Математика и астрономия
В конце XIX — начале XX века наука еще более специализировалась. Новые изобретения нанесли удар старой, механистической картине мира, открыли путь к еще большему развитию эволюционных идей и естественных наук.
Новая эра в развитии математики была связана с более глубокой проверкой заключений Н.Л. Лобачевского и др., относящихся к неевклидовой геометрии.
Немецкий математик Д. Гильберт впервые в мире глубоким научным методом решил задачу составления четко описанной геометрической системы. Этим он внес огромный вклад в развитие математической логики.
Итальянские ученые В. Волътерра и С. Пинкерле, Д. Гильберт и венгерский ученый Ф. Рис исследовали функциональные сферы. Наука астрономия тоже добилась больших успехов. Начиная с 70—80-х годов XIX века были точно определены многие величины звезд.
Я. Кантейн, К. Шварцшильд и другие в своих исследованиях доказали закономерности движения звезд.
Механика
В конце XIX — начале XX века развились основные разделы механики — теория динамики твердых тел, устойчивости движения и механика жидкости и газов.
Немецкий ученый Г. Гельмгольц заложил основы теорий вихревого движения жидкости, русский ученый Н.П. Петров — основы гидродинамической теории смазки.
В создании основ аэродинамики очень важную роль сыграл русский ученый Н.Е. Жуковский (1847—1921). 15 ноября 1905 года в своем докладе «О соединяющихся вихрях» перед Московским математическим обществом он обосновал формулу определения подъемной силы крыла.
Новый раздел механики — динамика переменной массы — имел очень большое значение в проверке полета ракеты. Механику тел переменной массы разработал И.В. Мещерский в своем труде «Динамика точки переменной массы».
Знаменитый русский ученый К.Э. Циолковский впервые обосновал возможность использования ракет для межпланетных сообщений.
Физика
Знаменитый английский ученый Майкл Фарадей создал учение об электромагнитном поле. Английский физик Джеймс Кларк Максвелл выдвинул в 1855 году идею об электромагнитной природе света, обобщающую опыт и теоретические заключения физиков различных стран об электромагнетизме, термодинамике и свете. Согласно его теории, существуют невидимые электромагнитные волны, проводящие электричество.
Группа ученых — Пьер Кюри, Нильс Бор и др. — изучила радиоактивное излучение и создала учение о сложном строении атома. Важнейшим итогом развития физики в этот период стала разработка теории относительности. Основателем этой теории был знаменитый ученый А. Эйнштейн (1879—1955). Эта теория оказала большое влияние на развитие науки всего XX века.
Альберт Эйнштейн
Химия
Важнейшими открытиями, повлиявшими на развитие химии в этот период, стали открытия, сделанные ранее, в особенности периодическая таблица элементов Д.И. Менделеева (1834—1907) и открытия в области физики, в особенности рентгеновские лучи; явление радиоактивности; открытие электрона и сложного строения атома.
В частности, развитие химии оказало большую помощь в создании нового химического производства (синтетических красок, лекарств, пластмасс, искусственного шелка).
Большие успехи были сделаны в области органического синтеза. В 1900 г. знаменитый ученый В. Гринъяр разработал способ синтеза различных химических веществ. Изобретение диазотовой реакции П. Грисса позволило создать новый большой класс красок, названных азотными. Метод синтезирования красок стал использоваться в производстве лекарств.
С внедрением термодинамики в изучение химических процессов появилась химическая термодинамика. В 1887 году С. Аррениус создал теорию электролитической диссоциации. В 1881 году М.Г. Кучеров открыл реакцию гидратации.
Естествознание
Открытие немецкого ученого Т. Шванна клеточного строения всех живых организмов послужило упрочению научной основы природоведения. Чарльз Дарвин, великий английский естествоиспытатель (1809—1882), своим трудом «Происхождение видов путем естественного отбора» совершил переворот в науке. Последняя четверть XIX века может быть названа периодом установления и распространения дарвинизма. Учение Дарвина в корне изменило направление исследований в области биологии. На основе обобщения огромного ботанического и зоологического материала, собранного в течение пятилетних путешествий, Ч. Дарвин пришел к заключению, что вся живая природа, включая человека, является продуктом процесса эволюции.
Микробиология
Революционные изменения в микробиологии связаны с именем французского микробиолога и химика, основателя современной микробиологии и иммунологии Луи Пастера. Изучив процесс брожения, он заложил научную основу производства вина, пива и других продуктов, доказав, что процесс прокисания продуктов является биологическим процессом, вызываемым микробами. Его открытие спасло виноделов от разорения. Опыты Пастера имели большое значение в создании способов стерилизации и пастеризации различных продуктов. Великий ученый разработал метод вакцинации людей, животных и птиц с целью предотвращения различных инфекционных болезней — сибирской язвы, бешенства, чумы и других (в особенности бешенства).
Медицина
В этот период медицина тоже добилась больших успехов. В 1880 году немецкий ученый К. Эбер открыл микробы, вызывающие холеру, в 1884 году Ф. Лёфлер — вызывающие дифтерию. Немецкий ученый Р. Вирхов (1821 — 1902) заложил основы патологической анатомии. В 1875 году русский ученый Ф.А. Лещ определил микроб, вызывающий амебную дизентерию.
Открытия в области физики также способствовали развитию медицины. Исходя из теории Максвелла об электромагнитных волнах, немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген (1845—1932) открыл невидимые лучи, проходящие через предметы. Происхождение лучей было неизвестно ученому, и он назвал их «Х-лучами». На основе этого открытия был изобретен аппарат, который назвали в честь ученого. Теперь врачи могли видеть внутренние повреждения, переломы костей. За открытие рентгеновских лучей В. Рентгену первому среди физиков была вручена Нобелевская премия.
Открытия в области химии также были рационально использованы в медицине. Промышленное производство мыла, использование его в больницах, особенно хирургами, уменьшило опасность проникновения инфекции во время операций.
В борьбу против инфекционных болезней большой вклад внес Роберт Кох (1843-1910), открывший бациллу, вызывающую туберкулез. Он разработал профилактические меры против эпидемии и создал лекарства. Русский ученый, лауреат Нобелевской премии И. Мечников создал фагоцитарную теорию иммунитета.
Вильгельм Рентген
Знания — навыки, приобретенные человеком в результате учебы, изучения и жизненного опыта.
Наука — система знаний, подтвержденных на практике, раскрывающих закономерности природы и общества и оказывающих влияние на окружающую среду.
Стерилизация (лат. sterilis — бесплодный) — в медицине и биологии уничтожение микроорганизмов с помощью высокой температуры, химических веществ, фильтрации.
Пастеризация (названа в честь ученого — Пастера) — нагревание до 60—80 °С и быстрое охлаждение жидкостей с целью уничтожения вредных микроорганизмов.
Бацилла (лат. bacillum — палочка) — бактерии, возбудители инфекционных заболеваний.
Вопросы и задания
1. Перечислите ученых, оказавших влияние на развитие науки и техники в конце XIX — начале XX века.
2. Какие открытия были сделаны в области физики?
3. О каких великих открытиях в области химии вы узнали?
4. Какие новые области наук появились в конце XIX— начале XX века?
Дополните сведения, полученные из учебника «Мировая история», сведениями, полученными из учебников по физике, химии и биологии. Обратитесь с вопросами, возникшими у вас, к преподавателю.
Почему в конце XIX — начале XX века из нашего края не вышло ни одного деятеля естественных наук, известного в мире?