45. Mokslo ir technikos pažanga

Pasiekimai biologijoje ir medicinoje

Sparti kapitalizmo raida skatino gamtos mokslų plėtotę. Pagrindiniu XIX a. biologijos uždaviniu tapo gyvų organizmų sandaros bendrumo nustatymas. 1839 m. vokiečių zoologas Teodoras Švanas sukūrė vieną svarbiausių biologi­jos teorijų – įrodė, kad visi gyvi organizmai sudaryti iš ląstelių. 1859 m. pasiro­dė svarbiausias Č. Darvino veikalas “Rūšių atsiradimas”, kuriame autorius pa­grindė evoliucijos teoriją. Mokslininkas paneigė pažiūras apie gamtos nekinta­mumą ir įrodė, kad organizmų rūšys kinta. Č. Darvinas teigė, kad kovodami dėl būvio išlieka tie organizmai, kurie geriausiai prisitaiko prie aplinkos. Č. Darvino teorijų plėtrai buvo svarbūs čekų augustinų vienuolio Gregoro Mendelio darbai. Jis, sukryžminęs 22 veislių žirnius, įrodė paveldimumo es­mę. Mokslininkas aiškino, kad kryžminamų individų savybės nesusilieja ir neišnyksta, bet atskirais genais yra perduodamos palikuonims. 1866 m. G. Mendelis paskelbė paveldimumo teoriją, tačiau to meto visuomenė šia teorija nesusidomėjo. Tik XX a. pr. kitiems mokslininkams patvirtinus G. Mendelio išvadas, buvo įsitikinta, kad jo dėsniai apie paveldimumą davė pradžią gene­tikos mokslui. Daugelis mokslininkų padarė svarbių medicinos atradimų. XVII a. Antonijo Levenhukas per mikroskopą pamatė smulkiuosius organizmus – mikrobus, o XIX a. buvo žengtas dar vienas didelis žingsnis medicinos srityje: prancūzų chemikas ir mikrobiologas Luji Pasteras pagrindė medicininę mikrobiologiją. Jis galutinai įrodė, kad daugelį užkrečiamų ligų sukelia bakterijos, esančios ore. L. Pasteras atrado skiepus nuo juodligės, pasiutligės, taip pat pasterizavimą (kaitindamas pieną ir alų pastebėjo, jog taip sunaikinami žalingi mikrobai). Medicininės mikrobiologijos srityje daug nusipelnė ir vokiečių gydytojas R. Kochas. Jis atrado tuberkuliozę sukeliančią bakteriją, kuri buvo pavadinta Kocho lazdele. R. Kocho pastangomis buvo at­rastas choleros sukėlėjas. Anglų chirur­gas Džozefas Listeris, remdamasis Paste­ro ir Kocho darbais, suprato, kad žaizdų pūliavimą ir kraujo užkrėtimą sukelia gy­vi mikroorganizmai. Jis pirmasis medici­nos praktikoje, norėdamas išvengti infek­cijos, pradėjo kaitinti chirurginius instru­mentus, patalpas dezinfekuoti karbolio rūgštimi. Po šių atradimų sumažėjo žmo­nių mirtingumas, pailgėjo vidutinė gyvenimo trukmė.

Chemijos ir fizikos raida

Chemijos ir fizikos tyrinėjimai padėjo pagrindus svarbiems praktinės reikšmės atradimams. Žymių chemikų pastangomis buvo atrasta ir ištirta dau­guma cheminių elementų. Prancūzų chemikas Antuanas Lavuazjė paneigė klaidingą flogistono teoriją. (XVII-XVIII a. buvo manoma, kad kūnai dega dėl juose esančios ypatingos medžiagos flo­gistono.) Jis įrodė, kad su degančiais kūnais jun­giasi deguonis. A. Lavuazjė kartu su P. Laplasu pirmą kartą susintetino vandenį – sujungė deguo­nį su vandeniliu.

1803 m. anglų chemikas ir fizikas Džonas Daltonas suformulavo ir pagrindė atominę medžiagos sandaros teoriją. Jis įrodė, kad kiekvieno cheminio elemento atomai yra vienodi, tačiau vieni nuo kitų skiriasi mase. Daugelis chemikų bandė susistemin­ti visus cheminius elementus, tačiau tai pavyko padaryti rusų mokslininkui Dmitrijui Mendelejevui. 1869 m. D. Mendelejevas atrado periodinį cheminių elementų dėsnį ir sudarė periodinę elementų sistemą. Cheminiai elementai buvo suklasifikuoti pagal jų atomines mases, nustatytas elementų tarpusavio ryšys ir numatytas dar neatrastų elementų buvimas bei jų savybės. XIX a. reikšmingi atradimai buvo padaryti fizikos moksle. Sustiprėjo fizi­kos ir technikos tarpusavio sąveika. Anglų fizikas Maiklis Faradėjus atrado elektromagnetinės indukcijos dėsnį. Tai padėjo sukurti elektros generatorius (elektromagnetinė indukcija naudojama elektros srovei gauti mašinų generato­riuose) ir tapo tolesnio elektrotechnikos plėtojimo pagrindu. Kitas anglų moks­lininkas Džeimsas Maksvelis 1864 m. sukūrė elektromagnetinio lauko teoriją ir įrodė, kad šviesa – elektromagnetinės bangos, sklindančios baigtiniu greičiu. Po D. Maksvelio eksperimentų optika ir elektromagnetizmas tapo viena visu­ma. 1895 m. vokiečių mokslininkas Vilhelmas Rentgenas atrado spindulius, ku­rie galėjo prasiskverbti per įvairias medžiagas, ir pavadino juos X spinduliais. Dar tais pačiais metais Rentgeno spinduliai buvo pritaikyti medicinoje. 1896 m. prancūzų mokslininkas Anri Bekerelis atrado urano radioaktyvųjį spindulia­vimą, kurį Marija Sklodovska-Kiuri pavadino radioaktyvumu. Anglų fizikas Džozefas Tomsonas 1897 m. atrado elektroną, o jo tėvynainis Ernestas Rezerfordas bandymais įrodė, kad atomas yra sudarytas iš branduolio ir elektronų. Mažųjų dalelių ir jų savybių atradimai padėjo pagrindus šiuolaikinei fizikai. Tikrą perversmą fizikos moksle sukėlė Alberto Einšteino 1905 m. paskelbta specialioji reliatyvumo teorija, kuri pakeitė nusistovėjusį požiūrį į laiką ir erd­vę, aprašė kūnų judėjimą greičiais, artimais šviesos greičiui. Reliatyvumo te­orija turėjo milžinišką įtaką ne tik fizikai, bet ir filosofijai, kultūrai.

Technikos raida

XIX a. mokslas ir technika jungėsi į vieningą sistemą. Taip atsirado naujas reiš­kinys – nuolatinis mokslo ir technikos ryšys. Didelę reikšmę tolimesniam ga­mybos tobulinimui turėjo Dž. Vato išrastas universalus garo variklis, galėjęs sukti visų tipų darbo mašinas. Dėl plataus garo mašinų taikymo gamyboje am­žininkai XIX a. pavadino “garo ir geležies amžiumi”. XIX a. antroje pusėje prasidėjo technikos perversmas metalurgijoje. Ple­čiantis gamybai, geležinkelių tiesimui, garvežių ir laivų gamybai, tiltų ir namų statybai reikėjo kokybiško plieno, kuris būtų tvirtesnis, lankstesnis, lengviau apdorojamas ir, lyginant su geležimi, atsparesnis korozijai. Tačiau plieno ga­myba buvo 5-6 kartus brangesnė negu geležies. XIX a. buvo išrasti pigesni plieno lydimo būdai. 1864 m. prancūzas Pjeras Martenas kartu su tėvu išrado ir užpatentavo plieno lydimą liepsninėje krosnyje, kuri buvo pavadinta išradėjo vardu. XIX a. pab. prasidėjo plieno gamyba pramoniniu būdu. XIX a. antroje pusėje prasidėjo sparti chemijos pramonės raida. Dar am­žiaus pradžioje buvo išrastas kaučiuko perdirbimo į gumą procesas (vulkanizacija). Daug naujovių buvo pritaikyta tekstilės pramonėje, ypač svarbus buvo paprastesnis ir pigesnis sodos gamybos būdo išradimas. Soda buvo naudojama gaminant stiklą, muilą, dažus. Popieriaus gamyboje medieną pakeitė celiuliozė. Kietoms uolienoms sprogdinti, gruntiniam vandeniui išgauti pradėtas naudoti A. Nobelio išrastas dinamitas. XIX a. pab. aliuminiui išgauti iš boksitų pritai­komas elektrolitinis gamybos būdas. Aliuminis dėl savo lengvumo, lankstumo ir atsparumo korozijai pradėtas plačiai naudoti mašinų gamyboje. Chemijos pramonės raida sudarė palankias sąlygas gaminti pigesnius ir kokybiškesnius stiklo, gumos, dažų gaminius. XX a. pr. pramoniniu būdu buvo gaminamas dirbtinis šilkas, celofanas, dirbtinės trąšos, įvairūs medikamentai. XIX a. pradėtos taikyti ir naujos energijos rūšys. Pagrindiniu energijos šalti­niu buvo akmens anglis, tačiau amžiaus pabaigoje, pradėjus naudoti elektrą, įsitikinta, kad elektros energija daug kartų pranašesnė už energiją, gaunamą iš anglies. Ją buvo galima perduoti dideliais atstumais, o gamyklų nereikėjo staty­ti prie anglies telkinių. T. Edisonui vadovaujant, 1882 m. Niujorke buvo pasta­tyta pirmoji šiluminė elektrinė. Pradžioje elektros energija buvo naudojama pramonės įmonėse ir apšviesti didelių miestų gatves. XIX a. pab. vienu iš ener­gijos šaltinių tapo nafta. Iš jos buvo pagaminama du kartus daugiau energijos negu iš tokio paties anglies kiekio. Ypatingai naftos poreikis išaugo išradus vi­daus degimo variklį.

Susisiekimo ir ryšių priemonių raida

Pramonės perversmo metu išaugo geležinkelių reikšmė. Jais buvo galima pi­giau, greičiau važiuoti, didesniais kiekiais gabenti krovinius ir keleivius. Grei­tai pramoninėse valstybėse išsiplėtojo tankus geležinkelių tinklas. 1869 m. JAV buvo nutiestas pirmasis transkontinentinis geležinkelis, sujungęs Atlanto ir Ra­miojo vandenyno pakrantes. Rusijoje 1904 m. buvo baigtas tiesti 7 tūkst. km ilgio Sibiro geležinkelis, nusidriekęs iki Ramiojo vandenyno. Amžiaus pabai­goje pasirodė pirmosios elektrifikuotos geležinkelio linijos. Pirmuosius garlaivius, tinkamus praktiniam naudojimui, XIX a. pr. su­konstravo R. Fultonas. Iki XIX a. pab. su garlaiviais dar sėkmingai konkuravo greitieji burlaiviai – kliperiai. Tačiau 1869 m. atidarius Sueco kanalą, tapo aiš­ku, kad garlaiviai pranašesni už burlaivius, mat pastaruosius Sueco kanalu tek­davo tempti vilkikais. Vystantis pramonei imta statyti plieninius garlaivius, ku­rie buvo penktadaliu lengvesni už geležinius. XIX a. pab., patobulinus garo mašinas ir pradėjus naudoti sraigtą vietoj rato, garlaiviai įsiviešpatavo jūrose ir vandenynuose. XX a. pr. pradėti statyti pirmieji milžiniški keleiviniai turbinlaiviai. 1912 m. balandžio 12 d. į pirmąją kelionę per At­lantą išplaukė “Titanikas” anot jo inžinieriaus, didžiau­sias, greičiausias ir patiki­miausias pasaulyje laivas. Pirmoji ir vienintelė šio lai­vo kelionė baigėsi tragiškai: susidūręs su ledkalniu “Tita­nikas” nuskendo. 1885 m. vokiečių inžinie­riai Karlas Bencas ir Gotlybas Daimleris sukonstravo pirmuosius savaeigius eki­pažus su vidaus degimo va­rikliais: K. Bencas – triratį, G. Daimleris – dviratį. Abu šie vokiečiai yra laiko­mi automobilio išradėjais, o automobilio tėvyne – Vokietija. Pirmieji K. Benco ir G. Daimlerio pagaminti automobiliai stebino žmones, ir niekas jų nemanė pirkti. Nors Vokietijos valdžia automobilių greitį ribojo iki 10 km/h, o benziną vairuotojai turėjo pirkti vaistinėse, automobilių populiarumas vis tiek greitai augo. H. Fordas gamino pigius automobilius, kuriuos galėjo nusipirkti daugelis gyventojų. Automobilių gamyboje H. Fordas pirmasis pritaikė konvejerį, įves­damas darbo pasidalijimą. Gamybos procesas buvo suskirstytas į nesudėtingas vieno darbininko atliekamas operacijas.

XVIII a. pab. prasidėjo oreivystės istorija. Broliai Ž. ir E. Mongolfjė 1783 m. Versalyje išbandė aerostatą. Pirmuoju oro balionu į padangę pakilo avinas, gaidys ir antis. Tais pačiais metais pradėjo skraidyti ir žmonės. 1852 m. buvo sukonstruotas pirmasis valdomas aerostatas su garo varikliu, pavadintas diri­žabliu. 1900 m. Ferdinandas fon Cepelinas sukonstravo metalinį dirižablį. XIX a. antroje pusėje buvo pradėti konstruoti ir pirmieji sklandytuvai. Vokiečių in­žinierius ir aviacijos pradininkas Otas Lylientalis sukonstravo sklandytuvą, valdomą sklandytojo kūno. Tačiau tik XX a. pr. pasirodė pirmieji lėktuvai.

Sistemingi elektros tyrimai prasidėjo XVIII a. pab. Tačiau praktinis elektros panaudojimas sie­jamas su telegrafo išradimu. Ameri­kietis Samjuelis Morzė išrado elek­tromagnetinį rašan­tįjį telegrafo apara­tą ir sukūrė telegra­fo kodą (Morzės abėcėlę). 1843 m. tarp Vašingtono ir Baltimorės buvo nutiesta pirmoji telelegrafo linija. Atsiradus telegrafui buvo gali­ma daug greičiau perduoti informaciją. 1851 m. Londone įkuriama pirmoji tarptautinė “Roiterio” telegrafų agentūra. Telegrafų lini­jos pradėtos tiesti dideliais atstumais, o netru­kus po sunkių bandymų buvo nutiesta pirmo­ji telegrafo linija Atlanto vandenyno dugnu. JAV išradėjui Aleksandrui Belui, 1876 m. iš­radus telefoną, pavyksta užmegzti pirmąjį te­lefono ryšį. Žymus italų radiotechnikas Guljelmas Markonis 1895 m. bevieliu telegrafu perdavė radijo signalus ir užpatentavo bevielį radijo ryšį. A. Markonis ir rusų elektrotechni­kas Aleksandras Popovas sukonstravo ir pir­muosius radijo imtuvus, bet jie plačiau papli­to tik po Antrojo pasaulinio karo. T. Edisono elektros lemputės su angliniu siūleliu atradi­mas sukėlė perversmą energijos gamyboje.
Klausimai

1. Kokią reikšmę biologijos mokslo raidai turėjo Č. Darvino knyga “Rūšių atsiradimas”?
2. Kokie XIX a. svarbūs žmonijai atradimai buvo padaryti medicinos srityje?
3. Kurie fizikos mokslo atradimai buvo greitai pritaikyti praktikoje?
4. Kodėl XIX a. vid. pramonėje ir gamyboje išaugo plieno reikšmė?
5. Kas naujo pasirodė rinkoje, sparčiai vystantis pramonei?
6. Kodėl, tobulėjant susisiekimo ir ryšių priemonėms, XIX a. pab. žmonėms pasaulis tapo “mažesnis”?