Secolul al XIX-lea a pus bazele dezvoltării științei secolului al XX-lea și a pregătit scena pentru multe invenții și inovații tehnologice viitoare de care ne bucurăm astăzi. Descoperirile științifice din secolul al XIX-lea au fost făcute în multe domenii și au avut o mare influență asupra dezvoltării ulterioare. Progresul tehnologic a progresat necontrolat. Cui îi suntem recunoscători pentru condițiile confortabile în care trăiește acum omenirea modernă?

Descoperiri științifice ale secolului al XIX-lea: Fizică și inginerie electrică

James Clark Maxwell

O caracteristică cheie în dezvoltarea științei din această perioadă de timp este utilizarea pe scară largă a energiei electrice în toate ramurile de producție. Și oamenii nu mai puteau refuza să folosească electricitatea, simțind beneficiile semnificative ale acesteia. Multe descoperiri științifice ale secolului al XIX-lea au fost făcute în acest domeniu al fizicii.În acel moment, oamenii de știință au început să studieze îndeaproape undele electromagnetice și efectul acestora asupra diferitelor materiale. A început introducerea energiei electrice în medicină.

În secolul al XIX-lea, oameni de știință celebri precum francezul Andre-Marie Ampère, doi englezi Michael Faraday și James Clark Maxwell, americanii Joseph Henry și Thomas Edison au lucrat în domeniul ingineriei electrice.

În 1831, Michael Faraday a observat că, dacă un fir de cupru se mișcă într-un câmp magnetic, traversând linii de forță, atunci apare un curent electric în el. Așa a apărut conceptul de inducție electromagnetică. Această descoperire a deschis calea pentru inventarea motoarelor electrice.

În 1865, James Clark Maxwell a dezvoltat teoria electromagnetică a luminii. El a sugerat existența undelor electromagnetice, prin care energia electrică este transmisă în spațiu. În 1883, Heinrich Hertz a dovedit existența acestor valuri. El a mai stabilit că viteza lor de propagare a fost de 300.000 km/sec. Pe baza acestei descoperiri, Guglielmo Marconi și A. S. Popov au creat un telegraf fără fir - radio. Această invenție a devenit baza tehnologiilor moderne de transmitere a informațiilor fără fir, radio și televiziune, inclusiv toate tipurile de comunicații mobile, care se bazează pe principiul transmisiei de date prin intermediul undelor electromagnetice.

Chimie

DI. Mendelev - un om de știință care a făcut multe descoperiri științifice din secolul al XIX-lea

În domeniul chimiei în secolul al XIX-lea, cea mai semnificativă descoperire a fost D.I. Legea periodică a lui Mendeleev. Pe baza acestei descoperiri, a fost elaborat un tabel cu elemente chimice, pe care Mendeleev l-a văzut în vis. În conformitate cu acest tabel, el a sugerat că există încă elemente chimice necunoscute. Elementele chimice prezise scandiu, galiu și germaniu au fost descoperite ulterior între 1875 și 1886.

Astronomie

XIX Art. a fost secolul formării și dezvoltării rapide a unui alt domeniu al științei – astrofizica. Astrofizica este o ramură a astronomiei care studiază proprietățile corpurilor cerești. Acest termen a apărut la mijlocul anilor 60 ai secolului al XIX-lea. La origini a fost profesorul german de la Universitatea din Leipzig, astronomul Johann Carl Friedrich Zöllner. Principalele metode de cercetare utilizate în astrofizică sunt fotometria, fotografia și analiza spectrală. Unul dintre inventatorii analizei spectrale este Kirchhoff. El a efectuat primele studii ale spectrului Soarelui. În urma acestor studii, în 1859 a reușit să obțină un desen al spectrului solar și să determine mai exact compoziția chimică a Soarelui.

Medicină și Biologie

Odată cu apariția secolului al XIX-lea, știința începe să se dezvolte cu o viteză fără precedent. Există atât de multe descoperiri științifice încât este dificil să le urmărești în detaliu. Medicina și biologia nu sunt departe. Cele mai semnificative contribuții la acest domeniu au fost aduse de microbiologul german Robert Koch, de medicul francez Claude Bernard și de chimistul microbiologic Louis Pasteur.

Bernard a pus bazele endocrinologiei - știința funcțiilor și structurii glandelor endocrine. Louis Pasteur a devenit unul dintre fondatorii imunologiei și microbiologiei. Tehnologia de pasteurizare poartă numele acestui om de știință este o metodă de tratare termică a produselor în principal lichide. Această tehnologie este folosită pentru a ucide formele vegetative ale microorganismelor pentru a crește durata de valabilitate a produselor alimentare, cum ar fi berea și laptele.

Robert Koch a descoperit agentul cauzal al tuberculozei, bacilului antraxului și vibriocholerae. Pentru descoperirea bacilului tuberculos i s-a acordat Premiul Nobel.

Calculatoare

Deși se crede că primul computer a apărut în secolul al XX-lea, primele prototipuri de mașini-unelte moderne cu control numeric au fost construite deja în secolul al XIX-lea. Joseph Marie Jacquard, un inventator francez, a venit cu o modalitate de a programa războaiele în 1804. Esența invenției a fost că firul putea fi controlat folosind cărți perforate cu găuri în anumite locuri unde ar trebui să fie aplicat firul pe țesătură.

Inginerie mecanică și industrie

Deja la începutul secolului al XIX-lea a început o revoluție treptată în inginerie mecanică. Oliver Evans a fost unul dintre primii care în 1804 la Philadelphia (SUA) a demonstrat o mașină cu motor cu abur.

La sfârșitul secolului al XVIII-lea au apărut primele strunguri. Au fost dezvoltate de mecanicul englez Henry Maudsley.

Cu ajutorul unor astfel de mașini, a fost posibilă înlocuirea muncii manuale, atunci când era necesară prelucrarea metalului cu mare precizie.

În secolul al XIX-lea, a fost descoperit principiul de funcționare a unui motor termic și a fost inventat motorul cu ardere internă, care a servit drept imbold pentru dezvoltarea vehiculelor mai rapide: locomotive cu abur, bărci cu aburi și vehicule autopropulsate, pe care acum le numim mașini. .

Au început să se dezvolte și căile ferate. În 1825, George Stephenson a construit prima cale ferată din Anglia. A asigurat legături feroviare cu orașele Stockton și Darlington. În 1829 a fost pusă o ramură care lega Liverpool și Manchester. Dacă în 1840 lungimea totală a căilor ferate era de 7.700 km, atunci până la sfârșitul secolului al XIX-lea era deja de 1.080.000 km.

Secolul al XIX-lea este epoca revoluției industriale, epoca electricității, epoca căilor ferate. A avut un impact semnificativ asupra culturii și viziunii asupra lumii a omenirii, a schimbat radical sistemul de valori umane. Apariția primelor motoare electrice, invenția telefonului și a telegrafului, a aparatelor radio și de încălzire, precum și a lămpilor cu incandescență - toate aceste descoperiri științifice ale secolului al XIX-lea au dat peste cap viața oamenilor de atunci.

Întrebarea 01. Explicați motivele dezvoltării rapide a fizicii și a altor științe ale naturii în secolul al XIX-lea.

Răspuns. Descoperirile din domeniul științelor naturii și-au găsit imediat implementare practică în noile invenții, care au adus imediat faima (precum și bani), care i-au stimulat pe oamenii de știință să facă noi descoperiri și pe tineri să se angajeze în știință. Cercetarea a început să necesite investiții, însă, datorită descoperirilor, atât afacerile, cât și statul au fost interesați să sponsorizeze științele naturii.

Întrebarea 02. Completați tabelul din caietul dvs. „Cele mai importante descoperiri științifice în secolele XIX – începutul XX”. Coloanele tabelului: domeniul științific, anul descoperirii, numele omului de știință, conținutul și semnificația descoperirii.

Întrebarea 03. Pregătește un mesaj despre o descoperire. Utilizați și textul documentului. Ce calități crezi că ar trebui să aibă un om de știință?

Răspuns. Charles Darwin a mers la descoperirea sa mulți ani. A călătorit pe o navă a marinei engleze, pe care a călătorit în jurul lumii și a făcut multe observații ca naturalist, deoarece călătoria a durat cinci ani. De exemplu, în Insulele Galapagos (în Oceanul Pacific), a studiat cintezele. El a observat că, cu aproximativ aceeași formă a corpului, multe specii de cinteze au forme și dimensiuni diferite ale ciocurilor. El a sugerat că provin de la același strămoș, dar de-a lungul timpului, dezvoltarea le-a împărțit în specii diferite. Revenit, a început să studieze selecția animalelor domestice, pe baza cărora apar noi rase. Era interesat în special de porumbei. Oamenii au primit o varietate de culori ale acestor păsări alegând din urmași doar indivizi cu calitățile de care aveau nevoie. Darwin a sugerat că natura face același lucru: selectează calitățile de care are nevoie și permite organismelor cu doar aceste calități să lase urmași. El și-a fixat concluziile pe exemplul plantelor. Astfel s-a născut teoria evoluției a lui Darwin, pe care a publicat-o în 1859. Dar acesta nu a fost sfârșitul poveștii. Mai mult, Darwin a trebuit să suporte cele mai severe controverse cu oponenții teoriei sale până la sfârșitul vieții sale.

Charles Darwin a știut să adune material, să tragă din el concluzii la care alții nu s-au gândit, a știut să confirme aceste concluzii. A avut harnicia de a-și dezvolta teoria, hotărârea de a o publica, perseverența de a o apăra și o viață suficientă pentru a arăta calitățile de mai sus. Exact de asta au nevoie, în opinia mea, descoperitorii (deși, cred, nu există un set universal de calități care să fie caracteristice tuturor).

Întrebarea 04. Descrieți progresele medicinei la începutul secolelor XIX-XX. Gândiți-vă la motivele acestor succese.

Răspuns. Medicina în secolul al XIX-lea a dezvoltat vaccinuri împotriva multor boli, a descoperit legătura dintre igiena publică și epidemii. Toate acestea au făcut posibilă lupta mult mai bine împotriva multor boli de masă, au pus bazele unei victorii complete sau aproape complete asupra lor în secolul al XX-lea. În intervenție chirurgicală s-a descoperit anestezie, a apărut un aparat cu raze X. Datorită acestor descoperiri și multor alte descoperiri, rănile care anterior erau considerate fatale erau acum tratabile. În multe privințe, motivele acestor succese se află în interacțiunea cu alte științe ale naturii. Apariția microbiologiei și a vaccinului antirabic nu ar fi fost posibilă fără dezvoltarea microscoapelor (respectiv, a opticii), aparatul cu raze X a fost numit după fizician pentru că nu ar fi fost posibil fără descoperirea lui, munca chimiștilor a făcut este posibil să se creeze noi medicamente etc.

Secolul al XIX-lea a fost epoca descoperirilor umane în știință. Acest secol a creat baza descoperirilor științifice ale secolului al XX-lea.
Descoperirile secolului al XIX-lea au fost făcute în multe domenii ale științei și au avut un impact uriaș asupra dezvoltării ulterioare a omenirii.
Una dintre descoperirile (invențiile) majore ale acelui secol a fost inventarea electricității și a becurilor. Simțind toate avantajele folosirii energiei electrice, omenirea nu a putut să o refuze.
Realizarea într-o astfel de ramură a științei precum fizica a făcut posibilă apariția luminii electrice. Studiul unui astfel de fenomen precum undele electromagnetice a fost efectuat la sfârșitul secolului al XVIII-lea, același M. Lomonosov.
Termenul de electricitate înseamnă un fenomen fizic în care sarcinile electrice se mișcă și interacționează între ele. Termenul a fost introdus de omul de știință englez William Gilbert în secolul al XVI-lea.
În epoca secolului al XIX-lea, studiul energiei electrice a fost realizat de: Thomas Edison, J. Henry, Alexander Ladygin.
Omul de știință și inventatorul Michael Faraday în timpul unui experiment a stabilit că un fir de cupru într-un câmp magnetic traversează liniile de forță, apoi un curent electric începe să apară în el.
În cele din urmă, în 1873, A. Lodygin, un inginer electric și fizician rus, și-a demonstrat invenția. Bec (lampa). Invenția lui Lodygin este un balon ușor alungit, în interiorul căruia o mică tijă de cărbune de retortă este fixată pe două fire de cupru. Curentul electric trecea direct prin cadru, astfel lampa dădea lumină.
Dar invenția nu putea funcționa mai mult de 40 de minute pe zi. După Rusia, - Franța, Germania, Anglia, de asemenea, s-au angajat în proiectarea lămpilor de acest tip. Deja în anii 90 ai secolului al XIX-lea, oamenii de știință germani au creat un eșantion - o lampă care poate funcționa câteva ore. În același timp, Edison a făcut același lucru în Statele Unite. În Rusia, din păcate, la început această invenție a fost tratată cu neîncredere. Prin urmare, țările occidentale în dezvoltarea științei electricității au avansat mai mult înaintea Rusiei.
Datorită energiei electrice, invenția telefonului de către J. Bell a devenit posibilă în a doua jumătate a anilor '70, în Anglia. Și invenția radioului, de către omul de știință rus Popov. Apropo, istoricii și oamenii de știință încă se ceartă despre cine a fost primul care a inventat radioul? Marconi sau Popov. Radioul și telegraful au fost utilizate pe scară largă în domeniul Primului și apoi al celui de-al Doilea Război Mondial.
La începutul secolelor al XIX-lea și al XX-lea, țările europene se pregăteau pentru războiul care urma. Cu o jumătate de secol (secolul al XIX-lea) înainte de război, omenirea inventează noi arme de distrugere în masă, mitraliere, tunuri de calibru mare, puști automate. Prin urmare, descoperirile științifice au vizat nu numai creația, ci și distrugerea și anihilarea oamenilor. Poetul A. Akhmatova, a scris în jurnalul său „secolul XX a început în 1914”, adică odată cu izbucnirea războiului, lumea (Europa) s-a trezit dintr-un somn. Și imediat omenirea a căzut în coșmarul Primului Război Mondial. După Primul Război Mondial, 21 de ani mai târziu, a urmat al Doilea Război Mondial – și mai crud și mai sângeros.
Abia după două războaie mondiale teribile și-a dat seama umanitatea în ce măsură „conflictele militare mondiale” sunt periculoase.
A fost descoperirea în știința electricității care a făcut posibile descoperiri în alte științe (legate de fizică) în secolul al XX-lea.

Desigur, nu vă putem spune despre toate descoperirile secolului al XIX-lea, dar vă putem spune despre cele mai importante realizări ale acestui secol.

În acest secol, s-au pus bazele dezvoltării industriilor științifice pentru următorul secol al XX-lea. Progresul tehnologic a progresat cu salturi și limite, cui ar trebui să fim recunoscători pentru ceea ce avem astăzi?

Fizica si electronica

O caracteristică cheie în acest domeniu este efortul de a aplica electricitate în orice, în toate industriile, în cercetare și doar în viața oamenilor. Acesta din urmă, simțind avantajele evidente, nu a mai putut să-l refuze. În acel moment, oamenii de știință au început să acorde atenție undelor electromagnetice și efectului acestora asupra materialelor.

1831 Faraday observă că un fir de cupru se mișcă printr-un câmp magnetic creat de liniile de forță din el - apare electricitatea. Datorită acestui fapt, a apărut conceptul de inducție electromagnetică. Acest lucru a ajutat, sau mai degrabă a devenit fundația pentru inventarea motoarelor electrice.

1865, Clark Maxwell era sigur că lumina sunt unde electromagnetice. El a mai sugerat existența lor. Și deja Hertz în 1833 a reușit să-și demonstreze existența, a fost determinată și viteza lor de 300 de mii de kilometri pe oră. Aceste studii au devenit baza descoperirii radioului. Deși forumul de afaceri a decis atunci că este mai bine să nu investească în această dezvoltare, au rămas uluiți când Hertz a găsit totuși investitori pentru această cercetare științifică.

Chimie

Cea mai importantă descoperire în acest domeniu a fost ideea lui Mendeleev, ca urmare, a descoperit el lege periodică. După aceea, a fost creată masa binecunoscută, a fost inventată de Mendeleev în vis. Este interesant că toate elementele prezise de el au fost descoperite ulterior.

Astronomie

În acest domeniu, știința studierii proprietăților corpurilor cerești a început să se dezvolte - Astrofizică.

Biologie și Medicină

Odată cu începutul secolului al XIX-lea, toată știința începe să se dezvolte rapid. Sunt atât de multe descoperiri științifice încât este aproape imposibil să le ținem evidența. Au fost efectuate studii ale diferitelor glande și organe umane: endocrinologie, microbiologie, imunologie. Unele tehnologii sunt încă folosite pentru conservarea pe termen lung a produselor.

Calculatoare

Și deși primul computer a fost creat în secolul al XX-lea, primele prototipuri de mașini-unelte cu comandă numerică au fost construite și atunci. Războiul era deja programat sau, mai degrabă, era posibil să se controleze acțiunile firului prin cărți speciale perforate. Acest lucru a fost făcut pentru ca imaginea să fie doar acolo unde este nevoie.

Inginerie Mecanică

În 1804, prima mașină a fost afișată motor cu aburi. La sfârșitul anului 18 au început să apară primele strunguri. Cu ajutorul lor, a fost posibil să se înlocuiască munca umană grea cu cea mecanică. S-a inventat motorul pe benzină. Căile ferate și industria auto s-au dezvoltat rapid.

În civilizația industrială care s-a impus în Europa în secolul al XIX-lea, progresul științific și tehnologic a început să fie considerat principala valoare. Și aceasta nu este o coincidență. După cum a remarcat P. Sorokin, „doar un secol XIX. a adus mai multe descoperiri și invenții decât toate secolele precedente la un loc.

Secolul al XIX-lea a fost simbolul progresului tehnologic fără precedent, s-au făcut descoperiri științifice și tehnice care au dus la o schimbare a modului de viață al oamenilor: începutul său a fost marcat de valorificarea puterii aburului, crearea de mașini și motoare cu abur, care a făcut posibilă realizarea unei revoluții industriale, trecerea de la producția manufacturieră la producția industrială, de fabrică.

Descoperirile științifice din domeniul fizicii, chimiei, biologiei, astronomiei, geologiei, medicinei s-au succedat una după alta. În urma descoperirii de către Michael Faraday a fenomenului arcului electromagnetic, James Maxwell a întreprins studiul câmpurilor electromagnetice, dezvoltând teoria electromagnetică a luminii. Henri Becquerel, Pierre Curie și Marie Sklodowska-Curie, studiind fenomenul radioactivității, au pus sub semnul întrebării înțelegerea anterioară a legii conservării energiei.

Știința fizică a trecut de la teoria atomică a materiei a lui John Dalton la descoperirea structurii complexe a atomului. După descoperirea lui J.J. Thompson în 1897 a primei particule elementare a electronului a fost urmată de teoriile planetare ale structurii atomului de Ernest Rutherford și Niels Bohr. Se dezvoltă cercetări interdisciplinare - chimie fizică, biochimie, farmacologie chimică. O adevărată revoluție în știință au făcut-o lucrările marelui naturalist Charles Darwin „Originea speciilor” și „Originea omului”, care au interpretat apariția lumii și a omului în mod diferit față de învățătura creștină.

Progresele în biologie și chimie au dat un impuls puternic dezvoltării medicinei. Bacteriologul francez Louis Pasteur a dezvoltat o metodă de vaccinare împotriva rabiei și a altor boli contagioase. Microbiologul german Robert Koch și studenții săi au descoperit agenții cauzali ai tuberculozei, febrei tifoide, difteriei și a altor boli și au creat medicamente împotriva lor. Au apărut noi medicamente și instrumente în arsenalul medicilor. Medicii au început să folosească aspirina și piramidonul, stetoscopul a fost inventat, s-au descoperit raze X. Dacă secolele XVII-XVIII. au fost epoca morilor de vânt, apoi de la sfârșitul secolului al XVIII-lea. începe epoca aburului. În 1784, J. Watt a inventat motorul cu abur. Și deja în 1803. Apare prima mașină alimentată cu abur.

James Clark Maxwell. O mare realizare a științei în secolul al XIX-lea. a fost propusă de omul de știință englez D. Maxwell teoria electromagnetică a luminii(1865), care a rezumat cercetările și concluziile teoretice ale multor fizicieni din diferite țări în domeniile electromagnetismului, termodinamicii și opticii.

Maxwell este bine cunoscut pentru că a formulat patru ecuații care au fost o expresie a legilor de bază ale electricității și magnetismului. Aceste două domenii au fost cercetate pe larg înainte de Maxwell de-a lungul anilor și era bine cunoscut faptul că erau interdependente. Cu toate acestea, deși au fost deja descoperite diverse legi ale electricității și acestea erau adevărate pentru condiții specifice, înainte de Maxwell nu a existat nicio teorie generală și uniformă.

Charles Darwin (1809 - 1882). Secolul al XIX-lea a fost un timp de sărbătoare teoria evoluționistă. Charles Darwin a fost unul dintre primii care a realizat și a demonstrat clar că toate tipurile de organisme vii evoluează în timp din strămoși comuni. Darwin a numit selecția naturală și variabilitatea nedefinită principala forță motrice a evoluției.

Pierre-Simon Laplace. Laplace este unul dintre fondatori teoria probabilității; a dezvoltat și sistematizat rezultatele obținute de alți matematicieni, a simplificat metodele de demonstrare.

Majoritatea cercetărilor lui Laplace se referă la mecanica cerească. El a căutat să explice toate mișcările vizibile ale corpurilor cerești, pe baza legii gravitației universale a lui Newton. El a determinat cantitatea de compresie a Pământului la poli. În 1780 Laplace a propus o nouă metodă de calcul a orbitelor corpurilor cerești. A ajuns la concluzia că inelul lui Saturn nu poate fi continuu, altfel ar fi instabil. A prezis comprimarea lui Saturn la poli; a stabilit legile de mișcare ale sateliților lui Jupiter.

John Dalton. Primul om de știință care a obținut un succes semnificativ într-o nouă direcție în dezvoltarea chimiei a fost chimistul englez John Dalton, care a intrat în istoria chimiei ca descoperitor al legii raporturilor multiple și creatorul Fundamentele teoriei atomice. J. Dalton a arătat că fiecare element al naturii este o colecție de atomi care sunt strict identici între ei și au o singură greutate atomică. Datorită acestei teorii, ideile dezvoltării sistemice a proceselor au pătruns în chimie.

El a primit toate concluziile teoretice pe baza propriei descoperiri că două elemente pot fi combinate între ele în raporturi diferite, dar fiecare nouă combinație de elemente este o nouă conexiune. El credea că toți atomii fiecărui element individual sunt aceiași și se caracterizează prin faptul că au o anumită greutate, pe care a numit-o greutate atomică. Raționând în acest fel, Dalton a alcătuit primul tabel al greutăților atomice relative ale hidrogenului, azotului, carbonului, sulfului și fosforului, luând masa atomică a hidrogenului ca unitate. Acest tabel a fost cea mai importantă lucrare a lui Dalton.

Calculatoare. Deși se crede că primul computer a apărut în secolul al XX-lea, primele prototipuri de mașini-unelte moderne cu control numeric au fost construite deja în secolul al XIX-lea.

Inginerie mecanică și industrie. Mașinile fabricii ruso-baltice - o descoperire științifică a secolului al XIX-lea. Deja la începutul secolului al XIX-lea a început o revoluție treptată în inginerie mecanică. Oliver Evans a fost unul dintre primii care în 1804 la Philadelphia (SUA) a demonstrat o mașină cu motor cu abur.

La sfârșitul secolului al XVIII-lea au apărut primele strunguri. Au fost dezvoltate de mecanicul englez Henry Maudsley. Au început să se dezvolte căile ferate. În 1825, George Stephenson a construit prima cale ferată din Anglia.