Гусарова М.Н. (ред.) История науки и техники Учебное пособие (1018879), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Произошло оформление новой отрасли науки и техники – радиолокации, создание первых радиостанций. Были созданы первые отечественные электронные приборы (В.И.Коваленков, Н.Д.Папалекси, А.А.Чернышев, М.А.Бонч-Бруевич), проводились опыты (Б.Л.Розинг) по передаче изображения на расстоянии.
Начало ХХ века – зарождение российского авиастроения. Н.Е.Жуковский и С.А.Чаплыгин – основатели научной школы теоретической и прикладной механики, создатели теоретических основ воздухоплавания. В период 1910-17гг. были построены первые отечественные самолёты (конструкторы А.С.Кудашев, И.И.Сикорский, А.А.Пороховщиков).
Глава 6. ХХ век и научно-техническая революция. Технический и технологический прогресс в конце ХХ – начале ХХI вв. Глобализация мирового развития и новые задачи науки.
§1. Наука и техника в 20-30-гг. ХХ в. Становление советской науки. Роль отечественной науки и техники в Великой Отечественной войне
1.1.Наука и техника в 20-30-е гг.: тенденции развития, итоги.
Создание квантовой механики и теории относительности заложили новую квантово-релятивистскую картину мира, и физический мир, увиденный глазами ученого ХХ века, напоминал уже не огромный часовой механизм, а необъятную мысль.
Важнейшими научными приобретениями физической теории в 20-е гг. ХХ столетия стали:
-
выявление корпускулярно-волновой природы света (эффект Комптона, 1922 г.);
-
гипотеза о всеобщности корпускулярно-волнового дуализма: все "обыкновенные частицы" (электроны, протоны и др.) обладают волновыми свойствами, которые, в частности, должны проявляться в дифракции частиц (Луи де Бройль, 1924);
-
волновое уравнение Шредингера (австрийский физик), описывающие поведение волн, соответствующих каждой частице (волн де Бройля), во внешних силовых полях (является основным уравнением нерелятивистской квантовой механики, волновой механики, 1926 г.);
-
релятивистское уравнение для описания движение электрона во внешнем силовом поле, которое стало одним из основных уравнений релятивистской квантовой механики (П. Дирак, 1928);
-
квантово-механическая теория ферромагнетизма, основанная на обменном взаимодействии электронов (В. К. Гейзенберг, П.Дирак, 1928 г.)
-
создание релятивистской квантовой механики (П. Дирак, Нобелевская премия 1933 г.)
В 30-е гг. ХХ в. появились значительные научные труды в области физики полупроводников, физики ядра и элементарных частиц, в частности:
-
А. Вильсон построил теорию полупроводников, ввел представление о «донорной » и «акцепторной» проводимости;
-
И.Е. Тамм разработал квантовую теорию рассеяния света в кристаллах;
-
К. Вагнер обнаружил существование двух типов полупроводников – электронных и дырочных;
-
К. Янский изобрел первый радиотелескоп и открыл космическое радиоизлучение, чем положил начало радиоастрономии, в 1937 г. построил первый параболический радиотелескоп;
-
Л.И. Мандельштам и Г.С. Ландсберг открыли селективное рассеяние света;
-
В. Боте и Г. Беккером было открыто излучение большой проникающей способности, возникающее при бомбардировке бериллия альфа-частицами ─ привело к открытию нейтрона;
-
М.А. Еремеевым в 1933 г. в Ленинграде построил первый циклотрон;
-
Иваненко и Гейзенбергом в 1932 г. была создана протонно-нейтронная модель ядра;
-
Э. Ферми в 1934 открыл искусственную радиоактивность, обусловленную нейтронами; в 1942 г. им же был запущен первый атомный реактор в Чикагском университете.
-
Г.Н. Флёров (1913-1990) совместно с К.А. Петржаком в 1940 г. открыли спонтанное деление тяжелых ядер.
Стремление и дальше познать мир, космос, жизнь, строение вещества, сформулировать законы, которые управляют природой, обусловили открытия в других отраслях науки (химия, биология, астрономия и др.). Наиболее важными достижениями в этих областях стали:
-
работы Гайтлера и Лондона, объясняли причину и специфику образования химических связей (они интерпретировали образование молекулы водорода);
-
создание квантовой химии, структурной химии, появление кристаллохимии;
-
в результате рентгенографического изучения аминокислот и белков, проведенного в 1936 г. К. Полингом были определены (Р.Б.Кори и др.) кристаллические структуры простейших аминокислот;
-
А. Эддингтоном было открыто, что звезда - это газовый шар от поверхности до центра, а не жидкое тело, как считалось раньше;
-
Э.П. Хабблом в 1923 г. с помощью построенного им 2,5 метрового телескопа-рефлектора было открыто в спиральной туманности созвездия Андромеды несколько звезд с переменным блеском, что подтверждало концепцию расширяющейся Вселенной А.Фридмана.
Революционные открытия в естественных науках были во многом обусловлены потребностями времени. В индустриальном обществе наука является одним из приоритетных направлений общественного развития, ее предназначение быть практически полезной и изменить в лучшую сторону жизнь и поведение людей. Теоретические достижения науки активно интегрируются в промышленное и сельскохозяйственное производство, оборонную и добывающую промышленность, сферу услуг и развлечений, экономическую сферу.
Развитие общественных наук также следовало «в ногу со временем». Поиск путей дальнейшего развития общества в условиях экономического кризиса, кризиса либеральных ценностей и роста популярности фашистских идей определили своеобразное развитие исторической и философской мысли, экономической теории, политического и социологического знания.
Основные положения общественного и экономического знания
В развитии исторической науки рассматриваемого периода обращает на себя внимание теория О. Шпенглера о том, что каждая культура (автор выделяет девять «органических культур»: египетская, индийская, вавилонская, китайская, греко-римская, византийско-арабская, западноевропейская, культура майя и культура будущего русско-сибирская.) проходит в своем развитии тысячелетний цикл и, «умирая», превращается в цивилизацию. Основные признаки цивилизации: развитие техники и промышленности; упадок государства и литературы; появление крупных городов, населенных безликими массами (то есть переход к массовости, что приводит к череде войн за мировое господство).
В цивилизационной концепции А. Тойнби всемирно-исторический процесс разделен на 21 относительно-замкнутую цивилизацию, каждая из которых проходит в своем развитии стадии возникновения, роста, надлома и разложения.
Основная идея евразийской концепции (основоположниками этой идеологии были Н.Трубецкой, П. Савицкий, В. Ильин, Я. Бромберг, С. Эфрон и др.) в том, что у России есть свой собственный путь, и этот путь не совпадает с основным путем западной цивилизации. Россия и Запад - разные цивилизации, они реализуют разные цивилизационные модели, у них разные системы ценностей.
В развитии политической мысли либерализм приобретает форму неолиберализма, предполагающего постоянное вмешательство государства в экономические процессы и социальную сферу.
Социология в рассматриваемый период отмечена появлением теорий и концепций, восходящих к человеку, его роли и активности в современном мире. Среди них, структурализм (Т. Парсонс), неоэволюционизм (Т. Парсонс, Э. Шилз), теория социальных изменений (Р. Мертон, 1910), теория социального конфликта, бихевиоризм и др.
Экономическая теория в период 20-30-х гг. ХХ в. представлена рядом самостоятельных направлений:
-
неоклассическое направление (И. Фишер (1867-1947) и др.); Экономика ─ наука о богатстве. Богатство – есть материальные предметы, принадлежащие человеку. Но, не все материальные предметы входят в состав богатства, а только те, которые могут быть присвоены.
-
институционализм3 (Т. Веблен (1857-1929) и др.);
В основе экономических процессов лежат психология, биология и антропология. Главная роль в экономическом развитии отводится технократии (техническая интеллигенция и менеджеры), а при правительстве должен существовать своеобразный «мозговой центр» из интеллектуалов и технических специалистов. Предмет экономической науки Веблен видел в области исследования мотивов поведения потребителей и среди основных инстинктивных склонностей людей он выделял инстинкт праздного любопытства и склонность к приобретательству.
-
теория эффективного спроса;
В 30-е гг. ХХ в. английский экономист Дж.М. Кейнс обосновал необходимость государственного вмешательства в экономику, чтобы посредством стимулирования спроса воздействовать на производство и предложение товаров, снизить безработицу.
1.2.Достижения научного и технического прогресса в советском государстве (период НЭПа и форсированной индустриализации).
Восстановление страны после гражданской войны, преодоление социально-экономического кризиса в целом к середине 20-х гг. завершилось. Но перед советским государством и обществом стояла новая задача – завершение индустриализации, начатой еще в дореволюционное время и прерванной событиями 1917 г. В этой связи правящая партия всемерно форсировала развитие науки, направив ее на развитие народно-хозяйственного производства, военно-технических задач. Создавались новые академические научные центры, развертывалась сеть научно-исследовательских институтов в вузах, лабораторий, станций, обсерваторий, создавались заводские научные лаборатории.
Вместе с тем рассматриваемый период характеризуется формированием директивной экономики с предельно жестким централизмом в управлении при минимальной хозяйственной самостоятельности на местах, утверждением монолитной и неплюралистической политической системы, важнейшим элементом которой стала партия-государство, превратившая в господствующую силу партийный и государственный аппарат. Сложившийся в стране политический климат и утверждение коммунистической идеологии в качестве государственной определяли направление научно-технического прогресса, призванного стать составной частью проекта создания «самого справедливого общества на земле». Такие ориентиры, прежде всего, затронули общественные и экономические науки.
Основные положения общественной и экономической мысли в СССР в 20-40-ее гг.
В исторической науке утверждается социально-экономическая проблематика, исследуется движение народных масс. Появились серьезные научные труды С.Ф. Платонова, Б.Д. Грекова, Е.В. Тарле. Весомый вклад в науку первой половины ХХ в. внесли историки русского зарубежья (Г.В. Вернадский, А.В. Карташов).
Политическая мысль определялась теорией марксизма, где главным было учение о классах и классовой борьбе, из которого с неизбежностью вытекала его политическая теория – теория диктатуры пролетариата.
В социологии серьезное развитие получили отдельные отрасли социологического знания: социология экономики и труда (С.Г. Струмилин, А.К. Гастев и др.), изучение быта рабочих (М.С. Лебединский), проблемы молодежи (А.И. Колодная), социология культуры (И.А. Загорский), социология города (Б. Смулевич). В эти годы проводились крупные социально-экономические, этнографические и социально-психологические исследования, среди которых особо хотелось бы отметить комплексный труд академика В.Н. Большакова «Деревня (1917-1927)», в котором дана живая и весьма противоречивая картина происходящего в советской деревне.
Экономическая теория в рассматриваемый период строилась в основном на изучении проблематики построения социалистической экономики и решении проблем оптимального планирования. В теории больших циклов конъюнктуры, разработанной Н.Д. Кондратьевым (1926), была проанализирована историю капитализма за 140 лет с 80-х гг. XVIII в. по 20-е гг. ХХ в. Ученый показал, что для воспроизводства характерны большие циклы средней продолжительностью 48-55 лет и малые циклы продолжительностью 8-10 лет. Основу больших циклов составляют процессы, связанные с обновлением долговременных элементов основного капитала (производственных сооружений, зданий, инфраструктуры), процессы, вызванные крупными переворотами в технике, созданием новых источников энергии, новых видов сырья, разработкой принципиально новых технологических процессов. Обновление основных капитальных благ требует длительного времени и огромных затрат. Эти процессы протекают в известной мере скачками, циклически.
Создатель теории оптимального использования ресурсов на основе метода линейного программирования Л. Канторович (40-е гг.). совместно с американским экономистом Т. Кумпансом он был удостоен в 1975 г. Нобелевской премии.
Вместе с тем, идеологический барьер, оградивший гуманитарные науки не успел еще пока распространиться на область естествознания. Советские ученые в это период заняли по очень многим направлениям передовые рубежи в мировой науке, сделав ряд замечательных открытий.
Математическая наука в советском государстве в период 20-30-х гг. ХХ в. была представлена:
-
И.М. Виноградовым (создал метод в аналитической теории чисел, благодаря которому стало возможным решение широкого класса аддитивных задач);
-
Н.Н. Лузиным (разработка теории функций действительного переменного; создание математической школа, в которой была осуществлена цепная реакция поиска; его ученики определили новые направления исследований: П.С.Александров и П.С.Урысон успешно развивали топологию);
-
А.Н. Колмогоровым (развитие теории стационарных случайных процессов, процессов со стационарными приращениями, ветвящихся процессов; с помощью методов теории функций действительного переменного ему удалось построить широко известную систему аксиоматического обоснования теории вероятностей (1933) и заложить основы теории марковских случайных процессов с непрерывным временем).
В становлении современной концепции естествознания значительный вклад советских ученых-физиков:
-
А.И. Иоффе и П.С.Эренфест открыли явление «упрочнения» материала (эффект Иоффе) – «залечивания» поверхностных трещин. Иоффе и его учениками была создана система классификации полупроводниковых материалов, разработана методика определения их основных свойств. Изучение термоэлектрических свойств полупроводников послужило началом развития новой области техники – термоэлектрического охлаждения.
-
П.Л. Капица в 1934 г. создал первый в мире гелиевый ожижитель, позже им были спроектированы установки для сжижения других газов с использованием цикла низкого давления, а в 1938 г. им было открыто новое явление ─ сверхтекучесть гелия (объяснение сверхтекучести в 1941 г. было дано Д.Д. Ландау).
-
А.И. Берг разработал практические методы создания приемно-передающих устройств, систем для радиопеленгации.
-
В. В. Татариновым была создана теория коротковолновых антенн как с пассивным, так и с активным рефлекторами и антенн с директорами. Исследования ученого в области освоения коротких волн для дальних связей и разработка коротковолновых передатчиков и остронаправленных антенн позволили осуществить переход к коротковолновой связи, что обеспечило громадную экономию государственных средств, так как отпала необходимость в строительстве длинноволновых радиостанций большой мощности.
-
Л.И. Мандельштам и Г.С. Ландсберг открыли явление комбинационного рассеяния света на кристаллах (1928 г.).
-
Д.В. Скобельцын в конце 20-х гг. разработал метод обнаружения космических лучей и ввел в физику их современное определение как высокоэнергичных частиц космического происхождения.
-
И.Е. Тамм в 1930 г. создал квантовую теорию рассеяния света на кристаллах и теорию рассеяния света электронами.
-
И. Е. Тамм и С. П. Шубины в 1931 г. разработали квантовую теорию фотоэффекта в металлах.
-
С.Вавиловым и П. Черенковым в 1934 г. было обнаружено особое свечение чистых жидкостей под действием гамма-лучей («эффект Вавилова-Черенкова»).
-
И. М. Франк и Е.И. Тамм в 1937 г. создали теорию Черенкова-Вавилова излучения (Нобелевская премия).
-
Д.Д. Иваненко в начале 30-х гг. сформулировал протон-нейтронную модель строения атомного ядра.
-
Л.Д. Ландау в 1932 г. (после открытия нейтрона) предсказал существования нейтронного состояния вещества.
-
И.В. Курчатов в 1934 г. открыл явление разветвления ядерных реакций.
-
В 1937 г. в Радиевом институте был создан первый в СССР и Европе циклотрон ─ установка для расщепления атомного ядра (Л.В. Мысовский, В.Н. Рукавишникоа, И.В. Курчатов и др.).
-
Г.Н. Флеров и К.А. Петржак 14 июня 1940 г. открыли явление спонтанного деления урана.
Проблематика химической науки была представлена исследованиями Н.Н. Семенова, Б.А. Долгоплоского, А.Л. Чижевского и др.
Н.Н. Семеновым в 1930-34 гг. был открыт новый тип химических процессов - разветвленные цепные реакции, разработана их теория, а в 1940 г. была разработана теория теплового взрыва и горения газовых смесей.
Б.А. Долгоплоскому в 1939 г. с помощью окислительно-восстановительного инициирования удалось синтезировать каучук специального назначения.
А.Л. Чижевским был изобретен первый в мире способ электроокраски. Известное изобретение А.Л. Чижевского ─ Люстра Чижевского. Принцип действия заключается в насыщении воздуха отрицательными ионами кислорода. В свою очередь, вдыхаемые человеком аэроионы отдают свои электрические заряды эритроцитам крови, а с ними - клеткам всего организма, нормализуя обменные процессы.