Развитие естествознания в хviii в.

С середины ХVIII в. естествознание стало все больше проникаться идеями эволюционного развития явлений природы. Значительную роль в этом сыграли труды М.В. Ломоносова, И. Канта, П.С. Лапласа, в которых развивалась гипотеза естественного происхождения Солнечной системы. Среди основных наиболее значимых достижений естествознания XVIII в. следует отметить развитие атомно-молекулярных представлений о строении вещества и развитие экспериментальной науки об электричестве. Одним из первых ученых, последовательно занимавшихся разработкойатомно-молекулярного ученияв XVIII в., был великий русский ученый М.В. Ломоносов (1711–1765), изложивший в работе "Элементы математической химии" (1741) свои представления об "элементах" и "корпускулах" (атомах и молекулах) и сформулировавший важнейшие положения созданной им корпускулярной теории строения вещества.

В 1748 г. Ломоносовым был сформулирован фундаментальный естественнонаучный закон – закон сохранения массы вещества, выражающий идею о несотворимости и неучтожимости материи. Ломоносов занимался разработкой механической теории теплоты, объясняя ее вращательным движением корпускул (молекул), кинетической теории газа. Ломоносов доказал наличие атмосферы у Венеры. Изучая земные слои, он обосновывал оригинальные эволюционные идеи об образовании гор, руд, каменного угля, торфа, нефти, почв, янтаря. Ученый предполагал существование жизни на других планетах. Большое внимание Ломоносов уделял методологии познания, подчеркивая единство теории и опыта, необходимость их взаимосвязи.

Экспериментальная наука об электричественачала развиваться в XVIII в. связи с общественными запросами, стимулировавшими систематические исследования электрических явлений, представленные рядом основополагающих работ в области атмосферного и гальванического электричества, работ по созданию первых источников постоянного тока и установлению связи между электрическими и магнитными явлениями. Исследования по атмосферному электричеству проводились американским ученым Б. Франклином (1706–1790), высказавшим предположение об электрической природе молнии (1751), и русскими учеными Г.В. Рихманом (1711–1753) и М.В. Ломоносовым, изучавшими атмосферное электричество с помощью “громовой машины”, что позволило установить наличие электричества в атмосфере даже при отсутствии грозы (1753).

Изучение гальванического электричествасвязано с открытием итальянским врачом и естествоиспытателем Л. Гальвани (1737–1798) электрических явлений в тканях лягушки, установившим, что, когда препарированная лягушка соприкасается с двумя различными металлами (например, с железом и медью), происходит сокращение ее мышц.

В трактате “О силах электричества при мышечном движении”, изданном в 1791 г., Гальвани писал: “Ожидая напрасно сокращения мышцы в ясный погожий день, изнуренный тщетным ожиданием я начал медными крючками, воткнутыми в спинной мозг лягушки, касаться железного стержня ” Оказалось, что лапки лягушки вздрогнули. Результаты этих опытов были сенсационными и вызвали лавину опытов по исследованию тканей различных животных, связанных с надеждой на воскрешение умерших. Гальвани был убежден, что открыл "животное электричество". Правильное истолкование открытия Гальвани дал Вольта (1745–1827), доказавший, что электрический ток, возбуждающий мышцу лягушки, возникает вследствие разности потенциалов, между двумя разнородными металлами, погруженными в электролит, которым в данном случае является содержимое ткани лягушки.

Современная наука констатирует, что жизненные процессы сопровождаются электрическими явлениями, а источником их являются клетки. Таким образом, предчувствие Гальвани существования "животного электричества" было верным.

Открытие Гальвани привело Вольта к созданию гальванического элемента– первого источника постоянного тока. Вольта был одним из первых ученых, открывших и исследовавших электрический ток. Под влиянием открытия Гальвани он установил, что условием протекания электрического тока является наличие двух проводников первого рода (металлов) и одного – второго рода (электролита), включенных в цепь. Базируясь на этом, Вольта сконструировал в 1800 г. так называемый “вольтов столб” –первый источник длительного постоянного тока. "Вольтов столб” – первоначальная форма батареи гальванических элементов – представлял собой набор металлических кружков из цинка и серебра, разделенных бумагой, пропитанной соленой водой.

Батарея Вольта дала возможность экспериментирования с сильным электрическим током, что имело большое значение для развития дальнейших исследований в этой области.

С помощью вольтова столба из 4200 медных и цинковых кружков русский физик В.В. Петров(1761–1834) в 1802 г. впервые получил электрическую дугу, названную вольтовой дугой и представляющую собой продолжительный электрический разряд, в котором развивается высокая температура и излучается яркий свет.

На этом мы приостановим изложение истории естествознания: последующие XIX–XX вв. были ознаменованы созданием фундаментальных теорий, к рассмотрению которых мы и перейдем в следующих главах, излагающих основные концептуальные направления современного естествознания.