Наука культура народів світу в ХХ столітті

Напрямок | Основні діячі та події

Фізика | Дж. Томсон у 1897 році відкриває першу елементарну частинку, що входить до складу атома, - електрон. Ефект радіоактивності досліджувади А. Беккерель, П. Кюрі та М. Склодовська-Кюрі. Німецький фізик М. Планк і датський фізик Н. Бор своїми відкриттями започаткували новий розділ фізики – квантову механіку.

У 1901 році Планк встановив, що енергія виділяється не суцільним потоком, а окремими пучками – квантами. У 1913 році Бор доповнив планетарну теорію атома англійського фізика Резерфорда і ввів поняття про стрибкоподібний рух електрона з однієї орбіти на іншу і про зміну структури атома, який отримує або забирає квант енергії.

Російський фізик О. Столєтов досліджував фотоелектричні явища, що використовувалися для створення електронної техніки.

О. Попов у 1895 р. на засіданні Російського фізико-хімічного товариства виступив з доповіддю про використання електромагнітних хвиль для передачі сигналів. Він продемонстрував прилад, який був, по суті, першою в світі приймальною радіостанцією. Його ідеї були використані при створенні радіотелеграфу.

У 1905 р. німецький фізик А. Ейнштейн заклав основи теорії відносності, яка змусила переглянути традиційні уявлення про простір, час і рух. Визначаючи рух світла у вакуумі, залежність його напрямку і швидкості від джерела світла, вчений дійшов висновку, що абсолютного, незалежного від спостеріґача простору і часу не існує.

У природничих науках чільне місце посідали квантова механіка і атомна фізика. У 1923 р. французький учений Л. де Броль висловив геніальний здогад: якщо світлові хвилі, за Ейнштейном, мають властивості частинок, то, можливо, й електрон має хвильові властивості. Австрійський учений Б. Шредінгер у 1926 році узагальнив здогад де Бройля і вивів рівняння для «хвильової псіфункції». У тому ж році Дж. Льюїс, спираючись на ідею Ейнштейна про кванти світла, вперше ввів у науковий обіг термін «фотон» і розглядав його як деякий неподільний атом. У жовтні 1927 р. відбувся V Сольвеєвський конгрес, присвячений «електронам і фотонам». Так завершився перший етап розвитку квантової механіки. Англійський учений-теоретик П. Дірак у 1926—1927 рр. обгрунтував думку про те, що електрон може мати енергію з негативним зарядом. Водночас було висловлено думку про існування такої ж частинки з позитивним зарядом. Її відкрив у 1932 р. американський учений К. Андерсон і назвав позитроном. У тому ж році англійський фізик Дж. Чедвік відкрив нову елементарну частинку — нейтрон, що не має електричного заряду.

Французькі фізики І. та Ф. Жоліо-Кюрі досліджували атомне ядро за допомогою альфа-частинок. Спрямовуючи потік цих частинок на пластину алюмінію, вони отримували радіоактивні ізотопи, які випромінювали нейтрони та інші елементарні частинки внаслідок поступового розпаду атомних ядер. Так було започатковано використання радіоактивних ізотопів в техніці, біології та медицині. Після сформульованої у 1939 році Е. Фермі ланцюгової реакції поділу ядер урану вчені різних країн впритул наблизилися до отримання ядерної енергії. Була навіть підготовлена схема апарату, в якому може відбуватися така реакція.

Математика | Відкриття російських математиків П. Чебишева і О. Ляпунова започаткували низку найважливіших напрямів математики. Цим ученим належать великі відкриття в галузі математичного аналізу, теорії чисел і теорії відносності.

Хімія | Відкриття фундаментальних наук сприяли появі нових міждисциплінарних досліджень і зародженню нових наук. Відкритий у 1869 р. видатним російським хіміком Д. Менделєєвим періодичний закон хімічних елементів був доповнений електронною теорією будови атома. Вчені встановили, що порядковий номер елемента в періодичній системі відповідає кількості елементів того чи іншого атома. Тісний взаємозв'язок між фізикою і хімією сприяв народженню фізичної хімії. Значного розвитку набули електрохімія, фотохімія, хімічна фармакологія.

.Досягнення квантової механіки знайшли застосувань в хімії. У 1930 р. німецький учений А. Ейкен заклав основи хімічної фізики, що передбачала вивчення хімічних проблем із застосуванням квантової механіки. Хіміки навчилися отримувати штучні тверді тіла із заданими властивостями й структурою. Успішні досліди з полімеризації дали змогу наприкінці 30-х років отримати перші лабораторні зразки поліетилену й нейлону.

Біологія, медицина | Працюючи в галузі біохімії, російський учений В. Докучеєв з'ясував складний і тривалий процес утворення грунтів і заклав основи сучасного ґрунтознавства. Використовуючи досягнення біології, німецький учений А. Вейсман і американський учений Т. Морган започаткували генетику — науку про передачу спадкових ознак у рослин і тварин.

В усьому світі були відомі праці видатного російського фізіолога І. Сєченова, учня знаменитого німецького вченого Г. Гельмгольца, засновника першої в Росії фізіологічної лабораторії. Велике значення мали його лекції з біоелектрики, праці з проблем людської психіки — «Рефлекси головного мозку» і «Психологічні етюди». Російський учений І. Павлов вивчав вплив вищої нервової діяльності на протікання фізіологічних процесів, розробив теорію умовних рефлексів.

На досягнення біології спиралася медицина. Бактеріологи,, співробітники Пастерівського інституту в Парижі, виготовили ліки, які запобігали захворюванню на сибірську язву, холеру, сказ тощо. Тривалий час одну з лабораторій Пастерівського інституту очолював видатний російський учений мікробіолог І. Мечников. Німецькі вчені успішно випробовували ліки проти туберкульозу, черевного тифу, дифтерії, сифілісу. Успішно розроблялися основи санітарії та гігієни, заходи профілактики й запобігання епідеміям.

Швидкими темпами у 20-30-ті роки розвивалися біофізика, біохімія, геофізика і геохімія. В лабораторіях учених-біологів використовувалися електронні мікроскопи, а в дослідженнях — рентгеноскопія й радіоактивні ізотопи. Штучно були отримані перші вітаміни і антибіотики. Новітніми досягненнями, приладами й інструментами користувалися геологи для розвідування корисних копалин. Медики мали у своєму розпорядженні електрокардіографи та