История науки и техники - Елена Лученкова

Первая половина XVIII в. – время освоения научных достижений, зародившихся в XVII в. Появилась новая философия, перед которой стояла задача доказать существование альтернативы религиозной картине мира. В эту эпоху начинается распространение науки далеко за пределы Англии, Франции и Голландии. По образу французской и английской академий были созданы академии наук в Германии и Австрии, появились академии в Швеции и России (1724). Создание научной базы в России принадлежит Михаилу Ломоносову (1711–1765).

Развитие науки в XVI–XVIII вв. сыграло огромную роль в истории человечества. Наука превратилась в институт, стала влиять на все сферы экономики и общества. Ее развитие тесно переплетено с развитием техники, которая в эту эпоху достигла новых высот. В конце XIX – начале XX в. произошла революция в естествознании. В этот период были сделаны крупнейшие научные открытия, которые привели к пересмотру прежних представлений об окружающем мире. Ведущую роль в науке играли страны Западной Европы – в первую очередь Англия, Германия и Франция. В 1897 г. английский физик Джозеф Томсон (1856–1940) открыл первую элементарную частицу – электрон, входящий в состав атома. Оказалось, что атом, который раньше рассматривался как неделимая последняя мера материи, сам состоит из более мелких частиц. Французские физики Антуан Беккерель (1788–1878), Пьер Кюри (1859–1906) и Мария Кюри (1867–1934) исследовали эффект радиоактивности и пришли к выводу о том, что некоторые элементы произвольно излучают энергию. В 1901 г. Макс Планк (1858–1947, Германия) установил, что энергия выделяется не сплошными потоками, как думали раньше, а отдельными пучками – квантами. В 1911 г. английский физик Эрнест Резерфорд (1871–1937) предложил первую планетарную теорию строения атома, согласно которой атом представляет собой подобие Солнечной системы: вокруг положительного ядра движутся электроны – отрицательные частицы электричества. Нильс Бор (1885–1962, Дания) в 1913 г. выдвинул предложение о скачкообразном переходе электрона с одной орбиты на другую; при этом электрон получает или поглощает квант энергии. Открытия Бора и Планка послужили фундаментом для развития теоретической физики. После исследований в области квантовой физики новый феномен не укладывался в ньютоновское понимание вещества, материи. Объяснение этому явлению дал Альберт Эйнштейн (1879–1955), который в своей теории относительности (1905) доказал, что материя, пространство и время взаимосвязаны. Ньютоновская картина мира с абсолютным пространством и абсолютным временем была окончательно отвергнута. По Эйнштейну, время при скоростях, близких к скорости света, замедлялось, а пространство могло искривляться. Работы ученого получили всемирную известность.

В 1869 г. великий русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев (1834–1907) открыл периодический закон химических элементов. Было установлено, что порядковый номер элемента в периодической системе имеет не только химический, но и физический смысл, так как соответствует числу электронов в слоях оболочки того или иного атома.

Быстрыми темпами развивались электрохимия, фотохимия, химия органических веществ естественного происхождения (биохимия) и химическая фармакология. Опираясь на достижения биологии (учение о клеточном строении организмов) и теорию австрийского натуралиста Грегора Менделя (1822–1884) о факторах, влияющих на наследственность, немецкий ученый Август Вейсман (1834–1914) и американский ученый Томас Морган (1866–1945) создали основы генетики – науки о передаче наследственных признаков в растительном и животном мире. Классические исследования в области физиологии сердечно-сосудистой системы, органов пищеварения осуществил русский ученый Иван Петрович Павлов (1849–1936). Изучив влияние высшей нервной деятельности на ход физиологических процессов, он разработал теорию условных рефлексов.

Достижения биологии дали мощный толчок развитию медицины. Продолжая исследования выдающегося французского бактериолога Луи Пастера (1822–1895), сотрудники Пастеровского института в Париже впервые разработали предохранительные прививки против ряда болезней: сибирской язвы, куриной холеры и бешенства. Немецкий микробиолог Роберт Кох (1843–1910) и его многочисленные ученики открыли возбудителей туберкулеза, брюшного тифа, дифтерита, сифилиса и создали лекарства против них. Благодаря успехам химии медицина пополнилась рядом новых препаратов. В лекарственном арсенале врачей появились широко известные ныне аспирин, пирамидон и другие средства. Врачами разных стран мира разрабатывались основы научной санитарии и гигиены, меры по профилактике и предупреждению эпидемий.

Во второй половине XIX в. от терапии (или внутренней медицины, которая первоначально охватывала всю медицину, кроме хирургии и акушерства) отпочковываются новые научно-практические отрасли. Например, педиатрия, существовавшая и прежде как отрасль практического врачевания, оформляется в самостоятельную научную дисциплину, представленную кафедрами, клиниками, обществами (выдающимся представителем ее в России был Н.Ф. Филатов). Невропатология и психиатрия также превращаются в научные дисциплины на основе успехов в изучении анатомии и физиологии нервной системы и клинической деятельности Ф. Пинеля, Ж.М. Шарко (Франция), А.Я. Кожевникова, С.С. Корсакова, В.М. Бехтерева (Россия) и многих других ученых в разных странах.

Наряду с лечебной медициной развивается медицина профилактическая. Поиски не только эффективного, но и безопасного метода предупреждения заболевания оспой привели английского врача Эдуарда Дженнера (1749–1823) к открытию вакцины (1796), применение которой позволило в дальнейшем радикально предупреждать это заболевание путем прививок. В XIX в. венский врач И. Земмельвейс (1818–1865) установил, что причина родильной горячки кроется в переносе заразного начала инструментами и руками медиков, ввел дезинфекцию и добился резкого сокращения смертности рожениц.

Работы Л. Пастера, который установил микробную природу заразных болезней, положили начало «бактериологической эре». Основываясь на его исследованиях, английский хирург Джозеф Листер (1827–1912) предложил антисептический метод лечения ран, применение которого позволило резко уменьшить число осложнений при ранениях и оперативных вмешательствах. Открытия немецкого врача Р. Коха и его учеников привели к распространению так называемого этиологического направления в медицине: врачи стали искать микробную причину заболеваний. Микробиология и эпидемиология получили развитие во многих странах. Были открыты возбудители и переносчики различных инфекционных болезней. Разработанный Р. Кохом метод стерилизации текучим паром был перенесен из лаборатории в хирургическую клинику и способствовал развитию асептики. Описание отечественным ученым Дмитрием Иосифовичем Ивановским (1864–1920) «мозаичной болезни табака» (1892) положило начало вирусологии. Теневой стороной всеобщего увлечения успехами бактериологии была несомненная переоценка роли микроба-возбудителя как причины заболеваний человека. С деятельностью Ильи Ильича Мечникова (1845–1916) связаны переход к изучению роли самого организма в инфекционном процессе и выяснение причин возникновения невосприимчивости к заболеванию – иммунитета. Большинство видных микробиологов и эпидемиологов России конца XIX – начала XX в. (Д.К. Заболотный, Н.Ф. Гамалея, Л.А. Тарасович, Г.Н. Габричевский, А.М. Безредка и др.) работали совместно с И.И. Мечниковым. Немецкие ученые Э. Беринг и П. Эрлих разработали химическую теорию иммунитета и заложили основы серологии – учения о свойствах сыворотки крови.

В области физико-математических наук этого периода определились три основных направления:

• исследование строения веществ;

• изучение проблемы энергии;

• создание новой физической картины мира.

Научные исследования в этих сферах не укладывались в рамки господствовавших до сих пор естественнонаучных представлений. Они привели к созданию новой физической картины мира, получившей отражение в квантовой теории М. Планка, теории относительности А. Эйнштейна, учении о пространственно-временном континууме Г. Минковского.

В области химии было не только открыто множество новых химических элементов, разместившихся в пустых до этого клетках менделеевской таблицы элементов, но и обнаружено превращение элементов. Благодаря открытию радиоактивности и созданию новой модели атома в новом свете предстало значение периодического закона Менделеева.