Științele naturii la sfârșitul secolului al XIX-lea începutul secolului al XX-lea. au intrat într-o etapă calitativ nouă a dezvoltării lor, deoarece s-au făcut descoperiri în toate domeniile cunoașterii care au contribuit la un progres științific și tehnologic colosal. Revoluția din domeniul fizicii care a avut loc în secolul al XX-lea a determinat inevitabil integrarea științei și tehnologiei cu rolul principal al științei naturii. Deși principalele produse relativ noi ale tehnologiei, chiar și automobilele și aeronavele, precum și metodele de construcție a acestora, în special metoda de producție în masă, se bazează încă la început pe știința secolului al XIX-lea, mai degrabă decât a secolului al XX-lea. De-a lungul timpului, integrarea științei și tehnologiei merge din ce în ce mai rapid, sau mai bine zis, ocolește întreaga gamă de procese industriale, pe măsură ce tehnicile bazate pe noi cunoștințe fizice - mai întâi în domeniul electronicii, iar mai târziu în fizica nucleară - pătrund în vechile. industrii și să creeze altele noi, cum ar fi producția de echipamente de televiziune și energie atomică. În secolul al XX-lea „relația dintre știință și tehnologie se schimbă rapid” (J. Bernal), pe măsură ce tehnologia se dezvoltă din ce în ce mai mult pe baza cercetării științifice.

Mașina care, mai mult decât oricare alta, a fost destinată să transforme atât industria, cât și condițiile de viață în secolul al XX-lea a fost motorul cu ardere internă. Acesta, deși mai indirect decât motorul cu abur original, a fost rodul aplicării științei, în acest caz termodinamică. Ideea principală a exploziei unui amestec precomprimat de aer și gaz combustibil pentru implementarea efectului termodinamic i-a aparținut inginerului francez de Rochas (1815-1891), care a propus-o încă din 1862, dar acolo era încă un drum lung de parcurs de la idee la o mașină funcțională și a fost necesar să se dezvolte mult mai multe detalii semnificative despre metodele de aprindere, funcționarea supapelor - care nu erau necesare la motoarele cu abur.

Pionierii practici Lenoir (1822-1900) și Otto (1832-1891), care au inventat ciclul încă aproape universal în patru timpi, și Diesel (1858-1913), care l-a completat cu aprinderea compresorului, au reușit să creeze motoare puternice, dar lor utilizarea a fost limitată pe tot parcursul secolului al XIX-lea un număr relativ mic de motoare staționare pe benzină și ulei. Aceste motoare și mașini au fost produse în principal ca obiect de lux sau în scopuri sportive.

Henry Ford (1863-1947) a început ca designer amator într-un atelier din curte și a devenit rapid cel mai de succes producător de mașini noi, deoarece și-a dat seama că ceea ce era cu adevărat necesar era o mașină ieftină în cantități uriașe. Implementarea acestei idei a necesitat un anumit grad de producție în masă și, în același timp, a dat un impuls puternic dezvoltării sale ulterioare. Din acel moment, toate metodele clasice de inginerie mecanică au trebuit să fie restructurate astfel încât să poată produce piese identice în cantități mari.

A zbura ca o pasăre a fost visul etern al omenirii, fapt dovedit de legendele răspândite despre oameni zburători sau mașini zburătoare, precum și străvechi încercări făcute în toate țările lumii de a imita păsările. Problemele zborului sunt atât de complexe încât nu au putut fi rezolvate de știința secolului trecut; în implementarea unui zbor lung, totul depindea de prezența unui motor suficient de ușor, iar o astfel de sursă de energie a putut fi obținută abia în secolul al XX-lea, ca urmare a îmbunătățirilor aduse motorului cu ardere internă. Frații Wright, mecanici cicliști de meserie și aeronauți de vocație, au montat un motor auto-fabricat pe un avion și au lucrat la îmbunătățirea acestuia până când acesta a zburat pentru prima dată în 1903. Doar primul pas este dificil. Odată ce Orville Wright și-a luat avionul în aer și l-a făcut să zboare câțiva metri, viitorul aviației a fost asigurat.

Practic, tocmai în legătură cu originea sa empirică, avionul, în primele decenii de existență, a trebuit să dea mai mult științei, notează J. Bernal, decât să extragă din ea. Această împrejurare a fost motivul pentru începutul unui studiu serios al aerodinamicii, care avea să primească un răspuns larg în inginerie mecanică și chiar în meteorologie și astrofizică. Eforturile care datează dintr-o perioadă anterioară, precum lucrarea lui Magnus (1802-1870), s-au concentrat pe zborul proiectilelor. Studiul mișcării raționalizate și al turbulențelor, întreprins în legătură cu lucrările la primele avioane, și-a găsit aplicație directă în construcția navelor și în toate problemele legate de fluxul de aer, de la furnalele până la ventilația locuințelor. Rezultatele cercetărilor din domeniul aerodinamicii și-au găsit apoi aplicarea efectivă în aviația secolului XX și, mai ales, în aviația militară.

Evoluția avionului cu elice a urmat o linie dreaptă de la biplanul Wright la „super-fortarea” zburătoare; cu toate acestea, cererea de viteze din ce în ce mai mari în scopuri militare a rupt în cele din urmă conservatorismul tipic al designerilor și a dat naștere turbinei cu gaz, care a făcut posibilă crearea unui avion cu reacție. În al Doilea Război Mondial, această aeronavă a apărut prea târziu pentru a avea vreo valoare militară. Din aceleași nevoi ale războiului a apărut cel mai vechi dintre proiectilele cu o mașină de pompieri - o rachetă. Până acum, distincția dintre aeronave și rachetă se estompează treptat și, aparent, va dispărea cu totul, de îndată ce energia atomică poate fi făcută să servească drept forță motrice. Aeronava cu reactie si racheta sunt operate numai in atmosfera superioara; în timp ce racheta este benefică ca vehicul doar pentru călătorii intercontinentale.

Invenția radioului și a televiziunii a jucat un rol semnificativ în dezvoltarea tehnologiei în secolul al XX-lea și aici trebuie avute în vedere următoarele circumstanțe. Dacă deschidem cartea enciclopedică „Invenții care au schimbat lumea” (a fost deja discutată mai sus) sau recenzia cronologică „Istoria științei naturale în date” a oamenilor de știință slovaci J. Folga și L. Nova, vom constata că invenţia radioului este atribuită fizicianului italian G. Marconi şi nici un cuvânt nu este menţionat despre compatriotul nostru A. Popov. În fața noastră este tipic occidental-centrismul, când realizările oamenilor de știință și tehnicienilor ruși sunt păstrate în mod deliberat tăcute. În această prelegere, nu vom descrie în detaliu semnificația radioului, ci vom analiza mai detaliat problema invenției televiziunii.

Dezvoltarea ideilor de televiziune încă de la naștere a fost de natură internațională. După cum notează V. Urvalov în articolul său „Creatorii ecranului albastru”, în perioada 1878 până la sfârșitul secolului al XIX-lea în unsprezece țări, peste 25 de proiecte de prototip de dispozitive de televiziune au fost depuse la oficiile de brevete și redacții. de reviste, dintre care cinci erau în Rusia. În 1880, compatriotul nostru P.I. Bakhmetiev, pe când era student la Universitatea din Zurich, a dezvoltat un proiect pentru un dispozitiv numit „telefotograf”, unul dintre primii predecesori ai televiziunii. Un sistem de televiziune color cu o transmisie în serie de semnale de trei culori la sfârșitul anului 1899. A.A., un inginer de proces din Kazan, patentează Paul Mordvinov, care s-a mutat în curând la Sankt Petersburg și a luat locul de asistent asistent în departamentul de telegraf. Pentru prima dată el introduce în circulația științifică conceptul de „triada de culori”, al cărui sens practic s-a păstrat în epoca noastră. Mai multe recenzii despre electroviziune în acei ani au fost făcute de inginerul militar K.D. Persană. El a fost primul care a introdus termenul „televiziune” în circulație într-un raport de recenzie pe care l-a citit la Congresul Internațional de la Paris (1900). El a propus un sistem de televiziune în două culori cu transmisie simultană a culorilor alb și roșu în 1907. fiul negustorului din Baku I.A. Adamyan, care a lucrat în propriul laborator de lângă Berlin.

Până la începutul secolului XX. premise pentru apariția catodului sau - în terminologia modernă - televiziunea electronică. În 1858 Profesorul de la Bonn J. Plücker a descoperit razele catodice, în 1871 englezul W. Crookes a realizat tuburi speciale pentru studiul luminiscenței diferitelor substanțe iradiate de un fascicul catodic în vid, iar în 1897 profesorul german K.F. Brown a folosit tubul catodic pentru a observa procesele electrice rapide. În 1907, un profesor la Institutul de Tehnologie din Sankt Petersburg B.L. Rosing solicită brevete în Rusia, Anglia și Germania pentru „Metoda de transmisie electrică a imaginii” pe care a inventat-o, care se distinge prin utilizarea unui tub catodic pentru a reproduce o imagine într-un dispozitiv de recepție. El introduce pentru prima dată modularea densității fasciculului catodic și baleiajul cu viteză egală în două coordonate pentru a forma un raster dreptunghiular.

Dispozitivul de transmisie al lui Rosing rămâne opto-mecanic, dar folosește o fotocelulă de potasiu fără inerție cu efect fotoelectric extern.

Un an mai târziu, inginerul englez A.A. Campbell-Swinton propune o idee, iar în 1911 propune o diagramă aproximativă a unui dispozitiv de televiziune complet electronic, inclusiv un tub de transmisie. Cu toate acestea, încercările sale de a dovedi practic eficiența schemei propuse nu au avut succes. Mai de succes a fost munca rusului Rosing, care a reușit să finalizeze construcția unei probe de laborator din echipamentul său de tip mixt. În caietul său B.L. Rosing a lăsat următoarea înregistrare: „9 mai 1911 pentru prima dată a fost văzută o imagine distinctă, constând din patru dungi luminoase”. A fost prima imagine de televiziune din lume, transmisă și primită instantaneu cu ajutorul echipamentelor proiectate și fabricate în Rusia. În zilele următoare, B.L. Rosing a demonstrat transmiterea unor figuri geometrice simple și mișcarea mâinii. Constatând meritele lui B.L. Rosinga în dezvoltarea ideilor de televiziune, Societatea Tehnică Rusă în 1912. i-a acordat Medalia de Aur. Și atunci a început dezvoltarea rapidă a televiziunii în Germania, Anglia, SUA și Uniunea Sovietică.

Oamenii de știință din Uniunea Sovietică au avut, de asemenea, o contribuție semnificativă la crearea laserelor („amplificatoare de lumină ca urmare a emisiei stimulate”, abrevierea acestor cuvinte în engleză dă cuvântul laser). Laserele sunt utilizate pe scară largă în tehnologie (în prelucrarea metalelor, în special în sudarea, tăierea, găurirea lor), în medicină (în chirurgie, oftalmologie) și în diferite cercetări științifice. Aplicația de mai sus a laserelor este, desigur, doar începutul. Oamenii de știință sovietici celebri N.G. Basov și A.M. Prokhorov este unul dintre fondatorii teoriei și creării generatoarelor cuantice.

„Crearea generatoarelor cuantice a fost începutul dezvoltării unei noi direcții în electronică, notează V.A. Kirillin, o știință a electronicii cuantice, care se ocupă de teoria și tehnologia diferitelor dispozitive, a căror funcționare se bazează pe radiația stimulată și pe interacțiunea neliniară a radiației cu materia. Printre astfel de dispozitive, pe lângă generatoarele cuantice (inclusiv laserele), se numără amplificatoare și convertoare de frecvență ale radiațiilor electromagnetice, precum și amplificatoare cuantice cu microunde (frecvență superînaltă), magnetometre cuantice și standarde de frecvență, giroscoape laser (dispozitive cu laser, a căror proprietate este păstrarea invariabilă a axei de rotație în spațiu vă permite să le utilizați pentru a controla avioane, rachete, nave etc.) și altele.

Instrumentele și dispozitivele electronice și-au găsit o largă aplicație și au devenit indispensabile în echipamentele de comunicații, automatizări, echipamente de măsurare, calculatoare electronice și în multe alte domenii foarte importante. Electronica radio, inclusă pe scară largă în producție, știință, viața oamenilor, este unul dintre cele mai importante domenii ale progresului tehnologic, un instrument puternic pentru creșterea productivității muncii. Creația electronicii radio sunt computerele electronice (calculatoarele), a căror dezvoltare a dus la revoluția computerelor.

Sunt computerele (calculatoarele) care fac posibilă stocarea, căutarea și transferul rapid de informații, ceea ce înseamnă o revoluție în sistemele de acumulare și acces la cunoștințe stăpânite. Urmează o etapă foarte importantă în viața omenirii „informatica fără hârtie”: informațiile ajung la specialiști direct la locul de muncă pe dispozitivele de afișare (afișaje) corespunzătoare amplasate în locuri convenabile și ușor accesibile pentru consumator. Nu mai puțin, și poate chiar mai importantă, este introducerea din ce în ce mai largă a unor astfel de mijloace în viața de zi cu zi, care se observă acum.

Mai mult, infrastructura informațională bazată pe fuziunea calculatoarelor, sistemelor de comunicații (inclusiv spațiului) și bazelor de cunoștințe devine un factor major în dezvoltarea în continuare a tehnologiei electronice și informatice și a tehnologiei informației.

Inventatorul american al filmului, Thomas Edison, care a reușit să facă această formă de divertisment fezabilă din punct de vedere tehnic

Pentru o competiție sponsorizată de Scientific American în 1913, participanții trebuiau să scrie un eseu despre cele mai mari 10 invenții ale „timpul nostru” (din 1888 până în 1913), în timp ce invențiile trebuiau să fie brevetabile și datate din momentul „introducerii lor industriale”. ."

De fapt, această sarcină s-a bazat pe percepția istorică. Inovațiile ni se par mai remarcabile când vedem schimbările pe care le aduc. În 2016, s-ar putea să nu acordăm prea multă importanță meritelor lui Nikola Tesla (Nicola Tesla) sau Thomas Edison (Thomas Edison), întrucât suntem obișnuiți să folosim electricitatea în toate manifestările ei, dar în același timp suntem impresionați de socialul schimbă această popularizare a internetului. Cu 100 de ani în urmă, oamenii probabil nu ar fi înțeles despre ce era vorba.

Mai jos sunt extrase din eseurile premiului I și al doilea, împreună cu un număr statistic al tuturor depunerilor. Primul loc a fost acordat lui William I. Wyman, care a lucrat la Oficiul de Brevete al SUA din Washington, datorită căruia era bine conștient de progresul științific și tehnologic.

Eseu de William Wyman

1. Un cuptor electric în 1889 era „singurul mijloc de producere a carborundumului” (cel mai dur material artificial la acea vreme). De asemenea, a transformat aluminiul din „pur și simplu valoros într-un metal foarte util” (reducând costul cu 98%) și „a schimbat dramatic industria siderurgică”.

2. Turbină cu abur, inventată de Charles Parsons (Charles Parsons), care a început producția de masă în următorii 10 ani. Turbina a îmbunătățit semnificativ sistemul de alimentare cu energie a navelor, iar ulterior a fost folosită pentru a menține funcționarea generatoarelor care produc energie electrică.

Turbina, inventată de Charles Parsons, alimenta navele. Cu cantitatea potrivită, au pus generatoarele în mișcare și au produs energie.

3. Mașină pe benzină. În secolul al XIX-lea, mulți inventatori au lucrat la crearea unei mașini „autopropulsate”. Wyman a menționat motorul lui Gottlieb Daimler din 1889 în eseul său: „Un secol de urmărire persistentă, dar fără succes, a unei mașini practic autopropulsate demonstrează că orice invenție care se încadrează pentru prima dată în cerințele declarate devine un succes imediat. Un astfel de succes a venit la motorul Daimler.”

4. Filme. Divertismentul va fi întotdeauna de cea mai mare importanță, iar „imaginea în mișcare a schimbat modul în care mulți oameni își petrec timpul”. Pionierul tehnic citat de Wyman a fost Thomas Edison.

5. Avion. Wyman a onorat invenția fraților Wright pentru „împlinirea unui vis vechi de secole”, dar, în același timp, a subliniat utilizarea acesteia în scopuri militare și a pus sub semnul întrebării utilitatea generală a tehnologiei de zbor: „Din punct de vedere comercial, aeronava este cea mai puțin profitabilă invenție dintre toate. luate în considerare”.

Orville Wright efectuează un zbor demonstrativ la Fort Mer în 1908 și îndeplinește cerințele armatei americane

Wilbur Wright

6. Telegrafie fără fir. Diverse sisteme au fost folosite pentru a transfera informații între oameni de secole, poate chiar de milenii. În SUA, semnalele telegrafice au devenit mult mai rapide datorită lui Samuel Morse și Alfred Vail. Telegrafia fără fir, inventată de Guglielmo Marconi, a evoluat mai târziu în radio și, prin urmare, a eliberat informațiile din cabluri.

7. Procesul de cianurare. Sună toxic, nu-i așa? Acest proces a apărut pe această listă dintr-un singur motiv: a fost efectuat pentru a extrage aur din minereu. „Aurul este sânul vie al comerțului”, în 1913 se bazau pe el relațiile comerciale internaționale și monedele naționale.

8. Motor asincron al lui Nikola Tesla. „Această invenție emblematică este în mare măsură responsabilă pentru utilizarea omniprezentă a electricității în industria modernă”, scrie Wyman. Înainte de a exista electricitate în clădirile rezidențiale, aparatul de curent alternativ proiectat de Tesla genera 90% din energia electrică consumată în fabrici.

9. Linotip. Această mașină a permis editorilor - în principal ziarelor - să compună și să difuzeze textul mult mai rapid și mai ieftin. Această tehnologie era la fel de avansată pe cât era considerată tipografia în raport cu sulurile scrise de mână care o precedau. Este posibil ca în curând să încetăm să folosim hârtie pentru scris și citit, iar istoria tiparului să fie uitată.

10. Proces de sudare electrică de la Elihu Thomson (Elihu Thomson). În epoca industrializării, sudarea electrică a făcut posibilă accelerarea ritmului de producție și crearea de mașini mai bune și mai complexe pentru procesul de fabricație.

Sudarea electrică, creată de Elihu Thomson, a redus semnificativ costurile de fabricație a echipamentelor complexe de sudare.

Eseu de George Doe

Al doilea cel mai bun eseu, de George M. Dowe, tot din Washington, a fost mai filozofic. El a împărțit toate invențiile în trei subsectoare: producție, transport și comunicații:

1. Fixarea electrică a azotului atmosferic. Pe măsură ce sursele naturale de îngrășăminte s-au diminuat în secolul al XIX-lea, fertilizarea artificială a asigurat extinderea în continuare a agriculturii.

2. Conservarea plantelor care conțin zahăr. George W. McMullen din Chicago este creditat că a descoperit o modalitate de a usca trestia de zahăr și sfecla de zahăr pentru transport. Producția de zahăr a devenit mai eficientă și foarte curând oferta sa a crescut semnificativ.

3. Aliaje de oțel de mare viteză. Adăugând tungsten la oțel, „uneltele realizate în acest mod ar putea tăia la viteze extraordinare fără a compromite întărirea sau muchia de tăiere”. Creșterea eficienței mașinilor de tăiat a produs „nimic mai puțin decât o revoluție”

4. Lampă cu filament de wolfram. O altă realizare a chimiei: după ce wolfram a înlocuit carbonul din filament, becul este considerat „îmbunătățit”. Începând cu 2016, acestea sunt eliminate treptat în întreaga lume în favoarea lămpilor fluorescente compacte, care sunt de 4 ori mai eficiente.

5. Avion. Deși nu era încă utilizat pe scară largă pentru transport în 1913, „Samuel Langley și frații Wright ar trebui să primească onoruri majore pentru contribuția lor la dezvoltarea zborului cu motor”.

6. Turbină cu abur. Ca și în lista anterioară, turbina trebuie lăudată nu numai pentru „utilizarea aburului ca motor principal”, ci și pentru utilizarea sa în „generarea de energie”.

7. Motor cu ardere internă. În ceea ce privește transportul, Dow creditează cel mai mult „Daimler, Ford și Dury”. Gottlieb Daimler este un cunoscut pionier al autovehiculelor. Henry Ford a început producția modelului T în 1908, care a rămas foarte popular până în 1913. Charles Duryea a creat unul dintre cele mai vechi vehicule pe benzină de succes comercial după 1896.

8. Anvelopa pneumatică, care a fost inventată inițial de Robert William Thomson, un inginer de căi ferate. „Ce a făcut șina pentru locomotivă, anvelopa a făcut pentru vehiculele care nu erau legate de șinele de cale ferată”. Cu toate acestea, eseul îi merită pe John Dunlop și William C. Bartlet, ambii care au contribuit semnificativ la dezvoltarea anvelopelor pentru automobile și biciclete.

9. Wireless. Doe l-a lăudat pe Marconi pentru că a făcut wireless „viabil comercial”. Autorul eseului a lăsat și un comentariu care poate fi atribuit dezvoltării World Wide Web, afirmând că comunicația fără fir a fost „proiectată în primul rând pentru a satisface nevoile comerțului, dar pe parcurs a contribuit și la interacțiunea socială”.

10. Mașini de tastat. Presa rotativă uriașă ar putea produce volume uriașe de material tipărit. Veriga slabă din lanțul de producție a fost asamblarea plăcilor imprimate. Linotipul și monotipul au ajutat la eliminarea acestui neajuns.

Toate eseurile trimise au fost colectate și analizate pentru a întocmi o listă de invenții care au fost percepute ca fiind cele mai semnificative. Telegraful fără fir era în aproape fiecare text. „Avionul” s-a clasat pe locul doi, deși a fost considerat important doar datorită potențialului tehnologiei de zbor. Iată restul rezultatelor:

Progresul tehnic al secolului XX și o nouă etapă de dezvoltare industrială. Progresul tehnologic este un proces care este indisolubil legat de utilizarea și implementarea dezvoltărilor științifice și tehnice în viața omenirii. Încă de la începutul secolului al XX-lea, un impuls uriaș la începutul progresului tehnologic a fost răspândirea vehiculelor calitativ noi, acesta a devenit un stimulent pentru dezvoltarea comerțului și afacerilor militare.

Dezvoltarea transporturilor

Până la începutul anului 1908, în lume existau peste 200 de companii specializate în producția de autoturisme. În aceeași perioadă, un tractor a fost produs pentru prima dată în SUA; o astfel de inovație a făcut procesul de cultivare a pământului de mai multe ori mai ușor și a crescut semnificativ volumul produselor fabricate.

În 1909, o serie de automobile de masă a fost lansată la întreprinderea unui mare industriaș G. Ford. A fost mașina care a devenit obiectul care simbolizează secolul al XX-lea.

Odată cu popularizarea transportului rutier, calea ferată, predecesorul începutului dezvoltării industriale mondiale, și-a pierdut semnificativ din popularitate.

Dar, cu toate acestea, inovațiile au atins și sfera transportului feroviar: în 1912, a fost creată pentru prima dată o locomotivă diesel care, spre deosebire de modelele care existau înainte, era alimentată de electricitate.

La începutul secolului a avut loc o adevărată revoluție în afacerile maritime: velele ineficiente au fost înlocuite cu nave noi cu turbine cu abur. Datorită motorului cu ardere internă, astfel de nave ar putea traversa Oceanul Atlantic în două săptămâni.

Noul vehicul din secolul al XX-lea a fost aviația, care anterior avea un scop exclusiv de divertisment. Aeronavele cu motor pe benzină îndeplineau funcțiile de transport de pasageri și instalații strategice militare.

Deci, deja în 1914, primul bombardier din lume „Ilya Muromets” a fost testat cu succes - o aeronavă care putea transporta tone de muniție și putea urca la o înălțime de 4 km. Un stimul uriaș pentru dezvoltarea aviației a fost primul război mondial. Până la sfârșitul anilor 1930, companiile aeriene au conectat aproape toate colțurile globului.

Materiale noi

Îmbunătățirea transportului a necesitat noi materiale structurale. Încă de la sfârșitul secolului al XIX-lea, inventatorul englez S.J. Thomas a venit cu o nouă modalitate de a topi fierul în oțel, fără adăugarea de sulf și fosfor, ceea ce a făcut metalul mai durabil.

Această inovație a început să fie utilizată pe scară largă în aeronave și inginerie mecanică. Cu toate acestea, deja în anii 20, oțelul și-a pierdut relevanța; pentru a crea mașini de pasageri, era necesar un metal mai ușor, dar nu mai puțin durabil. Oțelul din industria autoturismelor a început să înlocuiască aluminiul îmbunătățit.

Odată cu dezvoltarea industriei chimice, lumea a văzut astfel de materiale create artificial precum perlon, nailon, nailon și rășini sintetice. Producția în masă și utilizarea populară a acestor materiale au crescut abia după sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial.

La începutul secolului al XX-lea, a fost inventat prima dată betonul armat, omenirea a început să construiască zgârie-nori care nu au mai fost văzute până acum. Primul zgârie-nori a fost Woolworth din New York, înălțimea clădirii a ajuns la 242 m.

Dezvoltarea industriei

La începutul secolului al XX-lea, în industria mondială au apărut primii giganți ai industriei, întreprinderi de monopol, care dețin adesea dezvoltări și inovații care au fost introduse într-un anumit vector de producție. În astfel de întreprinderi erau implicați aproximativ 15 mii de angajați.

De foarte multe ori, marii antreprenori și-au combinat preocupările și capitalul bancar, ceea ce a determinat apariția primelor societăți pe acțiuni. Începând cu 1914, existau cinci mari companii pe acțiuni din lume, majoritatea fiind deținute de americani.

Giganții industriali au ales o modalitate particulară de creștere a volumelor de producție, de multe ori au prelungit programul de lucru al angajaților și și-au redus salariile.

Acest model de dezvoltare a crăpat la începutul anilor 1930. În viitor, profitabilitatea întreprinderilor a crescut datorită analizei pieței cererii, precum și a introducerii în producție a progresului științific și tehnic.

Ai nevoie de ajutor cu studiile tale?

Subiect anterior: Originile accelerării științei: revoluția în știința naturii în secolul al XX-lea
Următorul subiect:   Țările din Europa de Vest, Rusia și Japonia: experiența modernizării și dezvoltării

Aproape toți cei care sunt interesați de istoria dezvoltării științei, ingineriei și tehnologiei s-au gândit cel puțin o dată în viață la ce cale ar putea merge dezvoltarea omenirii fără cunoștințe de matematică sau, de exemplu, dacă nu am avea astfel de un subiect necesar ca o roată, care a devenit aproape baza dezvoltării umane. Cu toate acestea, doar descoperirile cheie sunt adesea luate în considerare și cărora li se acordă atenție, în timp ce descoperirile mai puțin cunoscute și răspândite uneori pur și simplu nu sunt menționate, ceea ce, totuși, nu le face nesemnificative, deoarece fiecare nouă cunoaștere oferă omenirii posibilitatea de a urca o treaptă mai sus în ea. dezvoltare.

Secolul XX și descoperirile sale științifice s-au transformat într-un adevărat Rubicon, traversând pe care progresul și-a accelerat de mai multe ori ritmul, identificându-se cu o mașină sport cu care este imposibil de ținut pasul. Pentru a rămâne acum pe vârful valului științific și tehnologic, nu sunt necesare abilități mari. Desigur, puteți citi reviste științifice, diferite tipuri de articole și lucrări ale oamenilor de știință care se luptă să rezolve o anumită problemă, dar chiar și în acest caz, nu va fi posibil să țineți pasul cu progresul și, prin urmare, rămâne să ajungeți din urmă. și observați.

După cum știți, pentru a privi în viitor, trebuie să cunoașteți trecutul. Prin urmare, astăzi vom vorbi despre secolul XX, secolul descoperirilor, care a schimbat modul de viață și lumea din jurul nostru. Trebuie remarcat imediat că aceasta nu va fi o listă cu cele mai bune descoperiri ale secolului sau orice alt top, aceasta va fi o scurtă prezentare generală a unora dintre acele descoperiri care s-au schimbat și, eventual, schimbă lumea.

Pentru a vorbi despre descoperiri, este necesar să se caracterizeze conceptul în sine. Luăm ca bază următoarea definiție:

Descoperire - o nouă realizare realizată în procesul cunoașterii științifice a naturii și a societății; stabilirea unor modele, proprietăți și fenomene necunoscute anterior, existente în mod obiectiv, ale lumii materiale.

Top 25 de mari descoperiri științifice ale secolului al XX-lea

1. Teoria cuantică a lui Planck. El a derivat o formulă care determină forma curbei radiației spectrale și constanta universală. El a descoperit cele mai mici particule - cuante și fotoni, cu ajutorul cărora Einstein a explicat natura luminii. În anii 1920, teoria cuantică s-a dezvoltat în mecanica cuantică.
2. Descoperirea razelor X - radiații electromagnetice cu o gamă largă de lungimi de undă. Descoperirea razelor X de către Wilhelm Roentgen a influențat foarte mult viața umană, iar astăzi este imposibil să ne imaginăm medicina modernă fără ele.
3. Teoria relativității a lui Einstein. În 1915, Einstein a introdus conceptul de relativitate și a derivat o formulă importantă care face legătura între energie și masă. Teoria relativității a explicat esența gravitației - ea apare din cauza curburii spațiului cu patru dimensiuni și nu ca urmare a interacțiunii corpurilor în spațiu.
4. Descoperirea penicilinei. Ciuperca Penicillium notatum, intrând în cultura bacteriilor, provoacă moartea lor completă - acest lucru a fost dovedit de Alexander Flemming. În anii 40 s-a dezvoltat o producție, care ulterior a început să fie produsă la scară industrială.
5. De Broglie face semne cu mâna. În 1924, s-a descoperit că dualitatea undă-particulă este inerentă tuturor particulelor, nu doar fotonii. Broglie și-a prezentat proprietățile undelor într-o formă matematică. Teoria a făcut posibilă dezvoltarea conceptului de mecanică cuantică, a explicat difracția electronilor și neutronilor.
6. Descoperirea structurii noii helix ADN. În 1953, un nou model al structurii moleculei a fost obținut prin combinarea informațiilor de difracție de raze X ale lui Rosalyn Franklin și Maurice Wilkins și dezvoltările teoretice ale lui Chargaff. A fost scoasă la iveală de Francis Crick și James Watson.
7. Modelul planetar al atomului lui Rutherford. El a dedus o ipoteză despre structura atomului și a extras energie din nucleele atomice. Modelul explică elementele fundamentale ale legilor particulelor încărcate.
8. catalizatori Ziegler-Nath. În 1953 au efectuat polarizarea etilenei și propilenei.
9. Descoperirea tranzistoarelor. Un dispozitiv format din 2 joncțiuni p-n, care sunt îndreptate unul către celălalt. Datorită invenției lui Julius Lilienfeld, tehnica a început să se micșoreze în dimensiune. Primul tranzistor bipolar funcțional a fost introdus în 1947 de John Bardeen, William Shockley și Walter Brattain.
10. Crearea unui radiotelegraf. Invenția lui Alexander Popov, folosind codul Morse și semnale radio, a salvat pentru prima dată o navă la începutul secolelor al XIX-lea și al XX-lea. Dar primul care a brevetat o invenție similară a fost Gulielmo Marcone.
11. Descoperirea neutronilor. Aceste particule neîncărcate cu o masă puțin mai mare decât cea a protonilor au făcut posibilă pătrunderea nucleului fără obstacole și destabilizarea acestuia. Ulterior s-a dovedit că sub influența acestor particule, nucleele sunt divizate, dar se produc și mai mulți neutroni. Deci cea artificială a fost descoperită.
12. Metoda de fertilizare in vitro (FIV). Edwards și Steptoe și-au dat seama cum să extragă un ou intact de la o femeie, au creat condiții optime pentru viața și creșterea ei într-o eprubetă, și-au dat seama cum să o fertilizeze și la ce oră să o readucă înapoi în corpul mamei sale.
13. Primul zbor cu echipaj în spațiu. În 1961, Yuri Gagarin a fost primul care a realizat acest lucru, care a devenit adevărata întruchipare a visului stelelor. Omenirea a învățat că spațiul dintre planete este depășit, iar bacteriile, animalele și chiar oamenii pot trăi cu ușurință în spațiu.
14. Descoperirea fullerenei. În 1985, oamenii de știință au descoperit un nou tip de carbon - fullerena. Acum, datorită proprietăților sale unice, este folosit în multe dispozitive. Pe baza acestei tehnici, au fost create nanotuburi de carbon - straturi de grafit răsucite și reticulate. Ele prezintă o mare varietate de proprietăți: de la metal la semiconductor.
15. Clonarea. În 1996, oamenii de știință au reușit să obțină prima clonă a unei oi, pe nume Dolly. Oul a fost eviscerat, nucleul unei oi adulte a fost introdus în el și plantat în uter. Dolly a fost primul animal care a reușit să supraviețuiască, restul embrionilor diferitelor animale au murit.
16. Descoperirea găurilor negre. În 1915, Karl Schwarzschild a înaintat o ipoteză despre existența unei găuri negre a cărei gravitație este atât de mare încât chiar și obiectele care se mișcă cu viteza luminii - găurile negre - nu o pot părăsi.
17. Teorie. Acesta este un model cosmologic general acceptat, care a descris anterior dezvoltarea Universului, care se afla într-o stare singulară, caracterizată prin temperatură infinită și densitate a materiei. Modelul a fost lansat de Einstein în 1916.
18. Descoperirea radiațiilor relicve. Aceasta este radiația cosmică de fond cu microunde, care s-a păstrat încă de la începutul formării Universului și o umple uniform. În 1965, existența sa a fost confirmată experimental și servește drept una dintre principalele confirmări ale teoriei Big Bang.
19. Abordarea creării inteligenței artificiale. Este o tehnologie pentru construirea de mașini inteligente, definită pentru prima dată în 1956 de John McCarthy. Potrivit acestuia, cercetătorii pentru a rezolva probleme specifice pot folosi metode de înțelegere a unei persoane care ar putea să nu fie observate biologic la oameni.
20. Invenția holografiei. Această metodă fotografică specială a fost propusă în 1947 de Dennis Gabor, în care, cu ajutorul unui laser, sunt înregistrate și restaurate imagini tridimensionale ale obiectelor apropiate de real.
21. Descoperirea insulinei. În 1922, hormonul pancreatic a fost obținut de Frederick Banting, iar diabetul zaharat a încetat să mai fie o boală fatală.
22. Grupele sanguine. Această descoperire din 1900-1901 a împărțit sângele în 4 grupe: O, A, B și AB. A devenit posibil să transfuzi corect sânge unei persoane, ceea ce nu s-a terminat tragic.
23. Teoria informatiei matematice. Teoria lui Claude Shannon a făcut posibilă determinarea capacității unui canal de comunicare.
24. Invenția nailonului. Chimistul Wallace Carothers a descoperit în 1935 o metodă de obținere a acestui material polimeric. El a descoperit unele dintre soiurile sale cu vâscozitate mare chiar și la temperaturi ridicate.
25. Descoperirea celulelor stem. Ei sunt progenitorii tuturor celulelor existente în corpul uman și au capacitatea de a se auto-reînnoi. Posibilitățile lor sunt grozave și abia încep să fie explorate de știință.

Nu există nicio îndoială că toate aceste descoperiri sunt doar o mică parte din ceea ce a arătat secolul al XX-lea societății și nu se poate spune că doar aceste descoperiri au fost semnificative, iar restul au devenit doar un fundal, nu este deloc așa. .

A fost ultimul secol care ne-a arătat noile granițe ale Universului, a văzut lumina, au fost descoperite quasari (surse superputernice de radiații în Galaxia noastră), au fost descoperite și create primele nanotuburi de carbon cu supraconductivitate și putere unică.

Toate aceste descoperiri, într-un fel sau altul, sunt doar vârful aisbergului, care include peste o sută de descoperiri semnificative din ultimul secol. Desigur, toate au devenit un catalizator al schimbărilor în lumea în care trăim acum, iar faptul rămâne de netăgăduit că schimbările nu se termină aici.

Secolul al XX-lea poate fi numit în siguranță, dacă nu „de aur”, atunci cu siguranță epoca „de argint” a descoperirilor, dar privind în urmă și comparând noile realizări cu trecutul, se pare că în viitor vom avea destul de multe lucruri interesante. descoperiri, de fapt, succesorul secolului trecut, actualul XXI nu face decât să confirme aceste opinii.

La invenții importante Secolul XX poate fi pus pe seama acelor realizări care nu au dat lumea peste cap, ci au adus o anumită contribuție la viața și viața oamenilor.

Aspirator, 1901

Inventatorul englez Cecil Booth a venit cu un dispozitiv care aspira praful din vagoane. Acest dispozitiv alimentat cu benzină a fost condus pe străzi cu o căruță trasă de cai de o echipă de patru persoane.

La 30 august 1901, reprezentantul părții de sud-vest a Angliei, Herbert Cecil Booth a primit un brevet pentru dispozitivul său care îndeplinește funcțiile unui aspirator.

Lame de unică folosință, 1909

Lamele de unică folosință au fost inventate de inventatorul american King Camp Gillette, fondatorul The Gillette Company, ca o alternativă ieftină la utilizarea unui aparat de ras. Acestea sunt invenții importante pentru bărbați.

Avion cu motor, 1903

Inventatorii americani Orville și Wilber Wright au inventat primul avion motorizat. Printr-o mulțime de încercări și erori, testând designul aripilor, aeronava a fost finalizată și au reușit să urce 37 de metri în 12 secunde. Designul, îmbunătățirile ulterioare în siguranță și manevrabilitate au dus la un zbor susținut de la sol cu ​​un pilot. Aceasta este o invenție importantă, motiv pentru care astăzi vedem impactul aeronavelor și tehnologiei aviației în industria militară și a transporturilor.

Parașuta, 1913

Odată cu inventarea avionului, a fost destul de firesc să inventăm parașuta. Deși ideea unei parașute a existat încă din secolul al XV-lea de pe vremea lui Leonardo da Vinci, dar nu a fost aplicată în practică. Inventatorul american Stefan Banich a dat invenția armatei la începutul secolului al XX-lea. El a donat un brevet american Armatei SUA și și-a câștigat respectul inventatorului.

Există, de asemenea, un brevet pentru invenția inventatorului rus al parașutei de rucsac Gleb Kotelnikov, pe care l-a înregistrat în Franța la 20 martie 1912. Guvernul țarist nu era interesat de angajarea de piloți. Cu toate acestea, după tragediile aeronauților, dezvoltarea acestui mijloc de salvare a reluat. Au fost fabricate mai multe tipuri de la RK-1 la RK-4 (RK-Russian Kotelnikova).

Parașuta era deja folosită pe scară largă în timpul celui de-al Doilea Război Mondial. Astăzi, parașutele sunt încă folosite în aeronavele militare și civile.

Propulsor lichid pentru rachete, 1914

Alimentată cu oxigen lichid și benzină, primul zbor al rachetei a avut loc pe 16 martie 1926. Profesorul american Robert H. Godart a lansat o rachetă cu combustibil lichid la o înălțime de 12,5 metri în 2,5 secunde. Ea a demonstrat că este posibil să se folosească combustibili lichizi. În cele din urmă, cu ajutorul acestui combustibil, navele spațiale sunt acum lansate.

Televiziunea electronică, 1923

Inventatorul american emigrat rus Vladimir Zworykin este creditat cu inventarea primului televizor complet electronic (spre deosebire de un televizor electromecanic). Vladimir Zworykin a inventat designul final al iconoscopului tubului de transmisie, care a devenit baza viitorului sistem electronic de televiziune.

Pâine feliată, 1928

Otto Frederick Rouvedder Davenport a inventat prima mașină care felia câte o bucată de pâine. Alți inventatori au stat pe marginea acestei invenții, tăind sandvișul de pe crustă pentru leneși.

Antibiotice, 1928

Deși vechii chinezi au folosit antibiotice în urmă cu 2.500 de ani, nu le-au folosit până în secolul al XX-lea. Biologul și farmacologul scoțian Alexander Fleming, care a descoperit accidental proprietățile unice ale unui antibiotic bine-cunoscut, penicilina. După ce a lucrat prin unele culturi de germeni, a observat zone în unele culturi în care bacteriile nu au crescut și s-a dovedit că ciupercile au afectat aceste zone. După ce a separat extractul, le-a identificat ca făcând parte din genul penicilinei. Acum, penicilina este folosită pentru a trata celulita, gonoreea, meningita, pneumonia și sifilisul. Deci da, penicilina este un antibiotic bun.

Pix, 1938

Inventatorul maghiar Lazio Biro a creat acest posibil înlocuitor pentru un stilou. Pixul este ieftin, fiabil și util. Cerneala se usucă aproape imediat după contactul cu hârtia. Aceste invenții importante ale pixurilor cu bilă ajută în multe feluri.

Spiralka, 1945

Elegantă și ingenioasă prin simplitatea sa, spirala este una dintre cele mai grozave jucării de până acum. Nimeni nu poate rezista farmecului unei jucării care coboară scările sau doar se legănă înainte și înapoi. În 1943, după ce a observat mișcarea unui arc de torsiune, inginerul Richard James i-a spus soției sale, Betty, oportunitatea de a realiza această jucărie. După diverse teste și materiale, au inventat jucăria pe care o cunoaștem și o iubim astăzi.

Cuptor cu microunde, 1945

Acest aparat comun de bucătărie a fost descoperit întâmplător. În timp ce lucra ca inginer, Percy Spencer a observat că ciocolata din buzunar a început să se topească în timp ce lucra la un radar activ. A fost un radar cu microunde care a provocat o mizerie lipicioasă. Apoi a gătit în mod deliberat floricele de porumb, apoi un ou. Spencer a izolat apoi cuptorul cu microunde într-o cutie de metal, mutând mâncarea în interiorul cutiei. După ce Percy Spencer a depus un brevet american în care a fost construit primul cuptor cu microunde în 1947. Era un cuptor de 1,8 m, cântărește 340 kg și costa aproximativ 5.000 de dolari, consuma 3.000 de wați (comparativ cu standardul de astăzi de 1.000 de wați). Astăzi, cuptoarele cu microunde sunt puțin mai mici și mai economice.

Aceste invenții simple și importante au dus la.