20 ғасырдың табиғи тарихы туралы мәлімет

XIX ғасырдың соңында ғалымдардың көпшілігі склонялись нүктеге көру, физикалық әлем бейнесі, негізінен, салынды қалады және одан әрі незыблемой. Алда нақтылауға ғана бөлшектері. Бірақ, алғашқы онжылдықта XX ғасырдың жеке көзқарас өзгерді түбегейлі. Бұл салдары «каскад» ғылыми жаңалықтар жасалған күні ішінде өте қысқа тарихи кезең қамтитын соңғы жылдары XIX ғасырдың бірінші онжылдықта ХХ ғасыр.
1896 жылы француз физигі Антуан Анри Беккерель (1852-1908) ашты құбылыс өздігінен сәулелену уран тұздары. Зерттей келе бұл құбылыс, ол бақылады разряд наэлектризованных тел әсерінен көрсетілген сәулелену орнатып, белсенділігі препараттарды уран бойынша өзгеріссіз қалып келді. Алайда, табиғат жаңа құбылыс емес, понята.
Оның зерттеу кірісіп, француз физика, ерлі-зайыптылар Пьер Кюри (1859-1906) және Мария Склодовская-Кюри (1867-1934). Ең алдымен оларды қызықтырды сұрақ: бар басқа да заттарды, бар қасиеті, ұқсас уран? 1898 жылы ашылып, жаңа элементтері, сондай-ақ, бар қасиеті испускать «беккерелевы сәулелері», — полоний және радий. Бұл қасиеті ерлі-зайыптылар Кюри атады сәулелі. Олардың қауырт еңбегі әкелді жомарт жемістер: 1898 ж. бір пайда бола бастады-бабының алу туралы жаңа радиоактивті заттар. Ал, бір жыл бұрын, 1897 жылы Кавендиша зертханасы, Кембридждегі зерделеу кезінде электр разрядтары газдағы (катод сәулелері), ағылшын физигі Джозеф Джон Томсон (1856-1940) ашты бірінші элементарную бөлшекті — электрон. Келесі тәжірибелерде өлшеу бойынша заряд электрона алу мен қарым-қатынастар сол зарядтың массасына табылған мүлдем ерекше құбылыс байланысты массасын электрона оның жылдамдығы. Уяснив, бұл электрондар құрамдас бөлігі болып табылады атомдар барлық заттар, Дж. Томсон ұсынды 1903 жылы бірінші (электромагниттік) моделі атом физикасы. Сәйкес бұл модель, теріс зарядталған электрондар орналасады, белгілі бір жағдайларда (егер жүзеді») ішіндегі оң зарядталған. Сақтау электронами белгілі бір жерден саласындағы бар нәтиже арасындағы тепе-теңдікті оң біркелкі бөлінген, оның зарядпен және теріс зарядтармен электрондар. Бірақ «моделі атомның томсон тұжырымдамалары» пайдаланылды салыстырмалы түрде ұзақ емес.
1911 жылы атақты ағылшын физигі Эрнест Резерфорд (1871-1937) өз моделін ұсынды атом, ол атауын алды планетарной. Пайда болуына байланысты жаңа моделі атомның алдында эксперименттер жүргізілетін Э. Резерфордом және оның шәкірті болған, кейін әйгілі физиками, Ганс Гейгером (1882-1945) және Эрнстом Марсденом (1889-1970). Нәтижесінде осы эксперименттер көрсеткен қолайсыздығын моделі атомның Дж. Томсон тұжырымдамалары, табылған, бұл атомах бар ядро — оң зарядталған микробөлшектер, олардың мөлшері өте аз салыстырғанда көлемі атомдар. Бірақ атомның массасы түгел дерлік шоғырланған, оның ядросындағы. Осы жаңа түсініктердің, Резерфорд әкімдердің өз түсіну құрылыстар атомы, ол жариялады 7 наурыз 1911 жылдың Манчестер философиялық қоғам. Оның пікірінше, атом подобен Күн жүйесі, ол тұрады ядро және электрондар, олар айналады оның айналасында.
Бірақ планетарная модель Резерфорд обнаружила елеулі жетіспеушілігі: ол өте сыйыспайтын с электродинамикой Максвелл. Заңдарына сәйкес электродинамика, кез келген дене (бәрі де) бар электр заряды және движущееся үдеуімен, міндетті түрде таратуы тиіс электромагниттік энергия. Бірақ бұл жағдайда электрондар өте тез жоғалтып еді, өзінің кинетикалық энергиясын және төмендеді ядросы. Осы тұрғыдан алғанда, қалатын түсініксіз необычайная тұрақтылығы атомдар. Сонымен қатар, заңдарына, электродинамика, жиілігі сәулелену электрондық электромагниттік энергияның тең болуы тиіс жиілігі меншікті тербеліс атом ішіндегі электронның немесе (сол сияқты) санына айналым электрона ядросының айналасында секундына. Бірақ бұл жағдайда спектрін сәуле электрона үзіліссіз болуы тиіс, өйткені электрон алушыларға өзегіне, өзгертсе болар еді, өз жиілігін. Тәжірибесі сол термометр басқа: атомдар береді электромагниттік сәулелену тек белгілі бір жиілік (сондықтан атомдық спектрлер деп атайды линейчатыми, т. е. тұрған бірі әбден белгілі желілері). Мұндай ушылар спектрін, оның айқын анықталған химиялық даралық өте қиын қосарланады универсальностью электрона, заряды және оның массасы тәуелді емес табиғат атомы.
Рұқсат осы қайшылықтардың үлесіне тиген қиын белгілі дат физика Нильса Ұры (1885-1962) ұсынған өз ұсыну туралы атоме. Соңғы негізделді кванттық теориясы, соғысты еді XX ғасырдың неміс физик Максом Планком (1858-1947). Планк ұсынған гипотезаны, гласящую, испускание және жұтуы электромагниттік сәулелену болуы мүмкін тек дискретті, түпкі қарыз алушылар аз мөлшерде — квантами.
Н. Бор туралы біле тұра, моделі Резерфорд және қабылдай отырып, оның бастапқы ретінде, әзірледі 1913 жылы квантовую теориясын құрылыстар атом физикасы. Оның негізінде халқымен, келесі постулаттары: кез келген атоме бар дискретті (стационарлық) жай-күйі бола тұра, оның атом энергиясын шығаратын емес; ауысқан кезде атом бір стационарлық күйден ол шығаратын немесе жұтып сыйлайтын энергия.
Ұсынылған Бор моделі атомның пайда нәтижесінде даму зерттеулер радиоактивті сәулелену және кванттық теориясы, іс жүзінде болды дополненным және түзетілген нұсқа планетарной моделі Резерфорд. Сондықтан да атом физикасы туралы айтады кванттық моделі атомның Резерфорд — Бор.
Айта кету керек, ғылыми еңбектері Резерфорд шектелмейді зерттеулермен, приведшими — аталған планетарной моделін және атом физикасы. Бірлесе отырып ағылшын химик Фредерик Содди (1877-1956) ол елеулі зерттеу радиоактивтілік. Резерфорд және Содди берді трактовку радиоактивті ыдырау ретінде айналу процесінің химиялық элементтердің бір басқа. «Өзгермеуін қасиеттері электрондардың қарапайым физикалық және химиялық процестерде, — деп жазды Н. Бор — тікелей түсіндіріледі мұндай процестерде, дегенмен байланысты электрондардың мүмкін қатты өзгеруі, ядро өзгеріссіз қалады. Резерфордом дәлелденді және өзара превращаемость атом ядроларының әсерінен қуатты күш. Осылайша, Резерфорд ашты жаңа зерттеулерінің деп жиі атайтын қазіргі заманғы алхимией»50.
Ретінде мұнда еске күйреуі осыдан үмітінің көптеген ұрпақ алхимиков алуға бір химиялық элементтер (көбінесе — алтын) басқа ашылуына байланысты XVIII ғасырдың екінші жартысында лавуазье өзара бөліп алады заңының өзгермейтін химиялық элементтер. Және кенеттен, XX ғасырдың басында, бұл нәтижесінде радиоактивті ыдырау кейбір элементтері лифті өздігінен қозғалып кетуі айналады. Бұл шын мәнінде ғылыми сенсация болды.
Дегенмен, ғылым ХХ ғасырдың әкелді көптеген сенсационных жаңалықтардың көпшілігі мүлдем укладывались көрінісін кәдуілгі адами тәжірибесі. Мұның жарқын мысалы бола алады салыстырмалық теориясы, басында құрылған біздің ғасырдың кімге аз танымал сонда мыслителем Альберт Эйнштейном (1879-1955).
1905 ж. ат құрылды деп аталатын арнайы салыстырмалық теориясы. Жалпы теориясы А Эйнштейн основывалась деп қарағанда механика И. Ньютон кеңістік және уақыт абсолютны. Олар органикалық байланысты матамен және өзара. Болған А. Эйнштейн сұрады білдіруге мәні салыстырмалық теориясының бір, мүмкіндігінше түсінікті фраза, ол жауап берді: «Бұрын полагали, егер сол Ғаламның жоғалып кеткен барлық материя, онда кеңістік пен уақыт сақталып қалған еді, салыстырмалық теориясы бекітеді, бұл бірге матамен жоғалып еді, сондай-ақ кеңістік және уақыт».
Туралы егжей-тегжейлі салыстырмалы теория айтылған бөлімде арналған кеңістікті-уақытша ұсыныстары. Біз мұнда тек айта кетейік, бұл теория мойындалды емес. Арнайы салыстырмалылық теориясы болды тез қабылданды тек тар шеңбері белгілі физик-теоретик. Бірақ 20-шы жылдары пайда болғаннан кейін жалпы салыстырмалық теориясы, бұл шеңбері айтарлықтай кеңейді. Эйнштейн алды толық қолдау көптеген көрнекті ғалымдар жұмыс істеген басқа да физиканың, бірақ обладавших кең шынықтырумен жеке ойлау.
Сол уақытта болған және тұйық шектеулілігі ғылым, милитаризм және нәсілшілдік саясат. Кездейсоқ емес салыстырмалық теориясы болды встречена в штыки » фашистік Германия, хорға злобных дауыс отвергших теориясын Эйнштейн «неарийскую», враждебную ұлттық германскую сознанию, қосылды мұндай белгілі физика-бенчмаркетингі, Ленард және Штарк.
Дегенмен аты А. Эйнштейн осы күнге дейін санада байланысады теориясы салыстырмалық, бұл теория болды алыс емес, жалғыз оның ғылыми жетістік. Сүйене отырып ұсыну Планк туралы квантах, Эйнштейн тағы 1905 жылы білді негіздеу, табиғатты фотоэффект. Әрбір электрон жазылатын металдан әсерінен жеке жарық кванта, немесе фотон, бұл ретте өз жоғалтады энергия. Бөлігі осы энергия кетеді байланыстың электрона металмен. Эйнштейн көрсетті тәуелділігі энергия электрона жиілігіне жарық кванта және байланыс энергиясының электрона металмен.
Көрінген корпускулярная теория материя торжествует. Фотон, мысалы, анық бар шығарудың корпускулалық қасиеттері (орыс физигі П. Н. Лебедев тіпті дәлелдеді 1899 жылы өмір сүруін жарық қысымы). Бірақ көп ұзамай белгілі болғандай, анықтау энергия фотон (бөлшектер шам иеленген массасы тыныштық) болады, тек ұсына отырып, оның өзіне түріндегі толқындар тиісті ұзындығы және жиілігі. Туындаған, бұл фотон — ол бір толқын және бәрі. Қолданылады, ол толқын, излучается және поглощается — бәрі.

Ең уәжді растау тіршілік толқындық қасиеттерін материя алынды ашу нәтижесінде (бақылау) электрондардың дифракция экспериментке, поставленном 1927 жылы американдық физиками Клинтонмен Дэвиссоном (1881-1958) және Лестером Джермером (1896-1971). Жылдам электрондар, өтіп арқылы өте жұқа металл пластинкалар, өздерін тәрізді жарықта қарсыңында жанынан шағын саңылау немесе тар саңылаулар. Басқаша айтқанда, бөлу электрондар, отражавшихся жылғы пластинкалар және летевших тек кейбір сайланған бағыттары, сияқты егер бы пластинкаға төмендегені шоқ түсті толқын ұзындығы тең толқын ұзындығы электрона, вычисленной бойынша мынадай формула де бройль.
Эксперименттік расталған де бройль гипотезасы айналды принципті негізін, бәлкім, ең кең физикалық теория — кванттық механика. Объектілерінің микромира қарайтын, оның ұстанымдарын, обнаружились мұндай қасиеттері, олар мүлдем жоқ ұқсастықтар қарапайым бізге. Ең алдымен — бұл заттардың корпускулалық-толқындық екі жақтылық, немесе дуализм элементар бөлшектер (бұл корпускулы мен толқындар бір мезгілде, дәлірек айтқанда, диалектикалық бірлігі қасиеттерін сол және басқа да). Қозғалысын оқып үйрену кеңістіктегі және уақыт болмайды сәйкестендіруге механикалық қозғалысын макрообъекта. Мысалы, ереже элементарлық бөлшектері кеңістікте әр уақыт сәтінде емес, анықталуы мүмкін көмегімен координаттар жүйесін, бізге үйреншікті тел қоршаған әлем. Қозғалысын оқып үйрену заңдарға бағынады кванттық механика.
Туралы абсолютті жарамсыз заңдары классикалық механика микромире көрсетеді, мысалы, орнатылған көрнекті неміс физик Вернером Гейзенбергом (1901-1976) арақатынасы анықталмаған: егер белгілі орын ережелер бөлшектер кеңістікте болса, онда белгісіз импульс (қозғалыс мөлшері), және керісінше. Бұл іргелі ережелерін кванттық механика. Тұрғысынан классикалық механика және жай ғана «мағынада» принципі белгісіздік ұсынылады абсурдным. Бізге елестету қиын, бұл мүмкін «шын мәнінде».
Осы мәселе бойынша белгілі американдық физик Ричард Фейнман былай деп жазды төмендегідей: «Бір мінез-құлық атомдар сондықтан, меніңше емес, біздің обыденный тәжірибесі, онда оған өте қиын. Және жаңадан келуші ғылым, және тәжірибелі физика — барлық ол, меніңше, өзіндік және бұлыңғыр болып көрінеді. Тіпті үлкен ғалымдар түсіну емес, оның сонша, қалай еді, және бұл әбден әрине, өйткені барлық тікелей тәжірибесі адамның, оның барлық интуиция — барлық қоса беріліп ірі телам. Біз білеміз, бұл үлкен мәні; бірақ дәл осы ұсақ түйіршіктер алмайды. Сондықтан, зерттей отырып, оларды тура келеді жүгіну, әр түрлі абстракциям, напрягать қиял мен байланыстыруға тырысып, олардың біздің тікелей тәжірибе».
Барлық жоғарыда айтылған революциялық ашу физика салтын насихаттау болып табылады, бұрын қолданыстағы көзқарастары. Жоғалып кеткен убежденность әмбебап заңдары классикалық механика, өйткені қанша уақыттан бұрынғы ұсыну туралы бөлінбейтін атомы, тұрақтылығына массасын, өзгермейтін химиялық элементтер және т. б. Енді екіталай болады «физика», ол былай деп еді, барлық мәселелер оның ғылым арқылы шешуге болады механикалық ұғымдар мен теңдеулер. Туу және дамыту, атом физикасы, осылайша, түпкілікті сокрушило бұрынғы механистическую әлем бейнесін.
Сонымен бірге аяқталды бұрынғы, классикалық кезең дамуында жаратылыстану, тән дәуірінің Жаңа уақыт. Жаңа кезеңі басталған неклассического жаратылыстану XX ғасырдың сипатталатын, атап айтқанда, жаңа, кванттық-релятивистскими көріністері туралы дене шындық.
2. Ғылыми-техникалық революция және оның жаратылыстану ғылыми құрамдас бөлігі
Жаңа құбылыстар мен процестер, орын алған дамытудағы жаратылыстану және техника ХХ ғасырдың бірінші жартысында, дайындады бірегей тарихы, қоғам оқиға, алған атауы ғылыми-техникалық революция (ҒТР). Соңғы дәрежеде анықтады сипаты қоғамдық прогресс на рубеже екінші және үшінші мыңжылдықтар.
Жаратылыстану-ғылыми және техникалық революция орын алған тарих, қоғам, ешқашан бұрын совпадали, сливались бірыңғай ағыны. Олар орын алып, бөлек. Ерекшелігі екінші жартысынан XX ғасырдың болды революция жаратылыстану мен техникада ғана емес, лауазымы, бірақ және қалсаңыз, терең өзара байланысты. Бірлігі бұл революциялық процесс барабар мақтаныш өзінде «ұғымы ғылыми-техникалық революция».
Қазіргі заманғы ғылыми-техникалық революцияның алдында ерекше дайындық кезеңі жататын ХХ ғасырдың бірінші жартысында. Дәл осы кезеңде жасалды маңызды ғылыми ашу, қалаған іргелі негіздері кейіннен орасан зор ғылыми-техникалық төңкеріс. Арасында жаратылыстану-ғылыми бағыттарын, едәуір дәрежеде определивших туындағанын ҒТР, атом физикасы мен молекулалық биология.
Міне, — деп жазады бұл туралы белгілі жазушы, популяризатор ғылым Даниил Данин: «1900 жыл. Бүгіп XIX ғасыр мен басталып, XX. Олардың тоғысында дүниеге келеді интеллектуалдық тұрмыста адамзаттың екі жаңа сөздер — КВАНТ және ГЕН. Олар негізгі природоведении қазіргі заманның. Және бұл — судьбоносными: өмір мен өлім, жер шарындағы терең хабарласқан жаңалықтарымен және гүлдену іргелі ғылым дәл осы қазір главенствующих оның ипостасях — кванттық және генетикалық».
Маңызды кезең драмалық тарихы атомдық ғасыр болды эксперименттік байқау соңында 30-шы жылдары неміс физиками О. Ган және Ф. Штрассманом процесінің бөлу ядролардың уран және түсіндіру бұл құбылыстың жұмысына Л. Майтнер және О. Фриша. Болды анық, ядрошы алдық цепную ядролық реакция әкелуі мүмкін ядролық жарылысқа бөле отырып, үлкен энергия. Жағдайында басталған екінші дүниежүзілік соғыс ғалымдар тобы АҚШ бастаған А. Эйнштейном жүгінді тогдашнему ақш президенті Ф. Рузвельту және обосновала табанды қажеттілігін өрістету зерттеулер осы бағытта. Басталған содан кейін зерттеу жұмыстары Лос-Аламосской зертханасының (АҚШ, Нью-Мексико штаты) әкеліп, ортасында 40-шы жылдары құру бірінші атом бомбасының.
КСРО-да жұмыс үстінде атомдық қару басталып, 1943 жылы байланысты опасениями, не қару жасайды гитлерлік Германия. Кейін ядролық жарылыс Хиросима мен Нагасаки, екінші дүниежүзілік соғыс аяқталғаннан және соғыстың «суық» болды екендігі айқын болуы монополия атомдық қару-бір мемлекет — АҚШ болып табылады фактор қауіп төндіретін әлемге және халықаралық тұрақтылық.
Кеңес Одағы екінші жартысында 40-жылдардың қолданған теңдессіз күш-жігерін құру үшін жеке атом бомбасының. Осы міндеттерді шешу үшін олар шоғырланған орасан зор қаржы-қаражат, ең озық ғылыми жабдықтар, интеллект үздік отандық ғалым-физик, күш-кеңестік барлау, охотившейся үшін атом құпиялармен жұмыс АҚШ-та (тану бойынша академик Ю. Б. Харитона, жасалғанды басында 90-шы жылдардың бірінші кеңестік атом бомбасы орындалды американдық үлгі).
Соңғы талап етеді, алайда, есепке алу мынадай мән-жайлар. Біріншіден, бірқатар көрнекті кеңестік физик басталды жұмыс істеуге ұқсас америкалық ғалымдар проблемаларымен жыл басынан бері екінші дүниежүзілік соғыс таппады 40-шы жылдары алдыңғы қатарда болды ядролық зерттеулер (мұндай дайындаған ғылыми «топырақ» алынған барлауға «астық» берген жоқ еді ешқандай «өскін»). Екіншіден, кеңестік физика алар еді жасау атом бомба дербес сүйеніп, өз күшін, бірақ бұл затянуло еді жүзеге асыруға, отандық атом жобасын шамамен екі жыл, бұл өте қауіпті дәуірінде «суық соғыс».
Үлес қосқан отандық ғалымдар проблемаларын шешу атомдық физика болды жеткілікті үлкен. Кездейсоқ емес ССРО пионері игеру «бейбіт атом» (әлемдегі алғашқы атом электр станциясы болатын іске қосылды 1954 жылы қалада Обнинске).
ХХ ғасыр тұтастай алғанда, және оның екінші жартысы, характеризовавшаяся ғылыми-техникалық революция әкелді еңгезердей саласындағы жетістіктері биология, алғысым бұл ғылымды көшбасшылар қатарына жаратылыстану. Дамыту биология және, әсіресе, оның құрамдас бөлігі — генетика ғана емес, нығайтты дарвиновскую теориясын қағылез табиғаттың эволюциясының емес, мүмкіндік берді, оған қазіргі заманғы түсіндіру. Ұғымдар өзгергіштік және тұқым қуалаушылық, олар Дарвин придавал үлкен мән, терең осмыслены аясында қол жеткізілген жетістіктерге молекулалық биология ХХ ғасырдың.
Егер бірінші жартысында өткен ғасырдың прогресс саласындағы зерттеу макромолекулалардың әлі салыстырмалы баяу болса, екінші жартысында бұл ғасыр, т. е. ҒТР заманындағы, бұл зерттеулер айтарлықтай ускорялись арқасында техникасы, физикалық әдістермен талдау. Алынған деректер негізінде құрылымы туралы тірі заттар жаңадан жасауға мүмкіндік туды құрылымы бірқатар белоктар және полипептидных гормондар, сондай-ақ синтездеу кейбір кем күрделі заттар. Химия ақуыздардың, ол бұрын болып көрінген малоперспективной облысымен жаратылыстану, выдвинулась на передний край ғылым, ашу, ХХ ғасырдың ортасында құрылымын дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) бастамас қарқынды зерттеулер химия және биология.
Анықталғаны, нуклеин қышқылдары болып табылатын тасушы және жіберумен тұқым қуалайтын қасиеттері мен ойнайтын негізгі рөлді синтезі, жасушалық ақуыздар құрайды тобының заттар, олардың маңыздылығын асыра бағалау қиын. Ұсынған басында 50-шы жылдардың гипотеза, оған сәйкес болуы тиіс өмір сүре ерекше молекулалар, нуклеин функцияларды орындайтын аударма тілі нуклеин қышқылдарының тілі белоктар жеткілікті жақында алды эксперименталды расталуы. Басында 60-шы жылдардың ғалымдар-биолог қазірдің өзінде қалыптасты түсінік негізгі процестерді ақпаратты беру клеткадағы ақуыз синтезі кезінде. Одан әрі прогресс зерттеулер осы саладағы мүмкіндік берді белгілі совет биологу Ю. А. Овчинникову айтуға басында 80-шы жылдардың, көп жетістіктерге биологиялық ғылым жетті соңғы 20-25 жыл, ол білді сұға ішке тірі жасушалар мен түсіну биологиялық механизмдер деңгейінде молекулалық өзара».

Қиын үшін партиялық идеологтардың шықты ісі физикамен, өйткені дәл осы физиктердің байланысты құру, атом бомбасының. Қазірдің өзінде сақадай сай командасы (негізінен, қызметкерлердің мәскеулік жоо) арналған баяндамалар қарсы академиялық ғалым-физик. Және егер сынақ бірінші кеңестік атом бомбасының сәтсіз аяқталды, идеологиялық погром физика болар еді неизбежен. Рождение ядролық қалқанның елдің разрядило идеологиялық накаленную атмосфераға. Айтуынша, академик В. И. Гольданского, «жарылыс атом бомбасы 1949 жылы спас кеңестік физика».
Белгіленген жоғары саласындағы жетістіктері, атом физика және биология, сондай-ақ пайда болуы кибернетика қамтамасыз етті естественнонаучную негізін бірінші кезеңін ҒТР басталған XX ғасырдың ортасында және продолжавшегося шамамен ортасына дейін 70-шы жылдардың. Негізгі техникалық бағыттары осы кезеңде ҒТР болды атом энергетикасы, электронды-есептеу техникасы (явившаяся техникалық базасы кибернетика) және зымыран-ғарыштық техника. Соңғы, атом энергетикасы, избежавшей «идеологиялық передряг», КСРО-ның ең басынан орын жетекші орында.
Екінші жартысынан бастап, 70-жылдардың екінші кезеңі басталды ҒТР, жалғасып келе жатқан әлі күнге дейін. Маңызды сипаттамасы екінші кезеңін ҒТР-дың жаңа технологиялары, олардың ортасында ХХ ғасырдың. Оларға мыналар жатады икемді автоматтандырылған өндіріс, лазерлік технология, биотехнология және т. б. пікірі Бойынша, ең беделді ғылыми органның АҚШ — тың Ұлттық ғылыми кеңестің, «бұрын-соңды тарихында жаратылыстану, жоқ, мұндай спектрін ғылыми және технологиялық мүмкіндіктерін, мысалы, сверхпроводимости немесе биотехнология».
Қалыптасуы «биотехнология ливерпуль биология танудағы ерекшеліктерін ұйымдастыру молекулалық құрылымдардың тірі және процестер осы деңгейін жүзеге асырумен, жасанды синтездеу жекелеген гендердің және олардың қосу геном бактериялық жасушалар. Бұл бақылауға мүмкіндік береді негізгі биосинтез процестерін торда жасауға, мұндай генетикалық жүйе бактериялық жасушалар, олар жүзеге асыруға қабілетті биосинтезі белгілі бір қосылыстардың өнеркәсіптік жағдайда. Арналған тапсырмаларды шешуге бағытталады бірқатар бағыттары биотехнология».
«Биологиялық технологиясы анықтады туындауы жаңа өндіріс түрін — биологизированного. Мысалы, осындай іс жүргізудің мүмкін микробиологиялық өнеркәсіп… Биологизация өндіріс — бұл кезең ғылыми-техникалық прогресс, қашан туралы ғылым тірі айналады тікелей өндірістік күші қоғамның, оның жетістіктері жасау үшін пайдаланылады өнеркәсіптік технологиялар».
Мәні гендік инженерия екінші кезеңде, ҒТР сипатталады елеулі кеңеюімен диапазоны: алған жаңа микроорганизмдерді алдын-ала берілген қасиеттерімен (арқылы бағытталған өзгерістер және олардың мұрагерлік аппаратының) және клондау жоғары жануарлардың (мүмкін болашақта — және ең адам). Соңы-XX ғасырдың ерекшеленді небывалыми табыстарымен талдамасы генетикалық негіздері адам. 1990 жылы «басталды» халықаралық жобасы «адам геномы», ставящий мақсатында толық генетикалық картасы Homo sapiens. Бұл жобаға қатысып, жиырмадан астам дамыған ғылыми тұрғыдан елдер, соның ішінде және Ресейге.
Маңызды сипаттамасы екінші кезеңін ҒТР болды невиданная бұрын қоғамды ақпараттандыру негізінде дербес компьютерлер пайда болған аяғында 70-шы жылдардың) және Дүниежүзілік жүйесін жалпыға бірдей қолжетімді электрондық желілерін алған атауы «Интернет». Нәтижесінде, адам, біріншіден, қол жеткізу ақпарат көлемі едәуір үлкен, бұрын еді; екіншіден, жаңа тәсілі, қарым-қатынас, ол атауға болады жазық. Дейін оның пайда болу қарым-қатынас және ақпаратты тарату негізінен тік (автор шығарады кітапты оқырмандар оқиды, радио және теледидар нәрсе береді — адамдар тыңдайды немесе мерзімсіз; кері байланыс бұрын дерлік жоқ, дегенмен, оған деген қажеттілікті әрқашан тек жоғары). Интернет қамтамасыз етеді және ақпаратты тарату үшін іс жүзінде шектелмеген тұтынушылардың, әрі олар кез келген еңбек болуы мүмкін коммуникатировать бір-бірімен. «Интернет — бұл желі желілерін миллиондаған компьютерлер бүкіл әлем бойынша байланысты бір тұтас. Интернетте жоқ бірыңғай басқару орталығы. Интернет сипаттау ретінде тұрақты ақпараттар ағыны бір жерден, бір адам басқа. Егер сіз Интернетке қол жеткізу, онда қосылсаңыз миллион компьютерлерді пайдаланушылардың… Бұл дүниежүзілік тәулік бойы кездесу орны қайда келуі мүмкін кез-келген».
Тағы бір бағыт, екінші кезең ҒТР, заложившим физикалық негіздері, жаңа ақпараттық және коммуникациялық технологиялар, болат физикасы саласындағы зерттеулер жартылай өткізгіш наногетероструктур. Жеткен жетістіктері осы зерттеулерде, бар дамыту үшін зор мәнге ие оптоэлектроника және электроника жоғары жылдамдықтар, 2000 жылы байқалды Нобель сыйлығының физика бойынша, ол бөлісті ресейлік ғалым, академик Ж. И. Алферов және американдық ғалымдар Г. Кремер және Дж. Килби.
Күн тәртібінде қазіргі заманғы физика — құру кванттық компьютер (КК). Мұнда бірнеше қарқынды әзірленетін қазіргі бағыттары: қатты денелі бж грамм КК жартылай өткізгіш құрылымдардағы, сұйық компьютерлер, КК «кванттық нитях» жоғары температуралы жартылай өткізгіштердегі және т. б. іс Жүзінде барлық бөлімдері физика ХХ ғасырдың ұсынылған әрекеттері осы міндеттерді шешу.
Әзірге айтуға ғана жеткізу туралы кейбір алдын ала нәтижелері. Кванттық компьютерлер ғана жобаланады. Бірақ олар қалдыру шектері зертхана, әлем, көбінесе, болады басқа. Күтілетін технологиялық серпіліс керек ұрып жетістіктері жартылай өткізгіш революция нәтижесінде вакуумдық электрондық шамдар орын берді кремнийлі кристаллам.
Бірақ бұл, шамасы, қазірдің өзінде үшінші кезеңде, ҒТР, оның контурлары ғана вырисовываются. Ғалымдардың болжамы бойынша, бұл жаңа кезең ҒТР орнайды бұрын соңына XXI ғасырдың бірінші онжылдығындағы.
3. «Қазіргі заманғы жаратылыстану
XX ғасырда жаратылыстану дамыды өте жоғары қарқынмен дамуда. Оның дамуы стимулировалось қажеттіліктеріне практика. Жедел қарқынмен дамып келе жатқан өнеркәсіп құруды талап етті, жаңа технологиялар негізінде жатыр жаратылыстану-ғылыми білім. Қуатты стимуляторларды ғылым мен техниканы дамыту үшін болатын соғыстар, сондай-ақ экономикалық және әскери қарама-қайшылық екі әскери-саяси блоктарын, бастаған онда тұрған КСРО мен АҚШ. Дамыған өнеркәсіптік бастайды бөлуге көп қаражат білім беру жүйесін дамытуға, дайындауды және өсімін молайту, ғылыми кадрларды даярлау. Желісі кеңеюде ғылыми-зерттеу мекемелер, мемлекет ретінде де, жеке компаниялар.
Ғылым болудан жеке іспен, қандай ол XVIII-XIX ғасырларда болған, оны дамытқан любознательные самоучки: адвокаттар, дін қызметкерлері, дәрігерлер, қолөнершілер және т. б. Ғылым айналады кәсібіне орасан көп. Қазіргі заманғы зерттеулер көрсеткендей, ғылымды дамыту білдірілуі мүмкін экспоненциальным заңымен. Көлемі ғылыми қызметінің әрбір 10-15 жыл сайын екі еселенеді. Бұл көрінеді жеделдету санының өсу ғылыми жаңалықтар мен ғылыми ақпараттың, сондай-ақ адамдардың айналысатын ғылым.
ЮНЕСКО-ның деректері бойынша, 70-ші жылдардың XX ғасырдың ғылыми қызметкерлердің саны жыл сайын арта түсті 7% — ға, ал саны барлық халықтың өсті, тек 1,7 % — ға өсті. Нәтижесінде бұл біздің замандастары болып табылады 90% — дан астам ғалымдар, олардың жалпы санынан тарихында ғылым.
XIX ғасырдың аяғында бүкіл әлемде шамамен 50 мың адам, жұмыспен қамтылған және ғылым саласында тек шамамен 15 мың адам оның ішінде тікелей ғылыми-зерттеу жұмыстарымен айналысуы. 50 жыл өткен соң ғылыми зерттеулермен айналысты, шамамен 400 мың адам, ал жалпы ғылыми қызметкерлердің саны жақындап қалды 2 млн.
Осы кезеңде жыл сайынғы өсуі ғылымға арналған шығыстар құраған 10-25% — ға дейін. Мұндай қарқыны айтарлықтай аспауы қажет шығыстарының өсу қарқыны басқа мақсаттарға, оның ішінде әскери шығыстар. Егер XIX ғасырдың соңында ғылыми жаңалықтар совершались кішкентай зертхана профессор немесе шеберхана өнертапқыштың, онда 20-30 годы XX ғасырдың басталады дәуірі өнеркәсіптік ғылым, ірі ғылыми-зерттеу орталықтарының, расходующих ондаған және жүздеген мың доллар. Сонау ХІХ ғасырдан бері ғылым бастайды өзін өтеп. Капиталға салынған ғылыми әзірлемелер, пайда әкеле бастайды.
XX ғасырда ғылым өзгертеді ғана емес өндіріс саласына, бірақ мен тұрмысы. Радио, теледидар, магнитофондар, компьютерлер айналады обиходными заттармен: сияқты киім синтетикалық мата, кір жуғыш ұнтақтар, дәрі-дәрмек және т. б.
Бұл сипаттайды қалай сыртқы жағына қарай ғылымды дамыту біздің уақыт. Енді қарастырайық, қандай маңызды ғылыми жаңалықтар жасалды соңғы 70-80 жыл.
Физика: оқу-жаттығу туралы атомах
Физика бөлуге болады үш негізгі бағыттары: зерттеу микромира (микрофизика), макромира (макрофизика) және мегамира (астрофизика).
Прогресс физика кейін бірқатар көрнекті ашылулар конца XIX — начала XX века (рентген сәулесі, электрон, радиоактивтілік және т. б.) анықталып, бірінші дүниежүзілік соғыс, және барлық осы зерттеу атомдар жалғасты. Негізгі осы зерттеулер:
Моделін әзірлеу және атом физикасы.
Дәлел изменяемости атом физикасы.
Дәлелдеу түрі атомы бар химиялық элементтер.
Бұл зерттеулер күшейтуі іс жүзінде мүлдем жаңа ұсыныс құрылымы туралы материя, ол басында қалыптаса ХХ ғасырдың басында. Тұжырымдалған ХІХ в. ұсыну туралы атомах болды подытожено Д. И. Менделеевым, ол бапта «Зат», жарияланған 1892 ж. «Энциклопедическом тілінің сөздігі Брокгауз және Ефрона», аударса туралы негізгі мәліметтер атомах:
Химиялық атомдары әрбір элементі-білім, бар сонша сортты атомдардың қанша белгілі химиялық элементтер (шамамен 70).
Атомдар осы элементтің бірдей.

Өзара көшу атомдар осы элементтің атомдары басқа элемент мүмкін емес.
Дәлелдеу электрона разрушило бұл ұсыну туралы атоме. Аса маңызды бағыты-зерттеулер физика айналады анықтау құрылымын атомдар. Электрондық модель атомның пайда бола бастады жұмыс. Олардың пайда хронологиялық мынадай:
Модель У. Келтен (1902 ж.) — электрондар бөлінеді белгілі бір әдіспен ішіндегі оң зарядталған.
Модель Ф. Ленарда (1903 ж.) — атом тұрады «дуплетов» теріс және оң зарядтардың (деп аталатын динамит).
Модель Ж. Нагаоки (1904 ж.) — «атом ұйымдастырылуы» сияқты планетаның Сатурн (айналасына оң зарядталған дененің орналасады сақина тұратын теріс зарядталған электрондар).
Моделі Дж. Томсон тұжырымдамалары (1904 ж.) — ішіндегі оң зарядталған сала айналатын электрондар орналасады және бір жазықтықта бойынша концентрическим қабықшалар, вмещающим әр түрлі, бірақ ақырғы саны электрондар.
Бұл модель болды нәтижелерімен теориялық (көбінесе — таза математикалық және басқа) сапқа тұру және киген формалды сипатқа ие. Ерекшелік құрады моделі Дж. Томсон тұжырымдамалары. Ол қолданған бірінші бірегей талпыныс түсініктемелер мерзімді өзгерістер қасиеттерінің химиялық элементтерді байланыстырып феномені кезеңділігі саны электрондардың концентрических алып қайтты.
Алайда, қалған белгісіз нақты саны электрондардың атомах. Томсон деп ойлаймын, бұл массасы тасығыштың бірлі-жарым оң заряд бірталай массасын бірлі-жарым теріс заряд, және бұл сондай-ақ екен тиісті ақиқат.
Электрон өте көп ұзамай өз мүмкіндіктерін бітірген ретінде жалғыз «құрылыс материалын» атомдар, бірақ бұл аталған модель, сөзсіз, маңызды рөл атқарды дайындау болашақ планетарной моделін және атом физикасы. Дерлік олардың әрқайсысы бір немесе өзге де нысанда тармақшасында, сатып алынатын тауарларға элементтері таралды.
Пайда болуы резерфордовской моделінің арқасында қосу зерттеулер радиоактивтілік, оның үстіне, емес, өзін-өзі құбылыс, қанша зерделеу әрекет бөлшектер, испускаемых барысында радиоактивті ыдырау, заттар. Дәл талдау таралуы бөлшектердің әр түрлі материалдармен мүмкіндік берді. Э. Резерфорду 1911 жылы айту идеясын бар екендігі туралы в атоме жаппай зарядталған дене — ядро (сам термин «ядросы» енгізілді Резерфордом 1912 жылы).
Қолданып — резерфордовской моделін квантовую теориясын, Н. Бор (1913 ж.) жойған жоқ қайшылық осы модель классикалық электродинамика пәні. Ақын дәл осы ядролық моделі Резерфорд түсіндіру Бор болды негізгі ұғыммен, жаңа атомистики.
Екі онжылдықтар бойына господствовала протонно-электрондық моделі ядро. Дұрыс, өз мәнінде, ол, дегенмен, бірде-сәл кем араластырғыш кеңінен тарату және пайдалану классикалық атом моделін толығымен. Бірақ тек ашылғаннан кейін Дж. Чедвиком 1932 ж. нейтронның пайда болған қазіргі заманғы ұсыну туралы протоно-нейтрондық моделі ядро.
Сонымен, салдары іргелі физикалық жаңалықтарды ХІХ ғасырдың соңына шықты құрылымын әзірлеу атом тұтастай алғанда. «Бесструктурный атом» уступил место жаңа атому ретінде күрделі жүйесі, бөлшектер.
Кейін нейтрон деп танылды және өз орнын тапты ретінде протон айырылған өзінің оң заряд, табылған, бұл ол білдіреді орталық фигураны құрылымы ядро. Көп ұзамай содан кейін К. Андерсон ашқан басқа элементарную бөлшекті оң электрон. Позитрон қамтамасыз етті, қажетті симметрию арасындағы оң және теріс қарым-қатынаста бөлшектер. Бұл қарым-қатынас нейтронның және протонның қоймады болып табылады қарапайым. Және егер бұрын полагалось, ядросы тұрады протондар мен электрондар болса, енді табылған, бұл әлдеқайда дұрыс деп айтуға болады, ол протондар мен нейтрондардың байланысты бірге қуатты күшімен, Юкава жатқызылған 1935 жылы гипотетической аралық частице — мезону. Бұл жерде біз мысал элементар бөлшектер, ол бастапқыда болды предсказана теориялық, содан кейін, 1936 жылы, іс жүзінде байқалды. К. Андерсоном және Неддермейером.
Қолданысқа нейтрондардың әр түрлі ядро зерттелді қысқа уақыт аралығында 6 жасқа 1932 жылдан 1938 жыл. Бірақ, ғылым, жалпы физика ерекшеліктері көп чувствовала өзіне әсері әкелетін оқиғалар екінші дүниежүзілік соғыс.
Шешуші ашу еншісінде Жолио Кюри, ол тауып, бұл барлық дерлік атомдары ұшыраған бомбылау нейтронами өздері радиоактивті. Логикалық салдары бұл ашу үлкен болды. Білу атом түрлендірулер болуы мүмкін пайдаланылған түсіндіру үшін қалай пайда болды элементтері.
Осы тұжырымдамасына пайдаланды Гамов және Бете анықтау үшін көзі күн энергиясы. Мұндай көзі болып табылады қосылыс төрт атомдар сутегі, нәтижесінде құрылады бір атом гелий. Сондықтан, анық, бұл көзі басым бөлігінде энергиясын Ғаламның қызмет етеді ядролық процестер. 1936 жылы Ферми итермелегені бомбылау нейтронами ауыр элементтері » деп алдым бірқатар элементтердің үлкен салмағы қарағанда кез келген басқа да элементтер табылған табиғат.
Тіпті, 1937 жылы барлық орын алған радиоактивті өзгерістер келісімшарттары, соның ішінде, кішкентай бөлшектер не присоединялись — өзегіне, не выбрасывались. Ең ірі бірі пайдаланылып лақтырылған сынықтарының болды бәрі де қамтитын екі протон және екі нейтронның. Алайда, 1937 жылы Ган мен Штрассман тапты, кейбір өнімдер, алынған сәулелену нәтижесінде уран нейтронами, олардың жалпы массасын құрайтын сәл ма емес, жартысын массаның атом уран. Айқын болды, бұл бар орын бөлу ядро.
Ауыр ядролар болуы мүмкін айтарлықтай саны, нейтрондар санына қатысты протондар қарағанда, жеңіл ядро. Кезде атом уран расщепляется, ол қажет болған жағдайда освобождал бірнеше нейтрондардың. Ал бағасы ғана түсініп, бұл не болды 1938 жылы, негізінен арқасында жұмыстар Жолио Кюри), мүмкіндігі ретінде бұқаралық құбылыстарды атомдардың шындыққа айналды. Мұнда біз тізбекті реакция, немесе өзінше құбылыс лавинообразного өсу. Егер беруге бұл үдеріске мүмкіндігі шексіз жалғасуы, онда қолыңыздан жарылыс; егер басқаруға, онда оның нәтижесі болып табылады әзірлейтін энергия ядролық реактор.
Қалай құрылды, испытывалась және пайдаланылған атом бомбасы, бір бөлігін құрайды әлемдік тарих емес, тарих ғылым. Әскери және саяси салдары ядролық қару жасау және бақыланатын өндіріс атом энергиясы орасан зор. Мұнда бұл-техникалық тұрғыдан өндірісі, атом энергиясын білдіреді жаңа ірі қадам алға белгілеу үстемдік адамның табиғат күштерімен.
Ядролық энергия алып отыратын мүмкін емес бөлу арқылы атом ядросының және синтез арқылы немесе, басқа сөзбен айтқанда, алу үшін мұндай энергия дайындалу қажет, баяу жанып тұрған сутегі бомбасы. Тиісті зерттеу басталды, КСРО-И. В. Курчатовым және жалғастырылды, оның шәкірті болып. Институтында ядролық энергия. И. В. Курчатов басшылығымен Л. А. Арцимовича әзірленді типті қондырғының токамак. Атауы «токамак» произошло от қысқарту «деген сөздерден магниттік катушкалары бар тороидалдық камера магнетитті». Авторларына елбасымыз осы қондырғылардың шешуге тура келді, өте қиын міндеттері. Ең алдымен керек қыздыратын дейтерий-тритиевую плазманы температураға дейін шамамен 100 млн градус және ұзақ уақыт ұстап, оны осы күйде.
Орнату токамак плазма қыздыру дейін осындай жоғары температура есебінен қол жеткізіледі ағу арқылы плазманы электр тогы өте үлкен күш — шамамен жүздеген мың ампер. Салдарынан электр кедергісін плазма құрылады «джоулево тепло», оның есебінен жүргізіледі қыздыру плазма.
Одан да күрделі міндет болып табылады, сақтау (ұстау) плазма. Сөз болуы да мүмкін емес, әрине, туралы қабатпен жанасқан плазма қабырғасымен — өмірде жоқ, мұндай материал, ол қалды цел (испарился) жанасу. «Токамаках удержание плазма көмегімен жүргізіледі магнит өрісі, сондықтан плазманы құрайды бөлшектер бар электр заряды, ядро атомдар мен электрондар.
Ашылғаннан кейін электрона, протон, фотон және, ақыр соңында, 1932 жылы нейтронның орнатылған болуы үлкен жаңа элементар бөлшектер. Оның ішінде: позитрон, біз қазірдің өзінде аталған қойды қалай туралы античастице электрона; мезоны — тұрақсыз микро түйіршіктер бар; әр түрлі гипероны — тұрақсыз микробөлшектер отырып, республикада ақпан көп массасы нейтронның; бөлшектер резонансы бар өте қысқа уақыт (шамамен 10″22-10″24); нейтрино — тұрақты, жоқ электр зарядын бәрі ие, дерлік керемет проницаемостью; антинейтрино — античастица нейтрино ерекшеленетін нейтрино белгісімен лептонного заряд, және т. б.
Сипаттамада элементар бөлшектер бар тағы бір маңызды түсінік — өзара іс-қимыл. Оның төрт түрі бар өзара іс-қимыл.
Күшті өзара іс-қимыл (короткодействующее, радиусы шамамен 10~18 см) байланыстырады өзара нуклоны (протоны мен нейтрондар) ядрода; нақ осы себептен атомдар ядро болып табылады өте тұрақты, олардың қиын бұзады.
Электромагниттік өзара іс-қимыл (дальнодействующее, радиусы шектелмеген) анықтайды арасындағы өзара іс-қимыл электронами және ядросы бар атомдардың немесе молекулалардың; өзара әрекеттесетін бөлшектер бар электрлік зарядтар; көрінеді химиялық байланыстар, күштерінде, серпімділік, үйкеліс.
Әлсіз өзара іс-қимыл (короткодействующее, радиусы аз болса, 10~15 см) қатысатын барлық элементар бөлшектер, негіздейді нейтрино өзара іс-қимыл зат.
Гравитациялық өзара іс — қимыл- ең әлсіз ескерілмейді теориясы элементар бөлшектер; қолданылады барлық түрлері материяның; шешуші мәні туралы сөз болғанда өте үлкен массах.
Элементар бөлшектер, әдетте, ортақ келесі сыныптар:
Фотоны — кванты электромагниттік өріс, бөлшектер нөлдік массасы тыныштық жоқ, күшті және әлсіз өзара іс-қимыл, бірақ қатысады электромагнитном.

Добавить комментарий

Your email address will not be published.