Московский Государственный Университет Приборостроения и Информатики в контексте развития советской и российской науки и техники 88 Рекомендуемая литература

Вид материалаЛитература

Содержание


ХХ век и научно-техническая революция. Наука в условиях глобализации в начале ХХI века. Современные концепции и проблемы естеств
А. Вильсон построил теорию полупроводников, ввел представление о «донорной» и «акцепторной» проводимости
Основные положения общественного и экономического знания
2. Достижения научного и технического прогресса в советском государстве (период НЭПа и форсированной индустриализации).
Основные положения общественной и экономической мысли в СССР в 20-40-ее гг.
Историческая наука.
Политическая мысль.
Математические науки
Значителен вклад Н.Н. Лузина
А.Н. Колмогоровым
Физические науки
П.Л. Капица
В. В. Татариновым
Л.И. Мандельштам и Г.С. Ландсберг
И. Е. Тамм и С. П. Шубины
И. М. Франк и Е.И. Тамм
Л.Д. Ландау
Г.Н. Флеров и К.А. Петржак
Б.А. Долгоплоскому
Биологические науки
...
Полное содержание
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

ХХ век и научно-техническая революция. Наука в условиях глобализации в начале ХХI века. Современные концепции и проблемы естествознания

Лекция 6. Наука и техника в 20-30-гг. ХХ в. Становление советской науки. Роль отечественной науки и техники в Великой Отечественной войне



План
  1. Наука и техника в 20-30-е гг.: тенденции развития, итоги.
  2. Научный и технический прогресс советского государства в период НЭПа и форсированной индустриализации
  3. Наука в годы Великой Отечественной войны. Роль техники во второй мировой войне.


1. Наука и техника в 20-30-е гг.: тенденции развития, итоги.

Создание квантовой механики и теории относительности заложили новую квантово-релятивистскую картину мира, и физический мир, увиденный глазами ученого ХХ века, напоминал уже не огромный часовой механизм, а необъятную мысль.

Важнейшими научными приобретениями физической теории в 20-е гг. ХХ столетия стали:
  • выявление корпускулярно-волновой природы света (эффект Комптона, 1922 г.);
  • гипотеза о всеобщности корпускулярно-волнового дуализма: все "обыкновенные частицы" (электроны, протоны и др.) обладают волновыми свойствами, которые, в частности, должны проявляться в дифракции частиц (Луи де Бройль, 1924);
  • волновое уравнение Шредингера (австрийский физик), описывающие поведение волн, соответствующих каждой частице (волн де Бройля), во внешних силовых полях (является основным уравнением нерелятивистской квантовой механики, волновой механики, 1926 г.);
  • релятивистское уравнение для описания движение электрона во внешнем силовом поле, которое стало одним из основных уравнений релятивистской квантовой механики (П. Дирак, 1928);
  • квантово-механическая теория ферромагнетизма, основанная на обменном взаимодействии электронов (В. К. Гейзенберг, П.Дирак, 1928 г.)
  • создание релятивистской квантовой механики (П. Дирак, Нобелевская премия 1933 г.)

В 30-е гг. ХХ в. появились значительные научные труды в области физики полупроводников, физики ядра и элементарных частиц, в частности:
  • А. Вильсон построил теорию полупроводников, ввел представление о «донорной» и «акцепторной» проводимости;

  • И.Е. Тамм разработал квантовую теорию рассеяния света в кристаллах;
  • К. Вагнер обнаружил существование двух типов полупроводников – электронных и дырочных;
  • К. Янский изобрел первый радиотелескоп и открыл космическое радиоизлучение, чем положил начало радиоастрономии, в 1937 г. построил первый параболический радиотелескоп;
  • Л.И. Мандельштам и Г.С. Ландсберг открыли селективное рассеяние света;
  • В. Боте и Г. Беккером было открыто излучение большой проникающей способности, возникающее при бомбардировке бериллия альфа-частицами ─ привело к открытию нейтрона;
  • М.А. Еремеевым в 1933 г. в Ленинграде построил первый циклотрон;
  • Иваненко и Гейзенбергом в 1932 г. была создана протонно-нейтронная модель ядра;
  • Э. Ферми в 1934 открыл искусственную радиоактивность, обусловленную нейтронами; в 1942 г. им же был запущен первый атомный реактор в Чикагском университете.
  • Г.Н. Флёров (1913-1990) совместно с К.А. Петржаком в 1940 г. открыли спонтанное деление тяжелых ядер;

Стремление и дальше познать мир, космос, жизнь, строение вещества, сформулировать законы, которые управляют природой, обусловили открытия в других отраслях науки (химия, биология, астрономия и др.). Наиболее важными достижениями в этих областях стали:
  • работы Гайтлера и Лондона, объясняли причину и специфику образования химических связей (они интерпретировали образование молекулы водорода);
  • создание квантовой химии, структурной химии, появление кристаллохимии;
  • в результате рентгенографического изучения аминокислот и белков, проведенного в 1936 г. К. Полингом были определены (Р.Б.Кори и др.) кристаллические структуры простейших аминокислот;
  • А. Эддингтоном было открыто, что звезда - это газовый шар от поверхности до центра, а не жидкое тело, как считалось раньше;
  • Э.П. Хабблом в 1923 г. с помощью построенного им 2,5 метрового телескопа-рефлектора было открыто в спиральной туманности созвездия Андромеды несколько звезд с переменным блеском, что подтверждало концепцию расширяющейся Вселенной А.Фридмана.

Революционные открытия в естественных науках были во многом обусловлены потребностями времени. В индустриальном обществе наука является одним из приоритетных направлений общественного развития, ее предназначение быть практически полезной и изменить в лучшую сторону жизнь и поведение людей. Теоретические достижения науки активно интегрируются в промышленное и сельскохозяйственное производство, оборонную и добывающую промышленность, сферу услуг и развлечений, экономическую сферу.

Развитие общественных наук также следовало «в ногу со временем». Поиск путей дальнейшего развития общества в условиях экономического кризиса, кризиса либеральных ценностей и роста популярности фашистских идей определили своеобразное развитие исторической и философской мысли, экономической теории, политического и социологического знания.

Основные положения общественного и экономического знания

Историческая наука

Теория О. Шпенглера. Каждая культура (автор выделяет девять «органических культур»: египетская, индийская, вавилонская, китайская, греко-римская, византийско-арабская, западноевропейская, культура майя и культура будущего русско-сибирская.) проходит в своем развитии тысячелетний цикл и, «умирая», превращается в цивилизацию. Основные признаки цивилизации: развитие техники и промышленности; упадок государства и литературы; появление крупных городов, населенных безликими массами (то есть переход к массовости, что приводит к череде войн за мировое господство).

Цивилизационная концепция А. Тойнби. Всемирно-исторический процесс разделен на 21 относительно-замкнутую цивилизацию, каждая из которых проходит в своем развитии стадии возникновения, роста, надлома и разложения.

Евразийская концепция. Основоположниками этой идеологии были Н.Трубецкой, П. Савицкий, В. Ильин, Я. Бромберг, С. Эфрон и др. Основная идея в том, что у России есть свой собственный путь, и этот путь не совпадает с основным путем западной цивилизации. Россия и Запад - разные цивилизации, они реализуют разные цивилизационные модели, у них разные системы ценностей.

Политическая мысль

Либерализм приобретает форму неолиберализма, предполагающего постоянное вмешательство государства в экономические процессы и социальную сферу.

Социологическое знание

Появление теорий и концепций, восходящих к человеку, его роли и активности в современном мире. Среди них, структурализм (Т. Парсонс), неоэволюционизм (Т. Парсонс, Э. Шилз), теория социальных изменений (Р. Мертон, 1910), теория социального конфликта, бихевиоризм и др.

Экономическая наука

Неоклассическое направление. И. Фишер (1867-1947) считал экономику наукой о богатстве. Богатство – есть материальные предметы, принадлежащие человеку. Но, не все материальные предметы входят в состав богатства, а только те, которые могут быть присвоены.

Институционализм2. По утверждению Т. Веблена (1857-1929) в основе экономических процессов лежат психология, биология и антропология. Главная роль в экономическом развитии отводится технократии (техническая интеллигенция и менеджеры), а при правительстве должен существовать своеобразный «мозговой центр» из интеллектуалов и технических специалистов. Предмет экономической науки Веблен видел в области исследования мотивов поведения потребителей и среди основных инстинктивных склонностей людей он выделял инстинкт праздного любопытства и склонность к приобретательству.

Теория эффективного спроса. В 30-е гг. ХХ в. английский экономист Дж.М. Кейнс обосновал необходимость государственного вмешательства в экономику, чтобы посредством стимулирования спроса воздействовать на производство и предложение товаров, снизить безработицу.

озникновение новых экономических теорий (принципов идейно-политических доктрин ()

2. Достижения научного и технического прогресса в советском государстве (период НЭПа и форсированной индустриализации).

Восстановление страны после гражданской войны, преодоление социально-экономического кризиса в целом к середине 20-х гг. завершилось. Но перед советским государством и обществом стояла новая задача – завершение индустриализации, начатой еще в дореволюционное время и прерванной событиями 1917 г. В этой связи правящая партия всемерно форсировала развитие науки, направив ее на развитие народно-хозяйственного производства, военно-технических задач. Создавались новые академические научные центры, развертывалась сеть научно-исследовательских институтов в вузах, лабораторий, станций, обсерваторий, создавались заводские научные лаборатории.

Вместе с тем рассматриваемый период характеризуется формированием директивной экономики с предельно жестким централизмом в управлении при минимальной хозяйственной самостоятельности на местах, утверждением монолитной и неплюралистической политической системы, важнейшим элементом которой стала партия-государство, превратившая в господствующую силу партийный и государственный аппарат. Сложившийся в стране политический климат и утверждение коммунистической идеологии в качестве государственной определяли направление научно-технического прогресса, призванного стать составной частью проекта создания «самого справедливого общества на земле». Такие ориентиры, прежде всего, затронули общественные и экономические науки.

Основные положения общественной и экономической мысли в СССР в 20-40-ее гг.

Экономическая теория в рассматриваемый период строилась в основном на изучении проблематики построения социалистической экономики и решении проблем оптимального планирования.

Теория больших циклов конъюнктуры. Разработал Н.Д. Кондратьев (1926). Проанализировав историю капитализма за 140 лет с 80-х гг. XVIII в. по 20-е гг. ХХ в., он показал, что для воспроизводства характерны большие циклы средней продолжительностью 48-55 лет и малые циклы продолжительностью 8-10 лет. Основу больших циклов составляют процессы, связанные с обновлением долговременных элементов основного капитала (производственных сооружений, зданий, инфраструктуры), процессы, вызванные крупными переворотами в технике, созданием новых источников энергии, новых видов сырья, разработкой принципиально новых технологических процессов. Обновление основных капитальных благ требует длительного времени и огромных затрат. Эти процессы протекают в известной мере скачками, циклически.

Теория оптимального использования ресурсов на основе метода линейного программирования (40-е гг.). Создатель теории Л. Канторович совместно с американским экономистом Т. Кумпансом он был удостоен в 1975 г. Нобелевской премии.

Историческая наука.

Утверждается социально-экономическая проблематика, исследуется движение народных масс. Появляются серьезные научные труды С.Ф. Платонова, Б.Д. Грекова, Е.В. Тарле. Весомый вклад в науку первой половины ХХ в. внесли историки русского зарубежья (Г.В. Вернадский, А.В. Карташов).

Политическая мысль.

Определялась теорией марксизма, где главным было учение о классах и классовой борьбе, из которого с неизбежностью вытекала его политическая теория – теория диктатуры пролетариата.

Социология.

Серьезное развитие получили отдельные отрасли социологического знания: социология экономики и труда (С.Г. Струмилин, А.К. Гастев и др.), изучение быта рабочих (М.С. Лебединский), проблемы молодежи (А.И. Колодная), социология культуры (И.А. Загорский), социология города (Б. Смулевич). В эти годы проводились крупные социально-экономические, этнографические и социально-психологические исследования, среди которых особо хотелось бы отметить комплексный труд академика В.Н. Большакова «Деревня (1917-1927)», в котором дана живая и весьма противоречивая картина происходящего в советской деревне.

В то же время идеологический барьер, оградивший гуманитарные науки не успел еще пока распространиться на область естествознания. Советские ученые в это период заняли по очень многим направлениям передовые рубежи в мировой науке, сделав ряд замечательных открытий (см. таблицу).

Математические науки

И.М. Виноградовым был создан метод в аналитической теории чисел, благодаря которому стало возможным решение широкого класса аддитивных задач3.

Значителен вклад Н.Н. Лузина в разработку теории функций действительного переменного. Им была создана математическая школа, в которой осуществил цепную реакцию поиска. Его ученики определили новые направления исследований: П.С.Александров и П.С.Урысон успешно развивали топологию4.

А.Н. Колмогоровым была развита теория стационарных случайных процессов, процессов со стационарными приращениями, ветвящихся процессов. С помощью методов теории функций действительного переменного ему удалось построить широко известную систему аксиоматического обоснования теории вероятностей (1933) и заложить основы теории марковских случайных процессов с непрерывным временем.

Физические науки

А.И. Иоффе и П.С.Эренфест открыли явление «упрочнения» материала (эффект Иоффе) – «залечивания» поверхностных трещин. Иоффе и его учениками была создана система классификации полупроводниковых материалов, разработана методика определения их основных свойств. Изучение термоэлектрических свойств полупроводников послужило началом развития новой области техники – термоэлектрического охлаждения.

П.Л. Капица в 1934 г. создал первый в мире гелиевый ожижитель, позже им были спроектированы установки для сжижения других газов с использованием цикла низкого давления, а в 1938 г. им было открыто новое явление ─ сверхтекучесть гелия (объяснение сверхтекучести в 1941 г. было дано Д.Д. Ландау).

А.И. Берг разработал практические методы создания приемно-передающих устройств, систем для радиопеленгации.

В. В. Татариновым была создана теория коротковолновых антенн как с пассивным, так и с активным рефлекторами и антенн с директорами. Исследования ученого в области освоения коротких волн для дальних связей и разработка коротковолновых передатчиков и остронаправленных антенн позволили осуществить переход к коротковолновой связи, что обеспечило громадную экономию государственных средств, так как отпала необходимость в строительстве длинноволновых радиостанций большой мощности.

Л.И. Мандельштам и Г.С. Ландсберг открыли явление комбинационного рассеяния света на кристаллах (1928 г.).

Д.В. Скобельцын в конце 20-х гг. разработал метод обнаружения космических лучей и ввел в физику их современное определение как высокоэнергичных частиц космического происхождения.

И.Е. Тамм в 1930 г. создал квантовую теорию рассеяния света на кристаллах и теорию рассеяния света электронами.

И. Е. Тамм и С. П. Шубины в 1931 г. разработали квантовую теорию фотоэффекта в металлах.

С.Вавиловым и П. Черенковым в 1934 г. было обнаружено особое свечение чистых жидкостей под действием гамма-лучей («эффект Вавилова-Черенкова»).

И. М. Франк и Е.И. Тамм в 1937 г. создали теорию Черенкова-Вавилова излучения (Нобелевская премия).

Д.Д. Иваненко в начале 30-х гг. сформулировал протон-нейтронную модель строения атомного ядра.

Л.Д. Ландау в 1932 г. (после открытия нейтрона) предсказал существования нейтронного состояния вещества.

И.В. Курчатов в 1934 г. открыл явление разветвления ядерных реакций.

В 1937 г. в Радиевом институте был создан первый в СССР и Европе циклотрон ─ установка для расщепления атомного ядра (Л.В. Мысовский, В.Н. Рукавишникоа, И.В. Курчатов и др.).

Г.Н. Флеров и К.А. Петржак 14 июня 1940 г. открыли явление спонтанного деления урана.

Химические науки

Н.Н. Семеновым в 1930-34 гг. был открыт новый тип химических процессов - разветвленные цепные реакции, разработана их теория, а в 1940 г. была разработана теория теплового взрыва и горения газовых смесей.

Б.А. Долгоплоскому в 1939 г. с помощью окислительно-восстановительного инициирования удалось синтезировать каучук специального назначения.

А.Л. Чижевским был изобретен первый в мире способ электроокраски. Известное изобретение А.Л. Чижевского ─ Люстра Чижевского. Принцип действия заключается в насыщении воздуха отрицательными ионами кислорода. В свою очередь, вдыхаемые человеком аэроионы отдают свои электрические заряды эритроцитам крови, а с ними - клеткам всего организма, нормализуя обменные процессы.

Биологические науки

И.П. Павловым был создан метод условных рефлексов, с помощью которого изучение психических процессов у животных привело к созданию учения о высшей нервной деятельности и механизмов мозга, обеспечивающих высшие проявления психической деятельности животных.

Н.М. Тулайковым и его группой была составлена новая почвенная карта страны, опубликована сводка по почвам в трех томах (1939).

Н.И. Вавиловым развивалось учение о биологических основах селекции и центрах происхождения культурных растений.

И.В. Мичуриным были выведены свыше 300 сортов яблонь, груш, вишен, черешен, слив, абрикосов, винограда и пр., которые отличались сопротивляемостью климатическим условиям, большой урожайностью и регулярностью плодоношения.

Географические науки

Участники первой дрейфующей станции «Северный полюс» И.Д. Папанин (руководитель группы), П. П. Ширшов (океанолог), Е.К. Федоров (геофизик) и Э. Т. Кренкель (радист) в неимоверно трудных условиях сумели собрать уникальный материал о природе высоких широт Северного Ледовитого океана. Начавшийся 21 мая дрейф станции продолжался 274 дня и закончился 16 февраля 1938 г. в Гренландском море, за это время льдина прошла 2100 км.

Форсированная индустриализация превратила страну в грандиозную строительную площадку. В 20-30-е гг. были построены: мощные объекты электроэнергетики (Днепрогэс, другие гидро- и тепловые электростанции в Челябинске, Кемерово, Новосибирске, в Закавказье и Средней Азии); Сталинградский тракторный завод и Ростовский завод сельскохозяйственных машин; новые линии железных дорог (Турксиб, Новосибирск — Ленинск, Караганда — Балхаш и др.). Настоящим прорывом стало развертывание отсутствующих в дореволюционной России отраслей промышленности: качественной и цветной металлургии (Азовсталь, Запорожсталь); тяжелого машиностроения (Уралмаш, НовоКраматорский); авиационной и автомобильной (в Москве, Горьком, Куйбышеве и др.); химической и шинной (Воронежский завод синтетического каучука, Ярославский шинный завод и др.) и др.

Перед советской наукой в этот период ставились практические цели в области оборонной промышленности, тяжелой индустрии, сельского хозяйства, авиации, машиностроения и пр. Бесспорным достижением отечественных ученых стало проектирование мощных гидротурбин и угольных комбинатов, открытие промышленных методов получения синтетического каучука, аммиака, метанола, высокооктанового топлива, искусственных удобрений.

Ряд важнейших достижений советской техники представлен в таблице.

Автомобилестроение

В 1929 году был заключен договор с крупнейшим американским промышленником Фордом о создании в России конвейерного производства легковушек ГАЗ-А и грузовиков ГАЗ-АА. В начале 1932 года первые грузовики сошли с конвейера Горьковского автозавода, а в конце того же года начался выпуск легковых автомобилей.

Тракторостроение

В начале 30-х годов для механизации трудоемких работ по обработке пропашных культур был разработан трактор "Универсал" (был копией трактора "Фармол" американской компании "Интернешнл Харвестер). С введением в строй Челябинского тракторного завода было налажено производства мощных тракторов с высокими тяговыми качествами и проходимостью (модель С-60, аналог гусеничного трактора "Катерпиллер-60").

Транспорт

15 мая 1935 г. была пущена первая очередь Московского метрополитена. Движение началось от станции "Сокольники" до станции "Охотный ряд" и далее по разветвлению - до станций "Парк культуры" и "Смоленская".

В 1934 г. в Москве совершил первый рейс первый в СССР троллейбус.

Телевидение

Первые передачи телевизионных изображений по радио в СССР были произведены 29 апреля и 2 мая 1931 г.

В 1937 г. С.И.Катаевым были созданы телевизионная трубка и кинескоп, а в 1938 г. в СССР были пущены в эксплуатацию первые опытные телевизионные центры в Москве и Ленинграде.

Авиастроение

В 1924-25 гг. под руководством А.Н. Туполева были созданы цельнометаллические самолеты АНТ-2, АНТ-3.

Высокий уровень советского авиастроения доказали беспосадочные рекордные перелеты В.А. Чкалова, М.М. Громова, В.С. Гризодубовой.

Космические исследования и ракетная техника

Возникновение ракетодинамики (К.Э. Циолковский)

Ф.А. Цендер в 1930 г. построил первый в мире реактивный двигатель, работавший на бензине и сжатом воздухе. В 1933-36 гг. в небо взвились первые советские ракеты.

Боевая техника

В апреле 1930 г. завершились летные испытания первого отечественного серийного истребителя И-5 конструкции Н.Н. Поликарпова. В 1930 г. в серийное производство поступили самолеты-разведчики Р-5. Н.Н. Поликарпов применил в них механизм уборки шасси, а также вооружил самолет синхронными пушками, стреляющими через винт.

В 1938 году был испытан макет импульсного радиолокатора, который имел дальность действия до 50 км при высоте цели 1,5 км. (Ю.Б. Кобзарев и др.).

В 30-е гг. началось строительство советских подлодок.

В 1936 г. был спущен на воду первый советский крейсер «Киров».

Таким образом, советская наука и техника «шагали в ногу со временем» и вклад советских ученых в науку получил мировое признание. Нобелевскими лауреатами стали: П.Л. Капица, Л.Д. Ландау, Н.Н. Семенов, П.А. Черенков, И.М. Франк, И.Е. Тамм и др.

3. Наука в годы Великой Отечественной войны. Роль техники во Второй Мировой войне.

Важный вклад в победу над фашизмом внесли советские ученые: физики создавали теоретические и экспериментальные предпосылки для конструирования новых видов вооружения; математики разработали приемы наиболее быстрых вычислений для артиллерии, авиации и боевых судов; химики нашли новые способы производства взрывчатых веществ, сплавов, фармацевтических средств; биологи отыскали дополнительные ресурсы питания для Красной Армии. Ученые сумели мобилизовать ресурсы и развитие производительных сил восточных районов.

Отметим ряд важнейших достижений советских ученых в области военно-прикладных научных знаний модификации военной техники:
  • разработка новых методов радиолокации (группа академика А. Ф. Иоффе);
  • создание новых оптических приборов (группа академика СИ. Вавилова);
  • разработка методов защиты советских кораблей от мин (И. В. Курчатов, И. Е. Тамм, А. П. Александров и др.);
  • развитие ядерной физики (Ю. Б. Харитон) и ракетной техники; летом 1942 г. в Казани начались опыты по разложению нейронов;
  • создание в 1941 г. радиолокационной системы П-3 с дальностью обнаружения 130 км., которая была первой станцией, определяющей не только дальность и азимут, но и высоту цели; обеспечение в 1943 г. советских войск радиостанциями с частотной модуляцией; в этом же году впервые был разработан телефонный аппарат ТАИ-43 (О. Репина и др.), обеспечивавший единую индукторную систему вызова;
  • внедрение в массовое производство образцов военной техники, разработанных в 30-е гг. (самолеты Ил-2, Як-1, ЛАГГ-3, МиГ-3, Пе-2; танки Т-34, КВ; реактивная артиллерийская установка БМ-13 «Катюша» и др.) и освоение новых стандартов вооружения (модификации самолетов Ильюшина, Петлякова, Яковлева, создание в мае 1942 г. реактивного самолета, автомат Г.С. Шпагина, противотанковые ружья В.А. Дегтярева и С.Г. Смирнова);

Настоящим народным подвигом стал переход тысяч заводов и фабрик гражданского сектора на выпуск боевой техники и иной оборонной продукции. Так, на изготовление танков были переключены заводы тяжелого машиностроения, тракторные, автомобильные и судостроительные. При слиянии трех предприятий – базового Челябинского тракторного, Ленинградского Кировского и Харьковского дизельного – возник крупнейший танкостроительный комбинат («Танкоград»). На основе предприятий сельхозмашиностроения была создана минометная промышленность. Азотные и сернокислотные комбинаты стали поставщиками сырья для выпуска пороха.

Таким образом, свой вклад в Победу, в обеспечение армии лучшими в мире образцами вооружения и боевой техники внесли советские ученые и конструкторы. В эвакуированных на восток страны научных институтах, лабораториях успешно решались сложные проблемы в достижении технического превосходства над противником.