Наука в період промислового перевороту

Винахідники машин, які провели промислову революцію, не були вченими – це були майстри-самоучки. Деякі з них були неграмотні; наприклад, Стефенсон навчився читати в 18 років. У період промислового перевороту наука і техніка розвивалися незалежно один від одного. Особливо це стосувалося математики, в цей час з'явився векторний аналіз, французький математик О. Коші створив теорію функцій комплексного змінного, а англієць У. Гамільтон і німець Г. Грасман створили векторну алгебру. У роботах Лапласа, Лежандра і Пуассона була розроблена теорія ймовірностей. Основні досягнення фізики були пов'язані з дослідженням електрики і магнетизму. На межі XVIII-XX століть італійський фізик Вольта створив гальванічну батарею; такого роду батареї довгий час були єдиним джерелом електричного струму і необхідним елементом всіх дослідів. У 1820 році датський фізик Г. Ерстед виявив, що електричний струм впливає на магнітну стрілку, потім француз А.Ампер встановив, що навколо провідника з'являється магнітне поле і між двома провідниками виникають сили тяжіння або відштовхування. У 1831 році Майкл Фарадей відкрив явище електромагнітної індукції. Це явище полягає в тому, що якщо замкнутий провідник при своєму переміщенні перетинає магнітні силові лінії, то в ньому збуджується електричний струм. У 1833 році працював у Росії німецький вчений Емілій Ленц, який створив загальну теорію електромагнітної індукції. У 1841 році Джоуль досліджував ефект виділення теплоти при проходженні електричного струму. У 1865 році видатний англійський вчений Джеймс Максвелл створив теорію електромагнітного поля.

Теорія електромагнетизму стала першою областю, де наукові розробки стали безпосередньо впроваджуватися в техніку. У 1832 році російський підданий барон П.В. Шилінг продемонстрував перший зразок електричного телеграфу. У приладі Шилінга імпульси електричного струму викликали відхилення стрілки, відповідне певній букві. У 1837 році американець Морзе створив вдосконалений телеграф, в якому передані повідомлення відзначалися на паперовій стрічці за допомогою спеціальної абетки. Однак треба було шість років перш ніж американський уряд оцінив цей винахід і виділило гроші на побудову першої телеграфної лінії між Вашингтоном і Балтімором. Після цього телеграф став стрімко розвиватися, в 1850 році телеграфний кабель з'єднав Лондон і Париж, а в 1858 році був прокладений кабель через Атлантичний океан.

Наприкінці XVIII століття народилася нова наука – хімія. Перш алхіміки вважали що всі речовини складаються з чотирьох елементів вогню, повітря, води і землі. У 1789 році Антуан Лавуазьє експериментально довів закон збереження речовини. Потім Джон Дальтон запропонував атомістичну теорію будови речовини; він стверджував, що атоми різних речовин володіють різною вагою і що хімічні сполуки утворюються поєднанням атомів в певних чисельних співвідношеннях. У 1809 році був відкритий закон кратних обсягів при хімічній взаємодії газів. Це явище було пояснено Дальтоном і Люссаком як свідчення того, що в рівних обсягах газу міститься однакова кількість молекул. Пізніше Авогадро висунув гіпотезу, що в певному обсязі (скажімо, кубометрі) будь-якого газу міститься однакова кількість молекул; ця гіпотеза була експериментально підтверджена в 40-х роках французьким хіміком Ш. Жераром. У 1852 році англійський хімік Е. Френкленд ввів поняття валентності, тобто числового вираження властивостей атомів різних елементів вступати в хімічні з'єднання один з одним. У 1869 році Д. І. Менделєєв створив періодичну систему елементів. Хімічна промисловість в першій половині XIX століття виробляла в основному сірчану кислоту, соду і хлор. У 1785 році Клод Бертолле запропонував відбілювати тканини хлорним вапном. У 1842 році російський хімік Микола Зінін синтезував перший штучний барвник, анілін. У 50-х роках німецький хімік А. Гофман і його учень У. Перкин отримали два інших анілінових барвника, розанелін і мовеін. В результаті цих робіт стало можливим створення анілінокрасочної промисловості, що отримала швидкий розвиток у Німеччині. Іншою важливою галуззю хімічної промисловості було виробництво вибухових речовин. У 1845 році швейцарець Щенбейн винайшов піроксилін, а італієць Сабреро – нітрогліцерин. У 1862 році швед Альфред Нобель налагодив промислове виробництво нітрогліцерину, а потім перейшов до виробництва динаміту.

У 1840-х роках німецький хімік Юстус Лібіх обгрунтував принципи застосування мінеральних добрив у сільському господарстві. З цього часу почалося виробництво суперфосфатних і калієвих добрив, Німеччина стала центром європейської хімічної промисловості.

Одним з досягнень експериментальної хімії було створення фотографії. У XVIII столітті був поширений атракціон з використанням камери-обскура. Це був ящик з невеликим отвором в яке вставляли збільшувальне скло; на протилежній стінці можна було бачити зображення предметів, які знаходились перед камерою. У 1820-х роках французький художник Жозеф Ньєпс спробував зафіксувати це зображення. Покривши шаром гірської смоли мідну пластинку, він вставляв її в камеру; потім пластинку піддавали дії різних хімікалій, щоб проявити зображення. Вся справа була в підборі фотонесучого шару, проявника і закріплювача. Знадобилися довгі роки експериментів, які після смерті Ньепса продовжував його помічник Луї Дагер. До 1839 р. Дагеру вдалося отримати зображення на пластинках, покритих Йодістим сріблом після прояву їх парами ртуті; таким чином з'явилася дагеротипія. Французький уряд оцінив цей винахід і призначив Дагеру довічну пенсію в 6000 франків.