Самым наглядным доказательством практического, прикладного значения теоретических знаний явилось овладение ядерной энергией. На рубеже XIX—XX веков в основе научных представлений лежали материалистические и механистические воззрения. Атомы считались неделимыми и неразрушимыми кирпичиками мироздания. Вселенная, казалось, подчиняется классическим ньютоновским законам движения, сохранения энергии. Теоретически считалось возможным математически подсчитать все и вся. Однако с открытием в 1895 г. немецким ученым В.К. Рентгеном излучения, которое он назвал х-лучами, эти воззрения пошатнулись, поскольку наука не могла объяснить их происхождение. Исследование радиоактивности было продолжено французским ученым А. Беккерелем, супругами Жо-лио-Кюри, английским физиком Э. Резерфордом, который установил, что при распаде радиоактивных элементов возникает три вида излучения, названные им по первым буквам греческого алфавита — альфа, бета, гамма. Английский физик Дж. Том-сон в 1897 г. открыл первую элементарную частицу — электрон. В 1900 г. немецкий физик М. Планк доказал, что излучение не является сплошным потоком энергии, а делится на отдельные порции — кванты. В 1911 г. Э. Резерфорд предположил, что атом имеет сложное строение, напоминая миниатюрную Солнечную систему, где роль ядра играет положительно заряженная частица позитрон, вокруг которой, как планеты, движутся отрицательно заряженные электроны. В 1913 г. датский физик Нильс Бор, опираясь на выводы Планка, уточнил модель Резерфорда, доказав, что электроны могут менять свои орбиты, выделяя или поглощая при этом кванты энергии. Эти открытия вызвали замешательство не только у естествоиспытателей, но и у философов. Прочная, казалось, незыблемая основа материального мира, атом, оказался эфемерным, состоящим из пустоты и непонятно почему испускающих кванты еще более мелких элементарных частиц. (В то время шли вполне серьезные дискуссии о том, не обладает ли электрон «свободой воли» перемещаться с одной орбиты на другую.) Пространство оказалось заполнено излучениями, не воспринимающимися органами чувств человека и, тем не менее, существующими вполне реально. Еще большую сенсацию вызвали открытия А. Эйнштейна. В 1905 г. он опубликовал работу «К электродинамике движущихся тел», а в 1916 г. сформулировал выводы, касающиеся общей теории относительности, согласно которой скорость света в вакууме не зависит от скорости движения его источника, является абсолютной величиной. Зато масса тела и ход времени, которые всегда считались неизменными, поддающимися точному исчислению, оказались относительными величинами, меняющимися при приближении к скорости света. Все это разрушило прежние представления. Пришлось признать, что основные законы классической механики Ньютона не универсальны, что природные процессы подчиняются гораздо более сложным закономерностям, чем казалось раньше, что открыло пути качественного расширения горизонтов научных знаний. Теоретические законы микромира с использованием релятивистской квантовой механики были открыты в 1920-е гг. английским ученым П. Дираком и немецким ученым В. Гей-зенбергом. Их предположения о возможности существования положительно заряженных и нейтральных частиц — позитронов и нейтронов — получили экспериментальное подтверждение. При этом оказалось, что если число протонов и электронов в ядре атома соответствует порядковому номеру элемента в таблице Д.И. Менделеева, то число нейтронов у атомов одного и того же элемента может различаться. Такие вещества, обладающие иным атомным весом, чем основные элементы таблицы, получили название изотопов. На пути к созданию ядерного оружия. В 1934 г. супруги Жолио-Кюри впервые получили радиоактивные изотопы искусственным путем. При этом за счет распада атомных ядер изотоп алюминия превращался в изотоп фосфора, затем кремния. В 1939 г. ученый Э. Ферми, эмигрировавший из Италии в США, и Ф. Жолио-Кюри сформулировали идею о возможности цепной реакции с выделением огромной энергии при радиоактивном распаде урана. Одновременно немецкие ученые О. Ган и Ф. Штрасман доказали, что ядра урана распадаются под воздействием нейтронного излучения. Так чисто теоретические, фундаментальные исследования привели к открытию огромного практического значения, во многом изменившему облик мира. Сложность использования этих теоретических выводов состояла в том, что способностью к цепной реакции обладает не уран, а довольно редкий его изотоп, уран-235 (или плутоний-239). Летом 1939 г. в условиях приближения второй мировой войны А. Эйнштейн, эмигрировавший из Германии, обратился с письмом к президенту США Ф.Д. Рузвельту. В этом письме указывалось на перспективы военного применения ядерной энергии и опасность превращения фашистской Германии в первую ядерную державу. Итогом было принятие в 1940 г. в США так называемого Манхэттенского проекта. Работа над созданием атомной бомбы велась и в других странах, в частности в Германии и СССР, но США опередили своих конкурентов. В Чикаго в 1942 г. Э. Ферми был создан первый атомный реактор, разработана технология обогащения урана и плутония. Первая атомная бомба была взорвана 16 июля 1945 г. на полигоне базы ВВС Альмагоро. Мощь взрыва составила около 20 килотонн (это эквивалентно 20 тыс. тонн обычной взрывчатки).
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Революция в естествознании» з дисципліни «Всесвітня історія - XX століття»
