Российская империя, XVIII — начало XX вв. - Евгений Спицын

Вторая половина XIX в. стала временем дальнейшего развития русской национальной науки. Наиболее значительные успехи и открытия в этот период были достигнуты в естествознании и физико-математической науке — математике, физике, химии, биологии и медицине.

В области математических наук лидирующее положение в этот период заняла Петербургская научная школа, которую долгие годы возглавлял выдающийся русский математик академик П.Л. Чебышев. За долгие годы своей плодотворной научной работы он сделал целый ряд крупных открытий в теории чисел и теории вероятностей, а также создал ряд фундаментальных работ по математическому анализу, обосновав, в частности, теорию наилучшего приближения функций с помощью многочленов.

Крупные открытия в области математики были сделаны его известными учениками, в частности академиком А.А. Марковым, автором работ по теории чисел, теории вероятностей и математическому анализу; академиком А.М. Ляпуновым, автором теории устойчивости равновесия и движения механических систем с конечным числом параметров и фундаментальных работ по дифференциальным уравнениям и гидродинамике; и профессором С.В. Ковалевской, автором фундаментальных трудов по дифференциальным уравнениям, аналитическим функциям, небесной механике и астрономии.

В области теоретической и экспериментальной физики значительные открытия были сделаны целой плеядой выдающихся русских ученых. Академик А.Г. Столетов стал основоположником нового направления в физике — теории магнетизма и фотоэлектрических явлений, а также автором первого закона фотоэффекта и основателем физической лаборатории в Московском университете. А его ученик профессор Н.А. Умов стал автором учения о движении энергии, введя в научный оборот понятие «плотность потока энергии» и сформулировав уравнение движения энергии. Кроме того, он создал целый ряд научных трудов по теории земного магнетизма и диффузии.

Теоретические работы русских ученых в области физики сыграли исключительно важную роль в развитии технического прогресса:

• в 1872 г. инженер А.Н. Лодыгин, один из основателей электротермии, изобрел и запатентовал электрическую лампу накаливания, впервые применив вольфрам;

• в 1875 г. инженер П.Н. Яблочков изобрел и запатентовал дуговую лампу накаливания и первым осуществил трансформацию переменного тока, положив начало разработке систем электрического освещения;

• в 1882 г. профессор А.Ф. Можайский изобрел и запатентовал первый в мире самолет;

• в 1893 г. школьный учитель Э.К. Циолковский изобрел первую в мире «межпланетную ракету», положив начало теории реактивного движения;

• в 1895 г. профессор А.С. Попов изобрел беспроводную электрическую связь, или первое в мире радио. Из-за соображений секретности военно-морское ведомство запретило патентовать это величайшее открытие века, поэтому официальные лавры изобретателя радио достались итальянцу Г. Маркони, получившему патент за свое изобретение радиоприемника в 1897 г.

В области астрономии значительные открытия были сделаны выдающимся русским ученым, директором Пулковской обсерватории академиком Ф.А. Бредихиным, который создал классификацию и механическую теорию кометных форм, а также теорию их распада и образования метеорных потоков. Его же ученик академик А.А. Белопольский вошел в историю русской науки как один из основоположников астроспектроскопии, которая широко применялась им при исследованиях Солнца, Юпитера, колец Сатурна, переменных и двойных звезд.

В области органической и неорганической химии были достигнуты огромные результаты поистине мирового значения. Выдающийся русский химик-органик, профессор, а затем ректор Казанского университета академик А.М. Бутлеров в 1861 г. создал и убедительно обосновал фундаментальную теорию химического строения веществ, согласно которой свойства всех веществ определяются порядком связей атомов в молекулах и их взаимовлиянием. Кроме того, он синтезировал целый ряд органических соединений (уротропин, полимер формальдегида), создал капитальный труд «Введение к полному изучению органической химии», основал химическую лабораторию в Петербургском университете и создал знаменитую научную школу химиков-органиков.

Его ученик, профессор В.В. Марковников продолжил разработку структурной теории органических соединений и, в частности, исследовал взаимовлияние атомов в органических соединениях, установив целый ряд закономерностей или правил, одно из которых получило его имя (1868). Кроме того, он открыл изомерию жирных кислот (1865) и одним из первых исследовал химический состав кавказской нефти, открыв нафтены (1882―1883). Академик Н.Н. Бекетов стал основоположником русской школы физической химии, открыв новый способ восстановления металлов из их окислов, заложив основы алюминотермии. Кроме того, он обнаружил и подробно исследовал процесс вытеснения металлов из растворов их солей водородом при определенном давлении.

Но, безусловно, самым знаменитым химиком стал великий русский ученый, ректор Петербургского университета профессор Д.И. Менделеев, который вошел в историю российской и мировой науки как автор одного из основных законов всего естествознания — периодического закона химических элементов («Периодической таблицы Д.И. Менделеева»), согласно которому химические и физические свойства элементов находятся в прямой зависимости от их атомного веса (или заряда их атомных ядер). Кроме того, он заложил основы теории растворов и промышленного крекинга нефти, что имело огромное практическое значение. Д.И. Менделеев был автором более 500 научных работ по химии, физике, гидродинамике, метрологии, экономике и педагогике, среди которых особую научную ценность имел его двухтомный труд «Основы химии» (1869–1871), выдержавший несколько десятков изданий. Среди его научно-популярных и публицистических работ особого внимания заслуживают книги «К познанию России», «Заветные мысли» и «Заметки о народном просвещении в России».

В области биологии и медицины были созданы целые научные направления и школы, которые завоевали мировую известность. Выдающийся русский ученый академик И.М. Сеченов — основоположник русской физиологической школы, в своем классическом труде «Рефлексы головного мозга» (1866) обосновал рефлекторную природу сознательной и бессознательной деятельности и показал, что в основе психических явлений лежат физиологические процессы. Он открыл явления суммации в центральной нервной системе и установил наличие в ней ритмических биоэлектрических процессов, а также обосновал взаимосвязь процессов обмена веществ с возбуждением. Несколько позднее эти открытия будут более подробно отражены в его работах «Лекции о животном электричестве» и «Психологические этюды».

Позднее работы по изучению условных рефлексов головного мозга и типов центральной нервной системы будут продолжены другим великим русским физиологом, академиком И.П. Павловым, который за свои классические труды по физиологии кровообращения и пищеварения будет удостоен Нобелевской премии (1904).

Весомый вклад в развитие отечественной биологии внес академик А.О. Ковалевский, который стал одним из основоположников отечественной сравнительной эмбриологии и физиологии животных. В результате своих исследований он установил общие закономерности развития позвоночных и беспозвоночных животных, доказав эволюционное родство этих групп животных, а также открыл фагоцитарные органы у беспозвоночных животных и показал их роль в метаморфозе насекомых.

Выдающийся русский ученый академик И.И. Мечников стал одним из основоположников сравнительной патологии, эволюционной эмбриологии и иммунологии. Он создал учение о защитных факторах организма, которое легло в основу современной микробиологии и патологии, открыл первую в России бактериологическую станцию (1886) и создал теорию происхождения многоклеточных организмов. Его перу принадлежали многочисленные труды по проблемам кишечной инфекции, брюшного тифа, холеры и внутрикишечного пищеварения. Но главным научным трудом его жизни стала работа «Невосприимчивость в инфекционных болезнях» (1901), в которой он изложил фагоцитарную теорию иммунитета, также удостоенную Нобелевской премии (1908).

Значительный вклад в развитие отечественной медицины внес выдающийся русский ученый профессор С.П. Боткин, которому принадлежали фундаментальные труды по клинике и патогенезу заболеваний сердечно-сосудистой системы, инфекционных болезней и анемии. Кроме того, он вошел в историю русской науки как основатель первых клинико-экспериментальных лабораторий (1862) и крупнейшей школы русских клиницистов.