НАУКА И ТЕХНИКА
Естественные науки.
Важнейшие тенденции научно-технического развития в послевоенные годы были предопределены «революцией в естествознании» на рубеже XIX—XX вв. Лидирующие позиции продолжала занимать атомная физика. Рассмотрев законы микромира с позиций теории относительности, английский ученый-теоретик П. Дирак в 1926—1927 гг. разработал новое направление физического знания — релятивистскую квантовую механику. Из уравнений Дирака следовало, что электрон может обладать энергией с отрицательным значением. Высказано было предположение о существовании такой же частицы, но с положительным зарядом. В 1932 г. американский ученый К. Д. Андерсон обнаружил эту «античастицу» в составе космических лучей и назвал ее позитроном. Было также установлено, что при некоторых условиях электроны и позитроны могут аннигилироваться, т. е. взаимопоглощаться, превращаясь в частицы электромагнитного излучения (фотоны), или, наоборот, возникать из фотонов. В том же году английский физик Дж. Чедвик открыл еще одну элементарную частицу — нейтрон, не обладающий электрическим зарядом. Благодаря этому открытию физическая интерпретация периодической системы элементов была в целом завершена.
Исследование атомных ядер велось с помощью альфа-частиц, каждая из которых, как стало известно в 30-е гг., состоит из двух протонов и двух нейтронов. Направляя поток альфа-частиц на пластину алюминия, французские физики Ирэн и Фредерик Жолио-Кюри впервые искусственным путем получили радиоактивные изотопы, излучавшие нейтроны и другие частицы в результате постепенного распада атомных ядер. В ходе опытов Жолио-Кюри атомы алюминия превращались сначала в радиоактивные атомы фосфора, а затем — в устойчивые изотопы кремния. Так на рубеже 1933—1934 гг. было открыто явление искусственной радиоактивности. Применение радиоактивных изотопов («меченых атомов») — а их к 1940 г. было открыто более 200 видов — позволило сделать множество замечательных открытий в технике, биологии и медицине.
К концу 30-х гг. ученые различных стран вплотную подошли к практическому получению атомной энергии, высвобождающейся в ходе деления ядра урана. В 1939 г. ученый Э. Ферми, эмигрировавший в США из фашистской Италии, сформулировал идею цепной реакции деления урана, а супруги Жолио-Кюри подготовили конкретную схему аппарата, в котором может проходить такая реакция. Одновременно разрабатывались проекты первой атомной бомбы.
Наряду с важнейшими физическими открытиями универсальное значение для естествознания в 20—30-е гг. приобрели достижения математических наук — исследования в области математической логики, теории чисел, функционального анализа, топологии и др. Наиболее крупные успехи были достигнуты математическими школами в Германии, Франции, СССР и США. Многие математические теории, еще недавно казавшиеся чистейшей абстракцией, получили практическое применение при решении различных естественнонаучных задач.
Достижения физико-математических наук оказали мощное воздействие на другие отрасли естествознания. Понятия и методы, выработанные при изучении микромира, с успехом применялись в астрономии, химии, биологии и медицине. В 20— 30-е гг. астрономические наблюдения дали новые доказательства тезиса о космической однородности Вселенной. За пределами нашей звездной системы было открыто множество других галактик и сверхгалактик. Голландский астроном Я Оорт в 1927 г. доказал факт вращения нашей Галактики и взаимное удаление других галактик — их «разбегание» в пространстве.
Немецкий ученый А. Эйкен в 1930 г. сформулировал задачи новой пограничной дисциплины — химической физики, изучающей химические проблемы с применением квантовой механики. К новой отрасли химического знания было отнесено изучение квантово-механической природы химических сил, а также анализ строения и свойств молекул, кристаллов и жидкостей. Химики научились получать искусственные твердые тела с заданными свойствами и структурой. В области синтеза органических веществ особое место заняли работы, связанные с явлениями катализа и полимеризации. В 1936—1938 гг. в США, Англии и СССР были получены первые лабораторные образцы полиэтилена и нейлона.
Широкое применение физических и химических методов исследования в биологии привело к созданию биофизики и биохимии. Ученые проникли в тайны строения белка, приступили к изучению процессов обмена веществ, обнаружили, а затем и искусственным путем получили первые витамины и антибиотики (грамицидин, стрептомицин и пенициллин). В исследованиях биологов использовались рентгеноскопия, реактивные изотопы и электронные микроскопы. В медицинской диагностике стали применяться электрокардиографы и электроэнцелографы — аппараты для исследования функций сердечной мышцы и головного мозга.
Успехи физики и химии оказали существенное влияние на развитие наук о Земле (геофизика, геохимия). Разведка полезных ископаемых получила в свое распоряжение новые методы поисковых работ, новые приборы и инструменты.
Техника.
Наука стала оказывать возрастающее воздействие на развитие производительных сил. Отличительной чертой технико-технологического развития 20-х и особенно 30-х гг. стало массовое производство и использование электроэнергии. Электричество превратилось в решающий фактор становления новых энергоемких отраслей промышленности и осуществления различных систем механизации и автоматизации технологических процессов. Производство электроэнергии росло преимущественно за счет строительства более совершенных тепловых электростанций. В странах с большими водными ресурсами . осуществлялись широкомасштабные гидроэнергетические проекты. Так, в 1936 г. была пущена крупнейшая для того времени горная ГЭС Боулдер-Дам на реке Колорадо (США). Высота ее Плотин достигала 222 м.
Среди первичных двигателей, использовавшихся на транспорте, в строительстве и в сельском хозяйстве, бесспорное лидерство перешло к двигателям внутреннего сгорания. Паровозы I- вытеснялись тепловозами, пароходы — теплоходами. Трактор и "комбайн становились неотъемлемой частью сельского пейзажа. В 1938 г. в США, Канаде, Англии и Германии было зарегистрировано 6 млн. грузовых и более 30 млн. легковых автомобилей, для которых создавались особые скоростные шоссе — автострады.
Двигатели внутреннего сгорания находили широкое применение в авиации. Многомоторные цельнометаллические самолеты вытесняли неуклюжие бипланы — «этажерки». Скорость и дальность полетов новых машин возросли настолько, что в 1927 г. позволили американскому летчику Ч. Линдбергу впервые совершить перелет через Атлантический океан. В 1937 г. советским летчикам В. П. Чкалову, Г. Ф. Байдукову и А. В. Беликову удалось перелететь из Москвы в Портленд через Северный полюс. В 30-е гг. регулярные почтово-пассажирские авиалинии связали между собой большинство районов земного шара. В те же годы русский инженер И. И. Сикорский, эмигрировавший в США, успешно разрабатывал первые модели вертолетов.
Потребности развития авиационной промышленности определили быстрый рост производства алюминия, годовой объем которого за 1913—1939 гг. вырос более чем в 10 раз. В Производстве черных металлов шел процесс пересмотра прежних физико-химических и технологических основ металлургического цикла и была сделана ставка на более производительную технику высоких температур, давлений и скоростей.
Ускоренный технологический прогресс в 20—30-е гг. переживало машиностроение. Оно было призвано удовлетворить возросшие потребности самых различных областей народного хозяйства в машинах и механизмах. В машиностроении стали использоваться новые материалы, специальные виды оборудования, более тонкие и эффективные технологические приемы и способы контроля за качеством готовой продукции. Поточно-массовое и крупносерийное производство, зародившееся в начале XX в., оснащалось полуавтоматическим и автоматическим оборудованием невиданной производительности. Первая автоматическая станочная линия была установлена в Англии в 1924 г. компанией «Моррис моторз» для механической обработки крупных деталей. Она выполняла 53 операции и обслуживалась 21 оператором. Производительность ее поначалу была невелика — всего 16 деталей за рабочую смену. Более совершенной стала линия американской фирмы «А. О. Смит и К"» для производства автомобильных рам, запущенная в 1926 г. Она выпускала до 10 тыс. рам в сутки. Все основные транспортные и технологические операции от подачи заготовок со склада до окраски и сушки готовых изделий выполнялись на этой линии без непосредственного участия рабочих. Благодаря автоматизации основных производственных процессов фирма расходовала на изготовление одной рамы всего 16 человеко-минут.
Массовый выпуск изделий требовал их стандартизации, благодаря чему эти изделия были бы взаимозаменяемыми. Работа в этом направлении началась в Англии еще в 1901 г., однако наибольшего размаха стандартизация производства приобрела в США в 20—30-е гг. Благодаря усилиям Гуверовской комиссии по борьбе с расточительством в промышленности американские производители начали выпускать 4 основных сорта кирпича вместо выпускавшихся ранее 66, 4 вида стеклянных бутылок вместо 210 и 32 типа автомобильных шин вместо 287. Введение промышленных стандартов не замедлило отразиться на росте производства.
Новые технологические процессы, основанные на научных разработках предшествующих лет, получили широкое распространение в химической промышленности, которая удовлетворяла все возраставшие потребности в искусственном жидком топливе, удобрениях и полимерном сырье для легкой промышленности.
Исследования рубежа XIX—XX вв. в области радиотехники подготовили широкое практическое применение беспроволочного телеграфа и телефона. В 1920—1922 гг. в США, СССР, Англии и Франции стало развиваться регулярное радиовещание. В середине 20-х гг. в Англии, США и СССР были осуществлены первые пробные телевизионные передачи. Черно-белый кинематограф — «великий немой» эпохи братьев Люмьер — в 30-е гг. приобрел цвет и звук.
Технические новинки вторгались в повседневную жизнь людей, меняя их жизненный уклад. На рынке потребительских товаров индустриально развитых стран появились радиоприемники, холодильники, стиральные машины и другая электробытовая техника. Производство ее расширялось, становилось массовым, однако широкого спроса эти изделия не находили: сказывалась все еще низкая платежеспособность населения. До эры массового потребления было еще далеко.
|
