Вярнуцца: Очерки истории науки и техники XVI-XIX веков

Часть II


Аўтар: Виргинский В. С.,
Дадана: 06-10-2014,
Крыніца: Виргинский В.С. Очерки истории науки и техники XVI-XIX веков (до 70-х гг. XIX в.): М.: Просвещение, 1984.



Часть II. Техника и наука в условиях домонополистического капитализма. Первый этап машинного производства

Глава 8. Переход от мануфактурной к машинной ступени материального производства. Общая характеристика промышленного переворота XVIII-XIX вв.

Понятие промышленного переворота. Термин "промышленный переворот" (или "промышленная революция") был введен в науку в 40-х гг. XIX в. Ф. Энгельсом. В статье "Положение Англии. Восемнадцатый век" (февраль 1844 г.) Энгельс писал об английской промышленной революции, как о "революции социальной и потому более всеобъемлющей и более глубокой, чем какая-либо другая". Позже, в "Положении рабочего класса в Англии" (1845 г.) Энгельс говорил о промышленном перевороте в Англии, как о "...революции, которая одновременно произвела полный переворот в гражданском обществе и всемирно-историческое значение которой начинают уяснять себе лишь в настоящее время".

Здесь речь идет не только о промышленности в узком смысле слова, но и о других отраслях, например о транспорте.

Промышленный переворот означал переход материального производства с мануфактурной - и обычно сопутствующей ей ремесленной - ступени на машинную ступень и тем самым создание материально-технической основы крупного капиталистического производства со всеми общественными последствиями этих изменений.

Говоря о переходе к машинному производству (даже на его первом этапе), необходимо также уточнить, о какого рода машинах идет речь, ибо само понятие "машина" имеет исторический характер и в разные периоды ему придавалось различное содержание.

Новое средство труда, обусловившее переход от мануфактурной к машинной ступени производства, заменяет человека не как обладателя простой двигательной силы, а как рабочего, выполняющего работу в собственном смысле слова.

Классическое определение Маркса, относящееся к новому типу машин, идущих на смену орудиям и средствам труда мануфактурного периода, гласит: "Всякое развитое машинное устройство состоит из трех существенно различных частей: машины-двигателя, передаточного механизма, наконец машины-орудия, или рабочей машины".

Только после внедрения в производство этих "развитых машинных устройств" и после налаживания их систематического воспроизводства фабрично-заводским (или пусть даже иногда мануфактурным) способом, можно говорить об осуществлении промышленного переворота в данной стране.

Хронологические и территориальные рамки промышленного переворота. Промышленный переворот, происходивший в бурную эпоху разложения и крушения феодально-крепостнических отношений, в эпоху победы и утверждения капитализма, являлся длительным процессом, охватившим более века (с 60-х гг. XVIII в. до конца 80-х гг. XIX в.) и развернувшимся на пространстве от Северной Америки до России, включая большую часть Европы.

Напомним, что это было время войны северо-американских колоний Англии за независимость и образования республики Соединенных, Штатов; кризиса абсолютистско-феодального строя во Франции, Великой французской буржуазной революции и наполеоновских войн; развития революционного движения в России от Радищева и декабристов до 60-х гг. XIX в.; революции 1830 г. во. Франции; борьбы за парламентскую реформу и чартизма в Англии; оживления революционного движения в Европе и революционных событий 1848-1849 гг. во. Франции, Германии, Италии и Австрийской империи; национально-освободительных движений 50-60-х гг. XIX в.; отмены крепостного права в России; гражданской войны в Северной Америке.

А самое главное, как уже отмечалось во "Введении",- это была эпоха возникновения и развития научного коммунизма, учения, выражающего коренные интересы самого передового и революционного класса - пролетариата.

Характеризуя период, когда закладывались основы, марксизма, Ф. Энгельс писал: "Классовая борьба между пролетариатом и буржуазией выступала на первый план в истории наиболее развитых стран Европы, по мере того, как там развивались, с одной стороны, крупная промышленность, а с другой - недавно завоеванное политическое господство буржуазии".

Начало содружества основоположников научного коммунизма относится к середине 40-х гг. XIX в.

В 1847 г. был основан "Союз коммунистов", а в начале 1848 г. вышел в свет "Манифест Коммунистической партии". В этом первом программном документе марксизма излагались основные идеи материалистического понимания истории и была сформулирована теория классовой борьбы. В "Манифесте", между прочим, давалась и характеристика промышленного переворота: "...Пар и машина произвели революцию в промышленности. Место мануфактуры заняла современная крупная промышленность, место промышленного среднего сословия заняли миллионеры-промышленники, предводители целых промышленных армий, современные буржуа".

В 1864 г. было основано Международное товарищество рабочих, I Интернационал. В конце рассматриваемого здесь периода, в 1867 г. вышел в свет 1-й том "Капитала", главного труда Маркса, над которым он работал в течение четырех десятилетий. Первый русский перевод этой книги был опубликован в 1872 г.

Ход промышленного переворота в различных странах. Промышленный переворот подготавливался и начинался в разных странах в разное время. Он охватывал в пределах отдельных стран различные отрасли в неодинаковой последовательности, но проходил в общем сходные этапы.

Во всех европейских странах в этот период наблюдалось зарождение элементов машинной техники в условиях мануфактурного и ремесленного производства. Затем следовал этап непосредственной подготовки переворота, когда применение машинной техники распространялось все больше и создавались предпосылки для нового уклада техники. Сам переворот также охватывал несколько этапов, причем о победе новой техники можно было говорить лишь на решающем его этапе.

Технические сдвиги подготавливались параллельно. Прежде чем заканчивался переворот в одной из отраслей, уже начинались технические перемены в другой, так что осуществление перехода на машинную ступень происходило не только параллельно, но и взаимосвязанно.

Промышленный переворот с самого начала был явлением не только производственно-техническим, но и социально-экономическим. Снижение заработной платы, резкое усиление эксплуатации, удлинение рабочего дня, применение женского и детского труда, создание хронической безработицы - таковы были непосредственные результаты промышленного переворота для трудящихся.

Крупная фабрично-заводская промышленность вытесняла ремесло, причем разоренные ремесленники пополняли резервную армию труда. Однако крупное машинное производство не уничтожало до конца ни мануфактуры, ни капиталистической работы на дому.

Последствия промышленного переворота обычно не ограничивались той страной, где он совершался. Это видно прежде всего на примере Англии.

Условия, способствовавшие осуществлению промышленного переворота в Англии. В первой части нашей книги уже были охарактеризованы те социально-экономические и политические факторы, которые позволили Англии выйти на первое место среди промышленно развитых европейских держав. Мы говорили также о зарождении в английском мануфактурном производстве - особенно с 30-х гг. XVIII в. - элементов машинной техники. Однако для реализации перехода английского производства на новую ступень требовались и некоторые дополнительные предпосылки: приток огромных денежных средств, доступ к источникам дешевого сырья, наличие обеспеченных рынков сбыта.

Все это дала Англии хищническая колониальная политика, проводившаяся теми же кровавыми и грязными методами, что и в предшествующий период, но опиравшаяся теперь на возросшую британскую военную мощь.

Р. Киплинг писал об успехах английских "купцов":

Кой-что добыто торгом,
Кой-что нам дал захват,
Кой-что - учтивость наших
Ножей и каронад

Главным объектом британского колониального грабежа стала Индия.

Хозяйничанье Ост-Индской компании и британского военно-бюрократического аппарата имело катастрофические последствия для индийской экономики - сельского хозяйства, торговли и особенно ремесленной промышленности.

Мы уже не раз упоминали выше о всемирно прославленных индийских хлопчатобумажных тканях. Их производство было особенно развито в Дакке и других городах Восточной Бенгалии (территории, захваченной англичанами в первую очередь). Отсюда экспортировались замечательные хлопчатобумажные и шелковые ткани, шелк-сырец и другие товары. Развито было и судостроение (в Калькутте).

Установив господство во внешней и внутренней торговле Бенгалии, Ост-Индская компания постаралась превратить этот район исключительно в источник дешевого сырья (шелка-сырца, индиго и т. д.) для метрополии. Вывоз хлопчатобумажных тканей из Индии в Англию был прекращен.

Зато с 1783 г. в Индию хлынули дешевые английские фабричные ткани.

Текстильная и судостроительная промышленность Бенгалии были полностью разрушены. Прямыми результатами этого были массовое разорение и голодная смерть индийских ремесленников.

В первой трети XIX в. население Дакки сократилось со 150 тыс. до 30 тыс. человек.

Промышленный переворот в Англии имел далеко идущие международные последствия. Быстрое развитие английского хлопчатобумажного производства резко повысило спрос на хлопок, который в значительной мере импортировался из США.

Это привело к дальнейшему развитию рабовладельческого плантационного хозяйства на юге США. В начале XIX в. цена на рабов-негров выросла вдвое.

Закупки уральского железа Англией на разных этапах промышленного переворота, а затем падение спроса на импортное железо в результате развития собственной металлургии оказывали непосредственное влияние на положение русских металлургических заводов (работавших тогда в основном на крепостном труде).

Превратившись в "мастерскую мира", капиталистическая Англия ревниво следила за тем, чтобы ее промышленное превосходство никем не оспаривалось. Например, с 80-х гг. XVIII в. чинились всяческие препятствия выезду из Англии мастеров-механиков. Многие специалисты все же переселились в другие страны, в том числе и в Россию, по отношению к которой в британской политике запретов допускались исключения. Вплоть до 1842 г. вывоз машин (в первую очередь текстильных) из Англии был запрещен или ограничен.

Между тем в других странах с развитым мануфактурным производством происходила подготовка к промышленному перевороту. При этом важно отметить следующее. Ликвидация феодально-крепостнического строя, его политической и юридической надстроек в результате буржуазных революций и войн за независимость, как в Англии,, Франции и Северной Америке, или в результате реформы, вырванной у господствующих классов революционными выступлениями, как в германских государствах, или революционной ситуации, как в России, - неизменно предшествовала решающему этапу промышленного переворота.

В отличие от Англии, на континенте Европы и в США подготовка к перевороту и его первые, начальные этапы проходили до падения феодального строя. Так, во Франции непосредственная подготовка к промышленному перевороту началась накануне революции, с 80-х гг. XVIII в.; в США - во время войны за независимость; в германских государствах - примерно после войн с Наполеоном Бонапартом, в условиях сохранившихся феодально-абсолютистских порядков.

Что касается России, то зарождение отдельных элементов новой машинной техники в русском производстве наблюдалось уже с 60-х гг. XVIII в.

Непосредственную подготовку промышленного переворота в России можно отнести ко второй половине 10-х, а ее окончание - к концу 30-х гг. XIX в.

Это был период важных событий в социально-экономической, политической и культурной областях. Он характеризовался прежде всего углублением процесса разложения крепостного хозяйства и развитием капиталистического уклада, а также ростом товарно-денежных отношений. В стране продолжала господствовать техника, соответствующая ремесленной ступени производства - ив сельском хозяйстве, и на транспорте, и в промышленности. Это относится и к домашним подсобным промыслам, и к ремеслу, которые сравнительно легко уживались с системой феодально-крепостнических отношений.

Значительное развитие (прежде всего в крупной промышленности) получили средства техники, характерные для мануфактурной ступени. Но наряду с неуклонным ростом предприятий мануфактурного типа все чаще применялась новая машинная техника не только в промышленности, но и на транспорте.

В это время резко обостряется противоречие между развивающимися производительными силами и устаревшими крепостническими производственными отношениями. во всех главных сферах материального производства.

Первый этап промышленного переворота в России продолжался с конца 30-х до начала 60-х гг. XIX в. Во всех отраслях производства наблюдалось применение новой техники. Однако этот этап, осуществлявшийся в условиях крепостничества, не мог привести к радикальному преобразованию техники производства.

И в период подготовки промышленного переворота в России, и в его начальный период техника сельского хозяйства почти не претерпела изменений, за исключением отдельных помещичьих и капиталистических хозяйств.

Решающий этап промышленного переворота в России наступил только после отмены крепостного права, в 60-70-х гг. XIX в.

Отметив, что до этого техника в России "прогрессировала чисто стихийным путем и с чрезвычайной медленностью", В. И. Ленин писал: "Пореформенная эпоха резко отличается в этом отношении от предыдущих эпох русской истории. Россия сохи и цепа, водяной мельницы и ручного ткацкого станка стала быстро превращаться в Россию плуга и молотилки, паровой мельницы и парового ткацкого станка. Нет ни одной отрасли народного хозяйства, подчиненной капиталистическому производству, в которой бы не наблюдалось столь же полного преобразования техники".

На конец 60-х и начало 70-х гг. приходится и первый период "громадного подъема" (по выражению В. И. Ленина) железнодорожного строительства. Средний годовой прирост русской железнодорожной сети составлял с 1865 по 1875 г. 1,5 тыс. км.

Протяженность русских железных дорог составляла в 1850-м - 0,6 тыс. км, в 1860-м - 1,6 тыс. км, в 1870-м - 11,2 тыс. км, а в 1875-м г. - 19,6 тыс. км.

Однако подробное рассмотрение как этого этапа, так и завершающего этапа, относящегося к 80-м - началу 90-х гг. XIX в., выходит за рамки нашей книги.

Буржуазно-демократические революции и научно-технический прогресс. Большое стимулирующее влияние на развитие новой науки и техники оказали буржуазные и буржуазно-демократические революции конца XVIII - начала XIX в., особенно французская революция 1789-1794 гг.

Научно-технические мероприятия якобинского Конвента ускорили начало промышленного переворота во Франции. Директория и Наполеон Бонапарт стали наследниками и превосходных научно-технических кадров, сформированных в годы революции, и тех методов приложения научных достижений к производству, которые были тогда блестяще проверены на практике. Во время революции, как мы увидим ниже, были созданы многие научные и учебные учреждения, ставшие гордостью Франции: "Материальное, производственное обновление Франции, в конце XVIII века, было связано с политическим и духовным, с диктатурой революционной демократии и революционного пролетариата (от которого демократия не обособлялась и который был еще почти слит с нею), - с беспощадной войной, объявленной всему реакционному", - указывал В.И. Ленин.

Основным правительственным органом якобинской диктатуры был Комитет общественного спасения, возглавивший борьбу с. интервентами и с внутренней контрреволюцией. Вопросы развития производства, в первую очередь оборонного значения, были сосредоточены в руках "оперативной тройки", главную роль в которой играл Лазар Карно - военный инженер, автор трудов по фортификации и математике. Еще в 1792 г. Карно настоял на создании Комиссии по-изучению применения науки в государственных интересах. Но только при якобинском Конвенте идеи Карно смогли реализоваться.

Большинство французских ученых и инженеров приветствовали революцию, видя в ней залог уничтожения феодализма и абсолютизма, победы разума над клерикализмом и средневековыми суевериями, залог развития производительных сил страны.

Представители новой химической школы (см. ниже, гл. 13) - Гаспар Монж (являвшийся вместе с тем основоположником начертательной геометрии, инженером и металлургом), А. Ф. Фуркруа, Л. Б. Гитон де Морво, К. Л. Бертолле, крупный специалист по металлургии и химии Ж. А. Гассенфрац, а также математик Жильбер Ромм (член Конвента), инициатор введения паровых машин во Франции Ж. К. Перье и многие другие ученые, изобретатели и конструкторы - активно сотрудничали с якобинским Конвентом.

Никогда прежде самая передовая, связанная с практикой наука не пользовалась таким почетом и такой государственной поддержкой, а научно-технические мероприятия не организовывались в таком масштабе и не осуществлялись столь планомерно, как "во II году Республики" (1793-1794 гг.).

Осенью 1793 г. Медонский замок под Парижем был превращен в Национальное учреждение для различных испытаний. Там были устроены химические и физические лаборатории, мастерские, артиллерийский полигон и т. д. В частности, там производились опыты по военному использованию воздушных шаров, оптического телеграфа К. Шаппа и т. д.

К сожалению, Наполеон Бонапарт, пришедший к власти в 1799 г., занимал в целом консервативные позиции в отношении новых (не проверенных на практике) технических идей, считая их плодом беспочвенного прожектерства. Не случайно он закрыл Медонскую школу.

Международный характер изобретательства этого периода. С 60-х гг. XVIII и до первого десятилетия XIX в. промышленный переворот происходил только в Англии. Но из этого факта нельзя делать вывод, будто в тот период первенство в создании новых технических средств абсолютно принадлежало английским изобретателям.

Идея универсального парового двигателя была не только выдвинута, но и осуществлена раньше всего в России И. И. Ползуновым (см. с. 156-158). Воздухоплавание зародилось в 80-х гг. того же века во Франции. Первый пароход стал совершать регулярные рейсы в 1807 г. в США.

Мы не говорим уже о тех изобретениях, которые выходили за рамки технического уклада того периода, хотя и были сделаны до 70-х гг. XIX в., например о первых двигателях внутреннего сгорания, об электродвигателях, о новых направлениях химической технологии и т. д.

Следует также отметить, что многие новые технические средства возникли в результате последовательного участия в их разработке ученых различных стран, и здесь применимо высказывание Энгельса о том, что "паровая машина была первым действительно интернациональным изобретением, и этот факт в свою очередь свидетельствует об огромном историческом прогрессе".

Изобретатели этого периода и их общественное положение. Творцами новой, машинной техники становились прежде всего непосредственные работники производства, выходцы из простого народа, мастера, имевшие дело с механизмами и сложными устройствами мануфактурного периода, - часовщики, "мельничных и плотинных дел мастера", слесари, кузнецы, столяры, плотники. Образование их, как правило, было невысоким. Они знали грамоту и арифметику, умели чертить, освоили начала механики. Но они страстно любили технику, стремились принести пользу людям труда, облегчив тяжкую физическую работу применением новых машин. Часто ими руководили и патриотические соображения. Нельзя, разумеется, игнорировать и личных стремлений многих изобретателей выбиться из нужды, достичь более приличных условий жизни.

Изобретатель прядильной машины, открывшей первый этап промышленного переворота в Англии, Джеймс Харгривс совмещал профессии ткача и плотника.

Джордж Стефенсон, сделавший так много для победы пара на транспорте, был сыном кочегара при паровых машинах и до 18 лет оставался неграмотным. Науку и технику того времени Джордж Стефенсон освоил путем самообразования.

Упоминавшиеся выше французские ученые, радостно встретившие революцию, были в большинстве своем выходцами из простого народа. Так, например, Фуркруа был сыном бедного аптекаря и в молодости влачил полуголодное существование, давая уроки.

Гаспар Монж происходил из семьи бедного коробейника и с большим трудом смог получить образование.

Гассенфрац происходил из рабочей семьи, в молодости сам работал плотником.

Строитель первого, практически применимого парохода Роберт Фультон был сыном разорившегося пенсильванского фермера. Он окончил лишь начальную школу (на гроши, которые его рано овдовевшая мать выручала от поденной работы). Неудачливый ученик ювелира, бродячий живописец и чертежник - таковы были этапы приближения . Фультона к изобретательской деятельности.

Конструкторы новых металлообрабатывающих станков, сыгравшие исключительно важную роль в развитии британского машиностроения, Джозеф Брама и Генри Модели были по происхождению: первый - сыном йоркширского фермера, мастером-самоучкой, а второй - кузнецом.

Джеймс Уатт был сыном корабельного плотника, а сам освоил ремесло мастера - механика математических инструментов.

Американский изобретатель Оливер Эвене сначала был мастером-колесником; потом он получил пай в деле своих братьев - они были мельниками.

Робертс, сын уэльского сапожника, сначала работал токарем и сборщиком на фабрике Модели. Робертсу не удалось бы добиться внедрения в производство своего усовершенствованного ткацкого станка, если бы он не получил финансовой поддержки манчестерской фирмы братьев Шарп, принявшей его в компаньоны.

Немало изобретателей вышло из среды горных и военных инженеров и архитекторов.

В России многие наиболее видные изобретатели конца XVIII - первой половины XIX в. были по происхождению крепостными мастерами или заводскими "служителями". Вольные они получали позднее, обычно в награду за большие заслуги. К их числу относится целая плеяда уральских новаторов техники, например механики Черепановы - выдающиеся конструкторы, всю жизнь боровшиеся за применение силы пара в заводском производстве и на транспорте, инженеры Ф. И. Швецов и П. П. Мокеев, механики и мастера П. С. Макаров, И. Ф. Макаров и др.

Даже в рассматриваемую нами эпоху подготовки и осуществления промышленного переворота, когда, казалось бы, деятельность новаторов производства могла рассчитывать на успех, положение изобретателей было необеспеченным и трудным.

В странах, где сохранились феодально-абсолютистские порядки, их - простолюдинов и разночинцев - третировали спесивые вельможи (у которых нужно было добиваться покровительства) и равнодушные чиновники.

В странах, где буржуазные порядки восторжествовали, их беспощадно эксплуатировали капиталисты, поскольку у изобретателей не было денег. Как тут снова не вспомнить пушкинских Бертольда и Мартына! Новаторы техники часто подвергались (особенно на ранних этапах промышленного переворота) гонениям со стороны скупщиков-предпринимателей, заинтересованных в сохранении старых форм мануфактурного производства. На изобретателей натравливали ремесленников, которые ломали их машины.

Поскольку у изобретателей, как правило, не было своих средств, а организовать публичный сбор денег (как это сделал, например, создатель водородного шара Ж. А., Шарль в 1783 г.) удавалось очень редко, то они могли рассчитывать на успех, если только находили богатого компаньона или покровителя.

Для новаторов было подлинной трагедией, когда они выступали "слишком рано" с точки зрения деловых кругов, проявлявших полное равнодушие и к славе отечества, и к благу людей. Высокие и верные доходы - вот единственное, что интересовало капиталистов. Примером такого равнодушия может служить судьба разносторонне одаренного самоучки Джона Фича, американского ремесленника, пионера постройки паровых судов в США (80-90-е гг. XVIII в.). Фич пришел к правильным и перспективным техническим решениям в этой области. Однако он не смог заинтересовать капиталистов своими предложениями. Совершенно разоренный, доведенный до отчаяния изобретатель отравился.

Другим примером такого же рода была жизнь Ричарда Трёвитика, замечательного конструктора, горного инженера из Корнуэльса (Англия), пионера парового транспорта. Он разорился и умер нищим.

Трагична была также участь Н. Леблана, открывшего новый способ получения соды, и изобретателя оптического (семафорного) телеграфа К. Шаппа. Оба они пользовались поддержкой якобинского Конвента в годы революции. Но после его падения, когда началась, по выражению Маркса, "сутолока новой буржуазной жизни", эти изобретатели оказались неспособными к борьбе с конкурентами-хищниками. Они разорились и, затравленные кредиторами, покончили с собой - Шапп в 1805-м, а Леблан - в 1806 г.

Творческий гений таких людей, как Уатт или Стефенсон, не обеспечил бы им успеха, если бы первый не встретил умного и дальновидного дельца Мэтью Боултона, предоставившего в распоряжение Уатта технические и финансовые ресурсы своего процветающего предприятия, а второго не поддержали самые влиятельные капиталистические группы Манчестера и Ливерпуля.

Особенно трудным было положение изобретателей в тех странах, где еще сохранились крепостнические порядки, где заводчики и администрация казенных предприятий располагали дешевой крепостной рабочей силой и были мало заинтересованы во введении новой техники.

Именно такую картину наблюдаем мы в России.

Немало неприятностей претерпели русские изобретатели от предпринимателей. Видный горный инженер и разносторонний изобретатель П. Г. Соболевский много сделал для освоения паровых двигателей и новых станков на Пожевском заводе знатного богача В. А. Всеволожского (Южный Урал). Он организовал постройку там (в 1816-1817 гг.) двух паровых судов - первых в России после петербургских парбходов Берда. Но Соболевский не поладил с заводовладельцем и вынужден был уйти накануне первого рейса "паровых ботов".

Ф. И. Швецов, долгое время остававшийся в крепостном состоянии (он получил свободу в возрасте 25 лет), был видным поборником новой техники в период подготовки и начального периода промышленного переворота в России. Он стремился вводить на демидовских предприятиях паровые машины, помогая в этом Черепановым и другим изобретателям. Швецов занимался усовершенствованием различных отраслей горнометаллургического производства. Особую важность имели опыты Швецова "по использованию теряющегося жара" отходящих газов в различных заводских цехах, а также улучшение способов выделки железа и стали. Швецов энергично поддержал инициативу Черепановых по проведению на заводах чугунной дороги с паровой тягой.

Но заводовладелец А. Н. Демидов счел, что, Швецов держится слишком независимо. Травлю против, Швецова развернул и назначенный в 1847 г. "главноуполномоченным" А.'И. Кожуховский, поддержанный членом опекунского управления заводами, реакционным деятелем николаевского царствования генерал-адъютантом А. А. Закревским. Согласно с мнением Закревского Кожуховский издал приказ, которым Фотий Швецов "за беспорядки по .прежней должности и вообще за вредные для завода действия" был "отрешен вовсе от службы у господ Демидовых". Это писалось о человеке, который принес заводам огромную пользу.

Швецов вынужден был переехать в Томск. Он пытался заняться пароходным и заводским делом, но предпринимательство не было его призванием. А подходящей службы он так и не мог найти. Совершенно разоренный, Швецов умер в 1855 г., как гласит документ того времени, "больной, не имея ни родных, ни знакомых, лишенный средств для приличного содержания и лечения".

Даже имя этого новатора техники и ученого, в свое время получившего международное признание (его, в частности, высоко оценил известный естествоиспытатель А. Гумбольдт), было забыто в дореволюционной литературе.

О подвиге русских инженеров-путейцев известный революционер и ученый Н. А. Морозов, восхищавшийся вместе со своими товарищами "Железной дорогой" Некрасова, писал: "Наряду с образом землекопов, погибающих при постройке железнодорожного полотна, ему следовало бы для полноты прибавить и образы тех мыслителей, которые думали в тишине бессонных ночей и нередко при враждебном отношении окружающих, как воспользоваться силой пара, и, наконец, придумали это".

Капиталистическое использование новой техники. Выдающиеся завоевания научно-технической мысли были сразу же использованы господствовавшими классами капиталистических стран как средство повышения эксплуатации трудящихся. С особенной силой это проявилось в Англии. Хозяева предприятий с самого начала "громогласно и преднамеренно" (по выражению Маркса) объявляли о возможности введения новых, машин, заменяющих рабочих, как только последние выражали недовольство своим положением.

На ранних этапах промышленного переворота наблюдались выступления рабочих и ремесленников против машин.

В движении "разрушителей машин" отчасти проявлялись традиции выступлений ремесленников против машин, о которых рассказывалось в главе I. Противники машин называли себя луддитами, по имени полулегендарного ремесленника (или рабочего) Неда Лудда (правильнее - Лада) из Лейстершира, будто бы разбивавшего вязальные машины в 70-х гг. XVIII в.

Наибольшего размаха выступления луддитов достигли в 1811-1812 гг. Английский парламент принял в 1813 г. свирепый закон о введении смертной казни за разрушение машин.

Жестоко расправляясь с выступлениями рабочих, предприниматели продолжали использовать машины и другие технические нововведения как орудие для подавления стачек и выступлений рабочих. "Можно было бы написать целую историю таких изобретений с 1830 г., которые были вызваны к жизни исключительно как боевые средства капитала против возмущений рабочих", - писал К. Маркс, перечисляя в этой связи различные технические изобретения в области машиностроения, ситцепечатного производства и других отраслей промышленности, использованные капиталистами в данных целях.

К 30-м гг. XIX в. относятся и замечательные пушкинские строки: "Прочтите жалобы английских фабричных работников: волоса встанут дыбом от ужаса... Какое холодное варварство с одной стороны, с другой - какая страшная бедность!.. Кажется, что нет в мире несчастнее английского работника, но посмотрите, что делается там при изобретении новой машины, избавляющей вдруг от каторжной работы тысяч пять или шесть народу и лишающей их последнего средства к пропитанию".

Еще в 40-х гг. в стихотворении Э. П. Мида из Бирмингема, приведенном Энгельсом в книге "Положение рабочего класса в Англии", капиталистическая эксплуатация не отделяется от фабричной системы, основанной на использовании машин и силы пара:

Есть на свете король - не из сказки король,
Тот румян, добродушен и стар.
Этот зол и суров, губит белых рабов.
Беспощадный король этот - Пар...

Шайка жадных жрецов, - как и он, голодна, -
Управляет железной рукой.
Золотые червонцы чеканит она
Из накопленной крови людской...

Да проснется ваш гнев и разверзнет свой зев.
Да покатится в пропасть на дно
Раззолоченный сброд тунеядцев-господ
И жестокий их бог заодно!

Лишь постепенно рабочие приходили к убеждению, что "короля Пара" вовсе не нужно низвергать вместе с "тунеядцами-господами", а следует поставить на службу трудящимся:

"Требуется известное время и опыт для того, чтобы рабочий научился отличать машину от ее капиталистического применения и вместе с тем переносить свои атаки с материальных средств производства на общественную форму их эксплуатации",- указывал Маркс, подчеркивая в другом месте, что все беды, которые несло с собой рабочим введение новой техники, проистекают "...не от самих машин, а от их капиталистического применения!".

Глава 9. Развитие машинной техники в промышленности

Новые рабочие машины в текстильном производстве. Первый этап промышленного переворота, начавшийся в 60-х гг. XVIII в., был связан с изобретением и распространением новых рабочих машин в английском текстильном производстве. К этому времени там возникла резкая диспропорция между ткачеством, развившимся на основе применения самолетного челнока Кэя (см. выше с. 93), и прядением, где сохранялась прежняя техника. Это давало изобретателям надежду, что к новым прядильным машинам фабриканты отнесутся более внимательно, чем к прядильной, машине Уайетта.

В 1764 г. Джеймс Харгривс (или, по другим источникам, Харгрейвс) из Ланкашира предложил свою прядильную машину "Дженни" с ручным двигателем (запатентовать ее он смог лишь в 1769 г.).

В машине Харгривса вытяжные валики заменены были особым вытяжным "прессом", состоявшим из двух кусков дерева. Рабочий одной рукой двигал каретку с вытяжным "прессом", а другой вращал колесо, приводившее в движение веретена. Так Харгривс механизировал операции вытягивания и закручивания нити. Сначала "Дженни" имела 8 веретен, а вскоре их стало 18.

Прядильная машина Харгривса из-за простоты конструкции, дешевизны изготовления и возможности использования ручного двигателя получила широкое распространение в легкой промышленности. В 1788 г. в Англии уже насчитывалось 20 тыс. таких машин. Пряжа, вырабатываемая ими, была тонка, но недостаточно прочна.

(37KB) Прядильная машина Харгривса (в усовершенствованном виде).

В 1769 г. ловкий делец Ричард Аркрайт, комбинируя принципы известной ему машины Уайетта и достижения других изобретателей (часовщика Томаса Хайса и др.), запатентовал прядильную ватерную машину, рассчитанную на водяной привод и на использование в крупном производстве. Она производила лишь грубую, хотя и крепкую пряжу.

В 1722 г. К. Вуд изобрел подвижную веретенную каретку для ватерной машины, названную им "Билли".

В 1774-1779 гг. Сэмюэл Крбмптон сконструировал прядильную мюль-машину, в дальнейшем улучшенную Келли. Мюль-машины вырабатывали тонкую и прочную пряжу.

Эти прядильные машины заменили рабочего, действовавшего одновременно только одним ручным орудием, механизмом, управляющим многими одинаковыми орудиями. Например, к 1800 г. число веретен в мюль-машине доходило до 400. А в старой самопрялке прядильщик мог одновременно использовать лишь одно веретено.

С 1793 г. Дж. Кеннеди стремился перевести мюль-машины на паровой двигатель. Это ему удалось сделать лишь к 1800 г.

В 80-х гг. XVIII в. прядение стало обгонять ткачество. Это вызвало появление усовершенствованных ткацких станков, прежде всего станка Эдменда Картрайта в 1785 г. Карт-райт с самого начала предусматривал, что его станок будет приводиться в движение паровым двигателем.

Сначала конструкция станка Картрайта была весьма примитивна. Но в 1792 г. изобретатель запатентовал легко управляемый механический станок, где были механизированы все основные операции ткачества. Население одного из главных центров хлопчатобумажной промышленности - Манчестера возросло за последнюю четверть XVIII в. в 3 раза. Соответственно возрос и экспорт хлопчатобумажных тканей за 90-е гг. в 3,5 раза (а весь экспорт за эти же годы в 1,5 раза). К 20-м гг. XIX в. в Англии и Шотландии работало свыше 14 тыс. ткацких станков с паровым приводом, а в середине 30-х гг. их число увеличилось до 100 тыс.

Для производства механических ткацких станков потребовался более прочный материал, чем дерево, из которого изготовлялась большая, часть оборудования в мануфактурный период. В первом десятилетии XIX в. вводятся станки с железными станинами, прочные и компактные. Другие текстильные машины также начинают делать из железа.

В 1825-1830 гг. английский механик Ричард Роберте, ранее внесший ряд усовершенствований в конструкцию ткацкого станка, изобрел автоматическую прядильную мюль-машину ( сельфактор). Сложный процесс изготовления различных номеров пряжи, вплоть до самых тонких, осуществлялся и регулировался этой машиной автоматически. Над усовершенствованием мюль-машины работали в 30-е гг. и многие другие конструкторы.

В 1823 г. в Америке был изобретен так называемый кольцевой ватер, конструктивно происходивший от ватерной прядильной машины Аркрайта.

Переворот охватывал одну за другой отрасли, смежные с прядением и ткачеством, и оказывал влияние на промышленность далеко за пределами Англии. Так, резко увеличившийся спрос на американский хлопок побудил Йлая Уитни, впоследствии известного изобретателя в области машиностроения, заняться в штате Южная Каролина устройством "джина" - простого по конструкции механизма для отделения волокон хлопка от семян. "Джин" приводился в движение вручную. Это произошло в 1793 г. Остроумное изобретение Уитни, явочным порядком позаимствованное многими плантаторами Юга, игнорировавшими авторские права Уитни, позволило резко расширить посевы хлопка. Оказалось возможным разводить и такие сорта хлопка, которые при ручной очистке волокон от семян не давали дохода.

Почти все, что заработал Уитни от реализации своего "джина", было истрачено им на тяжбы с плантаторами, которые выручили в одном лишь 1803 г. около 10 млн. долларов на продаже хлопка.

Ручная набивка тканей все чаще заменяется машинным печатанием. В 1823 г. англичанин Пальмер (правильнее: Памер), а в 1832 г. француз Перро предложили свои типы ситцепечатных машин.

Технический переворот из хлопчатобумажной промышленности распространился затем на льняную, шерстяную и шелковую.

В ранней истории механизации льняной промышленности следует отметить деятельность серпейского предпринимателя, активного выразителя сословных интересов купечества и депутата "Уложенной комиссии" Родиона Глинкова. К 1760 г. у Глинкова имелась льнопрядильня, где работало 36 вольных и 15 крепостных рабочих. Водяной двигатель приводил в действие "самопрядочную машину" с 30 цевками на колесах. В 1771 г. Глинков представил проекты еще двух машин для изготовления льняной пряжи - итоги многолетних опытов. Это были оригинальные рабочие машины нового типа. Но хозяйственные условия России конца XVIII в. не благоприятствовали их применению. В 1783 г. предприятие Глинкова (после смерти владельца) было уничтожено.

В 1810 г. Наполеон объявил конкурс на лучшее устройство льнопрядильных машин, стремясь наладить во. Франции производство льняных тканей. Наилучшей оказалась конструкция, предложенная. Ф. А. Жираром. Однако льнопрядильные машины Жирара (1810-1811 гг.) и других конструкторов - получили наибольшее распространение (с 1814 г.) в Англии, от конкуренции которой Наполеон хотел оградить французскую промышленность.

Жирар применил свою машину в 1816 г. в Австрии, а в 1825 г. поступил по приглашению русского правительства на должность главного механика в Царстве Польском. В 1830- 1831 гг. им была устроена под Варшавой полотняная и бумаго-ткацкая фабрика, вокруг которой вырос целый фабричный городок Жирардов.

Важные усовершенствования были также внесены в технику шелкопрядильного и шелкоткацкого производства. В 1801 г. лионский ремесленник Ж. М. Жаккар изобрел станок для узорного шелкового ткачества, получивший после дальнейшего усовершенствования широкое распространение. В 1812 г. в Лионе действовало уже 12 тыс. станков Жаккара.

Сам Жаккар не извлек почти никаких доходов от своих нововведений и впал в глубокую нужду. Зато лионские фабриканты и в еще большей мере английские предприниматели (с 20-х гг. XIX в.) получили от применения его изобретений колоссальные прибыли.

Механизировались также отрасли, потреблявшие продукцию прядильного и ткацкого производства, - вязальная, кружевная, швейная. Довольно сложные вязальные станки конструировались еще в XVIII в., но все они приводились в движение вручную. Ко второй половине XIX в. в эксплуатацию стали вводиться разнообразные вязальные машины, действующие от паровых двигателей.

Огромное значение для механизации портняжного, сапожного и других видов производства, где раньше господствовал ручной труд, имело изобретение швейной машины. В 30- 40-х гг. в Англии и США было подано на такие машины около 30 патентных заявок. Решающих успехов добился в этом деле Илайэс Хоу в 1847 г. Реализовать свое изобретение ни в США, ни в Англии Хоу первоначально не удалось; оно было осуществлено позднее - после работ других изобретателей, внесших дополнительные улучшения. Одним из таких изобретателей был американец И. М. Зингер, организовавший широко известную фирму по производству ручных швейных машин, которые стали быстро распространяться в мануфактурах и при работе на дому.

Рождение паровой энергетики. "...Создание рабочих машин сделало необходимой революцию в паровой машине", - указывал Маркс, имея в виду изобретение парового двигателя универсального назначения.

К этому двигателю вполне применимо высказывание Энгельса о паровой машине вообще; он тоже явился результатом творчества изобретателей во многих странах.

Следует различать две стадии создания универсальной паровой машины. Для первой характерны попытки обеспечить непрерывность работы двигателя путем сочетания двух паро-атмосферных цилиндров ньюкоменовского типа. Мы знаем, что приоритет в этом принадлежит замечательному русскому теплотехнику Ивану Ивановичу Ползунову.

Изобретатель был знаком с описанием машин Севери и Ньюкомена, а также с работами Ломоносова по теплотехнике. Как уже указывалось выше, Ползунов в апреле 1763 г. выдвинул проект создания "огнедействующей машины", способной "что будет потребно - исправлять" (т. е. исполнять), полностью заменив водяные двигатели.

К марту 1764 г. Ползунов разработал подробный второй проект парового двигателя несколько иной конструкции, позволявшего непосредственно приводить в действие врздухо-дувные мехи при сереброплавильных печах.

(58KB) Дж. Уатт (1736-1819); хема уаттовской паровой машины двойного действия. В центре - вертикальный цилиндр с конденсатором. Справа - паровой котел сундучного типа. Слева - передаточные устройства, позволявшие превращать возвратно-поступательное движение поршня во вращательное. Приложение к статье П. Б. Козловского о паровых машинах в пушкинском журнале 'Современник'. 1837 г.

Круг помощников Ползунова был узок. В помощь изобретателю давали меньше людей, чем он просил. Но все же такие помощники были. Было бы физически невозможно одному человеку сооружать огромную по тем временам паровую машину.

Значительную помощь в постройке паровых машин Ползунову оказали Иван Черницын и Дмитрий Левзин.

К декабрю 1765 г. "огненная машина" была в основном закончена.

Это был двухцилиндровый пароатмосферный двигатель непрерывного действия. Поршни обоих цилиндров двигались в противоположных направлениях, что обеспечивало непрерывное рабочее усилие. Здание, где помещалась машина, было высотой 19 м. Цилиндры имели по 3 м в высоту и 0,3 м в диаметре. Мощность машины советские исследователи оценивают приблизительно в 32 л. с.

Надорвавшись на непосильной работе, И. И. Ползунов тяжело заболел и умер до ввода машины в строй, весной 1766 г.

Машина была пущена в ход, но работала недолго. Уже в 1768 г. заводское начальство, располагавшее неограниченными ресурсами дешевой крепостной рабочей силы, заявило, что машина "по изобилию при здешнем заводе воды" признается ненужной. Машина была сломана в 1780 г.

Независимо от Ползунова применить двухцилиндровую пароатмосферную машину непрерывного действия - но не для заводских нужд, а на транспорте - пытались во Франции инженер Н. Ж. Кюньо в 1769-1770 гг. (для паровой повозки) и Ж. Б. д'Оксирбн с компаньонами в 1774 г. (для парового судна). В обоих случаях изобретения не нашли практического применения.

Вторая стадия создания универсальной машины непосредственно связана с промышленным переворотом в Англии. Главную роль в успешном завершении этой задачи сыграл уже известный нам Джеймс Уатт. Серьезные занятия Уатта паровой машиной начались в 1763-1764 гг. В 1769 г. он взял патент на новый тип парового двигателя, так называемую машину простого действия. Рабочий ход этой одноцилиндровой вертикальной машины производился не атмосферным давлением, а силой пара. Машина снабжена была конденсатором, в который отводился отработанный пар. Однако и эта машина, по выражению К. Маркса, "...оставалась простой машиной для откачки воды и соляного раствора", т. е. не была универсальной.

В начале 80-х гг. XVIII в. Уатт создал свою знаменитую машину двойного действия, запатентованную им (с целым рядом дополнительных усовершенствований) в 1784 г. Двигатель этой системы имел один цилиндр; пар должен был последовательно работать то снизу, то сверху поршня, а противоположная (то верхняя, то нижняя) часть цилиндра соединялась в это время с конденсатором, куда и уходил отработанный пар. Еще в 1781 г. Уатт запатентовал передаточные устройства, позволявшие превращать возвратно-поступательное движение поршня во вращательное. Эта вторая машина Уатта получила самое широкое распространение в промышленности и на транспорте.

"Великий гений Уатта, - писал К. Маркс, - обнаруживается в том, что в патенте, который он получил в апреле 1784 г., его паровая машина представлена не как изобретение лишь для особых целей, но как универсальный двигатель крупной промышленности".

В 1785 г. первый двигатель этой системы был установлен на прядильной фабрике. Затем паровые двигатели стали внедряться во все отрасли английской промышленности. Началось распространение паровых машин в США и на континенте Европы, от. Франции и Бельгии до России.

В России уаттовские "огненные новоизобретенные" машины двойного действия стали известны в конце 80-х гг. XVIII в. Первое в русской литературе (правда, очень схематичное) изображение и описание такой машины дал механик-изобретатель Л. Ф. Сабакин (1787 г.). Машины системы Уатта начали строить в России в 90-х гг. XVIII в.

В первых двигателях Уатта давление лишь немного превышало атмосферное. В конце XVIII в. стали проводиться опыты по созданию паросиловых установок с повышенным начальным давлением. Американец О. Эвенс построил машины повышенного начального давления в 1800 г. В руководстве для конструкторов паровых машин (1805 г.) он обосновал необходимость постройки машин этого рода и соответствующих котлов к ним. Эвенс рекомендовал применять паровые машины с давлением от 8 до 10 атм.

В то же время в Англии начал свои опыты уже известный нам Р. Трёвитик. В патенте 1802 г., взятом им совместно с Вивьеном, речь шла об "усовершенствованиях в устройстве и применении паровых машин", как стационарных, так и предназначенных для паровых повозок. В построенных Тревитиком машинах давление достигало 3 атм. и выше.

В 1804 г. корнуэльский инженер А. Вулф запатентовал машину повышенного давления (3-4 атм.). Вулф использовал двукратное расширение пара последовательно в двух рабочих цилиндрах, повысив, таким образом, коэффициент полезного действия машины более чем в 3 раза.

В России над созданием котлов высокого давления в первой четверти XIX в. работал С. В. Литвинов.

Опыты по созданию паросиловых установок высокого давления - до 45-50 атм. - были сделаны Дж. Перкинсом (1822 г.) в США и Э. Альбаном в Германии (1828 г.). Эти опыты опередили уровень техники того времени, когда и давление в 2-5 атм. считалось высоким. В самом конце рассматриваемого периода после исследований, проведенных в 50-х гг. во Франции Г. А. Гирном, началось применение перегретого пара в целях дальнейшего повышения КПД паровых двигателей.

На протяжении всего последующего периода вплоть до 60-х гг. XIX в. паровая машина двойного действия была основным двигателем силовой установки. Котел, собственно паровой двигатель и передаточный механизм подвергались непрерывным усовершенствованиям. Конструкторы стремились к повышению мощности и экономичности паросиловых установок, увеличивая паро-производительность котлов, повышая начальное давление пара, создавая двигатели с многократным расширением пара ( компаунд-машины), применяя перегрев пара, увеличивая скорость хода и т. д. Они отказались также от балансира, этой характерной детали передаточного механизма в первых уаттовских машинах; золотниковое парораспределение заменялось клапанным.

Отдельные паросиловые установки к 60-м гг. XIX в. имели мощность более 1000 л. с. При фабриках и многих шахтах обычно строился особый корпус для размещения котельной и машинного отделения.. Фабричные паровые двигатели передавали работу трансмиссионным валам, располагавшимся внутри производственных цехов. Посредством шкивно-ременной передачи от этих валов приводились в действие разнообразные рабочие машины.

Наряду со стационарными паросиловыми установками с 30-х гг. XIX в. в практику входят локомобили - передвижные несамоходные паросиловые установки. Они применяются в сельском хозяйстве (см. с. 219), на строительных работах и т. д.

Другие типы двигателей в промышленности. Господство паровой энергетики не исключало использование и других источников энергии. Прежде всего, как в Европе и Северной Америке, так и в Азии, Африке, Южной Америке довольно широко использовались характерные для предшествующих периодов мускульные, конные, ветряные и водяные двигатели. Они тоже подвергались частичным усовершенствованиям, несмотря на то что в исторической перспективе представляли уже технику вчерашнего дня. Так, например, водяные колеса в Западной Европе делались иногда из металла и были огромных размеров. Например, железное водяное колесо для откачки воды из рудников на британском о. Мэн (1854 г.) имело в диаметре 22 м и мощность 200 л. с.

Наиболее перспективным видом водяных двигателей были в то время водяные турбины, которым предстояло сыграть такую видную роль впоследствии, когда началось промышленное использование электрической энергии.

Были предложены различные типы водяных турбин (например, турбины Понселе, Фурнейрбна, Геншеля-Жонваля, Фрэнсиса). В то время существовала лишь механическая трансмиссия, и поэтому сфера применения турбин была ограничена рабочей площадкой, расположенной непосредственно у источника водной энергии.

По мере того как происходила концентрация и централизация производства, механическая трансмиссия все менее успешно справлялась с задачей передачи работы от центральной паросиловой станции к рабочим машинам фабричных цехов.

Транспорт также предъявлял к двигателям дополнительные требования: мировая торговля и связи между отдельными районами бурно росли. Возникла потребность в усовершенствовании транспортных средств.

Научно-техническая мысль направлялась на поиски нового двигателя, который не требовал бы наличия котельной установки и был бы более компактным. Таким двигателем должен был стать двигатель внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания. В 1860 г. французский изобретатель Ж. Ж. Э. Ленуар построил газовый двигатель внутреннего сгорания с электрическим зажиганием. Однако КПД этого двигателя был низок. Распространение его ограничивалось мелкими предприятиями Франции.

Некоторые изобретатели, работавшие над двигателем внутреннего сгорания, связывали с его применением утопические надежды на укрепление мелкой промышленности, обрекаемой на разорение быстрым ростом крупного капиталистического производства. В действительности же применение двигателей внутреннего сгорания - как и все важные технические нововведения этого периода - в конечном счете способствовало развитию крупного машинного капиталистического производства.

В 1862 г. французский инженер А. Бо де Роша получил патент на двигатель внутреннего сгорания четырехтактного цикла. Однако Бо де Роша не реализовал своего изобретения. Лишь в 1878 г. немецкая фирма Отто и Лангена ввела в практику подобный газовый двигатель внутреннего сгорания.

В 1867 г. Н. А. Отто сконструировал атмосферный вертикальный газовый двигатель. Подъем поршня происходил там в результате взрыва горючей смеси, а опускание его (с производством полезной работы) - под влиянием силы тяжести поршня и атмосферного давления.

Электрические двигатели. Наиболее распространенными источниками тока в первой половине XIX в. были гальванические элементы различных систем (Даниёля - 1836 г., Грбува - 1839 г., Бунзена - 1841 г., Лекланше - 1867 г. и др.) и аккумуляторы. В батарее гальванических элементов химическая энергия превращалась в электрическую (см. с. 259). В дальнейшем такого рода источники тока перестали удовлетворять запросы производства. Открытие Майклом Фарадёем явления электромагнитной индукции указало изобретателям (с начала 30-х гг. XIX в.) новый способ получения электрического тока - посредством создания магнитоэлектрического генератора. В машине такого, рода ток возбуждался. в обмотке катушек от постоянных магнитов. К их числу относятся генераторы И. Пиксий (1832 г!), Ю. Кларка (1835 г.) и петербургского академика Б. С. Якоби (1842 г.). Последний генератор был принят на вооружение "гальванических команд" русской армии, использовавших его для воспламенения минных запалов. Затем появились магнитоэлектрические генераторы Э. Штёрера (1843 г.) и других конструкторов. Все эти генераторы приводились в движение вручную.

Развитие судоходства в период промышленного переворота потребовало снабжения маяков более мощными источниками света. Для использования в маяках были созданы горелки "друммондова света", который получался путем накаливания извести в пламени, питаемом кислородом и водородом. Для получения этих газов в больших количествах путем электролиза после длительных экспериментов в 1856 г. был создан магнитоэлектрический генератор "Альянс".

Характерно, что свое название генератор получил не по имени изобретателя, а по названию электропромышленной компании "Альянс" (Париж). Генератор приводился в движение паровой машиной мощностью от 6 до 10 л. с.

Параллельно с усовершенствованием источников тока развивались и электродвигатели - машины, превращающие электрическую энергию в механическую.

Еще в 20-30-е гг. XIX в. появились машины такого рода, напоминавшие лабораторные приборы (двигатели П. Барлоу, Дж. Генри, У. Рйччи и др.). В качестве источника тока для питания этих двигателей служили батареи гальванических элементов.

(59KB) Магнитоэлектрический генератор фирмы 'Альянс' (1862); Двигатель Якоби. Середина 30-х гг. XIX в.

В 1834 г. практически применимый электромагнитный двигатель построил Б. С. Якоби. Усовершенствовав свой двигатель, Якоби впервые применил его в 1838-1839 гг. на водном транспорте (см. с. 181). Изобретатель был убежден, что такой двигатель можно будет использовать и на железных дорогах.

Но надежды Якоби и его единомышленников за рубежом в то время были далеки от осуществления. Вплоть до 60-х гг. XIX в. применение электроэнергии ограничивалось такими отраслями, как телеграфная связь и гальванопластика, если не считать использования электрических запалов при производстве взрывов при горных разработках или в военном деле, а также первых опытов с электроосвещением.

Предпосылкой использования нового вида энергии в качестве двигательной силы в промышленности и на транспорте было создание на рубеже 60-70-х гг. динамо-машины, основанной на принципе самовозбуждения (питания электромагнитов машины собственным током машины), и освоение способа передачи сильных токов по проводам.

Металлургия и горное дело. С 60-х гг. XVIII в. в Англии усиливается (начавшийся еще в 30-е гг.) перевод доменной плавки на минеральное топливо. Тогда же началось применение в доменном деле цилиндрических воздуходувок, приводимых в действие паровыми машинами (впервые - в 1776 г. на заводе, Уилкинсона в, Шропшире).

Выплавка чугуна в Англии, составлявшая 40 тыс. т в 1780 г., поднялась до 80 тыс. т в 1790 г. и еще раз удвоилась за последнее десятилетие XVIII в. Подавляющая часть чугуна выплавлялась к этому времени на коксе.

Конструкция доменных печей постоянно совершенствовалась, увеличивались их размеры, вводились специальные подъемники для подачи шихты, улучшились приспособления для ее загрузки, применялись системы водяного охлаждения печной кладки и т.д. Огромное значение имело введение горячего дутья, т. е. подогрева воздуха, подаваемого в домны (Дж. Нилсон в 1828 г.; инженеры петербургского Александровского казенного завода в 1829 г.; Фабер дю Фор в 1831 г. и другие ученые-металлурги).

С проблемой техники дутья была связана другая: использование раскаленных колошниковых газов, образующихся в доменных печах. Они бесполезно уходили в воздух. Французский исследователь Пьер Бертье опубликовал в 1814 г. исследование о различных способах использования тепла и теплотворности отходящих газов доменных и плавильных печей для подогрева воздуха, подаваемого в домны и горны, а также для иных целей. В России такие опыты производились еще в первой четверти XIX в. В 30- 40-х гг. этим делом успешно занимался Ф. И. Швецов. За рубежом изобретения в этой области завершились созданием в 1857 г. воздухонагревательного аппарата английским инженером Эдуардом Альфредом Каупером.

В Англии выработка железа вначале сильно отставала от выплавки чугуна. Основной причиной этого было долгое применение традиционных способов передела чугуна на железо в кричных горнах на древесном угле.

В 90-е гг. XVIII в. выделка железа в Англии составляла лишь 20-30 тыс. т. Растущий в связи с промышленным переворотом спрос на железо и сталь покрывался главным образом за счет их ввоза в страну. Главным поставщиком железа в Англию была Россия, оттеснившая Швецию на внешнем рынке уральским железом. Англия ввозила свыше 50 тыс. т русского и шведского железа.

Многие английские изобретатели пытались найти способ передела чугуна на железо в отражательной печи. В широкую практику вошел метод, предложенный инженером Генри Кортом. Печь, запатентованная Кортом в 1784 г., получила название пудлинговой (от английского глагола "to puddle" - перемешивать).

В этой отражательной печи на поду, в пламени каменного угля или дров (пудлингование на дровах практиковалось, например, в России и некоторых других странах), происходил передел чугуна на железо. Рабочий перемешивал ломом сквозь особую дверцу расплавленную тестообразную массу металла. Мы видим, что, хотя пудлингование было создано в процессе промышленного переворота, оно включало типичные для мануфактуры элементы тяжелого ручного труда.

Одновременно Корт ввел прокатные валки, применение которых заменяло трудоемкую операцию обработки криц под молотом.

Пудлингование сначала распространялось очень медленно. Сам изобретатель, затративший слишком много средств, на исходные опыты, успел разориться.

Но с первого десятилетия XIX в. этот процесс получил в Англии широкое распространение, что позволило Англии выйти на первой место в мире по выпуску железа.

Хотя для технического уклада этой эпохи было характерно применение железа и чугуна, использование стали тоже непрерывно росло. Выдающуюся роль в деле развития производства стали и замены традиционных эмпирических способов выделки стали научными сыграли русские инженеры.

Особо важное значение имели труды Павла Петровича Аносова, относящиеся к 20- 40-м гг. XIX в. Аносов, работавший тогда на Златоустовском заводе, стал одним из основоположников производства высококачественных сталей и пионером отечественного металловедения.

Применив микроанализ булатов, Аносов разгадал секрет их замечательных свойств и предложил новые технологические процессы для их производства.

К середине XIX в. пудлингование стало постепенно тормозить развитие черной металлургии.

Все возраставшая потребность в железе и стали привела к настоятельной необходимости резкого изменения технологии передела чугуна на железо и сталь.

В середине 50-х гг. английский изобретатель и предприниматель Генри Бессемер ввел совершенно новый способ передела чугуна.

Он применил продувание воздуха через расплавленный чугун, наливаемый в особый вращающийся сосуд - конвертер. Избыток углерода и некоторые другие примеси, содержащиеся в чугуне, быстро выгорали.

После продувания воздухом полученная жидкая сталь (или железо) отливалась в болванки.

В 60-х гг. XIX в. французские инженеры Эмиль Мартен и его сын Пьер Мартен стали получать литую сталь в отражательной печи с регенеративной (воздухонагревательной) установкой, изобретенной ранее немецкими инженерами Вильгельмом и Фридрихом Сйменсами. В этой печи, получившей название мартеновской и введенной в эксплуатацию в 1864 г., можно было переделывать на сталь не только чугун, но и различный железный и стальной лом (скрап). А в условиях цикличного развития производства при переоборудовании предприятий в период оживления всегда скапливалось большое количество такого лома.

С 1865 по 1870 г. мировое производство стали в результате распространения мартеновского и бессемеровского способов возросло на 70%. Еще большее развитие эти способы получили в 70-х гг. XIX в.

В области цветной металлургии важным событием было введение в 1827 г. немецким химиком Ф. Вёлером нового способа получения алюминия. Первоначально алюминий по цене приравнивался к драгоценным металлам. Только после усовершенствований, внесенных в 1854-1865 гг. в технологию производства алюминия французским химиком А. Э. Сент-Клер Девйлем и русским химиком Н. Н. Бекетовым, издержки производства алюминия резко снизились. Однако его широкое применение относится к более позднему периоду.

Что касается горного дела, то его техническое развитие резко отставало от развития металлургии. Даже в английской горной промышленности машины не получили значительного применения. Основной процесс в горном деле - выемка угля и иных полезных ископаемых - в первой половине XIX в. производился в Англии вручную. Механизации подверглись (и то не полностью) лишь вспомогательные операции откатки и доставки на поверхность угля и руд, а также водоотлива и вентиляции. Откатка посредством канатной тяги от паровых двигателей осуществлялась лишь на главных подземных путях. На боковых путях и в забоях использовалась по-прежнему сила животных или ручной труд. О том, как использовался ручной труд женщин, подростков и детей в английской горной промышленности 40-60-х гг. XIX в., рассказывают потрясающие документы, приведенные К. Марксом в XIII главе 1-го тома "Капитала".

Металлообработка и машиностроение. Применение различного рода машин, механизмов и сооружений (например, мостов), изготовляемых во все большей мере из металла, требовало соответствующего развития металлообработки и машиностроения. В конце XVIII и начале XIX в. машины и механизмы производились в основном вручную по сути дела, мануфактурными методами.

В 1769 г. Смйтон применил специальный горизонтальный стан для расточки цилиндров, а в 1775 г. Дж. Уйлкинсон усовершенствовал устройство подобного же назначения.

В этих станах борштанга (рассверловочная штанга) с резцовой головкой, приводимая в движение водяным колесом, вращалась внутри отлитых цилиндров, обрабатывая их изнутри. Точность обработки поверхности была невелика.

В конце 90-х гг. XVIII в. уже не раз упоминавшийся нами изобретатель Генри Модели сконструировал токарно-винторезный станок с самоходным суппортом. Это привело - после соответствующего усовершенствования суппорта - к созданию новых типов металлообрабатывающих станков (токарных, фрезерных, строгальных, сверлильных, шлифовальных) - и тем самым к развитию машиностроения как особой отрасли промышленности.

Обработка огромного количества металла, которое приходилось ковать, сваривать, резать, сверлить, отливать и т.д., потребовала, как писал К. Маркс, "...таких циклопических машин, создать которые мануфактурное машиностроение было не в силах".

Возникла машинная фабрикация машин. Она опиралась на технические достижения мануфактурного периода XVI-XVIII вв., когда уже применялись сверлильные, токарные и иные станки довольно сложного устройства. Теперь эти станки были значительно усовершенствованы применительно к фабрично-заводскому производству, располагающему паровым двигателем.

Появились новые типы металлообрабатывающих станков. В 1817 г. Р. Роберте создал один из первых строгальных станков для обработки деталей с плоскими поверхностями. В 1818 г. И. Уйтни сконструировал фрезерный станок с многорезцовым режущим инструментом (фрезой). В 1829 г. английский инженер Джеймс Нэсмит построил фрезерный станок другой конструкции. В 1835 г. английский инженер Джозеф Уйтворт запатентовал автоматический токарный винторезный станок. Швейцарец И. Г. Бодмер получил в 1839 г. патенты на карусельный станок (токарный станок с вертикальной осью для обработки крупных машинных деталей).

Дж. Нэсмит изобрел поперечно-строгальный станок (1836 г.). Ему же принадлежит конструкция парового молота (1839 г.), получившего широкое применение. Кроме перечисленных видов станков, в это время совершенствовались долбежные, клепальные, шлифовальные и другие металлообрабатывающие станки.

Важным техническим фактором, способствовавшим широкому производству машин машинами, была тенденция к стандартизации и взаимозаменяемости деталей машин. Еще в конце мануфактурного периода на ряде военных предприятий, производивших ручное оружие, была достигнута нормализация деталей мушкетов, ружей и т.д. Основоположниками методов такого рода стали уже известный нам И. Уитни, изготовлявший также мушкеты для американской армии (в 1798- 1812 гг.), и его соотечественник С. Норт.

Эти методы нормализации и взаимозаменяемости деталей все шире вводились на предприятиях общего машиностроения. В 1841 г. Уитворт ввел нормализацию нарезки машинных деталей, сохранявшуюся в качестве стандарта более века.

Химическое производство. Среди новых отраслей производства, достигших значительных успехов в период промышленного переворота, следует прежде всего назвать химическую промышленность. Бурные успехи химической технологии были непосредственно связаны с достижениями химической науки. В первую очередь получает развитие основная химическая промышленность, дававшая серную кислоту, соду, хлор и другие вещества, в которых нуждались различные отрасли производства. Напомним, что серная кислота, сода и хлор - раздельно или совместно - применяются в производстве соляной и азотной кислот, едкого натра, стекла, взрывчатых веществ, красок, отбельных веществ, удобрений, фармацевтических препаратов и др.

Упоминавшийся в предыдущей главе Н. Леблан в 80-90-х гг. XVIII в. основал заводское производство соды из поваренной соли. Способ Леблана долго господствовал в содовом производстве, причем все стадии этого процесса постоянно совершенствовались. В частности, на второй стадии производства, когда сернокислый натрий сплавлялся с известняком и углем, с 50-х гг. XIX в. стали применять печи с вращающимся барабаном диаметром 3-4 м и длиной 5-9 м.

В 60-е гг. на смену способу Леблана пришел более производительный аммиачный способ производства соды бельгийского изобретателя Э. Сольве.

В производстве серной кислоты в середине XVIII в. английским промышленником Дж. Роубаком был введен камерный способ. Смесь серы и селитры сжигалась в отдельной печи, а образующиеся газы пропускались через свинцовые камеры, где они, реагируя с водой, превращались в серную кислоту.

В 30-е гг. XIX в. в качестве исходного сырья вместо серы стали использовать пиритные (колчеданные) огарки.

Параллельно с развитием технологии производства серной кислоты развивается производство азотной и соляной кислот. Вначале соляная кислота получалась как побочный продукт при выработке соды. Впоследствии этот "отход производства" явился важнейшим сырьем для новой отрасли промышленности - производства хлора, который стал широко использоваться в процессе беления тканей. Отбелка тканей хлорной известью впервые была предложена Бертолле во Франции в 1785 г., а в Англии Ч. Теннантом в 1798 г.

В 1842 г. выдающийся русский химик Николай Николаевич Зинин в лаборатории Казанского университета получил синтетическим путем красящее вещество анилин из нитробензола, который добывался из каменноугольного дегтя. Это открытие имело огромные практические последствия, однако не в самой России, где промышленный переворот только лишь начинался, а в более развитых странах Запада.

Ряд новых открытий в этой области сделали немецкий химик А. В. Гофман, одно время работавший в Англии, и его ученик англичанин У. Г. Пёркин и др. В 50-х гг. Перкин открыл мовеин, Гофман - розанилин, Натансон (Польша) и Верген (Франция) - фуксин. В результате этих работ оказалось возможным создание анилинокрасочной промышленности, как особой отрасли химического производства, получившей в дальнейшем особенно быстрое развитие в Германии.

Гальванопластика и гальваностегия. К рассматриваемому здесь периоду относится и зарождение прикладной электрохимии. Выдающуюся роль в этом сыграл Б. С. Якоби. В конце 30-х гг. XIX в. он заложил основы гальванопластики и гальваностегии - технологических процессов, в результате которых с помощью электрического тока оказалось возможным получать точные копии рельефных изображений, а также покрывать изделия тонким слоем металла.

Начало работ Якоби в данной области относится к 1836 г., а 4 октября 1838 г. он представил докладную записку о своем открытии секретарю Академии наук. В 1840 г. одновременнона немецком и русском языках вышла книга Якоби "Гальванопластика, или способ по данным образцам производить медные изделия из медных растворов с помощью гальванизма".

Достижения Якоби произвели на ученых всех стран исключительное впечатление. М. Фарадэй, А. Гумбольдт, У. Р. Гроув, Г. X. Эрстед в письмах к Якоби выражали восхищение этим открытием и отмечали его большое практическое значение.

Гальванопластика в России получила практическое применение прежде всего в деле изготовления точных и во всем сходных между собой клише для печатания государственных бумаг, в том числе денежных знаков. Проведением в жизнь этого важного изобретения занимались, с одной стороны, "Экспедиция заготовления государственных бумаг", а с другой - особая гальванотехническая мастерская, организованная Якоби, где при его участии было изготовлено много замечательных произведений искусства (статуи и барельефы Исаакиевского собора, Эрмитажа, Зимнего дворца и Петропавловского собора в Петербурге, Большого театра в Москве и т.д.).

В 1864 г. на международной выставке в Париже демонстрировались достижения Якоби в области гальванопластики, имевшие громадный успех и принесшие всеобщее признание и заслуженную славу их автору.

Глава 10. Переворот в средствах транспорта и связи

Общая характеристика. "...Революция в способе производства промышленности и земледелия сделала необходимой революцию в общих условиях общественного процесса производства, т. е. в средствах связи и транспорта", - указывал К. Маркс. Этот переворот, имевший результатом переход транспорта и связи от мануфактурной (и ремесленной) ступени к машинной, представляет исключительный интерес. Если в сфере транспорта он знаменовался победой пара, то в области связи - первым техническим применением электрической энергии.

"Не говоря уже о полном перевороте в парусном судостроении, - писал К. Маркс, - связь и транспорт были постепенно приспособлены к способу производства крупной промышленности посредством системы речных пароходов, железных дорог, океанских пароходов и телеграфов".

Становление новых путей и средств сообщения происходило в острой конкурентной борьбе между организаторами новых видов транспорта (железных дорог, пароходов) и хозяевами прежних средств передвижения (извозопромышленниками, владельцами каналов и судов).

Вместе с тем и новые средства конкурировали между собой (например, хозяева железных дорог препятствовали введению паровых повозок).

Подготовка переворота на транспорте началась в 60-70-е гг. XVIII в. Она заключалась, во-первых, в дальнейшем развитии путей и средств сообщения, появившихся на последнем этапе предшествующего периода (шоссейные дороги, быстроходные парусные суда), а во-вторых, в опытах по созданию паровых повозок и паровых судов. Первым видом путей сообщения, где сила пара стала регулярно применяться, был водный транспорт.

Развитие техники водного транспорта. Парусный флот. Упомянутый Марксом "полный переворот в парусном судостроении", открывавший период приспособления водного транспорта к растущим запросам капиталистической торговли и промышленности, происходил в конце XVIII и в первой половине XIX в., т.е. в значительной мере уже после изобретения пароходства. Мы уже упоминали во "Введении", что деревянный парусный флот достиг наивысшего развития в "эпоху пара и железа".

Кораблестроение продолжало сохранять характер в основном ручного производства, который оно имело в мануфактурной период. Механизация в этой области осуществлялась очень медленно.

Но в конструкцию судов вносили различные усовершенствования. Улучшилась форма корпуса и оснастка судов. Увеличилась скорость хода. На дальних морских и океанских путях применялся, как правило, тип четырехмачтовых судов, именуемых барками.

Грузоподъемность таких судов составляла в среднем 750 т, доходя у отдельных судов британской Ост-Индской компании до 1500 т. Суда были почти всегда двухпалубные. Экипаж большого океанского судна насчитывал до 100 человек.

Широко использовались (особенно для исследовательских дальних экспедиций) более легкие, трехмачтовые шлюпы грузоподъемностью в 450-550 т. Шлюпы имели две мачты с прямыми парусами и кормовую мачту с косым парусом. Шлюпами были, например, суда "Восток" и "Мирный", совершившие под командованием Ф. Ф. Беллинсгаузена и М. П. Лазарева знаменитое плавание вокруг Антарктиды и в Полинезию в 1819-1821 гг., а также судно "Сенявин", ходившее вокруг света под командованием Ф. П. Литке в 1826-1829 гг. Экипаж шлюпа составлял обычно 50 человек.

С 60-70-х гг. XVIII в. (прежде всего в Англии) подводную часть судна стали обшивать медными листами. С 1808-1811 гг. пеньковые якорные канаты стали заменять железными цепями.

Для увеличения скорости судов в XIX в. корпус судна стали заострять, были увеличены длина мачт и число парусов. Под влиянием растущей конкуренции с паровыми судами был выработан тип скоростного трех-четырехмачтового грузового судна - клипера, средней грузоподъемностью в 900 т. Клиперы имели металлическое крепление корпуса, деревянную наружную обшивку и очень большую площадь парусности.

Некоторые клиперы при длине 64 м имели площадь парусов, равную 3,5 тыс. кв. м.

Максимальная скорость клиперов составляла 18 узлов, т.е. 33 км/ч, в то время как грузовые пароходы имели вдвое меньшую скорость. "Период славы" английских клиперов падает на конец 40-х - середину 70-х гг. XIX в. Особую известность получили клиперы "Ариэль" и "Сэр Ланселот" (1865 г.), совершавшие рейсы из Англии в Юго-Восточную Азию.

Начало парового судоходства. Подготовка к созданию парового судоходства происходила, как уже упоминалось выше, в последние десятилетия XVIII в.. Французские, английские, американские изобретатели производили опыты с паровыми судами, имевшими в качестве движителей как гребки и весла, так и гребные (лопастные) колеса и даже гребной винт (судно Фича).

Таким образом, подготовка перехода к машинной ступени началась приблизительно одновременно как на сухопутном, так и на водном транспорте. Однако самый технический переворот проходил в этих отраслях транспорта не одинаково.

Организация рейсов паровых судов требовала относительно небольших капиталовложений, поскольку владельцы пароходов, как правило, использовали уже имеющиеся водные пути, а сооружение пристаней и складов не требовало значительных расходов.

Основной заказчицей пароходных сообщений была капиталистическая торговля. Поэтому регулярная работа пароходов могла начаться на ранней стадии промышленного переворота или даже (как это имело место в России) в период подготовки этого переворота.

Важно было наличие в данной стране оживленного торгового оборота, а также достаточно развитых пассажирских перевозок.

Главной технической базой строительства пароходов было судостроение с его многовековыми ремесленно-мануфактурными традициями. Количество судовых паровых машин и иных механизмов, подлежавших постройке, было вначале столь невелико, что достаточно было наличия в стране нескольких машиностроительных заводов или мастерских, чтобы справиться с этой задачей.

Первым пароходом, получившим систематическое применение, было речное судно, вначале называемое "Норт-рйверским пароходом" или "Норт-Рйвер", а в дальнейшем переименованное в "Клермонт", построенное Робертом Фультоном и совершавшее с 1807 г. рейсы по р. Гудзону от Нью-Йорка до Олбени (см. с. 179). Судно "Норт-Ривер" имело 40,5 м в длину и машину мощностью 20 л. с.

Второй страной после США, вступившей на путь сооружения паровых судов, была Канада (1809 г.). Великобритания оказалась на третьем месте по времени введения паровых судов ("Комета" Г. Белла - 1812 г.), а Россия - на четвертом.

В нашей стране регулярные рейсы паровых судов, построенных на петербургском заводе К. Н. Берда, начались осенью 1815 г. между Петербургом и Кронштадтом. Имена мастеров, строивших первые пароходы, остались неизвестными.

Тогда же в русском языке появилось и слово "пароход". Раньше такие суда именовали "стимботами" (английское слово "steam-boat" в русской транскрипции), паровыми ботами, паровыми кораблями. В 20-40-х гг. XIX в. в употребление вошло слово "пироскаф", принятое тогда во Франции. Оно произведено было от греческих корней и означало: "судно, движимое огнем". Великий русский поэт А. С. Пушкин часто использовал это выражение.

Конструкция корпуса паровых судов в течение долгою времени в основном повторяла установившиеся формы парусных судов, причем пароходы сохраняли и парусную остастку.

В 1820 г. одна американская газета замечала с некоторым удивлением по поводу первого трансатлантического рейса американского парохода "Саванна", что наличие паровой машины не снижало его навигационных достоинств.

В 1844 г. русский поэт Е. А. Баратынский писал в стихотворении "Пироскаф":

...Братствуя с паром,
Ветру наш парус раздался недаром:
Пенясь, глубоко вздохнул океан!
Мчимся. Колеса могучей машины
Роют волнистое лоно пучины.
Парус надулся. Берег исчез.

Это "братство паруса с паром" продолжалось очень долго.

Большую роль в деле развития пароходства сыграло введение нового движителя - гребного винта, устройство которого было разработано в 1826-1827 гг. чешским изобретателем Иозефом Ресселем, а позже, в 30-х гг., Дж. Эриксоном и Ф. П. Смитом в Англии. Корпуса пароходов начинают делать из железа (систематически - с 40-х гг. XIX в.).

Между Англией и Северной Америкой, а также между Англией и ее владениями в Индии, Египтом и т.д. устанавливаются регулярные океанские пароходные линии. Три первые пароходные компании, ставившие перед собой подобные задачи, были основаны в Англии в 1836 г. Для обслуживания этих линий строились суда все более внушительные по размерам и мощности. Скажем, в 1833 г. был построен пароход "Грейт, Уэстерн" ("Большой Западный") для рейсов из Бристоля в Нью-Йорк. Он имел 65 м в длину, 11 м в ширину, водоизмещение более 2 тыс. т и машину мощностью в 400 л. с.

Созданное 20 лет спустя по проекту инженера И. К. Брюнеля судно "Грейт Йстерн" ("Большой Восточный") для морской связи с Индией имело 207 м в длину, 25 м в ширину, водоизмещение свыше 27 тыс. т и 2 машины общей мощностью 7,5 тыс. л. с.

"Грейт Истерн" сделался "героем" романа Жюля Верна "Плавающий город" (1871 г.). События, происходящие на борту этого океанского парохода, понятно, выдуманы автором, но подробное описание конструкции судна сделано писателем точно.

В последующие десятилетия у английских пароходных компаний появляются конкуренты в виде американских, немецких и французских компаний ("Гамбургско-американское акционерное общество", "Северогерманский Ллойд" и т.д.), строящих собственные большие и мощные суда.

Продолжительность океанских рейсов все более сокращалась. Первый пароход, пересекший Атлантический океан, шел из США в Ливерпуль 26 дней. "Грейт Уэстерн" совершал рейсы в США за 14-15 дней. А в 70-х гг. XIX в. средняя продолжительность переезда через Атлантический океан составляла 7-8 дней.

Как уже отмечалось выше, Б. С. Якоби сделал попытку применения электродвигателя на водном транспорте. В 1838-1839 гг. он производил испытания своих "ботов" с электродвигателями. Источником тока служили гальванические батареи. Сходные проекты разрабатывали и некоторые другие русские изобретатели.

Но время реализации этих планов еще не пришло. Ведь даже распространение паровых судов в рассматриваемый нами период было еще очень ограниченным. В 1851 г. тоннаж парового флота составлял 0,3 млн. т, а парусного - 9,4 млн. т, в 1871 г. соответственно - 2,4 млн. и 15,3 млн. т.

Иными словами, даже в начале 70-х гг. лишь 13,5% мирового тоннажа коммерческого флота приходилось на паровые суда.

Строительство каналов. Для развития местной, национальной и мировой торговли имело важное значение строительство каналов и других искусственных гидротехнических сооружений, а также исправление и регулирование естественных судоходных путей.

Развитие строительства каналов явилось (наряду с улучшением дорог и ростом гужевых перевозок) первой попыткой владельцев прежних транспортных средств удовлетворить запросы быстро прогрессирующих торговли и промышленности. При этом конструкция каналов совершенствовалась. Первыми каналами нового типа в Англии были канал Сэнки Брук между Сент-Хеленскими копями и р. Мерсеем (Мёрзи) в 1757 г. и канал герцога Бриджубтера от копей Убрели до Манчестера (1761 г.). В 1777 г. был построен канал между Трентом и Мерсеем, именуемый Большим магистральным.

Во Франции, Германии, России и в США также сооружались многочисленные каналы. При постройке каналов вводились все олее сложные сооружения: глубокие выемки, тоннели, каменные ли чугунные лотки-акведуки.

Для подъема судов на каналах, кроме обычных шлюзовых устройств, нашли применение особые приспособления для переправы судов: наклонные плоскости без передвижных камер, когда суда перемещались на вагонетках, движущихся по рельсовому пути под поверхностью воды, или наклонные плоскости с подвижными шлюзами. Мощные гидравлические подъемные краны (впервые примененные в Англии в 30-х гг. XIX в.) позволяли подымать и перемещать целые, суда. На каналах в Западной Европе и в США применялась обычно конная тяга.

На гидротехнических работах все большее применение наряду с традиционными ручными орудиями труда находили землечерпалки с паровыми двигателями, мощные подъемные краны и другие машины. Для сооружения дамб, плотин, шлюзов использовались такие строительные материалы, как камень, бетон и металл.

Большие гидротехнические работы производились и в России на основе использования преимущественно ручного труда. В первой четверти XIX в. в России функционировало уже три водных системы, связывающие Петербург и Балтийское море с Волгой - Вышневолоцкая, Мариинская (с 1810 г.) и Тихвинская (с 1811 г.), а также Березинская система, соединяющая Днепр с Западной Двиной и др. В 1821-1830 гг. среднее годовое число судов, проследовавших по Вышневолоцкой системе, составило 4 тыс., по Тихвинской - 1,3 тыс., по Мариинской - 1,4 тыс., а вес перевезенных грузов соответственно - 329, 40 и 39 тыс. т. Вышневолоцкая система стала терять значение лишь после того, как началось строительство железных дорог.

Крупным сооружением был построенный в 1825-1828 гг. Кирилловский канал между реками Шексной и Северной Двиной. На каналах, как и вообще на русском водном транспорте, широко применялась бурлацкая лямка, реже конная тяга.

Огромное значение для развития западноевропейского капитализма имело сооружение Суэцкого канала.

Вопрос о постройке Суэцкого канала изучался еще Наполеоном I. Осуществление этого замысла в течение многих десятилетий оказывалось невозможным из-за борьбы между. Францией и Англией. Наконец в 50-х гг. XIX в. представитель французских дельцов инженер. Ф. Лессепс сумел договориться с влиятельными английскими политиками из группы Гладстона.

Лессепс организовал "Компанию Суэцкого канала", где французские капиталисты держали решающую долю акций. Техническая сторона строительства была разработана А. Негрёлли и некоторыми другими инженерами из разных стран. Работы начались весной 1859 г. Для производства работ правитель Египта передал в бесконтрольное распоряжение компании большое количество подневольной рабочей силы (например, в 1863 г. на строительстве было занято 36 тыс. феллахов). На канале трудилось также много бедняков-эмигрантов с Балкан, из Италии и других стран.

Условия труда были каторжными. Свирепствовали эпидемии. Лишь в 1864 г., когда задержка окончания канала стала беспокоить акционеров, на строительстве стали применяться паровые землечерпалки и экскаваторы.

Открытие Суэцкого канала состоялось в 1869 г. Его длина составляла 164 км, ширина по дну - 22 м, первоначальная глубина - 7,5 м (впоследствии канал был углублен и расширен).

Суэцкий канал сразу же стал играть важную роль. Продолжительность рейсов в Восточную Азию и Австралию для скорых пассажирских пароходов уменьшилась на 15-22 дня, а для грузовых судов - на 27-40 дней: "Колоссальный рост средств сообщения - океанские пароходы, железные дороги, электрические телеграфы, Суэцкий канал - впервые создал действительно мировой рынок". Трудящиеся Египта, руками которых было построено выдающееся сооружение, ничего не выиграли от этого предприятия. Наоборот, Суэцкий канал стал средством дальнейшего порабощения Египта иностранным капиталом.

Сухопутный транспорт. Дорожное строительство. В 1764 г. фанцузский инженер Пьер Трезагё разработал новую систему дорожного строительства, которая получила к 1775 г. широкое распространение во Франции.

Подобные дороги были проложены на континенте Европы. Они послужили образцом и для английских шоссе первых десятилетий XIX в. системы Томаса Телфорда и Джона Мак-Адама тот же рис.): "Дороги в Англии... были также плохи, как и в других странах, и оставались такими до тех пор, пока известный Мак-Адам не положил начало строительству дорог на научных принципах и не дал этим новый толчок прогрессу цивилизации". С 1818 по 1829 г. в Англии были проложены новые шоссейные дороги общей длиной в 1000 миль (т.е. более 1600 км).

В России до 1834 г. шоссе строились по системе Трезаге: на дно выемки в земляном полотне укладывали слой камней, на который насыпали два слоя щебня, каждый толщиной 8 см. Имя Мак-Адама стало хорошо известно и в России, поскольку с 1834 г. шоссе у нас стали сооружаться по способу, сходному с системой этого изобретателя (дороги покрывались двумя слоями мелкого щебня, толщиной 25 и 15 см), например шоссе между Петербургом и Москвой протяженностью 658 км. В России к 1840 г. было проложено еще 780 км шоссейных дорог.

Передовая общественность России считала постройку шоссе одним из важных средств ликвидации транспортной отсталости. А. С. Пушкин мечтал о временах, когда:

Шоссе Россию здесь и тут,
Соединив, пересекут,
Мосты чугунные чрез воды
Шагнут широкою дугой,
Раздвинем горы, под водой
Пророем дерзостные своды...

Упомянутые Пушкиным металлические мосты и подводные тоннели считались в то время технической новинкой. Первый чугунный мост был построен Э. Дерби через р. Северн возле его заводов к Коулбрукдейле (Шропшир) в 1779 г. Известный американский общественный деятель, мыслитель и изобретатель Томас Пейн, будучи в 1788 г. в Англии, разработал проект металлического моста из чугунных и железных деталей. Проект был осуществлен англичанами в 1796 г. при сооружении моста через р. Уир. Первый железный висячий мост в Англии - Менейский - был построен инженером Т. Тел фордом в 1818- 1826 гг.

Что касается подводных тоннелей, то строительство первого значительного (336 м) тоннеля под Темзой продолжалось с большими перерывами (из-за неоднократных прорывов воды и иных аварий) с 1824 по 1843 г. Строил его инженер М. И. Брунель.

Русскому изобретателю Василию Петровичу Гурьеву принадлежит приоритет в устройстве деревянных торцовых мостовых (в первой четверти XIX в. в Петербурге). В дальнейшем (с 30-х гг.) мостовая такого рода получила распространение в ряде крупных городов Западной Европы и Северной Америки и до введения асфальтовых мостовых (а отчасти и наряду с ними) считалась наиболее совершенной.

Средства гужевого транспорта. На всем протяжении рассматриваемого нами периода гужевой транспорт продолжал играть важную роль. Товары, пассажиры и почтовые отправления перевозились лошадьми всюду, где не было железнодорожных линий, а перевозки водой оказывались невозможными или слишком медленными. Городской транспорт оставался исключительно конным, если не считать первых опытов с паровыми повозками и передвижения на велосипедах.

Между городами регулярно курсировали почтовые и пассажирские кареты. Так, например, в Англии первой трети XIX в. междугородные пассажирские кареты, столь красочно описанные у Диккенса, имели 4 внутренних и 10-12 наружных мест на плоской крыше, куда складывался и багаж. Впереди на козлах сидел кучер, сзади - кондуктор.

Состоятельные люди обычно имели собственный выезд. Остальные пользовались наемными экипажами, которые именовались кэбами в Англии, фиакрами во Франции.

В России, где сословные различия очень резко проявлялись в быту, для выездов установилась как бы особая "табель о рангах", соответствующая чину, знатности и богатству. В произведениях Пушкина, Гоголя и других современных им писателей упоминаются разные виды экипажей и упряжек того времени: кареты, т.е. комфортабельные рессорные повозки с закрытым кузовом, дверцами и окнами; дормезы - кареты, в которых можно было удобно спать в дороге; возки - более примитивные экипажи, но тоже с дверцами и окнами; кибитки - просто крытые повозки на колесном или санном ходу; брички - легкие полуоткрытые экипажи с кузовом и верхом; дрожки - рессорные коляски, иногда весьма щегольского вида.

Наемные повозки обслуживались извозчиками. Городские извозчики делились на ломовых и легковых, а также на "стоичных", занимавших место на извозчичьей "бирже" и "безместных", в просторечье именуемых "ваньками".

Первое крупное акционерное общество в России по организации междугородных рейсов дилижансов возникло в 1820 г. В карете помещалось 4 пассажира. На козлах сидели ямщик и кондуктор. В народе эти дилижансы (в отличие от комфортабельных барских карет) прозвали "нележанцами" - места ведь были сидячие, а, например, от Петербурга до Москвы нужно было ехать 4-5 суток. Проезд стоил очень дорого.

Опыты по устройству паровых повозок. После упомянутой выше попытки устройства паровой повозки, предпринятой французским инженером Н. Кюньо в 1769-1770 гг., в Англии к подобным опытам приступил помощник Уатта У. Мёрдок.

Самым важным в опытах Мёрдока было то, что он наметил (еще до Тревитика) конструктивные изменения, которые следовало внести в паровой двигатель, чтобы приспособить его для транспортных целей. Мёрдок предложил повысить давление в цилиндре до 3-3,5 атм., отказаться от конденсатора и выпускать пар, как теперь говорят, "на выхлоп". Многообещающие опыты Мёрдока были прекращены, но некоторые его предложения учли впоследствии изобретатели, работавшие над созданием парового транспорта.

Это относится прежде всего к Р. Тревитику, который в 90-х гг. XVIII в. сконструировал паровой двигатель повышенного давления, работающий "на выхлоп", без конденсатора. Затем Тревитик построил несколько моделей паровых повозок, а в 1801 - 1802 гг. и самые повозки, которые испытывал на улицах. Последняя из созданных им паровых повозок прошла в 1803 г. более 100 км по скверным дорогам из Кемборна в Плимут.

В 1815-1817 гг. чешский механик Иозеф Божек производил опыты с паровыми тележками в Праге.

С 1821 г. в Англии был взят целый ряд патентов на паровые повозки Д. Гордона (1821 г.), У. Г. Джеймса (1824 и 1832 гг.), Г. Гёрни (1825 г.), У. Хёнкока (1827-1831 гг.) и др. Многие из этих повозок были построены и неоднократно испытывались. В 1830 г. в Лондоне насчитывалось не менее 26 паровых повозок. В частности, повозки Хенкока вплоть до 1837 г. делали регулярные рейсы между Лондонским Сити и Пэддингтоном. Некоторые из паровых омнибусов вмещали до 20 пассажиров и ходили со скоростью до 60 км/ч.

Однако начавшееся применение паровых повозок не получило в Англии широкого развития. На дорогах того времени дорогостоящие, громоздкие кареты и омнибусы с тяжелой паросиловой установкой, поставленные на колеса с железными шинами, были обречены на неуспех. Они не выдерживали конкуренции с дешевым гужевым транспортом и с только что возникшими железными дорогами.

Паровые повозки вызывали в России большой интерес у поборников новых видов транспорта. Пионер железнодорожного дела в России П. П. Мельников считал необходимым организацию рейсов "подвижных паровых машин" наряду с прокладкой шоссе и постройкой железных дорог. В 1830 г. К. Янкевич разработал проект паровой повозки ("быстроката") с трубчатым котлом оригинального устройства. В середине 30-х гг. В. П. Гурьев выдвинул обширный план постройки сети торцовых дорог (с продольными плоскими железными полосами, уложенными вровень с поверхностью торцов).

По деревянным шоссе, согласно проекту Гурьева, должны были двигаться паровые самоходы-тягачи с прицепными повозками (летом - на колесах, а зимой - на полозьях).

Предусматривал Гурьев и прокладку железных дорог обычного типа. Однако все эти проекты и опыты с паровыми повозками не получили распространения.

Происхождение велосипеда. Если на улицах европейских городов, грохоча и испуская клубы дыма, лишь изредка двигались тяжелые паровые повозки, а "самобеглых колясок", движимых самими ездоками, не было совсем, то другому средству передвижения, зародившемуся в этот период, предстояло получить большее развитие. Речь идет о велосипеде.

Его прототипом был примитивный самокат конца XVII в., представлявший собой брус (иногда с облицовкой в виде бутафорской лошадки или иного зверя) на двух колесах, переднем и заднем. Сидя верхом на таком "селерифере" (т.е. быстроходе), ездок отталкивался ногами от земли, а потом поджимал их и некоторое время, балансируя, чтобы не упасть, ехал по инерции.

В 1817 г. немецкий изобретатель К. Драйс фон Зауербронн усовершенствовал этот самокат. Отказавшись от всякой бутафории, он просто снабдил горизонтальный брус седлом и успешно занялся изготовлением таких "беговых машин".

Во Франции по имени Драйса, произносимому на французский лад, его самокат стали называть "draisienne". Термин "дрезина" вошел в европейские языки для обозначения этого нового изобретения.

Но Драйсу не удалось удержать в своих руках монополию на "беговые машины". Конструкцию таких машин слегка изменяли, а затем патентовали как новые изобретения многочисленные авторы и в Европе, и в Америке. Самым важным! усовершенствованием (введенным еще Драйсом) было управление передним колесом. Француз Динёр, взяв патент в 1818 г. на "дрезины" в своей стране, впервые назвал их велосипедами, т. е. "быстроногими" (от латинских слов "velox" - быстрый и "pes", "pedis" - нога). Практически применяться "беговые машины" стали в Англии - сельские почтальоны на них доставляли корреспонденции.

В 1845 г. немецкий изобретатель Мйлиус построил велосипед с педалями. С этого времени ездоки на велосипедах не должны были больше отталкиваться ногами от земли.

Велосипеды долгое время изготовляли из дерева. Металлическими были только крепления и колесные шины. Лишь в самом конце рассматриваемого нами периода для изготовления велосипедов стали применять металл - с 1867 г. для колесных спиц, с 1869 г. - для рамы. Фабричное производство велосипедов было впервые организовано Э. Мишо во Франции в 1868 г.

Необходимо особо отметить опыт француза Тевенона, изготовившего в 1868 г. велосипедные шины из каучука. Идея резиновых шин для повозок выдвигалась в 40-50-х гг. XIX в. многими европейскими изобретателями, но в практику вошли (в том числе и для велосипедов) пневматические резиновые шины шотландца Данлопа лишь в конце 80-х гг.

Возникновение железнодорожного транспорта. Победа пара на сухопутном транспорте была связана с появлением нового средства грузовых и пассажирских перевозок - железных дорог с паровой тягой. Их предшественницами были рудничные и заводские конные лежневые линии. После начала промышленного переворота в Англии лежневые дороги стали заменяться чугунными рельсовыми путями. Чтобы тяжелые повозки не ломали хрупких рельсов, Р. Л. Эджуорт, землевладелец и предприниматель, убежденный защитник рельсовых дорог, предложил в 1786 г. ввести составы из трех-четырех повозок. Эти составы были предшественниками будущих поездов.

В России сооружение заводских рельсовых дорог раньше всего было начато на Александровском заводе в Петрозаводске. Вопрос о том, когда именно была построена первая чугунная линия на этом заводе и какова была первоначальная форма рельсов, до сих пор не выяснен. В 1806-1809 гг. П. К.. Фроловым на Змеиногорском руднике (Алтай) была построена конная чугунная дорога длиной около 2 км.

Первой конной рельсовой дорогой общего пользования была Сэррийская (1801 -1803 гг.) в Англии.

Применение силы пара на рельсовых дорогах Англии долго не выходило из стадии экспериментов. Впервые такой опыт был произведен на 43-километровой заводской Мёртир-Тидвилской дороге (Южный Уэльс) в 1803-1804 гг. Ричардом Тревитиком. Паровоз скоро был выведен из строя и превращен в локомобиль.

В 1808 г. Тревитик построил другой паровоз, замечательный во многих отношениях. Локомотив имел гладкие ведущие колеса и многие детали, которые получили потом применение в паровозах. Его скорость достигала 30 км/ч.

Чтобы заинтересовать деловых людей, Тревитик устроил в лондонском пригороде своеобразный аттракцион: он демонстрировал свой паровоз, названный им "Поймай меня, кто может", на специально устроенном рельсовом кольце. Желающие могли прокатиться в повозке, прицепленной к локомотиву.

Однако, как мы знаем (см. с. 148-149), никто из капиталистов, владельцев рельсовых дорог, не поддержал изобретателя.

Вслед за Тревитиком многие английские изобретатели первых десятилетий XIX в. пытались ввести паровую тягу на рельсовых дорогах, но опасения владельцев чугунных дорог, что паровозы будут ломать рельсы, еще долго задерживали введение паровозов.

Чтобы избежать увеличения сцепного веса паровоза, изобретатели пытались применять дополнительные точки опоры для паровоза вне основной колеи. Так, например, они предлагали: дополнительные зубчатоколесные скаты (Мёррей и Блёнкинсоп, 1811 г.); движение паровоза по цепи, протянутой вдоль пути (бр. Чёпмэн, 1812 г.); наконец, рычаги на шарнирах для отталкивания паровоза от полотна дороги (Брайтон, 1812 г.).

Решающих успехов в создании практически применимых паровозов с гладкими ведущими колесами добился Джордж Стёфенсон. В 1814 г. он построил свой первый паровоз, учитывая опыт - удачный и неудачный - всех своих предшественников.

С тех пор началась длительная борьба талантливого английского изобретателя за железные дороги с паровой тягой.

Одной из величайших заслуг Стефенсона было то, что он с самого начала считал необходимым совершенствовать одновременно как подвижной состав, так и железнодорожный путь. Строя только паровозы с гладкими ведущими колесами, Стёфенсон стремился повысить сцепной вес (а значит, и силу тяги) паровозов. А чтобы они не ломали рельсов, изобретатель сначала пытался повысить прочность чугунных рельсов, а позже отказался от чугунных рельсов и перешел к применению железных.

Вместе с тем Джордж Стефенсон стремился по возможности смягчить уклоны на железных дорогах, вести их по кратчайшему прямому направлению. Это, понятно, требовало производства больших работ по сооружению мостов и виадуков, прорезке выемок, прокладке тоннелей. Но Дж. Стефенсон утверждал, что расходы на их строительство быстро окупятся после сдачи дороги в эксплуатацию.

Сначала Дж. Стефенсон переводил на паровую тягу уже существующие конные дороги, а затем он приступил к постройке новых линий.

В 1825 г. под руководством Стефенсона была сооружена Стоктон-Дарлингтонская дорога (на северо-западе Англии) длиной 56,3 км. Она предназначалась для перевозки угля в портовый город Стоктон, но по ней перевозились и пассажиры. По своему техническому устройству она была дорогой переходного типа: в качестве тяги применялись как паровозы, так и лошади. На некоторые участки с крутыми подъемами составы втаскивались стационарными паровыми машинами при помощи каната. На одной части дороги были уложены железные, на другой - чугунные рельсы. Точного графика движения грузовых поездов и пассажирских фургонов не было. Система сигнализации отсутствовала.

Победа паровой тяги на английском рельсовом транспорте и окончательный переход к железным рельсам относится к 1830 г., т.е. ко времени открытия Манчестер-Ливерпульской дороги. Линия длиной около 50 км соединила центр текстильной промышленности Манчестер и крупнейший порт Ливерпуль. Она также строилась под руководством Стефенсона и сделала его имя известным далеко за пределами Англии. На дороге были уложены исключительно железные рельсы усиленного типа и применялись сложные искусственные сооружения - глубокие выемки, тоннели, виадуки, мосты и т.д.

Для этой дороги Стефенсон построил паровоз "Ракету" с трубчатым котлом, имевшим 25 дымогарных трубок. Это значительно увеличивало поверхность нагрева котла при сохранении прежнего размера. Такой тип паровозного котла был новым словом в технике котлостроения.

После этого в Англии было построено еще несколько железных дорог: Лондон-Бирмингемская (1836 г.), Бирмингем-Ливерпульская (1837 г.) и др.

В 1831 г. к механизации рельсовых дорог приступили США, в 1832 г. - Франция, а в 1835 г. - Бельгия.

К этому же времени относится зарождение железнодорожного дела в России. В то время, однако, как США и Франция импортировали первые паровозы из Англии, в России отец и сын Черепановы сами построили два паровоза и рельсовую чугунную дорогу на Нижне-Тагильских заводах Демидовых.

В 1833 г. Мирон Ефимович Черепанов с помощью своего отца Е. А. Черепанова и инженера Ф. И. Швецова начали работу над своим "сухопутным пароходом". В 1835 г. Черепановы построили два паровоза с трубчатыми котлами и проложили небольшую "чугунку" у Выйского завода. Но вскоре Черепановы вынуждены были прекратить свои многообещающие опыты. Хозяева предпочли дешевый гужевой транспорт.

Не получила поддержки и попытка наладить производство паровозов на Пожевском заводе Всеволожских, хотя построенный там в 1839 г. паровоз "Пермяк" был даже послан на выставку в Петербург.

Первая дорога общего пользования в России, Царкосельская, была построена под руководством Ф. А. Герстнера и чешских инженеров в 1836- 1837 гг. С весны 1838 г. на ней установилось движение только на паровой тяге (паровозы Герстнер закупал в Англии ив Бельгии). Во время строительства этой дороги в русской печати утвердился термин "па ровоз" - "для отличия от водяных пароходов". До этого наряду с названием "локомотив" употребляли слова: "паровые повозки" или "сухопутные пароходы".

По традиции старое название локомотива "пароход" сохранялось еще довольно долго. Когда Н. В. Кукольник писал текст к чудесной "Попутной песне" М. И. Глинки (1840 г.), то начал его словами:

Дым столбом, кипит, дымится пароход...
И быстрее, шибче воли
Поезд мчится в чистом поле

Не сразу получил распространение и термин "рельс". Сначала рельсы именовались "грифами" (у П.,К.. Фролова), "брусьями", "дорожками", "полосами", "колесопроводами", наконец, "шинами".

Весьма любопытные изменения претерпело значение слова "вокзал". История его такова. В начале XVII в. под Лондоном был парк с увеселительными заведениями, принадлежавший некоей Джейн Вокс. Отсюда и прозвище находящегося там зрительного зала - Вокс-холл. Если это английское слово прочесть на французский лад, то получится "вокс-аль". В начале XIX в. название "воксал" стало в России нарицательным для эстрадных заведений. Вот почему юный Пушкин мог в 1813 г. вспоминать, как он развлекался "...на гуляньях или в воксалах".

Когда к весне 1838 г. была завершена Царскосельская дорога, то возле конечной станции, в Павловске, был сооружен "воксал" - концертный зал и ресторан, куда охотно ездили состоятельные петербургские жители. Потом название "вокзал" было перенесено на станционные здания для пассажиров.

Паровоз был единственным видом тяги на междугородном железнодорожном транспорте XIX в, Конная тяга на рельсовых дорогах сохранилась только в городском транспорте (конки).

Паровозостроение быстро развивалось. Ньюкастлский завод, впоследствии полностью перешедший под управление Стефенсона-младшего, выпускал один тип паровоза за другим. На этом заводе были построены паровозы наилучшей по тому времени конструкции - пассажирские "Планета" и "Земной шар", товарные "Самсон" и "Голиаф" и др.

Возникло много паровозостроительных заводов в США, Бельгии и некоторых других странах.

В России сооружение Петербургско-Московской магистрали сыграло решающую роль в организации отечественного паровозостроения. По настоянию Мельникова и других передовых инженеров решено было отказаться от закупки подвижного состава для дороги за границей. Путейскому ведомству был передан Александровский завод за Невской заставой. В 1846 г. этот завод выпустил первые товарные и пассажирские паровозы.

Техническое усовершенствование паровозов продолжалось во всех промышленно развитых странах. Увеличивалась мощность паровозных машин. Возрастали количество ведущих осей и величины сцепного веса паровозов. Повышалась скорость паровозов, особенно пассажирских. Некоторые английские паровозы 40-х гг. XIX в. могли развивать скорость до 100 км/ч и более.

Улучшалась также конструкция вагонов. В 40-х гг. были введены закрытые товарные вагоны. В 60-х гг. появились специальные вагоны для перевозки хрупких грузов, скота и т.д. В 50-х гг. были введены спальные вагоны, а в 60-х - пульмановские вагоны-люкс и салон-вагоны.

Около 1840 г. для сцепки стала практиковаться винтовая стяжка вагонов, а в 1859 г. американец Вестингауз изобрел пневматический тормоз (действующий сжатым воздухом).

Развитие железнодорожного транспорта потребовало решения и других технических вопросов. Европейские и американские инженеры разрабатывали проблемы верхнего строения пути, искусственных сооружений, станций и узлов, сигнализации и блокировки.

В этот период основным материалом для верхнего строения пути и мостов является сварочное железо. Сталь систематически применяется только с 60-х гг.

В мостостроении, где в первой трети XIX в. материалом служил еще чугун (Саутубркский мост через Темзу инженера Дж. Рении 1815-1819 гг., мосты Манчестер-Ливерпульской дороги), в 40-50-х гг. главным материалом становится железо (новый Менейский балочный мост Роберта Стефенсона, 1846-1850 гг.; Ниагарский висячий мост отца и сына Рёблингов, 1851 -1855 гг., и др.). В первой половине XIX в. часто строились мосты с деревянными фермами и железными скреплениями, особенно в Америке (система Гау). В 40-х гг. получают распространение мосты с железными сквозными фермами разных систем. Сооружение мостов с большими пролетами и с большими нагрузками на пролетное строение требовало точных и надежных расчетов.

Выдающийся вклад в мировое железнодорожное дело, в частности в мостостроение, был сделан русскими инженерами. Школа передовых инженеров-путейцев, сложившаяся в Петербургском институте путей сообщения (П. П. Мельников, И. С. Волков, Н. О. Крафт, Н. И. Липин, С. В. Кербедз, Д. И. Журавский и др.), разрешила теоретически и практически ряд проблем, относившихся к способам строительства железнодорожных и иных сооружений (мостов, виадуков и т.д.). Д. И. Журавский в середине XIX в. создал новую теорию расчета сквозных мостовых ферм. С. В. Кербедз осуществил в России строительство мостов с железными решетчатыми фермами.

Особо ярко проявились таланты перечисленных выше инженеров при постройке первой русской магистральной железной дороги Петербург - Москва (1843-1851 гг.). Строительство велось жестокими крепостническими и раннекапиталистическими методами, с художественной силой описанными Н. А. Некрасовым. Но дорога, купленная ценой тяжких страданий и жизней десятков тысяч простых русских людей, стала и памятником русской научно-технической мысли. Протяженностью более 650 км она стала в то время величайшей в мире двухпутной железной дорогой, в техническом отношении не уступая высшим достижениям зарубежного железнодорожного дела. Грунт и климат, преодоленные строителями, встретились впервые в мировой практике. На дороге имелось 252 искусственных сооружения, в том числе 184 моста. Ширина колеи этой дороги (5 футов, т.е. 1524 мм) стала типовой для всех последующих русских дорог. Она отличалась от заграничной, ширина колеи которой была 1435 мм.

Как отмечалось выше, быстрое развитие железных дорог в России началось после отмены крепостного права, в 60-х гг. XIX в. Предпосылкой интенсивного строительства железных дорог в России было развитие металлургии, металлообработки и других отраслей промышленности. В свою очередь, обратное воздействие железных дорог на все отрасли народного хозяйства, особенно на тяжелую промышленность, было огромно. Ведь на сооружение 1 км железной дороги в 30-40-х гг. XIX в. расходовалось (в переводе на чугун) 445 т металла.

Железные дороги стали "увенчанием дела" "...не только в том смысле, что это были, наконец (наряду с океанским пароходством и телеграфом), средства сообщения, адекватные современным средствам производства, но также и потому, что они послужили основой для возникновения огромных акционерных, компаний... Одним словом, они дали такой толчок концентрации капитала, которого раньше никто не предвидел...".

В 1840 г. мировая сеть железных дорог составляла около 9 тыс. км, в 1850-м - около 40 тыс. км, в 1860-м - около 110 тыс. км, а в 1870 г. - около 210 тыс. км.

Завершая раздел этой главы, посвященный развитию водного и сухопутного транспорта, отметим, что яркую картину состояния всех видов средств передвижения в конце рассматриваемого периода дал писатель Жюль Верн в романе "Вокруг света в 80 дней" (1872 г.). Тогда, действительно, вряд ли можно было совершить кругосветное путешествие быстрее, чем за срок, указанный автором.

Возникновение воздухоплавания. Возникновение и первое практическое применение воздухоплавания началось во Франции в конце XVIII в. В 1783 г. братья Жозеф и Этьен Монгольфье изобрели шар с нагретым воздухом, а в том же году Жак Шарль и братья Роберы сконструировали воздушный шар, наполненный водородом. Именно водородные аэростаты сделались в XIX в. основным видом летательных аппаратов. Предпосылками этого изобретения были достижения в области химической технологии. Это, во-первых, освоение производства в значительных количествах водорода ("горючего воздуха") путем воздействия серной кислоты на железные опилки, а во-вторых, применение каучука для пропитки тафты, из которой изготовлялась оболочка воздушных шаров.

Полеты на воздушных шарах обеих систем состоялись в том же 1783 г. 21 ноября Пилатр де Розье и д'Арланд в Париже поднялись на "монгольфьере", а 1 декабря в Тюильри был произведен первый полет на водородном шаре Шарля и Робера. Русский посланник в Париже И. С. Барятинский восторженно отнесся к этим экспериментам. Он подробно известил о них Екатерину II и предсказал воздухоплаванию блестящее будущее.

В 1785 г. исследователь Ж. П. Бланшар и американский врач Джефрис перелетели на водородном шаре через Ла-Манш. В том же году полет на шаре неудачной конструкции Пилатра де Розье и Ромена закончился первой катастрофой в истории воздухоплавания: шар загорелся и аэронавты погибли.

В эти годы получила практическое осуществление идея парашюта, выдвигавшаяся не раз, начиная с XV в. В 1785 г. Бланшар изобрел парашют. Первый прыжок с парашютом совершил в 1797 г. Жак Гарнерён.

Русская печать проявляла большой интерес к воздухоплавательным, опытам. Однако Екатерина II отнеслась к новому техническому достижению скептически. Она велела, например, передать Бланшару, который хотел в 1786 г. провести полеты в Петербурге: "Здесь отнюдь не занимаются сею или другой подобной аэроманиею". При Павле I позиция правительства в этом вопросе не изменилась.

Летом 1803 г. первый полет в Петербурге совершил Жак Гарнерен, трижды поднимавшийся на воздушном шаре, наполненном водородом. Следует отметить, что на заре воздухоплавания подобные эксперименты нередко превращались в спортивно-развлекательный аттракцион, в котором полеты перемежались демонстрацией "фантасмагорий" и фокусов. К числу аэронавтов-иллюзионистов принадлежал и приехавший в Петербург на гастроли фламандец Э. Г. Робертсон.

Впервые в истории воздухоплавания Петербургская академия наук решила использовать шар Робертсона для научных целей. Полет академика Я. Д. Захарова с Робертсоном состоялся 30 июня 1804 г. Русским ученым был проведен ряд интереснейших наблюдений и опытов.

В том же году несколько позже поднимались во. Франции на воздушном шаре с научной целью ученые Л. Ж. Гей-Люссак и Ж. Б. Био.

В Англии воздушные шары стали использовать для метеорологических наблюдений, - этого требовало прежде всего британское парусное мореходство.

Видным английским аэронавтом был Чарлз Грин, начавший полеты в 1823 г. Он более 500 раз поднимался в воздух и внес ряд улучшений в конструкцию воздушных шаров (гайдроп - канат, используемый при спуске шара, наполнение шаров светильным газом и т.д.).

С самого начала воздухоплавания в полетах участвовали и женщины. Первой из них была француженка Тибль (1784 г.), второй - англичанка Сэйдж (1789 г.). В гастролях Гарнерена участвовала и его жена. Весной 1804 г. она совершила полет вдвоем с одной из зрительниц.

Воздушные полеты в качестве спортивного аттракциона были популярными на протяжении всего рассматриваемого периода. Об этом свидетельствует объявление о "большом воздушном путешествии" на шаре, которое должны были предпринять в Москве в 1847 г.

Аэростаты не могли стать средством регулярного сообщения. Воздухоплаватели того времени не могли передвигаться в желательном направлении, использовали только соответствующее воздушное течение, если таковое имелось. Для движения вверх они сбрасывали из корзины определенное количество балласта, для движения вниз открывали клапаны и выпускали из шара часть газа.

Внимание изобретателей с половины XVIII в. все больше привлекала идея создания управляемого аэростата, впоследствии получившего во, Франции название дирижабля - от глагола "diriger" - управлять, направлять.

В 1783-1784 гг. видный французский конструктор и исследователь, Ш. Б. Меньё (первым предложивший удлиненную форму для аэростатов) рекомендовал делать аэростаты с гребными винтами (пропеллерами), приводимыми в движение... вручную. Были и другие, столь же наивные предложения передвигать аэростаты веслами или крыльями, используя мускульную силу самих аэронавтов. Проекты применения паровой машины в качестве двигателя аэростата оказались также несостоятельными.

В 1852 г. француз Анрй Жиффар произвел опытный полет на аэростате с паровым двигателем мощностью около 4 л. с. Но результаты эксперимента были мало обнадеживающими: двигатель оказался слишком слабым.

В России проектами управляемых аэростатов занимались многие изобретатели. В 1841 г. А. Снегирев представил технически несостоятельный проект такого рода, отклоненный специалистами. Проект Н. Архангельского (1851 г.) предусматривал постройку большого цилиндрического аэростата с гондолой, снабженной паровой машиной (как позже у Жиффара), которая должна была приводить в движение 6 пропеллеров.

В 50-е гг. проект "воздушного локомотива" с паровым двигателем предложил и Р. Черносвитов. В его проекте содержался ряд новых интересных моментов (например, соединение аэростатов в "воздушные поезда"). Однако эти изобретатели по недостаточному знанию аэромеханики, которая в то время была ещеочень слабо изучена, не могли выдвинуть реальных предложений.

Много занимался в те же годы аэростатами друг А. И. Герцена и Н. П. Огарева изобретатель С. И. Астраков, но тоже безуспешно.

Следует отметить идею создания аэростата с реактивным двигателем. В 1833 г. немецкий исследователь Ласчинский пытался сделать расчет подобного двигателя, действующего на сжатом воздухе. В 1849 г. русский военный инженер И. И. Третеский выдвинул несколько проектов реактивных аэростатов. В зависимости от характера двигателя (парового, порохового или работающего на сжатом воздухе) Третеский называл свой аэростат "паролетом", "газолетом" или "воздухолетом".

В 40-60-х гг. вопросами воздухоплавания занимался морской офицер Н. М. Соковнин. Его "воздушный корабль" в последнем варианте должен был приводиться в движение реактивным двигателем.

Некоторые изобретатели надеялись решить проблему двигателя, прикрепив снаружи к корпусу или гондоле аэростата несколько ракет. В 1856 г. видный русский ученый и конструктор К. И. Константинов подверг научной критике имевшиеся тогда проекты управляемых аэростатов и указал на необходимость создания для них двигателя нового типа.

Проекты создания летательных аппаратов тяжелее воздуха. Соображения, выдвинутые Константиновым, в еще большей степени относились к попыткам создать управляемые летательные, аппараты тяжелее воздуха. Видный английский изобретатель Джордж Кёйли, стремясь обойтись без парового двигателя, сделал в конце XVIII в. ряд опытов по созданию безмоторных летательных аппаратов - предшественников позднейших планеров. Кейли предложил новую конструкцию летательного аппарата с неподвижной поддерживающей поверхностью и удлиненной хвостовой частью.

В 1842 г. два английских предпринимателя - У. Хенсон и Дж. Стрйнгфеллоу - разработали проект "воздушной паровой повозки", удивительный по сочетанию смелых технических предвидений с наивностью, и получили на него патент. Развивая идеи Кейли, они предугадали ряд деталей позднейших самолетов-монопланов (технической стороной дела ведал в основном Стрйнгфеллоу).

Размах неподвижных крыльев летательного аппарата должен был составить 45 м. Предполагалось, что паровая машина будет приводить в движение 2 толкающих винта. Аппарат имел хвостовое оперение и трехколесное шасси для посадки и подъема. Вес всей конструкции должен был составить около 1,5 т.

На основе полученного патента Хенсон и Стрйнгфеллоу подали заявку на создание первой в истории Компании воздушного транспорта.

Разумеется, мечта о том, что огромный и тяжелый летательный аппарат, приводимый в движение паровой машиной мощностью всего в 30 л. с, будет совершать регулярные полеты из Англии в Индию на зависть владельцам быстрейших клиперов, была совершенно фантастической. Но английский парламент все же выдал Хенсону и Стрйнгфеллоу соответствующую привилегию. Реклама была развернута широчайшим образом. Об их "воздушном локомотиве" было хорошо известно и в России.

Дело не пошло дальше постройки нескольких моделей, которые, впрочем, даже не смогли оторваться от земли.

Попытки создания самолетов с паровыми двигателями безуспешно продолжались в разных странах и в последующие десятилетия.

В частности, в 60-х гг. русский инженер Н. А. Телешов разработал проект большого летательного аппарата с паровой машиной. В 1867 г. изобретатель изменил свой проект. Теперь Телешов предусматривал в качестве двигателя самолета "теплородный духомет" - особый вид реактивного двигателя.

Значительное развитие получают в рассматриваемый период и идеи создания геликоптера. Мы находим их еще у Леонардо да Винчи. В 1784 г. соответствующие модели были построены французами Лонуа и Бьенвеню, позднее этим вопросом много занимался Дж. Кейли. Но наибольшее внимание изобретателей и ученых к данной проблеме привлекла деятельность членов Общества сторонников летательных аппаратов тяжелее воздуха, организованного во Франции в 1863 г.

В эту группу энтузиастов развития воздушного транспорта - аэронавтов, ученых, писателей и журналистов - входили, в частности, Ф. Турнашон (выступавший в печати под именем Надара), Ла Ландель, Понтон д'Амекур и Жюль Верн. Члены общества доказывали преимущества аппаратов тяжелее воздуха перед управляемыми аэростатами, а воздушные корабли будущего представляли себе построенными по принципу геликоптеров. "Винт - святой винт - должен вознести нас в небеса в ближайшем будущем!" - восторженно писал Турнашон-Надар в 1863 г.

В художественной форме технические идеи членов Общества выразил Жюль Верн в известном романе "Робур Завоеватель" (1886 г.). Столь красочно описанный романистом "Альбатрос" - это усовершенствованный геликоптер в том виде, как его представлял себе автор.

В то время опыты по устройству геликоптеров (в том числе и постройка Понтон д'Амекуром в 1863 г. геликоптера с паровым двигателем) не дали положительных результатов. Эпоха практически применимых управляемых летательных аппаратов, как легче, так и тяжелее воздуха, наступила лишь на рубеже XIX и XX вв., причем решающее значение имело создание самолетов с двигателем внутреннего сгорания.

Техника связи. Подобно тому как новый период в развитии транспорта характеризовался введением парового судоходства и сети железных дорог, так соответствующий этап в истории связи ознаменовался прежде всего возникновением телеграфа, обеспечивающего небывалую прежде скорость передачи информации.

Оптический телеграф. "...Махина, устроенная на возвышении, чрез которую посредством разных знаков можно извещать о том, что происходит..." - так объяснял слово "телеграф" русский словарь 1818 г. Когда в 1825 г. начал выходить журнал Н. А. Полевого "Московский телеграф", то на его обложке был изображен такой оптический или семафорный телеграф.

Впервые его применил в годы французской революции Клод Шапп (в сотрудничестве со сзоими братьями). Станция, Шаппа представляла собой здание, увенчанное мачтой с подвижной перекладиной ("регулятором") наверху. К концам перекладины были приделаны крылья, также подвижные. Впоследствии там стали прикреплять фонари, зажигаемые ночью или в пасмурную погоду.

Определенные положения регулятора и крыльев, передвигаемых посредством ременной передачи, согласно специальному коду могли передавать те или иные сообщения на расстояние 30-40 км. Каждая станция принимала депешу и передавала ее дальше.

Первая линия оптического телеграфа была устроена между Парижем и Лиллем в 1794 г., затем между Парижем и Брестом в 1798 г. Оптический телеграф получил значительное распространение в первой четверти XIX в. на всем континенте Европы вплоть до России, где усовершенствованием оптического телеграфа занимался, в частности, И. П. Кулибин.

Инженер Ж. П. Шато, приглашенный на русскую службу в 30-х гг. XIX в., создал оптический телеграф несколько иного устройства, чем шапповский. В 1839 г. была проведена - самая длинная в то время в Европе - линия телеграфа между Петербургом и Варшавой (1200 км) по системе Шато. Депеша из 100 сигналов передавалась по этой линии за 35 мин: Однако оптический телеграф был лишь первой стадией развития телеграфной связи. Будущее было за электрическим телеграфом.

Создание электрического телеграфа. С первых десятилетий XIX в. начались опыты по созданию электрического телеграфа (электрохимический телеграф С. Т. Земмеринга в 4809 г. и другие попытки). Заслуга создания электромагнитного телеграфа, передающего знаки посредством условного положения стрелок в аппарате приемной станции, принадлежит русскому конструктору Павлу Львовичу Шиллингу, разностороннему ученому, другу А. С. Пушкина. К 1828 г. Шиллинг разрешил все основные технические вопросы, связанные с устройством стрелочного телеграфа. Свой аппарат Шиллинг демонстрировал в 1832 г. Система, Шиллинга была позаимствована У. Ф. Куком и Ч. Уйтстоном, которые в 1837 г. применили ее в Англии с небольшими изменениями. Еще раньше, в 1833 г., немецкие ученые К. Ф. Гаусс и В. Э. Вебер в Геттингене построили экспериментальную линию стрелочного телеграфа между двумя научными учреждениями.

Однако использование стрелочных телеграфных приемных аппаратов, не фиксировавших передаваемых знаков, было сопряжено с большими неудобствами. Изобретатели, в различных странах стремились создать "самоотмечающие" электромагнитные телеграфы. В России преемник Шиллинга в телеграфном деле, уже известный нам ученый Б. С. Якоби занимался устройством такого телеграфа с 1839 т. В приемном аппарате депеша фиксировалась на матовом экране самописцем в виде ломаной линии (напоминающей нынешние кардиограммы), а потом расшифровывалась. В 1843 г. Якоби проложил подземную линию телеграфа между Петербургом и Царским Селом.

В Германии устройством "самоотмечающих" телеграфных аппаратов занимался К. А. Штёйнгейль, в США - С. Ф. Б. Морзе.

В практику вошел аппарат типа Морзе (1844 г.), но с более стройной и экономной азбукой, разработанной в Австрии и Германии.

Длинные и короткие импульсы фиксировались на ленте в виде коротких (точек) и длинных (тире) черточек. Скажем, в русской азбуке Морзе "а" обозначается как "точка-тире", "б" - как "тире-точка-точка-точка" и т.д. Впоследствии в разговорном языке слово "морзянка" стало обозначать как телеграфный код, основанный на вышеизложенных принципах, так и самую передачу при помощи такого аппарата.

Достижением последующих десятилетий было изобретение Б. С. Якоби буквопечатающего телеграфного аппарата (1850 г.). Но широкое распространение получил не его аппарат, а построенный в 1855 г. буквопечатающий аппарат англо-американского конструктора Д. 3. Юза.

Телеграфная сеть в России стала создаваться с 1844 г. К I860 г. ее протяженность была около 18 тыс. км.

В 40-х гг. XIX в. стал вопрос о прокладке подводных кабелей между наиболее развитыми капиталистическими странами, между метрополиями и колониями. Во второй половине 60-х гг. Англия была соединена кабелями с важнейшими странами европейского континента," а также с Америкой и Индией.

К самому концу рассматриваемого периода относятся опыты по созданию телефона. Пионером в этом деле стал немецкий конструктор И. Ф. Рейс, который продемонстрировал свой первый телефонный аппарат в 1861 г. Но практически проблема телефонной связи была разрешена лишь в 70-х гг. XIX в.

Но будь то вошедший в широкую практику телеграф или только лишь возникающий телефон, средства связи оставались проводными.

Даже в фантастических романах того времени мы не встречаем идеи о возможности передачи информации на расстояние без проводов.

Развитие почтового дела. Огромный рост количества почтовых отправлений всякого рода и возможность их быстрой перевозки по железным дорогам и посредством быстроходных судов вызвали реформу почтового дела - сначала в Англии, а затем и в других странах. Целью реформы было упрощение способов оплаты писем, посылок и снижение тарифов.

В 1840 г. глава британского почтового ведомства Роуленд Хилл свел оплату писем к двум таксам: в 1 пенни и 2 пенса независимо от расстояния, на которое посылалась корреспонденция.

Появление почтовых марок. Хилл же ввел в употребление и приклеиваемые марки (наряду с оплаченными конвертами особого образца). 6 мая 1840 г. были выпущены две первые марки - знаменитый среди филателистов "черный пенни" и марка в 2 пенса. На обеих марках имелось одинаковое изображение: портрет в профиль королевы Виктории. В основу была взята гравюра У. Уайона, выполненная им для медали. Мастера миниатюры отец и сын Ч. и Ф. Хиты сделали с гравюры Уайона свой вариант специально для марок.

В первом случае портрет был дан на черном, во втором - на синем фоне. Для марок использовалась особая бумага с водяными знаками. Первые английские марки печатались на ручных станках без перфорации и были без зубцов. Их приходилось отрезать на почте от общего листа ножницами.

В 1840-1841 гг. частная полиграфическая фирма, печатавшая марки по заказу правительства, выпустила 75 млн. одно- и двухпенсовых марок. За один год число отправленных писем в Англии удвоилось, - это было явным успехом реформы Хилла.

Распространение почтовых марок. Примеру Великобритании вскоре последовали и другие страны. В 1843 г. Бразилия выпустила марки достоинством в 30, 60 и 90 рейсов. Они были оформлены в виде черного круга на серой или желтоватой бумаге, внутри которого находились светлые стилизованные изображения соответствующих цифр.

В том же году Женевский кантон (Швейцария) выпустил двойную марку общим достоинством в 10 сантимов для местной корреспонденции. Марка могла разрезаться на две части по 5 сантимов каждая. На обеих частях марки был изображен с большим художественным вкусом герб Женевы (черный на зеленом фоне).

Вскоре к выпуску марок приступили и в США. В 1845 г. нью-йоркский почтамт отпечатал марку достоинством в 5 центов с портретом Дж. Вашингтона. В 1847 г. в обращение поступили две первые марки общегосударственного выпуска - в 5 и 10 центов. Для нас представляет особый интерес первая из них, где коричневым на лазурном фоне был изображен портрет Б, Франклина. Это была первая почтовая марка с портретом ученого, хотя подобной чести. Франклин, по-видимому, удостоился не за свои научные, а за общественно-политические заслуги. На второй марке помещен был портрет Вашингтона.

Весьма любопытна история введения почтовых марок во Франции. Первые марки разных цветов достоинством в 10, 15, 20, 25 и 40 сантимов и в один франк выпустила в 1849-1850 гг. буржуазная Вторая республика, когда господствовала "партия порядка". Поэтому из обширного арсенала революционных и демократических символов, накопленных славной историей французских освободительных движений, не было взято ничего. На всех марках фигурировало изображение головы античной богини плодородия Цереры - то ли в знак внимания к крестьянам-собственникам, которые помогли стать президентом республики Луи Бонапарту, то ли в качестве намека на цветущее состояние французских финансов. А затем, после переворота, произведенного Бонапартом и его кликой в 1852 г., "пошло отвратительное лицо" ловкого авантюриста сменило на марках лик богини плодородия. Лицемерная надпись "Французская республика" еще сохранялась в верхней части марок.

В 1849 г. марки стали также выпускаться в Баварии и Бельгии, а в 1850 г. - в Пруссии, Саксонии, Австрии и Испании.

К этому времени выработались уже определенные стандарты изображений на марках. Во-первых, это могли быть более или менее приукрашенные художниками портреты коронованных особ. Примеру Великобритании последовали в этом отношении Испания, Пруссия, Бельгия и др. Во-вторых, могла изображаться символическая фигура, представляющая данную страну (первая марка. Франции, марки Барбадоса и некоторых английских колоний с 1852 г.). В-третьих, могли быть портреты знаменитых деятелей прошлого (США).

Четвертый тип марок содержал лишь стилизованные или окруженные узорами цифровые и буквенные надписи, указывающие стоимость, национальную принадлежность и т.д. данной марки (Бразилия, Саксония и т.д.).

Наконец, пятой разновидностью были марки с изображением государственного герба (Австрия). К этой же категории относилась и первая русская марка.

В России "штемпельные куверты" (конверты петербургской городской почты с круглыми штемпелями об оплате) появились в 1845 г., а такие же конверты для иногородней почты - в 1848 г. Первая наклеиваемая марка достоинством в 10 коп. была пущена в обращение в 1858 г. На марке коричневой и голубой краской был изображен государственный герб России и почтовый знак - скрещенные рожки (в них некогда трубили почтальоны). Последующие выпуски марок за тот же год в 10, 20 и 30 коп. изготовлялись с зубцами.

Роль почтовых марок оказалась значительно более широкой, чем предполагалось при их введении. Исходно марка - это удобная для пользования маленькая квитанция об оплате вперед, "франкировании" доставки почтового отправления, сопровождающая его до адресата.

Оказалось, что марка может стать средством извлечения очень больших доходов для казны и действенным орудием идеологической обработки широких слоев населения.

Скажем, английское правительство охотно выпускало особые марки с рисунками, отличными от "черного пенни" и его последующих вариантов, в своих колониальных владениях, но лишь во второстепенных. Допустим, для Британской Гвианы печатались то круглые марки в виде штемпельного оттиска без рисунка П850 г.), то прямоугольные с местным гербом - изображением парусного корабля (1851, 1853 гг.).

Но в Индии марки, выпускаемые вначале (с 1854 г.) от имени Ост-Индской компании, а затем (с 1858 г.) британским правительством, не имели ни малейшего намека на местный колорит (если не считать слова "Индия" вверху марки и счета на анна вместо пенсов). На всех без исключения марках фигурировал лишь профиль королевы Виктории (кстати, в том же повороте, что и на "черном пенни"), обладавший одной особенностью: лицо королевы совершенно не старело, хотя, например, ко времени выпуска 1874-1879 гг. ей было уже под шестьдесят. Профиль королевы должен был символизировать неувядаемое, всегда полное сил владычество англичан над Индией.

Важную роль в развитии выпуска почтовых марок правительствами различных стран сыграло возникновение филателии, т.е. коллекционирования почтовых марок (а позднее и других материалов, связанных с почтовым делом).

Это увлекательное занятие, само по себе имеющее культурно-просветительное и эстетическое значение, началось в 40-50-х гг., т.е. задолго до появления самого термина "филателия", и было сразу же использовано бизнесменами. Возникли фирмы (например, в 1856 г. "Стенли Гиббоне лимитед" в Лондоне), торгующие коллекционными марками, в Париже появилась биржа марок и т.д. Конечно, дельцы думали только о наживе и нередко толкали коллекционеров на путь спекулятивного ажиотажа по поводу редких марок, но в целях рекламы они также выпускали филателистические справочники и журналы, что способствовало развитию филателистической литературы.

Таким образом на почтовые марки возник большой дополнительный спрос не только для использования по их прямому назначению, но и в целях коллекционирования. Это имело несколько важных последствий. Во-первых, возрос выпуск марок, причем и теми странами, которые (как, например, Турция или Иран) до этого не имели собственных марок. Во-вторых, требовательность коллекционеров-любителей побудила почтовые ведомства обращать внимание на художественное оформление марок. В-третьих, расширилась тематика изображений на марках.

Наряду с пятью стандартами сюжетов, о которых шла речь выше, появились (регулярно с 80-х гг. XIX в.) памятные ( коммеморативные) марки, в том числе и относящиеся к истории науки и техники. Наиболее ранней маркой этого жанра считается марка Перу, выпущенная в честь открытия железной дороги в 1в71 г. Красной и розовой краской на марке изображены сверху локомотив с тендером, а ниже герб государства.

В 60-х гг. XIX в. широко распространяются почтовые открытки. Почтовые сообщения такого рода были известны уже в XVIII в. Но в XIX в. открытки приобрели определенную, официально зафиксированную форму. В России применение открыток началось с 1872 г.

Прочие виды почтовой связи. В рассматриваемый период еще продолжала существовать и голубиная почта. Любопытной чертой было сочетание этого известного с древности средства связи с новейшими техническими достижениями.

Так, например, Рейтер, владелец известного лондонского телеграфного агентства, должен был в 1849 г. наладить бесперебойное получение сообщений из Берлина. Телеграфная линия между Ахеном и Брюсселем еще не была проложена. Рейтер организовал голубиную почту между этими городами. Телеграммы регулярно доставлялись почтовыми голубями из Ахена в Брюссель и обратно.

Видную роль сыграла голубиная почта во время франко-прусской войны 1870-1871 гг. Со специально организованных станций голубиной почты депеши, изготовленные путем микрофотографии на особой пленке, пересылались в осажденный Париж.

В Северной Америке применение голубиной почты сохранялось очень долго. Э. Сетон-Томпсон (писавший в конце XIX - начале XX в.) посвятил трогательный рассказ жизни и гибели голубя-"рекордсмена" Арно. Из этого прекрасного рассказа, между прочим, видно, что лучшие почтовые голуби делали 70-80 км/ч.

К 1854 г. относится возникновение пневматической почты введенной первоначально в Лондоне. Затем она появилась в Париже и Вене. Корреспонденция закупоривалась в особые алюминиевые гильзы, которые передвигались по металлическим трубам, проложенным под землей, силой воздушной струи. Воздушные насосы, приводимые в движение паровыми машинами, производили либо сжатие, либо разрежение воздуха в специальных камерах. Последние были соединены с системой подземных труб пневматической почты. Движение гильз по трубам обеспечивалось либо давлением струи сжатого воздуха сзади, либо разрежением воздуха впереди гильзы.

Глава 11. Успехи других отраслей техники

Сельскохозяйственная техника. Машинная техника в сельскол хозяйстве распространялась значительно медленнее, чем в про мышленности или на транспорте

Техническое оснащение земледелия даже в наиболее развитых странах, по сути дела, еще не вышло за рамки первого этапа технического переворота, т. е. введения лишь усовершенствованных рабочих машин (и то не во всех операциях). Эти рабочие машины: одно- и многолемешные плуги, культиваторы, сеялки, жатвенные машины, сноповязалки - были рассчитаны по-прежнему на конную тягу. Но самый факт широкого применения машин в земледелии знаменовал новый этап в развитии сельскохозяйственной техники. Во всех европейских странах от Англии до России и в Северной Америке строились заводы сельскохозяйственного машиностроения.

Попытки использовать силу пара для вспашки и дальнейшей обработки земли посредством установки паровой машины с котлом на тягаче, движущем по полю плуг или иное земледельческое орудие, оказались неудачными из-за большого веса таких тягачей. Более перспективным оказалось введение локомобилей, т.е. передвижных (но работающих в стационарном положении) паросиловых установок. В 1832 г. англичанин Дж. Хйткоут получил патент на плуг, движимый по полю посредством троса, который наматывался на ворот стационарной паровой машиной. Аналогичные "паровые плуги", передвигаемые тросами от одного или двух локомобилей, предлагались Хоуардом и Бейкером в 1856, Дж. Фоулером в 1862 г. и др. Локомобили использовались также для приведения в движение молотилок и иных сельскохозяйственных механизмов.

В почву стали больше вносить искусственные удобрения. Практикуются дренаж почвы и другие мелиоративные работы. Распространяются плодосменная система и новые методы рационального землепользования. В 1838 г. в Англии возникло Королевское общество земледелия, которое, продолжая традиции передовых рационализаторов XVIII в., распространяло достижения в области мелиорации, обработки земли, применения искусственных удобрений, посевных и уборочных работ, выведения новых пород скота и т.д. Общество использовало печать, устраивало выставки и т.д. Активным пропагандистом достижений агрохимии в английском сельском хозяйстве был видный ученый и изобретатель Хэмфри Дэви.

Во Франции сельскохозяйственная техника сделала некоторые успехи лишь в конце 40-х гг.

В Германии немалая заслуга в деле рационализации сельского хозяйств-а принадлежала агроному А.-Д. Таеру, который в своих трудах (в первые десятилетия XIX в.) отстаивал плодосменную систему и применение усовершенствованного сельскохозяйственного инвентаря. Таер был видным агрохимиком своего времени.

Выдающуюся роль в развитии европейской агрохимии сыграл знаменитый немецкий химик Юстус Либих. Его смелая по выводам, блестящая по изложению работа "Химия в ее приложении к земледелию и физиологии" (1840 г.) вызвала подлинный переворот в существовавших до этого агрохимических представлениях. Если до этого большинство агрономов и химиков полагало, что плодородие почвы целиком определяется наличием в ней перегноя (французский химик Бусенго подверг эти взгляды критике еще в 30-х гг.), то Либих дал значительно более правильную, хотя с нынешней точки зрения и далеко не полную, картину питания растений разнообразными минеральными веществами.

Либих выдвинул "закон минимума", т.е. идею о незаменимости элементов питания растений одного другим (скажем, калия - фосфорной кислотой или известью). Доказывая, что при исключительно навозном удобрении земля ежегодно недополучает часть веществ, отдаваемых ею растениям, ученый настаивал на необходимости применения искусственных удобрений, прежде всего фосфатных. Труды Либиха непосредственно повлияли на развитие суперфосфатной и калиевой промышленности.

Хотя агрохимическим теориям Либиха была присуща известная ограниченность, так как он не учитывал всего многообразия факторов, влияющих на повышение урожайности, в целом деятельность Либиха и других специалистов по агротехнике сыграла значительную роль в развитии сельского хозяйства: "На место самого рутинного и самого нерационального производства приходит сознательное технологическое применение науки".

Сельскохозяйственные машины и усовершенствованная агротехника могли быть эффективно использованы только на больших площадях возделывания земли. Для мелкого крестьянского хозяйства применение машин, химических удобрений и т.д. оказывалось недоступным. Рационализация сельского хозяйства, начавшаяся еще в мануфактурный период, ограничивалась поэтому узким кругом капиталистических и помещичьих хозяйств.

Внедрение новой сельскохозяйственной техники ускоряло процесс расслоения крестьянства и увеличения количества наемных сельскохозяйственных рабочих-батраков: "Систематическое употребление машин в сельском хозяйстве с такой же неумолимостью вытесняет патриархального "среднего" крестьянина, с какой паровой ткацкий станок вытесняет ручного ткача-кустаря".

Строительство и благоустройство. Рост городов и других населенных пунктов, необходимость обслуживания больших масс населения предъявили новые требования к технике сооружения жилых, производственных, торговых и иных зданий, к санитарной технике, к технике отопления, освещения и прочим проблемам благоустройства.

В своей работе "К жилищному вопросу" (1872-1873 гг.) ф. Энгельс дал исчерпывающую характеристику причин, заставлявших господствующие классы заботиться об улучшении санитарного состояния городов и соответствующей перестройке "плохих кварталов". "Современное естествознание показало, - писал Энгельс, - что так называемые "плохие кварталы", в которых скучены рабочие, образуют особые очаги всех тех эпидемий, которые периодически навещают наши города... Как только это было научно установлено, человеколюбивые буржуа воспылали благородным соревнованием в заботах о здоровье своих рабочих".

Энгельс отмечал и другие социально-политические причины, толкавшие буржуазно-помещичьи правительства на перестройку больших городов с многочисленным рабочим населением. В первую очередь он писал о методе Османа, бонапартистского префекта, руководившего работами по перестройке Парижа.

Осман прокладывал сквозь тесно застроенные бедные кварталы прямые и широкие улицы, обрамленные роскошными зданиями, прежде всего для того, чтобы предотвратить возможности баррикадной борьбы. Префект стремился также превратить Париж "в город роскоши по преимуществу". Используя имя Османа как нарицательное для обозначения определенной буржуазной политики в вопросах строительства, Энгельс продолжал: "Я разумею под "Османом" ставшую общепринятой практику прорезывания рабочих кварталов, в особенности расположенных в центре наших крупных городов, что бы ни служило для этого поводом: общественная ли санитария или украшение, спрос ли на крупные торговые помещения в центре города или потребности сообщения, вроде прокладки железных дорог, улиц и т. п." "...Дух Османа прошелся и по Лондону, Манчестеру, Ливерпулю, и по-видимому, чувствует себя как дома и в Берлине и в Вене".

Однако перестройки такого рода вовсе не приводили к ликвидации трущоб, поскольку "...строительная промышленность, для которой дорогие квартиры представляют гораздо более выгодное поле для спекуляции, строит жилища для рабочих лишь в виде исключения". Кварталы бедноты, "безобразнейшие переулки и закоулки", уничтожаемые в одной части города, "...тотчас же возникают где-нибудь в другом месте".

В архитектурном отношении победа и утверждение капитализма принесли в качестве основных тенденций стандартизацию и эклектизм архитектурного стиля. Преобладало копирование различных композиционных приемов, якобы возмещаемое кричащей роскошью богатых фасадов.

На обе эти тенденции одним из первых в русской литературе обратил внимание Н. В. Гоголь. В статье "Об архитектуре нынешнего времени" (1831 г.) он писал: "Всем строениям городским стали давать совершенно плоскую, простую форму. Домы старались делать как можно более похожими один на другого". Он отмечал, что в результате этого дома сделались более похожи "...на сараи или казармы, нежели на веселые жилища людей". Н. В. Гоголь критиковал и вульгарное смешение архитектурных стилей.

Объем строительства по сравнению с мануфактурным периодом вырос в десятки раз. Резко увеличилось производство строительных материалов. Основными видами их оставались кирпич (и керамические детали), дерево и минеральные вяжущие вещества - известковые и цементные растворы.

В 1824. г. английский каменщик Дж. Аспдин изобрел романский цемент, а несколько лет спустя - портландский цемент -сложное по составу вяжущее вещество, раствор которого быстро схватывал и просыхал. Систематическое применение портландского цемента началось с середины XIX в.

Резко возросло производство кирпича. Появились новые кирпичеделательные машины и кирпичеобжигательные печи.

С середины XIX в. в качестве строительных материалов стали применяться металлы - чугун и железо - первоначально для зданий производственного и торгового назначения, затем и для других зданий. Применение металлических конструкций сочеталось с более широким использованием стекла.

В Англии убежденным приверженцем использования металлов в строительном деле в конце 30-х гг. был инженер У. Фёрберн.

В России первым зданием, выполненным из чугуна и стекла, был производственный цех Мартонова эллинга в Кронштадте (40-е гг. XIX в.).

В 1851 г. в качестве главного здания для всемирной выставки в Лондоне был построен, в основном из железных и чугунных конструкций и стекла, так называемый Хрустальный дворец, ставший впоследствии образцом здании нового типа.

Жилые дома редко строились выше 4-5 этажей, поскольку паровые лифты в середине XIX в. еще не получили распространения, а лифты, приводимые в движение гидравлическими устройствами, работали очень медленно.

В больших городах началось устройство канализационных систем (в Гамбурге - в 1842 г., в Лондоне - в 1853 г., в Париже - в 1856 г., в Брюсселе - в начале 60-х гг., в Берлине - в начале 70-х гг.).

Средства освещения. На примере использования различных средств освещения в конце XVIII - первой половине XIX в. можно наглядно проследить имущественное и сословное неравенство той эпохи.

Например, характерным для русской крестьянской избы средством освещения была лучина, вставленная в светец - железный треножник или деревянную стойку с развилкой наверху.

А рядом, в помещичьем доме, парадные комнаты освещались восковыми свечами в шандалах, канделябрах, люстрах, бра, фонарях. Количество, ценность и художественные достоинства этих отечественных или заграничных изделий зависели от знатности и богатства хозяина. А в затрапезных помещениях, в комнатах бедных родственников и дворни жгли сальные свечи в дешевых подсвечниках и фонарях. Вспомним, что бедная воспитанница графини Лиза из пушкинской "Пиковой дамы" жила в убогой комнате, "где сальная свеча темно горела в медном шандале".

Наряду со свечами широко применялись масляные лампы, горючим для которых служило "деревянное" (т. е. дешевое оливковое), сурепное, маковое и другие сорта растительных масел. В некоторых осветительных устройствах применялись животные жиры.

Важнейшие улучшения в устройство масляных ламп были внесены в конце XVIII в. швейцарским изобретателем А. Арганом. Он ввел горелку нового типа с круглым фитилем и предложил надевать на нее для усиления тяги вертикальную трубку (подобную идею мы встречаем еще в трудах Леонардо да Винчи). Вначале речь шла о металлической, а затем о стеклянной трубке - прообразе знакомого нам лампового стекла керосиновых ламп. Однако Аргану не удалось внедрить свое изобретение в широкую практику.

Успех выпал на долю французского аптекаря Кенкэ, который внес в лампу некоторые усовершенствования, использовав более раннее предложение химика. Л. Пру о помещении резервуара с маслом, соединенного трубкой с лампой, на уровне горелки.

Кэнкэ начал производство настенных и настольных масляных ламп, получивших по его имени название кенкетов. Они были хорошо известны и в России.

В первой четверти XIX в. после многочисленных опытов французских химиков был открыт стеарин. Промышленное производство стеариновых свечей, дешевых и удобных для пользования, начали в 30-х гг. фабриканты Милли и Мотар (Франция).

В 40-х гг. английские исследователи, занимавшиеся сухой перегонкой каменного угля и разложением нефти, получили жидкость, которую технолог Э. Геснер назвал керосином.

Промышленное производство керосина и его употребление для освещения началось в США в 50-х гг. XIX в. Одновременно там стали изготовляться и дешевые керосиновые лампы со стеклами.

Введение газового освещения. Вернемся на полвека назад. Увеличение размеров промышленных, транспортных и торговых помещений, систематическая работа в вечерние и ночные часы, быстрое развитие торговли и связанной с ней рекламы в городах - все это вызывало потребность в новых источниках освещения.

К 90-м гг. XVIII в. относятся первые опыты по использованию для освещения светильного газа, добываемого из угля (Уильям Мердок в Корнуэльсе) и из дерева (Филипп Лебон во Франции). Есть сведения о преждевременной гибели Лебона. Что касается Мердока, одного из наиболее талантливых сотрудников Уатта, то он успешно продолжал свои эксперименты. Так, в марте 1802 г. в честь Амьенского мира Мёрдок иллюминировал газовым светом здание завода в Сохо.

В начале XIX в. добычей газа заинтересовались английские дельцы. Боултон и Уатт были оттеснены. Ф. А. Уйнзором и его компаньонами, решившими, что необходимо организовать выработку газа на специальных заводах и доставлять его потребителям по трубам. В 1806-1812 гг. ими была создана Национальная компания газового освещения и отопления (потом переименованная в Газовую и коксовую компанию). Вырабатываемый светильный газ поступал в газгольдеры, а оттуда в городскую сеть, предварительно пройдя через регулятор давления. Улицы, площади и квартиры освещались рожками и горелками.

Вплоть до 70-х гг. XIX в. газовое освещение являлось основным видом освещения в крупных городских центрах всех европейских стран. Еще большее значение производство газа приобрело после изобретения газовых двигателей.

Однако газовое освещение так же не. могло полностью заменить свечей и масляных или керосиновых ламп, как железные дороги не ликвидировали конного транспорта.

Появление новых средств зажигания огня. На протяжении веков средствами добывания огня были огниво (стальная полоска), кремень и трут, на который высекались искры. В России к этому набору часто добавлялись серные спички (серянки), зажигаемые от тлеющего трута.

Труды французской школы химиков конца XVIII в., особенно исследования Бертолле показали, что возгорание может быть результатом химической реакции. В частности, Бертолле установил, что если капнуть серной кислотой на хлорноватокислый калий (хорошо знакомую нам бертоллетову соль, названную по имени этого ученого), то возникает пламя.

В разных странах начались многолетние изыскания по созданию спичек с концом, намазанным теми или иными химическими веществами, способными возгораться в определенных условиях.

Привычные нам спички с головками, воспламеняющимися от трения ("чирканья") берут начало от фосфорных спичек, которые стал изготовлять в 1833 г. немец И.Ф. Камерер. В 40-х гг. довольно широкое производство таких спичек началось в Англии.

Но при этом выяснилось, что по вредности для рабочих это производство превосходит даже зеркальные, шляпные и тому подобные предприятия, использующие в технологическом процессе ртуть. В печати все чаще публиковались статьи, указывающие на опасность производства фосфорных спичек для здоровья и жизни рабочих. К тому же легкая воспламеняемость таких спичек делала их частым источником пожаров.

В 1851 г. шведы братья Лундстрем начали производство "безопасных" или "шведских" спичек, быстро вытеснивших ядовитые и опасные фосфорные. Эти спички нам хорошо знакомы. Их головки покрываются определенным безвредным составом. Фосфор, также приведенный в неядовитое аморфное состояние, в смеси с песком наносится на узкие стороны оболочки спичечного коробка. Спичка возгорается при "чирканье" об эту полоску.

Первые опыты по созданию электрического освещения. Принципиально новым моментом в научно-техническом развитии осветительных средств, предвосхищавшим позднейшие достижения, стали попытки использования в целях освещения еще очень мало изученного тогда электричества. Приоритет в постановке этого вопроса принадлежит русскому ученому В. В. Петрову.

Продолжив опыты Гальвани и Вольта (см. с. 259), Петров построил электрическую батарею значительного по тому времени размера и произвел ряд важных исследований о возможности применения электричества в различных областях производства и быта. В частности, он обнаружил в 1802 г. явление электрической дуги.

Сущность этого явления заключается в том, что между двумя угольными электродами при их сближении возникает пламя, имеющее очень высокую температуру, - электрическая дуга. Через несколько лет после Петрова явление электрической дуги наблюдал X. Дэви, назвавший электрическую дугу вольтовой в честь итальянского ученого.

Петров сделал еще одно очень важное открытие; Он обнаружил, что древесный уголек, помещенный в безвоздушное пространство, при прохождении электрического тока раскаляется и испускает сильный свет.

Открытия Петрова предвосхитили на несколько десятилетий практические попытки по созданию средств электрического освещения, которые развивались по пути создания либо дуговых ламп, либо лампочек накаливания.

Ж. Делёйль (1838-1840 гг.), Л. Фуко (1844 г.), А. А. Аршро (1846-1848 гг.) во, Франции, Т. Райт (1845 г.) и другие ученые в Англии производили опыты по устройству дуговых ламп и по освещению ими улиц. Лампа Аршро испытывалась также и в России, где в 50-х гг. над созданием дуговых фонарей с оригинальным регулятором работал А. И. Шпаковский.

Проводились и опыты по созданию ламп накаливания: бельгийцем Жабаром (1838 г.), английским ученым У. Р. Гроувом (1840 г.) и еще целым рядом изобретателей в 40-50-х гг. В России аналогичные предложения выдвигались Борщевским (1845 г.) и др. Делались и попытки заменить в лампочках накаливания угольный стержень платиновой нитью (впервые это было предложено англичанином У. де ла Рю в 1820 г.). Лампа с платиновой нитью была сконструирована в 60-х гг. В. Г. Сергеевым.

Подводя итоги, следует сказать, что ни одна из предложенных электрических ламп не получила в интересующий нас период широкого и систематического применения. Дело было не только в конструктивных недостатках самих осветительных устройств, но и в общем уровне электротехники. Решение проблемы электроосвещения пришло лишь в последней четверти XIX в.

Полиграфическое и бумажное производство. Быстрый рост производства и активизация общественно-политической жизни предъявили начиная с первых десятилетий XIX в. новые требования к полиграфии, т. е. к отрасли промышленности, занятой изготовлением различных видов печатной продукции. В XVIII в. первенство в книжном деле переходит от Голландии к Франции. Велики были достижения полиграфии и в других странах Европы. На рубеже XVIII и XIX вв. возникает литография, позволяющая воспроизводить как текст, так и рисунки любой сложности. Изобретателем литографии был немец Алоис Зёнефельдер (в 1796-1799 гг.). В России литографическое искусство начинает распространяться с 1816 г., когда разносторонний новатор техники П. Л., Шиллинг основал первую литографию. Он использовал разработанные им способы печати для воспроизведения самых сложных восточных текстов.

В конце XVIII в. усовершенствуется гравюра на дереве. В 30-40-х гг. начали применять гравюру на стали.

Появилось много типов наборных машин, преимущественно в Англии (Черча в 1822 г. и др.). Был усовершенствован и сам типографский станок (Ф. Кёнигом и другими изобретателями), превратившийся в скоропечатную машину. Следующим шагом было введение в 50-60-х гг. XIX в. в США и Европе ротационных машин, печатающих одновременно на обеих сторонах бумажной ленты, разматываемой с рулона и прижимаемой к двум барабанам с надетыми на них печатными формами.

Одной из технических предпосылок создания ротационных машин были успехи стереотипии - процесса получения стереотипных матриц набора в виде цельных пластинок, которые можно было сгибать и надевать на цилиндр ротационной машины.

В результате всех этих усовершенствований резко возросла производительность крупнейших типографий. В полиграфическом деле получают также применение химические и фотомеханические способы изготовления клише. В последнем случае полиграфия использовала достижения гальванопластики и фотографии.

Развитие полиграфической промышленности стимулировало бурный рост бумажного производства. Совершается переход от ручной выделки бумаги к машинной. За первой "самочерпалкой" (бумагоделательной машиной), запатентованной французским рабочим Луи Робёром в 1799 г., последовал целый ряд других изобретений, обеспечивающих быструю выработку бумаги. В этой области производства особенно рано стала проявляться тенденция к непрерывному и автоматизированному технологическому процессу.

Меняется сырье, используемое при выделке бумаги. Традиционное применение тряпья, правда, сохранилось (разборка грязного тряпья являлась одной из самых опасных для здоровья отраслей применения ручного труда), но наряду с этим все шире стала распространяться выделка бумаги из целлюлозы (древесной массы), впервые предложенная в Германии, Ф. Келлером в 1844 г.

Появление фотографии. Одно из выдающихся научно-технических открытий XIX в. - фотография, т. е. получение устойчивых изображений на светочувствительных материалах под действием световых лучей, явилась результатом деятельности многолетних изысканий многих ученых и изобретателей. Решающих успехов на последней стадии опытов добились французские исследователи Ж. Н. Ньепс и Л. Ж. М. Дагер в 30-х гг. XIX в. По имени последнего самый способ получил название дагеротипии. Он был куплен в 1839 г. французским правительством и с этого времени приобрел широкую известность во всех странах.

Но дагеротипия давала при каждом сеансе фотографирования лишь одйо изображение на непрозрачной пластинке, покрытой светочувствительным-составом. Она требовала долгой выдержки при снимке (вначале до получаса). Аппаратура, применявшаяся при этом, была громоздкой и весила до 50 кг. Поэтому дагеротипия не получила значительного распространения.

После появления в 40-х гг. усовершенствованных методов фотографирования, позволяющих получать негатив на стеклянной пластинке, а затем любое количество позитивных отпечатков на светочувствительной бумаге, началось широкое применение фотографии.

Сразу же после изобретения фотографии были предприняты попытки создать объектив для фотокамеры, позволяющий сократить время экспозиции. Австрийский ученый Й. Пецваль предложил в 1840 г. так называемый портретный объектив, превосходящий по светосиле другие виды объективов и имеющий хорошую коррекцию.

Фотография стала использоваться не только в полиграфии, но и в различных отраслях науки, не говоря уже о ее бурном успехе в быту.

Совершенствование письменных принадлежностей. На протяжении всего периода, рассматриваемого в нашей книге, в странах Европы писали птичьими (обычно гусиными) перьями. Эта практика получило отражение в сохранившемся до наших дней названии "перочинный нож". Перо необходимо было очинить, т.е. срезать его конец, очистить и расщепить срез. Для нужд учреждений и для личного употребления требовалось очень много перьев. В России первой половины XIX в. мелкие чиновники порой специализировались на очинке перьев.

Мысль о замене птичьего пера металлическим, вставляемым в ручку, возникла еще в XVI в. К середине XVIII в. относится предложение И. Янсена из г. Аахена делать перья из стали. В 1780 г. в Бирмингеме началось изготовление стальных перьев, которые стоили тогда очень дорого. Известно, что стальными перьями пользовался, например, английский ученый Дж. Пристли. Впрочем, в истории письменных принадлежностей Пристли известен как автор предложения применять резинки для стирания карандашных записей (1770 г.).

В 1808 г. англичанин Б. Донкин запатентовал изготовление стальных перьев. В 1828 г. Дж.. Гйллот в Бирмингеме наладил фабричное производство стальных перьев при помощи специальных машин. Появились и другие предприятия по производству стальных перьев. Последние к 1830 г. приобрели знакомую нам форму. С этого времени начинается конкуренция стальных перьев с гусиными.

Любопытно, что предшественники нынешней авторучки - "вечные", или "дорожные" перья, как их тогда называли, были предложены еще в XVII в. Чернила вводились внутрь полой ручки, заканчивающейся пером.

Особенно много патентов на такие ручки в разных странах Западной Европы было получено во второй половине XVIII - начале XIX в. Но они не стали популярными в то время.

Что касается карандашей, то еще на протяжении предшествующего периода в европейских странах применялись графитные карандаши. В русском языке это слово тюркского происхождения: от "кара" - черный и "таш" - камень. В 1794 г. француз Ж. Контэ заменил при производстве карандашей прежнюю практику изготовления цельных графитных стержней выделкой их из особой смеси графитного порошка с глиной.

Принципиально новым моментом в оборудовании процесса писания явилось появление пишущей машинки. Первый патент на способ печатать буквы посредством особого аппарата был взят англичанином Г. Миллем в 1714 г. На протяжении XVIII и XIX вв. было предложено много типов пишущих машинок, но значительная часть их предназначалась для слепых. Все они были сложны, громоздки и не обеспечивали нужной скорости работы. Наиболее удачную конструкцию пишущей машинки предложил американский топограф К. Л., Шоулз (1867 г.). Однако средств на продолжение опытов у него не хватило, и он вынужден был продать свои патенты капиталисту Ремингтону, который организовал промышленное производство машинок в 70-х гг. XIX в. Эти машинки стали называться "ремингтон".

Военная техника. В период победы и утверждения капитализма быстрым темпом развивались военная техника и все отрасли техники, связанные с военным делом.

Но это не значило, что армия того времени приобрела механизированный характер в современном понимании.

Виды вооружения сухопутных войск наиболее развитых держав в общем не выходили за рамки военной техники, характерной для предшествующего периода. Основными родами войск попрежнему оставались пехота, кавалерия и артиллерия, при возросшем значении инженерных войск, но уровень технических средств все более возрастал, особенно во второй половине XIX в. Это относится прежде всего к огнестрельному оружию.

Стрелковое оружие. До 20-х гг. XIX в. в употреблении были гладкоствольные ружья, пистолеты и другие виды ручного оружия, заряжающиеся с дула, с замком, снабженным кремневым курком. Процесс заряжания был медленным. Обычно после 30 выстрелов в боевых условиях требовалась замена кремня в курке. Сходное устройство имело и огнестрельное оружие, применяемое в быту. Яркую картину подготовки к стрельбе пистолетов дал А. С. Пушкин в знаменитой сцене дуэли Онегина с Ленским:

Вот пистолеты уж блеснули,
Гремит о шомпол молоток,
В граненый ствол уходят пули,
И щелкнул в первый раз курок.
Вот порох струйкой сероватой
На полку сыплется.
Зубчатый,
Надежно ввинченный кремень
Взведен еще...

Усовершенствование ручного огнестрельного оружия началось с изобретения пистона, т.е. капсюля с составом, взрывающимся от удара при спуске курка.

Предпосылкой для создания пистона явились успехи химии в конце XVIII в. В 1774 г. была открыта гремучая ртуть. В 1800 г. англичанин Э. Хоуард предложил в качестве пистонов капсюли, наполненные смесью этого вещества с селитрой.

Затем в Англии и Франции появилось много предложений о применении пистонов с различным составом взрывчатого вещества и о новых типах устройства ружейного замка, действующего по ударному принципу.

Первоначально оружие нового типа стало применяться в быту (на охоте и т.д.), затем поступило на вооружение западных армий. Стрелковое оружие оставалось гладкоствольным и по-прежнему заряжалось с дула.

В 1832 г. француз Лефошё ввел в употребление охотничьи ружья, заряжаемые с казенной части. Немец Дрейзе, несколько десятилетий работавший над усовершенствованием различных типов ружей, сконструировал в 1836 г. так называемое "игольчатое" ружье со скользящим затвором, заряжаемое с казенной части унитарным патроном. Пистон разбивался длинным игольчатым бойком, откуда и название ружья. В 40-х гг. ружье Дрейзе было принято на вооружение прусской армии. Эффективность огня пехоты резко увеличилась.

Параллельно с этими усовершенствованиями в 20-40-х гг. - прежде всего во Франции - производились многочисленные опыты по созданию нарезных ружей (винтовок). Первые винтовки заряжались с Дула. Лишь к концу 60-х гг. XIX в. в прусской армии стало использоваться нарезное игольчатое ружье, что немало способствовало победам пруссаков над австрийцами в войне 1866 г. В том же году сходное по конструкции нарезное ружье, Шасспо было введено во французской армии: "Во франко-прусской войне впервые выступили друг против друга две армии, обе вооруженные винтовками, заряжающимися с казенной части...".

Перечисленные выше виды стрелкового оружия могли производиться в широких масштабах лишь на основе достижений машиностроения XIX в., вырабатывавшего в массовых количествах стандартные взаимозаменяемые детали.

В процессе изысканий лучшей конструкции стрелкового оружия выяснилась необходимость изменения формы пули, которая издавна имела вид шарика. Последнее обстоятельство отразилось и в ее названии на всех языках. В частности, русское слово "пуля" является измененным польским названием "куля" ( kula - шар). В конечном счете пуле была придана форма цилиндра с одним закругленным или заостренным концом.

В истории развития ручного оружия следует упомянуть американца С. Кольта. В 1835-1836 гг. он предложил свою систему револьвера, которая после улучшений, внесенных в конструкцию этого оружия, вошла в широкое употребление. Револьвер получил имя изобретателя.

Затем С. Кольт с Э. Рутом основал в 1849-1854 гг. фабрику ручного автоматического оружия, работающего на принципах взаимозаменяемости частей и применения полуавтоматического машинного оборудования. Система организации производства Кольта и Рута вскоре распространилась на многих других оружейных фабриках.

Артиллерия. Технический прогресс в артиллерии шел теми же путями, что и усовершенствование стрелкового оружия. В период наполеоновских войн и позже все еще применялись гладкоствольные пушки, заряжаемые с дула круглыми сплошными или разрывными снарядами. Материалом для изготовления крепостной и морской артиллерии служил чугун, для полевой - бронза. Взрывчатым веществом по-прежнему был черный порох.

В последние десятилетия XVIII в. в конструкцию артиллерийских орудий, их лафетов и т.д. были внесены существенные улучшения (особенно французским инженером Ж. Б. В. Грибовалем).

В 1803 г. английский генерал X. Шрапнел ввел новый вид разрывного снаряда, получившего по его имени название шрапнели.

Первоначально выстрел производился путем прикосновения палки с горящим фитилем к затравке запального канала в казенной части орудия. Вспомним лермонтовские строки, посвященные продвижению русских войск, написанные в 1841 г.:

Батареи медным строем
Скачут и гремят,
И, дымясь как перед боем,
Фитили горят.

С начала 30-х гг. в некоторых западных армиях на казенной части орудия стали устанавливать устройство, подобное ружейному замку: пистон разбивался бойком курка в отверстии затравки.

Однако это были лишь частные улучшения оружия прежнего типа. Радикальные перемены, опиравшиеся на достижения баллистической науки и практику военного дела в разных странах, начались в 50-60-е гг. XIX в.

Попытки увеличить дальность полета снарядов и меткость огня посредством винтовой нарезки канала ствола орудий неоднократно предпринимались начиная с XVIII в. В 50-х гг. XIX в. эти опыты вступили в решающую стадию. Одновременно пытались заменить круглые снаряды продолговатыми или цилиндро-коническими. Важные исследования по вопросу придания снарядам устойчивости во время полета проводил в 1856 г. известный русский ученый П. Л. Чебышев.

Параллельно велись изыскания по созданию различных типов орудийных замков, позволявших заряжать орудия с казенной части. Большой вклад в разработку орудий такого типа, а также нарезных орудий внес выдающийся русский ученый и конструктор в области артиллерии Николай Владимирович Маиевский.

Соответствующие изменения были внесены в прицельные приспособления и в конструкцию лафета орудия.

Подлинным переворотом, происшедшим в артиллерии, была замена бронзовых и чугунных орудий стальными. Если описанные выше усовершенствования орудий были связаны с успехами машиностроения, то базой для производства стальных орудий явились достижения в металлургии - прежде всего введение способа Бессемера. Следует отметить, что и сам Бессемер много занимался артиллерийской техникой.

В России Павел Матвеевич Обухов, создатель замечательных сортов стали и новых методов их выделки, начал в 1856 г. экспериментальное производство стальных пушек. В 60-х гг. в Петербурге был построен Обуховский завод, где в 1867 г. была отлита первая 9-дюймовая (23 см) стальная пушка системы Маиевского

Основным видом тяги в артиллерии всех армий оставалась конная.

Первые опыты по применению паровых тягачей для военных нужд делались в середине XIX в. (например, "безрельсовый локомотив" английского инженера Д. Бойделла во время Крымской войны), но не имели существенного значения. Вытеснение конной тяги механической в условиях действующей армии оказалось возможным значительно позднее и только на основе применения двигателя внутреннего сгорания.

Американцы впервые установили артиллерийские орудия на железнодорожные платформы в 60-х гг. XIX в. во время гражданской войны в США. Во время франко-прусской войны железнодорожная артиллерия (но еще не бронепоезда) применялась обеими воюющими сторонами.

Новые взрывчатые вещества. Одновременно с усовершенствованием огнестрельного оружия вводились и новые взрывчатые вещества. Быстро развивающаяся химическая промышленность предоставляла для этого все новые возможности.

В 1845-1847 гг. были сделаны два важнейших открытия в производстве взрывчатых веществ: швейцарец X. Ф. Шёнбейн изобрел пироксилин, итальянец А. Собреро - нитроглицерин. В 1862 г. швед Альфред Нобель наладил производство нитроглицерина в широком масштабе, а затем перешел к изготовлению динамита. В 70-х гг. Нобель изготовил еще ряд новых взрывчатых веществ.

Начало применения воздушных шаров для военных целей. Как уже отмечалось выше, привязные водородные, аэростаты были впервые использованы якобинским Конвентом в целях военной разведки. 2 апреля 1794 г. был издан декрет Конвента об организации первой в истории военно-воздухоплавательной части ("роты аэростьеров").

Руководили ротой инженеры и изобретатели Ж. М. Ж. Кутель и Н. Ж. Контэ при поддержке Гитона де Морво, Монжа и Шарля. Ввиду недостатка в стране сырья для получения водорода был применен способ разложения водяного пара, открытый еще прежде Лавуазье и Менье.

В последующие десятилетия применение воздушных шаров в военном деле имело ограниченное назначение - преимущественно в наблюдательных целях.

В 1849 г. австрийцы использовали неуправляемые шары типа монгольфьеров для бомбардировки Венеции. Анализу возможностей "военных воздушных шаров" для метания фугасных или зажигательных бомб посвятил специальную статью выдающийся русский ученый К. И. Константинов (1853 г.).

Использование ракетного оружия. В исторической перспективе большой интерес представляет развитие ракетного оружия. Ракеты издавна применялись как боевое средство в Индии. С оружием такого рода столкнулись английские завоеватели Индии в конце XVIII в. Поэтому британское военное ведомство обратило особое внимание на ракеты как на новый вид оружия.

Английский конструктор У. Конгрив разработал несколько типов зажигательных ракет, принятых на вооружение в английской армии и на флоте.

Наряду с зажигательными ракетами были созданы и фугасные (гранатные), снабженные колпаком со взрывчатым составом и картечью.

Развитие ракетной техники в России имело также глубокие исторические корни. В 1815 г. над усовершенствованием боевых ракет начал работать артиллерийский офицер Александр Дмитриевич Засядко, сподвижник Суворова и Кутузова, участник Отечественной войны 1812 года.

А. Д. Засядко разработал новые типы зажигательных и фугасных ракет нескольких калибров, создал пусковой станок для ведения залпового огня одновременно шестью ракетами.

В 1827 г. по инициативе Засядко была сформирована "ракетная рота № 1", впоследствии именуемая ракетной батареей. Начальником ее назначен был подпоручик П. П. Ковалевский. Боевое крещение батарея получила во время русско-турецкой войны 1828-1829 гг. на балканском театре военных действий.

В 1832-1836 гг. Ковалевский участвовал в опытах видного новатора военной техники генерала К. А. Шйльдера, разработавшего новую систему обороны крепостей. В этой системе большое внимание уделялось применению ракет (о других шильдеровских проектах см. далее).

Опыты по применению ракет в различных видах военных действий производились и в 1841 - 1843 гг. при участии будущего героя Севастопольской обороны, военного инженера Э. И. Тотлебена. В 1847 г. к усовершенствованию ракетного дела приступил Константин Иванович Константинов, незадолго до этого создавший оригинальный электрический прибор для точного измерения скорости полета артиллерийского снаряда. Константинов был убежден, что вследствие большой легкости, подвижности, скорострельности, массированности ракетному оружию предстоит сыграть особую роль в грядущих сражениях.

Заслуги К. И. Константинова в постановке производства и применения ракет на научную основу огромны.

Одним из важнейших изобретений в области ракетной техники, сделанных Константиновым в 1847-1850 гг., было создание ракетного электробаллистического маятника, т. е. прибора, посредством которого можно было с математической точностью измерять и исследовать движущую силу ракет и действие этой силы в различные моменты сгорания ракетного заряда. Важные усовершенствования были внесены Константиновым и в конструкцию боевых ракет.

Константинов обращал также внимание на применение ракет в мирных целях, прежде всего в качестве спасательного средства. В начале 60-х гг. он разработал для этого новый тип ракеты, способный доставлять спасательный канат на суда. К. И. Константинов был убежденным защитником механизации, автоматизации и стандартизации производства ракет, хотя, разумеется, общий уровень техники того времени и отношение военного начальства к его начинаниям не позволили осуществить эти идеи достаточно полно и последовательно.

Военно-морской флот. Войны и колониальные экспедиции, которыми был так богат период победы и утверждения капитализма, стимулировали рост военно-морских вооружений великих держав.

Первый военный пароход был сооружен Фультоном в 1814 г. Но наличие гребных колес по бортам делало военные паровые суда слишком уязвимыми. Лишь с 40-х гг. XIX в., после введения пароходного винта, военные суда начинают снабжать паровыми двигателями в дополнение к парусам.

Наиболее интенсивно строился военный флот в Англии. После долгого периода усовершенствования деревянных парусных военных судов британское адмиралтейство приступило к сооружению (опять-таки деревянных) кораблей, снабженных и парусами, и паровыми двигателями. Крупнейшими из них были четырехпалубные корабли "Дьюк оф Уеллингтон" (1852 г.) и "Мальборо" (1855 г.), вооруженные 131 пушкой каждое. Тоннаж первого из них составлял 3,8 тыс. т, длина орудийной палубы - 73 м.

Последним спущенным на воду парусным деревянным военным судном был трехпалубный 130-пушечный корабль "Виктория" (1859 г.).

Первый полностью железный британский военный корабль фрегат "Убриёр" ("Боец"), развивавший скорость 14 узлов (26 км/ч), был сооружен в 1861 г. "Уориёр" имел полную парусную оснастку в дополнение к паросиловой установке и гребному винту.

В конце 50-х гг. XIX в. появились первые, правда еще очень громоздкие и тихоходные, броненосцы, которые правильнее было бы назвать пловучими батареями. Три французских броненосца применялись во время Крымской войны.

Неудачи царской России в этой войне были в немалой степени связаны с технической отсталостью ее военного флота, в составе которого не было ни одного винтового парового судна, а количество колесных паровых фрегатов также было невелико.

Новое развитие броненосцы получают в Америке, в годы гражданской войны Севера против Юга. Особенное значение имело сооружение в 1861 г. по проекту Дж. Эриксона броненосца, названного "Монитор", имя которого стало нарицательным для подобного типа судов. Его низкие открытые борта были защищены солидной броней, а над палубой возвышалась вращающаяся орудийная башня. Применение таких башен исключило возможность снабжения бронированных судов парусной оснасткой. Конструкция военных судов претерпела в конце 60-х гг. XIX в. существенные изменения. Началось состязание морской артиллерии с броней линейных кораблей. Ф. Энгельс в "Анти-Дюринге" писал: "Современный линейный корабль есть не только продукт крупной промышленности, но в то же время и яркий образец ее, пловучая фабрика - правда, такая, которая служит главным образом для производства растраты денег. Страна с наиболее развитой крупной промышленностью пользуется почти монополией на постройку этих кораблей...".

Подводные лодки и электрические мины. В рассматриваемый период производились и опыты с подводными лодками как в странах Европы, так и в США. В 1797-1806 гг. Р. Фультон предлагал сначала французскому, а затем английскому правительствам построить подводную лодку и проводил соответствующие опыты. Однако ни то, ни другое правительство не заинтересовались проектами Фультона. Все механизмы его деревянной лодки (гребные винты, насосы, вентиляторы) были рассчитаны на мускульную силу команды. Зато имя, которое Фультон собирался дать своему подводному судну - "Наутилус", - приобрело самую широкую известность после того, как Жюль Верн назвал "Наутилусом" воображаемый подводный корабль будущего в романе "20 тысяч лье под водой" (1868 г.).

В России опытная подводная лодка - целиком из железа - была построена К. А., Шильдером в 1834-1836 гг. Конструктор воплотил в ней ряд интересных и плодотворных технических идей. Но так как ее движители, как и у фультоновского "Наутилуса", должны были обслуживаться мускульной силой, лодка Шильдера не имела практического применения.

Такова же была судьба и других проектов подводных лодок. Ни паровая машина, ни первые электрические и магнитоэлектрические генераторы со слабыми аккумуляторами и примитивными электродвигателями не могли быть использованы в качестве двигателей подводных судов.

Зато значительное развитие получило минное дело. В 20-х гг. XIX в. П. Л. Шиллинг предложил взрывать мины на суше и под водой посредством электрического запала. Источником тока должны были служить переносные электрические батареи. Эта идея сразу же получила поддержку у таких передовых военных специалистов, как К. А.,Шильдер. К 1840 г. в армии уже формировались электроминные подразделения, и мина Шиллинга находилась на вооружении саперных батальонов. Шильдер пытался вооружить электроминами и свои подводные лодки. В нижней части рисунка мы видим на таране подводной лодки бочку с порохом. Электрический запал этой мины соединялся проводами с гальванической батареей, находящейся внутри судна.

Шильдеру принадлежал и еще более смелый замысел - о пуске с подводных лодок боевых ракет.

Преемником, Шиллинга в развитии электроминного дела в России был Б. С. Якоби (с 1840 г.). Особо важное значение имели предложения Якоби о применении мин при обороне портов. К сожалению, достижения ученых в области минного дела были недостаточно использованы командованием русской армии во время Крымской войны.

Глава 12. Естествознание в период промышленного переворота. Астрономия и физико-математические науки

Превращение науки в производительную силу. В рассматриваемый период наука получила впервые систематическое приложение к производству. Это вытекало из самой сущности технологического процесса крупного фабрично-заводского производства: "Принцип машинного производства - разлагать процесс производства на его составные фазы и разрешать возникающие таким образом задачи посредством применения механики, химии и т. д., - короче говоря, естественных наук, - повсюду становится определяющим".

Развитие таких отраслей промышленности, как машиностроение, приборостроение, электротехника, химия, создавало вместе с тем необходимую материально-техническую базу для научных экспериментов и обеспечивало исследователей новой аппаратурой, приборами, реактивами, несравненно более совершенными, чем на каком-либо из прежних этапов культурного развития.

Наблюдается все более быстрое внедрение в практику научных открытий - если, разумеется, этому не препятствовали своекорыстные расчеты хозяев предприятий. Использование науки в производственных целях росло по мере увеличения технической оснащенности предприятий: "Развитие основного капитала, - писал Маркс в конце 50-х гг. XIX в., - является показателем того, до какой степени всеобщее общественное знание [ Wissen, knowledge] превратилось в непосредственную производительную силу...". В дальнейшем роль науки как производительной силы становилась все более значительной.

"Капитал присваивает "чужую" науку, как он присваивает чужой труд, - писал Маркс, отмечая при этом, что "...капиталистическое присвоение и "личное" присвоение науки... - это совершенно различные вещи. Сам д-р Юр жаловался на поразительное незнакомство дорогих ему фабрикантов, эксплуатирующих машины, с механикой, а Либих рассказывает об ужасающем невежестве английских фабрикантов из химической промышленности в вопросах химии".

Р. Оуэн отзывался подобным же образом о владельцах текстильных предприятий. Основная масса английских промышленников отличалась примитивно-деляческим, потребительским подходом к науке и ученым, интересуясь ими лишь как средством извлечения прибыли.

В конце 60-х гг. выступления изобретателя и заводовладельца Дж. Уитворта, доказывавшего необходимость готовить для промышленности новые научные кадры путем установления стипендий для талантливых студентов и мастеров, не встретили поддержки в буржуазных кругах. Многие представители правящего класса уверяли, будто введение таких стипендий противоречит свободной конкуренции и закону борьбы за существование!

Борьба прогрессивных и реакционных тенденций в науке. Господствующие классы вынуждены были все шире использовать науку в прикладных целях. Однако стихийно материалистические

и диалектические выводы передовой научной теории были неприемлемы для буржуазно-помещичьего консерватизма, краеугольным камнем которого был тесный союз с церковью.

Стремление примирить науку с религией проявлялось в официальных научных учреждениях как в странах, где в большей или меньшей степени сохранялось еще господство феодально-абсолютистского строя, так и в странах, переживших буржуазные революции. Нередко сами ученые, желавшие сохранить буржуазную "респектабельность", тщательно избегали конфликтов с традиционными религиозными представлениями. Они старались даже облечь свои стихийно материалистические выводы в религиозно-идеалистическую и схоластическую фразеологию. Лишь некоторые из ученых сохраняли верность традициям просветительской философии.

Если П. С. Лаплас мог дать полный достоинства ответ Наполеону на вопрос о бытии божием ("Государь, я не нуждался в такой гипотезе"), то европейская официальная наука, напротив, часто прибегала к такой "гипотезе" и одобряла, например, изыскания швейцарского естествоиспытателя Л. Ж. Агассиза по вопросу о том, как именно господь бог творил животных: разработал ли сначала образ абстрактной рыбы вообще, а потом конкретных стерлядей, сельдей и акул или же действовал по иному плану.

Официальная наука не решалась посягнуть и на исключительное положение человека как носителя "бессмертной души" - этой "частицы божества" - в мире живых существ.

Даже в науках, казалось бы далеких от религиозно-философских проблем, новые передовые идеи постоянно наталкивались на сопротивление консерваторов.

Тем не менее новое в науке, в пользу которого действовал объективный ход развития общества, одерживало одну победу за другой. Для решения технико-экономических задач в промышленности, на транспорте и в сельском хозяйстве требовался новый подход к явлениям природы.

Чтобы успешно воздействовать на природу, нужно было вскрыть и проверить опытным путем взаимосвязь и взаимодействие между различными формами движения, разнообразными (в том числе вновь открытыми) химическими веществами, различными видами животных и растений.

Развитие мировой торговли и международных отношений, исследование и освоение новых географических районов ввели в научный оборот множество новых фактических сведений о "минеральном, растительном и животном царствах". Эти данные позволили восполнить ранее существовавшие пробелы в картине природы, включить те "недостающие звенья", которые подтверждали наличие всесторонних связей природных явлений во времени и пространстве.

Практика горных и строительных работ, производившихся порой на значительных глубинах, обогащала новым фактическим материалом геологию и палеонтологию.

Важную роль в подкреплении взглядов передовых естествоиспытателей играла деятельность селекционеров, выводивших новые породы растений и животных.

Успехи селекционной практики и агрономических наук поставили перед биологами задачу раскрытия закономерностей развития индивидуального организма, наследственности, образования видов.

Новое в постановке высшего технического образования. В развитии высшего научно-технического образования важную роль сыграла французская революция конца XVIII в. Учредительное и Законодательное собрания, а особенно якобинский Конвент, произвели радикальную перестройку всей системы образования и научно-исследовательской работы. Созданные в это время Высшая Нормальная и Политехническая школы, а также медицинские, естественно-исторические и другие учебные и научные учреждения оказали большое влияние на перестройку высшей школы и исследовательских институтов во всей Европе. Основными направлениями этой перестройки были сближение теории с практикой и развитие опытного знания за счет оторванных от жизни схоластических упражнений (нередко имевших теологическую окраску), процветавших в академиях и университетах Европы XVIII - начала XIX в.

Новые научно-технические высшие учебные заведения воспитали целую плеяду известных ученых. В частности, Политехническую школу окончили такие выдающиеся деятели в области физики, математики, астрономии и химии, как А. М. Ампер, Ф. Д. Араго, О. Л. Коши, Ж. Л. Гей-Люссак, Ж. Б. Био и др.

Используя в этой области наследие революции конца XVIII в., господствующие классы Франции и других европейских стран подходили к нему очень осторожно, избегая всего, что носило печать демократизма и вольнодумства.

Новые научные общества возникали в Германии. К их числу относилось, например, Собрание немецких естествоиспытателей, основанное в 1822 г. Л. Океном, сторонником эволюционных взглядов, хотя и облеченных нередко в причудливую метафизическую форму.

Ю. Либих коренным образом изменил существовавшую тогда систему обучения химии, введя в Гисенском университете в 1825 г. практические занятия для студентов.

Лаборатория Либиха явилась родоначальницей научно-учебных химических лабораторий в Германии. В Гисенской лаборатории работали многие известные химики из различных стран, в том числе А. Гофман, Ф. Кекуле, Ш. Жерар, Н. Н. Зинйн и др.

Борьба за передовую науку в Англии. Консервативный характер имела официальная наука в Англии. Это наглядно видно на примере Королевского института, основанного в 1799 г. Ставя своей целью "распространение знаний и облегчение широкого введения полезных механических изобретений и усовершенствований", а равно и обучения - путем чтения лекций и производства опытов, - "приложению науки к общим целям жизни", основатели этого учреждения всячески избегали демократических тенденций. Один из руководителей института - X. Дэви заявил в 1802 г.: "Неравное разделение собственности и труда, различия среди человечества в званиях и положении являются источником могущества в цивилизованной жизни, его движущими причинами и даже самой его душой".

Но в то же время в Англии многие передовые ученые выступали и с иных позиций. Знаток машинного производства, горячий поборник сближения научной теории с практикой Ч. Бэбедж подверг резкой критике антидемократические и схоластические тенденции официальной науки в Англии и основал вместе с единомышленниками в 1831 г. "Британскую ассоциацию содействия прогрессу науки". Целью ассоциации была помощь в научно-исследовательской работе и популяризация передовых научных знаний. Проводя заседания в различных городах Англии и в британских владениях, руководители ассоциации организовывали плодотворные дискуссии, давая там отпор защитникам религиозных воззрений. Таким было, например, выступление биолога-эволюциониста Т. Г. Гексли (правильнее Хаксли) против епископа Уилберфортского в 1860 г. в защиту дарвинизма. На заседаниях ассоциации делали доклады о своих открытиях виднейшие ученые континентальной Европы: Б. С. Якоби, Ю. Либих и др.

Деятельность Петербургской академии наук. В России центром деятельности передовых ученых была Петербургская академия наук. Мы помним, что до 1765 г. борьбу за сближение теории с практикой и за использование в промышленности, на транспорте и в сельском хозяйстве последних достижений науки возглавлял М. В. Ломоносов. Эту деятельность продолжили его ученики и последователи.

В начале XIX в. в деятельности Академии наступило оживление. После смерти Павла I несколько ученых во главе с Н. Я. Озерецковским подали Александру I ходатайство о немедленной реформе Академии наук и расширении ее научно-просветительской деятельности. Эта просьба была частично удовлетворена.

Академии наук были предоставлены субсидии (впрочем, довольно скромные). В 1802 г. было разрешено печатать труды Академии за счет императорского кабинета. При этом обращалось особое внимание на необходимость переводить и печатать в доступном изложении иностранные сведения "об изобретениях и открытиях в области ремесел, художеств и земледелия" для их "практического употребления".

По инициативе видного специалиста в области минералогии, химии и металлургии, академика В. М. Севергина, убежденного сторонника ломоносовских заветов, Академия стала издавать с 1804 г. "Технологический журнал", где наряду с оригинальными произведениями русских ученых печатались и наиболее ценные труды зарубежных деятелей.

В 1803 г. Академия получила, наконец, новый устав. Правда, ломоносовские традиции не были там полностью соблюдены. В частности, "художества" (ремесла) наряду с учебными вопросами были отделены от Академии. Но все же в уставе подчеркивалось, что академики должны "...непосредственно обращать труды свои в пользу России, распространяя познания естественных произведений империи, изыскивая средства к умножению таких, кои составляют предмет народной промышленности и торговли, к усовершенствованию фабрик, мануфактур, ремесел и художеств, сих источников богатства и силы государства".

Передовые ученые развернули широкую педагогическую и просветительскую деятельность, стремясь поставить науку на службу насущным задачам развития производительных сил и культуры родной страны.

Но наряду с В. М. Севергиным и его единомышленниками (Н. Я. Озерецковским, Я- Д. Захаровым и др.) в Академии наук действовала консервативная и весьма влиятельная группа академиков (по преимуществу иностранного происхождения), пытавшаяся под предлогом защиты "чистой" науки полностью оторвать Академию от производства, от подготовки новых кадров и популяризации знаний.

Именно эта группа, например, препятствовала (вплоть до 1807 г.) избранию в адъюнкты Академии замечательного ученого и изобретателя В. В. Петрова.

Как в странах Западной Европы, так и в России в эти десятилетия было создано много научных обществ (астрономических, математических, химических, географических и т.д.).

Изменилась постановка учебной и научно-исследовательской работы на кафедрах многих европейских университетов и других высших учебных заведений. В их лабораториях и кабинетах создавались базы для научных исследований и открытий. Достаточно напомнить о замечательном физическом кабинете Петербургской медико-хирургической (впоследствии Военно-медицинской) академии, где В. В. Петров производил свои опыты по изучению электромагнитных и оптических явлений и где потом работали Э. X. Ленц и Б. С. Якоби.

Важную роль играла в нашей стране деятельность таких организаций, как Московское общество испытателей природы (созданное в 1805 г.), Московское общество сельского хозяйства (1818 г.) и др.

Успехи отдельных наук. Астрономия и космогония. Астрономия была первой отраслью науки, в которой воззрение на природу как нечто застывшее и неизменное, было поколеблено еще во второй половине XVIII в., когда немецкий философ Иммануил Кант в своей "Всеобщей истории и теории неба" (1755 г.), а позднее французский астроном Пьер Симон Лаплас (в 1796 г.) выдвинули теорию происхождения солнечной системы из первоначальной туманности. Хотя в дальнейшем эта - так называемая небулярная (от латинского " nebula" - туман) - теория устарела, но для своего времени ее значение было очень велико. Вселенная впервые стала рассматриваться в становлении, в изменении и в развитии.

Для наиболее передовых направлений космогонии конца XVIII - первой половины XIX в. характерно стремление освободиться от метафизики, от богословско-схоластических объяснений.

В истории астрономии, а также физики и химии большое значение имели успехи спектроскопии. Первая спектроскопическая установка была сооружена. немецким мастером-оптиком И. Фраунгофером в начале XIX в.. Фраунгофер изучал спектры света Солнца, Венеры, Луны и некоторых звезд.

Немецкие ученые Г. Р. Кирхгоф и Р. В. Бунзен, продолжая исследования Фраунгофера и ряда других своих предшественников в этой области, заложили основы спектрального анализа. Решающие сообщения Кирхгофа и Бунзена были опубликованы в 1859-1861 гг.

Быстро совершенствовалась спектроскопическая техника. В то время как химики при помощи спектрального анализа земных веществ открывали новые редкие элементы, астрономы использовали спектроскопические приборы для изучения природы небесных светил.

Посредством спектрального анализа астрономы установили химическое тождество мировой материи, из которой состоят даже самые отдаленные звезды и туманности.

Среди важнейших достижений астрономии последующих десятилетий необходимо отметить открытие собственного движения "неподвижных" звезд.

Одним из основных разделов астрономии становится "небесная механика", изучающая движение небесных тел с применением наиболее совершенных математических методов. Рост техники (в частности, техники оптического приборостроения) позволил создать мощные телескопы.

Работавшие в Англии астрономы и оптики Уильям Гершель и его сын Джон добились замечательных результатов астрономических наблюдений, создав крупнейшие для конца XVIII и начала XIX в. зеркальные телескопы. Построенный У. Гершелем в 1789 г. зеркальный телескоп имел диаметр зеркала 122 см. В 1845 г. английский астроном Парсонс превзошел Гершеля, создав телескоп с диаметром зеркала 182 см.

С помощью усовершенствованных астрономических приборов У. Гершель открыл (в 1781 г.) планету Уран (правда, первоначально приняв ее за комету) и обнаружил спутников у многих планет. Он же исследовал распределение звезд в пространстве и строение Млечного Пути, открыв большое число туманностей, звезд и звездных скоплений. Джон Гершель открыл свыше 3 тыс. двойных звезд и составил каталог более 5 тыс. туманностей и звездных скоплений.

Замечательным примером плодотворности применения новых научных методов исследования в области астрономии стало теоретическое обоснование французским астрономом Ю. Ж. Ж. Леверье и почти одновременно англичанином Дж. Адамсом существования еще одной планеты солнечной системы, более отдаленной от Солнца, чем Уран, - планеты, действительно обнаруженной в 1846 г. немецким астрономом И. Галле на месте, указанном Леверье и Адамсом. Она была названа Нептуном.

Большой вклад в развитие мировой астрономической науки сделали русские астрономы В. Я. Струве и др., особенно после открытия в 1839 г. Пулковской обсерватории, которая в течение продолжительного времени была одной из лучших в мире. Периодически повторяемые обсерваторией точные определения координат звезд послужили материалом для выводов о строении Млечного Пути и Вселенной и практически использовались для астрономического определения положения точек на земной поверхности в картографии, мореходстве и т. д.

В Пулковской обсерватории проходили обучение сотрудники разных обсерваторий и университетов, морские офицеры и геодезисты. Пулковскую обсерваторию посещали многие ученые из разных стран.

Попытка введения нового календаря. Интересна попытка якобинского Конвента ввести новый, революционный календарь на научной основе. Инициаторы смены традиционного календаря, ученый-якобинец Ж. Ромм и его единомышленники, считали недопустимым начинать летосчисление с мифического рождества Христова, Они отмечали также, что начало года не совпадает ни с каким астрономическим явлением, что многие названия месяцев и дней связаны с именами языческих богов или римских императоров и т. д.

Осенью 1793 г. комиссия в составе Ромма, Лагранжа, Монжа, Лаланда и других видных ученых, перешедших на сторону революции, разработала и предложила Конвенту проект нового календаря. По этому проекту летосчисление начиналось с провозглашения республики Конвентом 22 сентября 1792 г.

По удачному совпадению этот день был днем осеннего равноенствия, так что и с астрономической точки зрения начало аждого года 22 сентября себя оправдывало. В месяце было О дней, или 3 декады, 5 или 6 последних дней в году не входили и в один месяц, они считались дополнительными и назывались анкюлотйдами. Ромм предложил обозначать дни, декады и месяцы порядковыми номерами. 22 сентября 1793 г. обозначалось как "1-й день 1 декады 1-го месяца II года республики". Проект комиссии был в основном принят, но сложные и невыразительные обозначения месяцев были заменены более поэтичными, Поэт-якобинец. Фабр д'Эглантйн придумал новые названия для месяцев, указанные в прилагаемой таблице:

Вандемьер (месяц сбора винограда) - 22 сентября - 21 октября 93 г.
Брюмер (месяц туманов) - 22 октября - 20 ноября.
Фример (месяц заморозков) - 21 ноября - 20 декабря.
Нивоз (месяц снегов) - 21 декабря 1793 г. - 19 января 1794 г.
Плювиоз (месяц дождей) - 20 января - 18 февраля.
Вантоз (месяц ветров) - 19 февраля - 20 марта.
Жерминаль (месяц прорастания) - 21 марта - 19 апреля.
Флореаль (месяц цветов) -- 20 апреля - 19 мая.
Прериаль (месяц лугов) - 20 мая - 18 июня.
Мессидор (месяц жатвы) - 19 июня - 18 июля.
Термидор (месяц жары) - 19 июля - 19 августа.
Фрюктидор (месяц плодов) - 18 августа - 16 сентября.

Дополнительные дни (санкюлотиды):

Праздник добродетели - 17 сентября 1794 г.
Праздник гения - 18 сентября.
Праздник труда - 19 сентября.
Праздник убежденности - 20 сентября.
Праздник вознаграждения - 21 сентября.

Остается открытым вопрос о том, знали ли Ромм, Фабр д'Эглантин и их коллеги, что у славянских народов с глубокой древности существуют названия месяцев, также отражающих смену сезонов и связанные с этим сельскохозяйственные работы? Несомненно, мессидор (месяц жатвы) по смыслу напоминает старославянский (и украинский) серпень, а прериаль (месяц лугов) - травень. Каждому дню, кроме порядкового номера, было присвоено название какого-нибудь вещества, используемого в хозяйственной деятельности, полезного растения или живот ного вместо имени святого, чтимого католиками в данный день. Скажем, 3 октября был днем одной святой Терезы, 15 октября - другой святой Терезы и т. д., а после реформы 1 нивоза стало днем торфа, 2 нивоза - днем каменного угля, 4 нивоза -днем серы, 23 нивоза - днем железа и т. д. Ж. Ромм и его друзья надеялись таким образом ослабить влияние церкви.

Этот календарь вступил в силу с октября 1793 г. и существовал до 1805 г., когда он был упразднен Наполеоном и заменен прежним грегорианским. Но в литературном языке сохранились многие выражения, связанные с событиями времен французской революции, датированными по республиканскому календарю. Вспомним название одной из работ К. Маркса - "Восемнадцатое брюмера Луи Бонапарта" (1851-1852 гг.), эпитет "термидорианцы" и т. д.

Математика. Все разделы математики продолжали быстро развиваться. В XIX в. связь математики с естествознанием и техникой приобретает сложные формы. Применение математики к задачам физики, химии, астрономии, термодинамики, кинематики механизмов, строительного дела, баллистики и др. резко возрастает. Новые математические исследования возникают не только в результате непосредственных практических запросов данного времени, но и в силу внутренней логики развития математики как науки.

Интересно, что многие из тех математических построений, которые казались в период их разработки далекими от действительности, впоследствии получили практическое применение.

В последнее десятилетие XVIII в. методы анализа бесконечно малых величин достигли значительного совершенства. Зародившись в сфере механики земных и небесных тел, новые математические методы, в развитом, обогащенном виде, были вновь приложены выдающимся французским математиком Ж. Л. Лагранжем и его школой к физике и астрономии.

В качестве основного математического аппарата новых отраслей механики и физики в это время усиленно разрабатывается теория дифференциальных уравнений с частными производными и особенно теория потенциала - раздел математической физики, изучающий потенциалы силовых полей, образованных притягивающими массами, зарядами и т. д. Теория потенциала возникла при исследовании поля сил ньютоновского притяжения и электрических полей.

Большое значение имели труды О. Л. Коши по строгому обоснованию анализа бесконечно малых величин.

Важными достижениями математической науки стали открытие и введение в употребление геометрической интерпретации комплексных чисел. Основные заслуги в этой области принадлежат норвежцу, работавшему в Дании, Каспару Весселю, который стал также одним из основоположников векторного исчисления, французскому математику Ж. Аргану и некоторым другим ученым. К первой четверти XIX в. относится также создание О. Л. Кош и основ теории функций комплексного переменного.

Английский математик У. Р. Гамильтон, давший одно из первых изложений теории комплексных чисел, стал, наряду с немецким математиком Г. Грасманом, одним из создателей векторного анализа (40-е гг. XIX в.).

Возникновение векторного исчисления имело огромное значение для развития математической физики и для приложения математики к задачам механики.

Расширение предмета математики выдвинуло задачи ее обоснования, т. е. пересмотра ее исходных положений, построения строгой системы определений и доказательств, а также критического рассмотрения логических приемов, применяемых при этих доказательствах. Точность и последовательность математических доказательств были особенно важны при разработке новых, иногда весьма отвлеченных, математических теорий.

Возникшая еще в XVII в. теория вероятностей получает в конце XVIII и начале XIX в. дальнейшее развитие в трудах П. С. Лапласа, А. Лежандра, С. Пуассона (Франция) и известного немецкого математика Карла. Фридриха Гаусса.

Теория вероятностей в это время широко применяется в астрономии, геодезии и баллистике. В начале XIX в. был разработан ряд предельных теорем теории вероятностей, указывающих на условия возникновения тех или иных закономерностей в результате действия большого числа случайных факторов. Сюда относятся теоремы Лапласа (1812 г.) и Пуассона (1837 г.).

Общий принцип, в силу которого совокупное действие большого числа случайных факторов приводит при некоторых условиях к результату, почти независимому от случая, иными словами, к практически достоверным событиям, - этот общий принцип, получивший позднее название закона больших чисел, был выдвинут Я. Бернулли еще в 1713 г.

В работе Пуассона впервые получил применение термин "закон больших чисел".

Последующий период развития теории вероятностей и ее приложения к решению практических задач связан с именами русских математиков М В. Остроградского (вопросы математической статистики), В. Я. Буняковского (применение теории вероятностей к статистике, демографии и страховому делу). и П. Л. Чебышева. В 1843 г. Чебышев дал строгое доказательство теоремы Пуассона. В своей работе "О средних величинах" (1867 г.) Чебышев чрезвычайно просто доказал закон больших чисел при весьма общих предположениях.

В конце XVIII - начале XIX в. оформились и новые направления в геометрии. Возникает дифференциальная геометрия, изучающая геометрические образы методами анализа бесконечно малых, в первую очередь методами дифференциального исчисления. Гаспар Монж, сыгравший большую роль в развитии дифференциальной геометрии, явился также одним из основоположников начертательной геометрии, разрабатывающей методы изображения пространственных фигур на плоскости. Успехи начертательной геометрии были непосредственно связаны с прикладными задачами составления чертежей машинного оборудования, зданий и сооружений промышленного, транспортного и бытового характера.

Необходимо также упомянуть о работах К. Ф. Гаусса по внутренней геометрии поверхностей.

Основы геометрических представлений, унаследованные со времен древнегреческого математика Эвклида, оставались непоколебленными вплоть до конца 20-х гг. XIX в., когда великий русский ученый Николай Иванович Лобачевский произвел подлинную революцию в математической науке, выдвинув и обосновав (впервые в 1826 г.) систему неэвклидовой геометрии.

Ученый исходил из убеждения, что существует более общая геометрическая система, частным случаем которой является геометрия Эвклида. В геометрической системе, выдвинутой Лобачевским, через точку, лежащую вне данной прямой в их плоскости, возможно проведение более одной прямой, не пересекающих данную прямую. Сумма углов у всех треугольников плоскости Лобачевского меньше двух прямых и т. д. Позже, в "Новых началах геометрии с полной теорией параллельных" (1835-1838 гг.), ученый высказал предположение, что его неэвклидова геометрическая система может найти применение "либо за пределами видимого мира, либо в тесной сфере молекулярных притяжений".

В своих трудах Лобачевский неизменно исходил из убеждения, что истинность геометрической теории, "подобно другим физическим законам", проверяется только опытом.

Открытие неэвклидовой геометрии Н. И. Лобачевским сыграло огромную роль не только в развитии геометрии, но и точных наук в целом.

Несколько позже Лобачевского и независимо от него венгерский математик Я. Бойяи (Больяй) также пришел к мысли о необходимости создания неэвклидовой геометрии (1831 г.).

К выводу о возможности наряду с обычной эвклидовой геометрией также и неэвклидовых геометрических систем приходил и К.Ф. Гаусс, но, боясь, как он выражался, "крика бео-тийцев" - нападок представителей официальной науки, Гаусс так и не решился опубликовать свои выводы. Впрочем, это лишь на время задержало дальнейшее развитие новых идей в геометрии.

Немецкий ученый Г. Рйман в 1854-1863 гг. выдвинул новую неэвклидову геометрическую систему, опять-таки получившую реальное истолкование в ходе последующего научного развития. В 1867 г. Риман опубликовал свою работу "О гипотезах, лежащих в основании геометрии", где он дальше разработал математическое учение о пространстве.

Поборником новых идей в геометрии был итальянский математик Э. Бельтрами. Опубликованный им в 1863 г. "Опыт толкования неэвклидовой геометрии" способствовал всеобщему приз-знанию геометрии Лобачевского и других неэвклидовых геометрий.

Труды Лобачевского и Римана предвосхищали дальнейшее развитие точных наук. Только после новых достижений в изучении микромира, успехов астрономии и создания теории относительности эти математические идеи были применены к исследованию реального физического пространства.

Вопрос о введении метрической системы мер и весов. Метрическая система была одним из крупнейших достижений французской революции конца XVIII в. в области культуры. В средние века не только в отдельных странах, но и во многих провинциях различных стран установились свои, особые системы мер и весов.

По мере того как формировался международный рынок, как между странами росли экономические и культурные связи, все более настоятельно вставал вопрос о введении единой международной системы мер и весов.

Передовые деятели французской революции конца XVIII в. выдвинули новую, разумную и простую систему, основанную на принципе десятичного деления. В основу системы была положена новая единица длины - метр, определяемая (на основе произведенных измерений) как одна десятимиллионная часть, четверти парижского меридиана. Как выяснилось впоследствии, эти измерения в силу недостаточного совершенства приборов оказались не совсем точными.

За единицу площади принимался ар, равный 100 м2.

Единицей измерения жидких и сыпучих тел стал литр, т. е. 1 дм3.

Меры веса были связаны с мерами длины и емкости. Единицей веса стал 1 кг, т. е. вес 1 дм3 (1 л) химически чистой воды при температуре +4° С.

Якобинский Конвент принял 1 августа 1793 г. декрет о введении метрической системы, подчеркнув, что эта мера должна способствовать сплочению Французской республики, единой и неделимой. Старые французские меры именовались "ненавистным остатком тирании".

Декрет Конвента оказался столь назревшей мерой, что термидорианская буржуазия, свергнувшая якобинцев, вынуждена была довести до конца их дело в области введения новой метрической системы мер и весов во всей. Франции.

Впоследствии из особо прочного сплава платины с иридием были изготовлены эталоны (образцы) метра и килограмма.

Метрическая система удержалась во Франции и при Наполеоне I, и при реставрации Бурбонов, и при последующих правительствах. Впрочем, как свидетельствует французская литература XIX в., старые меры продолжали употребляться в быту и в разговорной речи. Вспомним, что уже упомянутый нами роман Жюля Верна о подводных путешествиях, написанный в конце 60-х гг., был озаглавлен "20 тысяч лье под водой".

В других странах старинные меры сохранялись официально.

Правительства стран английского языка особенно упорно сопротивлялись переходу на новую метрическую систему, видя в том ущемление их национального достоинства, хотя создатели метрической системы с самого начала подчеркивали, что она является не французской, а международной. Ведь названия метрических единиц были взяты из греческого и латинского языков, как языков мировой науки. Например, приставка "кило" представляет измененное на французский лад греческое слово "хилиой" - тысяча; слово "метр" происходит от греческого "метрон" - мерило. Этот корень давно встречался в обозначениях приборов: "барометр", "термометр" и т. д.

Одним из первых поборников введения в России новой системы мер и весов, основанной на десятичном принципе деления, был Н. И. Лобачевский. Н. И. Фусс, в то время непременный секретарь Академии наук, ополчился за это на ученого. Позднее решительным сторонником новой метрической системы стал Б. С. Якоби. Его работа в данной области началась в 1859 г., когда он был назначен членом академической комиссии по введению единой десятичной системы мер, весов и монет. Якоби принадлежит инициатива создания международной комиссии, которая должна была принять общую для всех стран систему единиц, установить образец метра и наблюдать за изготовлением копий с него.

Энергичная деятельность Якоби завершилась подписанием международной метрической конвенции, по которой в Севре, близ Парижа, было создано Международное бюро мер и весов. Нo Якоби не дожил до принятия международной конвенции об определении метра.

Основы электромагнитной метрики были заложены немецким ученым К. Ф. Гауссом в 1832 г. Позднее этой проблемой занимался Дж. К. Максвелл в специальной комиссии по измерениям, созданной Британской ассоциацией содействия прогрессу науки. Якоби горячо поддерживал мысль о создании международной системы электромагнитных единиц на основе метрической системы мер, но такая система электромагнитных единиц была принята лишь в 80-е гг. XIX в.

Отметим в заключение, что ни царское, ни Временное правительство не смогли осуществить перехода России к новой метрической системе. Только Советская власть успешно разрешила эту задачу в исторически кратчайший срок. Метрическая система была введена в нашей стране декретом Совнаркома от 14 сентября 1918 г.

Физика. Механика. В связи с запросами промышленности, транспорта и других отраслей материального производства в этот период быстро развивалась теоретическая и прикладная механика. Механика прогрессировала в тесной взаимосвязи с термодинамикой, оптикой и т. д. Наиболее характерной чертой было, с одной стороны, сближение механики с математикой, a с другой - все растущая связь ее с практикой.

Возведение крупных инженерных сооружений с применением новых строительных материалов (в частности, металла) не могло основываться лишь на прежнем опыте строителей. Машины на фабриках и заводах, пароходы, поезда с паровой тягой имели мощности и скорости движения, с которыми не сталкивались механики предшествующего периода. Конструкторы машин и инженерных сооружений были поставлены перед необходимостью учета так называемых динамических нагрузок, которые в отличие от статических вызывают значительные силы инерции движущихся масс, а также колебательные процессы.

Требования практики привлекли внимание ученых к недостаточно разработанным проблемам динамики и кинематики.

Те же причины обусловили проведение многочисленных исследований свойств упругости физических тел и разработку теории упругости, развитие учения о сопротивлении материалов, а также изучения проблем гидромеханики й гидравлики.

Важное значение для развития механики как науки в первые десятилетия XIX в. имели работы Ж. Л. Лагранжа, особенно его "Аналитическая механика" (1788 г.).

К последним десятилетиям XVIII - первой четверти XIX в. относится возникновение прикладной, или, как тогда говорили, "практической" механики, изучающей работы машин, механизмов и сооружений и разрабатывающей методы их расчета. Еще в конце XVIII в. во. Франции зародилась самостоятельная теория механизмов: "Теория простых машин", Ш. О. Кулона вышла в свет в 1781 г. Когда Г. Монж и его соратники организовали Политехническую школу, там был введен специальный курс по теории механизмов.

В 20-е гг. XIX в. вышли в свет важные труды Ж. В. Понселе "Курс механики в применении к машинам" и "Введение в промышленную, физическую и экспериментальную механику".

Разработкой проблем теоретической и прикладной механики занимались также Л. Навье, А. Сан-Венан, Г. Ламе и Б. П. Клапейрон, немец. Ф. Редтенбахер и другие ученые из разных стран.

Русские математики, механики и инженеры приняли большое участие в разработке проблем прикладной механики, в частности теории механизмов. С. Е. Гурьеву принадлежит работа "Общее правило равновесия с приложением оного к машинам" (1806 г.). М. В. Остроградский осуществил наряду с работами по математической физике и небесной механике ряд исследований и по прикладной механике. В частности, он много и плодотворно работал над развитием теории упругости.

Немало сделали для развития прикладной механики русские инженеры П. П. Мельников, М. С. Волков и др.

Теория механизмов получила наиболее полное развитие в трудах П. Л. Чебышева. Этот выдающийся исследователь в сфере высшей математики и теоретической механики смело пролагал новые пути и в вопросах приложения этих наук к производству. Его исследование "Теория механизмов, известных под названием параллелограммов" (1853 г.) составило эпоху в мировой науке. Автор дал рациональные обоснования для определения прямолинейно-направляющих механизмов. Между тем со времен Уатта конструкторы подбирали эти размеры эмпирически. Чебышев исследовал и сам построил ряд различных механизмов: ученый был замечательным изобретателем.

К рассматриваемому периоду относится и зарождение аэромеханики (аэростатики и аэродинамики).

Другие разделы физики. Термодинамика и закон сохранения энергии. Еще. в конце 40-х гг. XVIII в. М. В. Ломоносов выдвинул гениальную догадку, что "всеобщий естественный закон" сохранения вещества "простирается и в самые правила движения".

Однако потребовались грандиозные достижения производственной и транспортной техники, естествознания и философии, чтобы оказалась возможной научная формулировка закона сохранения энергии (как и выработка самого понятия "энергия").

Решающие успехи в этом направлении были непосредственно связаны с развитием учения о теплоте.

Школа Лавуазье изгнала из науки флогистон, одну из "невесомых жидкостей" естествознания XVIII в. Но другая "невесомая жидкость" - теплород - упорно сохраняла свои позиции в науке первых десятилетий XIX в.

Лишь распространение паровых двигателей и изучение их работы наряду с наблюдениями в области металлургии и металлообработки создали предпосылки для торжества новых идей в физике.

В 1798 г. Б. Томпсон-Румфорд опубликовал результаты произведенных им наблюдений в сверлильном деле (сильное разогревание просверливаемой детали). Английский ученый X. Дэви пришел к выводу, что опыты Томпсона-Румфорда (и его Собственные) несовместимы с теорией теплорода. И все же последняя продолжала господствовать. Два выдающихся сочинения французских ученых того периода: "Аналитическая теория тепла" Ж. Фурье (1822 г.) и "Размышления о движущей силе огня" Сади Карно (1824 г.), давшие глубокий физический и математический анализ тепловым процессам, допускали существование теплорода.

Особый интерес представляют исследования С. Карно о "получении движения из тепла" и о возможности получения "движущей силы" (полезной работы) при переходе тепла от более нагретого тела к менее нагретому. Из материалов, оставшихся после С. Карно (умершего в 1832 г.), видно, что ученый близко подошел к открытию закона сохранения энергии.

В 1834 г. Б. П. Клапейрон повторил рассуждения С. Карно и придал им стройную математическую форму.

В середине XIX в. эти идеи были переработаны применительно к представлению о теплоте как о движении молекул английским ученым Уильямом Томсоном (впоследствии - лордом Кельвином) и немецким физиком Рудольфом Клаузиусом.

Окончательное оформление механическая теория теплоты и проблема превращения тепловой энергии получили в трудах выдающегося немецкого естествоиспытателя и врача Юлиуса Роберта Майера. Так как в то время термина "энергия" еще не существовало, Майер и другие ученые употребляли слово "сила".

Установление механического эквивалента теплоты является заслугой целого ряда исследователей, действовавших одновременно и в ряде случаев независимо друг от друга в различных странах: Джеймса Прескота Джоуля и Уильяма Роберта Гроува - в Англии, Людвига Августа Кольдинга - в Дании, Герма на Гельмгольца - в Германии в 40-50-х гг. XIX в.

В эти десятилетия оформилось учение о теплоте как движущей силе - термодинамика, отрасль теоретической физики, которая сделалась научной базой теплотехники.

Большую роль в развитии термодинамики сыграли, труды С. Карно, У. Томсона и Р. Клаузиуса. Их исследования привели к формулировке первого и второго начал (принципов) термодинамики, широко используемых в настоящее время. Клаузиусом было также введено понятие энтропии (1865 г.).

Майер не ограничился исследованием вопроса о превращении механического движения в теплоту. Он обосновал (впервые в 1842 г.) и доказал экспериментально более общий закон сохранения и превращения энергии ("силы"). К сходным выводам пришли также многие другие ученые. Г. Гельмгольц в 1847 г. дал математическое выражение закона сохранения и превращения энергии.

Было установлено, что все виды энергии - механическая, тепловая, свет, электричество, магнетизм, химическая - переходят друг в друга.

Значение научных открытий 40-50-х гг. XIX в. было огромно: "Благодаря этому различные физические силы... превратились в различным образом дифференцированные и переходящие по определенным законам друг в друга формы движения материи... Физика, как уже ранее астрономия, пришла к такому результату, который с необходимостью указывал на вечный круговорот движущейся материи, как последний вывод науки".

Учение об электричестве и магнетизме. Серьезные успехи учения об электричестве и магнетизме были связаны прежде всего с практическим использованием электромагнитных явлений в области телеграфии, освещения, гальванопластики и т. д.: "Об электричестве мы узнали кое-что разумное только с тех пор, как была открыта его техническая применимость".

На рубеже XVIII-XIX вв. итальянский физик Алессандро Вольта, дав правильное истолкование предшествующих опытов Луиджи Гальвани, создал "гальваническую батарею". Этого рода батареи, представляющие собой сосуд с электролитом (например, с разведенной кислотой), в который погружены электроды (например, полоски меди и цинка), долго служили единственными источниками электрического тока.

В 1820 г. датский физик Г. X. Эрстед произвел важные наблюдения над действием электрического тока на магнитную стрелку. Французский ученый А. М. Ампер, основоположник электродинамики, сделал следующий шаг, открыв и вычислив взаимодействие между двумя электрическими токами, проходящими по проводникам, и установив, что ток, в свою очередь, создает магнитное силовое поле (1820 г.).

Ранее оторванные друг от друга электрические и магнитные явления стали теперь объединяться под общим названием электромагнитных.

В 1831 г. Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции. Это явление состоит в том, что если замкнутый проводник при своем перемещении пересекает магнитные силовые линии, то в нем возбуждается электрический ток. При этом безразлично, движется ли проводник относительно магнитного силового поля, или, наоборот, магнитное поле движется относительно неподвижного проводника.

Это исключительно важное открытие сделало возможным создание новых магнитоэлектрических генераторов и электродвигателей.

Выдающуюся роль в развитии учения об электромагнитных явлениях сыграл русский ученый Эмилий Христианович Ленц.

Вскоре после открытия. Фарадеем электромагнитной индукции Ленц в 1833 г. вывел закон, носящий его имя, обобщающий законы электромагнитной индукции и устанавливающий направление индукционного тока.

В 1838 г. Ленц сформулировал весьма важный для развития электроэнергетики принцип обратимости генераторного и двига

тельного режимов электрических машин, из которого следовало, что одна и та же электрическая машина может работать в режиме как генератора, так и двигателя. Ленц доказал этот принцип экспериментально.

В 30-е гг. XIX в.. Фарадей разработал теорию электрохимической диссоциации, что способствовало развитию электрохимической технологии.

В 1841 г. Джоуль исследовал теплоту, выделяемую при прохождении электрического тока через проводник. Развивая эти опыты, Ленц в 1844 г. установил тепловой эквивалент так называемой электродвижущей силы (закон Джоуля - Ленца).

Много исследований по электромагнетизму Э. X. Ленц провел вместе с Б. С. Якоби, который так плодотворно занимался вопросом о практическом использовании электрической энергии.

Одновременно с изучением магнитных свойств электрического тока велись работы по исследованию его теплового действия. В 1821 г. профессор Т. И. Зеебек из Берлина открыл явление термоэлектричества. Он доказал, что при нагревании места соединения проводников, состоящих из различных металлов, в цепи возникает электрический ток. В 1834 г. французский физик Ж. Пельтьё установил явление обратимости термоэлектрического действия, т. е. выделения или поглощения тепла в зависимости от направления тока, протекающего через спай двух различных проводников.

Для электротехники большое значение имело установление количественных соотношений между величинами сопротивления электрической цепи, электродвижущей силы и силы тока, сделанное немецким физиком Г. Омом в 20-х гг. XIX в. (закон Ома).

Электромагнитная теория света. Уравнения Максвелла. В первой трети XIX в. произошел переворот в учении о свете. В результате работ Т. Юнга (Англия) и О. Ж. Френеля (Франция) ньютоновская корпускулярная теория света была отвергнута. Возродилась на новой основе и в новом физико-математическом истолковании теория Гюйгенса, трактующая свет как волновое движение эфира.

В 1865 г. выдающийся английский ученый Джеймс Кларк Максвелл разработал электромагнитную теорию света. Она обобщила результаты опытов и теоретических построений многих физиков различных стран в области электромагнетизма, термодинамики и оптики.

Теория Максвелла рассматривала световые волны как волны электромагнитные. Последователь Эрстеда и Фарадея, Максвелл разработал теорию электромагнитного поля. Математическим выражением нового учения стала система уравнений Максвелла, в равной мере относящихся как к электромагнитным, так и к оптическим явлениям. Уравнения Максвелла описывали структуру электромагнитного поля. Из них в качестве основного следствия вытекал вывод о существовании электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света, и устанавливалась связь световых явлений с электромагнитными. Физико-математические, построения Максвелла сыграли важную роль в дальнейшем развитии естествознания и техники. Но теория Максвелла не могла дать исчерпывающей правильной характеристики всех электромагнитных явлений.

Максвелл признавал существование эфира - последней из мнимых "невесомых жидкостей", пережившей и флогистон, и теплород, но которой в конце концов предстояло разделить их судьбу. В этот период физики уже не решались дать сколько-нибудь реальную характеристику свойств эфира. Наличие эфирного моря, якобы наполняющего всю Вселенную и проникающего все тела, не подтвердилось ни одним экспериментом. Но волновая теория сохраняла господствующее положение потому, что она, казалось, исчерпывающе объясняла почти все оптические явления, в том числе такие, как интерференция, поляризация и дифракция.

Глава 13. Другие отрасли естествознания в этот период

Создание новой химической науки. Трудно указать другую отрасль знания, где взаимосвязь и взаимообогащение теории и практики проявилось бы с такой яркостью, как в химии конца XVIII - первой половины XIX в.

Новая химическая наука создавалась в процессе преодоления традиционных представлений флогистиков. При этом любопытно, что первые открытия, легшие в основу новой химической теории, были сделаны учеными, разделявшими теорию флогистона, - К- В. Шееле (Швеция) и Дж. Пристли (Англия). Первый в 1772-м, второй в 1775 г. открыли новый газ, который был назван, Шееле "огневым воздухом", а Пристли "дефлогистированным воздухом". "Пристли и, Шееле описали кислород, но они не знали, что оказалось у них в руках".

Лавуазье, выделив кислород и дав газу имя "жизненного воздуха" (потом "oxygine" и, наконец, "oxygene", т. е. "кислород"), "...впервые открыл, что новая разновидность воздуха была новым химическим элементом, что при горении не таинственный флогистон выделяется из горящего тела, а этот новый элемент соединяется с телом, и таким образом, он впервые поставил на ноги всю химию, которая в своей флогистонной форме стояла на голове".

Только за десять лет (1772- 1782 гг.) старые химические представления подверглись коренной ломке. Лавуазье и его ученики и соратники (Г. Монж, А. Т. Вандермонд, К. Л. Бертолле, Л. Б. Гитон де Морво, А. Ф. Фуркруа и др.) последовательно разработали систему новых химических взглядов. К концу 80-х гг. XVIII в. была разработана и новая химическая номенклатура сохранившаяся в основном до наших дней. Ввиду особого внимания, которое уделялось школой Лавуазье газам, новую химию, особенно вначале, часто называли "пневматической". Именно тогда были введены термины "кислород", "водород", "азот" и др.

Лавуазье обосновал и утвердил в науке закон сохранения массы вещества, за несколько десятилетий до этого высказанный лишь в качестве гениальной Догадки (но в более широкой форме) М. В. Ломоносовым.

"Ничто не творится ни в искусственных, ни в природных процессах, - писал Лавуазье в 1789 г., - и можно принять в качестве принципа, что во всякой операции количество материи одинаково до и после операции, что качество и количество начал (т. е. элементов. - В. В.) остаются теми же самыми".

Теория Лавуазье и его школы получила широкий международный отклик. В России приверженцами и пропагандистами этих взглядов были передовые ученые В. М. Севергин, Я. Д. Захаров, В. В. Петров и др. Разрабатывалась новая русская химическая номенклатура, утвердившаяся после периода поисков и изменений к началу 30-х гг. XIX в. Немалую роль сыграл в этом петербургский химик-атомистик Г. Гесс, автор "Оснований чистой химии" (1831 г.).

В своем "Начальном курсе химии" (1789 г.) Лавуазье мог указать лишь 23 химических элемента (в нашем понимании) и еще три "радикала кислот" - соляной, плавиковой и серной. Д. И. Менделеев в первом варианте периодической системы элементов (1869 г.) перечислил уже 63 элемента.

Среди вновь открытых элементов, впоследствии получивших большое практическое применение, следует упомянуть вольфрам, открытый, Шееле в 1781 г., цирконий и уран (Клапрот - Германия, 1789 г.), титан (Грегор - Англия, 1791 г.), хром (Вокелен - Франция, 1797 г.), тантал (Экеберг-Швеция, 1802 г.), осмий и иридий (Тённант - Англия, 1804 г.), натрий, калий, кальций и магний (Дэви, 1807-1808 гг.), алюминий (Вёлер - Германия, 1827 г.), торий (Берцёлиус - Швеция, 1828 г.) и др.

Новая химия могла получить полное развитие лишь после победы учения об атомно-молекулярном строении вещества. Выдающаяся роль в разработке атомистической теории строения вещества принадлежала английскому ученому Джону Дальтону (правильнее: Долтону).

Дальтон подчеркивал, что атомы различных веществ должны обладать различным весом и что химические соединения образуются сочетаниями атомов в определенных численных соотношениях. Правда, попытки определения им атомных весов некоторых веществ не всегда удавались. Идеи Дальтона оказали большое влияние на дальнейшее развитие химии. Близкие к современным данные об атомных весах 46 элементов были опубликованы шведским химиком И. Я. Берцёлиусом в 1814-1818 гг.

Атомистические воззрения Дальтона поддержал французский химик и физик Гей-Люссак, занимавшийся исследованием основных законов газового состояния. Дальтон и Гей-Люссак независимо друг от друга пришли к выводу об одинаковой расширяемости газов и паров при одинаковом повышении температуры.

В 1809 г. был открыт закон кратных объемов при химических взаимодействиях газов. Этот закон был истолкован Берцелиусом, Дальтоном и Гей-Люссаком следующим допущением: в равных объемах газов при равных условиях (температуре, давлении) содержится равное количество частиц.

Борьба за внедрение в химии молекулярно-атомистических представлений, в частности в учение о газах, оживилась в 40-50-х гг. Ш. Жерар экспериментально подтвердил идеи Авогадро и Ампера, выдвинувших в начале XIX в. гипотезу, что в равных объемах газа содержится одинаковое число молекул.

Независимо от Жерара к подобным выводам пришел и Клаузиус. Наконец, итальянский физик С. Каницарро вновь сформулировал как закон положение о том, что в одинаковых условиях одинаковые объемы всех газов содержат одно и то же число молекул. Это дало возможность правильно определять число атомов каждого из элементов, входящих в состав молекулы.

В 20-х гг. XIX в. Ю. Либихом, Ф. Вёлером и другими исследователями было обнаружено существование веществ, имеющих одинаковый состав и молекулярный вес, и тем не менее различных по своим химическим и физическим свойствам. Это явление по предложению Берцелиуса в 1830 г. было названо изомерией.

В 1848 г. знаменитый французский исследователь Луи Пас-тёр установил, что существуют химически идентичные органические вещества, различающиеся между собой физическими свойствами. Был сделан вывод, что молекулы обладают структурой, имеющей три измерения.

Новую теорию строения вещества в конце 50-х - начале 60-х гг. выдвинул русский ученый Александр Михайлович Бутлеров, давший вместе с тем и научное истолкование изомерии: "Химическая натура сложной частицы определяется натурой элементарных составных частей (атомов. - В. В.), количеством их и химическим строением". Под химическим строением Бутлеров подразумевал все многообразие связей и взаимоотношений атомов внутри молекулы.

Структурные формулы Бутлерова показали, каким именно образом связаны между собой атомы в молекулах химических веществ. Структурная теория позволила классифицировать сотни тысяч сложнейших органических и неорганических соединений. Свою теорию Бутлеров блестяще подтвердил на практике, синтезировав по выведенным им структурным формулам ряд органических веществ.

Опираясь на исследования Жерара и Каницарро, английский химик Э. Фрэнкленд ввел в 1852 г. понятие валентности, т. е. числового выражения свойства атомов различных химических элементов вступать в химическое соединение со строго определенным числом атомов водорода (валентность которого принималась за единицу) или другого одновалентного вещества.

В 1865 г. немецкий химик Ф. А. Кекуле пришел к выводу, что молекулы органических веществ могут быть изображены как системы атомов в пространстве.

В 1874 г. почти одновременно Я. Г. Вант-Гофф в Голландии и А. Ж. Ле-Бель во Франции заложили основу стереохимии. Такое название получила отрасль химии, которая занимается всеми явлениями, выводимыми из пространственного расположения атомов и молекул. Изомерия соединений, отличие свойств которых объясняется различным пространственным расположением атомов в структурно тождественных молекулах, получила название стереоизомерии.

Видное место в теоретической и прикладной химии XIX в. занимало изучение электрохимических явлений. В 1805 г. уроженец Прибалтики Т. Гротгус выдвинул первую правильную теорию процесса электролиза. В 1807 г. Дэви получил калий и натрий посредством электролиза.

В химии долго сохранялось антинаучное, виталистическое воззрение, будто бы органические соединения являются результатом только жизнедеятельности организмов. В 1828 г. Ф. Вёлер (Германия) синтезировал из неорганических веществ мочевину, практически опровергнув подобные представления.

С того времени развитие синтетической органической химии в теории и на практике проходит быстрым темпом (работы Ф. Вёлера, Ю. Либиха, Н. Н. Зинина, А. В. Гофмана, У. Г. Перкина, П. Бертло и др.). Все большее количество разнообразных органических веществ создавалось искусственно.

Периодическая система элементов. Высшим достижением химической науки этой эпохи было создание великим русским ученым Дмитрием Ивановичем Менделеевым периодической системы элементов. С начала 60-х гг. Менделеев читал курс органической химии в Петербургском университете и издал в 1861 г. соответствующий учебник. "Ваша книга - первый курс научной химии", - писал Д. И. Менделееву один из зарубежных коллег. В 1869-1871 гг. Менделеев создал "Основы химии"-капитальный труд, ставший на многие десятилетия руководством для химиков. Открытие периодического закона было подготовлено развитием атомно-молекулярной теории и учения о химических элементах.

Расположив все известные в то время химические элементы в порядке возрастания атомных весов, Менделеев обнаружил, что элементы, сходные по своим свойствам и по типу создаваемых ими соединений, встречаются периодически. Будучи разбиты на группы таким образом, чтобы сходные элементы располагались друг под другом, элементы образовали таблицу, получившую название периодической системы элементов.

В феврале 1869 г. Д. И. Менделеев разослал русским и иностранным коллегам свой "Опыт системы элементов, основанный на их атомном весе и химическом сходстве". В 1871 г. он подытожил свои исследования в статье "Периодическая законность химических элементов". Менделеев сформулировал свое открытие следующим образом: "... Свойства элементов, а потому и свойства образуемых ими простых и сложных тел стоят в периодической зависимости от их атомного веса".

Еще в 1869 г. Менделеев предсказал, что нужно ждать открытия многих неизвестных элементов. В 1871 г. он конкретно указал, что будут обнаружены три пока отсутствующих в его таблице элемента и точно описал их свойства.

Предвидение Менделеева блестяще оправдалось. Все эти элементы были действительно открыты в 70-80-х гг. XIX в., и их свойства оказались именно такими, как предполагал Менделеев. Энгельс писал по этому поводу: "Менделеев, применив бессознательно гегелевский закон о переходе количества в качество, совершил научный подвиг, который смело можно поставить рядом с открытием Леверье, вычислившего орбиту еще не известной планеты - Нептуна".

Менделеев продолжал развивать и совершенствовать свою периодическую систему и в последующие годы.

В полной мере грандиозное значение менделеевского открытия было оценено позднее, в свете научных достижений конца XIX-XX в. и новых представлений о строении атома. С применением специальных методов физико-химических исследований были открыты и искусственно синтезированы многие элементы. Сейчас их известно более 100. Отметим, что элемент с атомным номером 101, полученный американским физиком Г. Т. Сиборгом и его сотрудниками в 1955 г., был назван менделевием (Md) "в знак признания, - как писал Г. Сиборг, - вклада в развитие химии, сделанного великим русским химиком Д. И. Менделеевым и даже после его смерти - в открытие трансурановых элементов".

Успехи эволюционных идей в естественной истории. В области естествознания рассматриваемый период был временем торжества эволюционной теории во всех естественных науках от геологии до биологии.

В конце XVIII и в первой четверти XIX в. во Франции эволюционные взгляды развивались Ж. Б. Ламарком и Э. Жоф-фруа Сент-Илёром. Взгляды этих ученых сыграли исторически прогрессивную роль, несмотря на наивность отдельных их выводов.

Энгельс отмечал "...великие заслуги Ламарка". В своей "Философии зоологии" (1809 г.) Ламарк впервые сделал попытку дать целостную теорию эволюционного развития животного мира. Ламарк утверждал, что природа создала все многообразие живых существ благодаря наследованию новых свойств организмов, возникающих под воздействием внешних условий. Ему принадлежала также идея о зарождении живого из неорганической материи. Но учение Ламарка не было свободно от идеализма и фидеизма. Ламарк сделал крупнейший после Линнея и Бюффона вклад в систематику и классификацию животных и растений.

Жоффруа Сент-Илер выдвинул тезис о единстве строения животного мира, связывая его с учением об эволюции животных от низших форм к высшим под воздействием внешней среды.

Взгляды обоих ученых подверглись ожесточенным нападкам со стороны Ж. Кювье и его школы. Последние были сторонниками "теории катастроф", согласно которой на земле периодически повторялись грандиозные перевороты, когда гибло все живущее, а затем совершался новый "творческий акт" божества, создававшего новую флору и фауну. "Теория катастроф" импонировала тем, кто пытался подкрепить авторитетом науки библейские легенды (прежде всего о всемирном потопе).

Кювье и его ученикам удалось опровергнуть некоторые конкретные, несостоятельные, умозрительные выводы Ламарка и Жоффруа Сент-Илера, но в принципиальных вопросах развития животного и растительного мира будущее было за пионерами эволюционного учения, за идеей единства неорганической и живой природы.

Действительной заслугой школы Кювье была разработка сравнительно-анатомического метода исследования животных и ископаемых организмов. Кювье выдвинул принцип корреляции частей организма, что позволило ему реконструировать целые ископаемые организмы по немногим найденным остаткам.

В геологии и палеонтологии "теория катастроф" потерпела окончательное поражение в результате открытий выдающегося английского исследователя Чарлза Лайелла. Его главный труд - "Основы геологии" - вышел в 1830-1833 гг. Лайелл развил учение о непрерывном развитии земной поверхности, согласно неизменным законам природы. Учение Лайелла (автор именовал его "актуализмом") страдало некоторой ограниченностью и механистичностью. Например, он считал силы, действующие на земле, постоянными как в качественном, так и в количественном отношениях. Но объективно его взгляды были материалистическими и не оставляли места для божественного вмешательства в природу.

Биология. Клеточная теория. Одним из крупнейших достижений биологической науки изучаемого периода было открытие теории, установившей, что в основе строения и развития животных и растительных организмов лежит клетка. В подготовке клеточной теории видную роль сыграли исследования русских ученых Карла Максимовича Бэра и П. Ф. Горянинова, а также чешского ученого Я. Э. Пуркинье. Окончательное обоснование клеточной теории - установление сходства строения и происхождения животных и растительных клеток - было дано в самом конце 30-х гг. XIX в. немецкими учеными Т. Шванном и М. Я. Шлёйденом.

Клеточная теория установила единство принципа строения и развития всех многоклеточных организмов и стала одним из краеугольных камней эволюционной теории. Со времени победы клеточной теории сравнительная анатомия, физиология и эмбриология встали на твердую научную почву.

Для утверждения и развития эволюционных взглядов большое значение имели успехи эмбриологии (науки о развитии зародышей живых существ). Основоположниками этой науки в конце XVIII - начале XIX в. были К. Ф. Вольф, немецкий естествоиспытатель И. Ф. Меккель и русский ученый X. Г. Пан-дер. Исключительно важную роль в развитии эмбриологии сыграл К. М. Бэр. Фундаментальный труд Бэра "Об истории развития животных" вышел в 1828-1837 гг. Несмотря на непоследовательность взглядов и уступки идеализму, исследования Бэра во многом обеспечили победу эволюционной теории.

Еще более важную роль в этом деле сыграла группа русских зоологов, возглавляемая К. Ф. Рулье. Сравнительно-исторический метод Рулье был шагом вперед по сравнению с учениями Ламарка и Жоффруа Сент-Илера. Рулье и его ученики считали, что развитие органического мира определяется взаимодействием внешних условий и внутренних закономерностей организма. В 1845 г. А. И. Герцен в статье, посвященной университетским лекциям Рулье, выступил в защиту взглядов этого ученого.

Возникновение дарвинизма. Завершением длительной борьбы передовых ученых за торжество эволюционных идей стали открытия великого английского ученого Чарлза Дарвина.

Главный труд Дарвина "Происхождение видов путем естественного отбора", содержавший основы его учения, был опубликован в 1859 г. Дарвин продолжал работать над ним и позже. Последнее 6-е издание "Происхождения видов", в которое он успел внести поправки и дополнения, вышло в 1872 г. В 1871 г. был опубликован другой фундаментальный труд Дарвина - "Происхождение человека и половой отбор", где им были собраны убедительные данные, подтверждающие происхождение человека и высших обезьян от общего обезьяноподобного предка.

Исходными моментами для учения Дарвина стали, во-первых, наблюдения над результатами многовековой сельскохозяйственной практики человека, а во-вторых, изучение во время географических экспедиций (в том числе проведенных при участии самого Дарвина) различных форм животных и растений, прекрасно приспособленных к самым разнообразным естественным условиям. Вместе с тем Дарвин использовал и огромный материал, накопившийся к тому времени в биологических науках.

Окончательно подрывая религиозно-метафизический взгляд на природу как результат целенаправленной деятельности творца, Дарвин убедительно показал, что весь современный органический мир - растения, животные и человек - является результатом естественного процесса развития, длившегося многие миллионы лет, и что нынешние виды животных и растений произошли от ранее существовавших путем отбора и закрепления наследственных признаков.

Дарвин отличал искусственный отбор, проводимый человеком в хозяйственных интересах, от естественного, стихийно осуществлявшегося в природе. Естественный отбор должен был, по мнению Дарвина, происходить в обстановке борьбы за существование и выживания особей, наиболее приспособленных к окружающей среде.

В трудах Дарвина встречались и отдельные слабые моменты. Он слишком доверчиво относился к выводам буржуазной политической экономии, игнорировал скачкообразные, качественные изменения в природе и обществе.

Но в целом учение Дарвина было величайшим достижением прогрессивной научной мысли. Не случайно оно подверглось яростным нападкам со стороны реакционных научных кругов и церкви.

Основоположники марксизма и многие другие представители передовой общественной мысли дали творчеству Дарвина самую высокую оценку.

В России дарвинизм нашел свою вторую родину (с 60-х гг. XIX в.). Этому способствовал широкий интерес прогрессивной общественности страны к естественным наукам и наличие прочных материалистических традиций. Молодой К. А. Тимирязев еще в 1864 г. выступил со статьей в защиту идей Дарвина. Дальнейшее развитие эволюционного учения в сфере биологических наук принадлежало В. О. Ковалевскому (палеонтология), А. О. Ковалевскому (эмбриология и гистология) и многим другим русским ученым.

Физиология и психология. Борьба передового, стихийно-материалистического направления в естествознании с идеализмом и фидеизмом достигла большой остроты в области физиологии и психологии. Правда, сторонники первого направления нередко прибегали к упрощенно-механистическим толкованиям, но их заслуги в опровержении традиционных религиозно-метафизических представлений были несомненны.

Французский физиолог Клод Бернар сделал попытку (не поднимаясь, впрочем, выше механистического материализма), свести физиологические явления к химическим реакциям и стал одним из основоположников экспериментальной физиологической химии.

Ч. Белл в Англии и.Ф. Мажандй во Франции исследовали функции нервов по передаче восприятий органов чувств головному мозгу и приказов тех или иных участков мозга другим органам и мышцам. Это впервые пролило свет на контрольно-управляющие функции человеческого мозга.

Превращение психологии в самостоятельную область знания, начавшееся в XVIII в., завершилось во второй половине XIX в. Область психологических исследований значительно расширилась. Под влиянием смежных отраслей естествознания в психологии стал применяться эксперимент (труды Э. Вебера, Г. Фехнера, И. Мюллера, Г. Гельмгольца и др.).

Однако введение эксперимента, способствовавшее открытию многих психологических и психофизических закономерностей, дало в психологии весьма ограниченные результаты. Дело в том, что в психологии едва ли не острее, чем в других отраслях естествознания, проявилась борьба между реакционными, идеалистическими или дуалистическими течениями и передовыми материалистическими и диалектическими идеями. Поскольку многие представители экспериментальной психологии стояли на неверных методологических позициях, данные эксперимента истолковывались ими поверхностно и неточно.

Естественнонаучное, материалистическое объяснение психических явлений нашло свое выражение прежде всего в трудах основоположника передовой русской физиологической школы Ивана Михайловича Сеченова и его последователей. Ведя непримиримую борьбу с идеализмом и дуализмом, Сеченов утверждал, что по способу происхождения все акты сознательной и бессознательной жизни суть рефлексы. Учение об условных рефлексах показало, что многообразные проявления высшей нервной деятельности являются результатом постоянных взаимоотношений организма и среды. Трактат Сеченова "Рефлексы головного мозга" был впервые опубликован в 1863 г.

К 50-60-м гг. XIX в. относится зарождение микробиологии, связанное прежде всего с деятельностью выдающегося французского ученого Луи Пастера. В 1857 г. им было установлено, что молочная кислота образуется в результате жизнедеятельности особых микроорганизмов. Продолжая изучение различных видов микроорганизмов, Пастер предложил метод предохранения пищевых продуктов от порчи путем стерилизации. По имени ученого этот способ (осуществленный впервые в 1865 г.) назван был впоследствии пастеризацией. С 70-х гг. началось изучение Пастером возбудителей заразных болезней животных и человека. Эти исследования, принесшие Пастеру мировую славу, вызвали подлинный переворот в медицине и дали эффективные практические результаты.

Развитие географических знаний. Расширение мирового рынка и активная колониальная политика капиталистических держав способствовали географическим исследованиям.

Отважным путешественникам, которые, преодолевая бесчисленные трудности, лишения и опасности, добивались сокращения "белых пятен" на карте, были по большей части чужды корыстные цели наживы или повышения колониального "престижа" их державы. Но именно в таких целях использовались результаты, их экспедиций "купцами", о которых писал Киплинг, или правительственными кругами.

Во второй половине XVIII в. были совершены путешествия знаменитого английского мореплавателя Джеймса Кука. Он заново открыл многие острова Океании и пролив между Австралией и Новой Гвинеей, в свое время открытые испанцами. Во время трех своих плаваний 1768-1779 гг. Кук обследовал берега Новой Зеландии и восточное побережье Австралии. Он открыл также Новую Каледонию и многочисленные острова Полинезии.

В 60-80-х гг. XVI4 в. много географических открытий в Океании совершили французские мореплаватели Л. А. Бугенвиль и Ж. Ф. Лаперуз.

В первой половине XIX в. предпринимаются многочисленные кругосветные путешествия, в которых самую активную роль играют русские мореплаватели. Выдающееся значение имела экспедиция Ф. Ф. Беллинсгаузена и М. П. Лазарева (1819- 1821 гг.), открывшая Антарктический материк. Затем район Антарктиды изучался экспедициями англичан Дж. Уэдделла (1823 г.) и Дж. Росса (1847 г.), а также француза Ж. ДюмонДюрвйля (1840 г.), известного по замечательным результатам двух его кругосветных путешествий.

Азиатский материк исследовали в первую очередь русские путешественники. Ф. П. Врангель, П. Ф. Анжу и Ф. Ф. Матюшкин сделали описание северо-восточных берегов Азии, а Ф. П. Литке и П. К. Пахтусов - островов Северного Ледовитого океана.

Академик А. Ф. Миддендорф в 40-х гг. XIX в. обследовал обширные пространства в бассейне р. Енисея, в Якутии, на северо-восточных берегах Сибири. Исследования Миддендорфа положили начало новой науке - мерзлотоведению.

В те же годы П. А. Чихачев исследовал горы Алтая и, что особенно важно, район Кузнецкого бассейна (им было введено и само это название).

В середине XIX в. Г. И. Невельской установил островной характер Сахалина и исследовал Амурскую область. К 50-м гг. относится путешествие замечательного русского географа П. П. Семенова на Тянь-Шань, к 60-70-м - исследование Н. М. Пржевальским Уссурийского края и первые его путешествия по Центральной Азии.

Экспедиции в Африку, предпринятые главным образом англичанами, началась с первой четверти XIX в. Особенно известны исследования Дэвида Лйвингстона, начатые им в 40-х гг. и продолжавшиеся вплоть до самой смерти отважного путешественника в 1873 г. Он обследовал огромные пространства от южной оконечности Африки до экватора. Характерно, что открытия Ливингстона - гуманного и бескорыстного исследователя, друга африканских племен, - были использованы английскими правящими классами для колониальных захватов на "черном континенте". Другим известным исследователем Африки был соотечественник Ливингстона, Г. М. Стэнли, посланный на его розыски.

В связи с освоением новых сельскохозяйственных территорий США и Канады, с большим железнодорожным строительством и открытием золотых россыпей в Калифорнии внутренние районы Северной Америки изучались все подробнее. Географическое исследование Аляски, принадлежавшей до 1867 г. России, производилось в основном русскими экспедициями - И. Г. Вознесенского, Л. А. Загоскина и др. - в 30-40-х гг. XIX в.

Очень важные исследования были проведены в Австралии в связи с ее хозяйственным освоением. Особенно следует отметить экспедицию Дж. Стюарта, который в 1862 г. успешно пересек австралийский материк и изучил его внутренние районы.

В Южной Америке (куда в 20-х гг. XIX в. была также послана русская академическая экспедиция Г. Н. Лангсдорфа) еще на рубеже XIX в. выдающиеся географические открытия были сделаны Александром Гумбольдтом.

Этот разносторонний ученый - естествоиспытатель и путешественник, исследовавший, кроме Америки, также азиатскую часть России, стал одним из основоположников физической географии как науки.

Связанный с передовыми учеными своего времени - Лапласом, Араго, Гауссом и др., Гумбольдт возглавил наиболее передовое направление в географической науке, основанное на материалистических и эволюционных идеях. Рассматривая каждое географическое явление в его видоизменениях в различных частях Земли, Гумбольдт установил ряд закономерностей в климатологии и географии растений.

Огромный новый фактический материал, доставленный географическими экспедициями, в которых принимали участие ученые различных специальностей, обогатил мировую географическую науку. В рассматриваемый период у географов сложилось в основном правильное представление о конфигурации материков (кроме Антарктиды) и общем облике Земли. Но внутренние части континентов были изучены еще недостаточно, так же как и многие океанские районы.

С первой четверти XIX в. стали возникать географические общества, объединявшие научно-исследовательскую работу в этой области: во. Франции - в 1821-м, в Германии - в 1828-м, в Англии - в 1830 г. Русское географическое общество было основано в 1845 г. С 1871 г. стали созываться международные географические конгрессы.

 
Top
[Home] [Library] [Maps] [Collections] [Memoirs] [Genealogy] [Ziemia lidzka] [Наша Cлова] [Лідскі летапісец]
Web-master: Leon
© Pawet 1999-2009
PaWetCMS® by NOX