Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) - БСЭ БСЭ

  Продолжалась разработка общей биологии. В 70—80-х гг. 19 в. Э. Страс6ургер, В. Флемминг и др. разработали учение о сложном делении клетки и роли в нём ядра и хромосом. Это позволило раскрыть некоторые детали процессов созревания половых клеток и оплодотворения (О. Гертвиг, 1875—90) и сформулировать ядерную теорию наследственности (В. Ру, Страсбургер, Гертвиг, особенно А. Вейсман). Работы Вейсмана о зародышевой плазме (1892) предвосхитили ряд положении современной генетики. Создателем механики развития организма — онтогенеза — был Ру (1885 и позже), выдвинувший задачи каузального (причинного) изучения зародышевого развития. В то же время были сделаны попытки истолковать экспериментальные данные, полученные учёными этого направления, в виталистическом духе (Х. Дриш и др.).

  Во 2-й половине 19 в. продолжалось развитие геологических и географических наук. Изучалась не только территория Г., но и многие районы Азии и Африки, причём нередко преследовались колонизаторские цели. С появлением оптических методов в петрографии создаётся естественная систематика горных пород (К. Розенбуш, Ф. Циркель и др.). Разработка теоретических вопросов в географии продолжалась в работах Ф. Рихтгофена, Ф. Ратцеля и др. Переходный этап к современному периоду отмечен появлением работ выдающихся климатологов (В. Кеппен, Э. Брикнер и др.), геологов (И. Вальтер и др.), палеонтологов (К. Циттель и др.).

  Естествознание в Г. в период научной революции (1-я треть 20 в.). В этот период немецкая наука продолжала занимать ведущее положение в теоретической и прикладной физике, в химии, ряде областей биологии. Немецкие учёные (наряду с английскими) на первом этапе современной научной революции внесли крупнейший вклад в создание релятивистской и квантовой физики. Возрастало число специальных научных учреждений, связанных с промышленностью. В 1911 было создано объединение научно-исследовательских институтов «Kaiser Wilhelm Gesellschaft für Förderung der Wissenschaft». В прикладных науках, особенно в химии и некоторых технических науках, наметилась тенденция к исследованию проблем, имеющих военное значение.

  С конца 19 в. и до 40-х гг. 20 в. лидером немецкие математики был Д. Гильберт. Он начал с исследований по алгебре и теории чисел, подготовивших расцвет новой (абстрактной) алгебры. В своих «Основаниях геометрии» (1899) он подвёл итоги работы всего 19 в. по упорядочению системы геометрических аксиом и развил собственную аксиоматику. Гильберт начал систематическую разработку основ функционального анализа («гильбертово пространство»). Позже он работал главным образом в области математической логики. Курсы лекций Гильберта, как и курсы Ф. Клейна, собирали в Гёттингенском университете интернациональную аудиторию. Одновременно с Гильбертом и Клейном в Гёттингене работали в начале 20 в. Г. Минковский, разработавший математический аппарат специальной теории относительности (пространство Минковского), и К. Рунге по прикладной математике. В 20-х гг. сформировалась и школа новой абстрактной алгебры во главе с Э. Нётер. Ученик Гильберта Г. Вейль оставил значительные работы как в алгебре, особенно в теории групп, так и в теории чисел и математическом анализе. В Г. в 20-е гг. начал деятельность Дж. Нейман — один из крупнейших математиков 20 в. Работы немецких физиков-теоретиков в 1-й трети 20 в. выводят эту область науки в Г. на первое место в мире (большую роль сыграли и немецкие физики-экспериментаторы). М. Планк открыл закон распределения энергии в спектре теплового излучения (1900) и ввёл понятие кванта действия. А. Эйнштейн нашёл основной закон фотоэффекта и ввёл представление о фотоне (1905). Принцип квантования энергии атома, выдвинутый датским учёным Н. Бором, был подтверждён в 1913 классическими опытами Дж. Франка и Г. Герца (Нобелевская премия, 1925). Фундаментальный вклад в развитие теории Бора внесли И. Штарк, А. Зоммерфельд, О. Штерн и В. Герлах. Создаётся квантовая теория теплоёмкости (Эйнштейн, П. Дебай). В 1916 Эйнштейн развил теорию излучения и предсказал существование вынужденного (индуцированного) излучения. В 1924 он же развил (предложенные индийским физиком Ш. Бозе) принципы одной из квантовых статистик. В 1925—26 В. Гейзенберг и М. Борн создали (наряду с Э. Шрёдингером и П. Дираком) квантовую механику — теоретическую основу современной физики и химии (Нобелевские премии, соответственно 1933 и 1954). В 1905 Эйнштейн создал специальную теорию относительности, в 1916 — общую теорию относительности.

  В 1-й трети 20 в. развёртываются исследования по физике твёрдого тела (П. Дебай, М. Борн, Ф. Блох и др.), магнитных явлений (Гейзенберг, Блох, Х. Бете, Р. Беккер и др.).

  В 30-х гг. Гейзенберг разработал теорию ядра и ядерных сил. Выдающиеся результаты были получены в астрофизике К. Шварцшильдом и Р. Эмденом, труды которых заложили основы теории внутреннего строения звёзд.

  Немецкие учёные внесли большой вклад и в экспериментальную физику. В 1912 М. Лауэ и его сотрудники В. Фридрих и П. Книппинг открыли дифракцию рентгеновских лучей в кристаллах (Нобелевекая премия, 1914). Крупные работы по оптике и спектроскопии были выполнены В. Вином, Ф. Пашеном, О. Люммером и Прингсхеймом, Х. Рубенсом. Важные экспериментальные исследования были проведены в атомной и ядерной физике (О. Ганом, Л. Майтнер, В. Мюллером, В. Боте, Х. Гейгером и др.), в физической электронике (Х. Бушем, В. Глазером, О. Шерцером и др.), по электронной оптике и в ряде областей современной технической физики. В начале 30-х гг. большое внимание уделяется изучению полупроводников (В. Шотки и др.).

  В начале 20 в. ускоренно развивались отрасли техники, имеющие непосредственно военное значение, особенно дирижабле- и самолётостроение (Ф. Цеппелин, А. Фоккер, Г. Юнкерс и др.), а в 30-х гг. и ракетостроение. Развитие авиации и ракетостроения в Г. было тесно связано с достижениями немецких учёных, работавших в области аэро- и газодинамики (Л. Прандтль, Л. Титьенс, Х. Буземан и др.).

  В 1-й трети 20 в. началось развитие новых отраслей техники — сначала прикладной электроники и радиотехники (Ф. Браун, А. Венельт, М. Вин, В. Гольдшмидт, Э. Мейснер, П. Нипков), а затем и телевидения. Немецкими учёными был создан электронный микроскоп (М. Кнолль, Э. Руска, Э. Брюхе, Г. Иохансон, М. фон Арденне).

  В 20 в. фундаментальные химические исследования, проведённые главным образом в лабораториях «И. Г. Фарбсниндустри» и на кафедрах университетов, были направлены на раскрытие структуры ряда органических веществ. Изучено строение сахаров (Э. Фишер), установлено строение хлорофилла (Р. Вильштеттер, Нобелевская премия, 1915), структура терпенов (О. Баллах, Нобелевская премия,1910), исследованы витамины группы D (А. Внидаус, Нобелевская премия,1928), синтезированы витамин В2 в 1935 и витамин А в 1937 (Р. Кун, Нобелевская премия, 1938), исследованы гормоны (А. Бутёнандт, Нобелевская премия, 1939), открыты пронтозил и др. сульфамидные препараты (Г. Домагк, Нобелевская премия,1939), разработан метод диенового синтеза (О. Дильс и К. Альдер, Нобелевская премия, 1950).

  Продолжает развиваться теоретическая химия — создаётся теория химической связи, сначала на основе боровской теории атома (В. Коссель, 1916), а затем квантовой механики (В. Гейтлер и Ф. Лондон,1927). Ещё больше возросла роль прикладных химических исследований, которые приобрели также и военное значение. Истощение запасов селитры поставило задачу искусственного связывания азота. Исследование Ф. Габером реакции образования аммиака из элементарных азота и водорода (1904) и отработка принципиально новой технологии синтеза при высоких температурах и давлениях (Габер, К. Бош, А. Митташ) завершились пуском промышленной установки (1913).

  Огромная концентрация промышленности во время 1-й мировой войны 1914—18 привела к дальнейшему росту научных исследований. Только в 1928 фирма «И. Г. Фарбениндустри» затратила на них свыше 30 млн. марок, лишь в 2 раза меньше, чем в Великобритании на все научные исследования. Особое внимание уделялось производству синтетических продуктов на основе каменного угля. В 1921—23 был разработан технологический процесс каталитической гидрогенизации угля с целью получения бензина (Ф. Фишер, Х. Тропш; К. Бош, Ф. Бергиус — Нобелевская премия, 1931). По производству синтетического бензина Г. вышла в1937 на первое место в мире. Задачу промышленного использования дешёвого ацетилена успешно решал В. Реппе («И. Г. Фарбениндустри»).

  Ещё во 2-й половине 19 в. физиологами и химиками усиленно изучался обмен веществ у животных и человека (Ф. Хоппе-Зейлер, М. Петтенкофер, О. Фойт, М. Рубнер). К концу 19 в. от физиологии обособилась биохимия. На рубеже 19 и 20 вв. удалось раскрыть химический состав белков (Э. Шульц, А. Коссель, Нобелевская премия, 1910); было установлено, что белки состоят из аминокислот. Однако вскрыть характер связей аминокислот в молекулах белков удалось лишь Э. Фишеру, что позволило в дальнейшем не только расшифровать структуру белка, но и открыть пути к его искусственному синтезу. В 1897 Э. Бухнер (Нобелевская премия,1907) выделил из дрожжевых грибков фермент зимазу; этим открытием были заложены основы энзимологии, в развитии которой большую роль сыграли работы Р. Вильштеттера и О. Варбурга (Нобелевская премия, 1931). Природу биохимических процессов, связанных с мышечным сокращением, вскрыл О. Мейергоф (Нобелевская премия, 1922).