Большая Советская энциклопедия (ГЕ) - БСЭ

  В теоретической физике 2-й половине 19 в. большое значение имели результаты, полученные немецкими учёными в общей теории тепловых явлений — термодинамике, в частности в её применениях к теории излучения. Все три начала термодинамики были сформулированы немецкими физиками — Гельмгольцем (1-е начало, 1847), Р. Клаузиусом (2-е начало, 1850) и В. Нернстом (3-е начало, 1906). Дальнейшим развитием термодинамика многим обязана М. Планку. Крупный вклад в гидродинамику был сделан Гельмгольцем, в теорию распространения волн (в частности, световых) — Г. Кирхгофом; Гельмгольц также развил основы акустики и метеорологии. А. Крёниг, Клаузиус разрабатывали кинетическую теорию газов.

  К концу 19 в. немецкие физики-теоретики начали освобождаться от кантианских взглядов. Однако среди части немецких учёных получил распространение энергетизм (В. Оствальди др.). Успехи атомной физики в начале 20 в. вынудили Оствальда признать ошибочность энергетизма.

  Во 2-й половине 19 в. далеко продвинулась экспериментальная физика. В 1859 Кирхгоф, установивший в 1847 законы разветвления электрического тока, вместе с Р. Бунзеном создал основы спектрального анализа. В 50-х гг. Г. Гейслер построил ртутный вакуумный насос, что дало возможность проводить исследования электрического разряда в разрежённых газах. В 60-х гг. Ю. Плюккер и В. Гитторф начали изучение тлеющего разряда; Э. Гольдштейн в 1886 открыл каналовые лучи. Проводя аналогичные исследования, В. Рентген в 1895 обнаружил лучи, названные его именем (первая Нобелевская премия по физике, 1901). В 1886 Г. Герц обнаружил внешний фотоэффект. Крупнейшее достижение немецкой экспериментальной физики этого периода — открытие Герцем в 1886—89 электромагнитных волн, предсказанных английским учёным Дж. Максвеллом. С 1870-х гг. физический институт Берлинского университета, возглавлявшийся Гельмгольцем, становится одним из крупнейших физических центров мира. Здесь работали А. Майкельсон, П. Н. Лебедев, Герц, Ф. Браун и многие др. В развитии акустики, молекулярной физики и др. областей экспериментальной физики значительную роль сыграла также школа А. Кундта (в Страсбурге).

  Индустриализация Г. во 2-й половине 19 в. создала условия для крутого подъёма технической физики, для выделения и формирования различных технических наук. Постепенно возрастало значение фундаментальных наук, что создавало базис для новых отраслей техники. Развитие электродинамики послужило основой для электротехники, а термодинамики — для создания двигателей внутреннего сгорания и холодильной техники. Технические проблемы занимали преимущественное место в деятельности Государственного физико-технического института, основан в 1888 в Берлине; первым его президентом был Гельмгольц. Значительные успехи были достигнуты в области электротехники и теплоэнергетики. Вернер Сименс, В. Хефнер-Альтенек и Ф. Хазельвандер разработали конструкции генераторов постоянного и переменного тока. Были созданы электроприводы для различных целей (Вернер Сименс). Теория паровых двигателей разрабатывалась Г. Цейнером и М. Шредером в последней трети 19 в., теория гидравлических турбин — Ф. Редтенбахером и Ю. Вейсбахом ещё в середине 19 в. Газовый двигатель внутреннего сгорания был создан Н. Отто и Э. Лангеном в 1867. К. Линде сконструировал аммиачную холодильную машину (1874). В 1883 Г. Даймлер и В. Майбах разработали конструкцию быстроходного бензинового двигателя; в 1886 К. Бенц сконструировал свой автомобиль. В 1897 Р. Дизель построил двигатель внутреннего сгорания на тяжёлом топливе. Постройкой газовой турбины в 1905 (Х. Хольцварт) и прямоточной паровой машины в 1907 (И. Штумпф) было завершено создание основ современного теплоэнергетического машиностроения. Огромный скачок сделала техника металлургии — были сконструированы электрическая плавильная печь (Вильгельм Сименс), трубопрокатный стан (бр. Маннесман) и др. Во 2-й половине 19 в. были созданы основы кинематики механизмов (Ф. Редтенбахер, Ф. Рёло и др.). Проблемы сопротивления материалов и строительной механики разрабатывали О. Мор, Г. Мюллер-Бреслау и А. Фёппль.

  В последней трети 19 в. Г. становится мировым центром прикладной оптики. Э. Аббе заложил основы современной теории микроскопа, К. Цейс создал всемирно известное производство оптических приборов.

  2-я половина 19 в. — период бурного развития всех отраслей химии в Г. Наиболее интенсивно развивалась органическая химия, однако и в неорганической и аналитической химии были достигнуты выдающиеся результаты. Р. Бунзен и Кирхгоф с помощью спектрального анализа открыли новые элементы — цезий (1860) и рубидий (1861), Ф. Рейх и Т. Рихтер — индий (1869). К. Винклер открыл германий (1886). Работы И. Дёберейнера и Л. Мейера по классификации химических элементов предшествовали открытию Д. И. Менделеевым периодического закона. Важнейшим событием в химии 19 в. был международный съезд в Карлсруэ (1869), на котором были уточнены понятия элемента, атома, молекулы. В последней четверти 19 в. началось развитие физической химии, связанное главным образом с деятельностью Оствальда по теории растворов и В. Нернста по электрохимии (Нобелевские премии, соответственно, 1909 и 1920).

  Крупный вклад внесли немецкие химики в теоретическую органическую химию — в разработку структурной теории (А. Кекуле, Э. Эрленмейер), теории ароматических соединений (школы Кекуле и В. Мейера), стереохимии (И. Вислеценус, Мейер). Велики были и практические достижения в области химии, обусловленные тесной связью науки и промышленности, особенно с 1870-х гг., когда началась мощная концентрация химического производства. Наиболее выдающиеся результаты были достигнуты в области синтеза красителей и лекарственных веществ. Отсутствие достаточной сырьевой базы стимулировало поиск новых материалов. В 1860 Г. Кольбе открыл способ получения салициловой кислоты; в 1875 синтетическая кислота была в 8 раз дешевле выделяемой из ивовой коры. В 1869 К. Гребе и К. Т. Либерман осуществили синтез ализарина, в 1870 А. Байер — индиго. Байер, получивший в 1905 за исследования в области красителей Нобелевскую премию, был главой большой школы химиков, из которой вышли многие нобелевские лауреаты. Др. крупная школа химиков-органиков возглавлялась Э. Фишером (Нобелевская премия, 1902).

  Первостепенное значение имели и практические исследования по неорганическая химии. В 1875 Винклер разработал способ получения серного ангидрида, который лег в основу контактного метода производства серной кислоты. Изучение химии стекла позволило О. Шотту основать всемирно известную фирму (Йена, 1884).

  В середине 19 в. происходил интенсивный прогресс биологии. Под влиянием запросов медицины развивалась физиология. Наибольшие успехи были достигнуты учёными школы И. Мюллера. Э. Дюбуа-Реймон разработал первые основы электрофизиологии. Особенно значительны труды Гельмгольца (энергетика мышечного сокращения, 1847; измерение скорости распространения нервного возбуждения, 1850; физиологическая оптика, 1850—70-е гг.). К. Людвиг, глава большой школы физиологов, дал образцы экспериментального изучения кровообращения, нервной системы и др. органов. У него учились многие русские физиологи и врачи — И. М. Сеченов, С. П. Боткин, И. П. Павлов и др. Во многих университетах были организованы хорошо оборудованные физиологические лаборатории.

  Быстрыми шагами развивались гистология и эмбриология. Большие успехи были достигнуты в изучении простейших одноклеточных организмов (К. Зибольд). Исследовались процессы размножения клеток и их роль в зародышевом развитии (Х. Моль, К. Негели, Р. Кёлликер, Р. Ремак). Новый этап в развитии клеточного учения был завершен работами Р. Вирхова, провозгласившего положение: «всякая клетка — из клетки» (1855); принципы клеточной теории были им распространены на патологические процессы. Вирхов и его ученики внедрили в медицину микроскопические, гистологические и физиологические анализы. Однако идеи Вирхова оказали и отрицательное влияние, доведя до крайности механистическое понимание организма как «федерации клеточных государств». Вирхов ошибочно настаивал, что любая болезнь локализуется только в определенной ткани, в конкретной группе клеток. Функциональный аспект в клеточной теории развили патолог Л. Крелль и др.

  Эволюционная теория, созданная Ч. Дарвином в Великобритании, нашла в Г. выдающихся последователей, в первую очередь Э. Геккеля, активно пропагандировавшего дарвинизм и разработавшего на основе исследований Ф. Мюллера и А. О. Ковалевского филогенетическое учение. Однако его взгляды были эклектичны. Эволюционное направление в области сравнительной анатомии развивал К. Гегенбаур. В последней четверти 19 в. начался расцвет бактериологии (Р. Кох и его сотрудники, Ф. Лёфлер, Г. Гафки и др.). Были обнаружены возбудители сибирской язвы (1876), туберкулёза (1882), дифтерии, азиатской холеры, столбняка. В 1891 в Берлине основан институт инфекционных болезней им. Р. Коха. В 1905 Ф. Шаудином и Э. Гофманом была найдена бледная спирохета — возбудитель сифилиса. Открытие Э. Берингом антитоксической сыворотки против дифтерии (1892) (первая Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1901) положило начало серотерапии. П. Эрлих развил хемотерапию. На основе этих научных достижений начался расцвет практической медицины. В последней трети 19 в. крупных успехов добилась хирургия, развившаяся в результате открытия наркоза, разработки антисептики и затем асептики. Метод антисептики в немецких клиниках внедряли Р. Фолькман, Э. Бергман, метод анестезии — Г. Шлейх, А. Бир и др. Кровоостанавливающие средства были предложены Ф. Эсмархом (1873). Важнейшим этапом было освоение внутриполостных операций (Т. Бильрот, А. Бельфлер, Р. Кренлейн и др.). Крупный вклад в создание и развитие научных основ гигиены и лечение профессиональных болезней внесли М. Петтенкофер, К. Фойт, К. Леман, Г. Цимсен, М. Рубнер и др. Быстро развивались специальные области медицины — дерматология, гинекология, отоларингология, психиатрия и др.