История Соединенных Штатов Америки

3. НАУКА И ТЕХНИКА

В течение сорокалетия -- от конца Реконструкции Юга до первой мировой войны -- масштабы американской науки56 значительно возросли и в то же время проявился ряд особенностей, важных и для ее последующих этапов. В частности, в наиболее (по сравнению с другими капиталистическими странами) отчетливом виде сформировалась система постановки науки на службу монополий; развился характерный плюрализм структуры науки и научной деятельности, основанный на распылении исследований между многочисленными университетскими, академическими, индустриально-исследовательскими центрами, рассеянными по различным штатам.

Впрочем, география американской науки по-прежнему традиционно ограничивалась в основном Новой Англией, среднеатлантическим районом и штатами северо-восточного центра. После 1877 г. создаются новые научно-культурные очаги, в том числе университеты, в южных и западных штатах (например, только в Техасе за 1877--1917 гг. было учреждено 16 университетов), но самостоятельных исследований в них пока еще почти не велось. Сохранилась узость научной традиции, неохотно выходившей за рамки практически-прикладных, сулящих немедленную прибыль разработок и исследований.

Известный перелом к осознанию предпринимателями, отчасти и государством, огромной ценности «чистого», теоретического исследования как ресурса новой технологии наметился на рубеже XIX и XX вв., т. е. несколькими десятилетиями позже аналогичного явления в Европе. Но и тогда отставание США в области фундаментальной науки еще не было ликвидировано, поскольку перелом в сторону высокой оценки теоретических исследований не сразу отразился на их прогрессе.

В течение первых десятилетий XX в. США, продолжая отставать по «чистой» науке от европейских стран, более или менее успешно стремились компенсировать это отставание широким использованием результатов европейской науки; частым приглашением европейских профессоров для чтения лекций, участия в конференциях и т. д.; созданием развернутой сети университетских и других центров естественнонаучного и технического преподавания, которые в случае необходимости могли быть привлечены и в целях ускоренной подготовки кадров, в том числе в фундаментальных областях, и в целях создания благоприятной обстановки для деятельности перворазрядных исследователей (например, иммигрантов). Таким образом, на базе высокоразвитой капиталистической экономики в США формировалась своего рода «научная инфраструктура», потенциально столь же пригодная для эксплуатации интеллектуальных ресурсов других стран и регионов (в особенности менее развитых), как для развития «автохтонных» исследований.

Показателем постепенного роста международного признания американской науки и техники служило увеличение числа патентов, выданных за границей на сделанные в США изобретения. К 1904 г. США, все еще отставая от Германии по числу зарегистрированных за рубежом патентов, значительно опередили по этому показателю Англию. В то же время увеличилось и число зарубежных изобретателей и фирм, стремившихся запатентовать свои изобретения в США. Американские ученые чаще стали участвовать в международных естественнонаучных съездах и конференциях. Впервые и сами США становятся местом проведения международных научных конгрессов (МНК): уже в 1876 г. в Филадельфии собрался V МНК по химии, а в Нью-Йорке -- V офтальмологический. Имена американских ученых начинают встречаться и в списках лауреатов Нобелевской премии: по физике (А. Майкельсон, 1907 г.-- за сконструированные спектрометрические и другие оптические приборы и выполненные с их помощью изыскания) и по химии (Т. Ричардc, 1914 г.-- за точные определения атомных масс).

Противоречие между капиталистическим использованием науки и объективными потребностями научно-технического прогресса резко обострилось в специфичных условиях американского социально-экономического уклада с его «практицистскими» тенденциями. В особенности на этапе империализма эксплуатация научной и изобретательской деятельности в борьбе за рынки, в конкуренции, в милитаристских целях не могла не приводить к диспропорциям в научно-техническом прогрессе и применении его достижений.

В целом история американской науки конца XIX -- начала XX в. представляет сложную мозаику во многом противоречивых тенденций к обобществлению и «приватизации» исследований, к их централизации (создание первых правительственных органов по науке) и децентрализации, к развитию собственного научного потенциала и к максимальному импорту технологии и идей. При этом ареной борьбы между различными тенденциями в развитии научно-технического потенциала стала в наибольшей мере область организации науки и научной деятельности Положение в этой области в США в конце XIX в. мало соответствовало требованиям ускорившегося научного прогресса (и прежде всего в фундаментальной области).

Прежде всего бюджетирование науки производилось почти исключительно из частных источников. Несовершенство такого принципа очевидно на примере организации отраслевых исследований, в частности в астрономии, которая тогда в США все же была «сравнительно с прочими теоретическими дисциплинами наиболее популярна в качестве объекта поддержки со стороны частного капитала. Тем не менее и здесь исследования финансировались лишь спорадически и почти всегда только в ответ на конкретную просьбу о закупке каких-либо особо важных приборов. К концу XIX в. у американских астрономов было даже слишком много приборов, но зато не хватало постоянных бюджетных фондов на исследование, публикацию и оплату труда сотрудников».

В качестве иллюстрации можно привести организационные трудности, с которыми столкнулся Э. Пикеринг -- один из крупнейших американских астрономов, автор всемирно принятой системы спектральной классификации звезд, открывший спектральные двойные звезды. Пока Пикеринг был директором Гарвардской обсерватории, т. е. в 1877-- 1919 гг., он вынужден был почти непрерывно обращаться посредством объявлений в научных журналах к их подписчикам с просьбами о пожертвованиях; таковые поступали преимущественно от иностранных ученых обществ. Только после 1907 г., когда удалось наладить связь обсерватории с «благотворительными фондами», положение несколько стабилизировалось, хотя продолжало зависеть от успешности переговоров с тем или иным меценатом.

Если подобное явление можно было в какой-то мере рассматривать как специфически местное (в Англии, Германии и других европейских странах правительственная поддержка науки к тому времени стала регулярной), то другая категория трудностей, связанная с кризисом таких традиционных форм организации науки, как академии и научные общества, видимо, носила глобальный характер. Национальная академия наук США, основанная еще в 1863 г. и задуманная прежде всего как консультативный орган для военного министерства и других федеральных ведомств, оказалась не в силах ни заменить отсутствующие государственные центры регуляции и координации исследований, ни выполнить консультативную функцию.

Естественнонаучных и технических обществ было много (к 1900 г.-- более 400, большая часть которых возникла в последние десятилетия XIX в.), но они выполняли лишь функции научного общения и, кроме того, были сосредоточены преимущественно в приатлантических штатах. Однако они сыграли значительную роль в установлении принципов научной специализации и в пропаганде научных знаний, а также в формировании научной периодики в США. Так, основанное в 1876 г. в Вашингтоне впоследствии одно из крупнейших американских научных обществ -- химическое -- с 1879 г. начало издавать «Джорнэл оф Америкэн кемикэл сосайети», а в 1907 г. выпуском широко известных сейчас «Кемикэл абстрактc» положило начало новому для США типу научной информации -- реферативным журналам; с 1909 г. то же общество издает «Джорнэл оф индастриэл энд техникал кемистри».

Не все общества были столь же активны в данном отношении; во всяком случае вместо трех существовавших до 70-х годов журналов общенаучного профиля к концу столетия образовалось уже более 400 специализированных журналов, печатавших статьи естественнонаучного и технического содержания, в том числе такие пользующиеся авторитетом (и до настоящего времени) издания, как «Джорнэл оф хэредити» (с 1885 г.), «Джорнэл оф джиолоджи» и «Физикэл ревыо» (с 1893 г.), «Астрофизикал джорнэл» (с 1895 г.), и многие другие.

Возникли новые общенаучные журналы с популяризаторским уклоном: «Попьюлар сайенс мантли» (1872--1915), «Сайентифик Америкэн сапплемент» (1876--1919), «Сайенс» (с 1883 г.). Несомненно, рост числа и тиражей научных журналов свидетельствовал об интенсификации научной жизни в стране и содействовал оживлению коммуникации, играя роль организующего фактора по отношению к складывавшемуся в конце XIX в. американскому научному сообществу.

Но ни научные общества, ни академии наук (Национальная и в отдельных штатах) сами по себе не могли решить проблемы, которая все более настоятельно ставилась развитием экономики,-- проблемы создания постоянно функционирующей и регулярно финансируемой системы прикладных и фундаментальных исследований. За отсутствием эффективных специально-научных (не преподавательских) и координационных центров, которые могли бы принять на себя роль такой системы в масштабе страны, некоторое время эту роль играли университеты59 и вообще высшие учебные заведения, включая как основанные ранее и уже стабилизировавшиеся (в отношении кадров, бюджета и научных традиций) Гарвардский, Йельский, Мичиганский и другие университеты Массачусетский технологический и Смитсоновский институты, так и многочисленные вновь основываемые университеты и колледжи, в уставах которых нередко с самого начала предусматривался принцип соединения исследовательской и преподавательской деятельности.

При этом студентами под руководством профессоров выполнялись научные программы, что, конечно, повышало исследовательский потенциал системы вузов в целом и отчасти компенсировало почти полное отсутствие в них особых (свободных от преподавания) штатных единиц для ученых-исследователей. Эти программы, как и вообще университетская наука, стали получать поддержку со стороны предпринимателей, в частности Моргана, Рокфеллера (выделившего 30 млн. долл. Чикагскому университету) и др.

Начиная с 1902 г., когда был учрежден фонд Э. Карнеги, поддержка все чаще оказывалась через «благотворительные» фонды -- формально некоммерческие организации, бюджеты которых не облагались налогами и расходовались на проведение исследовательских и других программ в направлении, желательном для благотворителей. Первоначальным образцом для таких фондов послужили фонд К. Цейса и прочие такого рода центры в Германии, но в США деятельность фондов приобрела больший размах и (в силу недостатка других источников финансирования) большее значение как форма капиталистической организации науки. К 1915 г. в США было уже 27 «благотворительных фондов», и их число и роль продолжали быстро расти. Субсидируя как университетские, так и внеуниверситетские исследования и публикации, фонды начали в ряде случаев поощрять работы фундаментального характера, не дававшие прямой прибыли, что увеличивало гибкость системы монополистического регулирования науки.

Другим источником финансирования университетов продолжали оставаться бюджеты отдельных штатов и муниципальных органов. За счет этих бюджетов с 1887 г. при университетах начинают создаваться сельскохозяйственные и технические опытные станции, что получило и законодательное оформление (законы Хетча). К 1918 г. было организовано юбилее 50 одних только сельскохозяйственных станций.

За 1877--1900 гг. в США были вновь открыты или преобразованы из колледжей 82 университета, в результате чего сформировалась основ-ная сеть существующих и поныне университетских исследовательских центров. Достаточно сказать, что приблизительно из 60 современных вузов США, имеющих право присуждать степени доктора наук, только два (Питтсбургский университет, 1908 г.; Лос-Анджелесский филиал калифорнийского университета, 1919 г.) основаны в XX в., остальные же существовали к 1900 г. За 1900--1922 гг. было основано всего 44 университета, преимущественно из категорий более мелких (с годичным выпуском до 50--100 человек), которые, помимо общеобразовательных колледжей, включали иногда лишь два-три факультета и по европейским понятиям должны были бы считаться институтами узкого профиля.

Процесс концентрации производства своеобразно отразился и в сфере oбразования: выделилась небольшая (не более 10--20) группа универcитетов, фактически монополизировавших присвоение высших ученых cтепеней вузов, объединившихся в 1900 г. в Ассоциацию американских университетов, выпускали 90% от общего числа докторов наук в стране.

Новые для США формы организации науки, появившиеся в конце XIX в., были связаны, во-первых, с созданием промышленных лабораторий, специализировавшихся в данный научный период своего существования на исследованиях технического характера (речь о них пойдет впереди); во-вторых, с деятельностью «благотворительных фондов», не ограничивавшихся рамками поддержки университетской науки и образования и тесно взаимодействовавших с государственным аппаратом (что особенно проявилось начиная с 1916 г.); в-третьих, с попытками огосударствления науки.

И раньше имелись случаи, когда государственные организации (в основном военные, например Армейский корпус инженеров и Армейский корпус связи, основанные соответственно в 1802 и 1863 гг.) спорадически занимались научно-техническими вопросами. Но первое правительственное ведомство, специально созданное с функциями научного центра, появилось в США только в 1879 г.: это была Геологическая служба министерства внутренних дел. В ее задачи входило геологическое и палеонтологическое обследование всей территории страны, изучение рудных и водных ресурсов США, топографическая съемка. При организации Геологической службы был использован опыт аналогичного британского учреждения, существовавшего с 1832 г.

Вообще в сфере государственного регулирования науки США отставали от европейских стран, пока положение не стало меняться в связи с подготовкой к войне и участием в ней США. До 1916 г. в США не было федеральных центров по науке с полномочиями, приближавшихся к полномочиям, например, основанного еще в 1853 г. английского департамента науки и технических ремесел. Редким исключением продолжали оставаться институты или лаборатории правительственного подчинения, несмотря на положительный опыт Смитсоновского института. Только в 1890 г. было создано Бюро погоды (в Англии -- с 1854 г., в России 1872 г.); в 1901 г.--Национальное бюро стандартов, в задачи которого вошли исследования разнообразного круга связанных со стандартизацией проблем в области физики, химии, металлургии, электротехники, гидравлики, строительной техники и т. д. К 1917 г. в бюро работало более 400 человек. Исследованиями занимались также некоторые службы министерства сельского хозяйства: Бюро по химии (с 1883 г.), Горное бюро (с 1910 г.) и др. Всего этого было, однако, еще совершенно недостаточно для эффективного руководства наукой в целом.

Первая мировая война, выявив резкое отставание США в ряде отраслей военной промышленности, например в военном судостроении и самолетостроении, и связь этого отставания с недостаточной интенсивностью и координацией исследований и разработок, подтолкнула дело организации исследований. В 1915 г. был образован Национальный консультативный комитет по аэронавтике, предшественник позднейшего НАСА (Национального управления по аэронавтике и освоению космоса), а также Военно-морской консультативный комитет. При созданном в августе 1916 г. в целях мобилизации научных и технологических ресурсов Совете национальной обороны были учреждены отраслевые комитеты, деятельность которых должна была координироваться Национальным исследовательским советом (НИС). В него вошли представители правительства, «благотворительных фондов» (это были два основных источника финансирования деятельности совета) 60, Национальной академии наук (основное обеспечение в собственно научном отношении), университетов и промышленных лабораторий. К проведению военно-организационных мероприятий по науке были привлечены видные ученые.

Так, во главе НИС был поставлен известный астрофизик, крупнейший исследователь Солнца Дж. Хейл; его заместителем был Р. Милли-кен; Военно-морским консультативным комитетом руководил Т. А. Эдисон. В рамках НИС в 1918 г. впервые была создана (хотя еще не как постоянно действующая система) государственная служба научной информации. Непосредственное участие представителей капитала в центрах управления наукой с этого периода стало одной из важных особенностей организации науки в США.

Таким образом, начавшиеся попытки государственного регулирования науки (которая по своим масштабам все более могла быть приравнена к крупной отрасли производства) имели преимущественно военную ориентацию и предпринимались в тесном контакте государства с монополистическим капиталом, извлекавшим максимальную выгоду из правительственных заказов.

При подобном положении в области организации науки развитие технических дисциплин (на долю которых приходился наибольший объем по сравнению со всеми остальными научными исследованиями) неизбежно осуществлялось, по крайней мере до начала XX в., в первую очередь усилиями индивидуальных изобретателей, часто самоучек, работавших на свой страх и риск. Во многих случаях история технико-прикладных исследований вообще не может рассматриваться отдельно от работ таких изобретателей, как Эдисон, Белл или Холлерит, поскольку их деятельность составляла главный компонент оригинального вклада США в технические дисциплины. Для прогресса этих последних первостепенную роль сыграли наметившиеся еще в период Реконструкции Юга факторы, а именно быстрое развитие внутреннего рынка; стабилизация экономических связей в масштабе страны; рост потребности производства (включая военную промышленность, транспорт, строительство) в научно-техническом обеспечении.

Существен для технического прогресса был не только сам по себе экономический подъем, но и тот факт, что протекал он в условиях, сравнительно свободных от груза устаревшей техники, изживших себя традиций (в том числе научно-организационных) и т. п. Так, рост сети железных дорог, достигшей к началу XX в. протяженности более 300 тыс. км (т. е. гораздо большей, чем во всей Европе), был в какой-то мере вызван самим отсутствием развитого шоссейного сообщения. Определенное воздействие на развитие технологических нововведений оказывала и нехватка рабочих рук.

Наиболее значительными в США были успехи научных и инженерных изысканий, связанных с электротехнической промышленностью как самой типичной «для новейших успехов техники, для капитализма конца XIX и начала XX века» 61. Большое впечатление произвели на современников моторы фирмы Вестингауза мощностью до 1000 лошадиных сил, модели турбин для гидроэлектростанции на Ниагарском водопаде, электрические маяки и прочие электротехнические устройства, экспонированные на Всемирной выставке в Чикаго в 1893 г.

В этот же период немаловажный вклад в формирование технических, в особенности электротехнических, достижений США внесли исследования и изобретения сербского инженера Н. Теслы, в 1884 г. переселившегося в США, в том числе такие, как создание известного трансформатора Теслы (1891 г.), а также асинхронного электродвигателя и других электрических машин; описание вращающегося магнитного поля (1888 г.); работы по беспроволочной передаче сигналов и созданию дистанционно управляемых самоходных механизмов. В 1900 г. он теоретически обосновал возможность радиолокации.

По мнению многих радиотехников и историков науки, до А. С. Попова никто не был так близок к созданию радио, как Тесла. Впрочем, судьба тесловских механизмов с беспроволочным управлением («телеавтоматов») сложилась неудачно: предложенные перед испано-американской войной 1898 г., они были первоначально применены для разработки проблем дистанционного управления американскими военными инженерами, которые, используя служебное положение, лишили Теслу прав на его изобретение 62.

Исследования в технической сфере базировались в США в конце XIX в. и еще больше в начале XX в. на промышленных лабораториях как структурной ячейке научно-технических работ, которая оказалась наиболее эффективной в данных условиях. В. И. Ленин в 1916 г. указывал на работу особых «инженеров для развития техники» и стимуляцию изобретений в американских трестах как на явление, характерное для новейшего этапа монополистической концентрации производства 63.

Прообразом для позднейших исследовательских центров в американской промышленности послужила созданная Т. А. Эдисоном в 1872 г. лаборатория в Менло-парк (с 1887 г.-- в Уэст-Ориндж). Последовательная производственная ориентация и творческая организация изобретательской деятельности сделали эту сравнительно малочисленную (60--80 человек) лабораторию настоящей фабрикой изобретений, число которых, считая только запатентованные, достигало трех-четырех ежемесячно.

Эдисоновские изобретения и усовершенствования охватывали практически все отрасли техники: были созданы звукоусиливающие устройства, разработана магнитная сепарация руды, изобретены железо-никелевые аккумуляторы, усовершенствованные лампы накаливания и т. п. Особенно высоко (что и естественно) современники оценивали, с одной стороны, те достижения Эдисона, которые явились беспрецедентными в своем практическом выполнении, например звуковоспроизведение (фонограф, 1877 г.), а с другой -- те, с которыми так или иначе ассоциировалось вступление общества в новую технологическую эру, «электрический век». К этой категории относятся дуплексная и квадруплексная телеграфия; постройка электролампового завода (1880); электрификация железных дорог; пуск в ход в 1882 г. центральной станции электроснабжения Нью-Йорка «Пирл-стрит». В начале XX столетия появились и другие имеющие очень широкий профиль центры технических исследований в промышленности, например основанный в Питтсбурге «алюминиевым королем» Э. Меллоном Институт промышленных исследований.

Однако более характерными для исследований и разработок в области технических дисциплин были сравнительно специализированные лаборатории типа основанного в 1893 г. центра для исследования в области фотографии при компании «Истман Кодак», лаборатории резиновой компании «Б. Ф. Гудрич» (1895) или лаборатории компании АТТ («Америкэн телефон энд телеграф компани», 1907). Некоторые центры такого типа имели консультативный уклон, в частности фирма, основаннаяв 1886 г. в Бостоне химиком А. Д. Литлом.

Технический прогресс в США в большей мере, чем в какой-либо европейской стране, нес отпечаток капиталистической технологии, прямой ориентации на извлечение максимальной прибыли. Удачливые изобретатели в ряде случаев могли стать участниками компании по эксплуатации их изобретений. А. Г. Белл, в 1876 г. запатентовавший изобретенный им телефон, в 1879 г. основал для развития соответствующей отрасли производства компанию, которая после ряда реорганизаций постепенно монополизировала телефонную связь не только в CША, но и в ряде других стран, особенно Западного полушария. «Возникновение крупной фирмы -- Лабораторий Белла -- стало символом процесса превращения ряда областей исследования в самостоятельную сферу капиталистического предпринимательства» 64 . Аналогичным образом на базе использования изобретений Дж. Вестингауза в области электротехники и железнодорожной автоматики в 1886 г. возникла корпорация «Вестин-гауз электрик»; лаборатория Эдисона, после того как ее «поддержала», а фактически поглотила финансовая группа Моргана, послужила исходным пунктом для формирования корпорации «Дженерал электрик».

К началу XX в. экономические и технологические преимущества сближения исследовательских центров с промышленностью стали очевидны. К 1920 г. в США насчитывалось уже до 300 промышленных лабораторий. В то же время они еще не могли обеспечить синтез прикладных исследований с теоретическими, поскольку последние в основ-ном оставались вне их поля зрения.

Вообще слабой стороной многих американских технических исследований оставалась недостаточная связь с фундаментальной наукой. Например, ошибочная позиция Эдисона, в 80-х годах категорически выступившего за применение одного лишь постоянного тока (в 1889 г. он отказался даже ознакомиться с созданным перед тем М. О. Доливо-Добровольским первым трехфазным генератором переменного тока), на некоторое время затормозила развитие техники переменного тока в США. Электроника, это характерное для XX в. проявление «тесной интеграции академической физики и электротехнической промышленности» 65, в определенной мере опиралась и на ранние достижения американских исследователей: на термоэлектронную эмиссию, которую в 1883 г. открыл Эдисон, и на созданные в 1906 г. Л. Форестом и усовершенствованные затем И. Ленгмюром триоды. Тем не менее в результате недостаточного внимания к теоретической стороне дела и нежелания американских радиокомпаний в 10--20-е годы XX в. вкладывать средства в индустрию с неясными перспективами лидерство в этом комплексе исследований перешло к европейским странам.

Среди определенной части американских ученых и инженеров постепенно распространялось понимание неспособности капитализма разрешить насущные проблемы научной деятельности как в отношении ее организации, так и в плане определений приоритетов. Для рассматриваемого периода примером ученого -- крупнейшего специалиста и организатора науки, социалиста по своим убеждениям может служить Ч. П. Штейнмец, один из основателей современной теории электрических и электромагнитных механизмов, исследователь гистерезиса, автор многочисленных изобретений в области электротехники и светотехники. Известно его письмо В. И. Ленину, в ответ на которое В. И. Ленин приветствовал убеждение Штейнмеца «в необходимости и неизбежности замены капитализма новым общественным строем, который установит планомерное регулирование хозяйства и обеспечит благосостояние всей народной массы на основе электрификации целых стран» 66.

Следует отметить и некоторые другие успехи американских изобретателей и исследователей в технической области: создание новых жаток и других сельскохозяйственных машин сначала с паровыми двигателями (в 1906 г. был сконструирован трактор с двигателем внутреннего сгорания) ; первые полеты на аэропланах (братья Райты, 1903); ряд изобретений, позволивших к 20-м годам наладить массовое производство автомобилей; нововведения, связанные с фотографией (усовершенствованная целлулоидная пленка Дж. Истмана и разработанный Эдисоном и У. Диксоном с ее применением «кинетоскоп» -- предшественник кино; фотографирование в инфракрасных и ультрафиолетовых лучах -- Р. Вуд).

Был создан ряд вычислительных машин. Так, в течение нескольких десятилетий важнейшим средством статистического и бухгалтерского учета оставался изобретенный в 1885 г. Д. Ю. Фелтом «комптометр». Г. Холлерит, сын немецких иммигрантов, работая над статистической обработкой материалов переписей населения, создал первую или во всяком случае наиболее удачную из первых электрических вычислительных машин -- табулятор, снабженный перфораторными устройствами. К 1900 г., после того как Холлерит организовал компанию по серийному выпуску своих машин, они стали применяться во многих странах (в частности и в России, куда Холлерит приезжал для организации переписи) и подготовили дальнейшее развитие счетно-аналитической техники на пер-фокартной основе.

В последующие годы продолжалось развитие как механической (десятиклавишные суммирующие машины «Дальтон», 1902 г. «Сенд-странд», 1914), так и электромеханической вычислительной техники. Проникновение монополистического капитала в данную область исследоний и разработок выразилось в основании в 1911 г. корпорации «Интернэшнл бизнес машинз», в последующие годы сконцентрировавшей в. своих руках основной объем производства и продажи вычислительной техники.

Потребность в обеспечении железных дорог и промышленности топливом уже к 80-м годам XIX в. привела к необходимости в изобретениях и усовершенствованиях в угольной промышленности, прежде всего в создании новых врубовых машин. Развитие в этой области рассматривалось в конце XIX в. в качестве важнейшей предпосылки технического прогресса в целом. К. Маркс в 1881 г. писал по поводу создания в США принципиально новой конструкции врубовой машины, что эта разработка, вероятно, «даст могучий толчок развитию страны янки и сильно поколеблет промышленное превосходство Джона Буля» 67. В самом деле, к началу XX в. парк врубовых машин в США превысил 15 тыс., годовой добычи угля (в то время как в Великобритании имелось 3500 врубовых машин, которые добывали менее §о/о общей угледобычи).

Большими инженерными достижениями были построенный в 1914 г. 30-километровый тоннель для нью-йоркского водопровода, а также крупнейшие в мире по тем временам Бруклинский и особенно Уильямсбергский (1903 г., общая длина почти 500 м) висячие мосты. Применив разработанные французскими инженерами методы использования стального несущего каркаса, американцы смогли довести высоту зданий к 1908 г. до 200 м, а в 1910-е годы -- более чем 250 м (небоскреб Л(Вулворт» в Нью-Йорке); в 20-е годы те же приемы были использованы для постройки небоскреба «Эмпайр Стейт» (около 380 м). Однако позже, с прогрессом железобетонных конструкций, от этих методов практически отказались, поскольку они были связаны с колоссальным расточительством металла.

Военная техника, если не считать сконструированного в 1883 г. X. Максимом станкового пулемета, основывалась до первой мировой воины преимущественно на европейских образцах, но затем, как уже отмечалось, именно в этой области началось наиболее интенсивное вмешательство государства в союзе с монополиями в сферу организации исследований и разработок. В результате был осуществлен и внедрен ряд военных изобретений (акустическое обнаружение подводных лодок, новые артиллерийские приборы), и практически ни одно из новейших достижений технических дисциплин, включая телеграф, радио, авиацию и т. д., не избегло использования в милитаристских целях. В 1917--1918 гг. началась разработка и производство отравляющих веществ, в частности люизита, синтезированного У. Льюисом.

Таким образом, в конце XIX -- начале XX в. в США на базе решения европейскими и американскими учеными важнейшей технической проблемы -- получения и применения электроэнергии -- был достигнут значительный технический прогресс, результаты которого, однако, не могли быть адекватно использованы в условиях капиталистической организации науки и производства. На развитии техники и технических дисциплин все в возрастающей мере отражалась тенденция к монополизации и милитаризации сферы производства и распространения знаний.

Переходя к рассмотрению прогресса в сфере фундаментальных наук, необходимо прежде всего отметить, что к концу XIX в., а в значительной мере -- и к началу XX в. в США еще не сформировалось то, что в современном науковедении называют «фронтом исследований». Научные усилия сосредоточивались по большей части в нескольких отдельных областях. В частности, в области точных наук развивались преимущественно такие дисциплины, как алгебра и математическая логика, статистическая механика, астрономия и т. д., в которых уже в данный период, несмотря на сравнительную не выработанность научной традиции п недостатки в организации исследований, имелся ряд крупных достижений.

Начало систематических исследований в области математики в США связывается обычно с пребыванием здесь английского математика Дж. Дж. Сильвестра, автора ряда классических результатов в области теории чисел и алгебры. Он основал в 1878 г. первый американский математический журнал («The American Journal of Mathematics») и воcпитал немало учеников в период своей преподавательской деятельности в университете Дж. Гопкинса в 1877--1883 гг. Но имеются основания рассматривать в качестве родоначальника американской математической традиции, в особенности в области формальной логики и алгебры Б. Пирса, профессора астрономии и математики в Кеймбриджском университете (штат Массачусетс). Его имя носит применяемый до настоящего времени критерий отбрасывания сомнительных данных при астрономических наблюдениях. В 70-х годах значительная часть работ Б. Пирса в области формальной логики, а также по теории гиперкомплексных чисел (например, по их матричному представлению) и другим алгебраическим вопросам выполнена была им совместно с сыном Ч. С. Пирсом.

Ч. С. Пирсу принадлежит открытие ряда законов формальной логики, в том числе широко применяемого закона материальной импликации,, получившего название закона Пирса; до настоящего времени сохранили свою значимость предложенное им около 1880 г. комбинированное исчисление классов и высказываний, а также работы по логике отношений. Он был пионером логико-семиотических исследований в США.

В работах ученика Ч. С. Пирса Б. Джилмена были развиты идеи Ч. С. Пирса по поводу применения алгебры для формализации теории вероятностей. Важный результат был получен М. Шеффером, в 1913 г. доказавшим возможность обосновать исчисление высказываний с помощью единственной операций, а именно отрицания («штрих Шеф-фера»). Из посмертно опубликованных работ Ч. С. Пирса было позднее установлено, что он получил тот же результат независимо от Шеффера и значительно раньше.

Здесь нельзя не отметить, что Ч. С. Пирс был также одним из основателей и хронологически наиболее ранним представителем идеалистической философии прагматизма. В то же время по крайней мере на определенных этапах эволюции взглядов Ч. С. Пирса его методология «не являлась субъективистской, а в отдельных пунктах даже приближалась к осознанному материализму» 68.

Заслуживают упоминания также работы Э. Т. Белла, Э. Б. Ван-Вле-ка, М. Дена, Дж. Л. Кулиджа, Г. Б. Файна, Э. В. Хантингтона, других математиков США рассматриваемого периода. В области топологии и проективной геометрии особо следует подчеркнуть работы Г. Блисса и М. Бохера; в области вариационного исчисления -- Блисса и У. Ф. Ос-гуда. Для развития некоммутативной алгебры мировое значение имели начатые приблизительно с 1900 г. работы школы, группировавшейся вокруг Э. Г. Мура, Л. Э. Диксона и Дж. Веддерборна. Американскими учеными был внесен также вклад в специальную разработку отдельных отраслей математики для использования их в математической физике и механике. Здесь надо упомянуть прежде всего лекции Дж. У. Гиббса, прочитанные им в 90-х годах в Йельском университете и приведшие (наряду с работами О. Хевисайда в Англии) к включению векторного анализа в теоретическую физику в качестве неотъемлемой части ее математического аппарата.

Топологические методы были введены в математическую физику Дж. Д. Биркгофом, о котором один из его наиболее известных учеников, Н. Винер, сформулировавший основные положения кибернетики, заметил в воспоминаниях, что «этот голландец из штата Мичиган был первым значительным американским математиком, не учившимся нигде, кроме Соединенных Штатов» 69. Впоследствии Дж. Д. Биркгоф внес также вклад в статистическую (критерии устойчивости движения) и теоретическую (эргодическая теорема) механику.

Дж. У. Гиббс стоит в американской науке XIX -- начала XX в. изолированно в том отношении, что явился единственным в США в полном смысле слова физиком-теоретиком, получившим мировое признание как создатель законченной дедуктивной системы статистической механики. Причем должная оценка заслуг Гиббса была гораздо раньше дана в Старом Свете, чем в Америке, где его труды до самой смерти в 1903 г. оставались почти неизвестными.

В 1878 г. Гиббс разработал теорию термодинамических потенциалов и вывел правило фаз, что позволило ему впервые дать общеприменимый и теоретически безупречный способ рассмотрения проблем термодинамического равновесия применительно к кристаллам, жидкостям, газам и поверхностным явлениям. В более поздней работе «Элементарные принципы статистической механики» (1902) Гиббс, стремясь к рациональному обоснованию термодинамики, разработал общую теорию флуктуаций и интерпретировал ранее введенные им термодинамические функции с последовательно атомистической точки зрения.

В разработке квантовых идей успехи в США были достигнуты только в 10-е годы благодаря экспериментам Р. Милликена, установившего, в частности, численное значение постоянной Планка п на опыте проверившего эйнштейновское уравнение фотоэффекта70. В целом перестройка, охватившая физику на рубеже XIX и XX вв., выразившаяся в коренной ломке всей физической картины мира и имевшая огромное мировоззренческое и философское значение71, запоздала для Америки на полтора-два десятилетия.

Более основательную традицию по сравнению с теоретической физикой имели в США экспериментальные физические исследования. Опыт Г. Роуланда, выполненный в 1878 г. (впрочем, не в США, а в Германии, в лаборатории Гельмгольца) и неоднократно воспроизведенный впоследствии, подтвердил принципиально важную максвелловскую гипотезу относительно того, что движущееся заряженное тело, так же как ток, создает магнитное поле. Более поздние работы Роуланда привели к перевороту в спектроскопии, поскольку он коренным образом усовершенствовал дифракционные решетки и впервые дал высокоточные абсолютные теорию Эйнштейна и квантовые представления, а согласился с ними только к 1915 г. под «принуждением» своих экспериментальных данных. Из исследований Милликена надо отметить также анализ космических лучей в ионизационной Кaмере; разработку принципов атомной спектроскопии в крайней ультрафиолетовой области; и измерение (1910) заряда электрона -- достижение, после которого даже наиболее скептически относившийся к реальности атомов немецкий физико-химик В. Ф. Оствальд был вынужден признать: «Полученные опытным путем доказательства... дают возможность даже самому осторожному ученому говорить о том, что теория атомного строения вещества экспериментально доказана» (цит. по: Уил-сон М. Американские ученые и изобретатели. М., 1975, с. 94--95). определения длин волн фраунгоферовых линий. Созданию теории атомных и молекулярных спектров способствовали также эксперименты Р. Вуда, открывшего явление оптического резонанса (1902) и поляризацию резонансного излучения в зависимости от магнитного поля.

Стиль работы Вуда и созданной им в университете Джонса Гопкин-са научной школы характеризовался вниманием не столько к максимальной точности измерений, сколько к наглядности опытов (по свидетельству одного из крупнейших советских оптиков, академика Д. С. Рождественского, «в его индивидуальности, живописности, односторонности -- его сила. Но здесь же и его слабость»72). Для другой американской школы физиков-экспериментаторов, сложившейся в Чикагском университете под воздействием А. Майкельсона (а впоследствии возглавленной Р. Миллпкеном), напротив, характерно стремление прежде всего к максимальной точности измерений.

Это явствует и из высказываний самого Майкельсона, который любил говорить, что «новые законы теперь открываются только в пятом знаке»73; и из созданных им сверхчувствительных устройств: прибора для эталонизирования длины метра световыми волнами и носящего его имя интерферометра; и из его осуществленных с помощью этого интерферометра (в 1884--1887 гг. совместно с Э. У. Морли) уже упоминавшихся нами опытов по измерению скорости света, благодаря которым была опровергнута механистическая гипотеза о неподвижном мировом эфире.

В области астрономии благодаря сконструированной Э. Пикерингом в 1888 г. на частные пожертвования аппаратуре был совершен переход от визуальных наблюдений к фотометрическим. С. Ньюком во многом усовершенствовал математический аппарат астрономии, дал точные методы определения констант прецессии и нутации, организовал работу по составлению каталогов точных положений звезд. Г. Дрейпер положил начало спстематическому фотографированию Луны и комет, а также спектральному фотографированию звезд. П. Ловелл показал сезонность изменений на поверхности Марса, а в 1915 г. рассчитал орбиту Плутона, тогда еще неизвестного (эта планета была открыта прямым наблюдением в 1930 г.). Дж. Хилл построил теорию движения Юпитера и Сатурна, используемую и поныне для наблюдений и космических экспериментов, касающихся этих планет.

Над кольцами Сатурна спектроскопические наблюдения вел Дж. Ки-лер, открывший в 1895 г. (одновременно с русским астрономом А. А. Бе-лопольским), что скорость вращения колец зависит от расстояния до поверхности планеты, причем эта зависимость указывает на составленность колец твердыми частицами. Э. Барнард в 1892 г. открыл пятый, последний из крупных спутников Юпитера (первые четыре были известны еще Галилею). Кроме того, Барнарду, а также X. Д. Кертису и особенно Килеру принадлежит ряд наблюдений, стимулировавших прогресс внегалактической астрономии: ими было открыто множество туманностей за пределами Млечного Пути и показана (Килер) спиральная структура большинства этих туманностей, т. е. других галактик. В спектре многих из них В. Слайфер в 1912--1914 гг. обнаружил «красное смещение» -- сдвиг линий к красному концу спектра. Теоретическая ценность всех этих наблюдений выяснилась позже, после того как Э. Хаббл в 1929 г. установил пропорциональность этого смещения удаленности соответствующих галактик. Тем самым оказалась подтвержденной выдвинутая независимо от всех этих данных (А. А. Фридманом в СССР в начале 20-х годов) модель нестационарной Вселенной.

В области химии американские исследования второй половины XIX столетия ограничивались в основном прикладными проблемами, связанными с развертыванием и интенсификацией различных отраслей химической промышленности74. Исключение, конечно, составляла разработанная Гиббсом в последней четверти столетия, но не получившая тогда распространения в США система химической термодинамики, охватывавшая важнейшие законы фазового равновесия, адсорбции и поверхностных явлений. На более позднем этапе фундаментальные открытия в области химии поверхностных явлений и коллоидных систем принадлежат И. Ленгмюру, изучавшему в 1909--1916 гг. адсорбцию газов на твердых поверхностях, а в дальнейшем исследовавшему процессы термической ионизации газов и паров. Общепринятой стала предложенная в 1912--1916 гг. Г. Льюисом электронная теория химической связи.

Из числа химических исследований необходимо выделить также доказательство в 1900 г. М. Гомбергом, уроженцем России, возможности устойчивого существования органических свободных радикалов; предпринятые У. Банкрофтом и Г. Джонсом попытки систематизировать материал, накопленный физической химией; труды Б. Б. Болтвуда, положившие начало американской радиохимии.

Что касается биологических наук, их необходимо рассматривать в комплексе с медицинскими75 и сельскохозяйственными, поскольку с конца XIX -- начала XX в. в США (как и в других странах) медицина.

В этой области следует отметить прежде всего разработанные в 80--90-х годах методы получения карбидов кальция и кремния в электропечах, а также открытие способов электролитического получения алюминия из бокситов (Ч. Холл) и извлечения золота из руд с помощью цианистых растворов (У. Мак-Артур, Дж. Форрест). Два последних открытия были сделаны в конце 80-х годов, когда в целом США далеко уступали Германии и некоторым другим европейским странам по развитию химических и химико-технологических знаний. Однако американские исследования в области производства лаков и красок, в особенности минеральных, получили в этот период большой размах. Это объясняется запросами со стороны хлопчатобумажной промышленности, по поводу которой Ф. Энгельс в 1888 г. от метил, что «изобретательский гений перекочевал из Англии в Америку» {Маркс К., Энгельс Ф. Соч. 2-е изд., т. 21, с. 386). Вклад химии в практику выразился также в научном обосновании методов изготовления суперфосфатов и прочих неорганических удобрений, резины, пластмасс и т. д. и в разработке Дж. Крафтом принципов органического синтеза с помощью хлористого алюминия.

На организации медицинских исследований и здравоохранения в особой мере от разились как общее несовершенство организации науки, так и социальные язвы американского общества: расовая дискриминация, наркомания (законодательные акты 1909, 1912 и 1914 гг. по борьбе с наркотиками не дали результатов), скудость ассигнований на общественные нужды и т. п. На рубеже XIX и XX в. в США раз вернулось движение за ликвидацию или по крайней мере объективное изучение этих недостатков, а также за допущение женщин к врачебной профессии. Это движение, особенно после опубликования в 1902 г. первой американской женщиной-врачом Элизабет Блекуэлл ее «Очерков медицинской социологии», приобрела общественный резонанс, но не привело к значительным практическим последствиям, оставшись в рамках призывов к филантропической помощи.

Самостоятельные исследовательские направления и школы в области медико-биологических наук ранее всего сложились в США в физиологии животных и человека. Исторически ведущую роль в этом сыграли в 70--80-е годы работы Г. Боудича, обосновавшего представление о том, что мышца действует по принципу «все или ничего». Влияние Боудича испытали У. Кеннон, У. Хоуэлл и другие авторы, развившие идею равновесия (гомеостазиса) как условия существования организма. Эта идея была конкретизована, с одной стороны, Л. Гендерсоном (1908) в плане математической и экспериментальной характеристики кислотно-щелочного равновесия в организме, с другой -- в плане терморегуляции в исследованиях Ф. Бенедикта (на материале анализа теплового баланса у множества млекопитающих -- от мыши до слона) и Г. Барбура, открывшего тепловой центр в гипоталамусе.

Дж. Эрлангер в 1905--1912 гг. вскрыл резервные механизмы в функционировании сердечной мышцы, показав, что в случае нарушения активности синоартериального узла функцию водителя сердечного ритма принимает на себя атриовентрикулярный узел, а при его ослаблении -- волокна Пуркинье. В развитии исследований по нормальной и патологической физиологии и морфологии центральной нервной системы значительную роль сыграла деятельность Ч. Элсберга, Ч. Фрезьера и особенно X. У. Кушинга, основателя нейрохирургических центров при университетах Дж. Гопкинса (1905) и Гарвардском.

В 90-е годы Ч. Чайлд создал концепцию физиологических градиентов, давшую возможность математического описания ряда характеристик органов и тканей (чувствительности к недостатку кислорода или к ядам, интенсивности обмена веществ и т. п.) как постепенно (градиентно) убывающих или возрастающих от одного участка организма (зародыша) к другому. В физиологию поведения вклад внесли многолетние наблюдения (в основном над птицами) школы Ч. Уитмена -- У. Крэга, разработавших в 10-е годы XX в. классификацию инстинктивных типов поведения (влечение, поисковое поведение и т. д.) и доказавших их высокую константность, в силу которой они могут служить даже основой для различения между видами.

В этот же период под влиянием европейской физиологии (в особенности исследований В. М. Бехтерева и И. П. Павлова в России) в США усилился интерес к изучению условных и безусловных рефлексов. Однако развертывание работ американских физиологов и зоопсихологов в данном направлении шло в тесном взаимодействии с формировавшимся в те же годы в США бихейвиоризмом как философо-психологической концепцией, что наложило на эти работы определенный механицистский отпечаток, поскольку реальное единство организма и среды подменялось суммой связей по типу «стимул -- реакция».

В области биохимии и эндокринологии событием явилось выделение в 1914 г. Э. Кендаллом в кристаллическом виде гормона щитовидной железы. Дж. Наттолл одним из первых продемонстрировал бактерицидные свойства сыворотки крови. Он известен также своими трудами по паразитологии. Им в течение первого десятилетия XX в. были основаны важнейшие периодические издания США по паразитологии и гигиене. Тогда же У. Рид и Ф. Раус показали вирусную природу некоторых инфекционных заоолеваний, что послужило наглядным успехом делавшей тогда первые шаги вирусологии. В 1908 г. X. Т. Риккетс открыл возбудителя пятнистой лихорадки Скалистых гор и тем самым положил начало изучению группы инфекционных болезней (риккетсиозов), вызываемых паразитическими микроорганизмами, позже получившими наименование риккетсий. В 1909--1910 гг. Риккетс во время исследований мексиканского сыпного тифа заразился сыпным тифом и погиб.

В области эмбриологии и учения об онтогенезе выделяются работы Ж. Лёба, переселившегося в США в 1891 г. из Германии. В 1901 г. Лёб показал в опытах на морских звездах возможность развития яйцеклетки без оплодотворения, получив таким образом (вслед за русским зоологом А. А. Тихомировым) искусственный партеногенез у животных. Он был также автором химической теории регенерации и разрабатывал физиологические вопросы поведения животных. Перенеся понятие тропизма с растений на животных, Лёб ошибочно истолковывал сложные формы поведения как суммы физико-химических реакций на внешние стимулы, т. е. так же, как бихейвиористы, и даже в еще большей степени становился на редукционистские позиции.

В экспериментальной эмбриологии необходимо отметить и посвященные развитию органов чувств, нервной системы и конечностей труды Р. Гаррисона, который одним из первых применил межвидовую пересадку частей зародыша, а в 1907 г.-- метод культивирования изолированных тканей. Ему впервые удалось наблюдать рост нервных волокон вне организма. Эффективная методика поддержания тканевых культур в течение длительного времени (десятилетий) была разработана приехавшим в США в 1904 г. французским патофизиологом и хирургом А. Каррелем во время его деятельности в Чикагском университете, а затем в Рокфеллеровском институте в Нью-Йорке. В годы первой мировой войны Каррель выполнил ряд теоретических и практических исследований по способам заживления ран.

В экологии следует отметить работы С. Форбса 80-х годов («Озеро как микрокосм» и др.), где выдвинуты концепции роли борьбы за существование в формировании структуры сообщества, сопряженности колебаний численности популяций хищника и жертвы и т. д. Ф. Э. Клементc, основываясь на разработанном X. Каулсом учении о сукцессиях, создал в 1910-е годы первую американскую экологическую школу мирового значения. Учение Клементса о «климакс-формациях» как сообществах, строго отвечающих каждому данному комплексу экологических условий, было иллюстрировано автором на огромном фактическом материале и послужило ценным инструментом описания экосистем различных континентов. В то же время оно страдало известной метафизичностью, выразившейся, в частности, в том, что Клементс абсолютизировал климакс-формации п (под явным влиянием философии Г. Спенсера) приравнивал их к «организмам», преувеличивая целостность биологического сообщества.