XIX в. воспринимался современниками как время торжества разума, беспрецедентно быстрого прогресса науки и техники, расцвета духовной жизни. Действительно, человечество сделало гигантский шаг вперёд в познании окружающего мира и самого себя.
1. Истоки ускорения технического прогресса. Важнейшим источником перемен в индустриальных странах стали достижения научно-технической мысли. К концу XIX в. увеличились темпы развития науки, ускорился технический прогресс.
Источником приращения знаний стали исследования на стыках наук, грани между которыми ранее казались незыблемыми. Возникли новые научные дисциплины — физическая химия, биохимия и др. Научные прорывы на одном направлении знаний вызывали цепную реакцию открытий в смежных областях.
Научный прогресс сблизился с техническим прогрессом. Наука всё чаще стала обращаться к экспериментам, требуя от практиков новые измерительные приборы и оборудование. В свою очередь, результаты экспериментов (особенно в области химии, электротехники), опытные образцы машин и приборов начали использоваться в производстве.
2. Достижения научной мысли. Большое внимание наука уделяла проблеме усовершенствования работы паровых двигателей. Это позволило открыть законы термодинамики, превращения тепловой энергии в механическую. Учёные разных стран — англичане Уильям Томсон (впоследствии лорд Кельвин), Джеймс Прескотт Джоуль, немец Герман Гельмгольц и многие другие работали независимо друг от друга. Это не помешало им прийти к сходным выводам, в частности вывести формулы, позволяющие определять мощность и коэффициент полезного действия двигателей.
Изучая поведение газа и пара при изменении температуры, француз Жозеф Луй Гей-Люссак, англичанин Джон Дальтон, итальянец Амедео Авогадро разработали способ определения молекулярного и атомного веса вещества.
Химия развивалась в тесном взаимодействии с нуждами производства. В XIX в. были выделены такие химические соединения, как бензол и бутилен, найдены методы переработки нефти, сжижения газов, получения молибдена, вольфрама, фтора. Всемирное признание получила созданная русским учёным Д.И. Менделеевым периодическая система химических элементов.
Исследования свойств металлов привели к открытию электромагнетизма. Датский физик Ханс Кристиан Эрстед и французский — Андре Мари Ампер установили, что электрический ток создаёт магнитное поле. Английский учёный Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции. Английский физик Джеймс Прескотт Джоуль и русский физик Э. Х. Ленц рассчитали силу теплового воздействия тока. Немецкий физик Георг Ом определил соотношение между величиной сопротивления электрической цепи и силой тока. Проблемы, связанные с передачей электрического тока на большие расстояния, успешно решал Никола Тесла — выдающийся сербский изобретатель, много лет работавший в США. Всё это имело большое значение для создания безопасных в эксплуатации электродвигателей и генераторов, систем снабжения городов и заводов электричеством.
1. У. Томсон (лорд Кельвин). 2. Ж.Л. Гей-Люссак. 3. М. Фарадей
Паровой двигатель и динамо-машина, соединённые ременной передачей. 1880-е гг.
Совершённые открытия содействовали прогрессу в других областях знания. Так, овладение электроэнергией позволило провести исследования в области электролиза — разложения химических соединений под воздействием электротока. Немецкие учёные — химик Густав Роберт Кирхгоф и физик Роберт Вильгельм Бунзен — создали метод спектрального анализа, позволяющий определить качественный и количественный состав вещества на основе световых волн, излучаемых раскалёнными телами. Метод спектрального анализа получил широкое применение и в астрономии. У астрономов также появились более мощные телескопы, которые позволили им открыть планету Нептун. Однако уже до этого её существование было вычислено математически, на основе наблюдений за «неправильностями» обращения вокруг Солнца известной планеты Уран.
В естествознании XIX в. утвердилось убеждение, что научные выводы не полны, если они не обоснованы математически и не выражены чёткими формулами. Этот подход способствовал развитию математики. Немецкий учёный Карл Фридрих Гаусс разработал теорию чисел, русский математик Н.И. Лобачевский. — неевклидову геометрию, английский математик Джордж Буль — положения математической логики.
Телескоп. Конец XIX в.
Л. Пастер
Первая публичная операция с использованием наркоза
Больших успехов достигла медицина. С середины XIX в. впервые при хирургических операциях стал применяться наркоз, в том числе, благодаря русскому хирургу Н.П. Пирогову, в полевых условиях во время войны. Был открыт способ обеззараживания ран (английский хирург Джозеф Листер). Французский учёный Луи Пастер положил начало развитию микробиологии, он исследовал возбудителей заразных болезней, разработал метод вакцинации (прививок) против них.
Ч. Дарвин
Сенсационный характер приобрели исследования английского естествоиспытателя Чарлза Роберта Дарвина. Обобщив данные, собранные им во время экспедиций и накопленные биологической наукой, он разработал теорию о происхождении современных видов растений, животных и самого человека в ходе эволюции, путём естественного отбора. При этом Дарвин выдвинул гипотезу о том, что люди произошли от человекообразных обезьян.
Учение Дарвина противоречило ранее преобладавшим в науке взглядам о неизменности живой природы, а также воззрениям Церкви о создании человека Богом по своему образу и подобию. Во многих школах изучение дарвинизма было запрещено (этот запрет и в XXI в. остаётся в силе в ряде штатов США). Последующие исследования австрийского натуралиста Грегора Иоганна Менделя и немецкого биолога Августа Вейсмана показали, что законы наследственности намного сложнее, чем предполагал Ч. Дарвин. Тем не менее им не хватило фактических данных, чтобы опровергнуть его теорию, которая оставалась спорной и в XX в.
Карикатура на Дарвина и дарвинизм
Многие представители науки были убеждёнными противниками войн и связанного с ними насилия. Так, шведский химик А. Нобель, изобретатель динамита, завещал всё своё состояние Нобелевскому комитету мира, который призван был вознаграждать тех общественно-политических деятелей, учёных, которые внесли наибольший вклад в противодействие военным угрозам. Первая Нобелевская премия мира был вручена в 1901 г. одному из создателей Международного комитета Красного Креста А. Дюнану. Впоследствии Нобелевской премией стали отмечать выдающиеся достижения в области научных исследований, культуры.
3. Кризис механистических воззрений в XIX в. Достижения научной мысли стали источником убеждения учёных, что всё в мире подчиняется относительно простым законам, которые могут быть познаны разумом. Их лозунгом стали слова французского астронома Пьера Лапласа: «Мне не потребовалось привлекать гипотезу о существовании Бога, чтобы объяснить происхождение Солнечной системы». Широко распространилось мнение, что основные законы природы уже открыты и науке осталось лишь систематизировать имеющиеся данные. В философии популярными стали атеистические воззрения, отрицающие существование Бога. Их высказывали немецкие мыслители Людвиг Фейербах и Бруно Бауэр.
Л. Фейербах в своих работах («Основные положения философии будущего», «Сущность религии» и др.) связывал возникновение религии с желаниями и потребностями людей, с их стремлением к добру и счастью. По мнению учёного, «боги — реализованные желания», поэтому «вера в Бога есть не что иное, как вера в человеческое достоинство, в божественное значение человеческой личности».
На рубеже XIX—XX вв. стройная и ясная картина мира начала рушиться. В 1895 г. немецкий учёный Вильгельм Рентген открыл лучи, способные проникать сквозь непрозрачные тела, их назвали рентгеновскими. Их используют для диагностики травм и заболеваний. В 1896 г. французский физик Антуан Беккерель обнаружил явление естественной радиоактивности. Всё это нельзя было объяснить, исходя из имевшихся научных познаний.
В. Рентген
А. Эйнштейн
Ещё больше «сюрпризов» принесло открытие Эрнестом Резерфордом сложного строения атома и элементарных частиц. Первоначальные предположения, что атом напоминает миниатюрную Солнечную систему, где электроны двигаются по орбитам вокруг ядра атома, как планеты вокруг Солнца, подчиняясь тем же законам, не оправдались. Датский учёный Нильс Бор в 1913 г. доказал, что поведение электрона непредсказуемо: он может произвольно менять орбиту вращения вокруг ядра атома, что сопровождается излучением энергии. Потрясением для научного мира стала теория относительности Альберта Эйнштейна. Он опроверг ранее существовавшие представления о времени и пространстве. Естествоиспытатели XIX в. воспринимали ход времени как постоянную величину, единую для всей Вселенной. Эйнштейн же установил, что время и пространство имеют определённые свойства, связанные с состоянием материи и её массой. Оказалось, что классические законы механики, открытые И. Ньютоном, неполны, поскольку масса тела и скорость протекания в нём физических процессов зависят от скорости движения, которая не может превышать скорость света (300 000 км/с).
В целом наука начала XX в. обнаружила, что мир устроен гораздо сложнее, чем это виделось в прошлом.
4. Гуманитарные науки. Огромное влияние на развитие философии оказали труды немецкого мыслителя первой трети XIX в. Георга Гегеля («Феноменология духа» и др.). Он сформулировал основные законы диалектики, то есть приёмы и методы познания законов природы, общества и человеческого мышления. Особое внимание он обращал на проблемы общественного развития, политики и права («Философия права» и др.)
К началу XX в. в качестве самостоятельной научной дисциплины выделилась социология — наука о развитии и функционировании общества, взаимоотношениях между его различными группами. Среди её основателей — немец Макс Вебер, англичанин Герберт Спенсер, французы Эмиль Дюркгейм, Огюст Конт, американец Торстейн Веблен.
Г. Гегель
З. Фрейд
Во второй половине XIX в. самостоятельной областью знаний стала психология. Значительным вкладом в изучение человека и мотивов его поведения стали исследования австрийского психолога и врача-психиатра Зигмунда Фрейда. Он ввёл в научный оборот такие понятия, как «подсознание», «неосознанное», «приглушённые желания» и др. Появилась наука политология, изучающая законы развития политической жизни общества, осуществление власти и государственного управления. У её истоков стоял В. Вильсон, профессор и ректор Принстонского университета, впоследствии президент США.
Больших успехов достигли историческая наука и языкознание. Именно в XIX — начале XX в. были открыты многие памятники ушедших цивилизаций, дешифрован ряд древних письменностей, созданы толковые словари различных языков.
5. Развитие транспорта и строительства. Новые научные открытия изменили облик городов и образ жизни их населения. Стали производиться новые товары, предназначенные для благоустройства жилья, предметы бытовой техники — газовые плиты, светильники, лифты, швейные машинки и т.д.
Успехи науки и техники сказались на развитии транспорта. Появление пароходов, железных дорог стало только первым шагом этого процесса. В 1879 г. германская фирма «Сименс» представила на выставке в Берлине первую «городскую электрическую железную дорогу». В 1881 г. в пригороде Берлина Лихтерфельде был принят в эксплуатацию первый трамвай. Вагон, вмещавший до 20 человек, двигался со скоростью до 30 км/ч. Затем трамваи появились на улицах США и России, где они быстро вытеснили конные экипажи. В 1882 г. в Германии начали производить троллейбусы. С 1890-х гг. повсеместно осуществлялась электрификация железных дорог.
Работа гигантских энергетических и промышленных комплексов требовала перевозки больших объёмов сырья, энергоносителей и готовой продукции. При этом не везде имело смысл прокладывать железные дороги. Новый вид транспорта появился благодаря изобретению двигателей внутреннего сгорания, работающих на бензине. В 1885 г. в Германии инженеры Карл Бенц и Готлиб Даймлер начали выпуск мотоциклов с бензиновым двигателем, в 1890-е гг. появились первые автомобили. Вскоре они стали одним из важнейших средств транспорта. Ко времени Первой мировой войны 1914—1918 гг. число автомобилей в развитых странах достигло 2 млн. Широкое применение нашёл и работавший на более дешёвом топливе тип двигателей внутреннего сгорания, созданный немецким инженером Рудольфом Дизелем.
1. Автомобиль марки «Форд». 2. Самолёт братьев Райт
Тем временем конструкторская мысль работала над созданием воздушного транспорта. Первый самолёт с бензиновым двигателем изобрели американцы братья Уилбер и Орвилл Райты в 1903 г. В своё время, подобно автомобилю, он воспринимался как курьёз. Однако уже к началу Первой мировой войны были созданы самолёты, способные поднять более 1 т бомб и оснащённые пулемётами. В военных действиях они использовались как для разведки, так и для нанесения ударов по войскам противника.
Новые технические достижения способствовали дальнейшему росту городов, что также было важным условием для увеличения масштабов производства. После открытия американским изобретателем Томасом Эдисоном в 1879 г. лампы накаливания на смену газовому освещению городских улиц и квартир пришло электрическое.
Т. Эдисон с изобретённым им фонографом
Одно из первых высотных зданий в Нью-Йорке. 1894—1895 гг.
Началось строительство городских линий метрополитена. Первая подземная железная дорога была построена в Лондоне в 1860—1863 гг. В 1896 г. метрополитен ввели в строй в Будапеште, в 1900 г. — в Париже и в 1902 г. — в Берлине.
Благодаря изобретению новых конструкционных материалов значительно возросли возможности градостроительства. В Нью-Йорке был построен Бруклинский мост, центральный пролёт которого длиной около полукилометра поддерживался подвесными цепями. В 1880 г. в США был возведён первый небоскрёб. Символом достижений строительных технологий стала металлическая башня высотой 300 м, построенная в Париже к Всемирной выставке 1889 г. инженером Гюставом Эйфелем и названная по имени своего конструктора.
Для бизнеса и управления производством особое значение имело развитие средств связи. Ещё в 1836 г. американский изобретатель Сэмюэл Морзе создал электромагнитный пишущий телеграф и затем развил систему передачи букв точками и тире (азбука Морзе). В 1876 г. американский изобретатель Александер Белл получил патент на телефонный аппарат, а через год в США уже была построена первая телефонная станция. Затем они появились и в столичных городах Европы.
В 1896 г. итальянский инженер Гульельмо Маркони изобрёл радиоспособ передачи электрических импульсов без проводов.
6. Развитие военной техники. Особое внимание ведущие державы мира уделяли развитию военной техники. Каждая из них стремилась превзойти своих возможных соперников в качестве вооружений.
Эйфелева башня
Американец Ричард Гатлинг со своим изобретением — пулемётом, оснащённым барабанным магазином
К концу века в результате усовершенствования взрывчатых веществ, использования стали для отливки стволов орудий значительно возросла их скорострельность и дальнобойность. Появилось новое пехотное оружие — пулемёты, автоматические винтовки.
Наиболее наглядно совершенствование военной техники проявилось в военно-морском строительстве. Во времена Наполеоновских войн морские сражения вели деревянные парусники.
К середине XIX в. на вооружении передовых держав уже состояли броненосцы — пароходы со стальным корпусом, защищённым броневыми листами. В конце XIX в. они составляли основную ударную силу флотов ведущих стран мира.
В 1907 г. в Англии был спущен на воду новый корабль «Дредноут», примерно вдвое превосходивший существовавшие боевые суда по огневой мощи и в полтора раза — по скорости и манёвренности. Корабли этого типа получили название линейных. Началось соперничество «брони и снаряда» — на усиление артиллерии конструкторы отвечали созданием более прочной и толстой брони.
Технической мыслью овладела и идея создания «сухопутных броненосцев», неуязвимых для противника. Так, ещё в годы Гражданской войны в США появились бронепоезда, в начале XX в. на вооружение многих армий поступили бронеавтомобили, в годы Первой мировой войны — танки.
Английский танк МК IV. 1918 г.
Потребности в развитии и совершенствовании военной техники стали важной причиной ускорения технического прогресса в целом. Однако создание орудий разрушения вызывало осуждение многих мыслителей того времени.