Accelerarea dezvoltării științifice și tehnologice și consecințele acesteia. ogse.03 poveste

Revoluție științifică și tehnologică este un ansamblu de interdependente modificări calitativeîn știință și tehnologie, conducând la stabilirea unui nou tablou de știință naturală a lumii și la o schimbare radicală a locului și rolului omului în procesul de producție.

Revoluția științifică și tehnologică (STR) este o etapă firească în istoria omenirii, este un fenomen global, dar formele de manifestare, cursul și consecințele ei sunt diferite. Revoluția științifică și tehnologică este o schimbare calitativă radicală a forțelor productive ale omenirii, bazată pe transformarea științei într-o forță productivă directă de producție. În zilele noastre, revoluția științifică și tehnologică a acoperit toate aspectele vieții noastre, de la spațiu până la cosmetice, pătruns în structura atomului și în adâncurile universului. Ne extinde cunoștințele și transformă lumea într-un ritm nemaivăzut până acum. Transformările științifice și tehnologice se accelerează. Unele consecințe ale revoluției științifice și tehnologice sunt deja vizibile, unele vor apărea doar în viitorul apropiat, altele nu ni le putem imagina deloc. A dus la faptul că în toate sferele activității umane ponderea muncii mintale a crescut. Revoluția științifică și tehnologică deschide noi oportunități pentru schimbări calitative în conținutul vieții umane și relațiile dintre oameni. Permite atingerea treptată a dezvoltării universale a forței, abilităților și talentului uman.

Revoluție științifică și tehnologică modernă– acesta este singurul un sistem complex, în care știința, tehnologia și tehnologia, producția și. Există plusuri și minusuri în consecințele revoluției științifice și tehnologice. Impactul profund transformator asupra naturii afectează însăși dezvoltarea societății. Dar consecințele revoluției științifice și tehnologice au o serie de manifestări negative și chiar fatale pentru o persoană. Aceasta este o criză ecologică globală, care poate fi definită ca un dezechilibru în sistemele ecologice și în relația dintre societatea umană și natura; explozie de populație; consumul de resurse; precum şi războaiele şi conflictele militare.

Luați în considerare cele mai importante realizări ale revoluției științifice și tehnologice moderne.

Cea mai mare descoperire a secolului XX stăpânirea energiei nucleare, folosit în mare măsură în scopuri militare. Deschidere la începutul anilor 1950 reacții termonucleare (fuziunea nucleelor ​​ușoare în altele mai grele la temperaturi ultraînalte) iar în URSS și SUA s-a îndreptat spre crearea bombelor cu hidrogen. Erau de sute de ori mai distructive decât uraniul și plutoniul. Abia în 1956 a fost construit un reactor nuclear în Marea Britanie și a fost considerat apt pentru funcționare comercială. Energia nucleară până la sfârșitul secolului nu asigură mai mult de 8% din producția mondială de energie. Cea mai mare parte este produsă din arderea petrolului (40%), cărbunelui (25%), gazului (18%). Centralele hidroelectrice și alte surse de energie asigură doar 7% din producția sa. Geotermal (folosind căldură interioară Pământul), mareele (energia mareelor), solare, centralele eoliene sunt încă rare.

Dezvoltare intensivă continuă mijloace de transport.În anii 1990 existau peste 500 de milioane de mașini în lume (aproximativ o treime dintre ele în SUA), producția lor anuală a ajuns la 30 de milioane de unități. De-a lungul secolului al XX-lea, capacitatea de transport a navelor a crescut constant. În anii 1970 au apărut cisterne cu o deplasare de peste 500 de mii de tone. Viteza navelor s-a dublat în ultimii 50 de ani. Odată cu stăpânirea energiei nucleare, au apărut nave și submarine cu centrale nucleare, capabile să plimbe ani de zile pe mare fără să facă escale în porturi. Dezvoltare primită, deși limitată, vehicule pe o pernă de aer, capabile să se deplaseze nu numai pe apă, ci și pe uscat. A crescut semnificativ importanța aviație de transport.În Anglia, în 1949, a fost creat primul prototip al avionului cu reacție de pasageri Comet. Cu toate acestea, aeronava cu reacție sovietică TU-104 (produsă din 1955) și americanul Boeing-707 (din 1958) și-au găsit aplicația principală pe companiile aeriene. În 1970, a fost creată în SUA aeronava gigantică Boeing 747, capabilă să transporte până la 500 de pasageri. În anii 1950 aviația militară a stăpânit viteze supersonice, iar în anii 1970. au apărut primele aeronave de pasageri care zboară cu viteze supersonice: sovieticul TU-144 (1975) și anglo-francezul Concorde (1976).

Postbelic dezvoltarea tehnologiei rachetelor a fost subordonat în principal aspirațiilor URSS și ale SUA de a crea mijloace mai eficiente de livrare a armelor nucleare decât bombardierele. El a fost primul care și-a demonstrat realizările în acest domeniu Uniunea Sovietică, care a lansat primul satelit artificial al Pământului în 1957 (Statele Unite au efectuat o astfel de lansare în 1958), iar în 1961 a pus pe orbită în jurul Pământului nava spatiala cu o persoană la bord. În 1961, Statele Unite au adoptat programul Apollo - un zbor cu echipaj uman către Lună, finalizat cu succes în 1969. Sondele spațiale automate au ajuns la Venus, Marte, Jupiter, Saturn și au mers dincolo de sistemul solar. Rivalitatea în spațiu a făcut posibilă creșterea semnificativă a fiabilității navelor spațiale, reducerea costului acestora, ceea ce a creat condițiile pentru tranziția la dezvoltarea sistematică a Pământului. spațiul cosmic. URSS și SUA s-au dezvoltat nava spatiala reutilizabil, deși „Buranul” sovietic nu și-a găsit aplicație practică. Stațiile orbitale și sateliții artificiali Pământului au început să îndeplinească nu numai funcții militare, ci și civile, utilizate pentru experimente științifice, observatii astronomice, difuzarea de programe de radio și televiziune, menținerea comunicațiilor (primul satelit de comunicații a fost lansat în 1962), observații meteorologice, explorări geologice etc. Există perspectiva creării unor complexe orbitale care funcționează permanent, unde noi substanțe biologic active și cristaline pentru medicină, biochimie și electronică vor fi create sub imponderabilitate.

Aviația și astronautica au creat un stimulent pentru căutare materiale de constructii noi. La sfârşitul anilor 1930 Odată cu dezvoltarea chimiei, fizicii chimice, care studiază procesele chimice folosind realizările mecanicii cuantice, cristalografie, a devenit posibilă obținerea de substanțe cu proprietăți predeterminate, care au rezistență și durabilitate mare. În 1938, aproape simultan în Germania și Statele Unite, au fost create fibre artificiale - capron, perlon, nailon, rășini sintetice, care au făcut posibilă dezvoltarea unor materiale structurale calitativ noi. Producția lor a luat o scară deosebit de mare după cel de-al Doilea Război Mondial. Numai în perioada 1951-1966, gama de produse din industria chimică a crescut de 10 ori. Metalurgia nu a stat pe loc, stăpânind producția de oțel aliat extra-puternic (cu adaos de wolfram, molibden), aliaje de titan folosite în aviație și astronautică.

Chimia nu a ocolit agricultura, unde, la începutul secolului al XX-lea, utilizarea îngrășămintelor minerale a început să crească fertilitatea solului. În a doua jumătate a secolului au început să fie utilizate pe scară largă metodele chimice de combatere a dăunătorilor din agricultură (substanțe chimice toxice) și a buruienilor. Crearea de substanțe care distrug selectiv unele specii de plante și sunt inofensive pentru altele a devenit posibilă datorită dezvoltarea biologiei, biochimiei. Studiile efectuate la începutul secolului de omul de știință german A. Weismann și de savantul american T. Morgan, care, pe baza lucrării naturalistului ceh G. Mendel asupra eredității, au căpătat o nouă semnificație. genetica- știința transmiterii factorilor ereditari în lumea vegetală și animală. Experiență în anii 1920-1930. îmbunătățirea practicilor agricole (în special, L. Burbank privind selecția semințelor, îmbunătățirea soiurilor de plante cultivate) în combinație cu îngrășăminte, pesticide, îmbunătățirea mijloacelor tehnice de prelucrare a solului a făcut posibilă din anii 1930 până în anii 1990. crește randamentul multor culturi de 2-3 ori.

Lucrări în domeniul geneticii, studiile mecanismului de ereditate au condus la dezvoltarea biotehnologiei. Cercetarea genetică în URSS asociată cu numele de academician N.I. Vavilov, au fost reduse după ce genetica a fost declarată pseudoștiință, iar cei care au dezvoltat-o ​​au murit în lagărele sovietice ale morții. Conducerea în aceste studii a trecut în Statele Unite. În 1953, oamenii de știință de la Universitatea din Cambridge D. Watson și F. Crick au descoperit o moleculă de ADN care poartă un program pentru dezvoltarea unui organism. În 1972, Universitatea din California a explorat posibilitatea de a schimba structura ADN-ului, ceea ce a deschis calea spre crearea de organisme artificiale. Primul brevet în acest domeniu, pentru crearea unei metode Inginerie genetică un microorganism care accelerează procesarea petrolului brut a fost eliberat în 1980 savantului american A. Chakrabarti. În 1988, Universitatea Harvard a primit un brevet pentru manipularea genetică a unui șoarece viu. A început creșterea noilor rase de animale și plante. Sunt mult mai buni decât speciile de bază, sunt adaptați la condiții climatice nefavorabile, sunt imuni la multe boli etc.

În pragul secolului XXI au fost descoperite posibilitățile de clonare - cultivare artificială dintr-o singură celulă a unei asemănări biologice exacte a organismului donator. Problemele etice ale unei intervenții atât de profunde în procesele naturale, pericolul potențial al experimentelor genetice, ale căror consecințe nu sunt întotdeauna previzibile, au fost discutate în mod repetat, dar acest lucru nu a dus la încetarea lor.

Dezvoltarea biochimiei și a geneticii a afectat dezvoltarea medicament. De asemenea, în sfârşitul XIX-lea secolului, au fost descoperite microorganisme care au fost cauza holerei, antraxului, tuberculozei, difteriei, rabiei, ciumei, malariei, sifilisului, s-au studiat căile de transmitere a acestor boli, s-au inventat metode de tratare a multora dintre ele. Au început să fie dezvoltate metode de salubritate și igienă, prevenire și prevenire a epidemilor, inclusiv vaccinarea (inoculările) împotriva anumitor boli, au apărut noi medicamente - aspirina și piramidonul. În anii 1920-1930. vitaminele au fost izolate şi obţinute artificial (în 1927 vitaminele B şi C, apoi D şi A). Un ajutor și mai mare pentru medicină l-au fost antibioticele - substanțe care pot opri dezvoltarea microbilor patogeni, dintre care cea mai cunoscută este penicilina, izolată din mucegai (numită astfel de A. Fleming în 1929). Analogul chimic (sintetic) al penicilinei a fost streptocidul, sulfidina, sulfazolul. După al Doilea Război Mondial, odată cu descoperirea naturii virale a multor boli, au început să fie dezvoltate medicamente antivirale.

Aprofundarea cunoștințelor despre natura materiei vii a scos la iveală posibilitățile de transplant (transplant) de organe, tratamentul bolilor ereditare cauzate de factori genetici. Realizările în fizica nucleară și electronică au deschis noi oportunități pentru medicină. în diagnosticare deja în anii 1930. Au început să fie folosite aparate cu raze X, electrocardiografie, electroencefalografe etc. În ultima treime a secolului, au fost create dispozitive pentru rinichi artificiali și un stimulator cardiac implantabil. Noile tehnologii, în special utilizarea unui bisturiu cu laser, au extins posibilitățile de intervenție chirurgicală.

Realizări în domeniul Electronică. Baza lor a fost pusă în secolul trecut. Primul receptor radio din lume a fost inventat în 1895 de omul de știință rus A.S. Popov, inginerul italian G. Marconi a primit un brevet pentru transmiterea impulsurilor electrice fără fire în 1896. Fiabilitatea și gama de recepție a transmisiilor radio au crescut semnificativ odată cu invenția în 1904 de către americanul J. Fleming a unei diode - o lampă cu doi electrozi - un convertor de frecvență al oscilațiilor electrice, iar în 1907 prin crearea unei triod de către americanul. designerul Lee de Forest, care amplifică oscilațiile electrice slabe. În 1919 - 1924 în Rusia, SUA, Franța, Marea Britanie, Germania, Italia au fost puse în funcțiune posturi puternice de emisie, capabile să desfășoare emisiuni internaționale. De la mijlocul anilor 1920. au început experimentele în domeniul transmisiei de imagini folosind semnale electronice, televiziune. În Anglia, primele emisiuni de televiziune au început în 1929, în URSS - în 1932 (televiziunea sonoră din 1934), în Germania - din 1936. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, gândirea de proiectare s-a concentrat pe îmbunătățirea radarului, care a făcut posibilă detectarea navelor. în avans şi avioane inamice.

Anii de după război au fost marcați de o adevărată descoperire în domeniul electronicii. Ea, folosind realizările chimiei, a început să folosească fibra de sticlă pentru transmiterea semnalului, cristalografie, ceea ce a făcut posibilă crearea laserelor care au o gamă foarte largă de aplicații. Cea mai mare valoare aplicată a fost inventarea calculatoarelor – calculatoare electronice (calculatoare). Primele computere au apărut după cel de-al Doilea Război Mondial. Au folosit aceleași diode și triode ca radiourile cu tuburi. Una dintre aceste mașini, construită în SUA în 1946, ENIAC, cântărea 30 de tone și ocupa o suprafață de 150 de metri pătrați. m, 18 mii de tuburi de electroni au fost folosite în el. În ciuda dimensiunilor sale uriașe, acesta ar putea efectua doar calcule simple, care sunt acum disponibile pentru fiecare proprietar al unui calculator de buzunar. A doua generație de calculatoare a fost creată la sfârșitul anilor 1940, după inventarea tranzistoarelor (conductori) care au înlocuit tuburile cu vid. Tranzistoarele sunt utilizate pe scară largă în electronicele de larg consum (radio, televizoare, casetofone), cu miniaturizarea lor, a fost posibilă creșterea cantității de memorie și a vitezei computerului. A treia generație de calculatoare s-a dezvoltat în anii 1960, după crearea așa-numitelor circuite integrate, plăci care adăposteau câteva zeci de componente care convertesc și procesează informații. În anii 1970 odată cu îmbunătățirea tehnologiei, zeci de mii de componente au fost plasate pe o singură placă. Calculatoarele pe circuite integrate au inclus milioane de semiconductori, viteza lor a atins 100 de milioane de operații pe secundă. A patra generație de computere a fost creată odată cu invenția în 1971 a unui microprocesor pe un cristal de siliciu - un cip, cu dimensiunea mai mică de 1 pătrat. cm, înlocuind mii de semiconductori. Un astfel de cristal ar putea stoca până la 5 milioane de biți de informații, ceea ce a făcut posibilă trecerea la crearea de computere portabile destinate utilizatorilor individuali.

A cincea generație, modernă, de computere este capabilă să perceapă și să reproducă nu numai informații numerice, ci și imagini, grafice, semnale de vorbire, să conducă un dialog cu o persoană pe baza inerentelor. software. Ubicuitatea calculatoarelor, crearea în firme, centre industriale, comerciale, științifice, structuri de stat băncile de date de informații computerizate au oferit noi oportunități de comunicare – crearea de rețele de comunicații informatice locale și apoi globale (cel mai cunoscut dintre ele este Internetul). Acestea vă permit să primiți și să transmiteți instantaneu orice informație, să conduceți dialoguri bilaterale și multilaterale cu alți utilizatori de computere. A șasea generație de computere nu va mai avea ca purtător material de memorie cristale, ci molecule dintr-un polimer sau dintr-o substanță biologic activă (biocipuri), ceea ce pune pe plan practic crearea de inteligență artificială capabilă de autoprogramare. Dezvoltarea tehnologiei informatice a contribuit la crearea roboților industriali, al căror număr la începutul anilor 1990. în lume a ajuns la 300 de mii. Răspândirea roboticii a deschis oportunități enorme pentru îmbunătățirea procesului de producție.

Întrebarea care dintre invențiile și descoperirile secolului al XX-lea, în care domeniu de cunoaștere este cel mai important, este lipsită de sens, deoarece cele mai multe dintre ele sunt interconectate. Potrivit inginerilor americani, microcipurile sunt folosite nu numai în calculatoare și roboți, ci și în 24.000 de produse fabricate în SUA, inclusiv toate tipurile de electronice de larg consum. Fiecare articol de electrocasnice, un frigider, un televizor etc., care a intrat în uz zilnic în ultimele decenii. este o întruchipare materializată a multor domenii ale progresului științific și tehnologic, care nu numai că au schimbat condițiile de viață și recreere ale oamenilor, dar au afectat întregul aspect. societate modernă, tendințele sale de dezvoltare.

(„Omul”, credea filozoful german K. Jaspers, „nu se mai poate elibera de influența tehnologiei pe care a creat-o. Și este destul de evident că tehnologia conține nu numai posibilități nelimitate, ci și pericole nelimitate.” Nu este accident că K. Jaspers a privit revoluția științifică și tehnologică ca o epocă transformări negative, promițând în viitor „puterea forțelor distructive și întunericul inexistenței”.Tehnicismul, în opinia sa, distruge valorile spirituale, nivelează personalitatea, iar oamenii se transformă în măști, lipsiți de pământ, ecouri ale ființei lor.Forțele ostile ale naturii au fost înlocuite cu o tehnologie ostilă omului atât tehnologia cât și omenirea se confruntă cu problema eliberării de sub puterea tehnologiei.Tehnologia proceselor informaționale poate deveni un drumul spre libertate, dar cu condiția ca următoarea noutate să nu se transforme într-o „zeitate”, ci să fie considerată un mijloc de realizare a scopurilor umane.)

§ 1. ORIGINILE ACELERĂRII DEZVOLTĂRII ŞTIINŢEI ŞI REVOLUŢIEI ÎN ŞTIINŢA NATURII

În secolul al XIX-lea, să dubleze volumul cunoștințe științificeîn medie a durat aproximativ 50 de ani. În secolul al XX-lea, această perioadă a fost redusă de 10 ori - până la 5 ani. Similar accelerarea ritmului de creștere a cunoștințelor științifice din multe motive. În ceea ce privește primele decenii ale noului secol, se evidențiază cel puțin patru motive principale.
Motive pentru accelerarea dezvoltării științifice și tehnologice. In primul rand,știința în ultimele secole a acumulat o cantitate uriașă de material faptic, empiric, rezultate ale observațiilor și experimentelor multor generații de oameni de știință. Aceasta a deschis calea pentru salt calitativîn înțelegerea proceselor naturale. În acest sens, progresul științific și tehnologic al secolului al XX-lea a fost pregătit de întregul curs anterior al istoriei civilizației.
În al doilea rând, foști naturaliști în tari diferite, chiar și orașele universitare individuale, au lucrat izolat, și-au duplicat adesea evoluțiile reciproce, au aflat despre descoperirile colegilor cu o întârziere de ani, dacă nu de zeci de ani. Odată cu dezvoltarea transporturilor și comunicațiilor în ultimul secol, știința academică a devenit, dacă nu în formă, atunci în esență internațională. Oamenii de știință care lucrează la probleme similare au avut ocazia să folosească roadele gândirii științifice ale colegilor lor, completându-și și dezvoltându-și ideile, discutând direct cu aceștia ipotezele emergente.
În al treilea rând, integrarea interdisciplinară, cercetarea la intersecția științelor, granițele dintre care anterior păreau de neclintit, a devenit o sursă importantă de creștere a cunoștințelor. Deci, odată cu dezvoltarea chimiei, ea a început să studieze aspectele fizice ale proceselor chimice, chimia vieții organice. Au apărut noi discipline științifice - chimie fizică, biochimie și așa mai departe. În consecință, descoperirile științifice într-un domeniu de cunoaștere au provocat o reacție în lanț a descoperirilor în zonele adiacente.
Al patrulea, progresul științific, asociat cu creșterea cunoștințelor științifice, s-a apropiat de progresul tehnic, manifestat prin îmbunătățirea uneltelor, a produselor fabricate, apariția unor tipuri noi calitativ ale acestora. În trecut, în secolele XVII-XVIII, progresul tehnic a fost asigurat prin eforturile practicienilor, inventatori singuri care au adus îmbunătățiri cutare sau cutare echipament. Pentru mii de îmbunătățiri minore, au existat una sau două descoperiri care au creat cu adevărat ceva nou calitativ. Aceste descoperiri s-au pierdut adesea odată cu moartea inventatorului sau au devenit un secret comercial al unei familii sau al unui atelier de producție. stiinta academica, de regulă, a considerat apelul la problemele de practică sub demnitatea ei. În cel mai bun caz, ea, cu o mare întârziere, a explicat teoretic rezultatele obținute de practicieni. Ca urmare, a trecut un timp foarte lung între apariția posibilității fundamentale de a crea inovații tehnice și introducerea lor în masă în producție. Deci, pentru ca cunoștințele teoretice să fie întruchipate în crearea unui motor cu abur, a fost nevoie de aproximativ o sută de ani, fotografie - 113 ani, ciment - 88 de ani. Abia până la sfârșitul secolului al XIX-lea, știința a început să se orienteze din ce în ce mai mult către experimente, necesitând noi instrumente și echipamente de măsurare de la practicieni. La rândul lor, rezultatele experimentelor (în special în domeniul chimiei, ingineriei electrice), prototipurilor de mașini și dispozitive încep să fie folosite în producție.
Primele laboratoare care conduc muncă de cercetare direct în interesul producţiei, apărut la sfârşitul secolului al XIX-lea în industria chimică. Până la începutul anilor 1930. numai în SUA, aproximativ 1.000 de firme aveau propriile laboratoare, 52% dintre corporațiile mari și-au efectuat propriile cercetări științifice, 29% au folosit în mod constant serviciile centre științifice.
Ca urmare, intervalul mediu de timp dintre dezvoltarea teoretică și dezvoltarea sa economică pentru perioada 1890-1919. redus la 37 de ani. Următoarele decenii au fost marcate de o și mai mare convergență a științei și a practicii. În perioada dintre cele două războaie mondiale, perioada specificată a scăzut la 24 de ani.
Revoluție în știința naturii. Cea mai evidentă dovadă a semnificației practice și aplicate a cunoștințelor teoretice a fost stăpânirea energiei nucleare.
Pe rândul XIX-XX secole, ideile științifice s-au bazat pe vederi materialiste și mecaniciste. Atomii erau considerați elemente de construcție indivizibile și indestructibile ale universului. Universul părea să se supună legilor clasice newtoniene ale mișcării, conservarea energiei. Teoretic, s-a considerat posibil să se calculeze matematic totul și totul. Cu toate acestea, odată cu descoperirea în 1895 de către omul de știință german V.K. Radiațiile cu raze X, pe care le-a numit raze X, aceste puncte de vedere au fost zdruncinate, deoarece știința nu putea explica originea lor. Studiul radioactivității a fost continuat de omul de știință francez A. Becquerel, de soții Jo-lio-Curie, de fizicianul englez E. Rutherford, care au descoperit că dezintegrarea elementelor radioactive produce trei tipuri de radiații, pe care le-a numit după primele litere. al alfabetului grecesc - alfa, beta, gamma. Fizicianul englez J. Thomson a descoperit în 1897 prima particulă elementară, electronul. În 1900, fizicianul german M. Planck a demonstrat că radiația nu este un flux continuu de energie, ci este împărțită în porțiuni separate - cuante. În 1911, E. Rutherford a sugerat că atomul are o structură complexă, care seamănă cu o miniatură. sistem solar, unde rolul nucleului este jucat de un pozitron de particule încărcat pozitiv, în jurul căruia, ca și planetele, se mișcă electronii încărcați negativ. În 1913, fizicianul danez Niels Bohr, pe baza descoperirilor lui Planck, a perfecționat modelul lui Rutherford, demonstrând că electronii își pot schimba orbitele, eliberând sau absorbind cuante de energie.
Aceste descoperiri au provocat confuzie nu numai în rândul oamenilor de știință naturală, ci și în rândul filozofilor. Fundația solidă, aparent de nezdruncinat, a lumii materiale, atomul, s-a dovedit a fi efemer, constând din vid și, dintr-un motiv necunoscut, emițând cuante de particule elementare și mai mici. (La acea vreme au existat discuții destul de serioase despre dacă electronul nu are „liber arbitru” pentru a se deplasa de pe o orbită pe alta.) Spațiul s-a dovedit a fi umplut cu radiații care nu sunt percepute de simțurile umane și, cu toate acestea, exista destul de realist. A. Descoperirile lui Einstein au provocat o senzație și mai mare. În 1905, și-a publicat lucrarea „Despre electrodinamica corpurilor în mișcare”, iar în 1916 a formulat concluzii cu privire la teoria generală a relativității, conform căreia viteza luminii în vid nu depinde de viteza sursei sale și este o valoare absolută. Pe de altă parte, masa corpului și cursul timpului, care au fost întotdeauna considerate neschimbate, susceptibile de un calcul exact, s-au dovedit a fi cantități relative care se modifică atunci când se apropie de viteza luminii.
Toate acestea au distrus ideile anterioare. A trebuit să recunosc că legile de bază ale mecanicii newtoniene clasice nu sunt universale, că procesele naturale sunt supuse unor legi mult mai complexe decât părea înainte, ceea ce a deschis calea unei extinderi calitative a orizontului cunoașterii științifice.
Legile teoretice ale microlumii folosind mecanica cuantică relativistă au fost descoperite în anii 1920. Omul de știință englez P. Dirac și omul de știință german W. Heisenberg. Ipotezele lor despre posibilitatea existenței unor particule încărcate pozitiv și neutre - pozitroni și neutroni - au primit confirmare experimentală. S-a dovedit că dacă numărul de protoni și electroni din nucleul unui atom corespunde cu numărul de serie al elementului din tabelul D.I. Mendeleev, numărul de neutroni din atomii aceluiași element poate diferi. Astfel de substanțe, care au o greutate atomică diferită față de elementele principale ale tabelului, se numesc izotopi.
Pe drumul spre crearea armelor nucleare. În 1934, Joliot-Curies au fost primii care au obținut izotopi radioactivi în mod artificial. În același timp, din cauza dezintegrarii nucleelor ​​atomice, izotopul de aluminiu s-a transformat într-un izotop de fosfor, apoi de siliciu. În 1939, omul de știință E. Fermi, care a emigrat din Italia în Statele Unite, și F. Joliot-Curie au formulat ideea posibilității unei reacții în lanț cu eliberarea de energie enormă în timpul dezintegrarii radioactive a uraniului. În același timp, oamenii de știință germani O. Hahn și F. Strassman au demonstrat că nucleele de uraniu se descompun sub influența radiației neutronice. Deci pur teoretic cercetare fundamentală a dus la descoperirea unui imens valoare practică care a schimbat fața lumii în multe feluri. Dificultatea utilizării acestor concluzii teoretice a fost că nu uraniul are capacitatea de a reacționa în lanț, ci izotopul său destul de rar, uraniul-235 (sau plutoniul-239).
În vara anului 1939, când se apropia al Doilea Război Mondial, A. Einstein, care emigrase din Germania, a trimis o scrisoare președintelui SUA F.D. Roosevelt. Această scrisoare a indicat perspectivele utilizării militare energie nuclearăși pericolul de a deveni Germania nazista prima putere nucleară. Rezultatul a fost adoptarea în 1940 în Statele Unite a așa-numitului Proiect Manhattan. Lucrările la crearea unei bombe atomice au fost efectuate și în alte țări, în special în Germania și URSS, dar Statele Unite au fost înaintea concurenților săi. La Chicago, în 1942, E. Fermi a creat primul reactor atomic, a dezvoltat o tehnologie de îmbogățire a uraniului și plutoniului. Prima bombă atomică a fost detonată pe 16 iulie 1945 pe terenul de antrenament al Forțelor Aeriene Almagoro. Puterea exploziei a fost de aproximativ 20 de kilotone (aceasta echivalează cu 20 de mii de tone de explozibili convenționali).
DOCUMENTE ȘI MATERIALE
Din lucrarea savantului englez J. Bernal „Lumea fără război”, publicată la Londra în 1958:
"Câțiva dintre mari descopeririîn trecut au fost realizate ca urmare a dorinței de a rezolva o problemă imediată industrială, agricolă sau chiar medicală, deși au implicat schimbări uriașe în industrie, agricultură si medicina. Descoperirea magnetismului, electricității, fizice sau proprietăți chimice atom etc. nu a fost rezultatul impactului direct al nevoilor economice.
Cu toate acestea, aceasta este doar o parte a problemei. Dezvoltarea tehnologiei și a economiei în general ridică noi probleme științei și oferă mijloace materiale pentru rezolvarea acestora. Aproape toate tipurile de instrumente științifice sunt o formă modificată de echipament casnic sau industrial. Nou descoperiri tehnice poate fi pur cercetare științifică, cu toate acestea, ele devin, la rândul lor, sursa unor cercetări științifice ulterioare, care dezvăluie adesea noi principii teoretice. Principiul de bază al conservării energiei a fost descoperit în procesul de studiu al mașinii cu abur, unde problema conversiei economice a cărbunelui în energie era de interes practic. De fapt, există o interacțiune continuă între dezvoltarea științei și aplicarea ei în practică.
Dintr-o scrisoare a lui A. Einstein către președintele SUA F.D. Roosevelt, 2 august 1939:
„Domnule! Unele dintre lucrările recente ale lui Fermi și Szilard, care mi-au fost comunicate în manuscris, mă fac să mă aștept ca uraniul să fie transformat în viitorul apropiat într-o nouă și importantă sursă de energie. Anumite aspecte ale situației care au apărut par să necesite vigilență și, dacă este necesar, o acțiune rapidă din partea guvernului. Consider că este de datoria mea să vă atrag atenția asupra următoarelor fapte și recomandări. În ultimii patru ani, datorită muncii lui Joliot în Franța, precum și a lui Fermi și Szilard în America, a devenit probabilă posibilitatea unei reacții nucleare într-o masă mare de uraniu, în urma căreia se poate elibera o energie considerabilă. si se pot obtine cantitati mari de elemente radioactive. Se poate considera aproape sigur că acest lucru se va realiza în viitorul apropiat.
Acest nou fenomen poate duce și la crearea de bombe, poate, deși mai puțin sigure, bombe excepțional de puternice de un nou tip. O bombă de acest tip, livrată cu o navă și detonată în port, va distruge complet întregul port cu teritoriul adiacent. Astfel de bombe pot fi prea grele pentru transportul aerian.<...>
Având în vedere acest lucru, nu considerați că este de dorit să se stabilească un contact permanent între guvern și un grup de fizicieni care investighează în America problemele unei reacții în lanț?<...>Sunt conștient că Germania a încetat să mai vândă uraniu din minele cehoslovace confiscate. Asemenea pași ar putea fi de înțeles dacă ne gândim că fiul adjunctului ministrului german de externe, von Weizsäcker, a fost repartizat la Institutul Kaiser Wilhelm din Berlin, unde se repetă în prezent lucrările americane privind uraniul.
Cu stimă, Albert Einstein.
ÎNTREBĂRI ȘI SARCINI
1. Explicați înțelegerea dumneavoastră a termenului „progres științific și tehnologic”. Amintiți-vă pe cel mai important descoperiri științifice al XIX-lea și numele autorilor lor.
2. De ce a avut loc accelerarea ritmului de creștere a cunoștințelor științifice tocmai în primele decenii ale secolului XX?
3. Definiți termenul „revoluție în știința naturii”.
4. Realizați un tabel rezumativ „Principalele descoperiri în știința naturii în primele decenii ale secolului XX”.

Gândiți-vă la modul în care aceste descoperiri au influențat conștiința contemporanilor, ideile lor despre lume.

§ 2. PROGRES TEHNIC ŞI O NOUĂ ETAPĂ DE DEZVOLTARE INDUSTRIALĂ

Progresul tehnologic asociat cu utilizarea aplicată a realizărilor științifice s-a dezvoltat în sute de domenii interconectate și este greu justificat să se identifice un grup dintre ele ca principal. În același timp, este evident că îmbunătățirea transporturilor a avut cel mai mare impact asupra dezvoltării mondiale în prima jumătate a secolului XX. A asigurat activarea legăturilor dintre popoare, a dat un impuls comerțului intern și internațional, a adâncit diviziunea internațională a muncii și a provocat o adevărată revoluție în afacerile militare.
Dezvoltarea transportului terestru și maritim. Primele mostre de mașini au fost create în 1885-1886. Inginerii germani K. Benz și G. Daimler, când au apărut noi tipuri de motoare cu combustibil lichid. În 1895, irlandezul J. Dunlop a inventat anvelopele pneumatice din cauciuc, care au crescut semnificativ confortul mașinilor. În 1898, în SUA au apărut 50 de companii producătoare de automobile, în 1908 erau deja 241. În 1906, a fost fabricat în SUA un tractor cu omidă cu motor cu ardere internă, ceea ce a mărit semnificativ posibilitățile de cultivare a pământului. (Înainte de aceasta, vehiculele agricole erau pe roți, cu motoare cu abur.) Odată cu izbucnirea Războiului Mondial din 1914-1918. Au apărut vehicule blindate pe șenile - tancuri, folosite pentru prima dată în ostilități în 1916. Al doilea Razboi mondial 1939-1945 era deja complet un „război al motoarelor”. La întreprinderea mecanicului autodidact american G. Ford, devenit un mare industriaș, în 1908 a fost creat Ford T - o mașină pentru consum în masă, prima din lume care a fost pusă în producție de masă. Până la începutul celui de-al Doilea Război Mondial, în țările dezvoltate ale lumii erau în funcțiune peste 6 milioane de camioane și peste 30 de milioane de mașini și autobuze. Dezvoltarea din anii 1930 a contribuit la reducerea costului de exploatare a mașinilor. concernul german „IG Farbindustry” tehnologia pentru producția de cauciuc sintetic de înaltă calitate.
Dezvoltarea industriei auto a cerut materiale structurale mai ieftine și mai rezistente, motoare mai puternice și mai economice și a contribuit la construcția de drumuri și poduri. Mașina a devenit cel mai izbitor și vizual simbol al progresului tehnologic al secolului XX.
Dezvoltarea transportului rutier în multe țări a creat competiție pentru căile ferate, care au jucat un rol uriaș în secolul al XIX-lea, pe stadiul inițial dezvoltarea industriei. Vectorul general al dezvoltării transportului feroviar a fost creșterea puterii locomotivelor, a vitezei de deplasare și a capacității de transport a trenurilor. În anii 1880. au apărut primele tramvaie electrice ale orașului, metroul, care a oferit oportunități de creștere a orașelor. La începutul secolului al XX-lea s-a derulat procesul de electrificare căi ferate. Prima locomotivă diesel (locomotivă diesel) a apărut în Germania în 1912.
Pentru dezvoltarea comerțului internațional mare importanță a avut o creștere a capacității de transport, viteza navelor și o scădere a costurilor de transport maritim. Odată cu începutul secolului au început să fie construite nave cu turbine cu abur și motoare cu ardere internă (nave cu motor sau nave diesel-electrice), capabile să traverseze Oceanul Atlantic in mai putin de doua saptamani. Marinei completat cu nave de luptă cu armuri întărite și arme grele. Prima astfel de navă, Dreadnought, a fost construită în Marea Britanie în 1906. cuirasateÎn timpul celui de-al Doilea Război Mondial s-au transformat în adevărate cetăți plutitoare cu o deplasare de 40-50.000 de tone, până la 300 de metri lungime, cu un echipaj de 1,5-2 mii de oameni. Datorită dezvoltării motoarelor electrice, a devenit posibilă construcția de submarine, care au jucat un rol important în primul și al doilea război mondial.
Tehnologia aviației și a rachetelor. Aviația a devenit un nou mijloc de transport al secolului XX, care a căpătat foarte repede semnificație militară. Dezvoltarea sa, care inițial a avut o semnificație recreațională și sportivă, a devenit posibilă după 1903, când frații Wright din SUA au folosit un motor ușor și compact pe benzină într-un avion. Deja în 1914, designerul rus I.I. Sikorsky (mai târziu a emigrat în Statele Unite) a creat bombardierul greu cu patru motoare Ilya Muromets, care nu avea egal. El transporta până la jumătate de tonă de bombe, era înarmat cu opt mitraliere și putea zbura la o altitudine de până la patru kilometri.
Primul Război Mondial a dat un mare impuls îmbunătățirii aviației. La începuturile sale, avioanele din majoritatea țărilor – „whatnots” din materie și lemn – erau folosite doar pentru recunoaștere. Până la sfârșitul războiului, luptătorii înarmați cu mitraliere puteau atinge viteze de peste 200 km/h, bombardierele grele aveau o capacitate de încărcare utilă de până la 4 tone. În anii 1920 G. Junkers din Germania a efectuat tranziția la structurile de aeronave din metal, ceea ce a făcut posibilă creșterea vitezei și a razei de acțiune a zborurilor. În 1919, a fost deschisă prima companie aeriană poștală de pasageri din lume New York - Washington, în 1920 - între Berlin și Weimar. În 1927, pilotul american C. Lindbergh a efectuat primul zbor non-stop peste Oceanul Atlantic. În 1937, piloții sovietici V.P. Chkalov și M.M. Gromov a zburat peste polul Nord din URSS până în SUA. Până la sfârșitul anilor 1930. liniile de comunicații aeriene conectau majoritatea zonelor globul. Avioanele s-au dovedit a fi un mijloc de transport mai rapid și mai fiabil decât dirijabilele - avioane mai usoara decat aerul, care la inceputul secolului prezice un mare viitor.
Pe baza dezvoltărilor teoretice ale lui K.E. Ciolkovski, F.A. Zander (URSS), R. Goddard (SUA), G. Oberth (Germania) în anii 1920-1930. au fost proiectate și testate motoare cu propulsie lichidă (rachetă) și cu reacție de aer. Jet Propulsion Study Group (GIRD), înființat în URSS în 1932, a lansat prima rachetă cu un motor de rachetă cu propulsie lichidă în 1933 și a testat o rachetă cu un motor cu reacție de aer în 1939. În Germania, în 1939, a fost testat primul avion cu reacție Xe-178 din lume. Designerul Wernher von Braun a creat racheta V-2 cu o rază de acțiune de câteva sute de kilometri, dar un sistem de ghidare ineficient, din 1944 a fost folosită pentru bombardarea Londrei. În ajunul înfrângerii Germaniei, un avion de luptă Me-262 a apărut pe cerul deasupra Berlinului, iar lucrările la racheta transatlantică V-3 erau aproape de finalizare. În URSS, primul avion cu reacție a fost testat în 1940. În Anglia, un test similar a avut loc în 1941, iar prototipurile au apărut în 1944 (Meteor), în SUA în 1945 (F-80, Lockheed ).
Materiale noi de construcție și energie. Îmbunătățirea transportului s-a datorat în mare măsură noilor materiale structurale. În 1878, englezul S. J. Thomas a inventat o nouă metodă, așa-numita Thomas, de topire a fierului în oțel, care a făcut posibilă obținerea unui metal cu o rezistență sporită, fără impurități de sulf și fosfor. În anii 1898-1900. au apărut şi cuptoare de topire cu arc electric mai avansate. Îmbunătățirea calității oțelului și invenția betonului armat au făcut posibilă construirea de structuri de dimensiuni fără precedent. Înălțimea zgârie-norilor Woolworth, construit la New York în 1913, a fost de 242 de metri, lungimea travei centrale a podului Quebec, construit în Canada în 1917, a ajuns la 550 de metri.
Dezvoltarea industriei auto, a construcțiilor de motoare, a industriei electrice și în special a aviației, apoi a tehnologiei rachete, au necesitat materiale structurale mai ușoare, mai rezistente, refractare decât oțelul. În anii 1920-1930. cererea de aluminiu. La sfârşitul anilor 1930 Odată cu dezvoltarea chimiei, fizicii chimice, care studiază procesele chimice folosind realizările mecanicii cuantice, cristalografie, a devenit posibilă obținerea de substanțe cu proprietăți prestabilite, care au o mare rezistență și durabilitate. În 1938, fibre artificiale precum nailon, perlon, nailon și rășini sintetice au fost obținute aproape simultan în Germania și SUA, ceea ce a făcut posibilă obținerea de materiale structurale calitativ noi. Adevărat, producția lor în masă a căpătat o semnificație deosebită abia după cel de-al Doilea Război Mondial.
Dezvoltarea industriei și a transporturilor a crescut consumul de energie și a necesitat îmbunătățirea energiei. Principala sursă de energie în prima jumătate a secolului a fost cărbunele, încă din anii '30. În secolul al XX-lea, 80% din energie electrică era generată de centralele termice (CHP) care ardeau cărbune. Adevărat, în 20 de ani - din 1918 până în 1938, îmbunătățirea tehnologiei a făcut posibilă reducerea la jumătate a costului cărbunelui pentru generarea unui kilowatt-oră de electricitate. Din anii 1930 utilizarea hidroenergiei mai ieftine a început să se extindă. Cea mai mare centrală hidroelectrică din lume (HPP) Barajul Boulder cu un baraj de 226 de metri înălțime a fost construită în 1936 în SUA, pe râul Colorado. Odată cu apariția motoarelor cu ardere internă, a existat o cerere pentru țiței, pe care, odată cu inventarea procesului de cracare, au învățat să se descompună în fracții - grele (pacură) și ușoare (benzină). În multe țări, în special în Germania, care nu avea rezerve proprii de petrol, se dezvoltau tehnologii de producere a combustibililor sintetici lichizi. Gazul natural a devenit o sursă importantă de energie.
Trecerea la producția industrială. Necesitatea producerii unor volume crescânde de produse din ce în ce mai complexe din punct de vedere tehnologic a necesitat nu numai reînnoirea parcului de mașini-unelte, echipamente noi, ci și o organizare mai perfectă a producției. Avantajele diviziunii muncii în interiorul fabricii erau cunoscute încă din secolul al XVIII-lea. A. Smith a scris despre ele în celebra sa lucrare „An Inquiry into the Nature and Causes of the Wealth of Nations” (1776). În special, el a comparat munca unui artizan care făcea ace cu mâna și a unui muncitor de manufactură, fiecare dintre aceștia executand numai operațiuni individuale folosind mașini-unelte, remarcând că în al doilea caz, productivitatea muncii a crescut de peste două sute de ori.
Inginerul american F.W. Taylor (1856-1915) a propus să împartă procesul de fabricare a produselor complexe într-un număr de operații relativ simple efectuate într-o secvență clară, cu timpul necesar pentru fiecare operație. Pentru prima dată, sistemul Taylor a fost testat în practică de producătorul auto G. Ford în 1908 în producția modelului Ford-T inventat de el. Spre deosebire de cele 18 operațiuni pentru producția de ace, au fost necesare 7882 de operațiuni pentru asamblarea unei mașini. După cum scria G. Ford în memoriile sale, analiza a arătat că 949 de operații au necesitat bărbați puternici din punct de vedere fizic, 3338 puteau fi efectuate de persoane cu sănătate medie, 670 puteau fi efectuate de persoane cu dizabilități fără picioare, 2637 de persoane cu un picior, două fără brațe, 715 de un singur braț, 10 de orb . Nu a fost vorba de caritate cu implicarea persoanelor cu dizabilități, ci de o repartizare clară a funcțiilor. Acest lucru a făcut posibilă, în primul rând, simplificarea și reducerea semnificativă a costurilor de formare a lucrătorilor. Mulți dintre ei nu necesitau acum mai multă îndemânare decât era necesar pentru a întoarce o pârghie sau a întoarce o piuliță. A devenit posibilă asamblarea mașinilor pe o bandă transportoare în mișcare continuă, ceea ce a accelerat foarte mult procesul de producție.
Este clar că crearea producției de transportoare a avut sens și ar putea fi profitabilă doar cu volume mari de producție. Simbolul primei jumătăți a secolului XX au fost giganții industriei, uriașe complexe industriale care angajează zeci de mii de oameni. Crearea lor a necesitat centralizarea producției și concentrarea capitalului, care au fost asigurate prin fuziuni ale companiilor industriale, combinarea capitalului acestora cu capitalul bancar și formarea de societăți pe acțiuni. Primele corporații mari înființate care stăpâneau producția de transportoare au ruinat concurenții care au fost întârziați în faza producției la scară mică, au monopolizat piețele interne ale țărilor lor și au lansat un atac asupra concurenților străini. Astfel, cinci mari corporații dominau industria electrică pe piața mondială până în 1914: trei corporații americane (General Electric, Westinghouse, Western Electric) și două germane (AEG și Simmens).
Trecerea la producția industrială pe scară largă, posibilă de progresul tehnologic, a contribuit la accelerarea acesteia în continuare. Motivele pentru accelerarea rapidă a dezvoltării tehnologice în secolul al XX-lea sunt asociate nu numai cu succesul științei, ci și cu starea generală a sistemului. relatii Internationale, economie mondială, relații sociale. În condițiile concurenței din ce în ce mai mari pe piețele mondiale, cele mai mari corporații căutau metode de a slăbi concurenții și de a invada sferele lor de influență economică. În ultimul secol, metodele de creștere a competitivității au fost asociate cu încercările de a crește durata zilei de muncă, intensitatea muncii, fără creșterea, sau chiar reducerea salariilor angajaților. Acest lucru a făcut posibil, prin lansarea unor volume mari de produse la un cost mai mic pe unitatea de marfă, să împingă concurenții, să vândă produsele mai ieftin și să obțină mai mult profit. Cu toate acestea, utilizarea acestor metode a fost, pe de o parte, limitată de capacitățile fizice ale angajaților, pe de altă parte, aceștia au întâmpinat o rezistență crescândă, ceea ce a încălcat stabilitatea socială în societate. Odată cu dezvoltarea mișcării sindicale, apariția partidelor politice care apără interesele muncitorilor salariați, sub presiunea acestora, în majoritatea ţările industriale au fost adoptate legi care limitau durata zilei de lucru, stabilind salariul minim. În cazul unor conflicte de muncă, statul interesat lumea socială, din ce în ce mai ferit de la sprijinirea antreprenorilor, gravitând spre o poziție neutră, de compromis.
În aceste condiții, principala metodă de creștere a competitivității a fost, în primul rând, utilizarea unor mașini și echipamente productive mai avansate, care au făcut posibilă și creșterea volumului producției la același cost sau chiar mai mic al muncii umane. Deci, doar pentru perioada 1900-1913. productivitatea muncii în industrie a crescut cu 40%. Aceasta a asigurat mai mult de jumătate din creșterea producției industriale mondiale (a fost de 70%). Gândirea tehnică s-a îndreptat către problema reducerii costului resurselor și energiei pe unitatea de producție, adică. reducerea costurilor acestuia, trecând la așa-numitele tehnologii de economisire a energiei și a resurselor. Deci, în 1910, în SUA, costul mediu al unei mașini era de 20 de salarii medii lunare ale unui muncitor calificat, în 1922 - doar trei. In cele din urma, cea mai importantă metodă câștigarea piețelor a fost capacitatea de a actualiza gama de produse mai devreme decât altele, de a arunca pe piață produse cu proprietăți de consum noi calitativ.
Cel mai important factor în asigurarea competitivității, așadar, a devenit progresul tehnologic. Acele corporații care au beneficiat cel mai mult de pe urma acestuia și-au asigurat în mod natural avantaje față de concurenții lor.
ÎNTREBĂRI ȘI SARCINI
1. Descrieți principalele direcții ale progresului științific și tehnologic până la începutul secolului al XX-lea.
2. Dați cele mai semnificative exemple ale impactului descoperirilor științifice asupra schimbării feței lumii. Pe care dintre ele l-ai evidenția mai ales în ceea ce privește semnificația în progresul științific și tehnologic al omenirii? Explică-ți părerea.
3. Explicați modul în care descoperirile științifice dintr-un domeniu de cunoaștere au influențat progresele din alte domenii. Ce impact au avut asupra dezvoltării industriei, agriculturii, stării sistemului financiar?
4. Ce loc au ocupat realizările oamenilor de știință ruși în știința mondială? Dați exemple din manual și din alte surse de informații.
5. Dezvăluie originile creșterii productivității în industrie la începutul secolului XX.
6. Identificați și reflectați asupra diagramei conexiunii și a succesiunii logice a factorilor care arată modul în care trecerea la producția transportoare a contribuit la formarea monopolurilor, fuzionarea capitalului industrial și bancar.

Întrebarea 01. Care au fost motivele accelerației dezvoltarea stiintifica si tehnologica la începutul secolului al XX-lea?

Răspuns. Cauze:

1) realizările științifice ale secolului al XX-lea se bazează pe toate secolele anterioare ale dezvoltării științei, cunoștințele acumulate și metodele dezvoltate care au făcut posibilă realizarea unei descoperiri;

2) până la începutul secolului al XX-lea, a existat (ca și în Evul Mediu) o singură lume științifică, în interiorul căreia circulau aceleași idei, care nu era atât de împiedicată de granițele naționale - știința într-o oarecare măsură (deși nu complet) devenit internațional;

3) s-au făcut multe descoperiri la intersecția științelor, au apărut noi discipline științifice (biochimie, geochimie, petrochimie, fizică chimică etc.);

4) datorită glorificării progresului, cariera unui om de știință a devenit prestigioasă, a fost aleasă de mult mai mulți tineri;

5) știința fundamentală s-a apropiat de progresul tehnologic, a început să aducă îmbunătățiri în producție, arme etc., prin urmare a început să fie finanțată de afaceri și guverne interesate de progrese viitoare.

Întrebarea 02. Cum sunt legate tranziția la producția industrială pe scară largă și progresul științific și tehnologic?

Răspuns. Progresul științific și tehnologic a făcut posibilă dezvoltarea unei noi generații de mașini-unelte, datorită căreia au fost deschise noi instalații de producție calitativ. Noile tipuri de motoare - electrice și cu ardere internă - au contribuit la un pas deosebit de mare. Este de remarcat faptul că primele motoare cu ardere internă nu au fost dezvoltate pentru mecanisme de mișcare, ci pentru mașini staționare, deoarece funcționau cu gaz natural, de aceea trebuiau conectate la conducte care furnizează acest gaz.

Întrebarea 03 Comparați-le cu modalități de creștere a productivității muncii în perioadele istorice anterioare.

Răspuns. Productivitatea muncii a crescut semnificativ datorită îmbunătățirii organizării acesteia (de exemplu, introducerea unei benzi transportoare). În acest fel, productivitatea muncii a fost crescută înainte, cel mai cunoscut exemplu fiind trecerea la manufactură. Dar progresul științific și tehnologic a deschis o altă posibilitate: datorită creșterii eficienței motoarelor. Motoarele mai puternice au făcut posibilă producerea mai multor produse, utilizând în același timp forța de muncă a unui număr mai mic de muncitori și la costuri mai mici (datorită cărora investițiile în achiziționarea de echipamente noi au dat rapid roade).

Întrebarea 04. Care este impactul asupra vieții publice în prima jumătate a secolului XX. a avut dezvoltarea transporturilor?

Răspuns. Dezvoltarea transporturilor a făcut lumea „mai aproape”, datorită faptului că a redus timpul de călătorie chiar și între puncte îndepărtate. Nu degeaba unul dintre romanele lui J. Verne despre triumful progresului se numește „În jurul lumii în 80 de zile”. A facut forță de muncă mai mobil. În plus, acest lucru a îmbunătățit legătura dintre metropole și colonii și a făcut posibilă utilizarea acestora din urmă mai pe scară largă și mai eficient.

Întrebarea 05. Care a fost rolul rușilor în progresul științific și tehnologic de la începutul secolului al XX-lea?

Răspuns. Rușii în știință:

1) P.N. Lebedev a descoperit tiparele proceselor ondulatorii;

2) N.E. Jukovski și S.A. Chaplygin a făcut descoperiri în teoria și practica construcției de aeronave;

3) K.E. Ciolkovski a făcut calcule teoretice pentru realizarea și explorarea spațiului;

4) A.S. Popov este considerat de mulți a fi inventatorul radioului (deși alții acordă această onoare lui G. Marconi sau N. Tesla);

5) I.P. Pavlov a primit Premiul Nobel pentru cercetarea fiziologiei digestiei;

6) I.I. Mechnikov a primit Premiul Nobel pentru cercetare în domeniul imunologiei și bolilor infecțioase

A doua jumătate a secolului XX a fost marcată de o nouă accelerare a ritmului progresului științific și tehnologic. Realizările progresului științific și tehnic au condus la noi schimbări în organizarea producției, structura socială a societății și relațiile internaționale.

Descoperirea reacțiilor nucleare și termonucleare a fost cea mai mare realizare științifică a secolului al XX-lea. A fost folosit atât în ​​scopuri pașnice, cât și în scopuri militare. Prima centrală nucleară (CNP) din lume a fost construită în 1954 în URSS în orașul Obninsk, a doua - în 1956 în Marea Britanie.

Dezvoltarea mijloacelor de transport a continuat, s-a format un sistem global de comunicații de transport. Pe tot parcursul secolului al XX-lea capacitatea de transport a navelor a crescut constant. În anii 1970 se construiau deja cisterne cu o deplasare de peste 500 de mii de tone.Viteza navelor s-a dublat. Sistemul de încărcare și descărcare a acestora a fost îmbunătățit semnificativ. Datorită acestui fapt, volumul mărfurilor transportate pe mare a crescut de zece ori în ultimii 50 de ani. A crescut semnificativ importanța aviației de transport. În Anglia, în 1949, a fost creat primul prototip al avionului cu reacție de pasageri Comet. Cu toate acestea, aeronava cu reacție sovietică Tu-104 (produsă din 1955) și americanul Boeing-707 (din 1958) au găsit o utilizare în masă pe companiile aeriene. În 1970, în SUA a fost creată aeronava gigantică Boeing 747, capabilă să ia la bord până la 500 de pasageri. Deja în anii 1950. aviația militară a stăpânit viteze supersonice. În anii 1970 au apărut și primele avioane de pasageri care au zburat cu viteze supersonice: sovieticul Tu-144 (1975) și anglo-francezul Concorde (1976).

În 1957, primul satelit artificial Pământului a fost lansat pe orbită folosind un vehicul de lansare puternic (Statele Unite au efectuat o astfel de lansare în 1958), iar în 1961, o navă spațială sovietică cu un bărbat la bord. În 1961, Statele Unite au adoptat programul Apollo - un zbor cu echipaj uman către Lună, finalizat cu succes în 1969. Sondele spațiale automate au ajuns la Venus, Marte, Jupiter, Saturn și au mers dincolo de sistemul solar.

Au fost dezvoltate nave spațiale reutilizabile: „navetele” americane și „Buran” sovietic.

Stațiile orbitale și sateliții artificiali ai Pământului au început să îndeplinească nu numai funcții militare, ci și folosite pentru experimente științifice, observații astronomice, difuzare de programe radio și de televiziune, menținere a comunicațiilor (primul satelit de comunicații a fost lansat în 1962), observații meteorologice, explorare geologică , etc. d.

În industria auto, aviație și astronautică s-au folosit noi materiale structurale. Odată cu dezvoltarea chimiei și a fizicii chimice, a devenit posibilă obținerea de substanțe cu proprietăți predeterminate, care posedau o mare rezistență și durabilitate.

Pentru agricultură, cercetarea în științe precum chimia, biologia și biochimia a fost de mare importanță. În primele decenii ale secolului XX. a început utilizarea îngrășămintelor minerale, care au crescut fertilitatea solului, iar în a doua jumătate a secolului s-au folosit pesticide pentru combaterea dăunătorilor și buruienilor agricole. Chiar și în primele decenii ale secolului XX. Omul de știință german August Weismann și americanul Thomas Morgan au pus bazele geneticii - știința transmiterii factorilor ereditari în lumea vegetală și animală. Cercetările ulterioare în acest domeniu au condus la dezvoltarea biotehnologiei. Cercetările genetice din URSS asociate cu numele de N.I. Vavilov, au fost reduse după ce genetica a fost declarată pseudoștiință. Drept urmare, conducerea acestor studii a trecut în Statele Unite.

În 1953, oamenii de știință de la Universitatea Cambridge James Watson și Francis Crick au descoperit molecula de ADN care conține programul de dezvoltare al organismului. Studiile ulterioare ale structurii ADN-ului au marcat începutul creării organismelor artificiale.

În 1980, Ananda Chakrabarti, un om de știință american, a primit pentru prima dată un brevet pentru un microorganism modificat genetic care a accelerat procesarea țițeiului. În 1988, Universitatea Harvard a manipulat genetic un șoarece viu. A început creșterea noilor rase de animale și plante.

În pragul secolului XXI. a fost descoperită clonarea - cultivarea artificială dintr-o celulă a corpului donatorului a asemănării sale biologice complete - o clonă.

Aprofundarea cunoștințelor despre natura materiei vii a făcut posibil transplantul, adică transplantul de organe, tratamentul bolilor ereditare. Realizările în fizica nucleară și electronică au deschis noi oportunități pentru medicină. Pentru diagnosticarea bolilor deja în anii 1930. Au început să fie folosite aparate cu raze X, electrocardiografie, electroencefalografe etc.

Cea mai mare valoare aplicată a fost inventarea calculatoarelor - calculatoare electronice, adică calculatoare. Primele computere au apărut după. Al doilea război mondial. Calculatoarele au devenit omniprezente în centrele industriale, comerciale și științifice, institutii publice. Apariția băncilor de date informatice a oferit noi oportunități de comunicare - crearea de rețele de calculatoare locale și apoi globale. Cel mai faimos dintre acestea este Internetul.

Întrebarea este care dintre invențiile și descoperirile secolului XX. cel mai important este lipsit de sens, deoarece majoritatea dintre ele sunt interconectate. Astfel, conform estimărilor inginerilor americani, microcipurile sunt folosite nu numai în calculatoare și roboți, ci în 24 de mii de tipuri de produse fabricate în Statele Unite, inclusiv în aparatele de uz casnic (frigider, televizor, cuptor cu microunde, mașină de spălat și altele). sunt întruchiparea multor domenii ale progresului științific și tehnologic.

Progresul științific și tehnologic nu a schimbat doar condițiile de viață și recreere ale oamenilor. A influențat fața societății moderne și a creat noi probleme.

În secolul al XIX-lea, a fost nevoie de o medie de 50 de ani pentru a dubla cantitatea de cunoștințe științifice. În secolul al XX-lea, această perioadă a fost redusă de 10 ori - până la 5 ani. O astfel de accelerare a ratei de creștere a cunoștințelor științifice se datorează multor motive. În ceea ce privește primele decenii ale noului secol, se evidențiază cel puțin patru motive principale.
Motive pentru accelerarea dezvoltării științifice și tehnologice. În primul rând, știința în ultimele secole a acumulat un vast material faptic, empiric, rezultate ale observațiilor și experimentelor multor generații de oameni de știință. Acest lucru a deschis calea pentru un salt calitativ în înțelegerea proceselor naturale. În acest sens, progresul științific și tehnologic al secolului al XX-lea a fost pregătit de întregul curs anterior al istoriei civilizației.
În al doilea rând, în trecut, oamenii de știință natural din diferite țări, chiar și orașe universitare individuale, au lucrat în mod izolat, adesea și-au duplicat evoluțiile, au aflat despre descoperirile colegilor cu ani, dacă nu cu decenii, târziu. Odată cu dezvoltarea transporturilor și comunicațiilor în ultimul secol, știința academică a devenit, dacă nu în formă, atunci în esență internațională. Oamenii de știință care lucrează la probleme similare au avut ocazia să folosească roadele gândirii științifice ale colegilor lor, completându-și și dezvoltându-și ideile, discutând direct cu aceștia ipotezele emergente.
În al treilea rând, integrarea interdisciplinară, cercetarea la intersecția științelor, granițele dintre care anterior păreau de neclintit, a devenit o sursă importantă de creștere a cunoștințelor. Deci, odată cu dezvoltarea chimiei, ea a început să studieze aspectele fizice ale proceselor chimice, chimia vieții organice. Au apărut noi discipline științifice - chimie fizică, biochimie și așa mai departe. În consecință, descoperirile științifice într-un domeniu de cunoaștere au provocat o reacție în lanț a descoperirilor în zonele adiacente.
În al patrulea rând, progresul științific, asociat cu creșterea cunoștințelor științifice, s-a apropiat de progresul tehnic, manifestat prin îmbunătățirea instrumentelor, a produselor fabricate și apariția unor noi tipuri calitativ ale acestora. În trecut, în secolele XVII-XVIII, progresul tehnologic a fost asigurat prin eforturile practicienilor, inventatori singuratici care au adus îmbunătățiri cutare sau cutare echipament. Pentru mii de îmbunătățiri minore, au existat una sau două descoperiri care au creat cu adevărat ceva nou calitativ. Aceste descoperiri s-au pierdut adesea odată cu moartea inventatorului sau au devenit un secret comercial al unei familii sau al unui atelier de producție. Știința academică, de regulă, a considerat apelul la problemele practicii sub demnitatea sa. În cel mai bun caz, ea, cu o mare întârziere, a explicat teoretic rezultatele obținute de practicieni. Ca urmare, a trecut un timp foarte lung între apariția posibilității fundamentale de a crea inovații tehnice și introducerea lor în masă în producție. Deci, pentru ca cunoștințele teoretice să fie întruchipate în crearea unui motor cu abur, a fost nevoie de aproximativ o sută de ani, fotografie - 113 ani, ciment - 88 de ani. Abia până la sfârșitul secolului al XIX-lea, știința a început să se orienteze din ce în ce mai mult către experimente, necesitând noi instrumente și echipamente de măsurare de la practicieni. La rândul lor, rezultatele experimentelor (în special în domeniul chimiei, ingineriei electrice), prototipurilor de mașini și dispozitive încep să fie folosite în producție.
Primele laboratoare care desfășoară activități de cercetare direct în interesul producției au apărut la sfârșitul secolului al XIX-lea în industria chimică. Până la începutul anilor 1930. numai în SUA, aproximativ 1.000 de firme aveau propriile laboratoare, 52% dintre marile corporații au efectuat propriile cercetări științifice, iar 29% au folosit constant serviciile centrelor științifice.
Ca urmare, intervalul mediu de timp dintre dezvoltarea teoretică și dezvoltarea sa economică pentru perioada 1890-1919. redus la 37 de ani. Următoarele decenii au fost marcate de o și mai mare convergență a științei și a practicii. În perioada dintre cele două războaie mondiale, perioada specificată a scăzut la 24 de ani.
Revoluție în știința naturii. Cea mai evidentă dovadă a semnificației practice și aplicate a cunoștințelor teoretice a fost stăpânirea energiei nucleare.
La începutul secolelor 19-20, ideile științifice se bazau pe vederi materialiste și mecaniciste. Atomii erau considerați elemente de construcție indivizibile și indestructibile ale universului. Universul părea să se supună legilor clasice newtoniene ale mișcării, conservarea energiei. Teoretic, s-a considerat posibil să se calculeze matematic totul și totul. Cu toate acestea, odată cu descoperirea în 1895 de către omul de știință german V.K. Radiațiile cu raze X, pe care le-a numit raze X, aceste puncte de vedere au fost zdruncinate, deoarece știința nu putea explica originea lor. Studiul radioactivității a fost continuat de omul de știință francez A. Becquerel, de soții Jo-lio-Curie, de fizicianul englez E. Rutherford, care au descoperit că dezintegrarea elementelor radioactive produce trei tipuri de radiații, pe care le-a numit după primele litere. al alfabetului grecesc - alfa, beta, gamma. Fizicianul englez J. Thomson a descoperit în 1897 prima particulă elementară, electronul. În 1900, fizicianul german M. Planck a demonstrat că radiația nu este un flux continuu de energie, ci este împărțită în porțiuni separate - cuante. În 1911, E. Rutherford a sugerat că atomul are o structură complexă, asemănătoare unui sistem solar în miniatură, unde pozitronul cu particule încărcate pozitiv joacă rolul nucleului, în jurul căruia electronii încărcați negativ se mișcă precum planetele. În 1913, fizicianul danez Niels Bohr, pe baza descoperirilor lui Planck, a perfecționat modelul lui Rutherford, demonstrând că electronii își pot schimba orbitele, eliberând sau absorbind cuante de energie.
Aceste descoperiri au provocat confuzie nu numai în rândul oamenilor de știință naturală, ci și în rândul filozofilor. Fundația solidă, aparent de nezdruncinat, a lumii materiale, atomul, s-a dovedit a fi efemer, constând din vid și, dintr-un motiv necunoscut, emițând cuante de particule elementare și mai mici. (La acea vreme au existat discuții destul de serioase despre dacă electronul nu are „liber arbitru” pentru a se deplasa de pe o orbită pe alta.) Spațiul s-a dovedit a fi umplut cu radiații care nu sunt percepute de simțurile umane și, cu toate acestea, exista destul de realist. A. Descoperirile lui Einstein au provocat o senzație și mai mare. În 1905, și-a publicat lucrarea „Despre electrodinamica corpurilor în mișcare”, iar în 1916 a formulat concluzii cu privire la teoria generală a relativității, conform căreia viteza luminii în vid nu depinde de viteza sursei sale și este o valoare absolută. Pe de altă parte, masa corpului și cursul timpului, care au fost întotdeauna considerate neschimbate, susceptibile de un calcul exact, s-au dovedit a fi cantități relative care se modifică atunci când se apropie de viteza luminii.
Toate acestea au distrus ideile anterioare. A trebuit să recunosc că legile de bază ale mecanicii newtoniene clasice nu sunt universale, că procesele naturale sunt supuse unor legi mult mai complexe decât părea înainte, ceea ce a deschis calea unei extinderi calitative a orizontului cunoașterii științifice.
Legile teoretice ale microlumii folosind mecanica cuantică relativistă au fost descoperite în anii 1920. Omul de știință englez P. Dirac și omul de știință german W. Heisenberg. Ipotezele lor despre posibilitatea existenței unor particule încărcate pozitiv și neutre - pozitroni și neutroni - au primit confirmare experimentală. S-a dovedit că dacă numărul de protoni și electroni din nucleul unui atom corespunde cu numărul de serie al elementului din tabelul D.I. Mendeleev, numărul de neutroni din atomii aceluiași element poate diferi. Astfel de substanțe, care au o greutate atomică diferită față de elementele principale ale tabelului, se numesc izotopi.
Pe drumul spre crearea armelor nucleare. În 1934, Joliot-Curies au fost primii care au obținut izotopi radioactivi în mod artificial. În același timp, din cauza dezintegrarii nucleelor ​​atomice, izotopul de aluminiu s-a transformat într-un izotop de fosfor, apoi de siliciu. În 1939, omul de știință E. Fermi, care a emigrat din Italia în Statele Unite, și F. Joliot-Curie au formulat ideea posibilității unei reacții în lanț cu eliberarea de energie enormă în timpul dezintegrarii radioactive a uraniului. În același timp, oamenii de știință germani O. Hahn și F. Strassman au demonstrat că nucleele de uraniu se descompun sub influența radiației neutronice. Așadar, cercetarea pur teoretică, fundamentală, a dus la descoperirea unei mari semnificații practice, care în multe privințe a schimbat fața lumii. Dificultatea utilizării acestor concluzii teoretice a fost că nu uraniul are capacitatea de a reacționa în lanț, ci izotopul său destul de rar, uraniul-235 (sau plutoniul-239).
În vara anului 1939, când se apropia al Doilea Război Mondial, A. Einstein, care emigrase din Germania, a trimis o scrisoare președintelui SUA F.D. Roosevelt. Această scrisoare a indicat perspectivele utilizării militare a energiei nucleare și pericolul transformării Germaniei naziste în prima putere nucleară. Rezultatul a fost adoptarea în 1940 în Statele Unite a așa-numitului Proiect Manhattan. Lucrările la crearea unei bombe atomice au fost efectuate și în alte țări, în special în Germania și URSS, dar Statele Unite au fost înaintea concurenților săi. La Chicago, în 1942, E. Fermi a creat primul reactor atomic, a dezvoltat o tehnologie de îmbogățire a uraniului și plutoniului. Prima bombă atomică a fost detonată pe 16 iulie 1945 pe terenul de antrenament al Forțelor Aeriene Almagoro. Puterea exploziei a fost de aproximativ 20 de kilotone (aceasta echivalează cu 20 de mii de tone de explozibili convenționali).
DOCUMENTE ȘI MATERIALE
Din lucrarea savantului englez J. Bernal „Lumea fără război”, publicată la Londra în 1958:
„Puține dintre marile descoperiri din trecut au fost făcute ca urmare a dorinței de a rezolva orice problemă imediată industrială, agricolă sau chiar medicală, deși au adus cu ele schimbări enorme în industrie, agricultură și medicină. Descoperirea magnetismului, a electricității, a proprietăților fizice sau chimice ale atomului etc., nu a fost rezultatul influenței directe a nevoilor economice.
Cu toate acestea, aceasta este doar o parte a problemei. Dezvoltarea tehnologiei și a economiei în general ridică noi probleme științei și oferă mijloace materiale pentru rezolvarea acestora. Aproape toate tipurile de instrumente științifice sunt o formă modificată de echipament casnic sau industrial. Noile descoperiri tehnice pot fi rezultatul cercetării pur științifice, dar ele devin, la rândul lor, sursa unor cercetări științifice ulterioare, care dezvăluie adesea noi principii teoretice. Principiul de bază al conservării energiei a fost descoperit în procesul de studiu al mașinii cu abur, unde problema conversiei economice a cărbunelui în energie era de interes practic. De fapt, există o interacțiune continuă între dezvoltarea științei și aplicarea ei în practică.
Dintr-o scrisoare a lui A. Einstein către președintele SUA F.D. Roosevelt, 2 august 1939:
„Domnule! Unele dintre lucrările recente ale lui Fermi și Szilard, care mi-au fost comunicate în manuscris, mă fac să mă aștept ca uraniul să fie transformat în viitorul apropiat într-o nouă și importantă sursă de energie. Anumite aspecte ale situației care au apărut par să necesite vigilență și, dacă este necesar, o acțiune rapidă din partea guvernului. Consider că este de datoria mea să vă atrag atenția asupra următoarelor fapte și recomandări. În ultimii patru ani, datorită muncii lui Joliot în Franța, precum și a lui Fermi și Szilard în America, a devenit probabilă posibilitatea unei reacții nucleare într-o masă mare de uraniu, în urma căreia se poate elibera o energie considerabilă. si se pot obtine cantitati mari de elemente radioactive. Se poate considera aproape sigur că acest lucru se va realiza în viitorul apropiat.
Acest nou fenomen poate duce și la crearea de bombe, poate, deși mai puțin sigure, bombe excepțional de puternice de un nou tip. O bombă de acest tip, livrată cu o navă și detonată în port, va distruge complet întregul port cu teritoriul adiacent. Astfel de bombe pot fi prea grele pentru transportul aerian lt;...gt;
Având în vedere acest lucru, nu considerați că este de dorit să se stabilească un contact permanent între guvern și un grup de fizicieni care investighează în America problemele reacției în lanț lt;...gt; Sunt conștient că Germania a încetat să mai vândă uraniu din minele cehoslovace confiscate. Asemenea pași ar putea fi de înțeles dacă ne gândim că fiul adjunctului ministrului german de externe, von Weizsäcker, a fost repartizat la Institutul Kaiser Wilhelm din Berlin, unde se repetă în prezent lucrările americane privind uraniul.
Cu stimă, Albert Einstein.
ÎNTREBĂRI ȘI SARCINI
1. Explicați înțelegerea dumneavoastră a termenului „progres științific și tehnologic”. Amintiți-vă cele mai importante descoperiri științifice ale secolului al XIX-lea și numele autorilor lor.
2. De ce a avut loc accelerarea ritmului de creștere a cunoștințelor științifice tocmai în primele decenii ale secolului XX?
3. Definiți termenul „revoluție în știința naturii”.
4. Realizați un tabel rezumativ „Principalele descoperiri în știința naturii în primele decenii ale secolului XX”.

Gândiți-vă la modul în care aceste descoperiri au influențat conștiința contemporanilor, ideile lor despre lume.