Особенно важной была возможность точного измерения времени и в связи с этим серьезное экспериментальное изучение равномерных и равномерно-ускоренных движений. К старой конструкции часов с гирями голландский ученый X. Гюйгенс присоединил маятник (1657—1658); усовершенствованные часы дали ученым возможность изучать скорость физических процессов. На кораблях часы стали основным инструментом для определения долгот. Этому же ученому принадлежит теория маятника. Усовершенствование весов позволило физикам и в особенности химикам опираться на точные количественные данные эксперимента.
Большая роль, которую играли в технике рассматриваемого периода водные энергетические ресурсы, естественно, стимулировала разработку проблем гидродинамики. Теоретические изыскания в этой области не только опирались на достижения техники, но и намечали ее дальнейшее развитие. Так, после «Гидродинамики» Даниила Бернулли (1738 г.) и «Гидравлической архитектуры» Б. Белидора (1757 г.) в середине XVIII в. появляются труды Леонарда Эйлера, содержащие первую теорию водяных турбин.
В гораздо более широкой степени начинает применяться экспериментирование. Дж. Смитон организует лабораторное исследование водяных колес и механизмов ветряных мельниц, публикуя результаты своих наблюдений в книге под заглавием «Экспериментальное исследование, касающееся силы воды и ветра» (1759 г.). Роль эксперимента особенно возрастает в строительной механике как особой теоретико-прикладной отрасли знания. После первых теоретических обобщений Галилея, относящихся к теории балок (1638 г.), разработка проблем строительной механики продолжалась во второй половине XVII в. исследованиями Роберта Гука, Эдма Мариотта и др. В XVIII в. математически разрабатывается теория упругости в трудах Якоба Бернулли, Эйлера и Ш. Кулона. В этой области ведется и систематическое экспериментирование: исследования голландского физика П. Мушенбрека (1729 г.), испытания различных сортов дерева для кораблестроения, произведенные Ж. Л. Бюффоном и А. Л. Дюамелем (конец 30-х и начало 40-х годов), испытания различных сортов камня Э. М. Готэ. Для этой новой фазы развития строительного искусства, все более и более опирающегося на расчеты и систематическое экспериментирование, стало характерно появление руководств и трудов, вроде «Науки инженеров» Б. Белидора (1729 г.), «Приложения механики к постройке арок и сводов» только что упомянутого Готэ (1772 г.) или «Опыта приложения правила максимумов и минимумов к статическим проблемам архитектуры» Кулона (1773—1776).
С расширением морской торговли было связано усовершенствование техники кораблестроения, появление новых методов расчета вождения кораблей. Для этого нового уровня технико-теоретических знаний показательно классическое произведение «Корабельная наука» Эйлера, начатое им по поручению Петербургской Академии наук в 1737 г. и впервые напечатанное в 1749 г. в Петербурге.
Развитие техники
Исходным пунктом процесса, названного Энгельсом «промышленной революцией», была замена рабочего в тех функциях, в которых он непосредственно воздействует на предмет труда, т. е. появление рабочих машин, или машин-орудий.
Анализируя ход и результаты промышленного переворота, Маркс особенно подчеркивал то важное обстоятельство, что машина расчленяет производство на элементарные физико-химические процессы. Это придает производству величайшую подвижность. «Выступая в виде машины, средство труда приобретает такую материальную форму существования, которая обусловливает замену человеческой силы силами природы и эмпирических рутинных приемов — сознательным применением естествознания»[118]
. Расчленение производства на отдельные операции служит основой непрерывного революционизирования технологических приемов.Новая техника, и в особенности паровая машина, означала широкое применение законов молекулярного движения; это обстоятельство имело существенное значение для развития новых областей физики. Однако в пределах рассматриваемого периода господствующими были все еще те тенденции в естествознании, которые исторически связаны со строительством водяных колес и с применением в промышленности различных форм механического перемещения тяжелых масс. Промышленный переворот не мог стать в то время основой преодоления механической ограниченности естествознания. Машинная промышленность, появившаяся в Англии и делавшая первые шаги на континенте, предъявляла к науке требования, стимулировавшие преимущественно развитие механики, создавая уже, однако, предпосылки для последующего подъема науки на новую ступень.
Машина Ньюкомена. Гравюра Г. Бейтона 1717 г.