Возник­новение дисциплинарно организованной науки и ее технологическое применение. Формирование технических наук

14. Возник­новение дисциплинарно организованной науки и ее технологическое применение. Формирование технических наук.

Изобретатели машин, произведших промышленную революцию (XVIII век), не были учеными, это были мастера-самоучки. Некоторые из них были неграмотны; к примеру, Стефенсон научился читать в 18 лет. В период промышленного переворота наука и техника развивались независимо друг от друга. В особенности это касалось математики, в это время появился векторный анализ, французский математик О. Коши создал теорию функций комплексного переменного, а англичанин У. Гамильтон и немец Г. Грасман создали векторную алгебру. В работах Лапласа, Лежандра и Пуассона была разработана теория вероятностей. Основные достижения физики были связаны с исследованием электричества и магнетизма. На рубеже XVIII-XIX веков итальянский физик Вольта создал гальваническую батарею; такого рода батареи долгое время были единственным источником электрического тока и необходимым элементом всех опытов. В 1820 году датский физик Г. Эрстед обнаружил, что электрический ток воздействует на магнитную стрелку, затем француз А. Ампер установил, что вокруг проводника появляется магнитное поле и между двумя проводниками возникают силы притяжения или отталкивания. В 1831 году Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции. Это явление состоит в том, что если замкнутый проводник при своем перемещении пересекает магнитные силовые линии, то в нем возбуждается электрический ток. В 1833 году работавший в России немецкий ученый Эмилий Ленц создал общую теорию электромагнитной индукции. В 1841 году Джоуль исследовал эффект выделения теплоты при прохождении электрического тока. В 1865 году выдающийся английский ученый Джеймс Максвелл создал теорию электромагнитного поля.

Теория электромагнетизма стала первой областью, где научные разработки стали непосредственно внедряться в технику. В 1832 году русский подданный барон П. В. Шиллинг продемонстрировал первый образец электрического телеграфа. В приборе Шиллинга импульсы электрического тока вызывали отклонение стрелки, соответствующее определенной букве. В 1837 году американец Морзе создал усовершенствованный телеграф, в котором передаваемые сообщения отмечались на бумажной ленте с помощью специальной азбуки.

В 1753 г. К. Линнеем разработаны принципы систематики и бинарная номенклатура. В начале XIX века в биологии были сделаны революционные открытия: сформулирована первая теория эволюции органической природы Ж.-Б. Ламарка (1809 г.), сформулирована клеточная теория Т. Шванном и М. Шлейденом (1839 г.). В 1859 г. опубликована книга Ч. Дарвина «Происхождение видов путём естественного отбора», созданна эволюционная теория. В 1865 г. Опубликованы законы наследственности Г. Менделя.

В конце XVIII века родилась новая наука, химия. Прежде алхимики считали что все вещества состоят из четырех элементов огня, воздуха, воды и земли. В 1789 году Антуан Лавуазье экспериментально доказал закон сохранения вещества. Затем Джон Дальтон предложил атомистическую теорию строения вещества; он утверждал, что атомы различных веществ обладают различным весом и что химические соединения образуются сочетанием атомов в определенных численных соотношениях. В 1809 году был открыт закон кратных объемов при химическом взаимодействии газов. Это явление было объяснено Дальтоном и Гей-Люссаком как свидетельство того, что в равных объемах газа содержится одинаковое количество молекул. Позднее Авогадро выдвинул гипотезу, что в определенном объеме (скажем, кубометре) любого газа содержится одинаковое количество молекул; эта гипотеза была экспериментально подтверждена в 40-х годах французским химиком Ш. Жераром. В 1852 году английский химик Э. Фрэнкленд ввел понятие валентности, то есть числового выражения свойств атомов различных элементов вступать в химические соединения друг с другом. В 1869 году Д. И. Менделеев создал периодическую систему элементов.

Химическая промышленность в первой половине XIX века производила в основном серную кислоту, соду и хлор. В 1785 году Клод Бертолле предложил отбеливать ткани хлорной известью. В 1842 году русский химик Николай Зинин синтезировал первый искусственный краситель, анилин. В 50-х годах немецкий химик А. Гофман и его ученик У. Перкин получили два других анилиновых красителя, розанелин и мовеин. В результате этих работ стало возможным создание анилинокрасочной промышленности, получившей быстрое развитие в Германии. Другой важной отраслью химической промышленности было производство взрывчатых веществ. В 1845 году швейцарец Щенбейн изобрел пироксилин, а итальянец Сабреро – нитроглицерин. В 1862 году швед Альфред Нобель наладил промышленное производство нитроглицерина, а затем перешел к производству динамита.

В 1840-х годах немецкий химик Юстус Либих обосновал принципы применения минеральных удобрений в сельском хозяйстве. С этого времени началось производство суперфосфатных и калиевых удобрений, Германия стала центром европейской химической промышленности.

В конце XIX столетия наступила «Эпоха электричества». Если первые машины создавались мастерами-самоучками, то теперь наука властно вмешалась в жизнь людей – внедрение электродвигателей было следствием достижений науки. «Эпоха электричества» началась с изобретения динамомашины; генератора постоянного тока, его создал бельгийский инженер Зиновий Грамм в 1870 году. Вследствие принципа обратимости машина Грамма могла работать как в качестве генератора, так и в качестве двигателя; она могла быть легко переделана в генератор переменного тока. В 1880-х годах работавший в Америке на фирме «Вестингауз электрик» югослав Никола Тесла создал двухфазный электродвигатель переменного тока.

Электростанции требовали двигателей очень большой мощности; эта проблема была решена созданием паровых турбин. Появились также гидроэлектростанции, на которых использовались гидротурбины, созданные в 30-х годах французским инженером Бенуа Фурнероном. Гидротурбины имели очень высокий КПД, порядка 80%, и получаемая на гидростанциях энергия была очень дешевой.

Первый работоспособный бензиновый двигатель был создан в 1883 году немецким инженером Юлиусом Даймлером. Этот двигатель открыл эру автомобилей; уже в 1886 году Даймлер поставил свой двигатель на четырехколесный экипаж. КПД двигателя Даймлера составлял около 20%, КПД паровых машин не превосходил 13%. Между тем согласно теории тепловых двигателей, разработанной французским физиком Карно, к. п. д. идеального двигателя мог достигать 80%. Идея идеального двигателя волновала умы многих изобретателей, в начале 90-х годов ее попытался воплотить в жизнь молодой немецкий инженер Рудольф Дизель. Дизелю не удалось полностью реализовать свою идею из-за технических трудностей. Тем не менее, первый двигатель Дизеля, появившийся в 1895 году, произвел сенсацию – его КПД составлял 36%, вдвое больше, чем у бензиновых двигателей.

В конце XIX века продолжалась работа над созданием новых средств связи, на смену телеграфу пришли телефон и радиосвязь. В 70-х годах Александер Белл, шотландец скопировал барабанную перепонку, и, поместив металлическую мембрану рядом с электромагнитом, добился удовлетворительной передачи речи на небольшие расстояния. В следующем году Дейвиз Юз изобрел микрофон, а Эдисон применил трансформатор для передачи звука на большие расстояния. В 1877 году была построена первая телефонная станция.

Новый шаг в развитии связи был сделан с изобретением радиотелеграфа. Научной основой радиосвязи была созданная Максвеллом теория электоромагнитных волн. В 1886 году Генрих Герц экспериментально подтвердил существование этих волн с помощью прибора, называемого вибратором. В 1891 году французский физик Бранли обнаружил, что металлические опилки, помещенные в стеклянную трубку, меняют сопротивление под действием электромагнитных волн. Этот прибор получил название когерера. В 1894 году английский физик Лодж использовал когерер, чтобы регистрировать прохождение волн, а в следующем году русский инженер Александр Попов приделал к когереру антенну и приспособил его для принятия сигналов, испускаемых вибратором Герца. В марте 1896 года Попов продемонстрировал свой аппарат и произвел передачу сигналов на расстояние 250 метров.

В конце XIX в. впервые создаются вещества, именуемые те­перь пластмассами. В 1873 г. Дж. Хайеттом был запа­тентован целлулоид — первое из таких веществ, вошедшее в широкий обиход. Перед Первой мировой войной были изобрете­ны бакелит и другие пластмассы, носящие общее название фенопластов. Производство искусственного волокна началось после того, как в 1884 г. французский инженер Г. Шардонё раз­работал метод получения нитрошелка; впоследствии научи­лись производить искусственный шелк из вискозы. В 1899 г. русский ученый И. Л. Кондаков положил начало получению синтетического каучука.

Похожие работы

Значение взглядов Аристотеля для истории и философии науки

Скачать

52977

0

0

... когда мы властны воздержаться от действия”. Введя понятие свободного выбора, Аристотель открывает первую страницу длительного спора о свободной воле.   3.3 Значение этики Аристотеля для истории философии К числу заслуг Аристотеля относятся определение и классификация наук, видов знания. Он разделил науки на три большие группы: теоретические (умозрительные), практические (производительные) и ...

Постпозитивизм и философия науки

Скачать

49276

0

1

... научного знания. В поисках продуктивной проблеморазрешающей модели науки некоторые философы предлагают переосмыслить понятие научной рациональности. Так, американский исследователь истории и философии науки Л. Лаудан в своем труде, посвященном научному прогрессу и его проблемам [8], считает старые подходы к анализу развития научного знания несоответствующими духу подлинной рациональности и ...

Философия науки

Скачать

45777

0

0

... «философии науки» опираются на достижения философской мысли Запада, и в то же время вносят свой вклад в осмысление закономерностей развития научной рациональности. Характерным для отечественной «философии науки» является рассмотрение научного познания как исторически меняющейся деятельности, которая детерминирована, с одной стороны, характером исследовательских объектов, а с другой – социальными ...

Формирование представлений о конвенционализме в философии науки Венского кружка

Скачать

42841

0

0

... , через приведение предложений к правильной логической форме и путем их логического анализа. Критика, предпринятая в философии науки Гемпелем и Гудменом, а затем продолженная Куном и его последователями, показала, в чем эти идеи несостоятельны. В результате на смену в качестве принятого представления пришли другие взгляды, названные, в противоположность, холистскими. По аналогии с приведенным ...