В чем выражалась усилившаяся в 19 веке связь научных открытий и технических изобретений кратко
Обновлено: 05.07.2024
Кто помнит научные открытия прошлого?Я думаю мало кто помнит это.Надо бы вспомнить.Давайте сделаем вместе со мной.
19-й век заложил основы для развития науки 20-го столетия и создал предпосылки для многих будущих изобретений и технологических нововведений, которыми мы пользуемся в настоящее время. Научные открытия 19 века были сделаны во многих областях и оказали большое влияние на дальнейшее развитие. Технический прогресс неудержимо продвигался. Кому же мы благодарны за те комфортные условия, в которых сейчас живет современное человечество?
Научные открытия 19 века: Физика и электротехника
Джеймс Кларк Максвелл. Фото: Википедия.
Ключевой особенностью в развитии науки этого периода времени является широкое применение электричества во всех отраслях производства. И люди уже не могли отказаться от использования электричества, ощутив его существенные преимущества. Много научных открытий 19 века было совершено в этой области физики. В то время ученые начали плотно изучать электромагнитные волны и их влияние на различные материалы. Началось внедрение электричества в медицину.
В 19-м 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 1831 году Майкл Фарадей заметил, что если медная проволока движется в магнитном поле, пересекая силовые линии, то в ней возникает электрический ток. Так появилось понятие электромагнитной индукции. Это открытие создало почву для изобретения электродвигателей.
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 волн. Он также определил, что скорость их распространения — 300 тыс. км/сек. На основе этого открытия 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 волн.
Химия
Д.И. Менделев — учёный, который сделал много научных открытий 19 века. Фото: Большая советская энциклопедия.
В области химии в 19 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.
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 19-го 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 Солнца.
Медицина и Биология
С приходом 19 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.
Компьютеры
Хотя считается, что первый компьютер появился в 20 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.
тем что в афинах народное собрание,а в египте фараон.справедливо в афинах т.к там был суд и человека могли помиловать.а в египте всё рашал фараон и он мог можно назвать афины образцовыми т.к при нё м были многие вопросы касающиеся внутренней и внешней политики.не могли учавствовать те люди которые не понимали в политике и чужеземцы.
7 век был бурным в европе и россии. война между речью посполитой, самым мощным в европе государством и россией, едва оправившейся от великой смуты. первое сословие и там и здесь - это вельможные паны, магнаты, ближние бояре. везде всевластие и спесь, остатки наследия вотчинного феодализма в централизованных государствах однако в западной европе уже почти везде не существовало крепостного права, тогда как в россии и речи посполитой еще холопство было на положении полных рабов. хозяин мог безнаказанно убить своего холопа и не нес никакой отвественности ни перед кем. так же положение крестьянства в форме арендаторов на западе было намного легче, чем у подневольного крепостного.
княгиня ольга были установлены "погосты" и "уроки"
ярослав мудрый создание первых законов
даниил московский первым начал политику расширения владений москвы, присоединив коломну
иван калита при нём строился первый каменный кремль в москве
александр невский причислен к лику святых, как защитник православной веры
Научно-технические изобретения 19 века способствовали росту промышленного производства и ускорению обмена информацией в мире. Почти все они были сделаны в развитых странах Европы и в США.
Изобретения первой половины XIX века
Видным изобретателем начала XIX в. стал американец Роберт Фултон. В 1800–1807 годах он создал подводную лодку и первый пароход, который имел практическое применение на реке Гудзон.
Рис. 1. Изобретения XIX века.
В 1803 году русский физик Василий Петров изобрел электрическую дуговую сварку. В Российской империи были в 19 веке свои изобретатели, но из-за общей отсталости аграрной страны и ее огромных размеров технические новшества внедрялись медленно.
В Англии главным среди изобретений первой четверти XIX века следует считать паровоз-локомотив Джорджа Стефенсона, который в 1814 году уже применялся на практике. Он же разработал европейскую ширину колеи в 1435 мм. В 1825 году открылась первая в мире железнодорожная линия общественного пользования между городами Дарлингтон и Стоктон. Поезда на ней разгонялись до 39 км/ч, а некоторые из разработанных Стефенсоном паровозов использовались до конца XIX века.
В 1820-е годы были сделаны следующие изобретения: электромотор, электромагнит, газовая плита и спички. В 1830-е были изобретены реле, телеграф Шиллинга, шрифт Брайля, лампа накаливания. В 1838–1839 годах появились азбука Морзе, фотография и современный велосипед.
В 1840-е годы были изобретены: анестезия, минеральное удобрение суперфосфат, копёр и английская булавка. К 1850 году в ведущих странах шло бурное строительство железных дорог и пароходов.
Рис. 2. Изобретения XIX века в Европе.
Изобретения второй половины XIX века
В 1852 году француз Жан Фуко изобрел гироскоп, а американец Элиша Отис — безопасный лифт. К другим известным изобретениям 1850-х относятся: планёр, шприц, целлулоид, подводный телеграфный кабель, нефтяная скважина и линолеум.
В 1860-е годы некоторые изобретения были связаны с Гражданской войной в США: появились броненосец, картечница, магазинная винтовка и механическая подводная лодка, которая использовалась южанами в Гражданской войне.
К европейским изобретениям тех лет следует отнести пастеризацию, маргарин, мартеновскую печь, динамит, метрополитен в Лондоне, гектограф русского инженера Алисова и периодическую систему элементов Дмитрия Менделеева.
В 1870-е годы были изобретены джинсы, телефон, трамвай на канатной тяге, фонограф и ковшовая турбина. Выдающимся изобретателем того периода стал американец Томас Эдисон.
К 1880-м годам относится изобретение электросварки русским инженером Николаем Бенардосом, а также трамвая и троллейбуса немцем Вернером фон Сименсом. Александр Можайский в 1882 году создал моноплан с двумя двигателями. В 1885 году были изобретены мотоцикл, пулемет и трансформатор. В 1886 году Готтлиб Даймлер создал бензиновый двигатель внутреннего сгорания, а в 1887 году — один из первых автомобилей. В 1888 году русский механик-самоучка Федор Блинов изобрел гусеничный трактор, а Николай Славянов — электросварку.
Список научных открытий и изобретений XIX века в Европе можно представить в таблице:
Позапрошлый век послужил трамплином для необыкновенного рывка технической цивилизации в XX в. Именно его замечательные научные озарения позволили вплотную приблизиться к разгадке тайн мирового макро- и микрокосмоса, атомного ядра, задуматься о возможности полётов к иным планетам и создании искусственного интеллекта. Великие изобретения 19 века сократили расстояния, открыли возможность опуститься на дно океанов и подняться над облаками, познакомили человека с новыми материалами и веществами, осуществили революционные преобразования в медицине, технике и промышленности.
От пара к двигателю внутреннего сгорания
XIX век стал революционным в области транспортных технологий. Многими из них в усовершенствованном виде люди продолжают пользоваться до сегодняшнего дня и, без сомнения, будут эксплуатировать их ещё многие годы. Необычные изобретения той поры носили принципиальный, основополагающий характер, определяя векторные направления движения технической цивилизации.
Развитие наземного транспорта
Первая половина девятнадцатого века стала золотой эпохой пара. Двигатель, основанный на использовании этого агрегатного состояния воды, был создан ещё в XVIII веке, но наиболее полную реализацию получил уже в следующем столетии. Изначально использующийся на фабриках, заводах и мельницах, в 1804 году он встал на колёса. Учёный, ставший автором одного из самых великих изобретений человечества — железной дороги, носил имя Ричард Тревитик и был родом из Англии.
Получил дальнейшее развитие и автомобильный транспорт. От паровой самоходной машины, появившейся в 1769 году, пришлось отказаться в силу её неуправляемости. Но с начала XIX в. разворачиваются изыскания в области двигателей внутреннего сгорания. В первой половине в качестве топлива пробовался газ, но удовлетворительных результатов добились инженеры, использовавшие бензин. Прорыв пришёлся на конец века:
- 1874 год — изобретаются четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания (пока газовый) и бензиновый карбюратор;
- 1879 — Джордж Селден патентует автомобиль;
- 1885 — появление первого коммерческого аппарата Отто Бенца и мотоцикла (Даймлер, Майбах);
- 1886 — Готтлиб Даймлер усовершенствует бензиновый двигатель и оснащает его турбокомпрессором собственной разработки;
- 1893 — распылительный карбюратор венгров Яноша Чонки и Доната Банки;
- 1895 — дизельный двигатель.
Покорение водных пространств
Рубеж 50−60-х годов ознаменовался широким внедрением гребного винта и появлением цельнометаллических монстров уничтожения — броненосцев. С их спуском на воду начался закат многовековой истории парусников. Тогда же были изготовлены механическая подлодка и самодвижущаяся торпеда.
В 1881 увидело свет изобретение, крайне важное для сохранности скоропортящихся грузов. В океан вышел рефрижераторный корабль австрало-новозеландской компании, оснащённый мощнейшими холодильными установками. Отныне улову не грозила скорая гибель из-за высоких температур в южных широтах.
С увеличением мощности и манёвренности судов пришла пора и последних великих географических открытий. В конце концов на земле не осталось суши, на которую не ступала бы нога исследователя. Карта мира приняла окончательный вид, и теперь только время вносит в неё свои изменения.
Начало освоения шестого океана
Мечта о покорении неба сопутствовала человечеству с незапамятной древности. К XIX столетию никого уже не удивляли монгольфьеры и шарльеры — неуправляемые воздушные шары, наполненные газом или паром.
Они использовались Наполеоном в разведывательных целях, в русской и австрийской армиях предпринимались неудачные попытки применять их в качестве бомбардировщиков. Но зависимость от ветра делала эти эксперименты малоэффективными.
С 1850-х годов начинается активный поиск возможностей управления воздухоплавательными аппаратами. В 1852 был совершён удачный полёт на дирижабле конструкции Жиффара, снабжённом паровым мотором и винтом. Вершиной этих изысканий стало появление в 1900 году цеппелинов (жёстких дирижаблей), способных перевозить большое количество пассажиров и грузов и оснащённых бензиновыми двигателями внутреннего сгорания.
Одновременно изучались возможности полёта на аппаратах тяжелее воздуха и создавалась база для появления авиации. Работы велись в направлении монопланов (машин в виде единого крыла). Агрегат с одним двигателем, был разработан Феликсом дю Темпле в 1874 году, а двухмоторный — русским изобретателем Александром Можайским в 1882.
Между этими научными открытиями в 1877 году был осуществлён успешный запуск первого в мире беспилотного вертолёта с паровым двигателем. Это произошло в Милане. Конструкция инженера Энрико Форланини поднялась на 13 метров, где оставалась в течение 20 секунд.
Внедрение в жизнь электричества
Мировая промышленная революция XIX в. ставила перед учёными и инженерами настолько сложные технические задачи, что одного практического опыта для их решения уже не хватало. Требовалась серьёзная теоретическая база. Это и предопределило растущую роль математики, физики, химии и механики в прикладных областях науки.
Новый вид энергии
Результаты изучения природы электричества, ставшие научной основой электротехники, открыли широчайший спектр его применения:
- в системах связи;
- в приводных устройствах рабочих машин;
- во многих технологических процессах металлургии (плавка и сварка, изготовление металлопокрытий);
- в промышленном производстве водорода, хлора и т. д.
Они совершили революцию в быту, устранили зависимость человечества от продолжительности светового дня, смогли изменить характер культурных и общественных отношений. Невероятные достижения в этой области великих изобретателей: Майкла Фарадея и Томаса Эдисона, Александра Белла и Вернера фон Сименса, Николы Теслы и Александра Попова — внесли их имена в историю цивилизации.
Список этот можно было бы расширить многократно. К сожалению, специализация ряда изобретений делает имена их авторов известными только узкому кругу профессионалов. Так Фрэнк Спрейг усовершенствовал электрический трамвай, Джозеф Генри изобрёл электромагнит с многослойной обмоткой, Джеймс Линдсей — лампу накаливания, а Айз МакГаффни — бытовой пылесос. Представитель России — инженер Николай Славянов — в 1888 году открыл принципы электросварки на металлических электродах под слоем флюса, что позволило соединять детали в кратчайшие сроки.
Свет и способы электрической связи
А начиналось всё в 1800 году с изобретения итальянца Алессандро Вольта, который создал первый гальванический элемент — предшественник современной батарейки. Уже через год великий российский учёный Василий Владимирович Петров, собрав из нескольких тысяч таких элементов мощную батарею, получил вольтову дугу, ставшую прообразом сварки и источником света.
Следующим знаковым шагом стало изобретение Майклом Фарадеем генератора, способного превращать механическую энергию в электрическую. Оно пришлось на 1831 г., и на его базе была создана демонстрационная модель электродвигателя. А уже в 1834 году появилось и его практическое воплощение. По Неве против течения прошла лодка, оснащённая таким мотором, с 14 пассажирами на борту. Заслуга в этом принадлежала русскому исследователю Б. С. Якоби.
С сороковых годов велись работы по созданию ламп накаливания. Ток, проходящий через металлическую нить, разогревал её до состояния яркого свечения. Однако волосок быстро перегорал и во всём мире велись работы по поиску материалов и сплавов, способных продлить ему срок службы. Выход нашёл Александр Николаевич Лодыгин, использовав как оболочку стеклянную колбу, из которой откачали весь воздух, а в качестве нити — спираль из тугоплавкого вольфрама.
Для русской науки стало характерной чертой находить интересные решения трудных проблем. И самым хорошим примером этого является создание великим русским учёным Дмитрием Ивановичем Менделеевым его Периодической таблицы. Это открытие систематизировало знания о природе веществ и устанавливало связь между свойствами элемента и его атомной массой.
Значительным достижением стало и последовательное появление:
- телеграфа и азбуки Морзе в начале века;
- телефона в 70-х годах;
- радио в конце столетия.
Наиболее ярко проявили себя в этой области Александр Белл, кроме телефона (1876) создавший в том же году громкоговоритель и металлоискатель (1882), и Томас Эдисон, который не только усовершенствовал телефон с помощью угольного микрофона (делит авторство с Берлинером), но и изобрёл фонограф и тикерный аппарат.
Проблему приоритета открытия радио каждая страна до сих пор решает по-своему, но история подсказывает, что оно было независимо-коллективным. Никола Тесла изобрёл радиопередатчик, Александр Попов — аппарат, принимающий сигналы, Маркони — систему радиосвязи, и, наконец, тот же Тесла — радиоуправление. И всё это уложилось в период с 1893 по 1888 г.
Бытовые открытия и маленькие свершения
К числу изобретений, не претендующих на глобальное значение в мировой истории, но сыгравших заметную роль в жизни каждого человека, можно отнести:
Орудия убийства, медицина и искусство
Утверждение, что война есть двигатель прогресса, и в этом веке нашло своё подтверждение. Выше уже упоминались морские монстры — броненосцы и летательные аппараты, используемые в целях разведки и бомбардировки. Не отставали от них и наземные войска.
Рост уничтожающей мощи вооружения
Среди средств убийства особо стоит выделить три изобретения, качественно изменивших войну и превративших её в откровенную бойню:
Появление колючей проволоки, электроприводных морских мин и синтезирование иприта — приятный бонус всем милитаристам.
Открытия в медицине
Но там, где кому-то потребно людей убивать, всегда найдутся и те, кто придёт им на помощь. Использование на практике новых видов вооружения дало необыкновенный толчок к развитию полевой военной хирургии. В 1842 году появляется анестезия. В 1853 стараниями доктора-изобретателя Чарльза Праваза — шприц. В Японии синтезируется эпинефрин (синтетический адреналин).
И именно XIX в. подарил людям то, чем они живут и постят друг другу в начале века теперешнего. В 1839 году были созданы первые фотографии. Луи Дагер, Уильям Тальбот и Жозеф Ньепс нашли способ закрепления изображения на стеклянной пластине. Этот продукт стал известен под названием дагерротип. Уже через год Тальбот патентует способ создания негатива и переведения его в позитив на хлоросеребряной бумаге. Ряд последовательных открытий, получение фотоматериалов и изобретение плёнки в 1887 году значительно упростили процесс фотографирования, сделали его доступным и быстрым.
Настала очередь застывшему изображению ожить. Материально-техническая база была готова. Изобретатели экспериментировали с системами, которые могли бы создать возможность анимированной записи, пока в 1895 году не добились этого. Братья Люмьер в результате непростого и очень трудоёмкого процесса сумели сделать несколько роликов по 15—20 сек., на которых отснятые персонажи двигались, раскланивались и разговаривали.
Сегодня без фото и кинематографии человек не может представить себе современной жизни, а дальнейшее развитие технологий привело к тому, что ими можно заниматься и без специальной подготовки.
Читайте также: