introduzione

Rivoluzione scientifica del XIX secolo. preceduto da eccezionali scoperte scientifiche del XVII-XVIII secolo. e il suo sviluppo come istituzione sociale. L'emergere di conoscenze sperimentali e un pensiero di tipo razionalistico hanno contribuito al suo successivo snellimento nel XIX secolo. Diventa un sistema scientifico che studia i processi di origine e sviluppo degli oggetti dei fenomeni, degli organismi e delle loro relazioni.

Nel 19 ° secolo c'è una differenziazione delle singole branche della conoscenza scientifica in branche speciali più ristrette (psicologia sperimentale, sociologia, studi culturali si distinguono come scienze indipendenti) e allo stesso tempo - l'integrazione delle scienze (è in questo momento che l'astrofisica, la biochimica, la fisica chimica, geochimica sorgono), una nuova branca della conoscenza - scienze tecniche. Nel corso del secolo è stato fatto un numero senza precedenti di scoperte e sulla base del materiale sperimentale e analitico accumulato sono state sviluppate teorie generalizzatrici.

Fondamentalmente nuova era l'affermazione dell'idea di sviluppo e del principio di interconnessione in natura, cioè all'emergere dei principi della dialettica nella ricerca scientifica. Un esperimento scientifico di meccanica ha portato a stabilire una connessione tra scienza e produzione. La tecnica e la tecnologia sono state sviluppate sulla base della meccanica, della fisica e della matematica. E, infine, le idee classiche dell'umanità sul tempo e sullo spazio furono distrutte dalla teoria della relatività di Albert Einstein.

Pertanto, il 19° secolo ha gettato le basi per lo sviluppo della scienza del 20° secolo e ha posto le basi per molte future invenzioni e innovazioni tecnologiche di cui godiamo oggi. Le scoperte scientifiche sono state fatte in molte aree e hanno avuto una grande influenza sull'ulteriore sviluppo.

Il progresso tecnologico è progredito in modo incontrollabile. A chi siamo grati per le condizioni confortevoli in cui ora vive l'umanità moderna?

Scopo del lavoro: considerare le caratteristiche generali del XIX secolo, nonché alcune scoperte scientifiche e il loro impatto sullo sviluppo economico del mondo.

Il lavoro consiste in un'introduzione, due capitoli della parte principale, una conclusione e un elenco di riferimenti.

1. XIX secolo - l'era delle rivoluzioni scientifiche

Come già notato, nella civiltà industriale che si affermò in Europa nel XIX secolo, il progresso scientifico e tecnologico iniziò ad essere considerato il valore principale. E questa non è una coincidenza. Come ha osservato P. Sorokin, “solo un XIX secolo. ha portato più scoperte e invenzioni di tutti i secoli precedenti messi insieme. "Il secolo è stato l'incarnazione di un progresso tecnologico senza precedenti, sono state fatte scoperte scientifiche e tecniche che hanno portato a un cambiamento nel modo di vivere delle persone: il suo inizio è stato segnato dallo sviluppo del vapore potenza, la creazione di motori a vapore e motori che hanno permesso di compiere la rivoluzione industriale, di passare dalla manifattura alla produzione industriale, di fabbrica. I paesi dell'Europa e del Nord America erano coperti da una rete ferroviaria, che a sua volta ha contribuito allo sviluppo dell'industria e del commercio. Inizia la produzione dei primi materiali sintetici, le fibre artificiali.

Le scoperte scientifiche nel campo della fisica, della chimica, della biologia, dell'astronomia, della geologia, della medicina si susseguirono. In seguito alla scoperta da parte di Michael Faraday del fenomeno dell'arco elettromagnetico, James Maxwell intraprese lo studio dei campi elettromagnetici, sviluppando la teoria elettromagnetica della luce. Henri Becquerel, Pierre Curie e Marie Sklodowska-Curie, studiando il fenomeno della radioattività, hanno messo in discussione la precedente comprensione della legge di conservazione dell'energia.

La scienza fisica è passata dalla teoria atomica della materia di John Dalton alla scoperta della complessa struttura dell'atomo. Dopo la scoperta di J.J. Thompson nel 1897 della prima particella elementare dell'elettrone fu seguita dalle teorie planetarie della struttura dell'atomo di Ernest Rutherford e Niels Bohr. La ricerca interdisciplinare si sta sviluppando: chimica fisica, biochimica, farmacologia chimica.

Se la legge periodica degli elementi chimici formulata nel 1869 da Dmitri Ivanovich Mendeleev ha stabilito una relazione tra i loro pesi atomici, la scoperta della struttura interna dell'atomo ha rivelato una relazione tra il numero di serie dell'elemento nel sistema periodico e il numero di elettroni negli strati del guscio atomico.

In biologia compaiono le teorie sulla struttura cellulare di tutti gli organismi di T. Schwan, l'eredità genetica di Gregor Johann Mendel, sulla base delle quali August Weisman e Thomas Morgan hanno creato le basi della genetica. Sulla base della ricerca nel campo della fisiologia dell'attività nervosa superiore, I.P. Pavlov ha sviluppato la teoria dei riflessi condizionati.

Una vera rivoluzione nella scienza fu fatta dalle opere del grande naturalista Charles Darwin "L'origine delle specie" e "L'origine dell'uomo", che interpretarono l'emergere del mondo e dell'uomo in modo diverso dall'insegnamento cristiano.

I progressi della biologia e della chimica diedero un potente impulso allo sviluppo della medicina. Il batteriologo francese Louis Pasteur ha sviluppato un metodo di vaccinazione preventiva contro la rabbia e altre malattie contagiose, un meccanismo per la sterilizzazione e la pastorizzazione di vari prodotti e ha gettato le basi per la dottrina dell'immunità. Il microbiologo tedesco Robert Koch ei suoi studenti hanno scoperto gli agenti causali di tubercolosi, febbre tifoide, difterite e altre malattie e hanno creato farmaci contro di loro. Nuovi farmaci e strumenti sono apparsi nell'arsenale dei medici. I medici iniziarono a usare l'aspirina e il pyramidon, fu inventato lo stetoscopio, furono scoperti i raggi X. L'età - l'"età delle macchine" - e questo è assolutamente corretto, perché fu allora che la produzione di macchine con l'aiuto delle macchine stesse iniziò. Dal filatoio meccanico "Jenny" l'umanità è passata al primo telaio moderno in metallo e da esso al telaio Jacquard automatico. v. chiamata "l'età dell'acciaio", - è allora che il livello di produzione dell'acciaio diventa un indicatore del potere economico del Paese. Il ferro e l'acciaio stanno sostituendo il legno.

Se i secoli XVII-XVIII. erano l'era dei mulini a vento, quindi dalla fine del XVIII secolo. inizia l'era del vapore. Nel 1784 J. Watt inventò la macchina a vapore. E già nel 1803. Appare la prima macchina a vapore. Il 17 agosto 1807, il piroscafo Clermont di Fulton fece un viaggio di prova e nel 1814 nacque la locomotiva a vapore di J. Stephenson.

La rivoluzione nei mezzi di trasporto è stata integrata dallo sviluppo delle comunicazioni marittime. Grazie al vapore, la navigazione cessò di dipendere dalla forza del vento e lo spazio oceanico fu superato in periodi sempre più brevi. Alla fine del XIX secolo. appare l'auto di G. Daimler e K. Benz, con un motore altamente economico funzionante a carburante liquido, e nel 1903 - il primo aereo dei fratelli U e O. Wright. Parallelamente proseguì la costruzione e il miglioramento di strade, ponti, gallerie, canali (Canale di Suez, 1859-1869): questo è il secolo dell'elettricità. Dopo la scoperta di V.V. Petrov, il fenomeno dell'arco elettrico, S. Morse ha inventato il telegrafo elettrico e A. Bell - il telefono e T. Edison - il fonografo. Appaiono le radio AS. Popova e G. Marconi, fotografia dei fratelli Lumiere. Un'importante innovazione fu l'illuminazione elettrica delle città, il tram a cavalli cedette. Nel 1863 apparve la prima metropolitana "Metropolitan" e alla fine del secolo la metropolitana era già funzionante a Londra, Parigi, New York, Budapest, Parigi e altre città. La vita umana è cambiata radicalmente. Grazie a scoperte e invenzioni, il dominio tecnico su spazio, tempo e materia è diventato indiviso. Iniziò una crescita spazio-temporale senza precedenti della civiltà: nuovi territori e nuovi strati del passato entrarono nel mondo spirituale dell'uomo.

La conoscenza ha ampliato i suoi confini in profondità e in largo. Allo stesso tempo, sono sorti nuovi modi per superare il tempo e lo spazio: la nuova tecnologia con le sue velocità, i mezzi di comunicazione hanno contribuito al fatto che una persona era in grado di ospitare un segmento più ampio di spazio, in qualsiasi punto del pianeta. L'universo, per così dire, si è contemporaneamente ristretto ed espanso, tutti sono entrati in contatto con tutti. Il mondo è cambiato qualitativamente.

Nel prossimo capitolo tratteremo più in dettaglio alcune delle scoperte scientifiche del 19° secolo.

.1 James Clark Maxwell (1831-1879)

Il fattore più importante per cambiare il volto del mondo è l'allargamento degli orizzonti della conoscenza scientifica. Una caratteristica fondamentale nello sviluppo della scienza di questo periodo di tempo è l'uso diffuso dell'elettricità in tutti i rami della produzione. E le persone non potevano più rifiutarsi di usare l'elettricità, sentendone i notevoli vantaggi. In questo momento, gli scienziati hanno iniziato a studiare da vicino le onde elettromagnetiche e il loro effetto su vari materiali.

Una grande conquista della scienza nel 19° secolo. era la teoria elettromagnetica della luce avanzata dallo scienziato inglese D. Maxwell (1865), che riassumeva le ricerche e le conclusioni teoriche di molti fisici di diversi paesi nei campi dell'elettromagnetismo, della termodinamica e dell'ottica.

Maxwell è noto per aver formulato quattro equazioni che erano espressione delle leggi fondamentali dell'elettricità e del magnetismo. Queste due aree erano state ampiamente studiate prima di Maxwell nel corso degli anni ed era risaputo che erano correlate. Tuttavia, sebbene fossero già state scoperte varie leggi dell'elettricità e fossero vere per condizioni specifiche, prima di Maxwell non esisteva una teoria generale e uniforme.

D. Maxwell è venuto all'idea dell'unità e dell'interconnessione dei campi elettrici e magnetici, ha creato su questa base la teoria del campo elettromagnetico, secondo la quale, essendo sorto in qualsiasi punto dello spazio, il campo elettromagnetico si propaga in esso a una velocità uguale alla velocità della luce. Così, ha stabilito la connessione tra i fenomeni di luce e l'elettromagnetismo.

Nelle sue quattro equazioni, brevi ma piuttosto complesse, Maxwell è stato in grado di descrivere accuratamente il comportamento e l'interazione dei campi elettrici e magnetici. Così, ha trasformato questo complesso fenomeno in un'unica teoria comprensibile. Le equazioni di Maxwell sono state ampiamente utilizzate nel secolo scorso sia nelle scienze teoriche che applicate. Il vantaggio principale delle equazioni di Maxwell era che sono equazioni generali applicabili in tutte le circostanze. Tutte le leggi dell'elettricità e del magnetismo precedentemente note possono essere derivate dalle equazioni di Maxwell, così come molti altri risultati precedentemente sconosciuti.

Il più importante di questi risultati è stato derivato dallo stesso Maxwell. Dalle sue equazioni, possiamo concludere che c'è un'oscillazione periodica del campo elettromagnetico. Essendo iniziate, tali oscillazioni, chiamate onde elettromagnetiche, si propagheranno nello spazio. Dalle sue equazioni, Maxwell è stato in grado di dedurre che la velocità di tali onde elettromagnetiche sarebbe stata di circa 300.000 chilometri (186.000 miglia) al secondo.Maxwell ha visto che questa velocità era uguale alla velocità della luce. Da ciò trasse la corretta conclusione che la luce stessa è costituita da onde elettromagnetiche. Pertanto, le equazioni di Maxwell non sono solo le leggi di base dell'elettricità e del magnetismo, sono le leggi di base dell'ottica. In effetti, tutte le leggi dell'ottica precedentemente note possono essere dedotte dalle sue equazioni, proprio come risultati e relazioni precedentemente sconosciuti. La luce visibile non è solo una possibile forma di radiazione elettromagnetica.

Le equazioni di Maxwell hanno mostrato che potrebbero esserci altre onde elettromagnetiche che differiscono dalla luce visibile per lunghezza d'onda e frequenza. Queste conclusioni teoriche furono successivamente ampiamente confermate da Heinrich Hertz, che fu in grado sia di creare che di raddrizzare onde invisibili, la cui esistenza era prevista da Maxwell.

Per la prima volta in pratica il fisico tedesco G. Hertz (1883) riuscì ad osservare la propagazione delle onde elettromagnetiche. Ha anche determinato che la velocità della loro propagazione è di 300 mila km / s. Paradossalmente, credeva che le onde elettromagnetiche non avrebbero avuto alcuna applicazione pratica. E pochi anni dopo, sulla base di questa scoperta, A.S. Popov li ha usati per trasmettere il primo radiogramma del mondo. Consisteva di due sole parole: "Heinrich Hertz".

Oggi li usiamo con successo per la televisione. Raggi X, raggi gamma, raggi infrarossi, raggi ultravioletti sono un altro esempio di radiazione elettromagnetica. Tutto questo può essere studiato attraverso le equazioni di Maxwell. Sebbene Maxwell abbia ottenuto riconoscimenti principalmente per i suoi contributi spettacolari all'elettromagnetismo e all'ottica, ha anche dato contributi ad altre aree della scienza, tra cui la teoria astronomica e la termodinamica (lo studio del calore). L'argomento del suo particolare interesse era la teoria cinetica dei gas. Maxwell si rese conto che non tutte le molecole di gas si muovono alla stessa velocità. Alcune molecole si muovono più lentamente, altre si muovono più velocemente e alcune si muovono a velocità molto elevate. Maxwell ha derivato una formula che determina quale particella di una molecola di un dato gas si muoverà a una data velocità. Questa formula, chiamata "distribuzione di Maxwell", è ampiamente utilizzata nelle equazioni scientifiche e ha applicazioni significative in molte aree della fisica.

Questa invenzione è diventata la base per le moderne tecnologie per la trasmissione di informazioni senza fili, radio e televisione, compresi tutti i tipi di comunicazioni mobili, che si basano sul principio della trasmissione di dati per mezzo di onde elettromagnetiche. Dopo la conferma sperimentale della realtà del campo elettromagnetico, è stata fatta una fondamentale scoperta scientifica: esistono diversi tipi di materia, e ognuno di essi ha le sue leggi che non possono essere ridotte alle leggi della meccanica newtoniana.

Il fisico americano R. Feynman ha affermato in modo eccellente il ruolo di Maxwell nello sviluppo della scienza: "Nella storia dell'umanità (se la guardi, diciamo, tra diecimila anni), l'evento più significativo del diciannovesimo secolo sarà senza dubbio sia la scoperta da parte di Maxwell delle leggi dell'elettrodinamica. Sullo sfondo di questa importante scoperta scientifica, la guerra civile americana nello stesso decennio sembrerà un incidente provinciale.

2.2 Charles Darwin (1809 - 1882)

secolo fu il tempo del trionfo della teoria evoluzionistica. Charles Darwin è stato uno dei primi a rendersi conto ea dimostrare chiaramente che tutti i tipi di organismi viventi si evolvono nel tempo da antenati comuni.

Riassumendo le idee di J. Lamarck sulla dipendenza dell'evoluzione degli organismi dalla loro adattabilità all'ambiente, C. Lyell sulla formazione degli strati terrestri a seconda dell'attività delle forze della natura, la teoria cellulare di T. Schwann e M. Schleiden e i suoi studi a lungo termine, Darwin nel 1859 pubblicò l'opera " Origin of Species" (titolo completo: "The Origin of Species by Natural Selection, or the Survival of Favored Breeds in the Struggle for Life"), in che ha delineato le conclusioni che le specie vegetali e animali non sono costanti, ma mutevoli, che il mondo animale moderno si è formato come risultato di un lungo processo di sviluppo.

Darwin definì la selezione naturale e la variabilità indefinita la principale forza trainante dell'evoluzione. È vero, Darwin, nelle sue parole, ha avanzato solo ipotesi "argute" sulle cause della variabilità delle specie. Queste ragioni furono svelate dal ricercatore austriaco G. Mendel, che formulò le leggi dell'ereditarietà.

Darwin fornisce molte prove dell'aumento dell'adattabilità degli organismi alle condizioni ambientali dovuto alla selezione naturale. Questo, ad esempio, è il diffuso tra gli animali di colorazione protettiva, che li rende meno evidenti nei loro habitat: le farfalle notturne hanno un colore del corpo corrispondente alla superficie su cui trascorrono la giornata; le femmine di uccelli che nidificano apertamente (gallo cedrone, gallo forcello, gallo forcello) hanno un colore del piumaggio quasi indistinguibile dallo sfondo circostante; nell'estremo nord molti animali sono dipinti di bianco (pernici, orsi), ecc. Molti animali che dispongono di speciali dispositivi di protezione contro l'essere mangiati da altri animali hanno anche una colorazione di avvertimento (ad esempio specie velenose o non commestibili). In alcuni animali, la colorazione minacciosa è comune sotto forma di punti luminosi e spaventosi (ad esempio, in un criceto, l'addome ha un colore brillante). Molti animali che non dispongono di mezzi di protezione speciali imitano i protetti nella forma e nel colore del corpo (mimetismo). Molti di loro hanno aghi, spine, copertura chitinosa, conchiglia, conchiglia, squame, ecc. Negli animali, vari tipi di istinti svolgono un ruolo importante come adattamenti (l'istinto di prendersi cura della prole, gli istinti associati all'ottenimento del cibo, ecc.). Tra le piante è diffusa un'ampia varietà di adattamenti per l'impollinazione incrociata, la dispersione di frutti e semi. Tutti questi adattamenti potrebbero apparire solo come risultato della selezione naturale, assicurando l'esistenza della specie in determinate condizioni.

Allo stesso tempo, Darwin osserva che l'adattabilità degli organismi all'ambiente (la loro opportunità), insieme alla perfezione, è relativa. Ciò significa che quando le condizioni cambiano, le funzioni utili possono rivelarsi inutili o addirittura dannose. Ad esempio, nelle piante acquatiche che assorbono l'acqua e le sostanze in essa disciolte con l'intera superficie del corpo, l'apparato radicale è poco sviluppato, ma la superficie del germoglio e il tessuto portante l'aria, l'aerenchima, sono ben sviluppati, formati da un sistema di spazi intercellulari che penetrano in tutto il corpo della pianta. Ciò aumenta la superficie di contatto con l'ambiente, fornendo un migliore scambio di gas e consente alle piante di utilizzare meglio la luce e assorbire l'anidride carbonica. Ma quando il serbatoio si esaurisce, tali piante moriranno molto rapidamente. Tutte le loro caratteristiche adattative che garantiscono la loro prosperità nell'ambiente acquatico sono inutili al di fuori di esso.

Un altro importante risultato dell'evoluzione è l'aumento della diversità dei tipi di gruppi naturali, ad es. differenziazione sistematica delle specie. L'aumento generale della diversità delle forme organiche complica notevolmente le relazioni che sorgono tra gli organismi in natura. Pertanto, nel corso dello sviluppo storico, di regola, le forme altamente organizzate ricevono il massimo vantaggio, per cui si realizza il progressivo sviluppo del mondo organico sulla Terra dalle forme inferiori a quelle superiori. Allo stesso tempo, affermando il fatto dell'evoluzione progressiva, Darwin non nega la regressione morfofisiologica (cioè l'evoluzione di forme il cui adattamento alle condizioni ambientali passa attraverso una semplificazione dell'organizzazione), così come una tale direzione dell'evoluzione che non provoca o complicazione o semplificazione dell'organizzazione delle forme viventi. La combinazione di diverse direzioni di evoluzione porta all'esistenza simultanea di forme che differiscono nel livello di organizzazione.

L'essenza dell'insegnamento evolutivo risiede nelle seguenti disposizioni di base:

Essendo sorte in modo naturale, le forme organiche sono state lentamente e gradualmente trasformate e migliorate in base alle condizioni circostanti.

La trasformazione delle specie in natura si basa su proprietà degli organismi come l'ereditarietà e la variabilità, nonché sulla selezione naturale che si verifica costantemente in natura. La selezione naturale avviene attraverso la complessa interazione degli organismi tra loro e con fattori di natura inanimata; questa relazione Darwin chiamò la lotta per l'esistenza.

Il risultato dell'evoluzione è l'adattabilità degli organismi alle condizioni del loro habitat e alla diversità delle specie in natura.

Il concetto darwiniano di evoluzione si riduce a una serie di disposizioni logiche, verificate sperimentalmente e confermate da un'enorme quantità di dati fattuali:

All'interno di ciascuna specie di organismi viventi, esiste un'ampia gamma di variabilità ereditaria individuale nelle caratteristiche morfologiche, fisiologiche, comportamentali e di qualsiasi altro tipo. Questa variabilità può essere qualitativa continua, quantitativa o discontinua, ma esiste sempre.

Tutti gli organismi viventi si riproducono esponenzialmente.

Le risorse vitali per qualsiasi tipo di organismo vivente sono limitate, e quindi deve esserci una lotta per l'esistenza o tra individui della stessa specie, o tra individui di specie diverse, o con condizioni naturali. Nel concetto di "lotta per l'esistenza" Darwin includeva non solo la lotta effettiva di un individuo per la vita, ma anche la lotta per il successo nella riproduzione.

Nelle condizioni della lotta per l'esistenza, gli individui più adattati sopravvivono e danno prole, avendo quelle deviazioni che si sono rivelate accidentalmente adattabili a determinate condizioni ambientali. Questo è un punto di fondamentale importanza nell'argomentazione di Darwin. Le deviazioni non si verificano in modo diretto - in risposta all'azione dell'ambiente, ma per caso. Pochi di loro sono utili in condizioni specifiche. I discendenti di un individuo sopravvissuto che ereditano una variazione benefica che ha permesso al loro antenato di sopravvivere si adattano meglio all'ambiente rispetto agli altri membri della popolazione.

La sopravvivenza e la riproduzione preferenziale degli individui adattati Darwin chiamava selezione naturale.

La selezione naturale di singole varietà isolate in diverse condizioni di esistenza porta gradualmente alla divergenza (divergenza) delle caratteristiche di queste varietà e, in definitiva, alla speciazione.

Su questi postulati, impeccabili dal punto di vista logico e supportati da un'enorme quantità di fatti, è stata creata la moderna teoria dell'evoluzione.

Il principale risultato dell'evoluzione è il miglioramento dell'adattabilità degli organismi alle condizioni di vita, che comporta il miglioramento della loro organizzazione. Come risultato dell'azione della selezione naturale, vengono preservati individui con tratti utili alla loro prosperità.

Il merito principale di Darwin è di aver stabilito il meccanismo dell'evoluzione, che spiega sia la diversità degli esseri viventi che la loro sorprendente opportunità, adattabilità alle condizioni dell'esistenza. Questo meccanismo è una selezione naturale graduale di cambiamenti ereditari non diretti casuali.

Nel 1871 fu pubblicato il suo libro "L'origine dell'uomo e la selezione sessuale", in cui avanzava e sostanziava l'ipotesi dell'origine dell'uomo da antenati scimmieschi. Gli insegnamenti di Darwin fecero una straordinaria impressione sulla coscienza pubblica.

L'esistenza dell'evoluzione è stata accettata dalla maggior parte degli scienziati. La teoria evolutiva di Darwin è una dottrina olistica dello sviluppo storico del mondo organico. Copre un'ampia gamma di problemi, i più importanti dei quali sono l'evidenza dell'evoluzione, l'identificazione delle forze motrici dell'evoluzione, la determinazione dei percorsi e dei modelli del processo evolutivo, ecc. Le idee e le scoperte di Darwin in una forma rivista costituiscono le fondamenta della moderna teoria sintetica dell'evoluzione e costituiscono la base della biologia, in quanto forniscono una spiegazione logica della biodiversità.

2.3 Pierre-Simon Laplace (1749-1827)

scoperta scientifica maxwell darwin laplace

L'attività scientifica di Laplace era estremamente diversificata. Il patrimonio scientifico di Laplace appartiene al campo della meccanica celeste, della matematica e della fisica matematica.

È autore di opere fondamentali sulle equazioni differenziali, in particolare sull'integrazione con il metodo "a cascata" delle equazioni differenziali alle derivate parziali. Ha introdotto le funzioni sferiche nella matematica, che sono usate per trovare la soluzione generale dell'equazione di Laplace e per risolvere problemi di fisica matematica per aree delimitate da superfici sferiche.

In algebra, Laplace ha escogitato un importante teorema sulla rappresentazione dei determinanti per somma di prodotti di minori complementari.

Dimostrato un teorema sulla deviazione della frequenza di occorrenza di un evento dalla sua probabilità, che ora è chiamato teorema limite di Moivre-Laplace.

Sviluppato una teoria degli errori. Ha introdotto i teoremi di addizione e moltiplicazione delle probabilità, i concetti di funzioni generatrici e di aspettativa matematica.

La maggior parte della ricerca di Laplace riguarda la meccanica celeste. Cercò di spiegare tutti i movimenti visibili dei corpi celesti, basandosi sulla legge di gravitazione universale di Newton, e ci riuscì. Laplace ha dimostrato la stabilità del sistema solare; ha mostrato che la velocità media della luna dipende dall'eccentricità dell'orbita terrestre e che a sua volta cambia sotto l'influenza dell'attrazione dei pianeti. Laplace ha dimostrato che questo movimento è di lungo periodo e che dopo qualche tempo la Luna inizierà a muoversi lentamente. Ha determinato la quantità di compressione della Terra ai poli. Nel 1780 Laplace ha proposto un nuovo metodo per calcolare le orbite dei corpi celesti. È giunto alla conclusione che l'anello di Saturno non può essere continuo, altrimenti sarebbe instabile. Predisse la compressione di Saturno ai poli; ha stabilito le leggi del moto dei satelliti di Giove. I risultati ottenuti furono pubblicati da Laplace nel suo Trattato di meccanica celeste in cinque volumi (1798-1825).

In fisica, Laplace ha derivato una formula per la velocità di propagazione del suono nell'aria, ha creato un colorimetro del ghiaccio. Ha ricevuto una formula barometrica per calcolare la variazione della densità dell'aria con l'altezza, tenendo conto della sua umidità, ha eseguito numerosi lavori sulla teoria della capillarità e ha stabilito una legge (che porta il suo nome), che consente di determinare il valore del capillare pressione e quindi annotare la condizione di equilibrio meccanico per le interfacce (liquide) in movimento.

Recentemente, gli scienziati hanno avuto l'opportunità di rivalutare la chiaroveggenza di Laplace. Nell'Esposizione del sistema del mondo, viene data la prova che "la forza di attrazione di un corpo celeste potrebbe essere così grande che da esso non emanerebbe luce". Ciò accadrà se il corpo ha la stessa densità della Terra e il diametro è 250 volte il diametro del Sole. In altre parole, la prima velocità spaziale nel campo gravitazionale di questo corpo supera la velocità della luce. Pertanto, Laplace è stato il primo a richiamare l'attenzione sulla possibilità dell'esistenza di "buchi neri". La vita di Laplace riflette in gran parte la complessità dell'epoca in cui visse. Tuttavia, per tutta la vita ha mantenuto la fedeltà alla scienza, in nessun caso interrompendo i suoi studi. Il ruolo di Laplace nella storia della scienza difficilmente può essere sopravvalutato. “... Laplace è nato per approfondire tutto, respingere tutti i confini, per risolvere ciò che sembrava insolubile. Finirebbe la scienza del cielo, se questa scienza potesse essere completata.

2.4 John Dalton (1766 - 1844)

Scienza del 19° secolo segnato da una rivoluzione nella chimica. Nello sviluppo della chimica nel 19° secolo, il problema della composizione chimica delle sostanze era il principale, perché in questo momento la produzione manifatturiera fu sostituita dalla produzione di macchine, e per quest'ultima era necessaria un'ampia base di materie prime. Nella produzione industriale iniziò a prevalere la lavorazione di enormi masse di sostanze di origine vegetale e animale. Alla produzione iniziarono a partecipare sostanze con qualità diverse (spesso opposte), costituite solo da pochi elementi chimici di origine organica: carbonio, idrogeno, ossigeno, zolfo, fosforo. Gli scienziati hanno iniziato a cercare una spiegazione per questa ampia varietà di composti organici che è sorta sulla base di un numero limitato di elementi chimici non solo nella composizione, ma anche nella struttura dei composti di questi elementi. Inoltre, numerosi esperimenti ed esperimenti di laboratorio hanno dimostrato in modo convincente che le proprietà delle sostanze ottenute a seguito di reazioni chimiche dipendono non solo dagli elementi, ma anche dalla relazione e dall'interazione degli elementi nel processo di reazione. Pertanto, i chimici iniziarono a volgersi sempre di più al problema della struttura della materia e dell'interazione degli elementi costitutivi della materia.

Il primo scienziato che ottenne un successo significativo in una nuova direzione nello sviluppo della chimica fu il chimico inglese John Dalton, entrato nella storia della chimica come scopritore della legge dei rapporti multipli e creatore dei fondamenti della teoria atomica. J. Dalton ha mostrato che ogni elemento della natura è un insieme di atomi strettamente identici tra loro e hanno un unico peso atomico. Grazie a questa teoria, le idee di sviluppo sistemico dei processi penetrarono nella chimica.

Ha ricevuto tutte le sue conclusioni teoriche sulla base della sua stessa scoperta che due elementi possono essere combinati tra loro in rapporti diversi, ma ogni nuova combinazione di elementi è una nuova connessione. Come gli antichi atomisti, Dalton procedeva dalla posizione della struttura corpuscolare della materia, ma, basandosi sul concetto di elemento chimico formulato da Lavoisier, riteneva che tutti gli atomi di ogni singolo elemento fossero uguali e si caratterizzassero per il fatto che hanno un certo peso, che ha chiamato peso atomico. Pertanto, ogni elemento ha il proprio peso atomico, ma questo peso è relativo, poiché il peso assoluto degli atomi non può essere determinato. Come unità condizionale del peso atomico degli elementi, Dalton prende il peso atomico del più leggero di tutti gli elementi, l'idrogeno, e confronta con esso il peso degli altri elementi. Per la conferma sperimentale di questa idea, è necessario che l'elemento si combini con l'idrogeno, formando un composto specifico. Se ciò non accade, allora è necessario che questo elemento si combini con un altro elemento noto per essere in grado di combinarsi con l'idrogeno. Conoscendo il peso di quest'altro elemento rispetto all'idrogeno, si può sempre trovare il rapporto tra il peso di questo elemento e l'idrogeno preso come peso unitario.

Ragionando in questo modo, Dalton compilò la prima tabella dei pesi atomici relativi di idrogeno, azoto, carbonio, zolfo e fosforo, prendendo come unità la massa atomica dell'idrogeno. Questo tavolo è stato il lavoro più importante di Dalton.

Dalton ha presentato la sua teoria in modo così convincente che in vent'anni la maggior parte degli scienziati l'ha accettata. Inoltre, i chimici iniziarono a seguire il programma proposto nel libro: la determinazione esatta dei pesi atomici relativi, l'analisi dei composti chimici in peso, la determinazione delle esatte combinazioni di atomi che compongono ogni tipo di molecola. Il successo di questo programma, ovviamente, è stato travolgente. È difficile sopravvalutare l'importanza dell'ipotesi dell'esistenza degli atomi. Questo è un concetto fondamentale nella chimica moderna. Inoltre, è diventato anche un prezioso prologo per molte aree della fisica moderna.

Conclusione

In questo lavoro viene fornita una breve descrizione generale del XIX secolo e vengono approfondite alcune scoperte scientifiche del periodo in esame.

Il rapido sviluppo della scienza nel XIX secolo ha portato a un numero significativo di scoperte di natura fondamentale, che hanno gettato le basi per nuove direzioni del progresso scientifico e tecnologico e che hanno portato a un cambiamento nel modo di vivere di tutta l'umanità.

J. Maxwell è un fisico inglese, creatore dell'elettrodinamica classica, che formulò quattro equazioni che erano espressione delle leggi fondamentali dell'elettricità e del magnetismo.

J. Dalton - Chimico e naturalista inglese, ha introdotto la teoria dell'atomo nella scienza. In tal modo, ha fornito un'idea chiave che da allora ha causato enormi progressi nella chimica.

Pierre S. Laplace - Matematico, fisico e astronomo francese, noto per il suo lavoro nel campo della meccanica celeste, delle equazioni differenziali, uno dei creatori della teoria della probabilità. I meriti di Laplace nel campo della matematica pura e applicata, e soprattutto nell'astronomia, sono enormi: ha migliorato quasi tutti i dipartimenti di queste scienze.

La teoria evoluzionistica di Charles Darwin, naturalista inglese, è una dottrina olistica dello sviluppo storico del mondo organico, che copre un'ampia gamma di problemi, i più importanti dei quali sono l'evidenza dell'evoluzione, identificando le forze trainanti dell'evoluzione, determinando i percorsi e gli schemi del processo evolutivo, ecc.

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L'inventore americano del cinema, Thomas Edison, che è stato in grado di rendere tecnicamente fattibile questa forma di intrattenimento

Per un concorso promosso da Scientific American nel 1913, i partecipanti dovevano scrivere un saggio sulle 10 maggiori invenzioni del "nostro tempo" (dal 1888 al 1913), mentre le invenzioni dovevano essere brevettabili e datate dal momento della loro "introduzione industriale. "

In effetti, questo compito era basato sulla percezione storica. Le innovazioni ci sembrano più straordinarie quando vediamo i cambiamenti che apportano. Nel 2016 potremmo non attribuire molta importanza ai meriti di Nikola Tesla (Nicola Tesla) o Thomas Edison (Thomas Edison), poiché siamo abituati a utilizzare l'elettricità in tutte le sue manifestazioni, ma allo stesso tempo siamo colpiti dal i cambiamenti sociali che la divulgazione di Internet. 100 anni fa, le persone probabilmente non avrebbero capito di cosa si trattasse.

Di seguito sono riportati estratti dei saggi del primo e del secondo premio, insieme a un conteggio statistico di tutte le candidature. Il primo posto è stato assegnato a William I. Wyman, che ha lavorato presso l'Ufficio Brevetti degli Stati Uniti a Washington, grazie al quale era ben consapevole del progresso scientifico e tecnologico.

Saggio di William Wyman

1. Un forno elettrico nel 1889 era “l'unico mezzo per produrre il carborundum” (il materiale artificiale più duro dell'epoca). Ha anche trasformato l'alluminio da "semplicemente prezioso a un metallo molto utile" (riducendone i costi del 98%) e "ha cambiato drasticamente l'industria siderurgica".

2. Turbina a vapore, inventata da Charles Parsons (Charles Parsons), che iniziò la produzione di massa nei successivi 10 anni. La turbina ha notevolmente migliorato il sistema di alimentazione elettrica sulle navi e in seguito è stata utilizzata per mantenere il funzionamento dei generatori che producono elettricità.

La turbina, inventata da Charles Parsons, azionava le navi. Con la giusta quantità, mettevano in moto i generatori e producevano energia.

3. Auto a benzina. Nel 19 ° secolo, molti inventori hanno lavorato alla creazione di un'auto "semovente". Wyman ha menzionato il motore del 1889 di Gottlieb Daimler nel suo saggio: “Un secolo di perseguimento persistente, ma senza successo, di una macchina praticamente semovente dimostra che qualsiasi invenzione che si adatti per prima ai requisiti dichiarati diventa un successo immediato. Tale successo è arrivato al motore Daimler.

4. Film. L'intrattenimento sarà sempre della massima importanza e "l'immagine in movimento ha cambiato il modo in cui molte persone trascorrono il loro tempo". Il pioniere tecnico citato da Wyman era Thomas Edison.

5. Aereo. Wyman ha onorato l'invenzione dei fratelli Wright per aver "realizzato un sogno secolare", ma allo stesso tempo ne ha sottolineato l'uso per scopi militari e ha messo in dubbio l'utilità generale della tecnologia di volo: "Commerciamente, l'aereo è l'invenzione meno redditizia tra tutte considerato."

Orville Wright conduce un volo dimostrativo a Fort Mer nel 1908 e soddisfa i requisiti dell'esercito americano

Wilbur Wright

6. Telegrafia senza fili. Vari sistemi sono stati utilizzati per trasferire informazioni tra le persone per secoli, forse anche millenni. Negli Stati Uniti, i segnali telegrafici sono diventati molto più veloci grazie a Samuel Morse e Alfred Vail. La telegrafia senza fili, inventata da Guglielmo Marconi, si è poi evoluta in radio liberando così le informazioni dai cavi.

7. Processo al cianuro. Suona tossico, vero? Questo processo è apparso in questo elenco per un solo motivo: è stato effettuato per estrarre l'oro dal minerale. "L'oro è la linfa vitale del commercio", nel 1913 su di esso si basavano le relazioni commerciali internazionali e le valute nazionali.

8. Motore asincrono di Nikola Tesla. "Questa invenzione storica è in gran parte responsabile dell'uso onnipresente dell'elettricità nell'industria moderna", scrive Wyman. Prima che ci fosse elettricità negli edifici residenziali, la macchina AC progettata da Tesla generava il 90% dell'elettricità consumata nelle fabbriche.

9. Linotipo. Questa macchina consentiva agli editori, principalmente giornali, di comporre e trasmettere il testo in modo molto più rapido ed economico. Questa tecnologia era avanzata quanto la macchina da stampa era considerata in relazione ai rotoli scritti a mano che l'hanno preceduta. È possibile che presto smetteremo di usare la carta per scrivere e leggere e la storia della stampa verrà dimenticata.

10. Processo di saldatura elettrica di Elihu Thomson (Elihu Thomson). Durante l'era dell'industrializzazione, la saldatura elettrica ha permesso di accelerare il ritmo di produzione e creare macchine migliori e più complesse per il processo di produzione.

La saldatura elettrica, creata da Elihu Thomson, ha ridotto significativamente i costi di produzione di complesse apparecchiature di saldatura.

Saggio di George Doe

Il secondo miglior saggio, di George M. Dowe, anche lui di Washington, era più filosofico. Ha diviso tutte le invenzioni in tre sottosettori: produzione, trasporti e comunicazioni:

1. Fissazione elettrica dell'azoto atmosferico. Quando le fonti naturali di fertilizzante diminuirono nel 19° secolo, la fertilizzazione artificiale assicurò un'ulteriore espansione dell'agricoltura.

2. Conservazione delle piante zuccherine. George W. McMullen di Chicago è accreditato di aver scoperto un modo per essiccare la canna da zucchero e le barbabietole da zucchero per la spedizione. La produzione di zucchero divenne più efficiente e molto presto la sua offerta aumentò in modo significativo.

3. Leghe di acciaio ad alta velocità. Aggiungendo tungsteno all'acciaio, "gli utensili realizzati in questo modo potrebbero tagliare a velocità enormi senza compromettere la tempra o il tagliente". L'aumento dell'efficienza delle macchine da taglio ha prodotto "nient'altro che una rivoluzione"

4. Lampada con filamento di tungsteno. Un altro risultato della chimica: dopo che il tungsteno ha sostituito il carbonio nel filamento, la lampadina è considerata "migliorata". A partire dal 2016, vengono gradualmente eliminate in tutto il mondo a favore delle lampade fluorescenti compatte, che sono 4 volte più efficienti.

5. Aereo. Sebbene non fosse ancora così ampiamente utilizzato per il trasporto nel 1913, "Samuel Langley e i fratelli Wright dovrebbero ricevere grandi onorificenze per il loro contributo allo sviluppo del volo a motore".

6. Turbina a vapore. Come nell'elenco precedente, la turbina è da lodare non solo per "l'uso del vapore come motore primo" ma anche per il suo utilizzo nella "produzione di energia".

7. Motore a combustione interna. In termini di trasporto, Dow attribuisce principalmente a "Daimler, Ford e Dury". Gottlieb Daimler è un noto pioniere dei veicoli a motore. Henry Ford iniziò la produzione del Modello T nel 1908, che rimase molto popolare fino al 1913. Charles Duryea creò uno dei primi veicoli a benzina di successo commerciale dopo il 1896.

8. Il pneumatico, originariamente inventato da Robert William Thomson, un ingegnere ferroviario. "Quello che ha fatto il binario per la locomotiva, lo pneumatico ha fatto per i veicoli non legati ai binari". Tuttavia, il saggio attribuisce a John Dunlop e William C. Bartlet, entrambi i quali hanno dato un contributo importante allo sviluppo di pneumatici per automobili e biciclette.

9. Wireless. Doe ha elogiato Marconi per aver reso il wireless "commercialmente fattibile". L'autore del saggio ha anche lasciato un commento che può essere attribuito allo sviluppo del World Wide Web, affermando che la comunicazione wireless è stata "progettata principalmente per soddisfare le esigenze del commercio, ma lungo il percorso ha anche contribuito all'interazione sociale".

10. Macchine da scrivere. La gigantesca rotativa potrebbe sfornare enormi volumi di materiale stampato. L'anello debole della catena di produzione era l'assemblaggio delle lastre stampate. Linotipo e monotipo hanno contribuito a sbarazzarsi di questa mancanza.

Tutti i saggi presentati sono stati raccolti e analizzati per compilare un elenco di invenzioni percepite come le più significative. Il telegrafo senza fili era presente in quasi tutti i messaggi. "Aeroplano" è arrivato al secondo posto, sebbene fosse considerato importante solo per il potenziale della tecnologia di volo. Ecco il resto dei risultati:

Domanda 01. Spiegare le ragioni del rapido sviluppo della fisica e di altre scienze naturali nel 19° secolo.

Risposta. Le scoperte nel campo delle scienze naturali trovarono immediatamente attuazione pratica in nuove invenzioni, che portarono immediatamente fama (oltre che denaro), che stimolarono gli scienziati a fare nuove scoperte e i giovani a dedicarsi alla scienza. La ricerca iniziò a richiedere investimenti, tuttavia, grazie alle scoperte, sia le imprese che lo stato erano interessati a sponsorizzare le scienze naturali.

Domanda 02. Completa la tabella nel tuo quaderno "Le scoperte scientifiche più importanti nel XIX - inizio XX secolo". Colonne della tabella: ambito scientifico, anno della scoperta, nome dello scienziato, contenuto e significato della scoperta.

Domanda 03. Prepara un messaggio su una scoperta. Usa anche il testo del documento. Quali qualità pensi che dovrebbe avere uno scienziato?

Risposta. Charles Darwin andò alla sua scoperta per molti anni. Ha viaggiato su una nave della marina inglese, sulla quale ha girato il mondo e fatto molte osservazioni come naturalista, perché il viaggio è durato cinque anni. Ad esempio, nelle Isole Galapagos (nell'Oceano Pacifico), ha studiato i fringuelli. Ha notato che con approssimativamente la stessa forma del corpo, molte specie di fringuelli hanno diverse forme e dimensioni del becco. Ha suggerito che provenissero dallo stesso antenato, ma nel tempo lo sviluppo li ha suddivisi in specie diverse. Ritornato, iniziò a studiare la selezione degli animali domestici, sulla base dei quali compaiono nuove razze. Era particolarmente interessato ai piccioni. Le persone hanno ricevuto una varietà di colori di questi uccelli scegliendo dalla prole solo individui con le qualità di cui avevano bisogno. Darwin ha suggerito che la natura fa la stessa cosa: seleziona le qualità di cui ha bisogno e consente agli organismi con solo queste qualità di lasciare la prole. Fissò le sue conclusioni sull'esempio delle piante. Nacque così la teoria dell'evoluzione di Darwin, che pubblicò nel 1859. Ma quella non era la fine della storia. Inoltre, Darwin dovette sopportare la più aspra controversia con gli oppositori della sua teoria fino alla fine della sua vita.

Charles Darwin sapeva come raccogliere materiale, trarne conclusioni a cui altri non avevano pensato, sapeva come confermare queste conclusioni. Ebbe l'operosità per sviluppare la sua teoria, la determinazione di pubblicarla, la perseveranza per difenderla e una vita sufficiente per mostrare le qualità di cui sopra. Questo è esattamente ciò di cui, secondo me, gli scopritori hanno bisogno (sebbene, credo, non esista un insieme universale di qualità che siano caratteristici di tutti loro).

Domanda 04. Descrivi i progressi della medicina a cavallo tra il XIX e il XX secolo. Pensa alle ragioni di questi successi.

Risposta. La medicina nel 19° secolo sviluppò vaccini contro molte malattie, scoprì la connessione tra igiene pubblica ed epidemie. Tutto ciò ha permesso di combattere molto meglio contro molte malattie di massa, ha gettato le basi per una vittoria completa o quasi completa su di esse nel XX secolo. In chirurgia è stata scoperta l'anestesia, è apparsa una macchina a raggi X. Grazie a queste e a molte altre scoperte, ferite prima considerate mortali erano ora curabili. In molti modi, le ragioni di questi successi risiedono nell'interazione con altre scienze naturali. L'emergere della microbiologia e del vaccino antirabbico non sarebbe stato possibile senza lo sviluppo dei microscopi (rispettivamente dell'ottica), la macchina a raggi X prese il nome dal fisico perché non sarebbe stato possibile senza la sua scoperta, il lavoro dei chimici fece è possibile creare nuovi farmaci, ecc.

Il 19° secolo è stato rivoluzionario per l'evoluzione della tecnologia. Fu quindi in questo periodo che furono inventati meccanismi che cambiarono radicalmente l'intero corso dello sviluppo umano. La maggior parte di queste tecnologie, sebbene siano state notevolmente migliorate, sono ancora utilizzate oggi.
Quali invenzioni tecniche del XIX secolo hanno cambiato l'intero corso dello sviluppo umano? Davanti a voi ora vi sarà un elenco di importanti innovazioni tecniche che hanno fatto una rivoluzione tecnica. Questa lista non sarà una classifica, tutte le invenzioni tecniche hanno la stessa importanza per la rivoluzione tecnologica mondiale.

Invenzioni tecniche XIX.
1. L'invenzione dello stetoscopio. Nel 1816, il medico francese René Laennec inventò il primo stetoscopio, un dispositivo medico per ascoltare i rumori degli organi interni (polmoni, cuore, bronchi, intestino). Grazie a lui, i medici possono, ad esempio, sentire il respiro sibilante nei polmoni, diagnosticando così una serie di malattie pericolose. Questo dispositivo ha subito modifiche significative, ma il meccanismo è rimasto lo stesso ed è oggi un importante strumento diagnostico.
2. Invenzione dell'accendino e dei fiammiferi. Nel 1823, il chimico tedesco Johann Döbereiner inventò il primo accendino, un mezzo efficace per accendere il fuoco. Ora il fuoco potrebbe essere acceso in qualsiasi condizione, che ha svolto un ruolo importante nella vita delle persone, compresi i militari. E nel 1827, l'inventore John Walker inventò i primi fiammiferi, basati sul meccanismo dell'attrito.
3. Invenzione del cemento Portland. Nel 1824 William Aspdin sviluppò un tipo di cemento oggi utilizzato in quasi tutti i paesi del mondo.
4. Motore a combustione interna. Nel 1824 Samuel Brown inventò il primo motore dotato di un sistema di combustione interna. Questa importante invenzione ha dato origine allo sviluppo dell'industria automobilistica, della cantieristica navale e di molti altri meccanismi azionati da un motore. Come risultato dell'evoluzione, questa invenzione ha subito molte modifiche, ma il sistema di lavoro è rimasto lo stesso.
5. La foto. Nel 1826, la prima fotografia fu inventata dall'inventore francese Joseph Niepce, basata sul metodo per fissare l'immagine. Questa invenzione ha dato un importante impulso all'ulteriore sviluppo della fotografia.
6 . Generatore elettrico. Il primo generatore elettrico fu inventato nel 1831 da Michael Faraday. Questo dispositivo è in grado di convertire tutti i tipi di energia in energia elettrica.
7. Codice Morse. Nel 1838, l'inventore americano Samuel Morse creò il famoso metodo di codifica chiamato codice Morse. Finora questo metodo è utilizzato nell'arte militare marittima e nella navigazione in genere.
8 . Anestesia. Nel 1842 ci fu assolutamente una delle scoperte mediche più importanti: l'invenzione dell'anestesia. Il suo inventore è il dottor Crawford Long. Ciò ha consentito ai chirurghi di eseguire operazioni su un paziente privo di sensi, il che ha aumentato significativamente il tasso di sopravvivenza, poiché prima i pazienti venivano operati in piena coscienza, da cui morivano per shock doloroso.
9. Siringa. Nel 1853 ci fu un'altra scoperta medica molto importante: l'invenzione della siringa a noi familiare. Il suo inventore è il medico francese Charles-Gabriel Pravas.
10. Impianto di perforazione di petrolio e gas. La prima piattaforma di perforazione di petrolio e gas fu inventata nel 1859 da Edwin Drake. Questa invenzione segnò l'inizio dell'estrazione di petrolio e gas naturale, che portò a una rivoluzione nell'industria dei combustibili.
11. Mitragliatrice. Nel 1862, l'allora famoso inventore americano Richard Gatling creò la prima mitragliatrice al mondo, la mitragliatrice Gatling. L'invenzione della mitragliatrice fu una rivoluzione nell'artigianato militare e negli anni successivi quest'arma divenne una delle più letali sul campo di battaglia.
12. Dinamite. La dinamite è stata inventata da Alfred Nobel nel 1866. Questa miscela ha completamente cambiato le basi dell'industria mineraria e ha anche gettato le basi per gli esplosivi moderni.
13 . Jeans. Nel 1873, l'industriale americano Levay Strauss inventò i primi jeans: pantaloni realizzati in tessuto incredibilmente resistente, che sono diventati uno dei principali tipi di abbigliamento per oltre un secolo e mezzo.
14 . Automobile. La prima automobile al mondo fu brevettata da George Selden nel 1879.
15. Motore a scoppio a benzina. Nel 1886 fu fatta una delle più grandi scoperte dell'umanità: un motore a combustione interna a benzina. Questo dispositivo viene utilizzato in tutto il mondo su una scala incredibile.
16. Saldatura elettrica. Nel 1888 un ingegnere russo inventò la saldatura elettrica, conosciuta e utilizzata in tutto il mondo, che permette di unire in breve tempo varie parti in ferro.
17. Radio trasmettitore. Nel 1893, il famoso inventore Nikola Tesla inventò il primo trasmettitore radio.
18. Cinema. Nel 1895, i fratelli Lumiere girarono il primo film al mondo: il famoso nastro con l'arrivo di un treno alla stazione.
19. Radiazione a raggi X. Un'altra importante svolta in medicina fu fatta nel 1895 dal fisico tedesco Wilhelm Roentgen. Ha inventato una macchina fotografica a raggi X. Questo dispositivo, ad esempio, può rilevare un osso umano rotto.
20. Turbina a gas. Nel 1899 l'inventore Charles Curtis inventò un meccanismo, o meglio un motore a combustione interna continua. Tali motori erano significativamente più potenti dei motori a pistoni, ma anche più costosi. Utilizzato attivamente nel mondo moderno.
21. Registrazione del suono magnetico o registratore a nastro. Nel 1899, l'ingegnere danese Valdemar Poulsen realizzò il primo registratore a nastro, un dispositivo per la registrazione e la riproduzione del suono tramite nastro magnetico.
Prima di te c'era un elenco di alcune delle più importanti invenzioni tecniche del XIX secolo. Naturalmente, durante questo periodo c'era un numero piuttosto elevato di altre invenzioni, inoltre, non sono meno importanti, ma queste invenzioni meritano un'attenzione speciale.

invenzioni del XIX secolo. Da discendenti riconoscenti

Le invenzioni del 19° secolo hanno gettato le basi scientifiche e pratiche per le scoperte e le invenzioni del 20° secolo. Il diciannovesimo secolo divenne il trampolino di lancio per la svolta della civiltà. In questo articolo parlerò delle conquiste scientifiche più significative ed eccezionali del diciannovesimo secolo. Decine di migliaia di invenzioni, nuove tecnologie, scoperte scientifiche fondamentali. Automobili, aviazione, passeggiate spaziali, elettronica... Puoi elencare per molto tempo. Tutto questo è diventato possibile nel XX secolo grazie alle invenzioni scientifiche e tecnologiche del XIX secolo.

Sfortunatamente, in un articolo è impossibile raccontare in dettaglio ogni invenzione creata nel secolo scorso. Pertanto, in questo articolo, tutte le invenzioni saranno descritte il più brevemente possibile.

invenzioni del XIX secolo. L'era del vapore. rotaie

Il diciannovesimo secolo fu d'oro per le macchine a vapore. Inventato nel Settecento, fu sempre più perfezionato, e verso la metà dell'Ottocento fu usato quasi ovunque. Impianti, fabbriche, mulini...
E nel 1804 l'inglese Richard Trevithick installò una macchina a vapore su ruote. E le ruote poggiavano su binari di metallo. Si è rivelata la prima locomotiva a vapore. Ovviamente era molto imperfetto e veniva usato come un giocattolo divertente. La potenza del motore a vapore era sufficiente solo per spostare la locomotiva stessa e un piccolo carro con passeggeri. L'uso pratico di questo design era fuori questione.

Ma dopotutto, una macchina a vapore può essere resa più potente. Quindi la locomotiva a vapore sarà in grado di trasportare più carico. Certo, il ferro è costoso e la creazione di una ferrovia costerà un bel soldo. Ma i proprietari di miniere e miniere di carbone sapevano come contare i soldi. E dalla metà degli anni Trenta del secolo scorso, le prime locomotive a vapore percorrevano le pianure della Metropoli, sibilando vapore e spaventando cavalli e mucche.

Tali costruzioni goffe hanno permesso di aumentare notevolmente il fatturato. Dalla miniera al porto, dal porto all'acciaieria. Divenne possibile fondere più ferro e da esso creare più macchine. Quindi la locomotiva a vapore ha trascinato il progresso tecnico in avanti.

invenzioni del XIX secolo. L'era del vapore. Fiumi e mari

E il primo battello a vapore pronto per l'uso pratico, e non solo un altro giocattolo, si schiantò sull'Hudson con ruote a pale nel 1807. Il suo inventore, Robert Fulton, installò un motore a vapore su un piccolo battello fluviale. La potenza del motore non era eccezionale, ma il piroscafo riusciva comunque a raggiungere i cinque nodi all'ora senza l'aiuto del vento. Il piroscafo era un passeggero, ma all'inizio poche persone hanno osato salire a bordo di un design così insolito. Ma piano piano le cose sono migliorate. Dopotutto, le navi a vapore erano meno dipendenti dai capricci della natura.

Nel 1819, la Savannah, una nave con equipaggiamento a vela e un motore a vapore ausiliario, attraversò per la prima volta l'Oceano Atlantico. Per la maggior parte del viaggio, i marinai usavano un vento favorevole e la macchina a vapore veniva usata durante la calma. E 19 anni dopo, il piroscafo Sirius fece la traversata dell'Atlantico solo con l'aiuto del vapore.

Nel 1838 l'inglese Francis Smith installò un'elica al posto delle ingombranti ruote a pale, che era molto più piccola e permetteva alla nave di raggiungere una maggiore velocità. Con l'introduzione dei piroscafi a vite, l'era secolare delle belle barche a vela si è conclusa.

invenzioni del XIX secolo. Elettricità

Nel diciannovesimo secolo, gli esperimenti con l'elettricità portarono alla creazione di molti dispositivi e meccanismi. Scienziati e inventori hanno condotto molti esperimenti, dedotto le formule ei concetti fondamentali utilizzati nel nostro 21° secolo.

Nel 1800, l'inventore italiano Alessandro Volta assembla la prima cella galvanica, il prototipo della moderna batteria. Un disco di rame, poi un panno imbevuto di acido, poi un pezzo di zinco. Un tale sandwich crea una tensione elettrica. E se colleghi questi elementi insieme, ottieni una batteria. La sua tensione e potenza dipendono direttamente dal numero di celle galvaniche.

1802, lo scienziato russo Vasily Petrov, dopo aver progettato una batteria di diverse migliaia di elementi, riceve un arco voltaico, un prototipo di saldatura moderna e una sorgente di luce.

Nel 1831, Michael Faraday inventò il primo generatore elettrico in grado di convertire l'energia meccanica in energia elettrica. Ora non è più necessario bruciarsi con l'acido e raccogliere insieme innumerevoli tazze di metallo. Sulla base di questo generatore, Faraday crea un motore elettrico. Finora, questi sono ancora modelli dimostrativi che mostrano chiaramente le leggi dell'induzione elettromagnetica.

Nel 1834, lo scienziato russo B. S. Yakobi progettò il primo motore elettrico con armatura rotante. Questo motore può già trovare applicazione pratica. La barca, azionata da questo motore elettrico, va controcorrente lungo la Neva, trasportando 14 passeggeri.

invenzioni del XIX secolo. Lampada elettrica

Dagli anni Quaranta dell'Ottocento sono proseguite le sperimentazioni per la realizzazione di lampade ad incandescenza. Una corrente passata attraverso un sottile filo metallico lo riscalda fino a ottenere un bagliore luminoso. Sfortunatamente, i capelli di metallo si bruciano molto rapidamente e gli inventori stanno lottando per aumentare la vita della lampadina. Vengono utilizzati vari metalli e materiali. Infine, negli anni Novanta del XIX secolo, lo scienziato russo Alexander Nikolaevich Lodygin presenta la lampadina elettrica a cui siamo abituati. Questa è una fiaschetta di vetro da cui viene espulsa l'aria; una spirale di tungsteno refrattario viene utilizzata come filamento.

invenzioni del XIX secolo. Telefono

Nel 1876, l'americano Alexander Bell brevettò il "telegrafo parlante", il prototipo del telefono moderno. Questo dispositivo è ancora imperfetto, la qualità e la portata della comunicazione lasciano molto a desiderare. Non esiste una chiamata familiare a tutti e per chiamare un abbonato è necessario fischiare nel telefono con un fischio speciale.
Letteralmente un anno dopo, Thomas Edison migliorò il telefono installando un microfono a carbone. Ora gli abbonati non hanno bisogno di urlare in modo straziante nel telefono. Il raggio di comunicazione aumenta, vengono visualizzati un portatile familiare e una chiamata.

invenzioni del XIX secolo. Telegrafo

Anche il telegrafo è stato inventato all'inizio del XIX secolo. I primi campioni erano molto imperfetti, ma poi c'è stato un salto di qualità. L'uso di un elettromagnete ha permesso di inviare e ricevere messaggi più velocemente. Ma la leggenda esistente sull'inventore dell'alfabeto telegrafico, Samuel Morse, non è del tutto vera. Morse ha inventato il principio stesso della codifica: una combinazione di impulsi brevi e lunghi. Ma l'alfabeto stesso, numerico e alfabetico, è stato creato da Alfred Weil. Le linee telegrafiche alla fine hanno impigliato l'intera Terra. C'erano cavi sottomarini che collegavano l'America e l'Europa. Anche l'enorme velocità di trasferimento dei dati ha dato un contributo significativo allo sviluppo della scienza.

invenzioni del XIX secolo. Radio

La radio è apparsa anche nel diciannovesimo secolo, proprio alla fine. È generalmente accettato che la prima radio sia stata inventata da Marconi. Sebbene la sua scoperta sia stata preceduta dal lavoro di altri scienziati, e in molti paesi il primato di questo inventore è spesso messo in discussione.

Ad esempio, in Russia, Alexander Stepanovich Popov è considerato l'inventore della radio. Nel 1895 introdusse il suo dispositivo, chiamato rilevatore di fulmini. Un fulmine durante un temporale ha causato un impulso elettromagnetico. Dall'antenna, questo impulso è entrato nel coherer: una fiaschetta di vetro con limatura di metallo. La resistenza elettrica diminuì bruscamente, la corrente passò attraverso l'avvolgimento del filo dell'elettromagnete della campana, si udì un segnale. Quindi Popov ha ripetutamente aggiornato la sua invenzione. I ricetrasmettitori sono stati installati su navi da guerra della Marina russa, il raggio di comunicazione ha raggiunto i venti chilometri. La prima radio ha persino salvato la vita ai pescatori che si sono staccati su un lastrone di ghiaccio nel Golfo di Finlandia.

invenzioni del XIX secolo. Automobile

Anche la storia dell'auto risale al XIX secolo. Naturalmente, gli intenditori di storia possono ricordare anche il vagone a vapore del francese Cugno, la cui prima uscita avvenne nel 1770, tra l'altro, la prima uscita finì e il primo incidente, il carro a vapore si schiantò contro il muro. L'invenzione di Cugno non può essere considerata una vera macchina, è più una curiosità tecnica.
Daimler Benz può essere considerata l'inventore di una vera macchina, adatta all'uso pratico quotidiano.

Benz fece il suo primo giro in macchina nel 1885. Era una carrozza a tre ruote, con motore a benzina, carburatore semplice, accensione elettrica e raffreddamento ad acqua. C'era anche un differenziale! La potenza del motore era di poco inferiore a un cavallo. L'equipaggio del motore ha accelerato a 16 chilometri all'ora, il che, con una sospensione a molla e uno sterzo semplice, era abbastanza.

Naturalmente, altre invenzioni hanno preceduto l'auto Benz. Quindi, nel 1860 fu creato un motore a benzina, o meglio a gas. Era un motore a due tempi che utilizzava una miscela di gas leggero e aria come carburante. L'accensione era scintilla. Nel suo design, assomigliava a un motore a vapore, ma era più leggero e non richiedeva tempo per accendere il focolare. La potenza del motore era di circa 12 cavalli.
Nel 1876, un ingegnere e inventore tedesco, Nikolaus Otto, progettò un motore a gas a quattro tempi. Si è rivelato più economico e silenzioso, sebbene più complesso. Nella teoria dei motori a combustione interna esiste addirittura il termine "Otto Cycle", dal nome del creatore di questa centrale.
Nel 1885, due ingegneri, Daimler e Maybach, progettarono un motore a carburatore leggero e compatto che funziona a benzina. Questa unità si installa sul suo triciclo Benz.

Nel 1897 Rudolf Diesel assembla un motore in cui la miscela di aria e carburante viene accesa da una forte compressione e non da una scintilla. In teoria, un tale motore dovrebbe essere più economico di un carburatore. Finalmente il motore è assemblato e la teoria è confermata. Camion e navi ora utilizzano motori chiamati diesel.
Naturalmente, vengono inventate decine e centinaia di piccole cose automobilistiche, come la bobina di accensione, lo sterzo, i fari e molto altro, che hanno reso l'auto comoda e sicura.

invenzioni del XIX secolo. La foto

Nel diciannovesimo secolo apparve un'altra invenzione, senza la quale l'esistenza sembra essere impensabile ora. Questa foto.
La Camera - oscura, una scatola con un foro nella parete frontale, è nota fin dall'antichità. Anche gli scienziati cinesi hanno notato che se la stanza è ben drappeggiata con tende e c'è un piccolo foro sulla tenda, in una luminosa giornata di sole, sulla parete opposta appare un'immagine del paesaggio fuori dalla finestra, sebbene sia capovolta . Questo fenomeno era spesso utilizzato da maghi e artisti negligenti.

Ma fu solo nel 1826 che il francese Joseph Niepce trovò un uso più pratico per una scatola che raccoglie la luce. Sulla lastra di vetro, Joseph ha applicato un sottile strato di vernice per asfalto. Quindi è stata installata la prima lastra fotografica nell'apparecchio e ... Per ottenere un'immagine è stato necessario attendere una ventina di minuti. E se questo non era considerato critico per i paesaggi, allora chi voleva catturarsi nell'eternità doveva provarci. Dopotutto, il minimo movimento ha portato a una cornice viziata e sfocata. E il processo per ottenere un'immagine non era ancora come quello che era diventato familiare nel ventesimo secolo, e il costo di un simile “quadro” era molto alto.

Alcuni anni dopo sono apparse sostanze chimiche più sensibili alla luce, ora non c'era bisogno di sedersi, fissare un punto e avere paura di starnutire. Negli anni '70 dell'Ottocento apparve la carta fotografica e dieci anni dopo la pellicola fotografica sostituì le lastre di vetro pesanti e fragili.

La storia della fotografia è così interessante che le dedicheremo sicuramente un ampio articolo separato.

invenzioni del XIX secolo. Grammofono

Ma un dispositivo che consente di registrare e riprodurre il suono è apparso quasi all'inizio del secolo. Alla fine di novembre 1877, l'inventore Thomas Edison presentò la sua prossima invenzione. Era una scatola con un meccanismo a molla all'interno, un lungo cilindro ricoperto di pellicola e un corno all'esterno. Quando il meccanismo è stato avviato, a molti è sembrato che fosse successo un miracolo. Dalla campana di metallo provenivano, anche se in modo sommesso e incomprensibile, i suoni di una canzone per bambini su una ragazza che portava il suo agnello a scuola. E la canzone è stata cantata dallo stesso inventore.
Edison migliorò presto questo dispositivo, chiamandolo fonografo. Invece del foglio, iniziarono ad essere usati cilindri di cera. La qualità di registrazione e riproduzione è migliorata.

Se invece di un cilindro di cera viene utilizzato un disco di materiale resistente, il volume e la durata del suono aumenteranno. Il primo disco di conchiglia fu utilizzato nel 1887 da Emil Berlinner. Il dispositivo, chiamato grammofono, ha guadagnato grande popolarità, perché si è rivelato molto più veloce ed economico stampare dischi con dischi piuttosto che registrare musica su cilindri di cera morbida.

E presto apparvero le prime case discografiche. Ma questa è la storia del Novecento.

invenzioni del XIX secolo. Guerra

E, naturalmente, anche il progresso tecnologico non ha aggirato i militari. Tra le più significative invenzioni militari del diciannovesimo secolo, si può notare il massiccio passaggio dai fucili a canna liscia ad avancarica alle armi da fuoco rigate. C'erano cartucce in cui polvere da sparo e un proiettile erano un tutt'uno. C'era un dardo sulle pistole. Ora il soldato non doveva versare separatamente la polvere da sparo nella canna, quindi inserire la borra, quindi spingere il proiettile e di nuovo la borra, brandendo una bacchetta durante ogni operazione. La velocità di fuoco è aumentata più volte.

Anche la regina dei campi, l'artiglieria, ha subito modifiche simili. Dalla seconda metà del diciannovesimo secolo, le canne dei fucili sono state rigate, aumentando notevolmente la precisione e la portata di tiro. Il caricamento ora avveniva dalla culatta e al posto dei nuclei iniziarono a utilizzare gusci cilindrici. Le canne dei fucili non erano più fuse in ghisa, ma in acciaio più resistente.

Apparve la polvere di pirossilina senza fumo, fu inventata la nitroglicerina - un liquido oleoso che esplode con una piccola spinta o impatto, e poi la dinamite - lo stesso - nitroglicerina mescolata con leganti.
Il diciannovesimo secolo diede ai generali e agli ammiragli la prima mitragliatrice, il primo sottomarino, mine marine, razzi non guidati e navi corazzate d'acciaio, siluri, e al posto delle divise rosse e blu, adatte solo alle parate, i soldati ricevettero una divisa comoda e poco appariscente sul campo di battaglia. Il telegrafo elettrico iniziò ad essere utilizzato per le comunicazioni e l'invenzione del cibo in scatola semplificò notevolmente la fornitura di cibo agli eserciti. Molti dei feriti furono salvati dall'invenzione dell'anestesia nel 1842.

invenzioni del XIX secolo. Corrispondere

Nel diciannovesimo secolo furono inventate molte cose, a volte invisibili nella vita di tutti i giorni. Sono stati inventati i fiammiferi, la cosa più apparentemente semplice e ordinaria, ma per l'aspetto di questo bastoncino di legno sono state necessarie le scoperte di chimici e designer. Sono state create macchine speciali per la produzione in serie di fiammiferi.

1830 — Lo scozzese Thomas McCall inventa le due ruote

1860 - Pierre Michaud dalla Francia modernizza la bici aggiungendovi dei pedali

1870 — Il francese James Starley crea una modifica di una bicicletta con una ruota grande

1885 — John Kemp dall'Australia rende il ciclismo più sicuro

1960 la bici da corsa appare negli Stati Uniti

A metà degli anni '70, la mountain bike è apparsa negli Stati Uniti.

invenzioni del XIX secolo. Stetoscopio

Ricorda di andare dal dottore - il terapeuta. Un tocco freddo al corpo di un tondo di metallo, il comando "Respira - non respirare". Questo è uno stetoscopio. Apparve nel 1819 a causa della riluttanza del medico francese René Laennec a mettere l'orecchio sul corpo del paziente. All'inizio, il medico usava tubi di carta, poi di legno, quindi lo stetoscopio è stato migliorato, è diventato ancora più conveniente e i dispositivi moderni utilizzano gli stessi principi di funzionamento, i cento e primi tubi di carta.

invenzioni del XIX secolo. Metronomo

Per addestrare i musicisti principianti ad acquisire un senso del ritmo, il diciannovesimo secolo inventò il metronomo, un semplice dispositivo meccanico che scattava in modo uniforme. La frequenza dei suoni veniva regolata spostando un apposito peso sulla scala del pendolo.

invenzioni del XIX secolo. piume di metallo

Il diciannovesimo secolo portò sollievo ai salvatori di Roma: le oche. Negli anni '30 dell'Ottocento apparvero piume di metallo, ora non c'era bisogno di correre dietro a questi orgogliosi uccelli per prendere in prestito una piuma e non c'era bisogno di correggere le piume d'acciaio. A proposito, il temperino era originariamente utilizzato per l'affilatura costante delle piume degli uccelli.

invenzioni del XIX secolo. ABC per non vedenti

Quando era ancora un bambino, l'inventore dell'alfabeto per non vedenti, Louis Braille divenne cieco lui stesso. Questo non gli ha impedito di imparare, diventare un insegnante e inventare un metodo speciale di stampa 3D, ora le lettere possono essere sentite con le dita. L'alfabeto Braille è usato ancora oggi, grazie ad esso le persone che hanno perso la vista o sono state cieche dalla nascita hanno potuto acquisire conoscenze e ottenere un lavoro intellettuale.

Nel 1836, un'interessante struttura apparve in uno degli infiniti campi di grano della California. Diversi cavalli trainavano un carro che faceva rumore, scricchiolava, strillava, spaventava corvi e rispettabili contadini. Le ruote del carro giravano, le catene sferragliavano e le lame dei coltelli luccicavano. Questo mostro meccanico stava divorando grano e sputando paglia che nessuno voleva. E il grano si accumulava nel ventre del mostro. È stata la prima mietitrice di grano. Successivamente, le mietitrici divennero ancora più produttive, ma richiedevano anche sempre più potenza di trazione, fino a quaranta cavalli o buoi venivano trainati attraverso i campi di mostri meccanici. Alla fine dell'ottocento, la macchina a vapore venne in aiuto dei cavalli.