Развитие российской науки и техники XIX - начала XX веков.

    В 1926—1929 годы Циолковский решает практический вопрос: сколько нужно взять топлива в ракету, чтобы получить скорость отрыва и покинуть Землю. Выяснилось, что конечная скорость ракеты зависит от скорости вытекающих из неё газов и от того, во сколько раз вес топлива превышает вес пустой ракеты.

    Циолковский выдвинул ряд идей, которые нашли  применение в ракетостроении. Им предложены: газовые рули (из графита) для управления полётом ракеты и изменения траектории движения её центра масс; использование компонентов топлива для охлаждения внешней оболочки космического аппарата (во время входа в атмосферу Земли), стенок камеры сгорания и сопла; насосная система подачи компонентов топлива; оптимальные траектории спуска космического аппарата при возвращении из космоса и др. В области ракетных топлив Циолковский исследовал большое число различных окислителей и горючих; рекомендовал топливные пары: жидкие кислород с водородом, кислород с углеводородами. Циолковский много и плодотворно работал над созданием теории полёта реактивных самолётов, изобрёл свою схему газотурбинного двигателя; в 1927 опубликовал теорию и схему поезда на воздушной подушке. Он первый предложил «выдвигающиеся внизу корпуса» шасси. Космические полеты и дирижаблестроение были главными проблемами, которым он посвятил свою жизнь.

    Циолковский отстаивал идею разнообразия форм жизни  во Вселенной, явился первым теоретиком и пропагандистом освоения человеком космического пространства.

    Циолковский сделал огромный вклад в развитие космонавтики и ракетостроения.

 

Научный вклад В.И.Вернадского

    Владимир  Иванович Вернадский  - советский учёный XX века, естествоиспытатель, мыслитель и общественный деятель. В круг его интересов входили геология и кристаллография, минералогия и геохимия, организаторская деятельность в науке и общественная деятельность, радиогеология и биология, биогеохимия и философия. Вернадским опубликовано более 700 научных трудов.

    Деятельность Вернадского оказала огромное влияние на развитие наук о Земле. Начиная с 1908 года, В. И. Вернадский постоянно проводил огромную работу по организации экспедиций и созданию лабораторной базы по поискам и изучению радиоактивных минералов. В. И. Вернадский был одним из первых, кто понял огромную важность изучения радиоактивных процессов для всех сторон жизни общества.

    В 1926 г он сформулировал концепцию биологической структуры океана. Согласно этой концепции, жизнь в океане сконцентрирована в «плёнках» — географических пограничных слоях различного масштаба.

    Основал новую науку — биогеохимию и сделал огромный вклад в геохимию. Летом 1940 года по инициативе Вернадского начались исследования урана на получение ядерной энергии. С началом войны был эвакуирован в Казахстан, где создал свои книги «О состояниях пространства в геологических явлениях Земли. На фоне роста науки XX столетия» и «Химическое строение биосферы Земли и её окружения».

    Учение  о биосфере и ноосфере

    В структуре биосферы Вернадский выделял  семь видов вещества:

1. живое;
2. биогенное (возникшее из живого или подвергшееся переработке);
3. косное (абиотическое, образованное вне жизни);
4. биокосное (возникшее на стыке живого и неживого; к биокосному, по Вернадскому, относится почва);
5. вещество в стадии радиоактивного распада;
6. рассеянные атомы;
7. вещество космического происхождения.

    Вернадский  был сторонником гипотезы панспермии. Методы и подходы кристаллографии Вернадский распространял на вещество живых организмов. Живое вещество развивается в реальном пространстве, которое обладает определённой структурой, симметрией и дисимметрией. Строение вещества соответствует некоему пространству, а их разнообразие свидетельствует о разнообразии пространств. Таким образом, живое и косное не могут иметь общее происхождение, они происходят из разных пространств, извечно находящихся рядом в Космосе. Некоторое время Вернадский связывал особенности пространства живого вещества с его предполагаемым неевклидовым характером, но по неясным причинам отказался от этой трактовки и стал объяснять пространство живого как единство пространства-времени.

    Важным  этапом необратимой эволюции биосферы Вернадский считал её переход в стадию ноосферы.

    Основные  предпосылки возникновения ноосферы:

1. расселение Homo sapiens по всей поверхности планеты и его победа в соревновании с другими биологическими видами;
2. развитие всепланетных систем связи, создание единой для человечества информационной системы;
3. открытие таких новых источников энергии как атомная, после чего деятельность человека становится важной геологической силой;
4. победа демократий и доступ к управлению широких народных масс;
5. всё более широкое вовлечение людей в занятия наукой, что также делает человечество геологической силой.

    Работам Вернадского был свойствен исторический оптимизм: в необратимом развитии научного знания он видел единственное доказательство существования прогресса.

 

Научный вклад И.П.Павлова

Павлов Иван Петрович русский физиолог, четвертый лауреат Нобелевской премии (1904) по физиологии и медицине, автор учения о высшей нервной деятельности.

    Исследования  по физиологии пищеварения.

    Метод «хронического эксперимента» позволил Павлову открыть многие законы функционирования пищеварительных желез и процесса пищеварения в целом. До Павлова об этом имелись лишь некоторые весьма смутные и фрагментарные представления, а физиология пищеварения была одним из самых отсталых разделов физиологии.

    Первые  исследования Павлова в этой области  были посвящены изучению работы слюнных желез. Ученый установил зависимость между составом и количеством выделяемой слюны и природой раздражителя, что позволило ему сделать вывод о специфической возбудимости разных рецепторов ротовой полости каждым из раздражающих агентов.

    Исследования, касающиеся физиологии желудка, являются наиболее значительными достижениями Павлова в объяснении процессов  пищеварения. Ученый доказал наличие  нервной регуляции деятельности желудочных желез.

    Благодаря усовершенствованию операции по созданию изолированного желудочка удалось выделить две фазы секреции желудочного сока: нервно-рефлекторную и гуморально-клиническую. Результатом исследований ученого в области физиологии пищеварения явился его труд под названием Лекции о работе главных пищеварительных желез, опубликованный в 1897. Этот труд в течение нескольких лет был переведен на немецкий, французский и английский языки и принес Павлову всемирную славу.

    Исследования  по физиологии высшей нервной деятельности.

    К изучению физиологии высшей нервной деятельности Павлов перешел, пытаясь объяснить феномен психического слюноотделения. Изучение этого явления привело его к понятию условного рефлекса. Условный рефлекс, в отличие от безусловного, не является врожденным, а приобретается в результате накопления индивидуального жизненного опыта и является приспособительной реакцией организма на условия жизнедеятельности. Процесс образования условных рефлексов Павлов назвал высшей нервной деятельностью и считал это понятие равнозначным термину «психическая деятельность».

    Ученый  выделил четыре типа высшей нервной  деятельности у человека, которые  основываются на представлениях о соотношении  между процессами возбуждения и  торможения. Тем самым он подвел физиологический фундамент под  учение Гиппократа о темпераментах.

    Павлов  разработал также учение о сигнальных системах. По Павлову, специфической  особенностью человека является наличие  у него, помимо первой сигнальной системы, общей с животными (разнообразные сенсорные раздражители, поступающие из внешнего мира), также и второй сигнальной системы – речи и письма.

    Основной  целью научной деятельности Павлова  было изучение психики человека при  помощи объективных экспериментальных  методов.

    Павловым  были сформулированы представления  об аналитико-синтетической деятельности головного мозга и создано  учение об анализаторах, о локализации функций в коре головного мозга и о системности в работе больших полушарий.

 

Развитие  техники в конце XIX - начале XX в

Научный вклад А.С.Попова 

    Попов Александр Степанович – известный русский ученый в области физики и электротехники, считается одним из отцов-создателей электрической беспроводной связи (радиосвязи, радио).

    В 1895 Попов изобретает приемник электромагнитных волн и демонстрирует возможность  регистрации последовательности электрических  сигналов на расстоянии без проводов (радиосвязь).

    Весной 1895 Попов делает публичный доклад о своем изобретении и результатах  исследований. Этот день, 7 мая, является Днем Радио в нашей стране. Он представил своё изобретение  25 апреля   1895 года  на заседании Русского физико-химического общества в Петербургском университете. Тема лекции была: «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям». В опубликованном описании своего прибора, Попов отмечал его пользу для лекционных целей и регистрирования пертурбаций, происходящих в атмосфере. Он также выразил надежду, что «мой прибор, при дальнейшем усовершенствовании его, может быть применён к передаче <на деле — к приёму> сигналов на расстояния при помощи быстрых электрических колебаний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающий достаточной энергией». Работа в Морском ведомстве накладывала определенные ограничения на публикацию результатов исследований, поэтому, соблюдая данное клятвенное обещание о неразглашении сведений, составляющих секретную информацию, Попов не опубликовал новых результатов своих работ.

    Уже к лету 1897 Попов достиг дальности  передачи радиосигнала до пяти километров.

    В 1889–1900 Попов проводил экспериментальные  опыты на Черном и Балтийском морях. После достижения дальности радиосвязи до 50 км, Морское министерство ввело на судах российского флота беспроволочный телеграф.

    Вместе  со своими коллегами – учеными  П.Рыбкиным и Д.Троицким, Попов запатентовал в 1901 изобретенный ими на основе эффекта  Когерера – «телефонный приемник депеш» для слухового приема радиосигналов в наушниках.

    В июне 1896 итальянский физик Г.Маркони в Великобритании официально запатентовал изобретение, точно повторяющее схему устройства, опубликованную ранее в России Поповым. Этот факт вынудил Александра Степановича выступить со специальными заявлениями в российской и зарубежной печати о своем приоритете в изобретении радиопередачи.

    В 1900 на Всемирной выставке в Париже изобретение Попова было удостоено Большой золотой медали.

    Его имя носят школа связи в  Кронштадте, Центральный музей связи  и Высшее Военно-Морское училище  в Санкт-Петербурге, улицы в различных  городах России и многое другое.

 

Научный вклад Я.М.Гаккеля

    Яков  Модестович Гаккель -  русский советский инженер, внёсший значительный вклад в развитие отечественного самолётов и тепловозостроения первой половины XX века, ученый-электротехник.

    Самолеты

    Начало  ХХ века ознаменовалось бурным развитием  как мирового, так и отечественного самолетостроения, было много поисков и оригинальных конструкторских решений. Заинтересовался самолетостроением и Яков Модестович.

    В 1909 году вместе с С.С. Щетининым в  небольшом сарае - ангаре на Коломяжском  ипподроме - Гаккель начал постройку самолета по своему проекту. Вскоре совместно с С.Щетининым они организовали Первое Российское товарищество воздухоплавания на паевых началах. Однако Гаккель участвовал в делах непродолжительное время - не сойдясь во взглядах с компаньонами, он вышел из товарищества.

    Получив от акционерного общества "Вестингауз" солидную премию за работы по петербургскому трамваю, он практически всю ее истратил на постройку самолета. Всего в 1909 - 1924 годах он спроектировал около полутора десятков самолетов различных типов и назначения, десять из которых были построены, а шесть успешно летали.