История наук и техники

В конце XIX века продолжалась работа над созданием  новых средств связи, на смену телеграфу пришли телефон и радиосвязь. Первые опыты по передаче речи на расстояние проводились английским изобретателем Рейсом в 60-х годах. В 70-х годах этими опытами заинтересовался Александер Белл, шотландец, эмигрировавший в Америку и преподававший сначала в школе для глухонемых детей, а потом в Бостонском университете. Один знакомый врач предложил Беллу воспользоваться для экспериментов человеческим ухом и принес ему ухо от трупа. Белл скопировал барабанную перепонку, и, поместив металлическую мембрану рядом с электромагнитом, добился удовлетворительной передачи речи на небольшие расстояния. В 1876 году Белл взял патент на телефон и в том же году продал более 800 экземпляров. 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, Белл создал фирму по производству телефонов, и через 10 лет в США было уже 100 тысяч телефонных аппаратов.

При работе над телефоном у Эдисона возникла мысль записать колебания микрофонной  мембраны. Он снабдил мембрану иглой, которая записывала колебания на цилиндре, покрытом фольгой. Так появился фонограф. В 1887 году американец Эмиль  Берлинер заменил цилиндр круглой пластинкой и создал граммофон. Граммофонные диски можно было легко копировать, и вскоре появилось множество фирм, занимавшихся звукозаписью.

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 на заседании Российского физико-химического общества и произвел передачу сигналов на расстояние 250 метров. Одновременно с Поповым свою радиотелеграфную установку создал молодой итальянец Гульельмо Маркони; он первым сумел запатентовать это изобретение; а в следующем году организовал акционерное общество для его использования. В 1898 году Маркони включил в свой приемник джиггер – прибор для усиления антенных токов, это позволило увеличить дальность передачи до 85 миль и осуществить передачу через Ла-Манш. В 1900 году Маркони заменил когерер магнитным детектором и осуществил радиосвязь через Атлантический океан: президент Рузвельт и король Эдуард VIII обменялись по радио приветственными телеграммами. В октябре 1907 года фирма Маркони открыла для широкой публики первую радиотелеграфную станцию.

Одним из замечательных достижений этого  времени было создание кинематографа. Появление кино было прямо связано  с усовершенствованием изобретенной Дагером фотографии. Англичанин Мэддокс в 1871 году разработал сухобромжелатиновый процесс, который позволил сократить выдержку до 1/200 секунды. В 1877 году поляк Лев Варнеке изобрел роликовый фотоаппарат с бромсеребряной бумажной лентой. В 1888 году немецкий фотограф Аншюц создал моментальный шторный затвор. После этого появилась возможность делать моментальные снимки, и вся проблема свелась к созданию скачкового механизма, чтобы производить снимки через промежутки в долю секунды. Этот механизм и первый киноаппарат были созданы братьями Люмьерами в 1895 году. В декабре этого года был открыт первый кинотеатр на бульваре Капуцинов в Париже. В 1896 году Люмьеры объехали все европейские столицы, демонстрируя свой первый кинофильм; эти гастроли имели колоссальный успех.

В конце XIX в. впервые создаются вещества, именуемые теперь пластмассами. В 1873 г. Дж. Хайеттом (США) 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.

Последние десятилетия XIX в. были временем технических сдвигов в строи­тельном деле. Строительство высотных зданий, или, как их стали называть, «небоскребов», началось в Чикаго в 80-х гг. XIX века. Первым зданием нового типа считается 10-этажный дом чикагской страховой компании, построенный в 1883 г. архитектором У. Дженни, который применил стальные перекрытия. Усиление стен стальным каркасом, на который начали опирать балки междуэтажных перекрытий, позволило увеличить высоту зданий вдвое. Самым высоким зданием тех времен был нью-йоркский 58-этажный небоскреб высотою в 228 метров, построенный в 1913 году. Но высочайшим сооружением была Эйфелева башня, своеобразный памятник «века стали». Воздвигнутая французским инженером Гюставом Эйфелем на Марсовом поле в Париже в связи со Всемирной выставкой 1889 года, эта ажурная башня имела 300 метров высоты.

Наряду  с металлическими конструкциями  широкое применение получили в это  время конструкции из железобетона. Человеком, открывшим железобетон, считается французский садовник Жозеф Монье. Еще в 1849 году он изготовил кадки для плодовых деревьев с каркасом из железной проволоки. Продолжая свои опыты, он в 60-х году запатентовал несколько способов изготовления труб, резервуаров и плит из бетона с железной арматурой. Наиболее важным был его патент на железобетонные сводчатые перекрытия (1877 г.).

Конец XIX века был временем бурного роста  мировой железнодорожной сети. С 1875 по 1917 год протяженность железных дорог выросла в 4 раза и достигла 1,2 млн. километров. Знаменитыми стройками  того времени были магистраль Берлин-Багдад и Великий Сибирский путь; протяженность  Сибирского пути к 1916 г. составила 7,4 тысяч  километров. На новых железных дорогах  укладывали стальные рельсы, они пересекали величайшие реки мира, и на этих реках  возводились гигантские стальные мосты. Начало «эре стальных мостов», как выражались современники, положили арочный мост инженера Дж. Идса через реку Миссисипи (1874) и висячий Бруклинский мост архитектора Рёблинга в Нью-Йорке (1883). Центральный пролет Бруклинского моста имел в длину около полукилометра. На новых дорогах работали мощные локомотивы системы компаунд с многократным расширением и высоким перегревом пара. В 90-х годах в США и Германии появились первые электровозы и электрифицированные железные дороги.

Строительство железных дорог потребовало многократного  увеличения производства стали. В 1870-1900 годах выплавка стали возросла в 17 раз. В 1878 году английским инженером  С. Дж. Томасом был введен томасовский  способ передела чугуна на сталь; этот способ позволил использовать фосфористые  железные руды Лотарингии и обеспечил рудой металлургическую промышленность Германии. В 1892 году французский химик А. Муассан создал дуговую электрическую печь. В 1888 году американский инженер Ч. М. Холл разработал электролитический способ производства алюминия, открыв дорогу широкому использованию алюминия в промышленности.

Новые технические возможности привели  к совершенствованию военной  техники. В 1887 году американец Хайрем Максим создал первый пулемет. Знаменитый пулемет Максима производил 400 выстрелов в минуту и по огневой мощи был равнозначен роте солдат. Появились скорострельные трехдюймовые орудия и тяжелые 12-дюймовые пушки со снарядами весом 200-300 кг.

Особенно  впечатляющими были перемены в военном  кораблестроении. В Крымской войне (1853-1856 гг.) еще участвовали деревянные парусные гиганты с сотнями пушек  на трех батарейных палубах, вес самых  тяжелых снарядов составлял в  то время 30 кг. В 1860 году в Англии был  спущен на воду первый железный броненосец «Варриор», и вскоре все деревянные корабли пошли на слом. Началась гонка морских вооружений, Англия и Франция соревновались в создании все более мощных броненосцев, позднее к этой гонке присоединились Германия и США. В 1881 году был построен английский броненосец «Инфлексибл» водоизмещением в 12 тыс. тонн; он имел лишь 4 орудия главного калибра, но это были колоссальные пушки калибра 16 дюймов, размещенные во вращающихся башнях, длина ствола была 8 метров, а вес снаряда - 700 кг. Через некоторое время все ведущие морские державы стали строить броненосцы этого типа (правда, в основном с 12-дюймовыми орудиями). Новый этап гонки вооружений был вызван появлением в 1906 году английского броненосца «Дредноут»; «Дредноут» имел водоизмещение 18 тыс. тонн и десять 12-дюймовых орудий. Благодаря паровой турбине он развивал скорость в 21 узел. Перед мощью «Дредноута» все прежние броненосцы оказались небоеспособными, и морские державы стали строит корабли, подобные «Дредноуту». В 1913 году появились броненосцы типа «Куин Елизабет» водоизмещением 27 тыс. тонн с десятью 15-дюймовыми орудиями. Эта гонка вооружений естественным образом привела к мировой войне.

Причиной  мировой войны было несоответствие реальной мощи европейских держав и  размеров их владений. Англия, воспользовавшись ролью лидера промышленной революции, создала огромную колониальную империю  и захватила большую часть  ресурсов, необходимых другим странам. Однако к концу XIX века лидером технического и промышленного развития стала  Германия; естественно, что Германия стремилась использовать свое военное  и техническое превосходство  для нового передела мира. В 1914 году началась первая мировая война. Германское командование надеялась разгромить своих противников за пару месяцев, однако в этих расчетах не была учтена роль появившегося тогда нового оружия – пулемета. Пулемет дал решающее преимущество обороняющейся стороне; германское наступление было остановлено и началась долгая «окопная война». Тем временем, английский флот блокировал германские порты и прервал поставки продовольствия. В 1916 году в Германии начался голод и, который, в конечном счете, привел к разложению тыла, к революции и к поражению Германии.

     Совершенствование военной техники

Рост  агрессивности ведущих держав, с  одной стороны, и технические  возможности, с другой, привели к  быстрому развитию и совершенствованию  военной техники. Американский инженер  Х.Максим в 1883 г. изобрел станковый  пулемет. Затем появились легкие пулеметы других систем. К началу Первой мировой войны было создано несколько типов автоматических винтовок. Тенденция к автоматизации наблюдалась и в артиллерии, где появились образцы полуавтоматических орудий.

Первые  проекты боевой бронированной машины, названной впоследствии танком, были предложены в России (1911-1915) инженерами В.Д.Менделеевым, А.А.Пороховщиковым, А.А.Васильевым', в Великобритании -Де Молем (1912), в Австро-Венгрии - Г.Бурштыном (1913), но они не получили развития, хотя боевая машина Пороховщикова («Вездеход») была изготовлена в мае 1915 г. Англичане к осени 1916 г. создали несколько десятков танков («Марка-1») и 15 сентября первыми применили их в сражении близ р.Сомма (32 машины) во время Первой мировой войны. В ходе войны Франция производила танки «Рено», а у немцев они появились только в 1918г. Всего за время войны было выпущено в Великобритании - 2 900, Франции - 6 200, Германии - 100 танков.

Появление первых военных самолетов относится  к 1909-1910 гг. В России самолеты в военных  целях впервые были использованы на маневрах Петербургского, Варшавского  и Киевского военных округов  в 1911 г. В боевых действиях самолеты впервые применялись в ходе Балканских войн (1912-1913). К началу Первой мировой войны Россия имела 263 военных самолета (преимущественно французского производства), Франция -156, Великобритания - 30, США - 30, Германия - 232, Австро-Венгрия - 65.

В России в 1914 г. на вооружение был принят первый в мире бомбардировщик «Илья Муромец». В 1915 г. на вооружение поступили одноместные  самолеты-истребители: во Франции «Ньюпорт»  и «Спад», в Германии «Фоккер».

В военно-морском  флоте первенство принадлежало паровым  броненосным кораблям с толщиной брони до 610 мм. Одним из первых таких  кораблей был русский броненосец «Петр Великий» (1877). Гонка морских  вооружений привела к созданию сверхмощных  броненосцев с тяжелым артиллерийским вооружением. Первый корабль такого класса был построен в Англии (1905-1906). Его назвали «Дредноут». Вскоре подобные корабли стали строить США, Россия и Германия.

Для борьбы с морским превосходством Англии германское командование начало строительство  подводных лодок. В ходе войны  появились новые классы кораблей: авианосцы, сторожевые корабли, торпедные  катера. Первый авианосец со взлетно-посадочной палубой был переоборудован в Великобритании из недостроенного крейсера «Фьюриес» и мог принимать 4 разведывательных самолета и истребителя. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вывод

   Современная научно-техническая революция, начавшаяся в начале XX в., представляет собой совокупность коренных качественных изменений в средствах, технологии, организации и управлении производством на основе новых научных принципов. Эта революция подготовлена не только развитием науки и производительных сил, но и теми социальными изменениями, которые произошли в обществе в результате мирового революционного процесса.

  В отличие от промышленного переворота XVIII в., ознаменовавшего переход от мануфактурного к крупному машинному производству, современная научно-техническая революция — это переход к качественно новой высшей ступени машинного производства — к крупному автоматизированному машинному производству.

   В отличие от системы машин XIX в., состоявшей из трех элементов: машины-орудия, машины-двигателя и передаточного механизма, современная автоматическая система машин включает помимо указанных трех звеньев еще качественно новое — управляющее звено. В последние десятилетия на основе управляющего звена была создана принципиально новая машина — управляющая, которая постепенно превращается в самостоятельный тип системы машин. Переход к четырехзвенной структуре машин, содержащих автоматическое устройство, моделирующее некоторые мыслительно-логические функции человека, является исходным пунктом современной научно-технической революции.