семье священника Милутина Теслы сербской православной церкви. Отец как сербский православный священник первоначально привил интерес Николы к науке. Он достаточно разбирался в механических устройствах того времени.
Никола Тесла получил гимназическое образование и позже поступил в политехнический университет в Граце, Австрия. Он бросил обучение и отправился в Будапешт, где работал в компании на телеграфе и затем стал главным электриком в Будапеште на АТС. В 1884 начал работать на Эдисона, где получил вознаграждение 50 000 долларов за усовершенствование двигателей. Затем Тесла создал свою собственную лабораторию, где мог экспериментировать. Он обнаружил электрон, рентгеновские лучи, вращающеся магнитное поле, электрический резонанс, космические радиоволны и изобрел беспроводный пульт дистанционного управления, технологию радио, электродвигатель и много других вещей, которые изменили мир.
Сегодня он является самым известным ученым 19 века за его вклад в строительство электростанции на Ниагарском водопаде и за его открытие и применение переменного тока, который стал стандартом и используется по сей день. Он умер 7 января 1943 года, в Нью-Йорке, США.
Американский изобретатель кинофильма Томас Эдисон, который смог сделать эту форму развлечения технически реализуемой
Для конкурса, проспонсированного журналом Scientific American в 1913 году, участникам нужно было написать очерк о 10 величайших изобретениях «нашего времени» (с 1888 до 1913), при этом изобретения должны были быть патентоспособными и датироваться моментом их «промышленного внедрения».
По сути, в основе этого задания лежало историческое восприятие. Инновации кажутся нам более выдающимися, когда мы видим изменения, к которым они приводят. В 2016 году мы, возможно, не придаем заслугам Николы Теслы (Nicola Tesla) или Томаса Эдисона (Thomas Edison) большого значения, так как привыкли пользоваться электроэнергией во всех ее проявлениях, но в то же время нас впечатляют социальные изменения, которые повлекла за собой популяризация Интернета. 100 лет назад люди наверняка не поняли бы, о чем вообще идет речь.
Ниже приводятся выдержки из первого и второго призовых эссе наряду со статистическим подсчетом всех присланных записей. Первое место присудили Уильяму Ваймену (William I. Wyman), который работал в патентном ведомстве США в Вашингтоне, благодаря чему был прекрасно осведомлен о научно-техническом прогрессе.
Очерк Уильяма Ваймена
1. Электропечь 1889 года была «единственным средством, позволяющим производить карборунд» (самый твердый на тот момент искусственно созданный материал). Она также превратила алюминий из «просто ценного в очень полезный металл» (уменьшив его стоимость на 98%) и «радикально изменила металлургическую промышленность».
2. Паровая турбина, изобретенная Чарльзом Парсонсом (Charles Parsons), массовое производство которой началось в течение следующих 10 лет. Турбина существенно улучшила систему подачи питания на кораблях, а в дальнейшем использовалась для поддержания работы генераторов, производящих электричество.
Турбина, изобретенная Чарльзом Парсонсом, питала корабли. При должном количестве они приводили в движение генераторы и производили энергию
3. Бензиномоторный автомобиль. В XIX веке многие изобретатели работали над созданием «самоходного» автомобиля. Ваймен в своем очерке упомянул двигатель Готлиба Даймлера (Gottleib Daimler) 1889 года: «Столетнее настойчивое, но безуспешное стремление создать практически самоходную машину доказывает, что любое изобретение, впервые вписавшееся в заявленные требования, становится успешным незамедлительно. Такой успех пришел к двигателю Даймлера».
4. Кинофильмы. Развлечения всегда будут для иметь огромное значение, и «движущаяся картинка изменила времяпровождение многих людей». Техническим первопроходцем, которого Ваймен процитировал, был Томас Эдисон.
5. Самолет. За «осуществление многовековой мечты» Ваймен удостоил почета изобретение братьев Райт, но при этом сделал акцент на его применении в военных целях и усомнился в общей полезности летающей техники: «В коммерческом плане самолет является наименее выгодным изобретением среди всех рассматриваемых».
Орвилл Райт проводит показательный полет в Форт Мер в 1908 году и выполняет требования американской армии
Уилбур Райт
6. Беспроводная телеграфия. Для передачи информации между людьми на протяжении столетий, возможно, даже тысячелетий использовались различные системы. В США телеграфные сигналы стали гораздо более быстрыми благодаря Сэмюэлю Морзе (Samuel Morse) и Альфреду Вейлу (Alfred Vail). Беспроводная телеграфия, изобретенная Гульельмо Маркони (Guglielmo Marconi), позже эволюционировала в радио и тем самым освободила информацию от кабелей.
7. Цианистый процесс. Звучит токсично, не так ли? Данный процесс появился в этом списке только по одной причине: его проводили для извлечения золота из руды. «Золото — это источник жизненной силы торговли», в 1913 году на нем основывались международные торговые отношения и национальные валюты.
8. Асинхронный двигатель Николы Теслы. «Это эпохальное изобретение во многом ответственно за повсеместное использование электричества в современной промышленности», — пишет Ваймен. До того, как в жилых домах появилось электричество, машина переменного тока, сконструированная Теслой, вырабатывала 90% электроэнергии, потребляемой на производствах.
9. Линотип. Эта машина позволила издателям — преимущественно газетным — составлять текст и отливать его намного быстрее и дешевле. Данная технология была такой же передовой, каким в свое время считался и печатный станок по отношению к предшествующим ему рукописным свиткам. Не исключено, что скоро мы перестанем использовать бумагу для записей и чтения, и история печати будет забыта.
10. Электросварочный процесс от Элиу Томсона (Elihu Thomson). В эпоху индустриализации электрическая сварка позволила ускорить темпы производства и создать лучшие, более сложные машины для производственного процесса.
Электрическая сварка, созданная Элиу Томсоном, существенно снизила стоимость производства сложной сварной техники
Очерк Джорджа Доу
Второй лучший очерк, написанный Джорджем Доу (George M. Dowe), также из Вашингтона, оказался более философским. Он разделил все изобретения на три вспомогательных сектора: производство, транспорт и связь:
1. Электрическая фиксация атмосферного азота. По мере истощения природных источников удобрения в 19 веке искусственные подкормки обеспечили дальнейшее расширение сельского хозяйства.
2. Сохранение сахаросодержащих растений. Джоржу МакМаллину (George W. McMullen) из Чикаго приписывается открытие способа сушки сахарного тростника и сахарной свеклы для транспортировки. Производство сахара стало более эффективным и совсем скоро его поставки существенно повысились.
3. Быстрорежущие стальные сплавы. При добавлении вольфрама к стали, «инструменты, изготовленные таким образом, могли резать с огромной скоростью без ущерба для закалки или режущей кромки». Прирост эффективности режущих станков произвел «не что иное, как революцию»
4. Лампа с вольфрамовой нитью накала. Еще одно достижение химии: после того, как вольфрам заменил углерод в нити накаливания, лампочка считается «усовершенствованной». По состоянию на 2016 год, от них постепенно отказываются во всем мире в пользу компактных люминесцентных ламп, которые являются в 4 раза эффективнее.
5. Самолет. Хотя в 1913 году он еще не так широко использовался для транспортировки, «Сэмюэль Лангли и братья Райт должны быть удостоены главных наград за их вклад в развитие механического полета».
6. Паровая турбина. Как и в предыдущем списке, турбина заслуживает похвалы не только за «использование пара в качестве первичной движущей силы», но и за ее применение в «выработке электроэнергии».
7. Двигатель внутреннего сгорания. С точки зрения транспортировки, Доу больше всего отмечает заслуги «Деймлера, Форда и Дюри.» Готлиб Даймлер является общеизвестным пионером моторных транспортных средств. Генри Форд (Henry Ford) начал производство Модели Т в 1908 году, которая оставалась весьма популярной до 1913 года. Чарльз Дюри (Charles Duryea) создал одно из самых ранних коммерчески успешных бензиновых транспортных средств после 1896 года.
8. Пневматическая шина, которая изначально была придумана Робертом Уильямом Томсоном, инженером железнодорожного транспорта. «То, что колея сделала для локомотива, пневматическая шина сделала для транспортных средств, не привязанных к железным путям». Однако в очерке признательность высказывается Джону Данлопу (John Dunlop) и Уильяму Бартлетту (William C. Bartlet), каждый из который внес серьезный вклад в развитие автомобильных и велосипедных шин.
9. Беспроводная связь. Доу похвалил Маркони за то, что он сделал беспроводную связь «коммерчески целесообразной». Автор очерка также оставил комментарий, который можно отнести и к развитию всемирной паутины, утверждающий, что беспроводная связь была «разработана, прежде всего, для удовлетворения потребностей торговли, но попутно она поспособствовала и социальному взаимодействию».
10. Наборные машины. Гигантский ротационный пресс мог штамповать огромные объемы печатного материала. Слабым звеном в производственной цепочке была комплектация печатных пластин. Линотип и монотип помогли избавиться от этого недостатка.
Все присланные очерки были собраны и проанализированы, чтобы составить список из изобретений, которые воспринимались как наиболее значимые. Беспроводной телеграф был практически в каждом тексте. «Самолет» занял второе место, хотя его считали важным только из-за потенциала летательной техники. Вот остальные результаты:
Джеймс Кларк Максвелл (1831–1879)
Важнейшим фактором изменений облика мира является расширение горизонтов научных знаний. Ключевой особенностью в развитии науки этого периода времени является широкое применение электричества во всех отраслях производства. И люди уже не могли отказаться от использования электричества, ощутив его существенные преимущества. В это время ученые начали плотно изучать электромагнитные волны и их влияние на различные материалы.
Большим достижением науки XIX в. была выдвинутая английским ученым Д. Максвеллом электромагнитная теория света (1865 г.), которая обобщила исследования и теоретические выводы многих физиков разных стран в отраслях электромагнетизма, термодинамики и оптики.
Максвелл хорошо известен тем, что сформулировал четыре уравнения, которые явились выражением основных законов электричества и магнетизма. Эти две области широко исследовались до Максвелла на протяжении многих лет, и было хорошо известно, что они взаимосвязаны. Однако хотя уже были открыты различные законы электричества и они были истинными для специфических условий, до Максвелла не существовало ни одной общей и единообразной теории.
Д. Максвелл пришел к мысли о единстве и взаимосвязь электрических и магнитных полей, создал на этой основе теорию электромагнитного поля, согласно которой, возникнув в любой точке пространства, электромагнитное поле распространяться в нем со скоростью, равной скорости света. Таким образом он установил связь световых явлений с электромагнетизмом.
В своих четырех уравнениях, коротких, но довольно сложных, Максвелл сумел точно описать поведение и взаимодействие электрических и магнитных полей. Тем самым он трансформировал это сложное явление в единую, доступную для понимания теорию. Уравнения Максвелла находили широкое применение в прошлом веке как в теоретических, так и прикладных науках. Главным достоинством уравнений Максвелла было то, что они являются общими уравнениями, употребимыми при всех обстоятельствах. Все известные прежде законы электричества и магнетизма можно вывести из уравнений Максвелла, равно как и многие другие прежде неизвестные результаты.
Наиболее важные из этих результатов были выведены самим Максвеллом. Из его уравнений можно сделать вывод, что существует периодическое колебание электромагнитного поля. Начавшись, такие колебания, названные электромагнитными волнами, будут распространяться в пространстве. Из своих уравнений Максвелл сумел вывести, что скорость таких электромагнитных волн составила бы приблизительно 300000 километров (186000 миль) в секунду Максвелл увидел, что эта скорость равняется скорости света. Из этого он сделал правильный вывод о том, что свет сам состоит из электромагнитных волн. Таким образом, уравнения Максвелла являются не только основными законами электричества и магнетизма, они являются основными законами оптики. И действительно, все ранее известные законы оптики можно вывести из его уравнений, точно так же, как неизвестные ранее результаты и взаимосвязи. Видимый свет является не только возможным видом электромагнитного излучения.
Уравнения Максвелла показали, что могут существовать другие электромагнитные волны, отличающиеся от видимого света по длине волн и частоте. Эти теоретические выводы были впоследствии наглядно подтверждены Генрихом Герцем, который сумел как создавать, так и выпрямлять невидимые волны, существование которых предсказал Максвелл.
Впервые на практике наблюдать распространения электромагнитных волн удалось немецкому физику Г. Герцу (1883). Он также определил, что скорость их распространения - 300 тыс. км/сек. Парадоксально, но он считал, что электромагнитные волны не будут иметь практического применения. А уже через несколько лет, на основе этого открытия А. С. Попов применил их для передачи первой в мире радиограммы. Она состояла всего из двух слов: «Генрих Герц».
Сегодня мы с успехом используем их для телевидения. Рентгеновские лучи, гамма-лучи, инфракрасные лучи, ультрафиолетовые лучи являются еще одним примером электромагнитного излучения. Все это можно изучить посредством уравнений Максвелла. Хотя Максвелл добился признания главным образом благодаря его эффектному вкладу в электромагнетизм и оптику, он сделал также вклад в другие области науки, включая астрономическую теорию и термодинамику (изучение тепла). Предметом особого его интереса была кинетическая теория газов. Максвелл понял, что не все молекулы газа движутся с одинаковой скоростью. Одни молекулы движутся медленнее, другие быстрее, а некоторые движутся с очень высокой скоростью. Максвелл вывел формулу, которая определяет, какая частица молекулы данного газа будет двигаться при любой установленной скорости. Эта формула, получившая название «распределение Максвелла», широко используется в научных уравнениях и находит значительное применение во многих областях физики.
Это изобретение стало основой для современных технологий беспроводной передачи информации, радио и телевидения, в том числе всех видов мобильной связи, в основе работы которых лежит принцип передачи данных посредствам электромагнитных волн. После экспериментального подтверждения реальности электромагнитного поля было сделано фундаментальное научное открытие: существуют различные виды материи, и каждому из них присущи свои законы, не сводимые к законам механики Ньютона.
О роли Максвелла в развитии науки превосходно сказал американский физик Р. Фейнман: «В истории человечества (если посмотреть на нее, скажем, через десять тысяч лет) самым значительным событием девятнадцатого столетия, несомненно, будет открытие Максвеллом законов электродинамики. На фоне этого важного научного открытия гражданская война в Америке в том же десятилетии будет выглядеть провинциальным происшествием».
Чарльз Дарвин (1809 – 1882)
XIX век стал временем торжества эволюционной теории. Чарльз Дарвин одним из первых осознал и наглядно продемонстрировал, что все виды живых организмов эволюционируют во времени от общих предков.
Обобщив идеи Ж. Ламарка о зависимости эволюции организмов от приспособленности их к окружающей среде, Ч. Лайеля об образовании земных слоев в зависимости от деятельности сил природы, клеточную теорию Т. Шванна и М. Шлейдена и собственные многолетние исследования, Дарвин в 1859 издал труд «Происхождение видов» (полное название: «Происхождение видов методом естественного отбора, или выживание благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь»), в которой изложил выводы о том, что виды растений и животных не постоянны, а изменчивы, что современный животный мир сформировался в результате длительного процесса развития.
Основной движущей силой эволюции Дарвин назвал естественный отбор и неопределённую изменчивость. Правда, о причинах изменчивости видов Дарвин, по его словам, выдвинул лишь «догадливые» предположение. Эти причины удалось разгадать австрийскому исследователю Г. Менделю, который сформулировал законы наследственности.
Дарвин приводит множество доказательств повышения приспособленности организмов к условиям среды, обусловленной естественным отбором. Это, например, широкое распространение среди животных покровительственной окраски, делающей их менее заметными в местах обитания: ночные бабочки имеют окраску тела, соответствующую поверхности, на которой они проводят день; самки открыто гнездящихся птиц (глухарь, тетерев, рябчик) имеют окраску оперения, почти не отличимую от окружающего фона; на Крайнем Севере многие животные окрашены в белый цвет (куропатки, медведи) и т.д. Многие животные, имеющие специальные защитные приспособления от поедания их другими животными, имеют, кроме того, предупреждающую окраску (например, ядовитые или несъедобные виды). У некоторых животных распространена угрожающая окраска в виде ярких отпугивающих пятен (например, у хомяка брюшко имеет яркую окраску). Многие животные, не имеющие специальных средств защиты, по форме тела и окраске подражают защищенным (мимикрия). У многих из них имеются иглы, колючки, хитиновый покров, панцирь, раковина, чешуя и т.п. У животных большую роль в качестве приспособлений играют различного рода инстинкты (инстинкт заботы о потомстве, инстинкты, связанные с добыванием пищи, и т.д.). Среди растений широко распространены самые разнообразные приспособления к перекрестному опылению, рассеиванию плодов и семян. Все эти приспособления могли появиться лишь в результате естественного отбора, обеспечивая существование вида в определенных условиях.
Вместе с тем Дарвин отмечает, что приспособленность организмов к среде обитания (их целесообразность), наряду с совершенством, носит относительный характер. Это означает, что при изменении условий полезные признаки могут оказаться бесполезными или даже вредными. Например, у водных растений, поглощающих воду и растворенные в ней вещества всей поверхностью тела, слабо развита корневая система, но хорошо развиты поверхность побега и воздухоносная ткань - аэренхима, образованная системой межклетников, пронизывающих все тело растения. Это увеличивает поверхность соприкосновения с окружающей средой, обеспечивая лучший газообмен, и позволяет растениям полнее использовать свет и поглощать углекислый газ. Но при пересыхании водоема такие растения очень быстро погибнут. Все их приспособительные признаки, обеспечивающие их процветание в водной среде, оказываются бесполезными вне ее.
Другой важный результат эволюции - нарастание многообразия видов естественных групп, т.е. систематическая дифференцировка видов. Общее нарастание многообразия органических форм весьма усложняет те взаимоотношения, которые возникают между организмами в природе. Поэтому в ходе исторического развития наибольшее преимущество получают, как правило, высокоорганизованные формы, в результате чего осуществляется поступательное развитие органического мира на Земле от низших форм к высшим. Вместе с тем, констатируя факт прогрессивной эволюции, Дарвин не отрицает морфофизиологического регресса (т.е. эволюции форм, приспособление которых к условиям среды идет через упрощение организации), а также такого направления эволюции, которое не вызывает ни усложнения, ни упрощения организации живых форм. Сочетание различных направлений эволюции приводит к одновременному существованию форм, различающихся по уровню организации.
Сущность эволюционного учения заключается в следующих основных положениях:
Все виды живых существ, населяющих Землю, никогда не были кем-то созданы.
Возникнув естественным путем, органические формы медленно и постепенно преобразовывались и совершенствовались в соответствии с окружающими условиями.
В основе преобразования видов в природе лежат такие свойства организмов, как наследственность и изменчивость, а также постоянно происходящий в природе естественный отбор. Естественный отбор осуществляется через сложное взаимодействие организмов друг с другом и с факторами неживой природы; эти взаимоотношения Дарвин назвал борьбой за существование.
Результатом эволюции является приспособленность организмов к условиям их обитания и многообразие видов в природе.
Дарвиновская концепция эволюции сводится к ряду логичных, проверяемых в эксперименте и подтвержденных огромным количеством фактических данных положений:
1. В пределах каждого вида живых организмов существует огромный размах индивидуальной наследственной изменчивости по морфологическим, физиологическим, поведенческим и любым другим признакам. Эта изменчивость может иметь непрерывный, количественный, или прерывистый качественный характер, но она существует всегда.
2. Все живые организмы размножаются в геометрической прогрессии.
3. Жизненные ресурсы для любого вида живых организмов ограничены, и поэтому должна возникать борьба за существование либо между особями одного вида, либо между особями разных видов, либо с природными условиями. В понятие «борьба за существование» Дарвин включил не только собственно борьбу особи за жизнь, но и борьбу за успех в размножении.
4. В условиях борьбы за существование выживают и дают потомство наиболее приспособленные особи, имеющие те отклонения, которые случайно оказались адаптивными к данным условиям среды. Это принципиально важный момент в аргументации Дарвина. Отклонения возникают не направленно - в ответ на действие среды, а случайно. Немногие из них оказываются полезными в конкретных условиях. Потомки выжившей особи, которые наследуют полезное отклонение, позволившее выжить их предку, оказываются более приспособленными к данной среде, чем другие представители популяции.
5. Выживание и преимущественное размножение приспособленных особей Дарвин назвал естественным отбором.
6. Естественный отбор отдельных изолированных разновидностей в разных условиях существования постепенно ведет к дивергенции (расхождению) признаков этих разновидностей и, в конечном счете, к видообразованию.
На этих постулатах, безупречных с точки зрения логики и подкрепленных огромным количеством фактов, была создана современная теория эволюции.
Главным результатом эволюции является совершенствование приспособленности организмов к условиям обитания, что влечет за собой совершенствование их организации. В результате действия естественного отбора сохраняются особи с полезными для их процветания признаками.
Главная заслуга Дарвина в том, что он установил механизм эволюции, объясняющий как многообразие живых существ, так и их изумительную целесообразность, приспособленность к условиям существования. Этот механизм - постепенный естественный отбор случайных ненаправленных наследственных изменений.
В 1871 выходит его книга «Происхождение человека и половой отбор», где выдвинул и обосновал гипотезу о происхождении человека от обезьяноподобных предков. Учение Дарвина произвело ошеломляющее впечатление на общественное сознание.
Существование эволюции было признано большинством учёных. Эволюционная теория Дарвина представляет собой целостное учение об историческом развитии органического мира. Она охватывает широкий круг проблем, важнейшими из которых являются доказательства эволюции, выявление движущих сил эволюции, определение путей и закономерностей эволюционного процесса и др. Идеи и открытия Дарвина в переработанном виде формируют фундамент современной синтетической теории эволюции и составляют основу биологии, как обеспечивающие логическое объяснение биоразнообразия.
Пьер-Симон Лаплас (1749-1827)
Научная деятельность Лапласа была чрезвычайно разнообразной. Научное наследие Лапласа относится к области небесной механики, математики и математической физики.
Его перу принадлежат фундаментальные работы по дифференциальным уравнениям, в частности по интегрированию методом «каскадов» уравнений с частными производными. Он ввел в математику шаровые функции, которые применяются для нахождения общего решения уравнения Лапласа и при решении задач математической физики для областей, ограниченных сферическими поверхностями.
В алгебре Лапласу принадлежит важная теорема о представлении определителей суммой произведений дополнительных миноров.
Лаплас является одним из создателей теории вероятностей; развил и систематизировал результаты, полученные другими математиками, упростил методы доказательства. Для разработки созданной им математической теории вероятностей Лаплас ввёл так называемые производящие функции и широко применял преобразование, носящее его имя (преобразование Лапласа). Теория вероятностей явилась основой для изучения всевозможных статистических закономерностей, в особенности в области естествознания.
Доказал теорему об отклонении частоты появления события от его вероятности, которая теперь называется предельной теоремой Муавра-Лапласа.
Развил теорию ошибок. Ввел теоремы сложения и умножения вероятностей, понятия производящих функций и математического ожидания.
Наибольшее количество исследований Лапласа относится к небесной механике. Он стремился все видимые движения небесных тел объяснить, опираясь на закон всемирного тяготения Ньютона, и это ему удалось. Лаплас доказал устойчивость Солнечной системы; показал, что средняя скорость движения Луны зависит от эксцентриситета земной орбиты, а тот в свою очередь меняется под действием притяжения планет. Лаплас доказал, что это движение долгопериодическое и что через некоторое время Луна станет двигаться замедленно. Он определил величину сжатия Земли у полюсов. В 1780г. Лаплас предложил новый способ вычисления орбит небесных тел. Пришел к выводу, что кольцо Сатурна не может быть сплошным, иначе оно было бы неустойчивым. Предсказал сжатие Сатурна у полюсов; установил законы движения спутников Юпитера. Полученные результаты были опубликованы Лапласом в его пятитомном классическом сочинении «Трактат о небесной механике» (1798-1825гг.)
В физике Лаплас вывел формулу для скорости распространения звука в воздухе, создал ледяной колориметр. Получил барометрическую формулу для вычисления изменения плотности воздуха с высотой, учитывающего его влажность, выполнил ряд работ по теории капиллярности и установил закон (носящий его имя), который позволяет определить величину капиллярного давления и тем самым записать условие механического равновесия для подвижных (жидких) поверхностей раздела.
Недавно ученые имели возможность еще раз оценить прозорливость Лапласа. В «Изложении системы мира» приводится доказательство того, что «сила притяжения небесного тела могла бы быть столь велика, что от него не будет исходить свет». Это произойдет, если у тела будет та же плотность, что и у Земли, а диаметр равен 250 диаметрам Солнца. Другими словами, первая космическая скорость в поле тяготения этого тела превышает скорость света. Таким образом, Лаплас был первым, кто обратил внимание на возможность существования «черных дыр». Жизнь Лапласа в значительной степени отражает сложность эпохи, в которую он жил. Однако через всю своею жизнь он про нес верность науке, ни при каких обстоятельствах не прерывая занятий. Роль Лапласа в истории науки трудно переоценить. «... Лаплас был рожден для того, чтобы все углублять, отодвигать все границы, чтобы решать то, что казалось неразрешимым. Он кончил бы науку о небе, если бы эта наука могла быть окончена».
Джон Дальтон (1766 - 1844)
Наука XIX в. ознаменована и революцией в химии. В развитии химии XIX века проблема химического состава веществ была главной, т.к. в это время мануфактурное производство сменилось машинным, а для последнего была необходима широкая сырьевая база. В промышленном производстве стала преобладать переработка огромных масс вещества растительного и животного происхождения. В производстве стали участвовать вещества с различными (часто противоположными) качествами, состоящие лишь из нескольких химических элементов органического происхождения: углерод, водород, кислород, сера, фосфор. Объяснение этому широкому разнообразию органических соединений, возникших на базе ограниченного числа химических элементов, ученые стали искать не только в составе, но и в структуре соединения этих элементов. Кроме того, многочисленные лабораторные эксперименты и опыты убедительно доказывали, что свойства полученных в результате химических реакций веществ зависят не только от элементов, но и от взаимосвязи и взаимодействия элементов в процессе реакции. Поэтому химики стали все больше обращаться к проблеме структуры вещества и взаимодействию составных элементов вещества.
Первым ученым, который добился значительных успехов в новом направлении развития химии, стал английский химик Джон Дальтон, который вошел в историю химии как первооткрыватель закона кратных отношений и создатель основ атомной теории. Дж. Далтон показал, что каждый элемент природы составляет совокупность атомов, строго одинаковых между собой и обладающих единым атомным весом. Благодаря этой теории в химию проникли идеи системного развития процессов.
Все свои теоретические выводы он получил на основе сделанного им самим открытия, что два элемента могут соединяться друг с другом в разных соотношениях, но при этом каждая новая комбинация элементов представляет собой новое соединение. Подобно древним атомистам, Дальтон исходил из положения о корпускулярном строении материи, но, основываясь на сформулированном Лавуазье понятии химического элемента, полагал, что все атомы каждого отдельного элемента одинаковы и характеризуются тем, что обладают определенным весом, который он назвал атомным весом. Таким образом, каждый элемент обладает своим атомным весом, но этот вес относителен, так как абсолютный вес атомов определить невозможно. В качестве условной единицы атомного веса элементов Дальтон принимает атомный вес самого легкого из всех элементов - водорода, и сопоставляет с ним вес других элементов. Для экспериментального подтверждения этой идеи необходимо, чтобы элемент соединился с водородом, образуя определенное соединение. Если этого не происходит, то необходимо, чтобы данный элемент соединялся с другим элементом, о котором известно, что он способен соединяться с водородом. Зная вес этого другого элемента относительно водорода, можно всегда найти отношение веса данного элемента к принятому за единицу веса водорода.
Рассуждая таким образом, Дальтон составил первую таблицу относительных атомных весов водорода, азота, углерода, серы и фосфора, приняв за единицу атомную массу водорода. Эта таблица и была самой важной работой Дальтона.
Дальтон так убедительно представил свою теорию, что за двадцать лет ее приняло большинство ученых. Более того, химики стали следовать программе, предложенной в книге: точное определение относительных атомных весов, анализ химических соединений по весу, определение точных комбинаций атомов, которые составляют каждый вид молекул. Успех этой программы, конечно, был ошеломляющим. Трудно переоценить важность гипотезы существования атомов. Это основное понятие в современной химии. К тому же это еще стали неоценимым прологом к многим направлениям современной физики.
Многие научные открытия в области физики, сделанные в XIX веке, положили начало мощному научно-техническому прогрессу. Первые электродвигатели, телефон и телеграф, радио, лампа накаливания – все эти открытия изменили в корне жизнь людей.
Этот век подарил человечеству совершенно новые теории в классической физике – электродинамику, термодинамику. Именно в XIX веке было установлено, что все известные виды энергии: механическая, тепловая, электрическая и магнитная - переходят друг в друга.
Андре-Мари Ампер
В 1820 г. датский физик Ханс Кристиан Эрстед обнаружил, что вокруг проводника с электрическим током существует магнитное поле . Так было открыто электромагнитное действие электрического тока .
Первая теория магнетизма, основанная на единстве электрических и магнитных явлений, была разработана известным французским физиком Андре-Мари Ампером. Он ввёл понятие «электрический ток» и «электрическая цепь». Кроме этого,он различил понятия электрический ток и электрическое напряжение. В его честь единица силы тока стала называться ампер. А все явления магнетизма стали объясняться не наличием магнитной жидкости, как это было в XVIII веке, а электродинамическим взаимодействием. В 1831 г. на основе исследований Эрстеда и Ампера английский учёный Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции. Фарадей проводил опыт с медной проволокой, которая двигалась в магнитном поле, пересекая его силовые линии. Он обнаружил, что в проволоке возникал электрический ток. В дальнейшем открытие Фарадея привело к созданию магнитоэлектрических генераторов и электрических двигателей. Электротехника получила бурное развитие.
Джеймс Клерк Максвелл
Годом создания электромагнитной теории считается 1865 г. Именно в этом году британский физик Джеймс Клерк Максвелл предположил, что электрическая энергия передаётся в пространстве с помощью электромагнитных волн. Существование этих волн было доказано в 1883 г. немецким физиком Генрихом Рудольфом Герцом. Была вычислена и скорость их распространения, которая составляла 300 тысяч км/сек. Это открытие позволило впоследствии создать радио. А радио стало первой технологией беспроводной передачи сигнала. Современное телевидение и мобильная связь также основаны на принципе передачи информации с помощью электромагнитных волн.
Сади Карно
Французский физик Сади Карно в 1824 г. в книге "Размышления о движущей силе огня" исследовал принцип получения движения из тепла применительно к паровым машинам. Он пришёл к выводу, что существует общий метод решения этой задачи для всех тепловых машин, а не только для паровых. Этот метод был назван термодинамическим. Определяя коэффициент полезного действия паровых машин, Карно описал цикл, впоследствии названный его именем.
Открытие принципа работы теплового двигателя, изобретение двигателя внутреннего сгорания привело к появлению принципиально новых средств передвижения - паровозов, пароходов и машин, которые стали прообразами современных автомобилей.
Вильгельм Конрад Рентген
В 1895 г. выдающимся немецким учёным Вильгельмом Конрадом Рентгеном были открыты лучи, названые его именем. А в 1896 г. французский физик Антуан Анри Беккерель, изучая рентгеновские лучи, открыл радиоактивность урана. В 1898 г. Мария и Пьер Кюри установили радиоактивность тория, а позже открыли радиоактивные элементы полоний и радий. А английский физик Эрнест Резерфорд установил сложный состав радиоактивного излучения. Он выяснил, что распадаясь, радиоактивные элементы излучают обладающие положительным зарядом альфа-лучи, отрицательно заряженные бета-луч и нейтральные гамма-лучи.
К сожалению, открытие радиоактивности было использовано в следующем веке не только во благо человечества. Хотя в целом научные открытия XIX века заложили основы для развития важнейших отраслей науки и техники в XX веке.
