Ускорение технического прогресса

В эпоху Техники стали преобладать разработчики конкретных проблем. Профессионалы становились узкими специалистами. Научные идеи активно воплощались в технические проекты. Появились разнообразные машины и механизмы, сложные технологии. Век Науки предопределил наступление эпохи Техники.

С 1847 г. пароход «Вашингтон», имевший и паруса, стал регулярно курсировать между США и Германией. Он пересекал Атлантику за 18 дней, значительно быстрее парусников.

Английский инженер Исамбард Кингдом Брюнель (1806–1859) взялся за строительство крупнейшего комфортабельного парохода «Грейт истерн» («Великий восточный») длиной 210 м с двумя двигателями мощностью по 8300 л. с. и двумя гребными колесами диаметром 17 м. Он мог перевозить 4000 пассажиров и запас угля, достаточного для рейса из Англии в Австралию и обратно. Судно спустили на воду в 1858 г. Но на нем произошел пожар, а порты не были приспособлены для столь больших судов. Брюнель разорился и вскоре умер.

Тем временем в Лондоне шло строительство первой в мире подземной железной дороги (метро). Она была открыта в 1863 г. Использовались паровозы, что, конечно, печально сказывалось на одежде, лицах и легких пассажиров. Зато под землей можно было быстро перемещаться между северной и южной частями города, разделенными Темзой. А в 1890 г. в Лондоне открылась первая электрическая линия метро.

Для быстро растущих железных дорог, для судов с металлическим корпусом, для военной техники требовалось все больше стали. И со второй половины XIX в. начался особенно быстрый рост ее производства во многом благодаря изобретению Г. Бессемера.

Бессемер Генри

Бессемер Генри (1813–1898) – английский изобретатель. Получил более 100 патентов. Среди них: на словолитную машину (1838), на машину для прессования сахарного тростника (1849), на центробежный насос (1850). Предложив усовершенствованный тяжелый артиллерийский снаряд (1854), вскоре изобрел быстрый и сравнительно дешевый способ выплавки стали для орудий. Создал специальный конвертер для продувки чугуна воздухом («бессемеровский процесс»). В 1860 г. усовершенствовал конвертер, что позволило механизировать производство и наладить производство стали в десятки раз эффективней, чем раньше.

Во второй половине XIX в. стали чаще применять бетон – искусственную горную породу, смесь цемента, песка, щебня, воды.

На Всемирной Парижской выставке в 1855 г. французский инженер Ламбо показал лодку из цемента на железном каркасе. Его соотечественник садовник Монье наладил производство цветочных кадок из железобетона. С 1868 по 1877 г. он получил патенты на изготовление труб и резервуаров, плит, железнодорожных шпал из этого материала. Продав право на их реализацию в 1885, открыл новую страницу в массовом строительстве.

В 1851 г. Лондон украсил «Кристаллпалас» из стекла и металла. Подобные сооружения стали входить в моду. В 1889 г. к Всемирной выставке в Париже вознеслась стальная башня высотой 305 м по проекту Эйфеля. Многие парижане восприняли ее как надругательство над городом поэтов и художников. Но вскоре эта башня приобрела всемирную славу.

…Великие пирамиды Египта, Центральной Америки, Южной Азии ознаменовали расцвет рабовладельческих государств. Башня Эйфеля стала вехой, отметившей торжество технической цивилизации.

Эйфель Александр Гюстав

Эйфель Александр Гюстав (1832–1923) – французский ин женер. Окончил Центральную школу искусств и ремесел в Париже. Строил мосты, виадуки и другие сооружения, используя металлические конструкции. Спроектировал башню в Париже, названную его именем. Участвовал в строительстве Панамского канала. С 1900 г. занимался в основном аэродинамикой.

Строительство высоких зданий потребовало машин для подъема и спуска людей и грузов. Американский инженер Э. Отис (1811–1861), служивший на фабрике в Нью-Йорке, придумал систему безопасности для лифта, работавшего на паровой машине. В случае обрыва троса включался тормозной пружинный механизм. При испытании Отис поднялся на лифте, и когда обрезали трос, кабинка с изобретателем быстро остановилась. В 1857 г. первый безопасный лифт установили на одном из административных зданий в Нью-Йорке. Теперь можно было строить небоскребы.

Александр Гюстав Эйфель. Неизвестный художник

В 1861 г. появился еще один символ современного города – телефон. Его изобрел немецкий физик Иоганн Филипп Рейс (1834–1874). Правда, его аппарат неплохо передавал музыку и плохо – речь. Более удачную конструкцию предложил А. Белл.

Белл Александр Грейам

Белл Александр Грейам (1847–1922) – шотландский, американский ученый, изобретатель. Родился в Эдинбурге, где закончил университет. Окончив и Лондонский университет, уехал в США. Стал профессором физики и физиологии в Бостонском университете (с 1897 г. – директор Смитсоновского института). В 1876 г. получил патент на изобретенный им телефон.

Александр Белл

Юз Давид Эдуард

Юз Давид Эдуард (1831–1900) – американский физик, изобретатель. Англичанин, родившийся в Лондоне в детстве переехал с семьей в США. Стал в 1850 г. профессором музыки, а на следующий год и физики в Бердстаунском колледже (Кентукки). Изобрел в 1855 г. буквопечатный телеграфный аппарат, который использовался в США, затем в Европе. С 1865 г. Юз работал в России, устанавливая свои аппараты на линии Петербург – Москва. С 1879 г. переселился в Лондон. В 1878 г. создал угольный микрофон, а затем звукомер.

Телефон быстро вошел в обиход. Первая городская телефонная станция открылась в Нью-Хейвене (Коннектикут, США, 1877). На следующий год телефонные сети уже имелись в 20 городах США, а также в Париже.

В России пионером телефонии стал инженер Павел Михайлович Голубицкий (1845–1911). Он создал в 1878 г. оригинальный телефон, а затем усовершенствовал его; внедрил в 1883 г. телефонную связь на Николаевской (Октябрьской) железной дороге.

Эдисон Томас Алва

Эдисон Томас Алва (1847–1931) – американский изобретатель, предприниматель. Родился в семье голландских эмигрантов в штате Огайо. Не завершив среднего образования, с 12 лет работал разносчиком газет, телефонистом.

Примерно с 1870 г. он начал изобретать. Создал автоматический счетчик голосов, электрическое перо, улучшенную пишущую машинку. Организовал мастерские по изготовлению своих аппаратов; оборудовал лабораторию (1876), где 11 лет трудился, собрав штат талантливых сотрудников. Усовершенствовал телефон Белла и лампы накаливания, наладив их производство; изобрел фонограф (прибор для записи и воспроизводства звука), систему освещения, электрические приспособления и приборы, включая счетчик, предохранитель, поворотный выключатель…

В 1882 г. он пустил первую в мире электростанцию общественного пользования. Изобретения Эдисона применялись в железнодорожном транспорте, горном деле, кинематографе, строительстве, электронике. Он стал крупным предпринимателем, успешно внедряя свои изобретения в практику.

Эдисон был последним выдающимся одиночкой, проявившим себя в разных областях техники. И он создал первое конструкторское бюро, ориентированное исключительно на изобретения. Настало время сложной техники, требующей основательных знаний в разных науках.

Томас Алва Эдисон

Тесла Никола

Тесла Никола (1856–1943) – сербский, американский инженер, изобретатель. Родился в Хорватии. Окончил политехнический институт в Граце и в 1880 г. – Пражский университет. 2 года работал в Будапеште инжене ром-телеграфистом, а с 1882 г. по 1884 г. в парижской компании Эдисона, где усовершенствовал телеграф и электромашины. Переехал в США. В 1888 г. сообщил об открытом им явлении вращающегося магнитного поля. Тогда же о том же открытии сообщил в Турине итальянский физик и инженер Галилео Феррарис (1847–1897).

Тесла разработал конструкции двух– и трехфазных электрических машин и схемы распределения многофазных токов. По его системе была построена в 1896 г. крупная установка двухфазного тока – Ниагарская гидроэлектростанция, позже переоборудованная на трехфазный ток.

Никола Тесла

С 1889 г. он работал в области техники высоких частот и энергий. Изобрел высокочастотный трансформатор (1891). Тогда же начал изучать возможность передачи сигналов и энергии на большие расстояния без проводов. Соорудил электростанцию на 200 кВт (Колорадо, 1899). Создал лампы и двигатели, действующие на высокочастотных токах без проводов. Изобрел электрический счетчик, частотомер, различную радиоаппаратуру. С 1934 г. изучал возможность расщепления атомного ядра с помощью электростатических генераторов высокого напряжения.

На основе электродинамики Максвелла Герц в 1887 г. на опытной установке доказал существование электромагнитных волн, используя генератор электромагнитных колебаний и воспринимающий их резонатор. Но у него не возникла мысль, что так можно передавать информацию. Первым это понял и создал соответствующий аппарат А. С. Попов.

Попов Александр Степанович

Попов Александр Степанович (1859–1906) – русский физик, инженер. Родился в поселке Турьинские Рудники (Пермская губ.) в семье священника. Учился в Пермской духовной семинарии. В 1877 г. поступил на математическое отделение Петербургского университета. Работал в товариществе «Электротехник». Окончив университет, с 1883 г. преподавал и проводил научные исследования в Минном офицерском классе (Кронштадт), в Морском инженерном училище (1890–1900), после чего возглавил кафедру физики в Петербургском электротехническом институте.

А. С. Попов

Весной 1895 г. на заседании Русского физико-математического общества Попов продемонстрировал первый радиоприемник – грозоотметчик, а в докладе предположил, что в дальнейшем можно будет передавать и принимать сигналы на расстоянии без проводов. Его сообщение и схема прибора были опубликованы. Ровно через год он продемонстрировал такую передачу телеграфных сигналов на расстояние 250 м, используя приемную антенну.

Первая в мире радиограмма состояла из двух слов: «Генрих Герц». Еще через год Попов установил радиосвязь между русскими кораблями «Африка» и «Европа» на расстоянии 5 км. Первый телеграф без проводов был установлен в 1900 г. между островом Готланд и г. Коткой (50 км).

Маркони Гульельмо

Маркони Гульельмо (1874–1937) – итальянский инженер, предприниматель. Получил домашнее образование. Узнав о работах Герца, занимался опытами приема и передачи электромагнитных волн. В 1896 г. переехал в Англию и подал заявку, а на следующий год получил патент на применение электромагнитных волн для связи без проводов. (А. С. Попов свое изобретение не патентовал.) Схема приемника в этом патенте была сходной с аппаратом Попова. В 1897 г. он увеличил дальность передач до 18 км. Заинтересовав деловые круги своим изобретением, организовал акционерное общество с участием ученых. В 1901 г. осуществил радиотелеграфную связь через Атлантический океан. Его деятельность сыграла большую роль в развитии радиотехники и распространении радио. Нобелевская премия по физике «за работы по созданию беспроволочного телеграфа» (1909). Он разделил ее с К. Ф. Брауном.

Гульельмо Маркони

Браун Карл Фердинанд

Браун Карл Фердинанд (1850–1918) – немецкий физик. Окончил Берлинский университет. С 1883 г. – профессор политехникумов в Карлсруэ, Тюбингене, а с 1895 г. в Страсбургском университете. Теоретически обосновал в 1887 г. закон подвижного равновесия Ле Шателье (принцип Ле Шателье– Брауна). В радиотехнике Браун изобрел катодную электроннолучевую трубку. Он соединил открытый вибратор А. С. Попова с замкнутым конденсаторным контуром (1898), улучшив качество передачи сигналов. Изготовил кристаллический детектор, применявшийся в первых радиоприемниках. Изобрел несколько типов антенн.

Розинг Борис Львович

Розинг Борис Львович (1869–1933) – русский физик. Окончил Петербургский университет. Преподавал в Петроградском политехническом институте. Изобрел электронную систему воспроизведения телевизионного изображения с помощью электроннолучевой «трубки Брауна». В мае 1911 г. осуществил, по его словам, «катодную телескопию», получив изображение параллельных линий.

Ричардсон Оуэн Уильямс

Ричардсон Оуэн Уильямс (1879–1959) – английский физик. Окончил Кембриджский университет. С 1906 г. профессор Принстонского, затем Лондонского университетов. Член Лондонского королевского общества с 1913 г. Вывел формулу зависимости плотности термоэлектронной эмиссии от температуры поверхности катода и создал в 1901 г. электронную лампу. Нобелевская премия «за исследование явлений термоэмиссии и прежде всего за открытие закона, носящего его имя» (1928).

Зворыкин Владимир Кузьмич

Зворыкин Владимир Кузьмич (1889–1982) – русский, американский физик, инженер. Родился в г. Муроме. Окончив Петербургский технологический институт, работал там под руководством Б. Л. Розинга. Стажировался у П. Ланжевена в Коллеж де Франс (Париж). Во время войны (1914–1918) служил в русской армии офицером-телеграфистом, после чего эмигрировал и с 1919 г. обосновался в США. Работал в ряде лабораторий. В 1929 г. изобрел передающую электронно-лучевую телевизионную трубку (иконоскоп). Усовершенствовал конструкцию кинескопа. Внес значительный вклад в развитие телевидения, в том числе цветного.

Успешная передача радиосигналов на огромные расстояния озадачила ученых: почему они доходят даже в другое полушарие Земли?

Английский физик О. Хевисайд и независимо от него американский инженер А. Кеннели в 1902 г. предположили существование в атмосфере ионизированного слоя, отражающего радиоволны (ультракороткие волны уходят в космос, а потому телевизионные сигналы передаются лишь в зоне прямой видимости).

Так была предсказана ионосфера, позже открытая Э. В. Эплтоном.

Эплтон Эдвард Виктор

Эплтон Эдвард Виктор (1892–1965) – английский физик. Окончив Кембриджский университет, работал с 1920 г. в Кавендишской лаборатории. С 1924 г. – профессор Лондонского, затем Кембриджского университетов, с 1948 г. ректор Эдинбургского университета. Член Лондонского королевского общества с 1927 г. Проводил радиофизические исследования. В 1924 г. доказал существование слоя ионосферы на высоте 80–90 км, а в 1927 г. – более высокого (200–250 км). Разработал магнитно-ионную теорию ионосферы. Нобелевская премия по физике «за исследование физических свойств верхних слоев атмосферы и прежде всего за открытие ионосферного слоя, называемого слоем Эплтона» (1947).

«Научно-техническую революцию» ХХ в. обычно связывают с оригинальными теориями («сменой парадигмы»). Подчеркивают роль научных открытий в микромире атома и мегамире Вселенной. Но без сложных физических приборов, химических технологий, смелых инженерных решений оба эти мира оставались бы достоянием философов и фантастов. Техника во многом определила возможности науки.

Резкое ускорение технического прогресса происходило благодаря… войнам. Именно тогда государства мобилизовали силы и средства для создания все более совершенных средств уничтожения людей. Авиация, ракетостроение, термоядерное оружие…

Конечно, атомные электростанции можно создать и без атомной бомбы, а космические полеты осуществить без производства боевых ракет. Но для этого на планете Земля должна быть иная цивилизация.

Обе мировые войны начали капиталистические державы. И ныне они наиболее агрессивны и безжалостны, когда речь заходит о борьбе за власть и прибыль. Для таких целей техника, находящаяся вне принципов добра и зла, наиболее пригодна.