Научно-техническое развитие Европы и США в начале ХХ века до Первой мировой войны

Причины ускорения научно-технического развития. Во-первых, наука на протяжении прошедших веков накопила огромный фактический, эмпирический материал, результаты наблюдений, экспериментов многих поколений ученых. Это и подготовило почву для качественного скачка в осмыслении природных процессов. В этом смысле научно-технический прогресс XX века был подготовлен всем предыдущим ходом истории цивилизации.

Во-вторых, в прошлом естествоиспытатели в разных странах, даже отдельных университетских городах, работали изолированно, нередко дублировали разработки друг друга, узнавали об открытиях коллег с опозданием на годы, если не на десятилетия. С развитием транспорта, связи уже в прошлом веке академическая наука стала если не по форме, то по сути интернациональной. Ученые, работающие над сходными проблемами, получили возможность использовать плоды научной мысли коллег, дополняя и развивая их идеи, непосредственно обсуждая с ними рождающиеся гипотезы.

В-третьих, важным источником приращения знаний стала междисциплинарная интеграция, исследования на стыке наук, грани между которыми ранее казались незыблемыми. Так, с развитием химии она стала изучать физические аспекты химических процессов, химию органической жизни. Возникли новые научные дисциплины -- физическая химия, биохимия и так далее. Соответственно, научные прорывы на одном направлении знаний вызывали цепную реакцию открытий в смежных областях.

В-четвертых, научный прогресс, связанный с приращением научных знаний, сблизился с техническим прогрессом, проявляющимся в совершенствовании орудий труда, выпускаемой продукции, появлении качественно новых их видов. В прошлом, в XVII--XVIII веках, технический прогресс обеспечивался за счет усилий практиков, изобретателей-одиночек, вносивших усовершенствования в то или иное оборудование. На тысячи малозначительных улучшений приходились одно-два открытия, создававшие действительно что-то качественно новое. Эти открытия нередко утрачивались со смертью изобретателя или становились производственным секретом одной семьи или мануфактурного цеха. Академическая наука, как правило, считала обращение к проблемам практики стоящим ниже своего достоинства. В лучшем случае, она с большим опозданием, теоретически объясняла полученные практиками результаты. В итоге, между появлением принципиальной возможности создания технических новшеств и их массовым внедрением в производство проходило очень долгое время. Так, чтобы теоретическое знание воплотилось в создание паровой машины, потребовалось около ста лет, фотографии -- 113 лет, цемента -- 88 лет. Лишь к концу XIX века наука все чаще начинает обращаться к экспериментам, требуя от практиков новые измерительные приборы, оборудование. В свою очередь, результаты экспериментов (особенно в области химии, электротехники), опытные образцы машин, приборов начинают использоваться в производстве.

Первые лаборатории, ведущие исследовательскую работу непосредственно в интересах производства, возникли в конце XIX века в химической промышленности. К началу 1930-х гг. только в США около 1000 фирм имели свои лаборатории, 52% крупных корпораций вели собственные научные исследования, 29% постоянно пользовались услугами научных центров.

В итоге, средняя продолжительность времени между теоретической разработкой и ее хозяйственным освоением за период 1890--1919 гг. сократилась до 37 лет. Последующие десятилетия ознаменовались еще большим сближением науки и практики. В период между двумя мировыми войнами указанный период времени уменьшился до 24 лет.

Развитие наземного и морского транспорта. Первые образцы автомобилей были созданы еще в 1885--1886 гг. немецкими инженерами К. Бенцом и Г. Даймлером, когда появились новые типы двигателей, работающих на жидком топливе. В 1895 г. ирландец Дж. Данлоп изобрел пневматические резиновые шины из каучука, что значительно повысило комфортабельность автомобилей. В 1898 г. в США возникло 50 компаний, производивших автомобили, в 1908 г. их было уже 241. В 1906 г. в США был изготовлен трактор на гусеничной тяге с двигателем внутреннего сгорания, что значительно повысило возможности обработки земель. (До этого сельскохозяйственные машины были колесными, с паровыми двигателями.) С началом мировой войны 1914--1918 гг. появились бронированные гусеничные машины -- танки, впервые использованные в военных действиях в 1916 г. Вторая мировая война 1939--1945 гг. уже полностью была «войной моторов». На предприятии американского механика-самоучки Г. Форда, ставшего крупным промышленником, в 1908 г. был создан «Форд-Т» -- автомобиль для массового потребления, первым в мире запущенный в серийное производство. Ко времени начала второй мировой войны в развитых странах мира эксплуатировалось свыше 6 млн. грузовых и более 30 млн. легковых автомобилей и автобусов. Удешевлению эксплуатации автомобилей способствовала разработка в 1930-е гг. германским концерном «ИГ Фарбиндустри» технологии производства высококачественного синтетического каучука.

Развитие автомобилестроения предъявляло спрос на более дешевые и прочные конструкционные материалы, более мощные и экономичные двигатели, содействовало строительству дорог и мостов. Автомобиль стал наиболее ярким и наглядным символом технического прогресса XX века.

Развитие автомобильного транспорта во многих странах создало конкуренцию железным дорогам, которые сыграли огромную роль в XIX веке, на начальном этапе развития индустрии. Общим вектором развития железнодорожного транспорта было увеличение мощности локомотивов, скорости движения и грузоподъемности поездов. Еще в 1880-х гг. появились первые электрические городские трамваи, метрополитен, обеспечившие возможности роста городов. В начале XX века развернулся процесс электрификации железных дорог. Первый дизельный локомотив (тепловоз) появился в Германии в 1912 г.

Для развития международной торговли большое значение имели увеличение грузоподъемности, скорости судов и уменьшение стоимости морских перевозок. С началом века стали строиться суда с паровыми турбинами и двигателями внутреннего сгорания (теплоходы или дизель-лектроходы), способные Iпересечь Атлантический океан менее чем за две недели. Военно-морские флоты пополнились броненосцами с усиленной броней и тяжелым вооружением. Первый такой корабль, «Дредноут», был построен в Великобритании в 1906 г. Линейные корабли времен второй мировой войны превратились в настоящие плавучие крепости водоизмещением 40--50000 тонн, длиной до 300 метров с экипажем в 1,5 -- 2 тыс. человек. Благодаря развитию электродвигателей стало возможным строительство подводных лодок, сыгравших большую роль в первой и второй мировых войнах.

Авиация и ракетная техника. Новым средством транспорта XX века, очень быстро приобретшим военное значение, стала авиация. Ее развитие, первоначально имевшее развлекательно-спортивное значение, стало возможным после 1903 г., когда братья Райт в США применили на самолете легкий и компактный бензиновый двигатель. Уже в 1914 г. русский конструктор И.И. Сикорский (впоследствии эмигрировал в США) создал четырехмоторный тяжелый бомбардировщик «Илья Муромец», не имевший себе равных. Он нес до полутонны бомб, был вооружен восемью пулеметами, мог летать на высоте до четырех километров.

Большой стимул совершенствованию авиации дала первая мировая война. В ее начале самолеты большинства стран -- «этажерки» из материи и дерева -- использовались лишь для разведки. К концу войны истребители, вооруженные пулеметами, могли развивать скорость свыше 200 км / час, тяжелые бомбардировщики обладали грузоподъемностью до 4 тонн. В 1920-е гг. Г. Юнкерсом в Германии был осуществлен переход на цельнометаллические конструкции самолетов, что позволило увеличить скорость и дальность перелетов. В 1919 г. была открыта первая в мире почтово-пассажирская авиалиния Нью-Йорк -- Вашингтон, в 1920 г. -- между Берлином и Веймаром. В 1927 г. американский летчик Ч. Линдберг совершил первый беспосадочный перелет через Атлантический океан. В 1937 г. советские летчики В.П. Чкалов и М.М. Громов совершили перелет через Северный полюс из СССР в США. К концу 1930-х гг. линии воздушных коммуникаций связали большинство районов земного шара. Самолеты оказались более быстрым и надежным транспортным средством, чем дирижабли -- летательные аппараты легче воздуха, которым в начале века предрекали большое будущее.

На основе теоретических разработок К.Э. Циолковского, Ф.А. Цандера (СССР), Р. Годдарда (США), Г. Оберта (Германия) в 1920--1930-е гг. были сконструированы и испытаны жидкостно-реактивные (ракетные) и воздушно-реактивные двигатели. Группа по изучению реактивного движения (ГИРД), созданная в СССР в 1932 г., в 1933 г. запустила первую ракету с жидкостным ракетным двигателем, в 1939 г. испытала ракету с воздушно-реактивным двигателем. В Германии в 1939 г. был испытан первый в мире реактивный самолет Хе-178. Конструктор Вернер фон Браун создал ракету Фау-2 с дальностью полета в несколько сотен километров, но малоэффективной системой наведения, с 1944 г. она использовалась для бомбардировок Лондона. Накануне разгрома Германии в небе над Берлином появился реактивный истребитель Ме-262, была близка к завершению работа над трансатлантической ракетой Фау-3. В СССР первый реактивный самолет был испытан в 1940 г. В Англии аналогичное испытание состоялось в 1941 г., а опытные образцы появились в 1944 г. («Метеор»), в США-- в 1945 г. (Ф-80, «Локхид»).

Новые конструкционные материалы и энергетика. Совершенствование транспорта во многом было обязано новым конструкционным материалам. Еще в 1878 г. англичанин С. Дж. Томас изобрел новый, так называемый томасовский способ переплавки чугуна в сталь, позволявший получать металл повышенной прочности, без примесей серы и фосфора. В 1898--1900-е гг. появились еще более совершенные дуговые плавильные электропечи. Улучшение качества стали и изобретение железобетона позволили возводить сооружения небывалых прежде размеров. Высота небоскреба Вулворта, построенного в Нью-Йорке в 1913 г., составляла 242 метра, длина центрального пролета Квебекского моста, построенного в Канаде в 1917 г., достигала 550 метров.

Развитие автомобилестроения, двигателестроения, электропромышленности и особенно авиации, затем ракетной техники потребовало более легких, прочных, тугоплавких конструкционных материалов, чем сталь. В 1920--1930-е гг. резко возрос спрос на алюминий. В конце 1930-х гг. с развитием химии, химической физики, изучающей химические ««процессы с использованием достижений квантовой механики, кристаллографии, стало возможным получать вещества с заранее заданными свойствами, обладающие большой прочностью, стойкостью. В 1938 г. почти одновременно в Германии и США были получены такие искусственные волокна, как капрон, перлон, нейлон, синтетические смолы, позволившие получать качественно новые конструкционные материалы. Правда, их массовое производство приобрело особое значение лишь после второй мировой войны.

Развитие промышленности и транспорта увеличило энергопотребление и потребовало совершенствования энергетики. Основным источником энергии в первой половине века был уголь, еще в 30-е гг. XX века 80% электроэнергии вырабатывалось на теплоэлектростанциях (ТЭЦ), сжигавших уголь. Правда, за 20 лет -- с 1918 по 1938 г. улучшение технологии позволило вдвое уменьшить расходы каменного угля на выработку одного киловатт-часа электроэнергии. С 1930-х гг. начало расширяться использование более дешевой гидроэнергии. Крупнейшая в мире гидроэлектростанция (ГЭС) Боулдер-дам с плотиной высотой 226 метров была построена в 1936 г. в США на реке Колорадо. С появлением двигателей внутреннего сгорания возник спрос на сырую нефть, которую, с изобретением крекинг-процесса, научились раскладывать на фракции -- тяжелые (мазут) и легкие (бензин). Во многих странах, особенно в Германии, которая не располагала собственными запасами нефти, велась разработка технологий получения жидкого синтетического топлива. Важным источником энергии стал природный газ.

МИР НА РУБЕЖЕ XIX -- XX ВВ.

научный технический прогресс развитие

В мире всегда существовали бедные и богатые государства, могущественные империи и страны, находящиеся от них в зависимости, являющиеся скорее объектом покорения, чем равноправными участниками мировой политики. Но при этом, вплоть до промышленного переворота, произошедшего в Европе, уровни развития большинства мировых цивилизаций мало различались. Конечно, в эпоху Великих географических открытий европейцы нередко сталкивались с племенами, живущими охотой, рыболовством и собирательством, которые казались им примитивными и отсталыми. Однако в большинстве государств Азии, Северной Африки, отчасти и доколумбовой Америки, имеющих древнюю историю и культуру, техника земледелия, скотоводства, ремесел мало отличалась от европейской. Повсюду в мире большая часть населения была занята в сельском хозяйстве, крайне малопроизводительном. Голод, эпидемии, уносившие миллионы жизней, были спутниками всех народов. Сходным был и уровень технического развития. Португальские мореплаватели, обогнувшие Африку, обнаружили в арабских крепостях артиллерию, не уступающую их собственной. Российские землепроходцы, достигнув Амура и встретившись с маньчжурами, были неприятно удивлены наличием у них огнестрельного оружия.

Промышленный переворот в странах Европы и Северной Америки был первопричиной возникновения неравномерности в мировом развитии. Достижения науки и техники, в том числе и военной, повышение производительности труда, рост уровня и продолжительности жизни в этих странах определили их особую, лидирующую роль в мировом развитии. Это лидерство позволило им установить экономический и военно-политический контроль над остальными странами мира, которые в большинстве своем к началу века стали колониями и полуколониями, зависимыми странами.

Две модели индустриального развития. Для первой группы стран, к которым относились Великобритания, Франция и США, было характерно постепенное развитие по пути модернизации. Первоначально промышленный переворот, затем овладение массовым, конвейерным индустриальным производством происходили поэтапно, по мере вызревания соответствующих социально-экономических и культурных предпосылок. Предпосылками промышленного переворота в Англии выступала, во-первых, зрелость капиталистических, товарно-денежных отношений, обусловливающая готовность внутреннего рынка к поглощению больших объемов продукции. Во-вторых, высокий уровень развития мануфактурного производства, которое, в первую очередь, и подвергалось модернизации. В-третьих, наличие, с одной стороны, многочисленного слоя неимущих людей, не имеющих иных источников к существованию, кроме продажи своей рабочей силы, с другой -- слоя предпринимателей, владевших капиталом и готовых вложить его в производство.

При постепенной модернизации первые паровые машины, новые станки, приводившиеся ими в движение, производились в кустарных условиях, использовались для технического перевооружения легкой промышленности (этап, который в Англии начался еще в конце XVIII века). Затем, по мере роста спроса на станки, двигатели, получила развитие тяжелая индустрия, машиностроение (эта отрасль начала развиваться в Англии с 20-х гг. XIX века), возрастала потребность в чугуне и стали, что стимулировало горное дело, добычу железной руды, угля.

Вслед за Великобританией промышленный переворот начался в северных штатах США, не обремененных пережитками феодальных отношений. Благодаря постоянному притоку эмигрантов из Европы, в этой стране росла численность квалифицированной, свободной рабочей силы. Однако в полной мере индустриализация развернулась в США после гражданской войны 1861--1865 гг. между Севером и Югом, покончившей с основанной на рабстве плантационной системой земледелия. Франция, где традиционно существовало развитое мануфактурное производство, обескровленная наполеоновскими войнами, пережившая реставрацию власти династии Бурбонов, вступила на путь промышленного развития после революции 1830 г.

Почти столетие потребовалось первым странам, где произошел промышленный переворот, чтобы освоить массовое, крупносерийное, конвейерное индустриальное производство. Условием его развития, в свою очередь, было расширение емкости рынков, в том числе зарубежных. Предпосылкой -- концентрация и централизация капитала, происходившая в процессе разорения и слияния промышленных компаний. Большую роль играло создание различного типа акционерных обществ, что обеспечивало приток банковского капитала в промышленность.

Германия, Россия, Италия, Австро-Венгрия и Япония также обладали традициями развитого мануфактурного производства. Они задержались с приобщением к индустриальному обществу по разным причинам. Для Германии и Италии главной проблемой была раздробленность на мелкие королевства и княжества, затруднявшая формирование достаточно емкого внутреннего рынка. Лишь после объединения Италии (1861) и Германии под главенством Пруссии (1871) темпы их индустриализации ускорились. В России и Австро-Венгрии помехами индустриализации выступали сохранение натурального хозяйства в деревне, сочетавшегося с различными формами личной зависимости крестьянства от землевладельцев, что определяло узость внутреннего рынка. Негативную роль играла ограниченность внутренних финансовых ресурсов, преобладание традиции вложения капитала в сферу торговли, а не в промышленность.

Главный импульс к модернизации, овладению индустриальным производством в странах догоняющего развития чаще всего исходил от правящих кругов, видящих в ней средство укрепления позиций государства на международной арене. Для Российской империи стимулом к концентрации усилий на задачах модернизации стало поражение в Крымской войне 1853--1856 гг., показавшей ее военно-техническое отставание от Великобритании и Франции. Преобразования, начавшиеся с отмены крепостного права в 1861 г., реформы в системе административно-государственного управления, армии, продолженные в XX веке, обеспечили возникновение предпосылок перехода к индустриальному развитию. Для Австро-Венгрии таким стимулом стало ее поражение в войне с Пруссией (1866).

Первой из вступивших на путь модернизации стран Азии стала Япония. Она вплоть до середины XIX века оставалась феодальным государством и проводила политику самоизоляции. В 1854 г., столкнувшись с угрозой бомбардировки портов эскадрой американских кораблей адмирала Перри, под давлением Англии и России, ее правительство, возглавляемое сегуном (военачальником), приняло неравноправные условия отношений с иностранными державами. Превращение Японии в зависимую страну вызвало недовольство многих феодальных кланов, самураев (рыцарства), торгового капитала, ремесленников. В результате революции 1867--1868 гг. сегун был отстранен от власти. Япония стала парламентской, централизованной монархией во главе с императором. Были проведены аграрная реформа и реформа системы управления. Хотя сословный строй сохранился, феодальная раздробленность и феодальные, внеэкономические формы эксплуатации крестьянства постепенно перестали существовать. Государственной религией вместо буддизма, ориентирующего на пассивное, покорное восприятие судьбы, был объявлен синтоизм, традиционно японский культ богини Солнца, восходящий к временам язычества. Синтоизм, обожествляющий императора, стал символом пробуждающегося национального самосознания.

Размещено на Allbest.ru