Otkrića u znanosti i tehnologiji 20. stoljeća. Tehnička dostignuća kraja XIX - početka XX stoljeća

Zapariy V. V., Nefedov S. A.

Povijest znanosti i tehnologije. Ekaterinburg

Krajem 19. stoljeća počelo je “doba elektriciteta”. Ako su prve strojeve stvarali samouki majstori, sada je znanost snažno intervenirala u živote ljudi - uvođenje elektromotora bilo je posljedica dostignuća znanosti. "Doba elektriciteta" započelo je izumom dinama; DC generator, stvorio ga je belgijski inženjer Zinovy Gramm 1870. Zbog principa reverzibilnosti Grammov stroj mogao je raditi i kao generator i kao motor; lako bi se mogao pretvoriti u alternator. Osamdesetih godina 19. stoljeća jugoslavenski Nikola Tesla, koji je radio u Americi u Westinghouse Electricu, stvorio je dvofazni izmjenični motor. U isto vrijeme, ruski inženjer elektrotehnike Mikhail Dolivo-Dobrovolsky, koji je radio u Njemačkoj u tvrtki AEG, stvorio je učinkovit trofazni elektromotor. Sada je zadatak korištenja električne energije počivao na problemu prijenosa struje na daljinu. Godine 1891. u Frankfurtu je otvorena Svjetska izložba. Po narudžbi organizatora ove izložbe Dolivo-Dobrovolsky izradio je prvi visokonaponski dalekovod i transformator za njega; nalog je predviđao tako kratko vrijeme da nisu provedena ispitivanja; Sustav je bio uključen - i odmah zaradio. Nakon ove izložbe Dolivo-Dobrovolsky postaje vodeći inženjer elektrotehnike tog vremena, a tvrtka AEG postaje najveći proizvođač električne opreme. Od tog su vremena tvornice i tvornice počele prelaziti s parnih strojeva na elektromotore, pojavile su se velike elektrane i dalekovodi.

Veliko postignuće elektrotehnike bilo je stvaranje električnih svjetiljki. Američki izumitelj Thomas Edison prihvatio se rješenja ovog problema 1879. godine; njegovi su zaposlenici izvršili više od 6 tisuća eksperimenata, testirajući žarnu nit raznih materijala, najbolji materijal pokazalo se da su bambusova vlakna, a prve Edisonove žarulje bile su "bambusove". Tek dvadesetak godina kasnije, na prijedlog ruskog inženjera Lodygina, žarna nit se počela izrađivati od volframa.

Elektrane su zahtijevale motore vrlo velike snage; ovaj problem je riješen stvaranjem parnih turbina. Godine 1889. Šveđanin Gustav Laval dobio je patent za turbinu u kojoj je protok pare dosegao 770 m/s. U isto vrijeme, Englez Charles Parsons stvorio je višestupanjsku turbinu; Parsonsova turbina počela se koristiti ne samo u elektranama, već i kao motor za brze brodove, kruzere i oceanske brodove. Pojavile su se i hidroelektrane koje su koristile hidroturbine koje je 30-ih godina stvorio francuski inženjer Benoit Fourneron. Amerikanac Pelton 1884. patentirao je mlaznu turbinu koja je radila pod visokim pritiskom. Hidroturbine su imale vrlo visoku učinkovitost, oko 80%, a energija dobivena iz hidroelektrana bila je vrlo jeftina.

Istovremeno s radom na stvaranju teških motora, radilo se na malim mobilnim motorima. Isprva su to bili plinski motori koji su radili na plin za rasvjetu; bile su namijenjene malim poduzećima i obrtničkim radionicama. Plinski motor bio je motor s unutarnjim izgaranjem, odnosno izgaranje goriva odvijalo se izravno u cilindru, a produkti izgaranja gurali su klip. Raditi u visoke temperature u cilindru je potreban sustav hlađenja i podmazivanja; te je probleme riješio belgijski inženjer Etienne Lenoir, koji je 1860. godine stvorio prvi plinski motor.

Međutim, plin za rasvjetu dobiven iz piljevine bio je skupo gorivo, a rad na motoru s benzinskim pogonom više je obećavao. Benzinski motor zahtijevao je stvaranje rasplinjača, uređaja za raspršivanje goriva u cilindar. Prvi funkcionalni benzinski motor kreirao je 1883. godine njemački inženjer Julius Daimler. Ovaj je motor započeo eru automobila; već 1886. Daimler je svoj motor postavio na kočiju s četiri kotača. Ovaj stroj je prikazan na izložbi u Parizu, gdje su licencu za njegovu proizvodnju kupili francuski proizvođači René Panhard i Etienne Levassor. Panhard i Levassor koristili su samo Daimlerov motor; izgradili su svoj automobil opremivši ga sustavom spojke, mjenjačem i gumenim gumama. Bio je to prvi pravi automobil; 1894. pobijedio je na prvoj automobilskoj utrci Pariz-Rouen. U slijedeće godine Levassor je sa svojim automobilom pobijedio na utrci Pariz-Bordeaux. “Bilo je ludo! - rekla je pobjednica. - Jurio sam brzinom od 30 kilometara na sat! Međutim, Daimler je odlučio sam krenuti u proizvodnju automobila; 1890. godine stvorio je tvrtku Daimler Motoren, a deset godina kasnije ova je tvrtka proizvela prvi automobil Mercedes. Mercedes je postao klasični automobil ranog 20. stoljeća; imao je četverocilindrični motor snage 35 KS. S. i razvijao brzinu od 70 km/h. Ovaj lijepi i pouzdani automobil doživio je nevjerojatan uspjeh, označio je početak masovne proizvodnje automobila.

Učinkovitost Daimlerovog motora bila je oko 20%, učinkovitost parnih strojeva nije prelazila 13%. U međuvremenu, prema teoriji toplinskih motora koju je razvio francuski fizičar Carnot, učinkovitost idealnog motora mogla bi doseći 80%. Ideja o idealnom motoru uzbudila je umove mnogih izumitelja; ranih 90-ih mladi njemački inženjer Rudolf Diesel pokušao ju je oživjeti. Dieselova ideja bila je komprimirati zrak u cilindru na tlak od oko 90 atmosfera, dok temperatura doseže 900 stupnjeva; gorivo je zatim ubrizgano u cilindar; u ovom slučaju ciklus motora bio je blizak idealnom "Carnotovom ciklusu". Diesel nije uspio u potpunosti realizirati svoju zamisao, zbog tehničkih poteškoća bio je prisiljen smanjiti tlak u cilindru na 35 atmosfera. Međutim, prvi Dieselov motor, koji se pojavio 1895., izazvao je pravu senzaciju - njegova učinkovitost bila je 36%, dvostruko veća od učinkovitosti benzinskih motora. Mnoge su tvrtke tražile kupnju licence za proizvodnju motora, a već 1898. Diesel je postao milijunaš. Međutim, proizvodnja motora zahtijevala je visoku tehnološku kulturu, a Diesel je godinama morao putovati različite zemlje, uspostavljajući proizvodnju svojih motora.

Motor s unutarnjim izgaranjem nije se koristio samo u automobilima. Godine 1901. američki inženjeri Hart i Parr stvorili su prvi traktor, 1912. tvrtka Holt ovladala je proizvodnjom traktora s gusjenicama, a do 1920. godine na američkim je farmama već radilo 200.000 traktora. Traktor nije preuzeo samo rad u polju, njegov motor je korišten za pogon vršalica, kosilica, mlinova i drugih poljoprivrednih strojeva. Nastankom traktora počinje masovna mehanizacija poljoprivrede.

Pojava motora s unutarnjim izgaranjem odigrala je veliku ulogu u rađanju zrakoplovstva. Isprva su mislili da je dovoljno staviti motor na vozilo s krilima - i ono će se uzdići u zrak. Godine 1894. slavni izumitelj mitraljeza Maxim izgradio je golemu letjelicu s rasponom krila od 32 metra i težinom od 3,5 tone - ova se mašina srušila pri prvom pokušaju dizanja u zrak. Pokazalo se da je glavni problem aeronautike stabilnost leta. Taj je problem riješen dugim eksperimentima s modelima i jedrilicama. Već 1870-ih Francuz Penot stvorio je nekoliko malih modela koje je pokretao gumeni motor; Rezultat njegovih eksperimenata bio je zaključak da važna uloga repno perje. U 1890-ima, Nijemac Otto Lilienthal napravio je oko 2 tisuće letova na jedrilici koju je dizajnirao. Upravljao je jedrilicom, balansirajući svojim tijelom, i mogao je ostati u zraku do 30 sekundi, leteći za to vrijeme 100 metara. Lilienthalovi eksperimenti završili su tragično, nije se mogao nositi s naletom vjetra i srušio se, pao je s visine od 15 metara. Rad na stvaranju jedrilica nastavili su Amerikanci, braća Wright, vlasnici biciklističke radionice u gradu Daytonu. Braća Wright predstavila su vertikalno kormilo, poprečna kormila krilaca i mjerili uzgon krila puhanjem kroz zračni tunel koji su oni izumili. Jedrilica koju su izgradila braća Wright bila je dobro kontrolirana i mogla je ostati u zraku oko minutu. Godine 1903. braća Wright ugradili su mali benzinski motor koji su sami napravili u jedrilici u svojoj radionici. 14. prosinca 1903. Wilbur Wright izveo je prvi motorni let, preletjevši 32 metra; 17. prosinca domet leta dosegnuo je 260 metara. Bili su to prvi letovi na svijetu, prije braće Wright nije moglo poletjeti više od jednog zrakoplova. Postupno povećavajući snagu motora, braća Wright naučila su upravljati svojim zrakoplovom; listopada 1905. zrakoplov je u zraku ostao 38 minuta, leteći u krugu od 39 kilometara. Međutim, uspjesi braće Wright ostali su nezapaženi, a njihovi zahtjevi vladi za pomoć ostali su bez odgovora. Iste 1905. braća Wright bila su prisiljena prekinuti svoje letove zbog nedostatka sredstava. Godine 1907. Wrightovi su posjetili Francusku, gdje je javnost bila vrlo zainteresirana za letove prvih avijatičara – međutim, domet leta francuskih avijatičara mjerio se tek stotinama metara, a njihovi zrakoplovi nisu imali krilca. Priče i fotografije braće Wright izazvale su takvu senzaciju u Francuskoj da je njihov odjek dopro do Amerike, a vlada je Wrightovima odmah dala narudžbu za 100.000 dolara. Godine 1908. novi zrakoplov Wrightovih napravio je let u trajanju od 2,5 sata. Narudžbe za avione pljuštale su sa svih strana, au New Yorku je osnovana tvrtka Wright Aircraft Company s kapitalom od milijun dolara. Međutim, već 1909. godine dogodilo se nekoliko nesreća na "desnicama", a uslijedilo je razočaranje. Činjenica je da avioni braće Wright nisu imali rep, pa često "klimaju glavom". Francuski avijatičari su iz Penoovih eksperimenata znali za potrebu za repovima; ubrzo su posudili krilca od braće Wright i nadmašili svoje američke kolege. Godine 1909. Louis Blériot preletio je La Manche. Iste godine Henri Farman kreira prvi masovni model aviona, poznati Farman-3. Ova je letjelica postala glavni stroj za obuku tog vremena i prvi avion koji se počeo serijski proizvoditi.

Krajem 19. stoljeća nastavlja se rad na stvaranju novih komunikacijskih sredstava, telegraf su zamijenili telefon i radiokomunikacije. Prve pokuse prijenosa govora na daljinu izveo je engleski izumitelj Reiss 60-ih godina prošlog stoljeća. Sedamdesetih godina prošlog stoljeća za te se pokuse zainteresirao Alexander Bell, Škot koji je emigrirao u Ameriku i predavao najprije u školi za gluhonijemu djecu, a zatim na Sveučilištu u Bostonu. Prijatelj liječnik predložio je Bellu da koristi ljudsko uho za eksperimente i donio mu je uho s leša. Bell je kopirao bubnjić, te je postavljanjem metalne membrane uz elektromagnet postigao zadovoljavajući prijenos govora na kratke udaljenosti. Godine 1876. Bell je patentirao telefon i iste godine prodao preko 800 primjeraka. Sljedeće godine Davis Hughes izumio je mikrofon, a Edison je koristio transformator za prijenos zvuka na velike udaljenosti. Godine 1877. izgrađena je prva telefonska centrala, Bell je osnovao tvrtku za proizvodnju telefona, a nakon 10 godina u SAD-u je bilo već 100.000 telefonskih aparata.

Dok je radio na telefonu, Edison je došao na ideju da snimi vibracije membrane mikrofona. Opskrbio je membranu iglom koja je bilježila vibracije na cilindru prekrivenom folijom. Tako je rođen fonograf. Godine 1887. Amerikanac Emile Berliner zamijenio je cilindar okruglom pločom i stvorio gramofon. Gramofonske ploče mogle su se lako umnožavati, a ubrzo su se pojavile mnoge diskografske kuće.

Novi korak u razvoju komunikacija učinjen je izumom radiotelegrafa. Znanstvena osnova radiokomunikacije bila je teorija elektromagnetskih valova koju je stvorio Maxwell. Godine 1886. Heinrich Hertz eksperimentalno je potvrdio postojanje ovih valova pomoću instrumenta zvanog vibrator. Godine 1891. francuski fizičar Branly otkrio je da metalne strugotine postavljene u staklenu cijev mijenjaju otpor pod djelovanjem Elektromagnetski valovi. Ovaj uređaj se zove koherer. Godine 1894. engleski fizičar Lodge upotrijebio je koherer za snimanje prolaska valova, a sljedeće godine ruski inženjer Alexander Popov pričvrstio je antenu na koherer i prilagodio je za primanje signala koje emitira Hertzov vibrator. U ožujku 1896. Popov je demonstrirao svoj aparat na sastanku Ruskog fizikalnog i kemijskog društva i odašiljao signale na udaljenost od 250 metara. Istodobno s Popovim, mladi Talijan Guglielmo Marconi stvara svoju radiotelegrafsku instalaciju; prvi je patentirao ovaj izum; a sljedeće godine organizirao dioničko društvo za njezino korištenje. Godine 1898. Marconi je u svoj prijemnik uključio jigger - uređaj za pojačavanje antenskih struja, što je omogućilo povećanje dometa prijenosa na 85 milja i prijenos preko La Manchea. Godine 1900. Marconi je zamijenio koherer magnetskim detektorom i uspostavio radio komunikaciju preko Atlantskog oceana: predsjednik Roosevelt i kralj Edward VIII razmijenili su telegrame dobrodošlice preko radija. U listopadu 1907. tvrtka Marconi otvorila je prvu radiotelegrafsku stanicu za široku javnost.

Jedno od značajnih postignuća tog vremena bilo je stvaranje kinematografije. Pojava kinematografije bila je izravno povezana s poboljšanjem fotografije koju je izumio Daguerre. Englez Maddox 1871. razvio je postupak suhe brom želatine, koji je omogućio smanjenje brzine zatvarača na 1/200 sekunde. Godine 1877. Poljak Lev Warneke izumio je kameru s valjkom s papirnatom trakom od srebrnog bromida. Godine 1888. njemački fotograf Anschutz stvorio je instant zatvarač zavjese. Nakon toga je bilo moguće snimati snapshotove, a cijeli se problem sveo na stvaranje jump mehanizma za snimanje snapshotova u intervalima od djelića sekunde. Ovaj mehanizam i prvu filmsku kameru izradila su braća Lumiere 1895. godine. U prosincu ove godine otvoreno je prvo kino na Boulevard des Capucines u Parizu. Godine 1896. Lumièresovi su obišli sve europske prijestolnice prikazujući svoj prvi film; te su turneje bile veliki uspjeh.

Krajem XIX stoljeća. Po prvi put stvorene su tvari koje se danas nazivaju plastikom. Godine 1873. J. Hyatt (SAD) patentirao je celuloid - prvu od tih tvari koja je ušla u široku upotrebu. Prije Prvog svjetskog rata izumljeni su bakelit i druga plastika, zajednički nazvani fenoli. Proizvodnja umjetnih vlakana započela je nakon što je francuski inženjer G. Chardonnet 1884. razvio metodu za dobivanje nitro svile; kasnije je naučio proizvoditi umjetnu svilu od viskoze. Godine 1899. ruski znanstvenik I. L. Kondakov pokrenuo je proizvodnju sintetičkog kaučuka.

Posljednja desetljeća 19. stoljeća je bilo vrijeme tehnološkog napretka u građevinska djelatnost. Izgradnja visokih zgrada, ili, kako su postali poznati, "nebodera", započela je u Chicagu 80-ih godina. XIX stoljeće. Prvom zgradom novog tipa smatra se 10-katna zgrada čikaškog osiguravajućeg društva koju je 1883. sagradio arhitekt W. Jenny, koji je koristio čelični podovi. Ojačanje zidova čeličnim okvirom, na koji su se počele oslanjati grede međukatnih stropova, omogućilo je udvostručenje visine zgrada. po najviše visoka zgrada iz tih vremena postojao je njujorški neboder s 58 katova i visine 228 metara, izgrađen 1913. godine. Ali najviša zgrada bio je Eiffelov toranj, svojevrsni spomenik "čeličnom dobu". Podigao ga je francuski inženjer Gustave Eiffel na Champ de Mars u Parizu u vezi sa Svjetskom izložbom 1889., ovaj ažurni toranj bio je visok 300 metara.

Uz metalne konstrukcije, u to su vrijeme široko korištene konstrukcije od armiranog betona. Čovjek koji je otkrio armirani beton je francuski vrtlar Joseph Monnier. Davne 1849. godine izradio je kade za voćke s okvirom od željezne žice. Nastavljajući svoje eksperimente, 60-ih godina patentirao je nekoliko metoda za izradu cijevi, spremnika i ploča od betona sa željeznom armaturom. Najvažniji je njegov patent za armiranobetonske svode (1877.).

Kraj 19. stoljeća bilo je vrijeme brzog rasta svjetske željezničke mreže. Od 1875. do 1917. duljina željeznica povećala se 4 puta i dosegnula 1,2 milijuna kilometara. Poznata gradilišta tog vremena bila su autocesta Berlin-Bagdad i Veliki sibirski put; duljina sibirske rute do 1916. bila je 7,4 tisuće kilometara. Nove željezničke pruge položene su čeličnim tračnicama, prelazile su preko najvećih svjetskih rijeka, a na tim su rijekama podignuti divovski čelični mostovi. Početak "ere čeličnih mostova", kako su govorili suvremenici, postavljen je lučnim mostom inženjera J. Eadsa preko rijeke Mississippi (1874.) i visećim mostom Brooklyn arhitekta Roeblinga u New Yorku (1883.). Središnji raspon Brooklynskog mosta bio je dugačak oko pola kilometra. Na novim cestama radile su snažne lokomotive složenog sustava s višestrukom ekspanzijom i visokim pregrijavanjem pare. Devedesetih godina prošlog stoljeća u SAD-u i Njemačkoj pojavile su se prve električne lokomotive i elektrificirane željeznice.

Izgradnja željeznica zahtijevala je višestruko povećanje proizvodnje čelika. U 1870.-1900. proizvodnja čelika porasla je 17 puta. Godine 1878. engleski inženjer S. J. Thomas uveo je Thomasovu metodu pretvaranja lijevanog željeza u čelik; ova je metoda omogućila korištenje fosfornih željeznih ruda Lorraine i osigurala rudu za metaluršku industriju u Njemačkoj. Godine 1892. francuski kemičar A. Moissan stvorio je elektrolučnu peć. Godine 1888. američki inženjer C. M. Hall razvio je elektrolitičku metodu za proizvodnju aluminija, čime je utrt put širokoj upotrebi aluminija u industriji.

Nove tehničke mogućnosti dovele su do poboljšanja vojne opreme. Godine 1887. Amerikanac Hiram Maxim napravio je prvu strojnicu. Čuveni mitraljez Maxim ispaljivao je 400 metaka u minuti i bio je ekvivalentan vatrenoj moći četi vojnika. Bilo je brzometnih topova od tri inča i teških topova od 12 inča s granatama težine 200-300 kg.

Osobito su impresivne bile promjene u vojnoj brodogradnji. U Krimski rat(1853.-1856.) još sudjeluju drveni jedrenjaci sa stotinama topova na tri baterijske palube, težina najtežih granata u to vrijeme bila je 30 kg. Godine 1860. u Engleskoj je porinut prvi željezni bojni brod Warrior, a ubrzo su svi drveni brodovi bačeni u otpad. Utrka je počela pomorsko naoružanje, Engleska i Francuska natjecale su se u stvaranju sve moćnijih bojnih brodova, kasnije su se ovoj utrci pridružile Njemačka i SAD. Godine 1881. izgrađen je engleski bojni brod Inflexible deplasmana 12 tisuća tona; imao je samo 4 glavna baterijska topa, ali to su bili kolosalni topovi od 16 inča smješteni u rotirajućim kupolama, cijev je bila duga 8 metara, a projektil težak 700 kg. Nakon nekog vremena sve su vodeće pomorske sile počele graditi bojne brodove ovog tipa (iako uglavnom s 12-inčnim topovima). Novu etapu u utrci u naoružanju izazvala je pojava engleskog bojnog broda Dreadnought 1906.; Dreadnought je imao istisninu od 18 tisuća tona i deset topova od 12 inča. Zahvaljujući parnoj turbini razvijao je brzinu od 21 čvor. Prije moći Dreadnoughta pokazalo se da su svi stari bojni brodovi bili nesposobni za borbu, pa su pomorske sile počele graditi brodove poput Dreadnoughta. Godine 1913. pojavili su se bojni brodovi tipa Queen Elizabeth s istisninom od 27 tisuća tona s deset topova od 15 inča. Ova utrka u naoružanju prirodno je dovela do svjetskog rata.

Povod svjetskom ratu bio je nesklad između stvarne moći europskih sila i veličine njihovih posjeda. Engleska je, iskoristivši ulogu predvodnika industrijske revolucije, stvorila ogromno kolonijalno carstvo i prigrabila većinu resursa potrebnih drugim zemljama. No, do kraja 19. stoljeća Njemačka je postala predvodnica u tehničkom i industrijskom razvoju; Naravno, Njemačka je svoju vojnu i tehničku nadmoć nastojala iskoristiti za novu podjelu svijeta. Godine 1914. prvi Svjetski rat. Njemačko zapovjedništvo se nadalo da će poraziti svoje protivnike za nekoliko mjeseci, ali ti proračuni nisu uzeli u obzir ulogu novog oružja koje se tada pojavilo - mitraljeza. Strojnica je obrambenoj strani dala odlučujuću prednost; zaustavljena je njemačka ofenziva i započeo je dugi "rovovski rat". U međuvremenu je engleska flota blokirala njemačke luke i prekinula opskrbu hranom. Godine 1916. u Njemačkoj je počela glad, što je u konačnici dovelo do raspada pozadine, do revolucije i do poraza Njemačke.

Bibliografija

Za izradu ovog rada korišteni su materijali sa stranice.

Zapariy V. V., Nefedov S. A.

Povijest znanosti i tehnologije. Ekaterinburg

Veliko postignuće elektrotehnike bilo je stvaranje električnih svjetiljki. Američki izumitelj Thomas Edison prihvatio se rješenja ovog problema 1879. godine; njegovi zaposlenici napravili su preko 6 tisuća eksperimenata, testirajući različite materijale za žarnu nit, bambusova vlakna pokazala su se najboljim materijalom, a Edisonove prve žarulje bile su "bambusove". Tek dvadesetak godina kasnije, na prijedlog ruskog inženjera Lodygina, žarna nit se počela izrađivati od volframa.

Istovremeno s radom na stvaranju teških motora, radilo se na malim mobilnim motorima. Isprva su to bili plinski motori koji su radili na plin za rasvjetu; bile su namijenjene malim poduzećima i obrtničkim radionicama. Plinski motor bio je motor s unutarnjim izgaranjem, odnosno izgaranje goriva odvijalo se izravno u cilindru, a produkti izgaranja gurali su klip. Rad na visokim temperaturama cilindra zahtijevao je sustav hlađenja i podmazivanja; te je probleme riješio belgijski inženjer Etienne Lenoir, koji je 1860. godine stvorio prvi plinski motor.

Međutim, plin za rasvjetu dobiven iz piljevine bio je skupo gorivo, a rad na motoru s benzinskim pogonom više je obećavao. Benzinski motor zahtijevao je stvaranje rasplinjača, uređaja za raspršivanje goriva u cilindar. Prvi funkcionalni benzinski motor kreirao je 1883. godine njemački inženjer Julius Daimler. Ovaj je motor započeo eru automobila; već 1886. Daimler je svoj motor postavio na kočiju s četiri kotača. Ovaj stroj je prikazan na izložbi u Parizu, gdje su licencu za njegovu proizvodnju kupili francuski proizvođači René Panhard i Etienne Levassor. Panhard i Levassor koristili su samo Daimlerov motor; izgradili su svoj automobil opremivši ga sustavom spojke, mjenjačem i gumenim gumama. Bio je to prvi pravi automobil; 1894. pobijedio je na prvoj automobilskoj utrci Pariz-Rouen. Sljedeće godine Levassor je sa svojim automobilom pobijedio na utrci Pariz-Bordeaux. “Bilo je ludo! - rekla je pobjednica. - Jurio sam brzinom od 30 kilometara na sat! Međutim, Daimler je odlučio sam krenuti u proizvodnju automobila; 1890. godine stvorio je tvrtku Daimler Motoren, a deset godina kasnije ova je tvrtka proizvela prvi automobil Mercedes. Mercedes je postao klasični automobil ranog 20. stoljeća; imao je četverocilindrični motor snage 35 KS. S. i razvijao brzinu od 70 km/h. Ovaj lijepi i pouzdani automobil doživio je nevjerojatan uspjeh, označio je početak masovne proizvodnje automobila.

Učinkovitost Daimlerovog motora bila je oko 20%, učinkovitost parnih strojeva nije prelazila 13%. U međuvremenu, prema teoriji toplinskih motora koju je razvio francuski fizičar Carnot, učinkovitost idealnog motora mogla bi doseći 80%. Ideja o idealnom motoru uzbudila je umove mnogih izumitelja; ranih 90-ih mladi njemački inženjer Rudolf Diesel pokušao ju je oživjeti. Dieselova ideja bila je komprimirati zrak u cilindru na tlak od oko 90 atmosfera, dok temperatura doseže 900 stupnjeva; gorivo je zatim ubrizgano u cilindar; u ovom slučaju ciklus motora bio je blizak idealnom "Carnotovom ciklusu". Diesel nije uspio u potpunosti realizirati svoju zamisao, zbog tehničkih poteškoća bio je prisiljen smanjiti tlak u cilindru na 35 atmosfera. Međutim, prvi Dieselov motor, koji se pojavio 1895., izazvao je pravu senzaciju - njegova učinkovitost bila je 36%, dvostruko veća od učinkovitosti benzinskih motora. Mnoge su tvrtke tražile kupnju licence za proizvodnju motora, a već 1898. Diesel je postao milijunaš. Međutim, proizvodnja motora zahtijevala je visoku tehnološku kulturu, a Diesel je godinama morao putovati u različite zemlje, postavljajući proizvodnju svojih motora.

Pojava motora s unutarnjim izgaranjem odigrala je veliku ulogu u rađanju zrakoplovstva. Isprva su mislili da je dovoljno staviti motor na vozilo s krilima - i ono će se uzdići u zrak. Godine 1894. slavni izumitelj mitraljeza Maxim izgradio je golemu letjelicu s rasponom krila od 32 metra i težinom od 3,5 tone - ova se mašina srušila pri prvom pokušaju dizanja u zrak. Pokazalo se da je glavni problem aeronautike stabilnost leta. Taj je problem riješen dugim eksperimentima s modelima i jedrilicama. Već 1870-ih Francuz Penot stvorio je nekoliko malih modela koje je pokretao gumeni motor; rezultat njegovih eksperimenata bio je zaključak o važnoj ulozi repa. U 1890-ima, Nijemac Otto Lilienthal napravio je oko 2 tisuće letova na jedrilici koju je dizajnirao. Upravljao je jedrilicom, balansirajući svojim tijelom, i mogao je ostati u zraku do 30 sekundi, leteći za to vrijeme 100 metara. Lilienthalovi eksperimenti završili su tragično, nije se mogao nositi s naletom vjetra i srušio se, pao je s visine od 15 metara. Rad na stvaranju jedrilica nastavili su Amerikanci, braća Wright, vlasnici biciklističke radionice u gradu Daytonu. Braća Wright predstavila su vertikalno kormilo, poprečna kormila krilaca i mjerili uzgon krila puhanjem kroz zračni tunel koji su oni izumili. Jedrilica koju su izgradila braća Wright bila je dobro kontrolirana i mogla je ostati u zraku oko minutu. Godine 1903. braća Wright ugradili su mali benzinski motor koji su sami napravili u jedrilici u svojoj radionici. 14. prosinca 1903. Wilbur Wright izveo je prvi motorni let, preletjevši 32 metra; 17. prosinca domet leta dosegnuo je 260 metara. Bili su to prvi letovi na svijetu, prije braće Wright nije moglo poletjeti više od jednog zrakoplova. Postupno povećavajući snagu motora, braća Wright naučila su upravljati svojim zrakoplovom; listopada 1905. zrakoplov je u zraku ostao 38 minuta, leteći u krugu od 39 kilometara. Međutim, uspjesi braće Wright ostali su nezapaženi, a njihovi zahtjevi vladi za pomoć ostali su bez odgovora. Iste 1905. braća Wright bila su prisiljena prekinuti svoje letove zbog nedostatka sredstava. Godine 1907. Wrightovi su posjetili Francusku, gdje je javnost bila vrlo zainteresirana za letove prvih avijatičara – međutim, domet leta francuskih avijatičara mjerio se tek stotinama metara, a njihovi zrakoplovi nisu imali krilca. Priče i fotografije braće Wright izazvale su takvu senzaciju u Francuskoj da je njihov odjek dopro do Amerike, a vlada je Wrightovima odmah dala narudžbu za 100.000 dolara. Godine 1908. novi zrakoplov Wrightovih napravio je let u trajanju od 2,5 sata. Narudžbe za avione pljuštale su sa svih strana, au New Yorku je osnovana tvrtka Wright Aircraft Company s kapitalom od milijun dolara. Međutim, već 1909. godine dogodilo se nekoliko nesreća na "desnicama", a uslijedilo je razočaranje. Činjenica je da avioni braće Wright nisu imali rep, pa često "klimaju glavom". Francuski avijatičari su iz Penoovih eksperimenata znali za potrebu za repovima; ubrzo su posudili krilca od braće Wright i nadmašili svoje američke kolege. Godine 1909. Louis Blériot preletio je La Manche. Iste godine Henri Farman kreira prvi masovni model aviona, poznati Farman-3. Ova je letjelica postala glavni stroj za obuku tog vremena i prvi avion koji se počeo serijski proizvoditi.

Novi korak u razvoju komunikacija učinjen je izumom radiotelegrafa. Znanstvena osnova radiokomunikacije bila je teorija elektromagnetskih valova koju je stvorio Maxwell. Godine 1886. Heinrich Hertz eksperimentalno je potvrdio postojanje ovih valova pomoću instrumenta zvanog vibrator. Godine 1891. francuski fizičar Branly otkrio je da metalne strugotine postavljene u staklenu cijev mijenjaju otpor pod utjecajem elektromagnetskih valova. Ovaj uređaj se zove koherer. Godine 1894. engleski fizičar Lodge upotrijebio je koherer za snimanje prolaska valova, a sljedeće godine ruski inženjer Alexander Popov pričvrstio je antenu na koherer i prilagodio je za primanje signala koje emitira Hertzov vibrator. U ožujku 1896. Popov je demonstrirao svoj aparat na sastanku Ruskog fizikalnog i kemijskog društva i odašiljao signale na udaljenost od 250 metara. Istodobno s Popovim, mladi Talijan Guglielmo Marconi stvara svoju radiotelegrafsku instalaciju; prvi je patentirao ovaj izum; a sljedeće godine organizirao dioničko društvo za njezino korištenje. Godine 1898. Marconi je u svoj prijemnik uključio jigger - uređaj za pojačavanje antenskih struja, što je omogućilo povećanje dometa prijenosa na 85 milja i prijenos preko La Manchea. Godine 1900. Marconi je zamijenio koherer magnetskim detektorom i uspostavio radio komunikaciju preko Atlantskog oceana: predsjednik Roosevelt i kralj Edward VIII razmijenili su telegrame dobrodošlice preko radija. U listopadu 1907. tvrtka Marconi otvorila je prvu radiotelegrafsku stanicu za široku javnost.

Posljednja desetljeća 19. stoljeća bili su vrijeme tehničkih pomaka u građevinskoj djelatnosti. Izgradnja visokih zgrada, ili, kako su postali poznati, "nebodera", započela je u Chicagu 80-ih godina. XIX stoljeće. Prva zgrada novog tipa je 10-katna zgrada osiguravajućeg društva Chicago koju je 1883. sagradio arhitekt W. Jenny, koji je koristio čelične podove. Ojačanje zidova čeličnim okvirom, na koji su se počele oslanjati grede međukatnih stropova, omogućilo je udvostručenje visine zgrada. Najviša zgrada tog vremena bio je njujorški neboder od 58 katova, visok 228 metara, izgrađen 1913. godine. Ali najviša zgrada bio je Eiffelov toranj, svojevrsni spomenik "čeličnom dobu". Podigao ga je francuski inženjer Gustave Eiffel na Champ de Mars u Parizu u vezi sa Svjetskom izložbom 1889., ovaj ažurni toranj bio je visok 300 metara.

Uz metalne konstrukcije, u to su vrijeme široko korištene konstrukcije od armiranog betona. Čovjek koji je otkrio armirani beton je francuski vrtlar Joseph Monnier. Davne 1849. godine izradio je kace za voćke s okvirom od željezne žice. Nastavljajući svoje eksperimente, 60-ih godina patentirao je nekoliko metoda za izradu cijevi, spremnika i ploča od betona sa željeznom armaturom. Najvažniji je njegov patent za armiranobetonske svode (1877.).

Osobito su impresivne bile promjene u vojnoj brodogradnji. U Krimskom ratu (1853-1856) još su sudjelovali drveni jedrenjaci sa stotinama topova na tri baterijske palube, težina najtežih granata u to vrijeme bila je 30 kg. Godine 1860. u Engleskoj je porinut prvi željezni bojni brod Warrior, a ubrzo su svi drveni brodovi bačeni u otpad. Počela je utrka u pomorskom naoružanju, Engleska i Francuska natjecale su se u stvaranju sve moćnijih bojnih brodova, kasnije su se ovoj utrci pridružile Njemačka i SAD. Godine 1881. izgrađen je engleski bojni brod Inflexible deplasmana 12 tisuća tona; imao je samo 4 glavna baterijska topa, ali to su bili kolosalni topovi od 16 inča smješteni u rotirajućim kupolama, cijev je bila duga 8 metara, a projektil težak 700 kg. Nakon nekog vremena sve su vodeće pomorske sile počele graditi bojne brodove ovog tipa (iako uglavnom s 12-inčnim topovima). Novu etapu u utrci u naoružanju izazvala je pojava engleskog bojnog broda Dreadnought 1906.; Dreadnought je imao istisninu od 18 tisuća tona i deset topova od 12 inča. Zahvaljujući parnoj turbini razvijao je brzinu od 21 čvor. Prije moći Dreadnoughta pokazalo se da su svi stari bojni brodovi bili nesposobni za borbu, pa su pomorske sile počele graditi brodove poput Dreadnoughta. Godine 1913. pojavili su se bojni brodovi tipa Queen Elizabeth s istisninom od 27 tisuća tona s deset topova od 15 inča. Ova utrka u naoružanju prirodno je dovela do svjetskog rata.

Povod svjetskom ratu bio je nesklad između stvarne moći europskih sila i veličine njihovih posjeda. Engleska je, iskoristivši ulogu predvodnika industrijske revolucije, stvorila ogromno kolonijalno carstvo i prigrabila većinu resursa potrebnih drugim zemljama. No, do kraja 19. stoljeća Njemačka je postala predvodnica u tehničkom i industrijskom razvoju; Naravno, Njemačka je svoju vojnu i tehničku nadmoć nastojala iskoristiti za novu podjelu svijeta. Godine 1914. počeo je Prvi svjetski rat. Njemačko zapovjedništvo se nadalo da će poraziti svoje protivnike za nekoliko mjeseci, ali ti proračuni nisu uzeli u obzir ulogu novog oružja koje se tada pojavilo - mitraljeza. Strojnica je obrambenoj strani dala odlučujuću prednost; zaustavljena je njemačka ofenziva i započeo je dugi "rovovski rat". U međuvremenu je engleska flota blokirala njemačke luke i prekinula opskrbu hranom. Godine 1916. u Njemačkoj je počela glad, što je u konačnici dovelo do raspada pozadine, do revolucije i do poraza Njemačke.

Rat spašava narode od propadanja. To je rekao njemački filozof Hegel. Što god bilo, ali pravi uspon znanosti nije se dogodio u dvadesetom stoljeću, već "malo ranije". Znanost se bavila čak iu srednjovjekovnim samostanima, a čak su i alkemičari razmišljali o primjeni njezinih rezultata. Međutim, "zlikovac i osvajač" Napoleon izbacio je izumitelja mitraljeza iz svog ureda. Iz vrlo jednostavnog razloga – takvo učinkovito oružje smatrao je nemoralnim. Nešto kasnije, "najljubazniji" njemački kajzer Wilhelm II već je trovao ljude plinom poput štakora.

Kulturna revolucija - znanstveni i tehnološki napredak

Malo o prirodi napretka

Razvoj mehanike doveo je do stvaranja važnih strojeva. Prvo je stvoren Wattov primitivni parni stroj. Ali vrlo brzo ovaj je stroj potpuno promijenio svoj izgled i već je radio morskih brodova i parne lokomotive. Rezultat toga bila je kolosalna narudžba čelika i ugljena, a budući da mehanizacija proizvodnje nije bila, najblaže rečeno, “ne baš dobra”, to je izazvalo veliko nezadovoljstvo slabo plaćenih radnika. Trgovina je bila pokretač napretka, ali trgovci još nisu morali raditi u tolikoj mjeri kao cijeli kontinenti, pa su stoga zabludne ideje o “ klase», « izrabljivači», « rase i krvi"i tako dalje. Međutim, ovo je iz drugog kraja.

Do početka 20. stoljeća postoje mnoge knjige pune euforije o budućnosti. Ne samo poluobrazovani, nego i dovoljno obrazovani ljudi pod utjecajem su “moći čovjeka nad prirodom”. To je prodrlo čak i u samo dvadeseto stoljeće - Sergej Koroljov je u šali vjerovao da gomile turista mogu letjeti u svemir. O cijeni karte i posljedicama za okoliš tada su najmanje mislili, očito, nedostajalo im je praktično iskustvo.

Mora se reći da se političari kao i sve drugo služe samo znanošću. Znanost se razvija prema vlastitoj unutarnjoj logici, zahvaljujući znatiželji znanstvenika. Ali ponekad ova znatiželja zaobiđe svakoga. Moćan svijeta ovaj, koji se sve izvlači, uvijek i svugdje, oslobođenu energiju koristi za uništavanje. Motiv im je jednostavan - zabaviti se sujetom, ući u povijest. Što više ljudi ovaj ili onaj političar ubije, što više njegove sluge jedu tuđi kruh – to su njegova djela časnija i slavnija. I naravno, džepni svećenici, povjesničari i škrabani za sve će dati potrebnu podlogu, za sve će naći izgovore.

« trošak“Znanost nikada nije bila prepreka političarima, samo da se radilo o novim topovima i tvrđavama. Ali ako se znanost radila u miroljubive svrhe, onda su joj s kiselim izrazom lica dodijeljene novčane donacije. Dobar primjer- Povijest atomske fizike. Nekada su znanstvenici radili s najopasnijim materijalima u običnim umivaonicima u staji (supružnici Curie) i plaćali cijenu. Primjer bijede financiranja" čista znanost". Ali čim je “uređaj veličine ananasa” zamirisao, izdvojene su ogromne količine novca. Nikome nije bilo neugodno što je ogromna betonska zgrada stajala na putu, gdje se sve proizvodne aktivnosti odvijaju bez sudjelovanja osobe - neće živjeti ni nekoliko dana ako samo pogleda tamo. (Usput, ovo je vrlo mali dio svih troškova.) Nije potrebno objašnjavati o kakvom je “uređaju” riječ.

Također ne treba misliti da se u "najmirnijoj državi" itd. znanost koristila samo u miroljubive svrhe. Možda je, naprotiv, tutnjava boljševika na temu svjetske revolucije ozbiljno uplašila Zapad, pa je gospodin Hitler dobio karte u ruke. Ništa drugo ne može objasniti strelovitu karijeru kaplara. Zapad je postupio kao kad je gasio požare u stepi – zapalio ju je u suprotnom smjeru. Zapravo, političari su to uvijek radili, ali jedno je vrijeme Clausewitza, a drugo Hirošime.

Ključne točke znanosti i tehnologije u 20. stoljeću

Otkriće krvnih grupa 1900
Prvi zrakoplov 1903
Posebna teorija relativnosti 1905
Izum elektronske cijevi (diode) 1905
Poboljšanje diode (trioda) 1096
Stvaranje proizvodne trake 1908
Dobivanje sintetičkog kaučuka 1910
Superheterodinski radio prijem 1917
Otkriće inzulina 1922
Televizijska prijenosna cijev 1923
Zvučni film 1927
Otkriće penicilina 1928
zvučni zapis 1930
Otkriće neutrona 1932
Otkriće fisije urana 1939
Balistički projektil 1942
Stvaranje atomske bombe 1945
Stvaranje računala 1945
Stvaranje hidrogenska bomba 1952
Otkriće strukture DNK 1953
Integrirani krugovi 1959
Stvaranje lasera 1960
Letovi u svemir 1961
Izum Interneta 1969
Genetski inženjering 1973
Mikroprocesori 1979
Kloniranje 1996
Matične stanice 1999

Izumi i njihove posljedice

U kratkom članku nemoguće je čak i jednostavno nabrojati najvažnije izume dvadesetog stoljeća, pa moramo istaknuti one koji su imali velike posljedice. Na prijelazu stoljeća već ih je bilo željeznice, motor s unutarnjim izgaranjem(uključujući dizel) telegraf, telefon pa čak i radio. Mnogo je učinjeno u biologiji. Dakle, dvadeseto stoljeće nije počelo niotkuda. Ali bilo je to doba izuma. U fundamentalnoj znanosti učinjeno je manje nego u prošlim stoljećima. (Ako u temeljnu znanost ne uključite disertacije o dobrobiti i štetnosti kefira i njihovom odnosu s alkoholizmom.) Einsteinov rad na teoriji relativnosti, na primjer, apsolutni je primjer temeljnih postignuća. Radovi na genetici, biokemiji, također se mogu smatrati temeljnim - otvaraju mnoge perspektive, uključujući i prilično zastrašujuće.

Što se tiče izuma, dvadeseto stoljeće je bilo rog izobilja. Raspali su od početka. Uz blagoslove, sa sobom su donijeli i velike nesreće. Primjerice, s podmornica koje su gotovo bez preinaka potopile mnoge brodove s teretom i putnicima skinut je dizelski motor koji mirno vuče cijeli putnički ili teretni vlak. Visokooktanski motori s ubrizgavanjem benzina, koje najuglednija javnost smatra "najnovijim dostignućima" (na prijedlog oglašivača), uspješno su okretali propelere zrakoplova tijekom Drugog svjetskog rata.

Posebnu ulogu igra neupadljiva i dosadna pokretna traka. Henry Ford ga je primijenio na montažu automobila, ali je sam princip in-line proizvodnje, kao model po kojem se proizvode proizvodi, povećao produktivnost za desetke, stotine i tisuće puta. S jedne strane, stotine tisuća potrošača, masovno, odmah su nabavili robu bez presedana koje se nisu mogli zasititi. S druge strane, na istim su se principima proizvodili avioni i bombe, koje su vrlo brzo ovu radost pretvorile u žbuku i čađu, zajedno s utrobom onih koji nisu imali sreće.

Umjetna (butadien) guma stavila je automobile na kotače, omogućila podizanje i slijetanje najtežih letjelica. Uloga automobilskih guma sasvim je usporediva s ulogom željeznice. Ako su ranije središta civilizacije bila mjesta gdje su Željeznička pruga, a zatim je s pojavom guma prodrla posvuda, osim u močvare i džungle.

Promet i komunikacije tri su temelja na kojima su države stajale od davnina. Bez komunikacije nemoguće je zamisliti ni faraonovo kraljevstvo. U dvadesetom stoljeću žičanim telekomunikacijama pridodan je radio. Njegovu je ulogu teško precijeniti. Ali bez izuma superheterodinskog principa radijskog prijema ne bi bilo moguće postići dobar komunikacijski domet i “uhvatiti” veliki broj postaja. Radio je u trenu slušateljima prenio gotovo cjelovitu sliku svijeta i natjerao maštu da proradi u najgluhijim rupama na planetu. Društvene posljedice toga okrenule su naglavačke svu politiku u svijetu. Sve što slijedi: kino, televizija, video, internet, više nema takvu ulogu. Djelo je učinjeno, a sada političari moraju vrlo pažljivo lagati.

Godina 1939. ima posebnu ulogu u povijesti dvadesetog stoljeća. Njemački fizičar Otto Hahn izračunao je koliko bi se energije oslobodilo fisijom jezgre urana. Budući da je bio samo znanstvenik, objavio je te rezultate, u jednostavnosti svoga srca. Ali vrlo brzo se užasnuo, shvativši posljedice. Kolege su mu ukazale na tu mogućnost tehnička primjena ovo otkriće. Da, i sam je to počeo shvaćati. Tješila ga je samo činjenica da bi, ako ne on, onda netko drugi došao do ovog otkrića u bliskoj budućnosti. Vrlo brzo nakon objave rezultata (11. veljače 1939.) počeo je Drugi svjetski rat (1. rujna 1939.). Ne može se isključiti da ju je mogućnost stvaranja "uređaja" gurnula. U tom slučaju država koja je to postigla počinje drugima diktirati svoje uvjete – postaje velesila. A neki od njih su postali nervozni.

Poslije II svjetskog rata

Utrka u naoružanju se nastavila. Georgij Žukov, koji je posjetio poligon Tocki kao stručnjak tijekom vježbi s vrlo malim nuklearnim oružjem, rekao je: "Ne možete se boriti s ovim oružjem." No, političarima to nije brzo došlo na pamet. Ideja o "suzdržavanju" je začeta sve dok, konačno, rast kvalitete i količine samog oružja nije uplašio same političare.

No, priča o utrci završila je sretno. Zahvaljujući njemu sada imamo računala, prijenosna računala, mobitele, internet, određeni napredak u medicini, nevjerojatne lonce, puno novih materijala za kućanstvo, nadolazeći potpuni prijelaz na digitalnu televiziju, pristup gotovo svim informacijama - samo odaberite, i još mnogo toga.

Ne može se isključiti da će biološki napredak prošlog stoljeća dovesti do rješenja problema neizlječivih bolesti i neograničenog produljenja ljudskog života. Još uvijek ima premalo popularnih informacija na ovom području, iako su se znanstvenici mnogim stvarima približili. Ali koja će biti druga strana medalje? Nitko ne zna. Razumijevanje bioloških procesa može dati ključ za svjesno stvaranje neviđenih infekcija, biljaka ili organizama, te u rukama manijaka uništiti cjelokupno stanovništvo na Zemlji. Pritom, najstrašnije je to što se čini da biotehnologije ne zahtijevaju toliko složenu i skupu opremu kao za nuklearne poslove. Glavna stvar je razumjeti što se događa u stanicama. Zatim upućena osoba U idealnom slučaju, možete proći sa setom mjehurića i kućnim hladnjakom ...

Još jedna zanimljiva strana napretka je teleskop Hubble.. Nalazi se u vakuumu, a unatoč meteoritskoj prašini koja “abrazivira” njegovo zrcalo, omogućuje vam da vidite gomile velikog kamenja koje vrtoglavom brzinom leti u solarnoj orbiti. Jedan takav kamen, veličine nekoliko stotina metara (na Zemlji će se činiti kao beznačajna stijena ili humak), sasvim je dovoljan da zaustavi ne samo civilizirani život na Zemlji, nego i život uopće kao takav. Astronomi znaju dovoljno da budu zabrinuti. Činjenica je da nije sve opasno kamenje odmah vidljivo. Hoće li čovječanstvo uspjeti uništiti takav kamen svemirskim brodom s termonuklearnom bombom? Kako promijeniti njegovu orbitu? Ili barem smanjiti posljedice pada krhotina na Zemlju?

To je vrsta napretka

Ne znaš gdje ćeš naći, gdje ćeš izgubiti. Stoga je malo vjerojatno da ćete morati sjediti cijelo vrijeme i postupno se baviti trgovcem. Nisu se još u potpunosti očitovale sve posljedice tehnološkog napretka iz dvadesetog stoljeća. Na primjer, ne zna se što će Internet uzrokovati. Danas ga političari bahato pljuju, govore i komunikaciju na netu proglašavaju djelatnošću gomile luđaka, a što će biti sutra, nitko ne zna.

Možda će vas zanimati sljedeći materijali