Учебное пособие Москва 2010 удк 001(09) ббк 72. 3
| Вид материала | Учебное пособие |
- Учебное пособие санкт Петербург 2010 удк 001. 8 Ббк, 1217.72kb.
- Учебное пособие Чебоксары 2007 удк 32. 001 (075. 8) Ббк ф0р30, 1513.98kb.
- Учебное пособие Ульяновск 2010 удк 004. 8(075. 8) Ббк 32. 813я73, 1559.86kb.
- Учебное пособие Москва, 2008 удк 34 ббк 66., 20999.29kb.
- Учебное пособие Под редакцией Г. Б. Корнетова асоу 2010 удк 37(091) ббк 74., 4570.07kb.
- Учебное пособие Москва, 2009 ббк-63. 3 /2/я 73 удк-930. 24 Степнова Л. В. Россия, 242.42kb.
- Учебное пособие удк 159. 9(075) Печатается ббк 88. 2я73 по решению Ученого Совета, 5335.58kb.
- Москва 2011 ббк 63. 3 (2)я 7 к 90 удк 947 (075) История России, 110.08kb.
- Учебное пособие Санкт-Петербург 2005 удк 662. 61. 9: 621. 892: 663. 63 Ббк г214(я7), 546.15kb.
- Учебное пособие Уфа 2005 удк 338 (075. 8) Ббк, 1087.66kb.
Глава 1. РАЗВИТИЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
Буржуазные реформы 1860-х годов и непосредственно связанный с ними бурный рост капитализма во всех областях хозяйственной жизни страны обусловили особое отношение к естественным наукам не только в обществе и научной среде, но и в правительственных кругах. Однако, к этому времени российское естествознание имело уже давние и прочные традиции. Имена М.В. Ломоносова, К.Ф. Бэра, К.Ф. Якоби, Э.Х. Ленца, Н.И. Лобачевского, Г.И. Гесса были хорошо известны не только у нас в стране, но и за рубежом. Во второй четверти XIX века начали формироваться отечественные школы в самых разных направлениях естественнонаучной мысли. Отметим только наиболее важные, основателями которых были Н. Н. Зинин (органическая химия), Г. И. Гесс (электрохимия), Э. Ленц (электротехника), М.В. Остроградский (математика), Н. И. Пирогов (полевая хирургия).
Со времен географических экспедиций Петра I началось планомерное, всестороннее исследование территории Российской империи. Усилиями землепроходцев В. Беринга, В. Атласова, С. Крашенинникова было составлено научное представление об ее северо-восточных окраинах и морских границах, благодаря чему Камчатка, Амур и Тихий Океан перестали быть просто абстрактными понятиями. Огромный вклад в мировую географию внесли кругосветные экспедиции Ф. Ф. Беллинсгаузена и М. П. Лазарева, И. Ф. Крузенштерна и Ю. Ф. Лисянского, Ф. Ф. Литке и П. Ф. Анжу.
Создание в 1845 г. Русского географического общества стало высшим эталоном в деле практического освоения территории России, знаком изменяющегося и для науки времени.
Успехи, достигнутые российским естествознанием, стимулировали, в свою очередь, новые задачи, поиск новых форм организации науки. Такой утвердившейся новой формой стали Съезды российских естествоиспытателей, первый из которых состоялся в 1867 г., а последний в 1913 г. Всё больший вес приобретает университетская наука, во многих отношениях противостоявшая бюрократической системе Петербургской АН. В 1860-1870 гг. одно за другим возникают физическое и химическое общества (впоследствии объединённые), Математические общества в Москве и Петербурге, Русское историческое общество, Общество любителей естествознания, антропологии и этнографии, по чьей инициативе был создан в 1872 г. Политехнический музей, Геологический комитет, Электротехническое общество в Петербурге, организовавшее в 1889 г. I съезд русских электротехников, Русское ботаническое общество, физико-математические общества в Киеве, Казани, Харькове и т. д.
Особо надо отметить Русское техническое общество, ставившее основной задачей содействие развитию техники и промышленности в России. Какими только вопросами ни занимались отделы и подотделы общества: металлургией, и химической технологии, фотографией и электротехникой, воздухоплаванием и железнодорожным делом, металлообработкой и топливом и т.д. РТО популяризировало достижения науки, субсидировало опыты, организовывало профессиональные технические съезды, серьёзное внимание уделяло техническому образованию: при фабриках и заводах открывались как общеобразовательные школы, так и специальные классы, при самом обществе функционировали ремесленные училища и специальные школы. Общество провело четыре электротехнических и несколько промышленных выставок.
Продолжает увеличиваться количество специальных научных учреждений: астрономические обсерватории в Одессе (1871), Ташкенте (1873), Львове (1872), Петербурге (1881), Иркутске (1884) и т.д.; морские биостанции в Севастополе (1871) и на Соловках (1881); открываются новые ботанические сады – в Одессе и Томске.
Однако, нужны были не только новые организационные формы, но и новые подходы. Речь шла о задачах комплексного развития естествознания в новых условиях, когда науки уже не могли существовать в «чистом виде» и должны были, с одной стороны, опираться на достигнутый уровень развития экономики и техники, с другой же - «работать» на нужды стремительно капитализирующейся России, стимулируя ее научно-технический прогресс. Первейшим условием этого прогресса оставалось собственно географическое изучение огромной территории Российской империи, ее недр, почв, то есть то, что на языке ученых XIX века еще именовалось обобщающим понятием – з е м л е в е д е н и е.
В эти годы под руководством Русского географического общества проводится работа по естественнонаучному изучению российской территории и прилегающих к ней земель. В числе наиболее активных работников – неутомимый Петр Петрович Семёнов-Тян-Шанский (1827-1914 гг.) – географ, экономист, статистик, государственный и общественный деятель огромного размаха. С его именем связана целая серия экспедиций, организованных Русским географическим обществом по исследованию Центральной Азии, Новой Гвинеи и др. П.П. Семёнов-Тян-Шанский руководил созданием энциклопедических работ по географии России («Географическо-статистический словарь Российской Империи», «Живописная Россия», многотомное издание «Россия. Полное географическое описание нашего отечества»), он явился инициатором первой в стране всеобщей переписи населения (1897) и первой схемы экономического районирования страны, положив тем самым начало формированию российской научной статистики. Однако, особую известность учёный приобрёл, как и своё прозвище, фундаментальными исследованиями в 1856-1857 г.г. Тянь-Шаня, создав первую схему его орографии и высотной зональности, открыв мощное оледенение при большой высоте снеговой границы и заложив, наконец, этими исследованиями основы дальнейшей многолетней работы отечественных географов-первопроходцев в Центральной Азии.
Сам П.П. Семёнов-Тян-Шанский помог молодому офицеру Н.М. Пржевальскому (географу-любителю!) организовать экспедицию в Уссурийский край. Однако, прославили имя Н.М. Пржевальского его четыре Центральноазиатские экспедиции (1875-1888 гг.), научные результаты которых были поистине огромны. Им были установлены направления основных горных хребтов Центральной Азии и открыты новые, впервые описано озеро Лобнор, дано точное определение географических координат рельефа приблизительно до той поры описываемой территории, впервые дана общая климатологическая характеристика региона, им был совершен целый ряд открытий в системе горных хребтов Кунь-Луня, причем все сказанное – лишь одна сторона достижений великого путешественника. Другая - создание уникальной коллекции флоры и фауны Центральной Азии: гербария из 16 тысяч растений, громадная коллекция животных (более 7000 экземпляров), в которой, как и во флористической коллекции, оказались десятки новых видов. Ученый обнаружил на территории Центральной Азии и описал совершенно новое животное – дикую лошадь, названную «лошадь Пржевальского». Свои путешествия он описал в замечательных книгах, отмеченных живым литературным языком и переведенных на многие иностранные языки.
По стопам Н.М. Пржевальского пошли М.В. Певцов, Г.Н. Потанин, Г.Е. Грумм-Гржимайло и другие исследователи. Они широко развернули работу по исследованию Средней Азии, Дальнего Востока как географического, так и биологического, геологического характера. Интерес к этим регионам был продиктован, прежде всего, промышленными путями быстро капитализирующейся России.
Обилие материала, относящегося к природе и естественным богатствам России и накопленного на протяжении XVIII-XIX вв., поставило перед русскими учеными принципиально новую задачу: обобщить его и систематизировать в научных трудах по геодезии, химии, геологии, ботаники, зоологии. В этом отношении надо отметить, прежде всего, значительно опередивший по времени аналогичные издания в Европе «Климатологический атлас Российской империи» (1900). В 1882 г. был создан Геологический комитет, возглавивший геологические исследования в различных частях России и поставивший задачу составить геологическую карту страны в 10-верстном масштабе. Однако эта работа не была закончена из-за революций 1917 г. Так или иначе, большие успехи были достигнуты в изучении Донбасса, Урала, Средней Азии в результате совместной работы геологов (Л.И. Лутугин, И.В. Мушкетов, И.М. Губкин) и химиков (Д.И. Менделеев, В.В. Марковников).
Появляются интересные труды в новых для российской науки отраслях знаний: океанографии, ботанической географии, зоографии, агропочвоведении, почвенно-географических исследованиях. Одним из создателей новой науки, отпочковавшейся от географии – климатологии, стал выдающийся русский ученый Александр Иванович Воейков (1842-1916). Где только ни побывал этот неутомимый путешественник – не говоря уже о многочисленных поездках по европейской части России, Кавказу, Крыму и Средней Азии, он исходил практически всю Западную Европу, южную и переднюю Азию, всю континентальную Америку с севера до юга, был в южном Китае и Японии. В Русском географическом обществе А.И. Воейков организовал метеорологическую комиссию, основал первый «Метеорологический вестник», создал сеть наблюдательных работ по агроклиматологии. Вообще сама наука – климатология – обязана своим зарождением и формированием, прежде всего, А.И. Воейкову. В наиболее известной своей работе «Климаты земного шара, в особенности России» (1884) ученый впервые раскрыл физическую сущность и структуру сложных климатических процессов, связал отдельные климатообразующие факторы с другими компонентами природы, впервые применил в географии метод балансов. Разработанная ученым классификация рек по гидрологическому режиму стала основой последующих классификаций. А.И. Воейков предсказал также развитие культуры чая и цитрусовых в Закавказье, хлопчатника в Средней Азии, много занимался научными основами мелиорации.
В России в эти годы создается блестящая школа почвоведения, что, естественно, обуславливается специфическими климатическими условиями отечественного земледелия, вынужденного при периодических капризах погоды ориентироваться, прежде всего, на земные богатства. В почвоведении основоположником комплексного подхода, родоначальником отечественной научной школы стал Василий Васильевич Докучаев (1846-1903). В.В. Докучаев по-иному, чем это было принято в науке прежде, подошел к проблеме классификации почв, самому пониманию почвы как специфическо-исторического тела, существующего по своим законам, он сформулировал принципиально важное положение о географическом ландшафте и почве как зеркале этого ландшафта, написал специальную работу «Русский чернозём», ставшую классической в отечественной и мировой науке. Практическое применение основных положений было осуществлено в почвенно-геологических исследованиях в Нижегородской и Полтавской губерниях.
Значение почвоведения для нашей страны трудно переоценить, поскольку большая часть территории России относится к зоне так называемого «рискованного земледелия», когда при периодических капризах погоды прежде надо было ориентироваться на зелёные богатства. Таким образом, интерес к проблемам почвы был обусловлен и практическими задачами сохранить и приумножить урожай. Отечественная наука не только предъявила миру крупнейших учёных почвоведов – В.В. Докучаева (1846-1903), П.А. Костычева (1845-1895), В.Р. Вильямса (1863-1939), Д.Н. Прянишникова (1865-1948), но и заложила основы нового, генетического почвоведения.
Были, впрочем, отрасли, в которых не все зависело лишь от усердия ученых, а необходимо было и финансирование в государственном масштабе – здесь надо в первую очередь назвать арктические исследования. Арктика не очень интересовала правительственные круги, властные структуры, так как они не видели непосредственной хозяйственной выгоды в этом направлении исследований, а затраты требовались большие. Однако, несмотря на очевидную инертность правящих кругов, усилиями предпринимателей и выдающихся ученых гидрологов и гидрографов Арктика постепенно приоткрывала свои тайны. Замечательным успехом ознаменовался проход Б.А. Вилькицкого за две навигации на судах «Таймыр» и «Вайгач» вдоль северных берегов Азии и Европы с Востока на Запад и открытие им же Северной земли. Но, в то же время, экспедиции В.А. Русанова, Г.Я. Седова, Г.Л. Брусилова закончились трагически, и во многом это случилось из-за катастрофического недофинансирования.
И все же, несмотря на всевозможные финансово-организационные трудности российская наука продолжала стремительно развиваться по всем направлениям, стремясь идти во всем в ногу с Европой, что можно убедительно продемонстрировать на примере отдельных дисциплин.
Математика и механика
Математика в этот период – это, прежде всего, П.Л. Чебышев (1821-1894) и его школа блистательных петербургских математиков. Пафнутий Львович Чебышев работал в самых разных областях исследований. Для него характерно, по мнению современного исследователя, «умение находить элементарными средствами фундаментальные результаты», стремление связать проблемы математики с принудительными вопросами и запросами естествознания и техники, что, в свою очередь, было предопределено прикладными параллельными исследованиями, главным образом, в теории механизмов. Особенно интересны были работы П.Л. Чебышева в области больших чисел: теория наилучшего приближения функции с помощью многочленов, доказательство в теории вероятности закона больших чисел, в теории больших чисел – закона распределения больших чисел.
В отличие от некоторых других российских учёных, недостаточно признанных при жизни на Западе, П.Л, Чебышев получил широкое международное признание как ученый, будучи избран академиком Берлинской, Болонской, Парижской академий наук и став членом-корреспондентом Лондонского королевского общества и Шведской академии наук. Работы П.Л. Чебышева с блеском продолжили его выдающиеся ученики: A.M. Ляпунов и А.А. Марков (теория вероятностей), А.И. Коркин (теория дифференциальных уравнений), Г.Ф. Вороной (теория чисел) и др.
Для русских математиков был характерен глубокий и постоянный интерес к практическому приложению математики. Тут можно привести множество имен, назовем лишь наиболее значительные: A.M. Ляпунов – математический анализ механики, В.А. Стеклов – математическая физика, А.Н. Крылов – кораблестроение и теория корабля, Н.Е. Жуковский и С.А. Чаплыгин – аэродинамика.
Александр Михайлович Ляпунов (1857-1918) вошел в мировую математическую семью как создатель современной строгой теории устойчивости равновесия и движения механических систем, определенных конечным числом параметров. До работ А.М. Ляпунова вопрос об устойчивости обычно решался приближенно, а выдающиеся исследования А.М. Ляпунова в этой области, начиная с 1892 г., обеспечили возможность изучения устойчивости движения точными методами, первый из которых основывается на решении уравнений так называемого возмущенного движения, то есть такого движения, которое по каким-то причинам, например, из-за случайного толчка, отличается от рассматриваемого невозмущенного движения. Второй же предусматривает введение случайных функций, предложенных самим А.М. Ляпуновым и названных в его честь. А.М. Ляпунов также блестяще доказал и сформулировал свою теорему в теории вероятности (1901), установив некоторые достаточные условия для сходности распределения сумм независимых случайных величин к закону, доказав тем самым так называемую центральную предельную теорему теории вероятностей.
Андрей Андреевич Марков (1856-1922) - специалист мирового класса по теории чисел, теории вероятности и математическому анализу. Особенно значительными были исследования А.А. Маркова в области приложения теории вероятности к различным областям естествознания и техники, поскольку ученый в 1907 г. предложил теорию цепей, в которой рассматривал такие системы, которые могут переходить из одного состояния в другое лишь во вполне определенные моменты времени. В каждый момент времени система может находится только в одном из этих состояний, и с течением времени происходят случайные переходы из одного состояния в другое, названные м а р к о в с к и м п р о ц е с с о м. Его замечательные исследования, еще не имевшие прочной логической основы, стали базой для математических доказательств в XX в. выдающимся отечественным математиком А.Н. Колмогоровым (1904-1987) гениальных разработок своего предшественника.
Владимир Андреевич Стеклов (1864-1926) работал в области математической физики. Введенное В.А. Стекловым понятие замкнутости системы ортогональных функций и асимптотных выражений для классических ортогональных многочленов, а также особый метод сглаживания функций имели существенное значение для решения многих вопросов математической физики.
Выдающийся кораблестроитель Алексей Николаевич Крылов (1863-1945) разработал рациональные приемы и схемы для определения основных характеристик корабля – устойчивости и плавучести, создал теорию килевой качки, дал методы определения поведения судна в общем случае движения под углом к направлению бега волн, составил таблицы непотопляемости, создал огромное количество корабельных и артиллерийских приборов – все эти работы ученого стали классическими и получили мировое признание.
С именем Николая Егоровича Жуковского (1847-1921) связано рождение новой науки – современной гидроаэродинамики. В 1902 г. под руководством Н.Е. Жуковского была сооружена одна из первых в Европе аэродинамических труб, а в 1904 г. в посёлке Кучино под Москвой создан самый первый в Европе аэродинамический институт. Открытые Н.Е. Жуковским в том же году принцип образования подъемной силы аэроплана и теория, позволившая сформулировать его величину, устанавливая связь подъемной силы крыла с циркуляцией, стали основой аэродинамики. В цикле работ 1910-1912 гг., проведенных Н.Е. Жуковским совместно с его учеником и ассистентом С.А. Чаплыгиным (1869-1942), был сформулирован способ определения циркуляции и разработан математический аппарат для решения задач обтекания крыла. Помимо специального интереса к аэродинамике Н.Е. Жуковский занимался также вопросами баллистики, бомбометания, астрономии, гидравлики, теории регулирования машин, им были созданы классические учебники по теоретической механике для университетов и технических вузов. Н.Е. Жуковского – исследователя отличало характерное для многих российских ученых сочетание глубоких теоретических изысканий с инженерным подходом к решению технических задач.
Выдающееся место среди корифеев мировой механики занимает Иван Алексеевич Вышнеградский (1831-1895) – основоположник теории автоматического регулирования. И.А. Вышнеградский – блестящий инженер-конструктор – создал автоматический пресс для изготовления призматического пороха, серию подъемных машин, пресс для испытания материалов, механический перегружатель грузов для речного порта. Однако, главной его научной заслугой стал разработанный им метод расчета регуляторов прямого действия и сформулированное впервые неравенство устойчивости системы регулирования (неравенство Вышнеградского). Впервые введенные в мировую практику И.А. Вышнеградским методы исследования переходного процесса стали основой современной теории регулирования.
Астрономия
Астрономия в эту эпоху обогащается астрофизикой, одним из создателей и крупнейшим представителем которой стал Федор Александрович Бредихин (1831-1904) – создатель теории кометных форм и теории происхождения метеорных потоков из комет, создатель первой в России астрофизической обсерватории, в которой проводил впервые в России точнейшие гравиметрические исследования. Вместе с тем, исследования Ф.А. Бредихина – это все основные разделы астрономии того времени, везде он оставил значительный след. В области астрономии он с исключительной для своего времени точностью измерил положение малых планет, в гравиметрии – провел исследования поворотного маятника и уклонения отвеса. Под его руководством и по его настоянию в Пулковской обсерватории были установлены новые, более современные спектрографы и астрограф. В области астрофизики помимо отмеченных уже впервые изученных спектров комет Ф.А. Бредихин исследовал хромосферу солнца, поверхности Юпитера и Марса. Ф.А. Бредихин как астрофизик получил широкое международное признание: он был избран главным корреспондентом Астрономического общества в Англии, действительным членом Немецкой академии «Леопольдина» и многих других. Работы Ф.А. Бредихина продолжали крупные ученые А.А. Белопольский и В.К. Цераский.
Физика
В 1872 г. в России создается первая крупная физическая лаборатория. Ее основателем был А.Г. Столетов (1839-1896) – автор систематических исследований фотоэффекта, глава научной школы.
Петр Николаевич Лебедев (1866-1912), стараясь экспериментально подтвердить электромагнетическую теорию света, создал в 1895 г. тончайшую установку, с помощью которой впервые в мире получил миллиметровые электромагнитные волны, а затем изучил на их примере все явления, присущие световым волнам. В дальнейшем он осуществил замечательные работы, впервые обнаружив и измерив давление света на твердые тела и газы, создав крупнейшую в России физическую школу. Успехи теоретической и экспериментальной физики способствовали развитию электротехники, представленной в эту эпоху многими замечательными именами, среди которых, прежде всего, необходимо назвать А.Н. Лодыгина, В.Н. Чиколева, М.О. Доливо-Добровольского и основателя отечественного радио А.С. Попова.
Труды Александра Николаевича Лодыгина (1847-1923) в области электротехники позволяют считать его одним из основателей электротермии. В 1874 г. А.Н. Лодыгин изобрел так называемую лампу накаливания, в которой ток накаливал тонкий стерженек из ретортного угля, помещенный под стеклянным колпаком. Срок службы первых ламп такого рода был 20-30 минут. В дальнейшем А.Н. Лодыгин усовершенствовал свою лампу, используя несколько стержней, включаемых один за другим по мере их сгорания, а также выкачивание воздуха из колпака с последующим накаливанием в вакууме, что позволило довести срок службы лампы почти до 50 суток. А.Н. Лодыгин неоднократно демонстрировал публично возможности использования своего изобретения в практических целях (освещение улиц, кораблей, промышленных предприятий). Впоследствии его новые молибденовые и вольфрамовые лампы с успехом демонстрировались на Парижской выставке в 1900 г. Несмотря на то, что за свои работы в области электротермии А.Н. Лодыгин был удостоен Ломоносовской премии, достойной поддержки от государства выдающийся ученый не получил и вынужден был большую часть своей жизни работать за границей (США), где и умер на склоне лет, также во многом не реализовав свои многочисленные проекты (приборы электрического отопления, респираторы с электрическим получением кислорода для дыхания, работы по электрическому току на трамваях и метрополитене).
Владимир Николаевич Чиколев (1845-1898) – один из учредителей электротехнического отдела РТО и первый редактор журнала «Электричество». Работы В.Н. Чиколева по светотехнике интересны и разнообразны. Так, он впервые предложил использовать в дуговой лампе принцип дифференциального регулирования и разработал ряд оригинальных конструкций дифференциальных регуляторов. В 1870-1880 гг. он разрабатывает оригинальную методику прожекторного освещения: теорию расчёта прожекторного пучка в виде системы «оптического дробления света» при помощи трубчатых и плоских зеркал, пытаясь применить её на практике при проектировании освещения Литейного моста в Петербурге и Охтинского завода. Однако, на практике, электрическое освещение по методу Чиколева было применено только в военном деле.
Михаил Осипович Доливо-Добровольский (1862-1919) по окончании высшего технического училища в Дармштадте (Германия) поступил на работу конструктором одного из заводов электротехнической компании Т. Эдисона, а впоследствии стал директором компании. Вся деятельность этого незаурядного учёного проходила за границей, что, в данном случае и в тех условиях, только способствовало признанию его работ и изобретений. В историю науки он вошёл как создатель техники трехфазного тока, последовательно разрабатывая идею трёхфазного генератора переменного тока от первого асинхронного двигателя до создания всех элементов трёхфазных цепей переменного тока: трансформаторов, пусковых реостатов, фазометров, разнообразных схем включения генераторов и двигателей. В 1891 г. на Всемирной выставке электротехники во Франкфурте-на-Майне учёный демонстрировал первую в мире трёхфазную систему передачи электроэнергии на расстояние около 170 км.
К числу многочисленных технических изобретений и усовершенствований М.О. Доливо-Добровольского относятся: приборы для устранения в телефонах помех от электрических сетей сильных токов; усовершенствованные электромагнитные амперметры и вольтметры для измерения постоянного и переменного токов; способ деления напряжения постоянного тока, основанный на применении неподвижной катушки индуктивности – делителя напряжения, широко применяющийся в настоящее время метод гашения электрической дуги в выключающихся аппаратах.
В отличие от этих относительно благополучных судеб, научная биография Александра Степановича Попова (1859-1905) была куда более сложной и драматичной. Преподаватель физики и электротехники Минного офицерского класса и Технического училища Морского ведомства в Кронштадте, профессор Петербургского электротехнического института – это официально, ещё и педагог-надомник, постоянно перегруженный повседневными заботами. Единственный кормилец в семье, он занимался наукой лишь в свободное от преподавания время. Постоянные материальные затруднения, интенсивная работа и слабое здоровье мешали гениально одаренному изобретателю осуществить планомерно все, что он задумал. Тем не менее, его «грозоотметчик», сконструированный в развитии радиотехнических опытов знаменитого немецкого физика Г. Герца, позволил впервые зарегистрировать электрические сигналы, что, по сути, и стало первым шагом к изобретению радио. В 1895-1896 гг. А.С. Попов продолжал свои работы по передаче сигнала на расстоянии, а в марте 1896 г. дал первую в мире радиограмму на расстоянии 250 метров из двух весьма символичных слов «Генрих Герц», что демонстрировало отсутствие у замечательного ученого каких бы то ни было личных карьерных планов, с одной стороны, и глубочайшее уважение к трудам иностранных коллег, с другой.
Однако нерасторопность с патентованием изобретения как самого Попова, так и соответствующих российских ведомств не позволили великому ученому при жизни стать на один уровень с другим изобретателем радио – Г. Маркони, и золотая медаль Парижской выставки А.С. Попова, конечно же, несопоставима с Нобелевской премией Г. Маркони. К тому же, чересчур интенсивные опыты радиосвязи 1897 г. имевшее особое военное значение, не предавались огласке. С другой стороны, несмотря на блестящие опыты на Балтийском и Черном море, морское министерство не спешило с радиофикацией флота, на которой горячо настаивал ученый. Созданная в 1900 г. А.С. Поповым при Кронштадтском порту специальная мастерская по изготовлению приборов для беспроволочного телеграфа не обладала ни соответствующим оборудованием, ни персоналом должной квалификации, а поспешное снабжение флота наилучшими радиостанциями накануне Русско-японской войны 1904-1905 гг. также практически ничего не дало – приборы не сработали в военное время должным образом. Радиоопыты А.С. Попова, как и другие его физические эксперименты, прервала его ранняя кончина. К сказанному следует добавить, что именно А.С. Попов впервые в России сделал рентгеновские снимки предметов и конечностей человека, а в 1893 г. построил «Телефонный приемник депеш для слухового приема радиосигналов (на головные телефоны)». И очень многое из намеченного он так и не успел совершить. По-настоящему, его достижения были оценены лишь после смерти, сначала в России, а в последнее время и за рубежом, где все чаще называют изобретателями радио и Г. Маркони, и А.С. Попова, работавших в одно и то же время.
Химия
В области химии русские ученые занимали в эту эпоху ведущее место в Европе, прежде всего, благодаря фундаментальным открытиям A.М. Бутлерова и Д.И. Менделеева.
Александр Михайлович Бутлеров (1828-1886) – создатель теории химического строения. Основные идеи этой теории он изложил в докладе «О химическом строении вещества», прочитанном 6 сентября 1861 г. на съезде немецких естествоиспытателей-врачей в Шпейере. Фундаментальные положения теории, сразу вызвавшей интерес, сформулированы таким образом: «Полагая, что каждому химическому атому свойственно лишь определённое и ограниченное количество химической силы (сродства), в которой он принимает участие преобразования тела, я назвал бы химическим строением эту связь, или способ взаимного соединения атомов в сложном теле», и далее «...химическая натура сложной частицы определяется натурой элементарных составных частей, количеством их и химическим строением».
Там же А.М. Бутлеров намечает путь для определения химического строения и формирует правило, которым можно при этом руководствоваться. Бутлеров впервые объяснил, разрабатывая в дальнейшем свою теорию химического строения, явление и з о м е р и и тем, что изомеры – это соединения, обладающие одинаковым элементарным составом, но различным химическим строением. Таким образом, в химической науке впервые было произведено различение понятий «состав» и «строение». Более того, А.М. Бутлеров пришёл к выводу, что зависимость свойств изомеров и вообще органических соединений от химического строения объясняется существованием в них передающегося вдоль связей «взаимного влияния атомов», в результате которого атомы соответственно их структурному окружению приобретают различное «химическое значение». Самим А.М. Бутлеровым и особенно его учениками В. В. Марковниковым и А.Н. Поповым это положение было конкретизировано в виде многочисленных правил, которые уже в XX в. получили электронное объяснение.
Бутлеров впервые начал на основе теории химического строения систематические исследования полимеризации, которые в дальнейшем способствовали открытию С.В. Лебедевым промышленного способа
получения синтетического каучука, синтезировал целый ряд органических соединений (уротропин, полимер формальдегида и др.)
Огромная заслуга А.М. Бутлерова – создание крупнейшей научной школы химиков-органиков. Среди его учеников учёные мирового уровня: Е.Е.Вагнер, А.М. Зайцев, И.Л. Кондаков, М.И. Коновалов, В.В. Марковников, Ф.М. Флавицкий и др. Отличительной чертой Бутлерова как руководителя было то, что он учил личным примером – ученики всегда могли наблюдать, над чем и как работает профессор.
Огромное внимание А.М. Бутлеров уделял борьбе за признание Академией наук заслуг русских учёных. В частности, в 1882 г. в связи с академическими выборами, на которых был большинством голосов избран академиком Ф.Ф. Бейльштейн, а не Д.И. Менделеев, который так и не стал академиком, Бутлеров обратился к общественному мнению, опубликовав гневную обличительную статью «Русская или только императорская академия наук в Санкт-Петербурге». Много внимания уделял выдающийся химик женскому высшему образованию, активно участвовал в организации Высших женских курсов, создал химические лаборатории для этих курсов.
Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) – великий мыслитель, предметом постоянной заботы которого было не только развитие химической науки, но и интересы научно-технического, промышленного прогресса России в целом. Его деятельность как химика, физика, метролога, экономиста, статистика, геолога, историка науки находила свое выражение в самых неожиданных формах, проектах, изобретениях: от рецепта качественной водки до подробнейшего экономического обследования ресурсов Урала и Донбасса, от специального руководства по карточным играм до обширной программы освоения Северного морского пути, от бесстрашных полетов в одиночку на воздушном шаре до изобретения бездымного пороха, от периодических выступлений в печати по вопросам изобразительного искусства (как знаток живописи ученый получил самую высокую оценку, будучи избранным почетным академиком Академии художеств, и это при том, что он так и не удостоился стать действительным членом Академии наук) до промышленного способа фракционного разделения нефти. Автор более 500 научных работ, колоссального литературного и эпистолярного наследия, Д.И. Менделеев вошел в мировую науку, прежде всего, как блестящий теоретик. Его знаменитый закон периодической зависимости свойств химических элементов от их атомных масс и составленная на его основе периодическая система химических элементов положили начало новой эпохи не только в химии, но и в физике. Необходимо отметить, что, в отличие от многих и многих примеров непризнания отечественных ученых при жизни, тут ситуация сложилась иная, ибо еще при жизни Д.И. Менделеева предсказанные им элементы были открыты – галлий, скандий и германий.
Работы Д.И. Менделеева в области физической химии (гидратная теория растворов, определение для каждой жидкости характерной температурной точки, когда исчезает граница между жидкостью и газом - «критической температуры»), метрологии – изобретение точных весов, педагогики – классический учебник «Основы химии», как и отмеченные выше – подробно и всесторонне изучены и оценены. Менее известны его философские взгляды, которые можно охарактеризовать как научно-материалистические в силу специфики научных занятий, но с некоторыми существенными оговорками. В рамках своей системы, которую Д.И. Менделеев называл «реализмом», он признавал существование трёх (не двух!) первичных начал мира: вещества (материи), силы (энергии) и духа. Хотя в своей сущности эти величины, по мнению Д.И. Менделеева, непознаваемы, в их физико-химических проявлениях они неограниченно познаваемы. При этом Д.И. Менделеев признавал качественное своеобразие различных уровней организации и соответственно несводимость свойств сложных объектов к некой первоматерии. В целом, Д.И. Менделеев не относился к фетишистам-естественникам, воспринимавшим успехи мирового естествознания в его «золотой» XIX в. как доказательство всесилия науки; при всём колоссальном интересе к естествознанию в самом широком смысле этого слова он подходил к науке скорее как практик-хозяйственник.
Металлургия
Дмитрий Константинович Чернов (1839-1921) – выдающийся русский металлург стал основоположником современного металловедения. Первое крупное открытие учёного относится к 1866-1868 гг., когда им была установлена зависимость структуры и свойств стали от её механической и термической обработки и открыты критические температуры, в которых происходят фазовые превращения – точки Чернова. В дальнейшем Д.К. Чернов разработал теорию кристаллизации стального слитка, изучал проблему прямого получения стали из руды, минуя доменный процесс, предложил систему мероприятий, обеспечивающих получение плотного беспузыристого металла. За свои научные заслуги Д.К. Чернов был избран почётным вице-президентом Английского института железа и стали, почётным членом Американского института горных инженеров.
Школа Чернова дала России многих выдающихся металлургов, металловедов, доменщиков, чья основная деятельность уже пришлась на годы Советской власти. Среди них: И. П. Бардин (1883-1960), М.М. Курако (1872-1920), Н.П. Чижевский (1873-1952) и др.
Инженерное дело
Владимир Григорьевич Шухов (1853-1939) работал во многих областях строительной механики, техники паровых котлов и насосов, в обширной отрасли техники нефтяного дела. Но главным открытием его жизни стало изобретение крекинг-процесса нефти. Это изобретение составило эпоху в деле переработки нефти, так как только оно позволило получить бензин – высокосортное горючее для автомобильных и авиационных моторов.
По состоянию своего здоровья В.Г. Шухов должен был отправиться на юг и поселиться в г. Баку, в котором тогда быстро развивалась нефтяная промышленность. Здесь В.Г. Шухов быстро присмотрелся к нефтяному делу, с которым он не был ранее знаком, и приступил к решению ряда важных технических задач, касающихся хранения, транспорта, перегонки и сжигания нефти. В начале 1880-х гг. из нефти добывался только керосин, который применялся лишь для освещения. Началось и производство нефтяных смазочных масел, к которым потребители относились с недоверием. Потребовался технический гений и недюжинная энергия замечательного русского инженера того времени проф. Н.П. Петрова (1831-1920), чтобы теоретическими и практическими работами расчистить дорогу применению нефтяных смазочных масел на железнодорожном транспорте. В то время бензин считался ненужным и даже вредным продуктом, неизбежным при перегонке нефти, так как еще не было автомобильного транспорта, а об авиации еще только мечтали лучшие умы человечества. Огромное количество мазута, неизбежно получавшегося при переработке нефти, вовсе не находило себе применения.
Мысль о применении мазута как топлива зародилась одновременно у нас и в США, однако техническое осуществление проекта оказалось сложным. Не менее трудным был вопрос о хранении нефти на промыслах и о доставке ее оттуда на нефтеперегонные заводы, так как в то время не было промысловых железных дорог, вследствие чего нефть перевозилась гужевым транспортом. Все эти задачи для инженеров того времени были новыми, и для решения их надо было обладать незаурядными техническим талантом. Им-то и был от природы щедро наделен молодой инженер В.Г. Шухов, начавший делать то, чему его не учили в школе, о чем еще не было написано в книгах, но что требовала сама жизнь. Решая проблему сжигания нефти, нефтяных остатков в топках, В.Г. Шухов пришел к мысли превращать нефть в мельчайшую пыль, используя для этого живую силу стремительно вытекающего из узкого отверстия пара, и в 1880 г. построил первую паровую форсунку для сжигания нефти. Форсунка В.Г. Шухова, обладавшая прекрасными качествами, быстро получила широкое распространение в стране. В своей форсунке В.Г. Шухов задолго до изобретения сопла Лаваля применил те же механические идеи. Форсунка Шухова была одной из лучших в мире.
В.Г. Шухов принимал участие в проектировании и построении новых тогда в Баку кубовых перегонных батарей. В результате этого была создана классическая кубовая батарея Шухова. В 1887 г. ученый изобрел и запатентовал собственный аппарат непрерывной перегонки нефти. Второй патент на дефлегматоры для кубов непрерывной и периодической перегонки нефти был получен в 1896 г. Третий патент на прибор для дробной перегонки и разложения нефти под значительным давлением был заявлен в 1890 г. В то время керосин являлся главным продуктом при перегонке сырой нефти. Из трех тонн тогдашней Бакинской нефти получалась одна тонна керосина, две тонны составляли так называемые нефтяные мазуты. Способ В.Г. Шухова и был предназначен для извлечения добавочного керосина из нефтяных остатков, так как под действием высокой температуры и давления более сложные молекулы тяжелых фракций, входящих в нефтяной мазут, расщеплялись на более простые молекулы, входящие в керосин и бензин. Однако нефтяной техникой интересы выдающегося испытателя отнюдь не ограничивались. Так, он создаёт знаменитые на весь мир водотрубные паровые котлы, разрабатывает лёгкие, экономичные перекрытия, в частности, применённые при строительстве Киевского вокзала в Москве, конструирует элеваторы и мосты (около 500!), строит башни оригинальной конструкции и поднимает минарет медресе в Самарканде, придумывает плавучие ворота сухого дока и вращающуюся сцену для МХАТа и т. д.
Геология
Развитие отечественной геологии, прежде всего, связано с именем выдающегося ученого, чьи интересы простирались далеко за пределы традиционного представления о геологии в ту эпоху, основателя мировой геохимии и целого комплекса связанных с ней современных наук о земле, блестящего организатора науки, мыслителя-философа Владимира Ивановича Вернадского (1863-1945).
В.И. Вернадский в течение всей своей жизни, отталкиваясь от геологии, разрабатывал в то же время, новаторское учение о биосфере, живом веществе, организующем земную оболочку, а также об эволюции биосферы в ноосферу, в которой человеческий разум, деятельность, научная мысль становятся определяющим фактором развития, мощной силой, сопоставимой по своему воздействию на природу с геологическим процессом.
Термин «биосфера» был введен в науку еще до В.И. Вернадского Э. Зюссом, однако учение о биосфере как об активной оболочке земли, в которой совокупная деятельность живых организмов, в т.ч. и человека, проявляется как геохимический фактор планетарного масштаба – было создано в первой четверти XX в. В.И. Вернадским, выдвинувшим в свою очередь теорию ноосферы, - качественно новой формы, возникшей как следствие творческой деятельности человека, в результате взаимодействия природы и общества. В окончательном виде учение о ноосфере было сформулировано ученым в 1920-е гг., однако, уже начиная с 1890-х гг., когда В.И. Вернадский работал в основном как минералог, его отличали системный подход к науке, стремление работать на стыке различных отраслей естествознания, интерес к теоретическим изысканиям, опирающимся на фундаментальную практическую экспериментальную подготовку. Вместо старой примитивно описательной минералогии В.И. Вернадский стремился создать историю минералов на химической основе, уже в то время фактически занимаясь геохимией. В своих исследованиях он решал крупнейшие, имеющие большое практическое значение проблемы: строения силикатов, геохимии редких и рассеянных элементов, поисков радиоактивных минералов, роли организмов в геохимических процессах, определения абсолютного возраста горных пород и др. В своей знаменитой работе, названной «Опыт описательной минералогии» В.И. Вернадский отказывался от прежних представлений о том, что такое описательная минералогия, предложил новую эволюционную теорию происхождения минералов (генетическую минералогию). Большое значение имели исследования рубежа веков о строении силикатов и алюминатов, составляющих большую часть земной коры. Учение В.И. Вернадского о роли каолинового ядра в строении алюминатов легло в основу современной кристаллографии, а представления о парагенезисе и изоморфных рядах – в основу научного метода поиска полезных ископаемых.
Деятельность другого выдающегося геолога Александра Петровича Карпинского (1847-1936) отличалась огромным размахом и разносторонностью. Фактически он стал родоначальником исторического метода в геологии, многочисленных работ по стратиграфии, палеонтологии, петрографии и палеогеографии. Ученый первым раскрыл основные черты тектонического строения Русской платформы, показал, что простирание структур, созданное колебательными движениями земной коры в пределах Русской платформы, ранее было параллельно Балтийскому щиту, а позднее – системе Большого Кавказа или Урала. Значение этих многолетних работ заключалось и в том, что только после них явления трансгрессии и регрессии (подъема или опускания земной коры) получили научное объяснение. В своей работе «О трохилисках» учёный доказал не животное, а растительное их происхождение. А.П. Карпинский указал на первостепенное значение минералогического состава и структуры для классификации изверженных горных пород, а созданные им геологические и палеогеографические карты послужили основой по добычи полезных ископаемых.
Физиология
В 1863 г. Иван Михайлович Сеченов (1829-1905) опубликовал свою знаменитую работу «Рефлексы головного мозга», став тем самым, по выражению И.П. Павлова, «отцом русской физиологии». С именем И.М. Сеченова связано создание первой в России физиологической научной школы, которая получила многостороннее и разнообразное развитие в Медико-Хирургической Академии, Новороссийском, Петербургском и Московском университетах. Организованная И.М. Сеченовым в Медико-Хирургической Академии физиологическая лаборатория стала центром исследований не только в области физиологии, но также фармакологии, токсикологии и клинической медицины.
В 1861 г. И.М. Сеченов впервые выдвинул идею о своеобразии рефлексов, центры которых лежат в головном мозге, а в Париже, в лаборатории К. Бернара он уже экспериментально проверил гипотезу о влиянии центров головного мозга на двигательную активность. И.М. Сеченов обнаружил, что химическое раздражение продолговатого мозга и зрительных бугров кристалликами поваренной соли задерживало рефлекторную двигательную реакцию конечности лягушки, открыв, таким образом, феномен центрального торможения, названного в его честь «Сеченовским торможением».
В том же году ученым была выдвинута идея о неспецифических системах мозга. В дальнейшем в учение о рефлексах было введено существенное дополнение: они ставились в зависимость не только от имеющихся раздражителей, но и от прежних воздействий. Важнейшее значение вклада И.М. Сеченова в психологию состояло, по мнению историка психологии М.Г. Ярошевского, в «радикальном перемещении отправного пункта психологического с непосредственно данных феноменов сознания, веками считавшимися для познающего ума первой реальностью, к объективному поведению», то есть открытию мышечного характера нервной деятельности.
Развивая учение И.М. Сеченова, Иван Петрович Павлов (1849-1936) добился в этой области всероссийского и мирового признания, став в 1904 г. первым русским ученым – лауреатом Нобелевской премии, которую получил за многолетние исследования механизмов пищеварения, поставившие благодаря классическим экспериментам с фистулами физиологию пищеварения на строгую научную основу. Широкое международное признание получили также работы И.П. Павлова по изучению высшей нервной деятельности: его учение о типах нервной системы, об анализаторах, о локализации функций в коре головного мозга, о системности в работе больших полушарий и, прежде всего, о наличии у человека двух сигнальных систем ВНД – все это позволило существенно продвинуть вперед физиологию ВНД как науку.
И.П. Павлов был горячим патриотом России, не оставившим ее в самые трудные революционные и послереволюционные годы, несмотря на активно демонстрировавшуюся им нелюбовь к новым советским порядкам. «Что ни делаю, - писал он, - постоянно думаю, что служу этим, сколько позволяют мои силы, прежде всего, моему отечеству и моей науке. И это есть и сильнейшее побуждение и глубокое удовлетворение».
Последовательное и глубокое развитие физиология ВНД получила в трудах Н.Е. Введенского (1852-1922) и А.А. Ухтомского (1875-1942). Разработанное Н.Е. Введенским учение о парабиозе – закономерностях реагирования живой ткани на различные раздражители и учение А.А. Ухтомского о доминантном характере процесса нервного возбуждения-торможения вывели мировую физиологию вместе с работами И.П. Павлова на качественно новую ступень.
Биология и медицина
В описываемую эпоху формируются новые отрасли биологической науки, вклад в которые отечественных ученых исключительно велик. Классические работы В.О. Ковалевского, посвященные эмбриологии беспозвоночных, работы И.И. Мечникова по сравнительной физиологии и по эмбриологии беспозвоночных, изыскания в области эволюционной палеонтологии А.О. Ковалевского и А.Н. Северцова должны быть названы в числе первых.
Ставшее характерным для физиологии того времени исследование сложных физиологических явлений методами физики и химии дали возможность осуществиться фундаментальному открытию К.А. Тимирязева (1843-1920).
Климент Аркадьевич Тимирязев вошел в мировую науку как один из крупнейших физиологов растений, сформулированный им механизм фотосинтеза позволил дать принципиально новое направление научного поиска физиологии растений. К.А. Тимирязев был также замечательным популяризатором науки. Его «Жизнь растения», написанная живым, общедоступным языком, интересно и увлекательно, а также биографические книги о Ч. Дарвине входили в число любимых книг молодежи.
Классические работы по биологии были выполнены С.Н. Виноградским, открывшим в 1887 г. х е м о с и н т е з – явление хемоавтотрофных микроорганизмов. Крупными достижениями в области физиологии растений была отмечена деятельность А.С. Фаминцына и С.Г. Навашина, открывших в конце XIX в. соответственно возможности протекания естественных физиологических процессов в растениях при искусственном цвете и двойное оплодотворение у покрытосеменных растений.
Крупным открытием стало исследование Н.И. Лунина (1853-1932), предположившего в 1880 г. существование помимо белков, жиров и углеводов, солей и видов особых веществ, названных впоследствии в и т а м и н а м и.
Мировую славу приобрела деятельность Ильи Ильича Мечникова (1845-1916) – одного из основоположников эволюционной эмбриологии, микробиологии, иммунологии, создателя крупной научной школы. В 1882 г. И.И. Мечников открыл явление, названное ф а г о ц и т о з о м, т.е. активным захватом и поглощением живых клеток и неактивных частиц органическими организмами или особыми клетками – фагоцитами как формой защитной реакции организма при воспалении. В дальнейшем это явление было положено в основу созданной им теории иммунитета – целостного учения о целебных защитных силах организма. И.И. Мечников много занимался проблемами старения, написав очень живую и увлекательную по изложению книгу «Этюды о природе человека». Он полагал, что старость – та же болезнь, которую можно предупредить, добившись того, чтобы человек смог жить настолько долго, насколько запрограммирован его организм, т.е. до 300 лет, как минимум, а основная причина преждевременной старости – гнилостное брожение бактерий, выделяющих яды, которые в свою очередь, ослабляют клетки различных тканей, вызывая их старение. Как средство от преждевременного старения организма И.И. Мечников создал систему рационального питания из продуктов, содержащих прежде всего кисломолочные бактерии. Идеи И.И. Мечникова об использовании антагонизма у микробов для лечебных целей получили развитие в современном учении об антибиотиках. В 1908 г. И.И. Мечникову (вместе с немецким ученым П. Эрлихом), второму из русских ученых, была присуждена Нобелевская премия за открытие фагоцитоза.
Сергей Петрович Боткин (1832-1889) стал фактически основоположником физиологического направления в клинической медицине. В 1861 г. С.П. Боткин впервые создал в России экспериментальную клиническую лабораторию, где занимался работами по изучению физиологического и фармацевтического воздействия лекарственных средств. Создал новое направление в медицине, названное нервизмом. С.П. Боткин первым высказал мысль о специфическом строении белка в различных органах, установил инфекционный характер вирусного гепатита, названного впоследствии «болезнью Боткина», разработал диагностику и клинику блуждающей почки. С.П. Боткин вел огромную организационную работу по совершенствованию медицинского образования и обслуживания – участвовал в организации женских врачебных курсов, открывал бесплатные амбулатории и больницы, ввел институт санитарных врачей, издавал «Еженедельную клиническую газету». Во многом именно С.П. Боткиным был сформирован характерный для России тип врача – неутомимого подвижника науки, практика, активного общественного деятеля во славу клинической отечественной медицины.
Героическим примером такого рода была и личность
врача-эпидемиолога И.А. Деминского (1864-1912), который, погибая от заражения чумой, оставил подробные записи проведенного и им эксперимента, доказав идентичность протекания процессов болезни у суслика и человека.
Николаю Васильевичу Склифосовскому (1836-1904) принадлежит, прежде всего, первостепенная заслуга внедрения в хирургическую практику принципов антисептики (обеззараживание с помощью химических веществ), а затем и асептики (обеззараживание с помощью физических веществ) у нас в России. Благодаря постоянному практическому изучению основ хирургии Н.В. Склифосовский блестяще владел оперативной техникой. Уже в доантисептическое время он проводил с успехом такие крупные операции, как удаление яичника, когда эти операции не производились еще во многих крупных клиниках Европы. Сложные операции по пластической хирургии также нашли в Н.В. Склифосовском не только мастера хирургической техники, но и автора новых методов операций. Одна из таких операций при ложных суставах под названием «замка Склифосовского» или «русского замка», с успехом произведённая им, описывается как в русских, так и в заграничных учебниках. Н.В. Склифосовский оперировал во всех областях хирургии; он был одинаково блестящим хирургом, как в мирной, так и в военно-полевой хирургии.
Занимаясь всю жизнь научной хирургией, Н.В. Склифосовский сделал очень много для организации науки в России. Член-учредитель Общества русских врачей, член Московского хирургического общества, в котором принимал активное участие; он был членом-учредителем и председателем 1-го и 6-го съездов хирургов. Н.В. Склифосовский был организатором, почётным председателем и активным участником Пироговских съездов хирургов. Особенно ярко организационная деятельность Н.В. Склифосовского выразилась в блестящем проведении в Москве 12-го Международного съезда хирургов в 1897 г., а также организации медицинского образования как в Московском университете, где он был 8 лет деканом медицинского факультета, так и в Петербурге – в должности директора института усовершенствования врачей. За 7 лет заведывания этим институтом Н.В. Склифосовский построил новые здания, электрифицировал их, добился значительного увеличения ассигнований на институт, перестроил операционные, увеличил штаты, оклады и т. д. За это время институт вырос в учреждение, каким могла бы гордиться и Западная Европа. Неудивительно, что в день 25-летия профессорской деятельности среди сотен телеграмм, полученных Н.В. Склифосовским, в одной из них – от медицинского факультета в Лозанне – было написано: «Вы стоите во главе учреждения, которому другие народы Европы завидуют».
***
Разрешая крупные теоретические проблемы, русские ученые одновременно работали над вопросами, так сказать, прикладного характера – использование природных богатств, борьба с засухой, сельскохозяйственными вредителями и т.д.
Лидером здесь явился Д.И. Менделеев – инициатор подземной газификации угля, первых планомерных работ по внедрению удобрений. В этот период рождается усилиями Д.Н. Прянишникова (1865-1948) отечественная агрохимия – наука, значение которой для нашей страны было и остается огромным, учитывая то, что мы живем преимущественно в зоне «рискованного земледелия». В этой связи очень важными были исследования Н.А. Максимова (1880-1952) по засухоустойчивости и морозоустойчивости растений.
После начала Первой мировой войны в 1914 г. с особой остротой встал вопрос об изучении естественных природных ресурсов страны. В 1915 г. при Академии наук по предложению В.И. Вернадского была создана Комиссия по изучению естественных производительных сил России (КЕПС). Комиссия специально занималась Курской магнитной аномалией, Кольским полуостровом, изучением Урала, Средней Азии, Кавказа. После Октябрьской революции комиссия была реорганизована в различные научные учреждения, начавшие действовать в системе Академии наук.
Вместе с тем, именно организационные вопросы оставались все эти годы наиболее слабым звеном в отечественном естествознании. Так, не получила развития в условиях бюрократической системы управления в Российской империи такая жизненно необходимая форма, как научно-исследовательские институты, научные общества зачастую создавались на частные средства, добровольные пожертвования (например, общество опытных наук имени Леденцова в Москве); недостаток материальных средств вынуждал многих ученых искать возможности применить свои силы и знания за границей. Конечно, и за рубежом Мечников, Виноградский, Лодыгин работали в интересах России и российской науки, однако сама система, преемственность научного знания, традиции оказывались нарушенными. В общегосударственном масштабе обеспечение экспериментальной деятельности российских естествоиспытателей отсутствовало. И даже в таких условиях И.П. Павлов, И.И. Мечников, Д.И. Менделеев достойным образом заявляли о себе на мировой арене. Идеи В.И.Вернадского о ноосфере, А.А. Ухтомского о доминанте высшей нервной деятельности человека, неутомимая работа К.Э. Циолковского (1857-1925), который, без какой-либо поддержки государства, без помощи научного сообщества в примитивной лаборатории смог обосновать идею межпланетных сообщений и создать модель космического корабля – все это и многое другое намного опередили свое время, намечая перспективы научного прогресса не только в XX-ом, но и XXI в.
Российское естествознание развивалось в теснейшей связи с мировой наукой, русские ученые были постоянными участниками международных научных симпозиумов, выставок, лауреатами международных премий и наград (см. Приложения).