Всеобщая история. XX – начало XXI века. 11 класс. Базовый уровень - Рогожкин Василий Алексеевич - Страница 45

45

5. В чём причины роста конфликтов в современном мире?

6. Почему сопротивление процессам унификации и вестернизации наиболее распространено в странах мусульманского Востока?

7. Какие причины способствовали тому, что в начале XXI в. международный терроризм превратился в одну из главных общемировых проблем?

8. Какое место занимает Россия в мировой экономике и международной политике? Как и на каких направлениях произошло усиление позиций России в 2000-е гг.?

Глава 5

Духовная жизнь общества

§ 21. Развитие научной мысли

Теория относительности

В 1905 г., когда в России началась первая в истории XX в. революция, в швейцарском городе Берне работник патентного бюро А. Эйнштейн отправил в физический журнал статью, положившую начало революции в естественнонаучной картине мира. В статье рассматривалось движение материальных тел со скоростью, близкой к скорости света в вакууме. На этой основе Эйнштейн сформулировал специальную теорию относительности, позже им была разработана и общая теория относительности. Если первая распространялась лишь на прямолинейное равномерное движение, то вторая – на ускоренное движение и явления тяготения.

В механистической картине мира, обоснованной ещё в Новое время И. Ньютоном, пространство выступало как бесконечная протяжённость, в нём размещались материальные тела и протекали физические процессы. Время же обладало нейтральностью к любым изменениям во Вселенной. В отличие от законов классической ньютоновской механики, в теории относительности Эйнштейна пространство и время обладали не постоянными, а меняющимися свойствами. Из этой теории следовало, что при движении тел могут меняться не только их размеры, но и течение времени, а это означало отсутствие единого времени во Вселенной. Оказалось также, что между массой и энергией существует тесная взаимосвязь и что мельчайшие частицы материи обладают внутренней энергией. Это были новые, революционные представления о материальной Вселенной.

Проникновение в микромир

На исходе XIX в. были сделаны три открытия, позволившие учёным проникнуть в невидимый глазу физический микромир. Немецкий учёный В. Рентген обнаружил неизвестные ранее лучи, названные его именем. Во Франции А. Беккерель открыл радиоактивность урана (явление атомного распада), а супруги П. Кюри и М. Склодовская-Кюри посвятили свою жизнь изучению радиоактивных веществ (открытие радия). Их исследования проложили путь к познанию микромира. После того как англичанин Дж. Томсон доказал существование электронов, человек смог «заглянуть» внутрь атома. Английский учёный Э. Резерфорд и датчанин Н. Бор разработали планетарную модель атома. За несколько десятилетий физиками разных стран было открыто множество мельчайших частиц.

Лауреаты Нобелевской премии по физике А. Эйнштейн и Н. Бор. 1931 г.

Основоположником теории молекул и атомов стал немецкий учёный М. Планк. Он предположил, что излучение не является непрерывным потоком энергии, а состоит из отдельных порций – квантов. В 1920-х гг. В. Гейзенберг и М. Борн заложили основы квантовой механики, выявляющей закономерности движения микрочастиц во внешних полях. Развивая их взгляды, учёные установили, что в микромире действуют закономерности, согласующиеся с принципами теории относительности, а не с законами классической механики.

Накануне Второй мировой войны учёные вплотную подошли к возможности управления процессом выделения ядерной энергии. Предпосылками для этого стало получение искусственных радиоактивных изотопов (супруги Ф. Жолио и И. Жолио-Кюри во Франции) и расщепление ядра урана под действием нейтронов (немцы О. Ган и Ф. Штрасман). Разработка квантовой теории стала общим делом учёных разных стран. Научные физические школы развивались как международные. Так, в лаборатории Э. Резерфорда в течение ряда лет работал советский учёный П. Л. Капица.

С началом Второй мировой войны развитие теоретической и экспериментальной физики микромира оказалось тесно связанным с проблемой создания ядерного оружия. По мере накопления знаний возникла необходимость классификации мельчайших частиц. Эта задача, в какой-то мере сравнимая с созданием Д. И. Менделеевым Периодической системы химических элементов, была выполнена в 1960-х гг. американцем М. Гелл-Маном. Он, в частности, высказал гипотезу о существовании кварков – предельных частиц дробления материи (гипотеза получила подтверждение в 1995 г.).

Со времени классификации Д. И. Менделеевым 63 химических элементов их число постоянно увеличивалось, и к 1940 г. пустующие клетки таблицы были заполнены вплоть до номера 92 (уран). Дальнейшие открытия связаны с синтезом не существующих в природе трансурановых элементов. 116-й элемент был получен в Объединённом институте ядерных исследований в Дубне (под Москвой).

Космология: расширение представлений о макромире

Изучение космических лучей с помощью радиотелескопов, появление гигантских оптических телескопов, космического телескопа «Хаббл» значительно расширили представления человека о Вселенной. Постоянно находясь на орбите, «Хаббл» обеспечивает астрономов фотографиями отдалённых объектов Вселенной.

С помощью радиоспектрального анализа учёные доказали химическую однородность Вселенной, состоящей из одних и тех же элементов, будь то Земля или звёзды. Была открыта девятая планета Солнечной системы – Плутон, которая в настоящее время отнесена к карликовым планетам. Учёным удалось установить, что туманности на небесном своде – не что иное, как галактики (впервые это было доказано применительно к туманности Андромеды). Вселенная стала осознаваться как совокупность множества галактик и разнообразных по величине, плотности и температуре звёзд.

Особенно крупные успехи в изучении Солнечной системы были достигнуты благодаря автоматическим межпланетным станциям. Больше всего таких станций было отправлено в космос США и Россией (СССР). В настоящее время накоплено много информации о поверхности, атмосфере, климатических особенностях планет и межпланетном пространстве.

Астрономические наблюдения свидетельствовали о применимости теории относительности к объяснению космических явлений. Российский математик А. А. Фридман выдвинул гипотезу о расширении Вселенной. Американский учёный Э. Хаббл (его именем назван космический телескоп) на основе наблюдений за смещением линий спектра придал этой гипотезе эмпирическое обоснование. Именно в процессе расширения Вселенной возникали звёзды и галактики. Во второй половине XX в. в научном мире утвердилась идея о происхождении Солнечной системы из газово-пылевого облака.

Познание тайн живой природы

Для познания функционирования организмов животных и человека огромное значение имели эксперименты И. П. Павлова в области физиологии высшей нервной деятельности. Учёный изучал процесс взаимодействия живых организмов и внешней среды, реакция на влияние которой осуществляется через условные и безусловные рефлексы.

В 1920—1930-х гг. были проведены исследования, позволившие выделить из человеческого организма в чистом виде ферменты и витамины, а затем воспроизвести их химическим путём. Благодаря этому удаётся спасать людей от ряда болезней. Были получены принципиально новые лекарства – антибиотики, которые обладают свойством разрушать опасные для человека микроорганизмы. В годы Второй мировой войны антибиотики (особенно выделенный из плесени пенициллин) и синтезированные химические лекарства с аналогичными свойствами (стрептоцид и неорганические сульфиды) спасли жизни сотен тысяч людей. Быстро развивалось вакцинирование от разных болезней: кори, полиомиелита, проказы и т. д.