Наукові та технічні відкриття ХІХ ст.

В ХІХ ст. було здійснено величезні практичні відкриття і досягнення в усіх галузях науки. В 1799 році в Єгипті поблизу міста Розетта (нині Рашид) була знайдена базальтова плита з ідентичними написами давньоєгипетською та давньогрецькою мовами. В 1800-1810 роках розшифрувати єгипетські тексти намагалися французький сходознавець С. де Сасі, шведський дипломат Д.Окерблат, англійський фізик Т.Юнг, а лише у 1822 р. французькому вченому Ф.Шампольону вдалося дешифрувати цей ієрогліфічний текст, що стало початком вивченню єгипетської ієрогліфічної писемності.

В 1800 р. італійський фізик Алессандро Вольта (1745–1827) знайшов перше хімічне джерело струму для практичного застосування. Вольтов стовп являв собою гальванічну батарею, яка складалася з послідовно з’єднаних елементів Вольта (електроди із міді і цинка, електроліт – розчин NaCI або H2SO4).

Перший двоколісний велосипед з педалями був сконструйований у 1800-1801 рр. в Росії кріпосним майстром Артамоновим. Переднє колесо було провідним і мало більші розміри в порівнянні із заднім. На цьому велосипеді Артамонов проїхав від Верхотур’я (недалеко від Пермі) до Петербурга.

В 1804 р. французький винахідник Жозеф Марі Жаккар сконструював ткацький станок для вироблення тканини з великими візерунками, в якому застосував перфоровані картки з різним розташування отворів, які давали різні візерунки на плетиві тканини. Жаккар навіть не міг передбачити, що його ідея буде пізніше використана для обробки інформації за допомогою комп’ютерів.

Поява пароплава відноситься на початок ХІХ ст., коли почалося виробництво парових машин. В 1807 р. американський винахідник Роберт Фултон (1765–1815) вперше в світі побудував річковий колесний пароплав „Клермонт”, який здійснив свій перший рейс від Нью-Йорка до Лобані по річці Гудзон із швидкістю 5 вузлів (близько 9 кілометрів за годину).

На початок ХІХ ст. припадає становлення теорії атомно-молекулярної будови світу. Хоча ще Декарт передбачував, що Всесвіт складається із мікроскопічних неподільних частин, довести експериментально, що кожний елемент складається із однакових атомів, вдалося лише в 1808 р. Зробив це англійський хімік і фізик Джон Далтон (1766–1844), який війшов в історію як автор хімічного атомізму. В 1811 році італійський фізик Амадео Авогадро (1776–1856) висунув гіпотезу молекулярної будови речовин.

В 1814 р. англійський конструктор та винахідник Джордж Стефенсон (Стівенсон) (1781–1848) прийняв естафету паровозобудівництва у Річарда Тревітіка (1779–1833), винахідника першого в світі паровоза (1803), який із-за тяжкості не знайшов застосування. Свій перший паровоз „Блюхер” Стефенсон побудував для роботи на руднику. В 1815–1816 рр., удосконаливши конструкцію, Стефенсон побудував ще два паровози. В 1823 р. в Ньюкаслі він заснував перший в світі паровозобудівний завод, яким були випущені паровоз „Локомоушен” (1825) для залізниці від Дарлінгтона до Стоктона і „Ракета” (1829) для дороги, яка з’єднувала Манчестер і Ліверпуль.

 В 1804 р. французький кондитер і кулінар Франсуа Ампер запропонував консервування продуктів. Для довготривалого зберігання Ампер рекомендував покласти припаси в бляшанку, герметично закрити і кип’ятити у солоній воді від півгодини до чотирьох годин в залежності від розміру посудини, потім, нагрівши ледь більше 100 градусів, залишити зберігатися. Починаючи з 1810 р. винахід Ампера став широко застосовуватися в домашньому господарстві та морських подорожах.

В 1820 р. француз Шарль Ксав’єр Тома де Кальмар створив перший комерційний арифмометр, який міг виконувати множення і ділення. Цей надійний прилад успішно зайняв місце на конторських столах. Машини, схожі на арифмометр Тома, з великим попитом продавалися протягом 90 років.

29 серпня 1821 р. геніальний англійський фізик-експериментатор Майкл Фарадей (1791–1867) після року наполегливих пошуків відповіді на питання, як примусити магніт стати джерелом електричного струму, відкрив явище електромагнітної індукції, на якому основана робота всіх динамомашин, двигунів, радіоприйомних та телевізійних приладів і яке відіграло вирішальну роль у побудові теорії електромагнетизму, і фундаментальним поняттям електорагнітного поля, і навіть цим терміном наука зобов’язана Фарадею. Травда, в тому ж такі 1831 році явище електромагнітної індукції спостерігав і відомий американський фізик Джозеф Генрі (1797–1878), але Фарадей опублікував свої результати першим, і, як правило, вважається автором важливого відкриття.

Джозеф Генрі у 1828 р. сконструював електромагніти великої сили, застосувавши багатошарову обмотку із ізольованої проволоки. В 1929 р. він вперше продемонстрував можливості електричного двигуна, піднявши і опустивши за допомогою свого винаходу кам’яну балку.

 В 1826 р. російський математик українського походження Микола Лобачевский (1792–1856) зробив повідомлення про аксіому паралельних Лобачевского, а 1829–1830 роках опублікував працю „Про початки геометрії” із викладом цієї теорії. Відкриття неєвклідової геометрії Лобачевського внесло докорінні зміни уяви про природу простору.

В кінці 1820-х років в ряді країн з’явилися сірники, які займалися від тертя по будь-якій шорсткій поверхні. Ці так звані небезпечні сірники мали в своїй головці білий фосфор. На відміну від них у головці безпечних сірників фосфора немає, і вони запалюються лише від тертя по поверхні, на яку нанесений червоний фосфор. Безпечні сірники почали воготовляти у Швеції в 1855 р., а на початку ХХ ст. вони поширилися всім світом.

 Фізичне поле – одне із фундаментальних понять сучасної фізики, вперше було введено у 30-х роках ХІХ ст. Майклом Фарадеєм. Концепція поля була прийнята ним як альтернатива теорії дальньої дії. Концепція поля дала поштовх відродженню теорії близької дії, основоположником якої був Декарт. Фізичне поле інтерпретується як особлива форма матерії, система із нескінченним числом ступенів свободи. Пізніше Дж.К.Максвелл у 1860-ті роки продовжив ідею Фарадея про електоромагнітине поле і сформулював математично його основні закони, а в 20-ті роки ХХ ст. ідеї Фарадея стали основною базою для створення квантової теорії поля.

В 1837 р. американський винахідник Морзе (1791–1872) винайшов електромеханічний телеграфний апарат для передачі та прийому повідомлень знаками, кожному з яких відповідала своя комбінація посилок електричного струму (крапка і тире). В 1844 р. вдосконалені ним апарати були встановлені на першій американській телеграфній лінії Вашингтон-Балтімор.

Хоча перші спроби фотографічного зображення проводилися ще у ХVІІ ст., роком виникнення фотографії вважається 1839, коли в Парижі з’явилася так звана дагеротипія. На основі свої власних досліджень і дослідів Нісефора Ньепса, французькому винахіднику Луї Дагеру вдалося сфотографувати людину і отримати стійке фотозображення. Принципова різниця між дагеротипом і сучасною фотографією – отримання позитива, а не негатива, що унеможливило виготовлення копій.

В 1853 р. американський конструктор і промисловець Семюель Кольт отримав патент на револьвер із шестизарядним барабаном. Він же першим налагодив масове виробництво вогнепальної зброї. Важливість цієї події для становлення демократичного суспільства відобрена у відомому афоризмі: „Господь Бог створив людей, а Кольт зрівняв їх у правах”.

Відкриття планети Нептун стало великою перемогою класичної небесної механіки. Існування цієї планети і її місцезнаходження були теоретично розраховані і вирахувані за відхиленням руху Урана. Нептун „передбачили” незалежно один від одного два астрономи - анлієць Джон Адамс (1845) і француз Рубен Левер’є (1846). І лише після цього в 1846 р. німецький астроном Іоганн Галле знайшов планету у вказаному місці.

 В середині 1840-х рр. мислитель і громадський діяч Карл Маркс перейшов з позицій ідеалізму і революційного демократизму до матеріалізму і комунізму. В своєму „Маніфесті комуністичної партії” (1848) і подальших роботах (головна праця – „Капітал”) Маркс виклав теорію побудови і розвитку суспільства, яке спиралося на природничі науки та матеріалістичний світогляд. Він став основоположником марксизму, який мав великий вплив на життя і соціальну думку ХІХ–ХХ ст.

В своїй праці „Органічний рух в зв’язку із обміном речовин”, виданої у 1845 р., німецький фізик і лікар Юліус Майєр вперше чітко сформулював один із фундаментальних законів природи – закон збереження енергії. Згідно його теорії, рух, електрика, тепло є різними формами енергії (у Майєра – „сили”), які перетворюються одине в одне в різних кількісних співвідношеннях.

Природні смоли (каніфоль, шелак, бурштин, бітуми) з давніх часів використовувалися людиною як в’язкі пластичні матеріали. Але початок виробництва пластичних матеріалів, або пластичних мас (більш вживана скорочена форма: „пластмаса”) на основі синтетичних матеріалів відноситься до другої половини ХІХ ст. В 50-х роках англієць А.Паркес із суміші нітроцелюлози, спирту, камфори і касторового масла отримав перший синтетичний полімер – ксилоліт (попередник целулоїду), в 1870 р. американець Дж.У.Хайетт запатентував целулоїд. 

Відкриття англійського дослідника Генрі Бессермана суттєво зробило дешевшим виробництво сталі і зробило вигідним для широкого використання у виробництві.

В 1859 р. вийшла в світ головна праця англійського натураліста Чарльза Дарвіна „Походження видів шляхом природного відбору”. В цій роботі викладено основні тези еволюційної теорії розвитку органічного світу. Сутність теорії Дарвіна полягає в тому, що існуючі зараз види рослин і тварин походять шляхом природного відбору від інших видів, які існували раніше. Вчення Дарвіна здійснило переворот у біології і мало вплив на інші природничі науки і культури в цілому.

У серпні 1859 р. в Тайтсвіллі (штата Пенсільванія, США) була пробурена перша в світі нафтова свердловина. Роботи проводив полковник Дрейф, який знайшов поклади нафти на глибині 21 метра. Разом із свердловиною було покладено основи найбільшої на сьогодні галузі промисловості.

 В 1860 р. французький винахідник Етьєн Ленуар (1822–1900) сконструював двигун внутрішнього згорання потужністю близько 12 к.с., який являв собою одноциліндрову горизонтальну машину подвійної дії, яка працювала на суміші повітря і світильного газу від запалювання від іншого джерела.

В 1860–1863 рр. в Лондоні була побудована перша позавулична залізниця (підземка) довжиною 3,6 км для потягів із паровою тягою. В 1868 роках в Нью-Йорку була відкрита надземна (на металевих естакадах) залізнична колія з канатною дорогою, яка в 1871 р. була замінена на парову, а в 1890 – на електричну.

В 1856–1863 рр. австрійський природознавець Грегор Мендель провів серію дослідів з гібридизації 22 сортів гороху і виявив ряд закономірностей про спадковість певних ознак живими організмами в різних поколіннях. Ці закономірності отримали назву законів Менделя і лягли в основу вчення про спадковість. Роботи Менделя започаткували собою зародження нової науки – генетики.

 Паризький садівник Жозеф Моньє (1823–1906), стурбований недовговічністю дерев’яних діжок для рослин, спробував замінити дерево бетоном. Але його спіткала невдача: коріння великих рослин, розпираючи стінки, легко руйнували бетон. Садівник задумав підвищини стійкість, вводячи в бетон елементи залізної арматури. Ідея блискуче виправдалася, і у 1867 р. Моньє отимав свій перших „залізобетонний” патент на „кладки і резервуари із залізної сітки, покритої цементом”. Окрилений успіхом, він почав шукати інші області застосування нового матеріалу. В 1877 р. Моньє запатентував залізобетонні залізничні шпали, в 1880 р. – залізобетонні водопровідні і газові труби, в 1886 р. – „нову систему залізобетонних стаціонарних і переносних будинків, гігієнічних та економніших”. На батьківщині до винаходу Моньє віднеслися без ентузіазму, але в Австрії, Англії, Бельгії і особливо в Германії залізобетонні конструкції втали широко популярні.

В 1866 р. моряк-винахідник Іван Федорович Александровський (1817–1894) збудував перший в Росії підводний човен, на який офіційно була призначена команда із 20 осіб. Підводний човен Александровського став першим в світі повноцінним підводним човном сучасного типу, мав водовміст 363 т. Озброєння човна складалося із двох зв’язаних тросом мін, які можна було підводити під днище ворожого корабля і які підривалися за допомогою гальванічної батареї. Підводний човен був зроблений із немагнітних матеріалів, що забезпечувало нормальну роботу магнітних компасів.

В 1869 р. у Франції брати П’єр та Ернест Мішо створили перший мотоцикл. Він яволяв собою велосипед з металевим одноциліндровим паровим двигуном. Блок на двигуні з’єднувався з блоком на задньому колесі за допомогою шкіряного паска.

1 травня за новим стилем 1869 року Дмитро Іванович Менделєєв (1834–1907) склав свою знамениту періодичну систему хімічних елементів і в то же день відіслав її до типографії. Періодична система Менделєєва завбачила існування і властивості ряду ще не відкритих хімічних елементів, а надалі стала важливим засобом для створення сучасної теорії атому.

В 1872 р. російський електротехнік Олександр Лодигін винайшов лампу накалювання. Тілом накалу в ній був стержень із вугілля, вміщений під скляним ковпаком. Пізніше, в 1890-ті роки Лодигін створив ще декілька ламп з металевими нитками накалу і висловив ідею про оптимальне використання в них вольфраму.

Ознайомившись із дослідами Лодигіна, російський електротехнік Павло Яблочков у 1876 р. створив першу модель дугової лампи без регулятора, знамениту „свічку Яблочкова”, яка стала першим електричним освітлювальним приладом, який знайшов широке застосування.

В 1876 р. професор фізіології Олександр Белл (1847–1922) першим отримав патент в США на електричний телефон. Відомо, що інший американський винахідник Е.Грей (1825–1901) всього на декілька годин спізнився з оформленням патенту на аналогічний винахід. Тому винахідником телефона прийнято вважати Белла. Апарат Белла був одночасно передатчиком і приймальником, працював без батареї.

Видатний американський винахідник і підприємець Томас Едісон (1847–1931) був автором понад 1000 винаходів, головним чином у галузі електротехніки. Він вдосконалив телефон, друкарську машинку, лампу накалювання (1879), винайшов фонограф (1877), сконструював найсильніші для того часу електричні генератори, збудував у Нью-Йорку першу в світі теплову електростанцію загального вжитку (1882), знайшов явище термоіонної емісії (1883).

Французький вчений Луї Пастер став основоположником сучасної мікробіології та імунології, його праці з оптичної асиметрії молекул стали основою стереохімії. Пастер відкрив природу бродіння, відкинувши теорію самонародження мікроорганізмів. Вивчивши етиологію багатьох інфекційних хвороб, він розробив метод профілактичної вакцинації проти курячої холери (1879), сибірської виразки (1881), сказу (1885), ввів методи асептики і антисептики. В 1888 р. Пастер створив і очолив науково-дослідницький інститут мікробіології (Пастерівський інститут).

Перші гідроелектростанції потужністю всього в декілька ватт були побудовані в 1876–1881 у Германії (Штангасс, Лауфен) та Англії (Грейсайд). В 1883 році теплова електростанція була побудована в Петербурзі, а у 1884 – у Берліні.

В 1883 р. американський конструктор Хайрем Стівенс Максим (1840–1916) розробив станковий кулемет – першу автоматичну стрілецьку зброю. Кулемет Максима (в Росії, де він користувався великою популярністю і в модернізованій версії проіснував до 1945 року, його просто називали „Максимом”). Важив 63 кг, мав калібр 7,62 мм, комплектувався стрічками на 250 патронів і забезпечував скорострільність 250-300 пострілів у хвилину. В 1888 р. Максим разом із англійським компаньйоном заснував у Германії зброярський завод з виробництва швидкострілів – гармат і кулеметів. Кулемет Максима вперше був застосований в англо-бурській війні 1899–1902 рр., причому обома сторонами. 

В 1885 р. німецький винахідник Готліб Даймлер встановив сконструйований бензиновий двигун на дерев’яний мотоцикл. Через рік Даймлер збудував чотириколісний екіпаж із двигуном внутрішнього згорання. Приблизно в цей час його співвітчизник Карл Бенц створив автомобіль, який мав тири колеса і одноциліндровий бензиновий двигун. Від винаходів Бенца і Даймлера походитиь сучасний автомобіль.

1886 року американець Джон Пенбертон із штату Атланта запантенував прохолоджувальний безалкогольний напій під назвою „Кока-кола”, який став невід’ємним атрибутом „американського способу життя”.

В 1886–1889 р. німецький фізик Генріх Герц провів серію дослідів і експериментально довів існування електромагнітних хвиль. За допомогою найпростішої антени, названої пізніше вібратором Герца, він першим дослідив радіохвилі, тим самим намітив шляхи для створення радіо, а також став основоположником радіофізики. Його ім’ям названа одиниця частоти коливань будь-яких хвиль.

В 1880 р. американець Джордж Істмен створив свою власну компанію. Він удосконалив метод сухої фотозйомки і 1888 р. випустив на ринок апарати „Кодак”, які мали рулонну плівку. Продукція „Кодак” сприяла широкому розповсюдженню любительської фотографії. На початку ХІХ ст. термін „фотографія” приходить на зміну поняттю „дагеротипія”.

 В 1889 р. на Всесвітній виставці у Парижі за проектом французького інженера Олександра Ейфеля була споруджена сталева башта (висота 300 м, сторона квадрата основи 113 м, вага 9 тисяч тонн). Багато сучників конструктора вважали, що нова споруда знівечила Париж, але пізніше Ейфелева башта стала візитною карткою столиці Франції.

 В 1893 р. німецький хімік Фелікс Гофман розробив технологію виготовлення ацетилсаліцидної кислоти, білі кристали якої мало розчиняються у воді і мають слабко кислий запах і смак, під час прийому в організм лідини знижують жар і гамують біль. Під фірмовою назвою „аспірин” ацетилсаліцидна кислота стала найпопулярнішими у світі ліками.

В 1893 р. Егберт Джадсон (Уайкоум) із Чикаго винайшов принципово новий спосіб застібання одягу, маючи на увазі швидкість цієї операції, назвавши свою застібку „блискавка”.

 В 1895 р. російський фізик та електротехнік А.С. Попов змонтував перший у світі радіоприймач, за допомогою якого був здійсний зв’язок на відстані 600 км, а в 1879 р. уже – на 5 км. На Заході винахідником радіо вважається італійський радіотехнік Г.Марконі, який у 1888 р. організував зв’язок між берегом (селище поблизу Дувра) і невеличким судном, яке стояло на якорі на відстані 19 км від берега. В 1901 р. радіосигнали, відіслані через Атлантичний океан, досягли берегів Північної Америки.

В 1895 р. французький винахідник Л.Ж.Люм’єр (1864–1948), за участю брата Огюста (1862–1954), створив апарат для знімання і проектування „рухомих фотографій” – перший придатний для практичного використання кіноапарат, який дістав назву кінематографа. Перший публічний сеанс відбувся 28 грудня 1895 р. в підвалі „Гран-кафе” у Парижі. Першими фільмами стали зняті братами сценки „Вихід робітників із фабрики Люм’єр”, „Прибуття потягу”. (Коли на екрані потяг наближався, то перелякані глядачі вискакували із підвалу).

В 1895 р. німецький фізик Вільгельм Рентген здійснив відкриття, яке привернуло увагу всіх вчених світу. Знайдене Рентгеном випромінювання, було назване рентгенівськми променями (сам вчений назвав їх Х-променями).

 В 1896 р. Герман Холлеріт заснував Computing Tabulating Recording Company. Це підприємство через декілька років очолив Томас Уатсон, давши йому іншу назву - International Business Machine Corporation (IBM). Уотсан здобув право на розроблену Холлерітом перфокартну обчислювальну машину і одразу зайняв своє місце на ринку. В ХХ ст. архітектура персональної ЕВМ, запропонована IBM фактично стала стандартом для персональних комп’ютерів, а назва IBM РС стала синонімом комп’ютера. На сьогодні IBM – одна із найбільших комп’ютерних корпорацій світу.

В 1896 р. французький фізик Антуан Бекерель визначив, що уранова сіль, яка лежала поряд із запакованою фотопластинкою, викликала її почорніння. Дослідження цього явища разом із П’єром і Марією Кюрі призвело до викриття радіоактивності. Так почалася атомна ера в історії людства.

В 1897 р. німецький інженер Р.Дизель (1858–1913) в Аугсбурзі сконструював двигун внутрішнього згорання із запаленням від стиснення. Двигун отримав назву від імені винахідника.

В 1898 р. данець Вальдемар Паульсен винайшов перший магнітофон, який він назвав „телеграфоном”. В ньому, на відміну від сучасного магнітофона, запис звуку проводився не на феромагнітній плівці (вона зявилася у 1928 р, а отримала комерційне застосування у 1950 р.), а на сталеву проволоку.

 

⇐ Предыдущая35363738394041424344Следующая ⇒

Поделиться: