13.2. Основные направления научно-технического прогресса в XX веке.

К рубежу XIX-XX вв. произошли крупные изменения в основах научного мышления, механистическое мировоззрение исчерпало себя, что привело классическую науку Нового времени к кризису. Этому способствовали, помимо названных выше, открытие электрона и радиоактивности. В результате разрешения кризиса произошла новая научная революция, начавшаяся в физике и охватившая все основные отрасли науки. Она связана прежде всего с именами М.Планка (1858-1947) и А.Эйнштейна (1879-1955).

Открытие электрона, радия, превращения химических элементов, создание теории относительности и квантовой теории ознаменовали прорыв в облсти микромира и больших скоростей. Успехи физики оказали влияние на химию. Квантовая теория, объяснив природу химических связей, открыла перед наукой и производством широкие возможности химического преобразования вещества; началось проникновение в механизм наследственности, получила развитие генетика, сформировалась хромосомная теория.

Достижения научной мысли конца XIX-начала XX вв. послужили основой технической революции, происшедшей в этот период, она получила название второй научно-технической революции (НТР).

Выдающиеся изобретатели второй НТР: Э.В.Сименс (динамомашина), Т.Эдисон (современный генератор), Ч.Парсонс (паровая турбина), Г.Даймлер и К.Бенц (двигатель внутреннего сгорания), Р.Дизель (двигатель внутреннего сгорания с большим КПД), А.Н.Лодыгин (лампа накаливания), П.Н.Яблочков ("электрическая свеча"). Т.Эдисон и Д.Юз (микрофон), А.Б.Строуджер (автоматическая телефонная станция), А.С.Попов (радио), Г.Маркони (передача электрических импульсов без проводов), Дж.А.Флеминг (диод), Г.Бессемер, П.Мартен, С.Томас (новые способы выплавки стали), Г.Даймлер и К.Бенц (автомобили), Дж.Дэнлоп (резиновые шины), Д.И.Менделеев, К.Э.Циолковский, Н.Е.Жуковский - вопросы воздухоплавания, А.Ф.Можайский, К.Адер - самолетостроение с паровым двигателем, Дж.Хайетт (целлулоид) и многие другие.

Сердцевиной второй НТР стала энергетика - изобретение электричества и двигателя внутреннего сгорания, что предопределило переход от пара и каменного угля к электричеству и жидкому топливу. Переворот в энергетике, изобретение способа передачи электричества на дальние расстояния обусловили рождение новых видов транспорта - автомобиля, самолета, электровоза, тепловоза, трамвая.

Автомобиль и самолет не только революционизировали транспорт, но дали толчок к преобразованию всех смежных отраслей - металлургии, машиностроении, химии. Были изобретены новые способы выплавки стали, получило развитие производство разнообразных видов качественных сталей, двинулось вперед производство цветных металлов.

Вторая НТР знаменовала быстрое развитие новых средств связи - телеграфа, телефона, радио , что сыграло огромную роль в распространении информации во всем мире.

Массовое производство катализаторов, красителей, лекарств, минеральных удобрений было итогом прогресса в химической промышленности.

Свершился технологический переворот в сельсокм хозяйстве, где широкое применение нашли химические удобрения, машины (тракторы и другие сельскохозяйственные машины). В результате значительно выросла урожайность сельскохозяйственных культур, продуктивность скота, производительность труда, благодаря чему этот сектор экономики высвободил значителную массу рабочих рук, необходимых для индустрии. Ведущие страны мира перешли к промышленному (индустриальному) типу занятости.

Достижения науки и техники стали основой очередной военно-технической революции. В конце XIX - начале ХХ вв. появились военная авиация и танки, были созданы мощные военно-морские суда (броненосцы, дредноуты), автоматическое артиллерийское оружие, изобретены новые взрывчатые вещества, отравляющие газы, широко стала использоваться радиосвязь. Известно, что в этот период ведущие страны мира усилили гонку вооружения, подготовив материально-техническую базу для Первой, а затем и Второй мировой войн.

На стадии завершения Второй мировой войны началась третья научно-техническая (научно-технологическая) революция . Она связана с кардинальными изменениями в области производительных сил в связи с развитием атомной энергетики, космонавтики, вычислительной техники, биотехнологии, производства новых конструкционных материалов.

Следует отметить, что пока нет общепризнанной периодизации этой НТР. Мы выделяем в развитии третьей НТР два этапа: 1) с середины 40-х гг до середины 60-х гг.; 2) с середины 60-х гг. до настоящего времени. Границей между этими этапами принято создание и внедрение в систему хозяйства ведущих стран ЭВМ четвертого поколения.

Изобретения первого этапа включали телевидение, транзисторы, компьютеры, радар, ракеты, атомную бомбу, синтетические волокна, водородную бомбу, искусственные спутники Земли, реактивную авиацию, электроэнергетические установки на базе ядерного реактора, станки с числовым программным управлением (ЧПУ), лазеры, интегральные схемы, спутники связи, скоростные экспрессы.

В 1942 г. итальянский ученый Э.Ферми (1901-1954) построил ядерный реактор, в котором осуществлялась управляемая ядерная реакция. Первая атомная бомба была создана под руководством американского физика Р.Оппенгеймера (1904-1967). Первая атомная бомба в 1945 г. была сброшена на японские города Хиросима и Нагасаки.

Система для обнаружения тел с помощью радиоволн - радар, создана шотландским физиком Р.У.Уаттом (1892-1973). Построенная им в 1935 г. радарная установка была способна обнаружить самолет на расстоянии 64 км. Эта система сыграла большую роль в защите Англии от налетов немецкой авиации в годы Второй мировой войны.

Первый пуск ракеты большой дальности "Фау-2", созданной В.фон Брауном (1912-1977), был проведен в 1942 г. Скорость "Фау-2" в несколько раз превышала скорость звука. Дальность полета составляла 320 км, а сейчас некоторые ракеты достигают дальности полета 9600 км.

Лазер - оптический квантовый генератор. В переводе "лазер" означает "усиление света в результате вынужденного излучения". Сначала лазеры применяли в промышленности для сверления, сварки и гравировки. В настоящее время их используют даже в хирургических операциях. Теория лазера разработана в 1958 г. американскими физиками Ч.Таунсом и А.Шелау. Первый лазер был создан в 1960 г. Т.Мэйменом.

На основе разработанной в 1918 г. французскими учеными во главе с П.Ланжевеном (1872-1946) сонар-системы звуковой локации (посылает звуковые волны, и любой объект, встретившийся на пути, отражает их) в 50-е гг.ХХ вв. шотландский врач Ян Дональд создал метод для исследования внутренних органов человека и даже зародыша человека в утробе матери. Этот процесс назвали ультразвуковой диагностикой.

Один из первых компьютеров ENIAC (электронный числовой интегратор и калькулятор) разработали Дж.Мочли (1907-1980) и Дж.Еккарт для армии США. По сравнению с современными ЭВМ он был очень громоздким - занимал целый зал и выполнял гораздо меньше операций. Технологии ЭВМ постепенно совершенстовались, а их возможности увеличивались.

В 1964 г. американская компания IBM выпустила первый текстовой компьютер. В 1978 г. американская компания "Квикс" создала компьютер, использующий для записи текста магнитные диски. В 80-е гг. персоанльные компьютеры со специальными программами начали вытеснять пишущие машины.

На втором этапе этой НТР были изобретены микропроцессоры, волоконно-оптическая передача информации, промышленные роботы, биотехнология, сверхбольшие и объемные интегральные схемы, сверхпрочная керамика, компьютеры пятого поколения, генная инженерия, термоядерный синтез.

Ядром этого этапа НТР стал синтез трех базовых научно-технических направлений: микроэлектроники, биотехнологии, информатики. Именно они отражают фундаментальные достижения квантовой физики, молекулярной биологии, кибернетики и теории информации.

В конце ХХ в. завершается век железа, которое было основным конструкционным материалом почти три тысячелетия. Благодаря достижениями НТР ХХ в. человечество уже может отдать приоритет материалам, обладающим заданными свойствами, - композитам, керамике, пластмассам и синтетическим смолам, изделиям из металлических порошков.

В конце ХХ в. интенсивно формируется постиндустриальная цивилизация. Подлинный переворот осуществляется в технике связи и транспорта. Нашли широкое применение волоконно-оптическая связь (линии связи), космическая связь (спутниковая), факсимильная, сотовая.

Одним из величайших достижений ХХ в. ученые признают создание модели ДНК. Биология, особенно молекулярная, к середине ХХ в. выдвинулась на одно из первых мест в естествознании.

В современном мире наука приобретает все большее значение и развивается все более быстрыми темпами. Особенно усиливается роль фундаментальной, теоретической науки, и этот процесс харктерен для всех областей знания.