БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ВЕ)

Развитие естественных и технических наук в 30—90-е гг. 19 в. С 30-х гг. 19 в. английская наука выходит на передовые рубежи в большинстве областей знания. Причина коренилась в том, что в В. в большой степени действовали внешние стимулы развития естественных и технических наук — быстрый прогресс промышленного и с.-х. производства, изучение природных богатств во многих странах мира. Лишь в последней трети века немецкая наука достигает уровня английской, а в ряде технических наук и превосходит её.

Рост машиностроения в В. потребовал перестройки металлургии, металлообработки. В 1839 Дж. Несмит сконструировал паровой ковочный молот. Несколько позднее Дж. Витворт заложил основы системы точного измерения обрабатываемых деталей. В середине века В. занимала первенствующее положение в мировом машиностроении, по праву называясь «мастерской мира».

Появление новых промышленных районов внутри страны и рынков сбыта обусловило необходимость совершенствования транспорта и связи. В 1837 У. Кук и Ч. Уитстон получили патент на электромагнитный телеграфный аппарат. В 1847—52 была проложена кабельная телеграфная линия между Дувром и Кале. В 1866 введены в эксплуатацию подводные трансатлантические линии телеграфа между В. и США. Работы по конструированию электрогенераторов проводились ещё в 30-х гг. В 1881 построена 1-я электростанция, вскоре введена в эксплуатацию 1-я электрифицированная ж.-д. линия (на территории Ирландии).

Английские физики 19 в. играли важную роль в коренной перестройке всех отраслей этой науки. Опыты Дж. Джоуля по определению механического эквивалента теплоты дали экспериментальное обоснование закона сохранения энергии. У. Ранкин и У. Томсон (наряду с Р. Клаузиусом в Германии) разработали принципы теории тепловых процессов — термодинамики. Джоуль и Дж. К. Максвелл заложили основы молекулярно-кинетической теории тепловых явлений. Работы Джоуля и Томсона по охлаждению газов при их расширении положили начало физике и технике низких температур.

В начале 19 в. Т. Юнг возродил волновую теорию света. Дж. Гершель обнаружил инфракрасное излучение. Прогресс в изучении люминесценции многим обязан Д. Брюстеру, Дж. Стоксу, Дж. Тиндалю. В конце века Дж. Рэлей создал основы молекулярной оптики. Большое значение имели его работы по теории колебаний и волн. Труд Рэлея «Теория звука» — обобщение классической акустики. В развитие теоретической гидродинамики вклад внесли Томсон и Стоке (гидродинамика вязкой жидкости), а затем О. Рейнольдс. В области теоретической механики наибольшее значение имели исследования У. Гамильтона.

Величайшим достижением было открытие М. Фарадеем и Максвеллом электромагнитного поля и основных законов поля. Из уравнений Максвелла следовал вывод о существовании электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света; они были вскоре обнаружены Г. Герцом в Германии. Теория Максвелла привела к открытию электромагнитной природы света.

Особенность развития английской математики в 19 в. заключается в её тесной связи с проблемами теоретической физики и в создании алгебры «обобщённых величин». Начало современным исследованиям в области математической физики было положено трудами Дж. Грина, который одновременно с К. Гауссом (Германия) разработал теорию потенциала. Дальнейшие успехи в этой области связаны с именами Стокса, Томсона, Максвелла, Рэлея и др. В исследованиях Гамильтона было дано строгое обоснование алгебры комплексных чисел и их обобщения — кватернионов. Построение алгебры логики Дж. Булем и дальнейшие исследования в этом направлении О. де Моргана, У. Джевонса и др. заложили основу современной математической логики. В 30-е гг. 19 в. Ч. Беббидж разработал идею математической вычислительной машины, осуществленную лишь в 20 в. Исследования английских учёных в области алгебры по своему значению в истории математики могут быть поставлены в один ряд с открытием неевклидовой геометрии.

Английские астрономы 19 в. внесли большой вклад в развитие этой науки. Дж. Адаме предвычислил положение планеты Нептун; У. Парсонс (лорд Росс) положил начало внегалактической астрономии; Н. Локьер открыл спектр гелия; Дж. Дарвин разработал теорию приливной эволюции системы Земля — Луна.

Работы английских химиков в середине 19 в. способствовали созданию представлений о строении химических соединений. Э. Франкленд ввёл понятие валентности. Позднее У. Одлинг и Дж. Гладстон в числе др. предшественников Д. И. Менделеева пытались разработать «рациональную» систему химических элементов. В конце 19 в. У. Рамзай (совместно с М. Траверсом) открыл инертные газы. В теоретической органической химии важное открытие сделал Г. Армстронг, предложивший центрическую формулу бензола. Развитие этой области было тесно связано с успехами химического синтеза. Так, У. Перкин открыл синтез коричной кислоты, что имело важное значение для промышленного органического синтеза. Однако во 2-й половине 19 в. английская аналитическая и органическая химия уступала немецкой и французской.

Эффективность английской науки — прежде всего физики и химии — в развитии техники в 19 в. возрастала в тем большей степени, чем глубже раскрывалась природа физико-химических процессов. Уже в 40—50-х гг. термодинамические исследования влияли на совершенствование тепловых двигателей. Но особенно повысилась «практическая отдача» науки во 2-й половине века, когда в В. появились новые отрасли техники, порожденные наукой, — например генераторы электрического тока, химия искусственных красителей и т.д. Тем не менее, в конце 19 в. в В. наметилось отставание в ряде важных прикладных и технических проблем: химической технологии, прикладной оптике и некоторых других, по сравнению с Германией.

Большую роль в развитии наук о Земле в течение 19 в. продолжали играть английские экспедиции. Систематическое исследование полярных областей провели У. Парри, Дж. Росс и Дж. К. Росс, открывший северный магнитный полюс. Возникновение океанографии связано с кругосветной экспедицией «Челленджера» (1872—76). Исследования английских географов, в значительной мере связанные с колониальной экспансией В., охватили почти все континенты. Известны путешествия по Африке Д. Ливингстона.

Важную роль в развитии геологии в 19 в. сыграл Ч. Лайель; его исследования, по выражению Энгельса, вслед за космогонической гипотезой Канта и Далласа проделали вторую брешь в консервативном воззрении на природу (см. «Диалектика природы», 1969, с. 166). Идеи эволюционизма в геологии и биологии взаимодополняли друг друга. Они одержали верх над распространёнными в континентальной Европе катастрофистскими и креационистскими воззрениями. Одним из основоположников биогеографии был А. Уоллес, установивший, в частности, биогеографическую границу между Азией и Австралией. Переворот в изучении вещественного состава геологических образований произвело изобретение в 1828 У. Николем поляризационной призмы, носящей его имя. В 50-х гг. К. Сорби ввёл микроскопический анализ в петрографию. Во 2-й половине 19 в. начала интенсивно развиваться геофизика (Дж. Эри, Дж. Пратт, У. Томсон, У. Хопкинс, Дж. Дарвин и др.). Под влиянием английской науки в области знаний о Земле формируются национальные школы геологов и географов в Канаде, Южной Африке, Австралии. Эти школы, как и геологическая наука в США, сохраняют теснейшие связи с наукой В. до настоящего времени.