ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС ПЕРЕХОДНОГО ПЕРИОДА

Машинная техника XVI – XVIII вв.

Создание паровых двигателей

Развитие промышленного производства потребовало применения приводов, способных увеличить производительность.

В 1698 г. английский инженер Томас Севери построил первую практически применимую паровую машину («огневой насос») своеобразной конструкции изобретатель назвал ее «друг горняка».

Машины Т. Севери имели очень узкое назначение – откачку воды из подземных выработок.

В 1715 г. машина Севери была усовершенствована французским физиком Ж. Т. Дезагюлье. Машина этого улучшенного типа была первой паровой маши­ной, появившейся в России. В 1717–1718 гг. Петр I выписал машину такой системы для обслуживания фонтанов в Летнем саду.

 

Рельсовый транспорт

В горном деле при добы­че каменного угля, руды и других полезных ископаемых заро­дились также элементы будущего рельсового транспорта, сыграв­шего важную роль в период промышленного переворота.

При подземной откатке угля и других полезных ископаемых с XV–XVI вв. в Чехии, Саксонии и в Англии стали применяться деревянные лежневыепути. Поперечины (предшественницы шпал) на таких путях были введены около 1630 г. В дальнейшем лежневые пути были вынесены на поверхность и соединили копи и рудники с заводами. Грузовые повозки (составы повозок) передвигались по таким деревянным путям конной тягой.

В 20-е гг. XVIII в. повозки на этих дорогах были снабжены чугунными колесами с закраинами (ребордами). Несколько позже деревянные лежни стали покрывать железными полосами или чугунными профильными набойками (прообраз будущих рельсов).

 

Изобретения в текстильной промышленности

Если в каменноугольной про­мышленности и связанных с ней других отраслях горного дела и металлургии раньше всего зарождались элементы техники эпохи «пара и железа», то хлопчатобумажная промышленность стала отраслью, где непосредственно готовился первый этап промышленного переворота.

Сюда относится прежде всего изобретение английского изобретателя Джона Кея, который в 1733 г. изготовил и внедрил «самолет­ный» челнок для ткацкого станка.

Повышение производительности ткацкого станка вызвало, в свою очередь, необходимость усовершенствований в прядении. В 1733–1735 гг. талантливый конструктор Джон Уайетт и его компаньон Поль Льюис построили прядильную машину нового типа, в которой пальцы прядильщика были заменены несколь­кими парами вытяжных валиков. Машина была рассчитана на двигательную силу животных.

 

 

Идеи, обеспечившие прорыв науки в будущее

Леонардо да Винчи

Мануфактурный, период был временем бурной изобретательской деятельности. Он характеризовался резким увеличением числа изобретений и усовершенствований, которые требовались для различных отрас­лей материального производства. Но изобретатели часто выхо­дили за рамки потребностей производства своей эпохи. Наиболее талантливые из них предугадывали и некоторые стороны разви­тия будущей машинной техники.

Прежде всего, необходимо назвать имя Леонардо да Винчи гениального итальянского художника, ученого и изобретателя (1452–1519), многие замечательные идеи которого были реали­зованы лишь столетиями позднее. Ему принадлежат раз­нообразные изобретения в области создания и усовершенство­вания машин и механизмов от самопрялки усовершенствованной конструкции (которая вошла в практику лишь в XVIII в.) до прокатных станов и токарных станков. Он разрабатывал проекты строительных механизмов и военных машин, мускульных и водяных двигателей, разнообразных передаточных механизмов и т. д.

 

Вопросы к разделу

1. Что изобрел Томас Севери?

2. Причины, способствующие ускорению научно-технического прогресса в период мануфактурного производства.

3. Наиболее заметные разработки в текстильной промышленности.

4. Как усовершенствовалась техника прядения?

5. Развитие рельсового транспорта.

6. Какими изобретениями западных разработчиков пользовались промышленники России?

7. Основные направления в развитии техники в мануфактурный период.

8. Леонардо да Винчи, его вклад в продвижении научно-технического прогресса.

9. Научные идеи XVI–XVII вв., послужившие толчком в развитии изобретений будущего.

10. Какие двигатели использовались в основном в начальный период развития мануфактуры?

3. НАУКА МАНУФАКТУРНОГО ПЕРИОДА

Отсутствие средств исследования, естественно, тормозило развитие науки и техники. Дальнейшее развитие материальной и духовной культуры мануфактурного периода ставило перед естествозна­нием все новые и новые цели. Насущной необходимостью для реализации запросов времени явилось развитие приборостроения, рост выпуска научной и технической литературы, создание научных обществ и учреждений, позволяющих ученым обмениваться резуль­татами своей деятельности, и т. д.

Большое уважение вызывают у нас труды ученых, кото­рые, подобно Галилею, уже в первой половине XVI в., отвергнув как авторитет Аристотеля и средневековых схоластов, так и мистику любых «магий», провозгласили основой науки наблюде­ния и экспериментальное исследование «чувственного, а не бумажного мира» с последующим анализом опытных данных математическими методами и новой опытной проверкой сделан­ных выводов.

Разумеется, наблюдения и опыты могли получать развитие лишь при условии вооружения исследователей новыми научны­ми приборами.

 

Приборостроение

В конце XVI – начале XVII в. был создан микроскоп. Термин этот был введен в употребле­ние одним из членов Римской академии Линкеев в 1614 г. В разработке этого прибора участвовали параллельно гол­ландские и итальянские оптики, но завершена она была Га­лилеем. Антони ван Левенгук (1632–1723), нидерландский натуралист, один из основоположников научной микроскопии. Изготовив линзы с 150-300-кратным увеличением, впервые наблюдал и зарисовал (публикации с 1673) ряд простейших, сперматозоиды, бактерии, эритроциты и их движение в капиллярах.

В начале XVII в. были изобретены подзорная труба и теле­скоп. Галилей создал телескоп собственной конструкции в первом десятилетии XVII в.

Немалое значение имело также усовершенствование такого прибора, как камера-обскура(прародительницы фотоаппарата), с помощью которой можно было создавать, а в последствии и фиксировать оптические изображения различных предметов.

В конце XVI в. Галилей решил использовать для измерения температуры свойство жидкости подниматься в тонкой трубке при нагревании. Такой прибор он назвал «термоскопом». Позд­нее приборы, предназначенные для измерения температуры, получили наименование термометров. В XVII в. производилось много опытов по устройству спиртовых термометров. Первый практически применимый ртутный термометр был изобретен не­мецким физиком Д. Г. Фаренгейтом в 1714 г., Шкалу термо­метраФаренгейт разбил на 180 делений. При этом точка плавле­ния льда соответствовала 32°, а точка кипения воды 212° тепла. Термометр Фаренгейта получил наибольшее распространение в странах, в которых был распространен английский язык.

В 1730 г. термометр (вначале спиртовой) был сконструирован Реомюром, а в 1742 г. – шведским ученым Цельсием. В пер­вом случае шкала термометра от точки плавления льда, обозначаемой 0, до точки кипения воды была разбита на 80, во вто­ром – на 100 делений.

Первая электростатическая машина была создана немецким ученым Отто фон Герике. Это был большой шар из серы, надетый на железную ось. Шар электри­зовался во время вращения путем приложения сухой ладони.

В 1745 г. немец Э. Ю. Клейст и нидерландскиц физик Питер ван Мушенбрук независимо один от другого изобрели лейденскую банку – первый тип конденсатора электрических зарядов.

В России научное приборостроение получило развитие в 20–30-х гг. XVIII в., когда в Петербургской академий наук были организованы наряду с типографией, «гравировальной и рисо­вальной палатами» специальные мастерские. Их деятельность связана прежде всего с именами А. К. Нартова, М. В. Ломоно­сова и И. П. Кулибина.

Химическая лаборатория Ломоносова, построенная после долгих и трудных хлопот в 1748 г., имела сложное, разнообраз­ное и совершенное по тем временам оборудование.

В лаборатории Ломоносов проводил вместе со своими помощ­никами большую научно-техническую работу, делал много хими­ческих опытов, выясняя состав и строение минералов, металлов и руд, присылаемых со всех концов России.

Ломоносовым были разработаны оригинальные метеорологи­ческие приборы, например анемометр – прибор для автомати­ческого измерения скорости ветра и изменений в его направле­нии. Ломоносов считал одной из важнейших задач метеорологии предсказания погоды для сельского хозяйства и направления ветра в интересах мореплавания.

С 1769 г. академические мастерские возглавил Иван Петрович Кулибин. Под его руководством они стали крупнейшим центром развития отечественного приборостроения. Там изготовлялись навигационные, астрономические и оптические приборы, электро­статические машины и т. д. Мастерские имели инструментальное, оптическое, барометрическое, токарное и столярное отделения. «Непосредственное смотрение» над палатами осуществлял мастер П. Д. Кесарев.

Научные общества

В развитии новой науки немалую роль сыграло возникновение научных обществ и академий. В 1603 г. в Риме было создано общество ученых под названием Академия Линкеев. С 1609 по 1630 г. Академия открыто защищала учение Галилея, который в 1611 г. стал ее членом.

В 1657 г. во Флоренции образовалось научное общест­во с характерным наименова­нием Академия опыта. В 1660 г. в Лондоне возникло «Королевское общество для развития знаний» (или кратко: «Королевское общество»), фак­тически выполнявшее функции Британской академии наук. В 1666 г. (при поддержке министра финансов Франции Жана Батиста Кольбера) была создана Парижская академия наук. В 1700 г. возникла Берлинская академия.

Идея о необходимости создания Академии наук в России была выдвинута Петром I еще в конце XVII в. и вновь высказы­валась им в 1718–1719 гг.

Переговоры о приглашении в Россию видных иностранных ученых начались в 1721 г. В январе 1724 г. Петр I подписал в сенате «Определение об Академии», а потом рассмотрел проект «Положения об Академии наук, а также об университете и гимназии при ней». Таким образом, Академия с самого начала мыслилась как научно-исследовательский и учебный центр. Согласно позднейшему проекту 1724 г., разработанному А. К. Нартовым и уточненному Петром I, предполагалось орга­низовать нарядус Академией наук Академию разных художеств.

Еще до организации Академии наук с ее университетом в России начали возникать специальные учебные заведения. В 1701 г. в Москве была основана «Школа математических и навигационных наук». В 1715 г. старшие классы этой школы были переведены в Петербург и позднее превратились в Морскую академию. В 1701 г. была организована Артиллерийская школа, в 1707 г.– Медицинское училище, в 1712 г. – Инженерная школа. В дальнейшем эти учебные заведения были преобразова­ны в академии. 26 апреля 1755 г. открылся Московский университет, которому предстояло стать главным центром формирования оте­чественных научных кадров и развития различных отраслей науки.

При Московском университете с самого начала была заве­дена типография. Одной из первых напечатанных там книг явилось второе издание первого тома «Собрания разных сочи­нений в стихах и прозе Михаила Ломоносова» (1757).

 

Вопросы к разделу

1. Прогресс в области оптической техники и авторы важнейших изобретений.

2. С чьими именами связано в России развитие приборостроения?

3. Г.Галилей и его вклад в развитие науки XVII в.

4. Как развивались научные институты Европы?

5. Кому принадлежала идея создания Академии наук?

6. Роль Петра I в развитии науки России.

7. Какие учебные заведения были созданы в период 1701–1707 гг.?

8. Когда был открыт Московский университет?

9. Истоки развития фотографии.

10. Что представляет собой «камера обскура»?

11. Первые шаги по изучению тайн электричества.

12. Развитие научных обществ XVI–XVIII вв. в Европе и России.

13. Вклад М.В. Ломоносова в развитие научных заведений России.