Гусарова М.Н. (ред.) История науки и техники Учебное пособие (1018879), страница 11
Текст из файла (страница 11)
В Великобритании раньше, чем в других странах были сделаны важнейшие из изобретений в хлопчатобумажной промышленности, открывшие эру промышленного переворота (изобретение «летучего челнока», создание прядильной машины, изобретение ткацкого станка Картрайта). Полностью использовать преимущества машинного производства оказалось возможным после изобретения универсального парового двигателя лондонским университетским механиком Джеймс Уаттом (1782г.). Начало использования энергии пара в промышленном производстве – центральное событие промышленного переворота. В дальнейшем паровые машины постоянно совершенствовались.
Промышленные революции в разных отраслях следовали как цепная реакция. Переворот, начавшийся в легкой промышленности, выдвинул задачу увеличения массы машин, для удовлетворения этого спроса требовалось много металла, что, в свою очередь, вызвало переворот в металлургии и машиностроении; возросшая масса производимой продукции (товаров) потребовала изменений на транспорте. Так, в 80-е гг. ХVIII в. английским механиком Саймингтоном был построен первый в мире пароход. В 1814 г. англичанин Дж.Стефенсон построил первый паровоз. В 1825г. под его руководством в Юго-Западной Англии была сооружена железная дорога (56 км) для перевозки угля. Сконструированный Дж. Стефенсоном паровоз «Ракета» ознаменовал начало «железнодорожной революции» в Европе. В конце ХIХ- нач. ХХ в. наступила очередь, так называемых, сопутствующих производств: телеграфа, телефона, радио. К завершению промышленного переворота Великобритания стала ведущей экономической державой.
Основные последствия промышленного переворота:
-
возникновение фабрично-заводского производства;
-
зарождение машиностроения;
-
снижение цен на товары широкого потребления;
-
перестройка рынка: не покупательский спрос формировал развитие производства, а производство подталкивало расширение рынков и формировало спрос;
-
увеличение капиталовложений и необходимость быстрого оборота привели к увеличению рабочего дня и сокращению заработной платы;
-
появление промышленных кризисов – кризисов перепроизводства;
-
ухудшение положения рабочего класса и начало социальной борьбы;
-
ускорение процесса урбанизации, изменение соотношения между городским и сельским населением.
1.2. Особенности промышленного переворота в России
В России промышленный переворот начался в 20-30-е гг. XIX в. Свидетельство начала перехода к машинному фабрично-заводскому производству ─ рост импорта машин и возникновение машиностроения. Между тем, всей совокупности необходимых предпосылок (о которых говорилось выше), среди которых важнейшей является социально-политическая и экономическая либерализация в России, к началу XIX столетия в наличии не было. Промышленный переворот в России затормозила феодально-крепостническая система, и его окончание стало возможным только после отмены крепостного права.
Приспособленность отечественной промышленности к условиям феодализма (крепостная мануфактура, обеспечила её подъем в ХVIII в.) стало причиной ее застоя в первой половине ХIХ в. В крепостнической России технические и технологические новации оказались не нужны. Крепостной труд делал невыгодным применение машин. Используя машину, заменяющую нескольких рабочих, заводчик не мог их уволить, потому что они были его собственностью. В итоге машина не сокращала, а увеличивала производственные затраты, то есть техническая революция лишь повышала стоимость продукции.
Тем не менее, прогресс проникал в российскую промышленность. Особенно впечатляющие успехи были в текстильной промышленности, прежде всего в производстве хлопчатобумажных тканей. Причинами быстрого роста этой отрасли явились: неприменение крепостного труда; минимальное покровительство со стороны государственной казны; наличие условий конкуренции; широкий общественный спрос на продукцию отрасли. В целом, втрое возросло за 1825-1860-е гг. число крупных, оснащенных машинами предприятий в обрабатывающей промышленности; в 1860 г. лица вольного найма составляли здесь около 80% ─ и это в то время, когда в казенной промышленности, прежде всего металлургической, использовался еще на 80% крепостной труд.
Технический переворот на транспорте проходил успешнее, чем в промышленности, поскольку транспорт был сферой наемного труда. В России появились железные и шоссейные дороги, пароходное сообщение. В 1813 г. на заводе Берда в Петербурге был построен первый пароход. В 1815 г. было построено первое в Европе морское паровое судно «Елизавета», обеспечивавшее связь между Петербургом и Кронштадтом. В 60-е гг. только по Волгам и ее притокам ходило около 350 пароходов, и основная часть грузов перевозилась паровой тягой. Регулярное морское сообщение между Петербургом и портами Балтийского моря было налажено уже в 40-е гг., правда большая часть морских пароходов принадлежала иностранным предпринимателям.
Первый опыт железнодорожного строительства был предпринят талантливыми крепостными горнозаводчиков Демидовых отцом и сыном Черепановыми на Нижнетагильском заводе. В 1833-34 гг. ими был создан первый в России паровоз, а в 1835 г.- второй. Чугунная рельсовая дорога соединяла завод с рудниками. Однако, почин не был поддержан и паровозами вскоре перестали пользоваться.
В 1837 г. начала действовать первая железная дорога, соединившая Петербург с Царским Селом. Она наглядно доказала возможность строительства и более крупных магистралей, и от опытной дороги можно было переходить к планомерному строительству так необходимых России железных дорог. Военные и стратегические соображения подтолкнули строительство железнодорожной магистрали Петербург-Москва (1851). В целом, к моменту ликвидации крепостного права в России действовало 1,5 тыс. км железных дорог (в сравнительно небольшой Великобритании – 16,8 тыс. км). Протяженность шоссейных дорог к середине 50-х гг. XIX в. составила 4186 верст.
Вместе с тем, резкий разрыв во времени между техническим обновлением производительных сил и сдвигами в сфере труда (крепостное право в деревне и казенной промышленности, крепостник-сезонник, работавший по найму у станка!) стали основной причиной прогрессирующего отставания от стран Западной Европы. На фоне примерно удвоения производства в России в период 1825-1855 гг. объем английской промышленности увеличился более чем в 30 (!) раз. Страны Запада обгоняли Россию по технике производства, видам и качеству продукции, а главное, по производительности труда и объемам производства. В частности, удельный вес России в совокупной выплавке чугуна пятью странами (Англия, США, Германия, Франция, Россия) упал за 1825-1860-е гг. с 15 до 5%. Удельный вес России в мировом промышленном производстве к 1860-му году уступал Франции в 7,2 раза, Германии в 9 раз, Англии в 18 раз.
Реформы 60-70-х гг. дали мощный импульс промышленному развитию страны. Только за 1860-90- е гг. число машиностроительных заводов выросло в 5,5 раз, а число рабочих на них ─ в 7, 4 раза. Появились Обуховский сталелитейный и пушечный в Петербурге, паровозостроительный в Коломне, пушечный и механический в Перми и другие крупные заводы. В 1883 г. в Петербурге была пущена первая тепловая электростанция. Во многом завершению в России промышленного переворота способствовало развернувшееся масштабное железнодорожное строительство.
В 80-90 е гг. Россия вступила в фазу индустриализации. Доля страны в мировом промышленном производстве к началу ХХ в. выросла до 5%. Особенно высокие темпы прогрессы были в нефтедобывающей отрасли, железнодорожном строительстве и машиностроении. Темпы роста промышленной продукции по сравнению с мировыми были в России достаточно высокими.
§2. Основные направления мирового научного и технического прогресса в XIX ─ первой четверти ХХ вв.
В ХIХ в. метафизическое понимание мира уступило место познанию материального единства мира. Идея всеобщей связи явлений природы превратила естествознание в единую науку о природе, где воедино связаны механика, астрономия, физика, химия и биология. Произвольная дифференциация естествознания уступила место научной дифференциации исходя из особенностей отдельных явлений природы.
Однако «взрыв научного творчества» - являлся не следствием случая или случайной цепи исследований и открытий, а результатом необходимости решения технических и экономических задач в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве. В ХIХ в. наука впервые стала рассматриваться как производительная сила.
В свою очередь промышленный переворот, сопровождавшийся техническим и технологическим прорывом, научные открытия, выдвинули перед обществом необходимость дальнейшего глубокого изучения экономических законов. Следствием многомерного подхода к экономическому анализу явился интерес научной и обывательской общественности к гуманитарным областям науки.
Таким образом, процесс фундаментальных открытий и поистине революционных преобразований охватил всю систему наук, т.е. в области естествознания, техники и обществознания.
2.1 XIX век ─ последний этап классической науки. Формирование современных концепций естествознания в конце XIX ─ начале ХХ вв.
Математическая наука в XIX в. развивалось как самостоятельное научное направление и как методическая основа для исследования в самых различных направлениях естествознания и, прежде всего, в механике, термодинамике, электродинамике, оптике. В частности, составление чертежей машинного оборудования, зданий и сооружений промышленного, транспортного и бытового характера стимулировали оформление новых направлений в геометрии: дифференциальной геометрии; начертательной геометрии (Г.Монж). К наиболее важным достижениям математической науки рассматриваемого периода относятся создание векторного анализа (Г.Грасман, У.Р.Гамильтон), дальнейшее развитие теории вероятностей (П.С.Лаплас, А.Лежандр, С.Пуассон, К.Ф.Гаусс), разработка неэвклидовой геометрической системы (математическое учение о пространстве Г.Римана), возникновение новой отрасли математики ─ теории функций действительного переменного и развитие численных методов анализа (Г.Кантор, Дж.Адамс, К.Штернер, К.Рунге и др.).
Новые математические исследования возникли в силу внутренней логики развития математики как науки и в результате непосредственных практических запросов данного времени. Многие из математических идей впоследствии получили практическое применение к задачам физики, химии, астрономии, строительного дела, баллистики и т.д.
В сфере развития физической науки предшествующим периодом была подготовлена теоретическая и экспериментальная база для будущих открытий и обобщений. Так, уже к началу второй половины XIX в. физики обладали значительным запасом знаний по электричеству, магнетизму и оптике, владели способами количественного расчета этих явлений и способами их измерений. В частности, в XIX столетии в связи с бурными темпами промышленного роста и успехами в транспортной сфере большое развитие получила теоретическая и прикладная механика. На первом плане были проблемы динамики, кинематики, теория упругости тел, учение о сопротивлении материалов, гидромеханика, гидравлика. Конструкторы машинных и инженерных сооружений были поставлены перед необходимостью учета так называемых динамических нагрузок, которые вызывают значительные силы инерции.
Среди наиболее важных достижений физической науки в XIX в. исследования Х.К. Эрстеда и А.М. Ампера, которые привели к возникновению электродинамики. М. Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, Т. Зеебек ─ термоэлектрический эффект. Г.С. Омом была создана теория электрических цепей, в которой он вводит четкие понятия электродвижущей силы, электропроводности и силы тока. С учетом этих понятий он сформулировал известный закон изменения напряжения в сети. Д.К. Максвелл создал теорию электромагнитного поля, а опыты немецкого физика Г.Р. Герца доказали существование электромагнитных волн, сыгравших решающую роль в утверждении теории.
Исследования Т.Юнга (Англия) и О.Ж.Френеля (Франция) серьезно оспорили ньютоновскую корпускулярную теорию света. На основе нового физико-математического истолкования возродилась теория Х. Гюйгенса о том, что свет ─ волновое движение эфира. Волновая оптика, разработанная Т. Юнгом и О.Ж. Френелем, теоретически объясняла все известные оптические явления, включающие отражение, преломление, полное внутреннее отражение, прямолинейность распространения света, дифракцию, интерференцию, двулучепреломление и поляризацию.