|
|
Пишет ham_tramwaynyi (![[info]](http://lj.rossia.org/img/userinfo.gif){kind=small} ham_tramwaynyi)@ 2007-06-08 17:45:00 |
 |
|
 |
|
|
|
|
|
|
 |
|
 |
Deutschland, Deutschland über alles
Процитирую сам себя: Вообще, расцвет немецкой науки и техники буквально во всех областях с начала XIX по первую треть XX века включительно не перестает впечатлять. Можно сказать, что вплоть до информационной революции человечество жило на проценты с интеллектуального капитала, закладывавшегося немцами на протяжении 120-130 лет. Я даже намерен дать на эту тему пост, представляющий собой огромную цитату из Большой Советской энциклопедии.
Ну что же, назвался груздем — лезу в кузов. Даю обещанную огромную
.
Подъём естеств. наук в Г. в 1-й пол. 19 в. В этот период начинается подъём нем. науки, связанный с ускорением экономич. развития страны, приведшим в 30-х гг. к началу пром. переворота, расширением университетского и технич. образования и поощрением естеств. наук. Глубокий филос. подход ряда нем. учёных к проблемам естествознания содействовал широким науч. обобщениям и открытию фундаментальных законов природы. Вместе с тем для нем. естествознания этого периода характерно господство кантианских идей в геометрии и физике - об априорной (внеопытной) природе познания законов пространства и времени, о непознаваемости сущности сил, связывающих частицы материи, а также натур-филос. концепций в биологии и геологии. Большие успехи на этом этапе были достигнуты в Г. химией и математикой; нем. математика в 18 в. занимала второстепенное место в мировой науке, а к сер. 19 в. начала оспаривать первенство у французской.
Большую роль в расцвете математики в Г. сыграл К. Гаусс - крупнейший математик своего времени. Он развивал новые направления в математике, отправляясь от конкретных проблем астрономии, механики и физики. Так, общая проблема геодезии - изучение формы земной поверхности - привела его к созданию внутренней геометрии кривых поверхностей; в связи с проблемами электростатики он разработал теорию потенциала. Ему принадлежат также важные работы по физике - по земному магнетизму, механике (принцип Гаусса), геометрич. оптике, геодезии и астрономии. Гаусс почти не имел учеников, но идейное влияние его трудов было велико. Его последователями в теории чисел и математич. анализе были П. Дирихле, К. Якоби, Э. Куммер. Большое место в нем. математике 1-й пол. 19 в. заняли геометрич. исследования, развивавшиеся вначале под влиянием франц. математич. школы Г. Монжа и занявшие выдающееся место в мировой науке (А. Мёбиус, Ю. Плюккер, Я. Штейнер, К. Штаудт). Г. Грасман развил многомерную геометрию, теорию векторов и линейную алгебру. Благодаря Гауссу, Якоби и Дирихле Гёттингенский, Берлинский и отчасти Кёнигсбергский ун-ты стали крупными математич. центрами. Большое значение для развития математики и др. естеств. наук в Г. имела множественность науч. центров, в первую очередь ун-тов, к-рые создавались в каждом крупном нем. государстве, и технич. ин-тов (в Дрездене, 1828; в Карлсруэ, 1825; в Дармштадте, 1836).
В 1-й пол. 19 в. происходит быстрое развитие неорганич. химии, обусловленное зарождением хим. пром-сти. Крупные химики этого периода -Э. Мичерлих, братья Розе, Ф. Вёлер были учениками швед, химика И. Я. Берцелиуса, оказавшего огромное влияние на нем. химию. Р. Бунзен исследовал электролитич. выделение металлов из расплавов солей; К. Гмелин в 1828 получил искусств.ультрамарин; К. Шёнбейн открыл озон (1839), пироксилин (1845), изучал электрохимич. процессы. Прогрессу химии также способствовало основание новых хим. лабораторий. С 30-х гг. особенно развивается органич. химия. С именем Ю. Либиха - основателя школы химиков-органиков, создателя получившей мировую известность лаборатории в Гисене и основателя ряда хим. журналов - связана целая эпоха развития органич. химии. Либих разделил все органич. соединения на белки, жиры и углеводы; впервые получил хлороформ (1831), уксусный альдегид (1835) и др. соединения; предложил хим. теорию брожения и гниения; заложил основы агрохимии и разработал теорию минерального питания растений. В 1834 Э. Мичерлих определил родство бензола и бензойной к-ты. В 1843 А. Гофман установил идентичность анилинов различного происхождения. Хотя синтез органич. соединений был впервые осуществлён Вёлером ещё раньше (в 1824- щавелевой к-ты, а в 1828 - мочевины), принципиальное значение этих работ было понято, однако, позднее.
В этот период в Г. происходит значит, сдвиг в технике и физике (прежде всего в оптике и электродинамике), а также в астрономии. Совершенствуются паровые машины, разрабатывается гидравлич. реактивная турбина (К. Хеншель, 1837), новые типы оборудования для проката, воздуходувных машин и др. И. Риттер в 1801 доказал существование ультрафиолетовых лучей; И. Фраунгофер, реформатор технич. оптики, описал в 1814 линии солнечного спектра, названные его именем, создал дифракционные решётки, открывшие путь спектроскопии. В 1821 Т. Зеебек открыл термоэлектричество. Нем. физики вносят значит, вклад в изучение количеств, законов электрич. и магнитных явлений. В 1826 Г. Ом открыл закон, названный его именем. С 1832 Гаусс и В. Вебер разрабатывали систему абс. мер электрич. и магнитных величин и соответствующих измерит, приборов. В 1846 Вебер сформулировал общий закон взаимодействия движущихся зарядов, основанный на идее дальнодействия. Ф. Нейман создал теорию электромагнитной индукции (1845-48). Быстро возрастает объём астрометрич. исследований, особенно в боннской и кёнигсбергской астрономических обсерваториях. И. Галле обнаружил планету Нептун (предсказанную франц. учёным У. Ж. Ж. Ле-верье), открыл тёмное внутр. кольцо Сатурна. П. Ганзен развил теорию Луны. Ф. Бессель впервые определил расстояния до 3 звёзд путём измерения их параллаксов. Начал издаваться астрономич. журнал, к-рый в дальнейшем приобрёл междунар. значение. Крупнейшим достижением нем. учёных сер. 19 в. врача Р. Майера (1842) и физиолога Г. Гельмгольца (1847) явилось открытие осн. закона естествознания - закона сохранения энергии. Глубокий филос. анализ этого закона и трактовок его Майером и Гельмгольцем был дан Ф. Энгельсом в его Диалектике природы.
В нем. биологии кон. 18 - нач. 19 вв. получило господство натурфилос. направление, идеологом к-рого был Ф. Шеллинг. Осн. идея этой натурфилософии - единство и усложнение природы, обусловленное неким разумным началом. Несмотря на мистич. понимание связей в природе, натурфилософия всё же сыграла и положит, роль в биологии, натолкнув на ряд открытий. Так, один из провозвестников натурфилософии, поэт И. В. Гёте обосновал идею о метаморфозе органов у растений (1790) и прокламировал принципы сравнит, анатомии, основанной на идее единства плана строения> животных. Сторонниками этого направления была высказана мысль о существовании параллелизма между развитием эмбриона и ступенями лестницы существ (К. Кильмейер, Л. Окен, И. Меккель Младший). У Окена в умозрительной форме намечается также идея о клеточном строении всех организмов.
Выдающуюся роль в истории биологии в Г. сер. 19 в. сыграл физиолог И. Мюллер и его школа (Т. Шванн, Э. Дюбуа-Реймон, Г. Гельмгольц, Р.Вир-хов и др.); их работы знаменуют поворот к исследованию физиологич. процессов методами эксперимента; натурфилос. воззрения, под влиянием к-рых Мюллер находился в начальный период деятельности, постепенно сменяются механистическими. Руководство Мюллера Физиология человека (1834-40) имело большое значение для развития медицины. Крупнейшим достижением этого периода было создание Шванном единой клеточной теории строения всех живых существ (1838), названной Энгельсом одним из трёх великих открытий естествознания 19 в.
Натурфилос. построения Шеллинга и Окена (30-е гг.) распространялись и в науках о Земле, но в 40-х гг. они начали уступать место конкретным науч. исследованиям. Развитие химии и физики способствовало изучению минералов (Э. Мичерлих, И. Брейтгаупт, К. Бишоф и др.). К основателям кристаллографии относятся X. Вейс, И. Гессель. Закладываются основы классификации минералов (Г. Розе и др.). Продолжалась дифференциация наук о Земле, но вместе с тем начала формироваться и целостная система знаний. Выдающимся науч. синтезом явился Космос (1845-62) - труд А. Гумбольдта, считающегося основателем общей физич. географии, климатологии, географии растений. Гумбольдт содействовал развитию и др. отраслей естествознания. По его инициативе был организован Магнитный союз с целью проведения единообразных измерений земного магнетизма в разных странах. Он поддерживал исследования по астрономии, физике, химии, математике. Одновременно с комплексным подходом Гумбольдта развивалось и др. направление географич. исследований - т. н. хорологическое (страноведческое), представленное К. Риттером. Гумбольдт, а вместе с ним Л. Бух восприняли идеи плутонизма в геологии и развивали катастрофистские представления о горообразовании. Труды по динамич. и эволюц. геологии были созданы К. Гоффом, внёсшим крупный вклад в разработку и обоснование разновидности историч. метода, получившего впоследствии назв. актуализм. Палеонтологич. методы в геологии, появившиеся в начале века в Великобритании и Франции, легли затем в основу биостратиграфич. исследований в Г. (А. Оппель, Ф. Квенштедт и др.). Расширяются геодезич. и астрономич. исследования; фундаментальные работы по геодезии выполнили Гаусс и Ф. Бессель.
Развитие естеств. и технич. наук во 2-й пол. 19 в. Выход науки в Г. на передовые рубежи. Во 2-й пол. 19 в. в Г. происходит быстрый прогресс во всех областях теоретич. и прикладного естествознания, а в математике, органич. и технич. химии, в биологии и в ряде отраслей физики нем. наука заняла ведущие позиции. В этот период она характеризуется не только созданием глубоких обобщающих теорий, но и интенсивной разработкой прикладных и технич. дисциплин; поэтому и значение науки для развития страны было большим, чем в др. развитых странах. Хим. исследования в ун-тах и технич. ин-тах получали материальную поддержку со стороны быстро растущей пром-сти; такая поддержка была исключит, явлением для того времени. Расцвету математики, физики, биологии, медицины содействовали множественность науч. центров, характерная для нем. науки, наличие в Г. (в отличие от др. развитых стран) уже в 19 в. большого числа профессиональных учёных, а также миграция учёных из одних ун-тов в другие. Во 2-й пол. 19 в. Г. занимала первое место в мире по количеству науч. журналов (особенно хим. и мед.). Высокие требования предъявлялись к квалификации учёных и преподавателей естеств. наук (напр., Прусское положение от 1866 требовало от каждого кандидата на должность учителя математики в гимназии таких глубоких знаний по высшей геометрии, ма-тематич. анализу и аналитич. механике, чтобы он был в состоянии проводить в этих областях самостоят, исследования); учителем гимназии был Г. Грасман; с преподавания в гимназии начинали К. Вейерштрасс, Р. Клаузиус и мн. др. крупнейшие учёные.
Ведущая роль нем. математики в мировой науке 2-й пол. 19 в. определялась в первую очередь пересмотром осн. понятий математич. анализа с целью более строгого его обоснования (арифметизация анализа). Эта задача была выполнена прежде всего К. Вейерштрассом, а также Р. Дедекиндом (в Брауншвейге) и другими математиками берлинской школы и привела к важным обобщениям. В значит, мере в связи с исследованиями основ анализа оформилась (в трудах Г. Кантора) новая математич. дисциплина - теория множеств (см. Множеств теория). Ещё более плодотворным оказалось влияние трудов и идей Б. Римана - крупнейшего математика сер. 19 в., продолжателя традиций К. Гаусса. Риману принадлежит глубокий анализ понятия интеграла (интеграл Римана); он дал новое построение теории функций комплексного переменного, используя геометрич. методы (т. н. конформное отображение), к-рые и теперь применяются в гидроаэродинамике н других областях физики. Его фундаментальные идеи в геометрии (развивавшие неевклидову геометрию Н. И. Лобачевского) получили признание лишь два десятилетия спустя; риманова геометрия, развитая впоследствии др. учёными, была использована А. Эйнштейном в общей теории относительности. В последней четв. 19 в. Ф. Клейн осуществил синтез мн. областей математики на основе теории групп. Благодаря Клейну Гёттинген-ский ун-т стал к кон. 19 в. мировым центром математич. мысли.
В теоретич. физике 2-й пол. 19 в. большое значение имели результаты, полученные нем. учёными в общей теории тепловых явлений - термодинамике, в частности в её применениях к теории излучения. Все три начала термодинамики были сформулированы нем. 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 кинетич. теорию газов.
К кон. 19 в. нем. физики-теоретики начали освобождаться от кантианских взглядов. Однако среди части нем. учёных получил распространение энергетизм (В. Оствальд и др.). Успехи атомной физики в начале 20 в. вынудили Оствальда признать ошибочность энергетизма.
Во 2-й пол. 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 электрич. 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 аналогич. исследования, В. Рентген в 1895 обнаружил лучи, названные его именем (первая Нобелевская пр. по физике, 1901). В 1886 Г. Герц обнаружил внеш. фотоэффект. Крупнейшее достижение нем. экспериментальной физики этого периода - открытие Герцем в 1886 - 89 электромагнитных волн, предсказанных англ, учёным Дж. Максвеллом. С 1870-х гг. физич. ин-т Берлинского ун-та, возглавлявшийся Гельмгольцем, становится одним из крупнейших физич. центров мира. Здесь работали А. Майкельсон, П. Н. Лебедев, Герц, Ф. Браун и мн. др. В развитии акустики, молекулярной физики и др. областей экспериментальной физики значит, роль сыграла также школа А. Кундта (в Страсбурге).
Индустриализация Г. во 2-й пол. 19 в. создала условия для крутого подъёма технич. физики, для выделения и формирования различных технич. наук. Постепенно возрастало значение фундаментальных наук, что создавало базис для новых отраслей техники. Развитие электродинамики послужило основой для электротехники, а термодинамики - для создания двигателей внутр. сгорания и холодильной техники. Технич. проблемы занимали преимущественное место в деятельности Гос. физико-технич. ин-та, осн. в 1888 в Берлине; первым его президентом был Гельмгольц. Значит, 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 гидравлич. турбин - Ф. Редтенбахером и Ю. Вейсбахом ещё в сер. 19 в. Газовый двигатель внутр. 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 (X. Хольцварт) и прямоточной паровой машины в 1907 (И. Штумпф) было завершено создание основ современного теплоэнергетич. машиностроения. Огромный скачок сделала техника металлургии - были сконструированы электрич. плавильная печь (Вильгельм Сименс), трубопрокатный стан (бр. Маннесман) и др. Во 2-й пол. 19 в. были созданы основы кинематики механизмов (Ф. Редтенбахер, Ф. Рёло и др.). Проблемы сопротивления материалов и строит, 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 совр. теории микроскопа, К. Цейс создал всемирно известное произ-во оптич. приборов.
2-я пол. 19 в.- период бурного развития всех отраслей химии в Г. Наиболее интенсивно развивалась органич. химия, однако и в неорганич. и аналитич. 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 хим. элементов предшествовали открытию Д. И. Менделеевым периодич. закона. Важнейшим событием в химии 19 в. был междунар. съезд в Карлсруэ (1869), на к-ром были уточнены понятия элемента, атома, молекулы. В последней четв. 19 в. началось развитие физич. химии, связанное гл. обр. с деятельностью Оствальда по теории растворов и В. Нернста по электрохимии (Нобелевские премии, соответственно, 1909 и 1920).
Крупный вклад внесли нем. химики в теоретич. органич. химию - в разработку структурной теории (А. Кекуле, Э. Эрленмейер), теории ароматич. соединений (школы Кекуле и В. Мейера), стереохимии (И. Вислеценус, Мейер). Велики были и практич. достижения в области химии, обусловленные тесной связью науки и пром-сти, особенно с 1870-х гг., когда началась мощная концентрация хим. произ-ва. Наиболее выдающиеся результаты были достигнуты в области синтеза красителей и лекарств, веществ. Отсутствие достаточной сырьевой базы стимулировало поиск новых материалов. В 1860 Г. Кольбе открыл способ получения салициловой к-ты; в 1875 синтетич. к-та 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 к-рой вышли мн. нобелевские лауреаты. Др. крупная школа химиков-органиков возглавлялась Э. Фишером (Нобелевская пр., 1902).
Первостепенное значение имели и практич. исследования по неорганич. химии. В 1875 Винклер разработал способ получения серного ангидрида, к-рый лёг в основу контактного метода произ-ва серной к-ты. Изучение химии стекла позволило О. Шоттуиосновать всемирно известную фирму (Йена, 1884).
В сер. 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 мн. рус. физиологи и врачи - И. М. Сеченов, С. П. Боткин, И. П. Павлов и др. Во многих ун-тах были организованы хорошо оборудованные физиологич. 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 (X. Моль, К. Негели, Р. Кёлликер, Р. Ремак). Новый этап в развитии клеточного учения был завершён работами Р. Вирхова, провозгласившего положение: всякая клетка - из клетки (1855); принципы клеточной теории были им распространены на патологич. процессы. Вирхов и его ученики внедрили в медицину микроскопич., гистологич. и физиологич. анализы. Однако идеи Вирхова оказали и отрицат. влияние, доведя до крайности механистич. понимание организма как федерации клеточных государств. Вирхов ошибочно настаивал, что любая болезнь локализуется только в определ. 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 филогенетич. учение. Однако его взгляды были эклектичны. Эволюционное направление в области сравнит, анатомии развивал К. Гегенбаур.
В последней четв. 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 Ин-т инфекционных болезней им. Р. Коха. В 1905 Ф. Шаудином и Э. Гофманом была найдена бледная спирохета - возбудитель сифилиса. Открытие Э. Берингом антитоксич. сыворотки против дифтерии (1892) (первая Нобелевская пр. 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. Вельфлер, Р. Кренлейн и др.). Крупный вклад в создание и развитие науч. основ гигиены и лечение профессиональных болезней внесли М. Петтенкофер, К. Фойт, К. Леман, Г. Цимсен, М. Рубнер и др. Быстро развивались спец. области медицины - дерматология, гинекология, отоларингология, психиатрия и др.
Продолжалась разработка общей биологии. В 70-80-х гг. 19 в. Э. Страсбургер, В. Флемминг и др. разработали учение о сложном делении клетки и роли в нём ядра и хромосом. Это позволило раскрыть нек-рые детали процессов созревания половых клеток и оплодотворения (О. Гер-твиг, 1875-90) и сформулировать ядерную теорию наследственности (В. Ру, Страсбургер, Гертвиг, особенно А. Вейсман). Работы Вейсмана о зародышевой плазме (1892) предвосхитили ряд положений совр. 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 виталистич. духе (X. Дриш и др.).
Во 2-й пол. 19 в. продолжалось развитие геологич. и географич. наук. Изучалась не только территория Г., но и многие районы Азии и Африки, причём нередко преследовались колонизаторские цели. С появлением оптич. методов в петрографии создаётся естеств. систематика горных пород (К. Розенбуш, Ф. Циркель и др.). Разработка теоретич. вопросов в географии продолжалась в работах Ф. Рихтгофена, Ф. Ратцеля и др. Переходный этап к совр. 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 науч. революции (1-я треть 20 в.). В этот период нем. наука продолжала занимать ведущее положение в теоретич. и прикладной физике, в химии, ряде областей биологии. Нем. учёные (наряду с английскими) на первом этапе совр. науч. революции внесли крупнейший вклад в создание релятивистской и квантовой физики. Возрастало число спец. науч. учреждений, связанных с пром-стью. В 1911 было создано объединение науч.-исследоват. ин-тов Kaiser Wilhelm Gesellschaft fur Förderung der Wissenschaft. В прикладных науках, особенно в химии и нек-рых тех-нич. науках, наметилась тенденция к исследованию проблем, имеющих воен. значение.
С кон. 19 в. и до 40-х гг. 20 в. лидером нем. 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 гл. обр. в области математич. логики. Курсы лекций Гильберта, как и курсы Ф. Клейна, собирали в Гёттингенском ун-те интернациональную аудиторию. Одновременно с Гильбертом и Клейном в Гёттингене работали в нач. 20 в. Г. Минковский, разработавший математич. аппарат спец. 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 значит, работы как в алгебре, особенно в теории групп, так и в теории чисел и математич. анализе. В Г. в 20-е гг. начал деятельность Дж. Нейман - один из крупнейших математиков 20 в. Работы нем. физиков-теоретиков в 1-й трети 20 в. выводят эту область науки в Г. на первое место в мире (большую роль сыграли и нем. физики-экспериментаторы). М. Планк открыл закон распределения энергии в спектре теплового излучения (1900) и ввёл понятие кванта действия. А. Эйнштейн нашёл осн. закон фотоэффекта и ввёл представление о фотоне (1905). Принцип квантования энергии атома, выдвинутый дат. учёным Н. Бором, был подтверждён в 1913 классич. опытами Дж. Франка и Г. Герца (Нобелевская пр., 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 инд. 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 - теоретич. основу совр. физики и химии (Нобелевские пр., соответственно 1933 и 1954). В 1905 Эйнштейн создал спец. 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, X. 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 к-рых заложили основы теории внутр. строения звёзд.
Нем. 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 (Нобелевская пр., 1914). Крупные работы по оптике и спектроскопии были выполнены В. Вином, Ф. Пашеном, О. Люммером и Прингсхеймом, X. Рубенсом. Важные экспериментальные исследования были проведены в атомной и ядерной физике (О. Ганом, Л. Майтнер, В. Мюллером, В. Боте, X. Гейгером и др.), в физич. электронике (X. Бушем, В. Глазером, О. Шерцером и др.), по электронной оптике и в ряде областей совр. технич. физики. В нач. 30-х гг. большое внимание уделяется изучению полупроводников (В. Шотки и др.).
В нач. 20 в. ускоренно развивались отрасли техники, имеющие непосредственно воен. значение, особенно дирижабле- и самолётостроение (Ф. Цеппелин, А. Фоккер, Г. Юнкере 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, X. 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. Нем. учёными был создан электронный микроскоп (М. Кнолль, Э. Руска, Э. Брюхе, Г. Иохансон, М. фон Арденне).
В 20 в. фундаментальные хим. исследования, проведённые гл. обр. в лабораториях И. Г. Фарбениндустри и на кафедрах ун-тов, были направлены на раскрытие структуры ряда органич. веществ. Изучено строение Сахаров (Э. Фишер), установлено строение хлорофилла (Р. Вильштеттер, Нобелевская пр., 1915), структура терпенов (О. Баллах, Нобелевская пр.,1910), исследованы витамины группы D (А. Виндаус, Нобелевская пр., 1928), синтезированы витамин В2 в 1935 и витамин А в 1937 (Р. Кун, Нобелевская пр., 1938), исследованы гормоны (А. Бутенандт, Нобелевская пр., 1939), открыты пронтозил и др. сульфамидные препараты (Г. Домагк, Нобелевская пр., 1939), разработан метод диенового синтеза (О. Дильс и К. Альдер, Нобелевская пр., 1950).
Продолжает развиваться теоретич. химия - создаётся теория хим. 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 хим. исследований, к-рые приобрели также и воен. значение. Истощение запасов селитры поставило задачу искусств, связывания азота. Исследование Ф. Габером реакции образования аммиака из элементарных азота и водорода (1904) и отработка принципиально новой технологии синтеза при высоких темп-pax и давлениях (Габер, К. Бош, А. Митташ) завершились пуском пром. установки (1913).
Огромная концентрация пром-сти во время 1-й мировой войны 1914-18 привела к дальнейшему росту науч. исследований. Только в 1928 фирма И. Г. Фарбениндустри затратила на них св. 30 млн. марок, лишь в 2 раза меньше, чем в Великобритании на все науч. исследования. Особое внимание уделялось произ-ву синтетич. продуктов на основе каменного угля. В 1921-23 был разработан технологич. процесс каталитич. гидрогенизации угля с целью получения бензина (Ф. Фишер, X. Тропш; К. Бош. Ф. Бер-гиус - Нобелевская пр., 1931). По произ-ву синтетич. бензина Г. вышла в 1937 на первое место в мире. Задачу пром. использования дешёвого ацетилена успешно решал В. Реппе (И. Г. Фарбениндустри).
Ещё во 2-й пол. 19 в. физиологами и химиками усиленно изучался обмен веществ у животных и человека (Ф. Хоппе-Зейлер, М. Петтенкофер, О. Фойт, М. Рубнер). К кон. 19 в. от физиологии обособилась биохимия. На рубеже 19 и 20 вв. удалось раскрыть хим. состав белков (Э. Шульц, А. Коссель, Нобелевская пр., 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 пр., 1907) выделил из дрожжевых грибков фермент зимазу; этим открытием были заложены основы энзимологии, в развитии к-рой большую роль сыграли работы Р. Вилывтеттера и О. Варбурга (Нобелевская пр., 1931). Природу биохимич. процессов, связанных с мышечным сокращением, вскрыл О. Мейергоф (Нобелевская пр., 1922).
Крупнейший представитель экспериментальной эмбриологии в Г. в 20 в. X. Шпеман открыл явления индукции в зародышевом развитии и создал на этой основе теорию организаторов развития (1921 и позже). В области физиологии центр, нервной системы крупных результатов добились Р. Магнус и М. Ферворн.
С возникновением в нач. 20 в. генетики она получила в Г. бурное развитие. К. Корренс, изучавший принципы менделизма на растениях, предвосхитил явления сцепления и обмена наследственных факторов в хромосомах, наследование пола у растений и др. Значит, исследования были выполнены Э.Бауром, Р.Гольдшмидтом и др. Общегенетич. интерес имели работы В. Вейнберга (методы ге-нетич. анализа у человека) и Ф. Бернштейна.
На основе крупнейших достижений биологии, органич. химии, а также физики в 1-й трети 20 в. в Г. продолжалось быстрое развитие медицины. Г. была первой страной, где клиники были оснащены новейшим лабораторным оборудованием. Особое значение приобрела рентгенология; был сконструирован энцефалограф (Г. Бергер). Были разработаны новые методы обнаружения и исследования болезней и их возбудителей. П. Уленхут открыл спирохету - возбудителя спирохетоза; А. Вассерман в 1906 предложил метод серологич. диагноза сифилиса. Создаются мн. химико-терапевтич. средства; наиболее крупные достижения в этой области принадлежат П. Эрлиху (препараты сальварсан и неосальварсан; Нобелевская пр., 1908), Г. Домагку (пронтозил).
На высоком уровне находились хирургия (Ф. Зауэрбрух - хирургия лёгких), кардиология (В. Гис и Ф. Краус в Берлине, Э. Ромберг в Мюнхене) и др. области терапии (А. Штрюмпель в Лейпциге, Л. Ашофф во Фрейбурге), психиатрия (Э. Кречмер и др.).
Важными особенностями этого периода в науках о Земле явились развитие геофизики, в частности появление сейсмологии (3. Гюнтер, Э. Вихерт, Б. Гутенберг и др.), и становление геохимии (В. Гольдшмидт и др.).
В геологии крупнейшие обобщения принадлежали геотектонистам (Ф. Космат, А. Вегенер, Р. Штауб, Х.Штилле, С. Бубнов, Э. Краус и др.). Создаётся детальная структурная геология (X. Клоос, Б. Зандер и др.). Нем. геологами были созданы сводки по отд. материкам (Э. Кренкель, Г. Герт и др.), работы по гидрогеологии(Х.Хёфер,Э.Принц и др.). Нарастающим требованиям экономики отвечали интенсивные исследования минеральных веществ (Г. Берг, П. Рамдор, X. Шнейдерхён и др.). Крупнейшим теоретиком географии в Г. был учёный и путешественник А. Гетнер, идеи к-рого оказали влияние на географов др. стран. Ландшафтоведение развивал 3. Пассарге и др. Проводились океанографич. исследования.
Естеств. науки в Г. при фашизме. Диктатура фашизма привела к деградации теоретич. естествознания в Г. Многие выдающиеся учёные либо покинули страну (Эйнштейн, Борн, Э. Шрёдингер, Дж. Франк, О. Штерн, Л. Майтнер, Г. Вейль, Э. Нётер, Дж. Нейман, Ф. Габер, Р. Вилынтеттер, Р. Гольдшмидт и мн. др.), либо резко сократили свою деятельность (Гильберт, Планк, Лауэ и др.). За неск. лет нем. математика, теоретич. физика, биология спустились до уровня третьестепенных. К весьма немногим значит, достижениям нем. науки этого времени можно отнести лишь открытие О. Ганом и Ф. Штрасманом деления ядра урана (1938) и развитие Гейзенбергом квантовой теории поля (1943). Продолжались исследования в области плазмы, электронной микроскопии, биохимии. Основной упор делался на работы, имеющие воен. значение. Так, исследования X. Шрадера (1937) по химии пестицидных фосфорорганич. соединений вскоре приобрели характер поисков отравляющих веществ. Развёртывались работы по получению высококачеств. легированных сталей (А. Ваккер), по произ-ву буна-каучука. Обширные исследования проводились в авиации и машиностроении, по автоматизации произ-ва. В 1939 появились первые нем. авиац. реактивные двигатели; в 40-х гг. были созданы ракеты Фау-1 и Фау-2 (В. фон Браун). В биологии разрабатывалась расовая гигиена, стремившаяся обосновать превосходство нордической расы, необходимость массового уничтожения неарийских народов. Развивались идеи геополитики (К. Хаусхофер и др.). Только после разгрома фашистского гос-ва оказалось возможным, опираясь на великие традиции немецкой науки, продолжать развитие фундаментальных областей естествознания.
Процитирую сам себя: Вообще, расцвет немецкой науки и техники буквально во всех областях с начала XIX по первую треть XX века включительно не перестает впечатлять. Можно сказать, что вплоть до информационной революции человечество жило на проценты с интеллектуального капитала, закладывавшегося немцами на протяжении 120-130 лет. Я даже намерен дать на эту тему пост, представляющий собой огромную цитату из Большой Советской энциклопедии.
Ну что же, назвался груздем — лезу в кузов. Даю обещанную огромную
.
Подъём естеств. наук в Г. в 1-й пол. 19 в. В этот период начинается подъём нем. науки, связанный с ускорением экономич. развития страны, приведшим в 30-х гг. к началу пром. переворота, расширением университетского и технич. образования и поощрением естеств. наук. Глубокий филос. подход ряда нем. учёных к проблемам естествознания содействовал широким науч. обобщениям и открытию фундаментальных законов природы. Вместе с тем для нем. естествознания этого периода характерно господство кантианских идей в геометрии и физике - об априорной (внеопытной) природе познания законов пространства и времени, о непознаваемости сущности сил, связывающих частицы материи, а также натур-филос. концепций в биологии и геологии. Большие успехи на этом этапе были достигнуты в Г. химией и математикой; нем. математика в 18 в. занимала второстепенное место в мировой науке, а к сер. 19 в. начала оспаривать первенство у французской.
Большую роль в расцвете математики в Г. сыграл К. Гаусс - крупнейший математик своего времени. Он развивал новые направления в математике, отправляясь от конкретных проблем астрономии, механики и физики. Так, общая проблема геодезии - изучение формы земной поверхности - привела его к созданию внутренней геометрии кривых поверхностей; в связи с проблемами электростатики он разработал теорию потенциала. Ему принадлежат также важные работы по физике - по земному магнетизму, механике (принцип Гаусса), геометрич. оптике, геодезии и астрономии. Гаусс почти не имел учеников, но идейное влияние его трудов было велико. Его последователями в теории чисел и математич. анализе были П. Дирихле, К. Якоби, Э. Куммер. Большое место в нем. математике 1-й пол. 19 в. заняли геометрич. исследования, развивавшиеся вначале под влиянием франц. математич. школы Г. Монжа и занявшие выдающееся место в мировой науке (А. Мёбиус, Ю. Плюккер, Я. Штейнер, К. Штаудт). Г. Грасман развил многомерную геометрию, теорию векторов и линейную алгебру. Благодаря Гауссу, Якоби и Дирихле Гёттингенский, Берлинский и отчасти Кёнигсбергский ун-ты стали крупными математич. центрами. Большое значение для развития математики и др. естеств. наук в Г. имела множественность науч. центров, в первую очередь ун-тов, к-рые создавались в каждом крупном нем. государстве, и технич. ин-тов (в Дрездене, 1828; в Карлсруэ, 1825; в Дармштадте, 1836).
В 1-й пол. 19 в. происходит быстрое развитие неорганич. химии, обусловленное зарождением хим. пром-сти. Крупные химики этого периода -Э. Мичерлих, братья Розе, Ф. Вёлер были учениками швед, химика И. Я. Берцелиуса, оказавшего огромное влияние на нем. химию. Р. Бунзен исследовал электролитич. выделение металлов из расплавов солей; К. Гмелин в 1828 получил искусств.ультрамарин; К. Шёнбейн открыл озон (1839), пироксилин (1845), изучал электрохимич. процессы. Прогрессу химии также способствовало основание новых хим. лабораторий. С 30-х гг. особенно развивается органич. химия. С именем Ю. Либиха - основателя школы химиков-органиков, создателя получившей мировую известность лаборатории в Гисене и основателя ряда хим. журналов - связана целая эпоха развития органич. химии. Либих разделил все органич. соединения на белки, жиры и углеводы; впервые получил хлороформ (1831), уксусный альдегид (1835) и др. соединения; предложил хим. теорию брожения и гниения; заложил основы агрохимии и разработал теорию минерального питания растений. В 1834 Э. Мичерлих определил родство бензола и бензойной к-ты. В 1843 А. Гофман установил идентичность анилинов различного происхождения. Хотя синтез органич. соединений был впервые осуществлён Вёлером ещё раньше (в 1824- щавелевой к-ты, а в 1828 - мочевины), принципиальное значение этих работ было понято, однако, позднее.
В этот период в Г. происходит значит, сдвиг в технике и физике (прежде всего в оптике и электродинамике), а также в астрономии. Совершенствуются паровые машины, разрабатывается гидравлич. реактивная турбина (К. Хеншель, 1837), новые типы оборудования для проката, воздуходувных машин и др. И. Риттер в 1801 доказал существование ультрафиолетовых лучей; И. Фраунгофер, реформатор технич. оптики, описал в 1814 линии солнечного спектра, названные его именем, создал дифракционные решётки, открывшие путь спектроскопии. В 1821 Т. Зеебек открыл термоэлектричество. Нем. физики вносят значит, вклад в изучение количеств, законов электрич. и магнитных явлений. В 1826 Г. Ом открыл закон, названный его именем. С 1832 Гаусс и В. Вебер разрабатывали систему абс. мер электрич. и магнитных величин и соответствующих измерит, приборов. В 1846 Вебер сформулировал общий закон взаимодействия движущихся зарядов, основанный на идее дальнодействия. Ф. Нейман создал теорию электромагнитной индукции (1845-48). Быстро возрастает объём астрометрич. исследований, особенно в боннской и кёнигсбергской астрономических обсерваториях. И. Галле обнаружил планету Нептун (предсказанную франц. учёным У. Ж. Ж. Ле-верье), открыл тёмное внутр. кольцо Сатурна. П. Ганзен развил теорию Луны. Ф. Бессель впервые определил расстояния до 3 звёзд путём измерения их параллаксов. Начал издаваться астрономич. журнал, к-рый в дальнейшем приобрёл междунар. значение. Крупнейшим достижением нем. учёных сер. 19 в. врача Р. Майера (1842) и физиолога Г. Гельмгольца (1847) явилось открытие осн. закона естествознания - закона сохранения энергии. Глубокий филос. анализ этого закона и трактовок его Майером и Гельмгольцем был дан Ф. Энгельсом в его Диалектике природы.
В нем. биологии кон. 18 - нач. 19 вв. получило господство натурфилос. направление, идеологом к-рого был Ф. Шеллинг. Осн. идея этой натурфилософии - единство и усложнение природы, обусловленное неким разумным началом. Несмотря на мистич. понимание связей в природе, натурфилософия всё же сыграла и положит, роль в биологии, натолкнув на ряд открытий. Так, один из провозвестников натурфилософии, поэт И. В. Гёте обосновал идею о метаморфозе органов у растений (1790) и прокламировал принципы сравнит, анатомии, основанной на идее единства плана строения> животных. Сторонниками этого направления была высказана мысль о существовании параллелизма между развитием эмбриона и ступенями лестницы существ (К. Кильмейер, Л. Окен, И. Меккель Младший). У Окена в умозрительной форме намечается также идея о клеточном строении всех организмов.
Выдающуюся роль в истории биологии в Г. сер. 19 в. сыграл физиолог И. Мюллер и его школа (Т. Шванн, Э. Дюбуа-Реймон, Г. Гельмгольц, Р.Вир-хов и др.); их работы знаменуют поворот к исследованию физиологич. процессов методами эксперимента; натурфилос. воззрения, под влиянием к-рых Мюллер находился в начальный период деятельности, постепенно сменяются механистическими. Руководство Мюллера Физиология человека (1834-40) имело большое значение для развития медицины. Крупнейшим достижением этого периода было создание Шванном единой клеточной теории строения всех живых существ (1838), названной Энгельсом одним из трёх великих открытий естествознания 19 в.
Натурфилос. построения Шеллинга и Окена (30-е гг.) распространялись и в науках о Земле, но в 40-х гг. они начали уступать место конкретным науч. исследованиям. Развитие химии и физики способствовало изучению минералов (Э. Мичерлих, И. Брейтгаупт, К. Бишоф и др.). К основателям кристаллографии относятся X. Вейс, И. Гессель. Закладываются основы классификации минералов (Г. Розе и др.). Продолжалась дифференциация наук о Земле, но вместе с тем начала формироваться и целостная система знаний. Выдающимся науч. синтезом явился Космос (1845-62) - труд А. Гумбольдта, считающегося основателем общей физич. географии, климатологии, географии растений. Гумбольдт содействовал развитию и др. отраслей естествознания. По его инициативе был организован Магнитный союз с целью проведения единообразных измерений земного магнетизма в разных странах. Он поддерживал исследования по астрономии, физике, химии, математике. Одновременно с комплексным подходом Гумбольдта развивалось и др. направление географич. исследований - т. н. хорологическое (страноведческое), представленное К. Риттером. Гумбольдт, а вместе с ним Л. Бух восприняли идеи плутонизма в геологии и развивали катастрофистские представления о горообразовании. Труды по динамич. и эволюц. геологии были созданы К. Гоффом, внёсшим крупный вклад в разработку и обоснование разновидности историч. метода, получившего впоследствии назв. актуализм. Палеонтологич. методы в геологии, появившиеся в начале века в Великобритании и Франции, легли затем в основу биостратиграфич. исследований в Г. (А. Оппель, Ф. Квенштедт и др.). Расширяются геодезич. и астрономич. исследования; фундаментальные работы по геодезии выполнили Гаусс и Ф. Бессель.
Развитие естеств. и технич. наук во 2-й пол. 19 в. Выход науки в Г. на передовые рубежи. Во 2-й пол. 19 в. в Г. происходит быстрый прогресс во всех областях теоретич. и прикладного естествознания, а в математике, органич. и технич. химии, в биологии и в ряде отраслей физики нем. наука заняла ведущие позиции. В этот период она характеризуется не только созданием глубоких обобщающих теорий, но и интенсивной разработкой прикладных и технич. дисциплин; поэтому и значение науки для развития страны было большим, чем в др. развитых странах. Хим. исследования в ун-тах и технич. ин-тах получали материальную поддержку со стороны быстро растущей пром-сти; такая поддержка была исключит, явлением для того времени. Расцвету математики, физики, биологии, медицины содействовали множественность науч. центров, характерная для нем. науки, наличие в Г. (в отличие от др. развитых стран) уже в 19 в. большого числа профессиональных учёных, а также миграция учёных из одних ун-тов в другие. Во 2-й пол. 19 в. Г. занимала первое место в мире по количеству науч. журналов (особенно хим. и мед.). Высокие требования предъявлялись к квалификации учёных и преподавателей естеств. наук (напр., Прусское положение от 1866 требовало от каждого кандидата на должность учителя математики в гимназии таких глубоких знаний по высшей геометрии, ма-тематич. анализу и аналитич. механике, чтобы он был в состоянии проводить в этих областях самостоят, исследования); учителем гимназии был Г. Грасман; с преподавания в гимназии начинали К. Вейерштрасс, Р. Клаузиус и мн. др. крупнейшие учёные.
Ведущая роль нем. математики в мировой науке 2-й пол. 19 в. определялась в первую очередь пересмотром осн. понятий математич. анализа с целью более строгого его обоснования (арифметизация анализа). Эта задача была выполнена прежде всего К. Вейерштрассом, а также Р. Дедекиндом (в Брауншвейге) и другими математиками берлинской школы и привела к важным обобщениям. В значит, мере в связи с исследованиями основ анализа оформилась (в трудах Г. Кантора) новая математич. дисциплина - теория множеств (см. Множеств теория). Ещё более плодотворным оказалось влияние трудов и идей Б. Римана - крупнейшего математика сер. 19 в., продолжателя традиций К. Гаусса. Риману принадлежит глубокий анализ понятия интеграла (интеграл Римана); он дал новое построение теории функций комплексного переменного, используя геометрич. методы (т. н. конформное отображение), к-рые и теперь применяются в гидроаэродинамике н других областях физики. Его фундаментальные идеи в геометрии (развивавшие неевклидову геометрию Н. И. Лобачевского) получили признание лишь два десятилетия спустя; риманова геометрия, развитая впоследствии др. учёными, была использована А. Эйнштейном в общей теории относительности. В последней четв. 19 в. Ф. Клейн осуществил синтез мн. областей математики на основе теории групп. Благодаря Клейну Гёттинген-ский ун-т стал к кон. 19 в. мировым центром математич. мысли.
В теоретич. физике 2-й пол. 19 в. большое значение имели результаты, полученные нем. учёными в общей теории тепловых явлений - термодинамике, в частности в её применениях к теории излучения. Все три начала термодинамики были сформулированы нем. 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 кинетич. теорию газов.
К кон. 19 в. нем. физики-теоретики начали освобождаться от кантианских взглядов. Однако среди части нем. учёных получил распространение энергетизм (В. Оствальд и др.). Успехи атомной физики в начале 20 в. вынудили Оствальда признать ошибочность энергетизма.
Во 2-й пол. 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 электрич. 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 аналогич. исследования, В. Рентген в 1895 обнаружил лучи, названные его именем (первая Нобелевская пр. по физике, 1901). В 1886 Г. Герц обнаружил внеш. фотоэффект. Крупнейшее достижение нем. экспериментальной физики этого периода - открытие Герцем в 1886 - 89 электромагнитных волн, предсказанных англ, учёным Дж. Максвеллом. С 1870-х гг. физич. ин-т Берлинского ун-та, возглавлявшийся Гельмгольцем, становится одним из крупнейших физич. центров мира. Здесь работали А. Майкельсон, П. Н. Лебедев, Герц, Ф. Браун и мн. др. В развитии акустики, молекулярной физики и др. областей экспериментальной физики значит, роль сыграла также школа А. Кундта (в Страсбурге).
Индустриализация Г. во 2-й пол. 19 в. создала условия для крутого подъёма технич. физики, для выделения и формирования различных технич. наук. Постепенно возрастало значение фундаментальных наук, что создавало базис для новых отраслей техники. Развитие электродинамики послужило основой для электротехники, а термодинамики - для создания двигателей внутр. сгорания и холодильной техники. Технич. проблемы занимали преимущественное место в деятельности Гос. физико-технич. ин-та, осн. в 1888 в Берлине; первым его президентом был Гельмгольц. Значит, 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 гидравлич. турбин - Ф. Редтенбахером и Ю. Вейсбахом ещё в сер. 19 в. Газовый двигатель внутр. 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 (X. Хольцварт) и прямоточной паровой машины в 1907 (И. Штумпф) было завершено создание основ современного теплоэнергетич. машиностроения. Огромный скачок сделала техника металлургии - были сконструированы электрич. плавильная печь (Вильгельм Сименс), трубопрокатный стан (бр. Маннесман) и др. Во 2-й пол. 19 в. были созданы основы кинематики механизмов (Ф. Редтенбахер, Ф. Рёло и др.). Проблемы сопротивления материалов и строит, 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 совр. теории микроскопа, К. Цейс создал всемирно известное произ-во оптич. приборов.
2-я пол. 19 в.- период бурного развития всех отраслей химии в Г. Наиболее интенсивно развивалась органич. химия, однако и в неорганич. и аналитич. 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 хим. элементов предшествовали открытию Д. И. Менделеевым периодич. закона. Важнейшим событием в химии 19 в. был междунар. съезд в Карлсруэ (1869), на к-ром были уточнены понятия элемента, атома, молекулы. В последней четв. 19 в. началось развитие физич. химии, связанное гл. обр. с деятельностью Оствальда по теории растворов и В. Нернста по электрохимии (Нобелевские премии, соответственно, 1909 и 1920).
Крупный вклад внесли нем. химики в теоретич. органич. химию - в разработку структурной теории (А. Кекуле, Э. Эрленмейер), теории ароматич. соединений (школы Кекуле и В. Мейера), стереохимии (И. Вислеценус, Мейер). Велики были и практич. достижения в области химии, обусловленные тесной связью науки и пром-сти, особенно с 1870-х гг., когда началась мощная концентрация хим. произ-ва. Наиболее выдающиеся результаты были достигнуты в области синтеза красителей и лекарств, веществ. Отсутствие достаточной сырьевой базы стимулировало поиск новых материалов. В 1860 Г. Кольбе открыл способ получения салициловой к-ты; в 1875 синтетич. к-та 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 к-рой вышли мн. нобелевские лауреаты. Др. крупная школа химиков-органиков возглавлялась Э. Фишером (Нобелевская пр., 1902).
Первостепенное значение имели и практич. исследования по неорганич. химии. В 1875 Винклер разработал способ получения серного ангидрида, к-рый лёг в основу контактного метода произ-ва серной к-ты. Изучение химии стекла позволило О. Шоттуиосновать всемирно известную фирму (Йена, 1884).
В сер. 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 мн. рус. физиологи и врачи - И. М. Сеченов, С. П. Боткин, И. П. Павлов и др. Во многих ун-тах были организованы хорошо оборудованные физиологич. 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 (X. Моль, К. Негели, Р. Кёлликер, Р. Ремак). Новый этап в развитии клеточного учения был завершён работами Р. Вирхова, провозгласившего положение: всякая клетка - из клетки (1855); принципы клеточной теории были им распространены на патологич. процессы. Вирхов и его ученики внедрили в медицину микроскопич., гистологич. и физиологич. анализы. Однако идеи Вирхова оказали и отрицат. влияние, доведя до крайности механистич. понимание организма как федерации клеточных государств. Вирхов ошибочно настаивал, что любая болезнь локализуется только в определ. 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 филогенетич. учение. Однако его взгляды были эклектичны. Эволюционное направление в области сравнит, анатомии развивал К. Гегенбаур.
В последней четв. 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 Ин-т инфекционных болезней им. Р. Коха. В 1905 Ф. Шаудином и Э. Гофманом была найдена бледная спирохета - возбудитель сифилиса. Открытие Э. Берингом антитоксич. сыворотки против дифтерии (1892) (первая Нобелевская пр. 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. Вельфлер, Р. Кренлейн и др.). Крупный вклад в создание и развитие науч. основ гигиены и лечение профессиональных болезней внесли М. Петтенкофер, К. Фойт, К. Леман, Г. Цимсен, М. Рубнер и др. Быстро развивались спец. области медицины - дерматология, гинекология, отоларингология, психиатрия и др.
Продолжалась разработка общей биологии. В 70-80-х гг. 19 в. Э. Страсбургер, В. Флемминг и др. разработали учение о сложном делении клетки и роли в нём ядра и хромосом. Это позволило раскрыть нек-рые детали процессов созревания половых клеток и оплодотворения (О. Гер-твиг, 1875-90) и сформулировать ядерную теорию наследственности (В. Ру, Страсбургер, Гертвиг, особенно А. Вейсман). Работы Вейсмана о зародышевой плазме (1892) предвосхитили ряд положений совр. 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 виталистич. духе (X. Дриш и др.).
Во 2-й пол. 19 в. продолжалось развитие геологич. и географич. наук. Изучалась не только территория Г., но и многие районы Азии и Африки, причём нередко преследовались колонизаторские цели. С появлением оптич. методов в петрографии создаётся естеств. систематика горных пород (К. Розенбуш, Ф. Циркель и др.). Разработка теоретич. вопросов в географии продолжалась в работах Ф. Рихтгофена, Ф. Ратцеля и др. Переходный этап к совр. 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 науч. революции (1-я треть 20 в.). В этот период нем. наука продолжала занимать ведущее положение в теоретич. и прикладной физике, в химии, ряде областей биологии. Нем. учёные (наряду с английскими) на первом этапе совр. науч. революции внесли крупнейший вклад в создание релятивистской и квантовой физики. Возрастало число спец. науч. учреждений, связанных с пром-стью. В 1911 было создано объединение науч.-исследоват. ин-тов Kaiser Wilhelm Gesellschaft fur Förderung der Wissenschaft. В прикладных науках, особенно в химии и нек-рых тех-нич. науках, наметилась тенденция к исследованию проблем, имеющих воен. значение.
С кон. 19 в. и до 40-х гг. 20 в. лидером нем. 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 гл. обр. в области математич. логики. Курсы лекций Гильберта, как и курсы Ф. Клейна, собирали в Гёттингенском ун-те интернациональную аудиторию. Одновременно с Гильбертом и Клейном в Гёттингене работали в нач. 20 в. Г. Минковский, разработавший математич. аппарат спец. 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 значит, работы как в алгебре, особенно в теории групп, так и в теории чисел и математич. анализе. В Г. в 20-е гг. начал деятельность Дж. Нейман - один из крупнейших математиков 20 в. Работы нем. физиков-теоретиков в 1-й трети 20 в. выводят эту область науки в Г. на первое место в мире (большую роль сыграли и нем. физики-экспериментаторы). М. Планк открыл закон распределения энергии в спектре теплового излучения (1900) и ввёл понятие кванта действия. А. Эйнштейн нашёл осн. закон фотоэффекта и ввёл представление о фотоне (1905). Принцип квантования энергии атома, выдвинутый дат. учёным Н. Бором, был подтверждён в 1913 классич. опытами Дж. Франка и Г. Герца (Нобелевская пр., 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 инд. 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 - теоретич. основу совр. физики и химии (Нобелевские пр., соответственно 1933 и 1954). В 1905 Эйнштейн создал спец. 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, X. 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 к-рых заложили основы теории внутр. строения звёзд.
Нем. 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 (Нобелевская пр., 1914). Крупные работы по оптике и спектроскопии были выполнены В. Вином, Ф. Пашеном, О. Люммером и Прингсхеймом, X. Рубенсом. Важные экспериментальные исследования были проведены в атомной и ядерной физике (О. Ганом, Л. Майтнер, В. Мюллером, В. Боте, X. Гейгером и др.), в физич. электронике (X. Бушем, В. Глазером, О. Шерцером и др.), по электронной оптике и в ряде областей совр. технич. физики. В нач. 30-х гг. большое внимание уделяется изучению полупроводников (В. Шотки и др.).
В нач. 20 в. ускоренно развивались отрасли техники, имеющие непосредственно воен. значение, особенно дирижабле- и самолётостроение (Ф. Цеппелин, А. Фоккер, Г. Юнкере 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, X. 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. Нем. учёными был создан электронный микроскоп (М. Кнолль, Э. Руска, Э. Брюхе, Г. Иохансон, М. фон Арденне).
В 20 в. фундаментальные хим. исследования, проведённые гл. обр. в лабораториях И. Г. Фарбениндустри и на кафедрах ун-тов, были направлены на раскрытие структуры ряда органич. веществ. Изучено строение Сахаров (Э. Фишер), установлено строение хлорофилла (Р. Вильштеттер, Нобелевская пр., 1915), структура терпенов (О. Баллах, Нобелевская пр.,1910), исследованы витамины группы D (А. Виндаус, Нобелевская пр., 1928), синтезированы витамин В2 в 1935 и витамин А в 1937 (Р. Кун, Нобелевская пр., 1938), исследованы гормоны (А. Бутенандт, Нобелевская пр., 1939), открыты пронтозил и др. сульфамидные препараты (Г. Домагк, Нобелевская пр., 1939), разработан метод диенового синтеза (О. Дильс и К. Альдер, Нобелевская пр., 1950).
Продолжает развиваться теоретич. химия - создаётся теория хим. 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 хим. исследований, к-рые приобрели также и воен. значение. Истощение запасов селитры поставило задачу искусств, связывания азота. Исследование Ф. Габером реакции образования аммиака из элементарных азота и водорода (1904) и отработка принципиально новой технологии синтеза при высоких темп-pax и давлениях (Габер, К. Бош, А. Митташ) завершились пуском пром. установки (1913).
Огромная концентрация пром-сти во время 1-й мировой войны 1914-18 привела к дальнейшему росту науч. исследований. Только в 1928 фирма И. Г. Фарбениндустри затратила на них св. 30 млн. марок, лишь в 2 раза меньше, чем в Великобритании на все науч. исследования. Особое внимание уделялось произ-ву синтетич. продуктов на основе каменного угля. В 1921-23 был разработан технологич. процесс каталитич. гидрогенизации угля с целью получения бензина (Ф. Фишер, X. Тропш; К. Бош. Ф. Бер-гиус - Нобелевская пр., 1931). По произ-ву синтетич. бензина Г. вышла в 1937 на первое место в мире. Задачу пром. использования дешёвого ацетилена успешно решал В. Реппе (И. Г. Фарбениндустри).
Ещё во 2-й пол. 19 в. физиологами и химиками усиленно изучался обмен веществ у животных и человека (Ф. Хоппе-Зейлер, М. Петтенкофер, О. Фойт, М. Рубнер). К кон. 19 в. от физиологии обособилась биохимия. На рубеже 19 и 20 вв. удалось раскрыть хим. состав белков (Э. Шульц, А. Коссель, Нобелевская пр., 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 пр., 1907) выделил из дрожжевых грибков фермент зимазу; этим открытием были заложены основы энзимологии, в развитии к-рой большую роль сыграли работы Р. Вилывтеттера и О. Варбурга (Нобелевская пр., 1931). Природу биохимич. процессов, связанных с мышечным сокращением, вскрыл О. Мейергоф (Нобелевская пр., 1922).
Крупнейший представитель экспериментальной эмбриологии в Г. в 20 в. X. Шпеман открыл явления индукции в зародышевом развитии и создал на этой основе теорию организаторов развития (1921 и позже). В области физиологии центр, нервной системы крупных результатов добились Р. Магнус и М. Ферворн.
С возникновением в нач. 20 в. генетики она получила в Г. бурное развитие. К. Корренс, изучавший принципы менделизма на растениях, предвосхитил явления сцепления и обмена наследственных факторов в хромосомах, наследование пола у растений и др. Значит, исследования были выполнены Э.Бауром, Р.Гольдшмидтом и др. Общегенетич. интерес имели работы В. Вейнберга (методы ге-нетич. анализа у человека) и Ф. Бернштейна.
На основе крупнейших достижений биологии, органич. химии, а также физики в 1-й трети 20 в. в Г. продолжалось быстрое развитие медицины. Г. была первой страной, где клиники были оснащены новейшим лабораторным оборудованием. Особое значение приобрела рентгенология; был сконструирован энцефалограф (Г. Бергер). Были разработаны новые методы обнаружения и исследования болезней и их возбудителей. П. Уленхут открыл спирохету - возбудителя спирохетоза; А. Вассерман в 1906 предложил метод серологич. диагноза сифилиса. Создаются мн. химико-терапевтич. средства; наиболее крупные достижения в этой области принадлежат П. Эрлиху (препараты сальварсан и неосальварсан; Нобелевская пр., 1908), Г. Домагку (пронтозил).
На высоком уровне находились хирургия (Ф. Зауэрбрух - хирургия лёгких), кардиология (В. Гис и Ф. Краус в Берлине, Э. Ромберг в Мюнхене) и др. области терапии (А. Штрюмпель в Лейпциге, Л. Ашофф во Фрейбурге), психиатрия (Э. Кречмер и др.).
Важными особенностями этого периода в науках о Земле явились развитие геофизики, в частности появление сейсмологии (3. Гюнтер, Э. Вихерт, Б. Гутенберг и др.), и становление геохимии (В. Гольдшмидт и др.).
В геологии крупнейшие обобщения принадлежали геотектонистам (Ф. Космат, А. Вегенер, Р. Штауб, Х.Штилле, С. Бубнов, Э. Краус и др.). Создаётся детальная структурная геология (X. Клоос, Б. Зандер и др.). Нем. геологами были созданы сводки по отд. материкам (Э. Кренкель, Г. Герт и др.), работы по гидрогеологии(Х.Хёфер,Э.Принц и др.). Нарастающим требованиям экономики отвечали интенсивные исследования минеральных веществ (Г. Берг, П. Рамдор, X. Шнейдерхён и др.). Крупнейшим теоретиком географии в Г. был учёный и путешественник А. Гетнер, идеи к-рого оказали влияние на географов др. стран. Ландшафтоведение развивал 3. Пассарге и др. Проводились океанографич. исследования.
Естеств. науки в Г. при фашизме. Диктатура фашизма привела к деградации теоретич. естествознания в Г. Многие выдающиеся учёные либо покинули страну (Эйнштейн, Борн, Э. Шрёдингер, Дж. Франк, О. Штерн, Л. Майтнер, Г. Вейль, Э. Нётер, Дж. Нейман, Ф. Габер, Р. Вилынтеттер, Р. Гольдшмидт и мн. др.), либо резко сократили свою деятельность (Гильберт, Планк, Лауэ и др.). За неск. лет нем. математика, теоретич. физика, биология спустились до уровня третьестепенных. К весьма немногим значит, достижениям нем. науки этого времени можно отнести лишь открытие О. Ганом и Ф. Штрасманом деления ядра урана (1938) и развитие Гейзенбергом квантовой теории поля (1943). Продолжались исследования в области плазмы, электронной микроскопии, биохимии. Основной упор делался на работы, имеющие воен. значение. Так, исследования X. Шрадера (1937) по химии пестицидных фосфорорганич. соединений вскоре приобрели характер поисков отравляющих веществ. Развёртывались работы по получению высококачеств. легированных сталей (А. Ваккер), по произ-ву буна-каучука. Обширные исследования проводились в авиации и машиностроении, по автоматизации произ-ва. В 1939 появились первые нем. авиац. реактивные двигатели; в 40-х гг. были созданы ракеты Фау-1 и Фау-2 (В. фон Браун). В биологии разрабатывалась расовая гигиена, стремившаяся обосновать превосходство нордической расы, необходимость массового уничтожения неарийских народов. Развивались идеи геополитики (К. Хаусхофер и др.). Только после разгрома фашистского гос-ва оказалось возможным, опираясь на великие традиции немецкой науки, продолжать развитие фундаментальных областей естествознания.
