Большая Советская Энциклопедия (ВЕ)

Большая Советская Энциклопедия

Научная революция в естествознании и технике (20 в.). До 40-х гг. 20 в. английская наука (наряду с немецкой — до 30-х гг.) удерживала ведущую роль в ряде отраслей знания, прежде всего в физике. Но и в середине века вклад учёных В. в развитие естествознания и техники весьма значителен.

К концу 19 в. ведущую роль среди физических лабораторий В. начинает играть Кавендишская лаборатория в Кембридже, последовательно возглавлявшаяся Максвеллом, Рэлеем и Дж. Томсоном. Под руководством Томсона (1884—1919) она стала школой экспериментального мастерства, через которую прошли физики первых десятилетий 20 в. многих стран. Широким фронтом физического исследования ведутся и в др. университетах, прежде всего в Манчестере. Работы Томсона и его сотрудников (Дж. Таунсенда, Ч. Вильсона, Г. Вильсона, Э. Резерфорда и др.) в 90-х гг. 19

в. — начале 20 в. по изучению прохождения электрического тока через газы послужили экспериментальной основой электронной теории. Ещё до 1-й мировой войны Ч. Баркла открыл характеристические рентгеновские лучи (Нобелевская премия 1917); Г. Мозли установил важнейшие закономерности атомных рентгеновских спектров; Резерфорд и его ученики разработали планетарную модель атома; Ф. Содди ввёл понятие об изотопах (1906), а разработанный Томсоном и Ф. Астоном масс-спектрометр дал возможность обнаружить наличие и осуществить разделение изотопов химических элементов (Нобелевская премия 1921). Ионизационная камера Вильсона стала мощным орудием исследования в физике элементарных частиц. Работы Резерфорда по радиоактивности привели к созданию (совместно с Содди) теории радиоактивного распада, открытию атомного ядра и к первым опытам по искусственному расщеплению ядер. В 1919 Резерфорд возглавил Кавендишскую лабораторию, которая стала важнейшим центром ядерно-физических исследований. В этой лаборатории в 1932 Дж. Кокрофт и Э. Уолтон создали ускоритель элементарных частиц и осуществили расщепление ядер протонами; в том же году Дж. Чедвик открыл нейтрон.

Новое направление науки 20 в. — физика космических лучей. П. Блэкетт разработал методы исследования космического излучения, обнаружил (совместно с Дж. Оккиалини) ливни электронов и позитронов (Нобелевская премия 1948). После 2-й мировой войны С. Поуэлл и Оккиалини с помощью метода толстослойных эмульсий открыли p-мезоны (Нобелевская премия 1950), а Г. Рочестер и Г. Батлер обнаружили в космическом излучении «странные» частицы (гипероны и К-мезоны).

В 20-х гг. У. Г. Брэгг и У. Л. Брэгг разработали и применили методы рентгеноструктурного анализа кристаллов; начиная с 30-х гг. Дж. Бернал с сотрудниками проводил работы по рентгеноструктурному анализу сложных веществ.

Английские астрофизики (Хей, Саутуорт, Парсонс) внесли вклад в радиоастрономию . Построены большие радиотелескопы в обсерваториях Маллард, Джодрелл-Банк.

Велики достижения английских учёных в области теоретической физики. На первом месте стоят исследования П. Дирака, одного из основателей квантовой механики; он сформулировал принципы квантовой статистики (одновременно с Э. Ферми в Италии), создал релятивистскую теорию электрона, заложил основы квантовой электродинамики . Физики Р. Пайерлс, Н. Мотт, А. Вильсон и др. внесли вклад в теорию твёрдого тела, в частности металлов. Ведутся исследования в области астрофизики и физической космологии (Дж. Джине, А. Эддингтон, Э. Милн).

Английская математика развивается в немногих направлениях: математическая логика и основания математики (Б. Рассел, А. Уайтхед), теория чисел и теория функций (Г. Харди, Дж. Литлвуд), математическая статистика (Р. Фишер), вычислительная математика.

Важные исследования проведены по физической химии и химической физике. В 1956 Нобелевской премией (совместно с Н. Н. Семеновым, СССР) отмечен С. Хиншелвуд за создание теории цепных химических реакций.

Наряду с фундаментальными направлениями физики вещества и излучения, в 20 в. начинают развиваться физические исследования, более тесно связанные с техническими проблемами. Это работы по электронике и радиофизике (О. Хевисайд, Дж. Флеминг, К. Чепмен и др.), газовой динамике и акустике (Дж. Тейлор, М. Лайтхилл).

Успехи электроники, радиофизики, а также новых направлений физической и химической науки способствовали ускорению прогресса во многих отраслях техники. В 1925—26 Дж. Бердт проводил опыты телевизионных передач с использованием ламповых усилителей, в 1928 — первые опыты цветного телевидения. В 1934—35 Р. Уотсон-Уатт начал работы по обнаружению движущихся целей методом «радиоэхо», приведшие к созданию радиолокации. В 1941 был осуществлен первый в В. полёт на экспериментальном самолёте с турбореактивным двигателем конструкции Ф. Уиттла.

В послевоенные годы научная революция перерастает в научно-техническую. В В. быстро растет удельный вес исследований, связанных с военной промышленностью.

Атомные исследования в военных целях были начаты В.

во время 2-й мировой войны (до 1945 они проводились совместно с США и Канадой). Фундаментальные исследования по ядерной физике и энергетике ведутся в Харуэлле; по физике высоких энергий — в лаборатории высоких энергий в Чилтоне и в Дерсбери; по осуществлению управляемых термоядерных реакций — в Колемской лаборатории. Самый большой английский ускоритель — синхрофазотрон «Нимрод», ускоряющий протоны до 7 Гэв (в Чилтоне). В 1956 в Колдер-Холле начала действовать 1-я в В. атомная электростанция мощностью 92 тыс. квт.

Развернулись работы по созданию полимерных материалов (полиэтилен был получен в В. ещё в конце 30-х гг.). В 50-х гг. сконструированы суда и автомобили на воздушной подушке. Разработаны многочисленные типы электронно-вычислительных машин.

Основы для быстрого развития биохимии были заложены в предвоенные годы в Листеровском институте (Кембридж). Нобелевские премии здесь получили Ф. Хопкинс (1929) за исследования по витаминам, А. Гарден (1929) за исследования процессов ферментации. Среди работ, оказавших большую услугу медицине, — открытие пенициллина английским бактериологом А. Флемингом (Нобелевская премия 1945). Крупнейшим центром биохимических исследований стал отдел биохимии Кембриджского университета, возглавлявшийся эмигрировавшим из Германии Х. Кребсом (Нобелевская премия 1953 за исследования цикла трикарбоновых кислот). Прогресс биологической и аналитической. химии был в значительной степени стимулирован введением метода хроматографии на бумаге, предложенного А. Мартином и Р. Сингом (Нобелевская премия 1952). В Кембридже А. Тодд установил строение витамина B₁₂ (Нобелевская премия 1957). Там же Ф. Сангер провёл исследования полного строения молекулы белка инсулина (Нобелевская премия 1958). В Оксфорде Д. Кроуфут Ходжкин с помощью рентгеноструктурного анализа определила пространственную конфигурацию молекулы витамина В₁₂ (Нобелевская премия 1964). Наивысшего успеха английские биохимики добились в изучении строения белков и нуклеиновых кислот. В 1962 Нобелевская премия была присуждена Дж. Кендрю и М. Перуцу за установление полной структуры молекул гемоглобина и миоглобина. Нобелевской премией по физиологии и медицине за тот же год отмечены работы Ф. Крика и М. Уилкинса по созданию модели строения ДНК — дезоксирибонуклеиновой кислоты (совместно с Дж. Уотсоном, США). Исследования строения белков и нуклеиновых кислот привели к быстрому развитию молекулярной биологии . Велики также заслуги английских учёных в исследовании гормонов (Э. Старлинг, Э. Кендалл).

Развитие в начале 20 в. генетики связано с именем У. Бэтсона. В 1931 исследования Т. Пойнтера положили начало изучению структуры хромосом. Успешные попытки вызвать мутации химическими веществами принадлежат Дж. Г. Робсону и Ш. Ауэрбах. Объединение биохимии и эмбриологии нашло отражение в трудах Дж. Нидхема, который был также историком эмбриологии. Выдающееся значение имеют работы Дж. Холдейна и Дж. Бернала о происхождении жизни.

Современные исследования в области нейрофизиологии связаны с именем Э. Эдриана. Он разработал представления о физиологических свойствах нервных импульсов, их скорости, ритме и закономерностях проведения и раскрыл механизмы рецепций — болевых, слуховых, чувствительных и т.д.

Ученикам Эдриана — А. Ходжкину и А. Хаксли, а также ученику Ч. Шеррингтона Дж. Эклсу присуждены Нобелевские премии.

Проблема эволюции разрабатывалась Дж. Хаксли, Холдейном и др. К. Уоддингтоном выдвинута концепция «канализации развития».

Достижения молекулярной биологии, биохимии и микробиологии находят отражение, в частности, в медицине. Так, получены новый синтетический пенициллин, важный препарат «интерферон». Ведутся исследования по созданию универсальной вакцины против туберкулёза. Создан аппарат «сердце — лёгкие», автоматически регулирующий кровяное давление.

Английские ботаники также разрабатывают проблемы, имеющие практическое значение. В 1949 создана Комиссия по охране природы, в задачи которой входит и исследовательская работа. Комиссия арендует много национальных резерватов. В ведении Комиссии по лесоводству (создана в 1919) находится свыше 1 млн. га лесов; она осуществляет лесопосадки и исследовательские работы по акклиматизации растений. Работы ботаников и лесоводов привели к значительному увеличению количества сырья для целлюлозно-бумажной промышленности.