Мир в начале XX века

Революция в естествознании. Огромное влияние на развитие общества в конце XIX — начале XX в. оказали достижения науки и техники. В это время были сделаны крупнейшие научные открытия, которые привели к пересмотру прежних представлений об окружающем мире и были названы революцией в естествознании. Ведущую роль в науке играли страны Западной Европы, в первую очередь Англия, Германия и Франция. Английский физик Дж. Томсон в 1897 г. открыл первую элементарную частицу — электрон, входивший в состав атома. Оказалось, что атом, который раньше рассматривался как неделимая последняя мера материи, сам состоит из более мелких частиц. Изучение эффекта радиоактивности французскими физиками А. Беккерелем, Пьером и Марией Кюри привело к выводу о том, что некоторые элементы произвольно излучают энергию. Это поставило под вопрос прежнее понимание закона сохранения энергии. В 1901 г. немецкий физик М. Планк установил, что энергия выделяется не сплошным потоком, как думали раньше, а отдельными пучками — квантами. В 1911 г. английский физик Э. Резерфорд предложил первую планетарную теорию строения атома, согласно которой атом представляет собой подобие Солнечной системы: вокруг положительного ядра движутся электроны — отрицательные частицы электричества. В 1913 г. эта теория была дополнена датским физиком Н. Бором, который ввел представление о скачкообразном переходе электрона с одной орбиты на другую. При этом структура атома меняется: он получает или поглощает квант энергии. Идеи Планка и Бора послужили фундаментом для особого раздела современной физики — квантовой механики.

Коренные изменения произошли в традиционных представлениях о пространстве, времени и движении. В 1905 г. 26-летний немецкий физик А. Эйнштейн опубликовал труд «К электродинамике движущихся тел», в котором были заложены основы теории относительности. Эйнштейн доказал, что скорость света в вакууме постоянная, не зависит от направления и скорости движения источника света и является предельной для передачи любых взаимодействий. При движении тела со скоростью, приближающейся к скорости света, его масса растет, а ход времени замедляется. Абсолютного, не зависящего от наблюдателя пространства и времени не существует.

События, являющиеся одновременными в одной системе отсчета, могут быть не одновременными в другой системе отсчета. Таким образом, свойства пространства и времени оказались зависимыми от движения материальных объектов. Квантовая механика и теория относительности в корне подорвали взгляды традиционной физики.

Развитие фундаментальных и отраслевых наук. Новые данные о строении материи способствовали появлению новых междисциплинарных наук. Электронная теория строения атома позволила иначе взглянуть на периодический закон химических элементов, открытый русским ученым Д. И. Менделеевым в 1869 г. Было установлено, что порядковый номер элемента в периодической системе имеет не только химический, но и физический смысл, так как он соответствует числу электронов в слоях оболочки того или иного атома. Тесная связь между физикой и химией обусловила формирование такой дисциплины, как физическая химия, которая занялась исследованием физических явлений, возникающих в ходе химических реакций.

Быстрыми темпами развивалась электрохимия, фотохимия, химия органических веществ естественного происхождения (биохимия) и химическая фармакология.

Опираясь на достижения биологии (учение о клеточном строении организмов и теория чешского натуралиста Г. Менделя о факторах, влияющих на наследственность), немецкий ученый А. Вейсман и американский ученый Т. Морган создали основы генетики — науки о передаче наследственных признаков в растительном и животном мире. Классические исследования в области физиологии сердечно-сосудистой системы и органов пищеварения осуществил русский ученый И. П. Павлов. Изучив влияние высшей нервной деятельности на ход физиологических процессов, он разработал теорию условных рефлексов.

Достижения биологических наук дали мощный толчок развитию медицины. Продолжая исследования выдающегося французского бактериолога Л. Пастера, сотрудники Пастеровского института в Париже впервые разработали предохранительные прививки против ряда болезней: сибирской язвы, куриной холеры и бешенства. Немецкий микробиолог Р. Кох и его многочисленные ученики открыли возбудителей туберкулеза, брюшного тифа, дифтерита, сифилиса и создали лекарства против них.

Благодаря успехам химии медицина пополнилась рядом новых препаратов. В лекарственном арсенале врачей появились широко известные ныне аспирин, пирамидон и другие средства. Врачами разных стран мира разрабатывались основы научной санитарии и гигиены, меры по профилактике и предупреждению эпидемий.