Научные открытия и изобретения европейцев XIX столетия

 

 

 

Министерство образование и науки РФ

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

 

Кафедра истории

 

 

             Дисциплина: Культурология

 

 

 

Реферат

 

Научные открытия и изобретения европейцев XIX столетия

 

                                                                  Студент группы   1-СУЗС-1                                                                                

                                                                            Петровский В.К

                                                                            Руководитель:

         канд. ист. наук, доцент

                                       Е.П.Гурьев

 

Санкт-Петербург

2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение..................................................................................................................3

1. Физика. Электротехника...............................................................................4

  а)Освещение ...........................................................................................................4-5

  б)Средства связи.....................................................................................................5-6

  в)Электромагнитный генератор...............................................................................6

2.Химия.Биология.Медициана......................................................................6-8

3.Астрономия.....................................................................................................9

4.Промышленность. Транспорт. Военная техника....................................9-11

         Заключение........................................................................................................12

Список использованных источников и литературы..........................................15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Эта работа посвящёна  «Научные открытия и изобретения европейцев XIX столетия».

XIX в. — это век промышленной  революции, век научных открытий  и развития техники. Он оказал  существенное влияние на культуру и мировоззрение человечества, в корне изменил систему ценностей человека.

Большой толчок для развития западноевропейского мира дала научно-промышленная революция. Она привела к существенной перестройке и росту производительности труда. Развитие наук стимулировалось практической потребностью на производстве, за счет этого связь науки с промышленностью становилась всё теснее. XIX столетие — это расцвет естествознания, создания единой системы наук. Появляются первые научно-исследовательские лаборатории, работающие на промышленность. Открытия в различных областях естествознания воздействовали на развитие ведущих отраслей индустрии: металлургии, энергетики, машиностроения, приборостроения, транспорта, химической промышленности.

В своей работе я хотел бы наиболее полно и чётко изложить все этапы «Научных открытий и изобретений европейцев ХIX столетия». Ведь XIX век заложил основы для развития науки XX столетия и создал предпосылки для многих будущих изобретений и технологических нововведений, которыми мы пользуемся в настоящее время. Научные открытия XIX столетия были сделаны во многих областях и оказали большое влияние на дальнейшее развитие. 

 

Физика. Электротехника.

 

В этот исторический период науку прославили Р. Майер (1814—1878), Дж. Джоуль (1819—1889), Г. Гельмгольц (1821—1894), открывшие законы сохранения и превращения энергии, что обеспечило единую основу для всех разделов физики и химии.

Главной особенностью в развитии науки этого времени является широкое применение электричества во всех отраслях производства. Люди уже не могли отказаться от использования электричества, ощутив его существенные преимущества. Много научных открытий XIX века было совершено в этой области физики. Ученые начали плотно изучать электромагнитные волны и их влияние на различные материалы. Началось внедрение электричества в медицину.

 В XIX веке в сфере электротехники работали такие известные ученые, как француз Андре-Мари Ампер, два англичанина Майкл Фарадей и Джеймс Кларк Максвелл, американцы Джозеф Генри и Томас Эдисон.

 В 1865 году Джеймс Кларк Максвелл разработал электромагнитную теорию света. Он предположил существование электромагнитных волн, посредством которых передается электрическая энергия в пространстве. В 1883 году Генрих Герц доказал существование этих волн1.

 

Освещение

 

Широкое распространение получает электрическое освещение, вызванное строительством крупных промышленных предприятий и ростом больших городов.

Изобретение лампы накаливания принадлежит русским ученым: А.Н. Лодыгину (лампа накаливания с угольным стерженьком в стеклянной колбе, 1873) и П.Н. Яблочкову (конструкция электродуговой лампы, «электрической свечи», 1875).

В 1879 г. американский изобретатель Т. Эдисон предложил вакуумную лампу накаливания с угольной нитью. В последующем в конструкцию ламп накаливания изобретателями различных стран вносились улучшения. Так, А. Н. Лодыгиным были разработаны лампы с металлическими нитями, в том числе с вольфрамовыми, применяемыми и сейчас. Хотя во многих странах мира еще долгое время сохранялось газовое освещение, но оно уже не могло противостоять распространению электрических осветительных систем.

 

Средства связи

 

На основе открытия Генриха Герца итальянский инженер Гульельмо Маркони и А. С. Попов создали беспроводный телеграф — радио. Это изобретение стало основой для современных технологий беспроводной передачи информации, радио и телевидения, в том числе всех видов мобильной связи, в основе работы которых лежит принцип передачи данных посредствам электромагнитных волн2.

В конце XIX в. существенно усовершенствована аппаратура проволочного телеграфа, а к началу 80-х были выполнены большие работы по конструированию и практическому применению телефонной аппаратуры. Изобретатель телефона — американец А.Г. Белл, получивший первый патент в 1876 г. Микрофон, отсутствовавший в аппарате Белла, был изобретен Т. Эдисоном и независимо от него англичанином Д. Юзом. Благодаря микрофону увеличивался радиус действия телефонного аппарата. Телефонная связь стала быстро распространяться во всех странах мира. Первая телефонная станция в США была построена в 1877 г.3

 

Электромагнитный генератор.

 

Также была создана новая энергетическая основа промышленности и транспорта, т.е. решена крупнейшая техническая проблема. В 1867 г. в Германии В. Сименс изобрел электромагнитный генератор с самовозбуждением, которым при помощи вращения проводника в магнитном поле можно получать и вырабатывать электрический ток. В 70-е гг. была изобретена динамо-машина, которую можно было использовать не только как генератор электроэнергии, но и как двигатель, превращающий электрическую энергию в механическую. В 1883 г. Т. Эдисон (США) создал первый современный генератор. Следующая успешно решенная задача — передача электроэнергии по проводам на значительные расстояния (в 1891 г. Эдисоном создан трансформатор). Таким образом сложилась современная техническая цепь: получение — передача — прием электроэнергии, благодаря чему промышленные предприятия могли размещаться вдали от энергетических баз. Производство электроэнергии было организовано на особых предприятиях — электростанциях.4

 

 Химия. Биология.Медицина.

 

Д.И. Менделев — учёный, который сделал много научных открытий XIX века. В области химии в XIX веке самым значительным было открытие Д.И. Менделеевым Периодического закона. На основе этого открытия была разработана таблица химических элементов, которую Менделеев увидел во сне. В соответствии с этой таблицей он предположил, что существуют еще неизвестные тогда химические элементы. Предсказанные химические элементы скандий, галлий и германий впоследствии были открыты в период с 1875 по 1886 гг.

Огромное значение в познании мира имело создание Т. Шванном (1810—1882) и М. Шлейденом (1804—1881) клеточной теории, показавшей единообразную структуру всех живых организмов. Ч. Дарвин (1809— 1882), создавший эволюционное учение в биологии, внедрил идею развития в естествознании. Благодаря периодической системе элементов, открытой гениальным русским ученым Д. И. Менделеевым (1834—1907), была доказана внутренняя связь между всеми известными видами вещества. Открытие электрона, радия, превращения химических элементов, создание А. Эйнштейном (1879— 1955) теории относительности и квантовой теории М. Планком (1858—1947) ознаменовали прорыв в область микромира и больших скоростей.

С приходом XIX века наука начинает развиваться с невиданной доселе скоростью. Научных открытий совершается столько, что трудно детально их отследить. Медицина и биология в этом не отстают. Самый значительный вклад в этой области сделали немецкий микробиолог Роберт Кох, французы медик Клод Берна́р и химик-микробиолог Луи Пастер.  Бернар заложил основы эндокринологии — науки о функциях и строении желез внутренней секреции. Луи Пастер стал одним из основоположников иммунологии и микробиологии. В честь этого ученого названа технология пастеризации - это способ термической обработки в основном жидких продуктов. Эта технология применяется для уничтожения вегетативных форм микроорганизмов для увеличения срока хранения пищевых продуктов, например пива и молока.

 Роберт Кох открыл возбудителя туберкулёза, бациллу сибирской язвы и холерный вибрион. За открытие туберкулезной палочки он был награжден Нобелевской премией.5

 

 Астрономия.

 

ХІХ ст. было веком становления и стремительного развития еще одной области науки — астрофизики. Астрофизика — это раздел астрономии, который изучает свойства небесных тел. Этот термин появился в середине 60-х годов XIX века. У истоков ее стоял немецкий профессор Лейпцигского университета астроном Иоганн Карл Фридрих Цёлльнер. Главные методы исследования, используемые в астрофизике — это фотометрия, фотография и спектральный анализ. Одним из изобретателей спектрального анализа является Кирхгоф. Он проводил первые исследования спектра Солнца. В результате этих исследований в 1859 г. ему удалось получить рисунок солнечного спектра и более точно определить химический состав Солнца6.

 

 Промышленность. Транспорт. Военная техника.

Уже в начале XIX века начался постепенный переворот в машиностроении. Оливер Эванс был одним из первых, кто в 1804 году в Филадельфии (США) продемонстрировал автомобиль с паровым двигателем.

 В конце XVIII появились и первые токарные станки. Их разрабатывал английский механик Генри Модсли. С помощью таких станков удалось заменить ручной труд, когда было необходимо производить обработку металла с большой точностью.

Среди важнейших изобретений этого времени – швейная машина Зингера, ротационная типографская машина, телеграф Морзе, револьверный, шлифовальный, фрезерный станок, косилка Маккормика, комбинированная молотилка-веялка Хейрема.

Хотя считается, что первый компьютер появился в XX веке, но уже в XIX веке были построены первые прообразы современных станков с числовым программным управлением. Жозеф Мари Жаккар, французский изобретатель, в 1804 году придумал способ программирования работы ткацкого станка. Суть изобретения состояла в том, что нитью можно было управлять, используя перфокарты с отверстиями в определенных местах, в которых предполагалось нанести нить на ткань.

 В 1896—1987 гг. немецкий инженер Р. Дизель изобрел двигатель внутреннего сгорания с большим коэффициентом полезного действия. Затем он был приспособлен к работе на тяжелом жидком топливе и получил исключительно широко применение во всех отраслях промышленности и транспорта. Это послужило толчком к развитию более скоростных средств передвижения: паровозов, пароходов и самоходных машин, которые мы сейчас называем автомобилями. В 1906 г. в США появились тракторы с двигателями внутреннего, сгорания.

 Также начали развиваться железные дороги. В 1825 году в Англии Георг Стефенсон простроил первую железную дорогу. Она обеспечивала железнодорожную связь городов Стоктон и Дарлингтон. В 1829 проложили ветку, которая связала Ливерпуль и Манчестер. Если в 1840 году общая протяженность железных дорог составляла 7700 км, то к концу 19-го века это уже было 1 080 000 км.

В конце XIX в. в Германии, России, США велись эксперименты по введению на железных дорогах электрической тяги. Первая линия электрического городского трамвая открылась в Германии в 1881 г. В России строительство трамвайных линий началось с 1892 г. В 90-е годы в ряде стран появились пригородные и междугородные электрические железные дороги. Однако против этого выступали активно железнодорожные, угольные, нефтяные компании.

Новый вид транспорта — автомобильный. Первые автомобили были сконструированы немецкими инженерами К. Бенцем и Г. Даймлером. Новый вид транспорта рубежа XIX и XX вв. — воздушный. Он подразделяется на аппараты легче воздуха — дирижабли и тяжелее воздуха — самолеты (аэропланы). В разработку авиационных проблем и вопросов воздухоплавания огромный вклад внесли русские ученые и изобретатели основоположники современной гидро- и аэродинамики Д. И. Менделеев, Л. М. Поморцев, С.К. Джевецкий, К. Э. Циолковский и особенно Н. Е. Жуковский. Большая заслуга в освоении техники полетов принадлежит немецкому инженеру О. Лилиенталю.

Значительными были успехи военной техники. Были осуществлены новые изобретения (бездымный порох), развито производство связанного азота из воздуха (сырья для получения взрывчатых веществ). Применение отравляющих веществ в ходе Первой мировой войны потребовало средств защиты от них — в 1915 г. русским инженером Н. Д. Зелинским был разработан угольный противогаз. Началось строительство газоубежищ. В последние годы XIX в. подводные лодки строили в различных странах. В надводном положении они приводились в движение двигателями внутреннего сгорания, а в подводном — электродвигателями.

 

Заключение

К рубежу XIX—XX вв. кардинально изменились основы научного мышления; естествознание переживает расцвет, идет создание единой системы наук. Этому способствовало открытие электрона и радиоактивности. Быстрое развитие науки привело к значительному числу открытий принципиального характера, положивших начало новым направлениям научно-технического прогресса.