Автор: Пользователь скрыл имя, 04 Января 2012 в 14:20, доклад
Общие особенности культуры
Развитие науки и техники
Искусство театра и кино
Мода
Глобальная и массовая культура
КУЛЬТУРА 1-Й ПОЛОВИНЫ 20 ВЕКА
2. Развитие науки и техники
На рубеже XIX-XX веков, благодаря открытию радиоактивности и электрона, выяснению строения атома и другим успехам физики, механистические представления устарели и произошла новая революция в науке.
Астрономия
Дальнейшее развитие астрономии в XX веке продолжило тенденцию XIX века – переход от описания небесных тел и их движения с позиций классической механики к изучению их строения и эволюции с использованием данных и концепций физики. Два основных открытия физики XX века – теория относительности и квантовая механика позволили астрономии не только объяснить накопившийся к началу XX века объём противоречивых фактов, но и поставить новые задачи исследований. Примечательно, что первые подтверждения общей теории относительности пришли именно из астрономии – ими стали объяснение природы смещения перигелия орбиты Меркурия, необъяснимое в рамках теории тяготения Ньютона, и отклонение света тяготеющей массой, подтверждённое наблюдением отклонения видимого положения звёзд у лимба Солнца при его затмении.
Другим следствием развития астрономии и физики стало появление новых средств наблюдения, то есть радиоастрономии, внеатмосферной рентгеновской и гамма-астрономии и выход за пределы узкого (всего ~300 нм!) видимого диапазона к открытию множества поразительно разнообразных астрономических объектов. Если в начале XX века список астрономических объектов за пределами Солнечной системы исчерпывался туманностями, звёздами и их гипотетическими планетными системами, то к началу XXI века список типов наблюдаемых объектов исчисляется десятками.
Космология
Понимание
природы пространства-времени
Физика
Научный XX век начался с революции. Причем устроил ее один-единственный человек - по имени Макс Планк. В конце XIX века Планка пригласили на должность профессора Берлинского университета, профессор взялся объяснить неразумному, как распределяется энергия в спектре абсолютно черного тела. Самое удивительное, что в 1900 году упрямый Планк вывел-таки формулу, которая очень хорошо описывала поведение энергии в пресловутом спектре упомянутого абсолютно черного тела.
Правда, выводы из этой формулы следовали фантастические. Получалось, что энергия излучается не равномерно, как от нее, собственно, и ждали, а кусочками - квантами. Квантовая теория. Сначала Планк и сам усомнился в собственных выводах, но 14 декабря 1900 года все же доложил о них Немецкому физическому обществу.
Планку не просто поверили на слово. На основе его выводов в 1905 году Альберт Эйнштейн создал квантовую теорию фотоэффекта, а вскоре Нильс Бор построил первую модель атома, состоящую из ядра и электронов, летающих по определенным орбитам.
Благодаря Планку развилась атомная энергетика, электроника, генная инженерия, получили мощнейший толчок химия, физика, астрономия. Потому что именно Планк четко определил границу, где кончается ньютоновский макромир (в котором вещество, как известно, меряют килограммами) и начинается микромир, в котором нельзя не учитывать влияния друг на друга отдельных атомов.
Квантовая
теория помогла развитию и техники
полупроводников, без которой совершенно
немыслима современная
Когда Бор и Резерфорд в 1911 году предположили, что атом устроен по образу и подобию Солнечной системы, физики возликовали. На основе планетарной модели, дополненной представлениями Планка и Эйнштейна о природе света, удалось рассчитать строение атома водорода.
Важнейшее последствие открытий в квантовой физике, теории относительности и ядерной физике – овладение ядерной энергией.
Тридцатые годы смело можно называть радиоактивными. Правда, еще в 1920 году Эрнест Резерфорд на заседании Британской ассоциации содействия развитию наук высказал довольно странную (по тем, разумеется, временам) гипотезу. В попытке объяснить, почему положительно заряженные протоны не убегают в панике друг от друга, он заявил: помимо положительно заряженных частиц в ядре атома есть и некие нейтральные частицы, равные по массе протону. По аналогии с протонами и электронами он предложил называть их нейтронами. И только через десять лет, в 1930 году, немцы Боте и Беккер приметили, что при облучении бериллия или бора альфа-частицами возникает необычное излучение. Через два года, 18 января 1932 года, Ирен и Фредерик Жолио-Кюри, предаваясь милым супружеским забавам, направили излучение Боте-Беккера на более тяжелые атомы. И выяснили, что под воздействием лучей Боте-Беккера те становятся радиоактивными. Так была открыта искусственная радиоактивность. А 27 февраля того же года Джеймс Чедвик проверил опыт Жолио-Кюри. И не просто подтвердил, а выяснил, что виноваты в выбивании ядер из атомов новые, незаряженные частицы с массой чуть больше, чем у протона. Именно их нейтральность позволяла беспрепятственно вламываться в ядро и дестабилизировать его. Так Чедвик окончательно открыл нейтрон. Открытие это принесло человечеству много тягот и перемен. К концу 1930-х годов физики доказали, что под воздействием нейтронов ядра атомов делятся. И что при этом выделяется еще больше нейтронов.
Развитие квантовой теории не просто позволило ученым понимать, что происходит внутри вещества. 16 декабря 1947 года сотрудники американской компании АТ&Т Веll Laboratories Джон Бардин, Уолтер Браттейн и Уильям Шокли научились при помощи малых токов управлять большими токами, протекающими через полупроводники (Нобелевская премия 1966 года). Так был изобретен транзистор - прибор, состоящий из двух p-n переходов, направленных навстречу друг другу. Ток по такому переходу может идти только в одном направлении. А если на переходе поменять полярность, то ток перестает течь.
Транзистор стал основой для развития всех наук, включая ветеринарию. Он вышиб из электроники лампы, чем резко сократил вес и объем всей аппаратуры (и количество пыли в наших домах). Открыл дорогу для появления логических микросхем, что привело в итоге к появлению в 1971 году микропроцессора и созданию современных компьютеров. Да что там компьютеры - сейчас в мире нет ни одного прибора, ни одного автомобиля, ни одной квартиры, в которых не используются транзисторы.
Математика
Несмотря
на почтенный возраст такой
С теорией динамических систем непосредственно связана также такая новая область математики как теория катастроф – предсказание природных катастроф по изменению поведения отдельных частиц материи.
Информатика и кибернетика
Самый важный результат работы информатики и кибернетики в конце XIX и во всём XX веке – создание электронных вычислительных машин, или компьютеров.
Науки о Земле
Крупнейшее открытие в области наук о Земле – дрейф континентов, и развитая из этого теория – тектоника литосферных плит. Тектоника литосферных плит была создана в 60-х годах XX века, хотя многие её положения содержались в работах Вегенера, опубликованных ещё в 20-х годах.
Фундаментальное для наук о Земле значение имеют исследования В.И. Вернадского – развитие учения о биосфере и ноосфере, представления о живом веществе, как главной геологической силе, создание биогеохимии, огромный вклад в геохимию, радиогеологию, гидрогеологию и т.д. В своем мировоззрении В. стремился к синтезу естествознания и обществознания, он является одним из создателей антропокосмизма — мировоззренческой системы, представляющей в единстве природную (космическую) и человеческую (социально-гуманитарную) сторону объективной реальности. Осн. целью научных и филос. исследований В. является изучение живого вещества Земли — совокупности обитающих на ней организмов, процессов их питания, дыхания и размножения, эволюции этих процессов в истории Земли и роль человеч. деятельности в преобразовании природных условий. Именно В. вводит в научный оборот понятие “живого вещества”, понимая под этим совокупность всех живых организмов Земли. Мыслитель убедительно доказывает, что с возникновением жизни на Земле живые организмы стали активно изменять, преобразовывать земную кору, в результате чего образовалась новая комплексная оболочка Земли — биосфера.
Человек есть “исключительный успех жизни”, но отнюдь не ее предел, homo sapiens служит промежуточным звеном в длинной цепи существ, к-рые имеют прошлое и, несомненно, должны иметь будущее. Поэтому творч. способности человека должны раздвинуть его еще ограниченное, преимущественно рац. сознание.
Т.о., ядром теор. построений В. становится учение о ноосфере, к-рую он понимает как реконструкцию биосферы в интересах мыслящего человечества, и о человеке как огромной геол. силе — творце ноосферы. Появление человека в ряду восходящих живых форм, по мнению В., означает, что эволюция переходит к употреблению новых средств — психич., духовного порядка. Эволюция в своем первом мыслящем существе произвела на свет мощное орудие дальнейшего развития — разум, обладающий самосознанием, возможностью глубинно познавать и преобразовывать себя и окружающий мир. Так, человек, возникший как венец спонтанной, бессознат. эволюции, явился началом, вырабатывающим в себе предпосылки для нового, разумно направленного ее этапа. Наступление периода ноосферы вытекает из всего прошлого развития жизни и есть единственно возможный путь дальнейшего продолжения этого развития уже на его человеческой, социальной стадии.
В статье “Война и прогресс
науки” он предложил создать
“интернационал ученых”, к-рый
культивировал бы сознание
В
ХХ веке проведены глубокие комплексные
исследования Антарктиды, Сибири, других,
ранее труднодоступных для
Химия
Появление квантовой механики привело к огромной революции не только в физике, но и в смежных дисциплинах – в химии это объяснило структуру молекул и позволило предсказывать свойства новых соединений.
1900 - Клеменс Винклер и Р. Книтч разработали основы промышленного синтеза серной кислоты контактным способом.
1901 - Эжен Демарсе открыл редкоземельный элемент европий.
1909 - Серен Серенсен ввел водородный показатель кислотности среды – рН. Ирвинг Ленгмюр (лауреат Нобелевской премии 1932 г.) разработал основы современного учения об адсорбции.
1913 - Казимир Фаянс и Фредерик Содди (лауреат Нобелевской премии 1921 г.) сформулировали закон радиоактивных сдвигов (тем самым структура радиоактивных семейств была увязана со структурой Периодической системы элементов). А. Ван ден Брук высказал предположение, что номер элемента в Периодической системе численно равен заряду его атома.
1923 - Дьердь Хевеши и Д. Костер открыли гафний. Они предложил считать кислотами вещества, отдающие протоны, а основаниями - вещества, присоединяющие протоны.
1931 - Сергей Васильевич Лебедев решил проблемы промышленного получения синтетического каучука.
1932 - Дж. Чедвик (лауреат Нобелевской премии 1935 г.) открыл нейтрон.
1933 - П. Блэкетт и Г. Оккиалини открыли позитрон.
1937 - Карло Перриер и Эмилио Сегре открыли новый элемент - первый искусственно синтезированный элемент технеций с Z = 43.
1939 - Маргарет Перей открыла франций - элемент с Z = 87. Разработаны технологии промышленных производств искусственных волокон (найлон, перлон)
1940 - Д. Корсон , К. Маккензи , Э. Сегре синтезировали астат (Z = 85). Э. Макмиллан (лауреат Нобелевской премии 1951 г.), Ф. Эйблсон синтезировали первый трансурановый элемент нептуний. Гленн Сиборг , Э. Макмиллан (лауреаты Нобелевской премии 1951 г.), Дж. Кеннеди, А. Валь синтезировали плутоний с Z = 94 .
1944 - Гленн Сиборг (лауреат Нобелевской премии 1951 г.), Р. Джеймс, Альберт Гиорсо синтезировали кюрий.
1945
- Гленн Сиборг (лауреат Нобелевской премии
1951 г.), Р. Джеймс, П. Морган, А. Гиорсо синтезировали
америций с Z = 95.
Биология
Прогресс в биологии за последнее столетие был необыкновенно велик. Важнейшее событие: появление молекулярной биологии. Всё началось с открытия Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком структуры молекулы ДНК. После этого прорыва были быстро открыты способы кодирования наследственной информации. Наиболее знаменитое сейчас последствие этого прорыва – расшифровка генетического кода человека.
Между 1910-м и 1920 гг. американский зоолог Томас Морган (1866-1945) показал, что внутри клеточного ядра упорядочены гены. В виде большой молекулы полинуклеотида эти частицы несут наследственную информацию. Репродуцируя себя, они сохраняют собственную индивидуальность и независимость от других генов, а значит, и способность к самым различным комбинациям.
Морган провел серию опытов с drosophila melanogaster, насекомым, обладающим только четырьмя парами хромосом и имеющим период созревания от яйца до взрослого состояния 12 дней. Опыты показали, что признаки, наследуемые вместе, иногда все же разделяются. Морган объяснил это тем, что хромосома содержит гены, т.е. разделена на определенные характерные фрагменты, что позволяет ей затем обменяться с похожим фрагментом другой хромосомы.