Страница:
В 19 в. начали свою деятельность Харьковский (1805), Киевский (1834) и Новороссийский (в Одессе, 1865) университеты, при них работали научные кабинеты и т.п. Возникли научные общества: Харьковское испытателей природы (1869), естествоиспытателей в Киеве (1869) и Одессе (1870), Харьковское математическое (1879), Одесское (1849) и Харьковское (1864) медицинские и др. Некоторую научную работу вели музеи. В Харьковском университете в конце 19 — начале 20 вв. проводились исследования по механике и математическому анализу (В. Г. Имшенецкий), общей теории устойчивости движения (А. М. Ляпунов), гидродинамике, теории упругости и математической физике (В. А. Стеклов), геометрии (Д. М. Синцов), теории вероятностей и теории функций (С. Н. Бернштейн). Существенную роль для развития математики сыграли исследования, проведённые в Киевском университете М. Е. Ващенко-Захарченко по теории функций комплексного переменного и др. и В. П. Ермаковым по математическому анализу, алгебре, геометрии, теории функций, механике. Сформировалась алгебраическая школа Д. А. Граве и его последователей. В 19 в. на У. начали действовать астрономические обсерватории: Харьковская — 1808, Николаевская — 1821, Киевская — 1845, Одесская — 1871. В Харьковской обсерватории с помощью горизонтальных маятников изучались микроколебания земной коры. Проводились также работы по составлению звёздных каталогов, исследовались вопросы теоретической астрономии, небесной механики, астрофизики. В 1895 в Одессе организована первая на У. магнитно-метеорологическая обсерватория. В конце 19 в. в Киевском университете изучались термоэлектрические явления, физические свойства жидкостей (М. П. Авенариус) и др., организована первая на У. кафедра теоретической физики (1884). В Харьковском университете были начаты первые на У. исследования в области радиотехники. В Новороссийском университете выполнялись исследования по волновым процессам и земному магнетизму. Здесь в 1910 организована первая в России радиологическая лаборатория.
Систематическое геологическое изучение территории У. началось в 19 в. и активизировалось после организации в Петербурге (1882) Геологического комитета. Были составлены геологические карты Днепровско-Донецкой низменности, Причерноморья, Волыно-Подолии, открыты крупные месторождения угля, железной и марганцевой руд. Основные закономерности строения и угленосности Донбасса установил коллектив геологов под руководством Ф. Н. Чернышева и Л. И. Лутугина. Развитию геологии на У. способствовали труды Н. Д. Борисяка (выдвинул идею «Большого Донбасса»), П. П. Пятницкого (изучение Криворожского железорудного бассейна), П. А. Тутковского (четвертичная геология и геоморфология), Н. И. Андрусова (стратиграфия неогена Понто-Каспийского бассейна) и др.
Исследования по физической географии на У. были начаты в конце 19 — начале 20 вв. В 1895 А. Н. Краснов опубликовал первый в России курс общего землеведения; он же возглавил первую на У. кафедру физической географии в Харьковском университете. Значительный вклад в географическую науку внесли метеоролог П. И. Броунов, организовавший приднепровскую сеть метеорологических станций, ботаник Г. И. Танфильев, проводивший комплексные географические исследования в Полесье, Приднепровье и южных районах Украины, лесовод Г. Н. Высоцкий, занимавшийся проблемами ландшафтоведения, исследованием гидрологической роли леса, и др. В начале 19 в. в Харьковском университете начаты работы по общей химии. Во 2-й половине 19 в. появились основополагающие труды Н. Н. Бекетова по физической химии. В Киевском университете проводились исследования в области органической химии, в частности по восстановлению нитросоединений. Были синтезированы b-оксикислоты (С. Н. Реформатский), разработан способ нитрования алифатических углеводородов; исследования по электролизу вёл Н. А. Бунге. В Новороссийском университете Л. В. Писаржевский изучал строение перекисей и надкислот, А. А. Вериго разработал оригинальные методы получения ряда органических веществ. Начало развития биологии на У. было положено зоологами и ботаниками Харьковского и Киевского университетов. Ими разрабатывались проблемы физиологии растений, эволюционной морфологии, физиологии животных и др. Учёные Харьковского университета положили начало отечественным исследованиям по биохимии (А. Я. Данилевский). В. А. Бец стал одним из основоположников учения об архитектонике головного мозга. Ряда крупных успехов достигли медики. В. П. Образцов разработал методику так называемой глубокой скользящей пальпации. В 1909—10 он и Н. Д. Стражеско изучили и описали клиническую картину инфаркта миокарда. С Новороссийским университетом связаны классические исследования И. И. Мечникова и А. О. Ковалевского по эволюционной эмбриологии, работы Л. С. Ценковского по альгологии и микробиологии, труды И. М. Сеченова по газообмену крови и физиологии нервной системы. Усилиями биологов Новороссийского университета создана Севастопольская биологическая станция (1871), по инициативе учёных Киевского университета — зоологическая станция в Виллафранке на Средиземном море (1886). С организацией на У. ряда бактериологических станций в Одессе, Харькове (1887), Киеве (1894) и санитарно-бактериологического института в Екатеринославе (1913) начались исследования по эпидемиологии, развитые в трудах Д. К. Заболотного. В 19 в. появились пособия по растениеводству и животноводству. Проблемы с.-х. наук разрабатывались в ботанических садах: Харьковском акклиматизационном (1804) и др., на опытных полях (Полтавском, Херсонском, Одесском) и станциях (Носовской, Уманской, Харьковской, Немерчанской и др.). Опыты по плодоводству успешно вёл Л. П. Симиренко. В конце 19 в. начались работы по акклиматизации и селекции животных в Аскании-Нова. В конце 19 в. созданы первые высшие технические учебные заведения: Харьковский технологический институт (1885), Киевский политехнический институт (1898) и Екатеринославское высшее горное училище (1889, с 1912 — горный институт), где проводили педагогическую и научную работу А. М. Терпигорев, М. М. Протодьяконов, М. М. Федоров. В конце 19 в. были начаты работы по механизации доменного производства, металловедению, термической обработке металлов, машиностроению, теоретическим проблемам электротехники, по теории электрических машин и др. В Харькове проводились исследования по аэродинамике. Работы в области механики велись в Киевском политехническом и Екатеринославском горном институтах (А. Н. Динник).
В условиях царизма немногочисленные научные учреждения и высшие учебные заведения У. не могли развернуть свою деятельность в широких масштабах. Прогрессивные устремления учёных и специалистов, направленные на развитие науки, не получали поддержки властей. Только Великий Октябрь создал все условия для творческой научной деятельности на благо народа.
Развитие естественных и технических наук после Великой Октябрьской социалистической революции. 1917—45.В результате Великой Октябрьской социалистической революции и победы трудящихся в Гражданской войне были созданы необходимые условия для развития естественных и технических наук в Украинской ССР. В 1919 начала работу Академия наук УССР (первый президент — В. И. Вернадский). Были созданы отраслевые научно-исследовательские институты: в Харькове, Киеве, Днепропетровске и др. промышленных центрах республики. Значительно расширили научно-исследовательскую работу кафедры и лаборатории высших учебных заведений. Поставленные Коммунистической партией задачи социалистической реконструкции экономики, индустриализации страны, коллективизации сельского хозяйства, культурного строительства определили основные направления развития украинской науки в этот период. Значительное развитие получили фундаментальные и прикладные исследования во многих отраслях наук.
Н. М. Крыловым и Н. Н. Боголюбовым были заложены основы нелинейной механики. Проведены важные исследования по интерполяции и механическим квадратурам. Большое внимание уделялось проблемам строительной механики, прочности, теории сооружений (К. К. Симинский, Е. О. Патон, Ф. П. Белянкин), связанным с практическими вопросами строительства и восстановления мостов, гражданских и промышленных сооружений. Широкое признание получили основанная А. Н. Динником школа в области теории упругости, труды по гидродинамике и инженерному проектированию гидротурбин, насосов и гидропередач Г. Ф. Проскуры. Созданная Д. А. Граве украинская школа алгебраистов заложила теоретический фундамент, на котором впоследствии успешно развивались исследования и по ряду смежных наук. Основополагающие работы выполнены в области теории групп (О. Ю. Шмидт), исследованы теория конексов и её связь с теорией дифференциальных уравнений (Д. М. Синцов), вопросы построения приближённых методов интегрирования дифференциальных и интегральных уравнений (М. Ф. Кравчук). Предложен способ формального интегрирования различных классов дифференциальных уравнений с частными производными. Получены важные результаты по аналитической теории дифференциальных уравнений и их приложений к задачам небесной механики (Ю. Д. Соколов). Изучены свойства аналитических функций, созданы методы чебышевского приближения функций, разработано аксиоматическое обоснование теории вероятностей (С. Н. Бернштейн), создано направление в области аппроксимации функций методами функционального анализа.
Успешно развивались исследования по физике, в их организации на У. видную роль сыграли А. Ф. Иоффе, И. В. Обреимов, К. Д. Синельников, Л. Д. Ландау, А. К. Вальтер, Д. В. Шубников и др. Были начаты исследования по физике низких температур, ядерной физике, физике твёрдого тела, теоретической физике, радиофизике и др. В 1932 впервые в СССР проведены эксперименты по расщеплению атомного ядра лития, получен жидкий гелий. А. И. Лейпунским изучено взаимодействие атомных ядер и нейтронов различных энергий. Д. И. Блохинцев дал первую квантовую теорию фосфоресценции (1934). На У. построен первый в СССР электростатический ускоритель заряженных частиц (1935—36), создан первый в СССР радиолокатор (1939). В области астрономии выполнялись исследования по деформации Земли и движению полюсов (А. Я. Орлов), сложилась школа в области изучения планет под руководством Н. П. Барабашова.
В результате геологоразведочных работ выявлены запасы нефти, железной руды, каменного угля и др. полезных ископаемых. Исключительное влияние на развитие наук о Земле в УССР оказал Вернадский. Развитию горной науки способствовал выход в свет шеститомника «Описание Донецкого бассейна» (1914—22), работы А. А. Скочинского, Н. А. Старикова и др. Проблему угленосности недр Донбасса изучали Н. И. Лебедев, Л. З. Широков и др., геологию буроугольных месторождений — В. Н. Чирвинский, участвовавший также в проведении геологической съёмки на территории У. Широкую известность получили труды А. Н. Криштофовича по палеоботанике. Значителен вклад В. И. Лучицкого в изучение петрографии и геологии Украинского кристаллического щита. Разрабатывалась общая теория неорганического происхождения нефти. Велись работы по гидрогеологии и климатологии У.
Важное практическое значение имели труды украинских учёных в области технических наук. Е. О. Патон положил начало исследованиям по электросварке, разработал эффективный способ скоростной автоматической сварки под флюсом. Большое влияние на разработку проблем энергетики на У. оказали Г. М. Кржижановский и А. В. Винтер. Изучались вопросы расчёта сложных энергосистем и электросетей (В. М. Хрущев), создания электротехнического оборудования. Выполнен ряд фундаментальных работ по теории турбомашин, теплообмена, общим проблемам энергетики.
Велись исследования в области химии и химических технологии. Изучены закономерности электронных явлений в химии и сущность окислительно-восстановительных реакций (Л. В. Писаржевский). Расширены теоретические представления о кинетике реакций, катализе, электродных процессах. На У. впервые в СССР была получена тяжёлая вода (А. И. Бродский, 1934), что имело важное значение для развития отечественной ядерной физики, использования атомной энергии в народном хозяйстве, а также положило начало циклу исследований в области химии изотопов и их применению. Разработанные методы синтеза цианиновых красителей дали возможность получить новые фотосенсибилизаторы (А. И. Киприанов). Изучались проблемы электролитической диссоциации, существенные для развития органической и неорганической химии, гидрометаллургии и т.п. Исследования по электрохимии неводных растворов (В. А. Плотников) содействовали решению практических задач получения и рафинирования некоторых металлов, изготовления антикоррозионных покрытий. Развивалась теория кислот и оснований и общая теория электролитов (Н. А. Измайлов).
Большой вклад в науку внесли биологи и медики. Учёные основанной А. А. Богомольцем украинской школы патофизиологов исследовали проблемы усталости, долголетия, трансфузии крови. Богомольцем на основе изучения физиологических свойств соединительной ткани создана антиретикулярная цитотоксичная сыворотка (АЦС). Начались биохимические исследования и получены первые крупные результаты по биохимии мышечной деятельности (М. Д. Фердман). Важные исследования по сравнительной биохимии нервной ткани осуществил А. В. Палладии. Значительный вклад был внесён в изучение процессов, обеспечивающих клетки энергией. В. П. Филатовым разработаны методы пересадки роговицы глаза и пластики на круглом стебле, создано учение о биогенных стимуляторах. Исследования по микробиологии были направлены на изучение болезнетворных микроорганизмов и поиски методов лечения инфекционных заболеваний. Успехи медицинской микробиологии тесно связаны с трудами Д. К. Заболотного. Успешно велись работы по эволюционной морфологии (И. И. Шмальгаузен и др.), паразитологии. Ботаники (В. И. Липский и др.) начали подготовку многотомной «Флоры УССР», создали учение о фитогормонах (Н. Г. Холодный), составили определители мхов, лишайников. Значительное влияние на развитие на У. систематики, генетики, селекции, экологии и иммунитета растений оказал Н. И. Вавилов. Изучались проблемы мутаций. Велись работы по акклиматизации в северных районах У. южных плодово-ягодных культур.
В годы Великой Отечественной войны 1941—45 учёные У., как и весь советский народ, сразу же включились в борьбу против фашистских захватчиков. Многие научно-исследовательские институты республики эвакуировались на Восток. АН УССР в июле — августе 1941 была эвакуирована в Уфу. Была реорганизована структура многих научных учреждений, близкие по профилю институты объединялись. Усилия учёных и научных коллективов сосредоточивались на выполнении оборонной тематики. Институтом электросварки АН УССР под рук. Е. О. Патона была разработана технология автоматической электросварки корпусов танков, авиабомб и др., сконструированы и изготовлены необходимые для этого аппараты и оборудование. Значительные успехи достигнуты учёными в разработке проблем самолёто- и моторостроения. Были сконструированы гидротрансформаторы и гидромуфты для автомобилей, танков и тракторов. Применение их улучшило манёвренность машин, повысило боевые качества танков. Были разработаны новые марки высококачественного чугуна, широко применявшиеся в машиностроении, при изготовлении снарядов и авиабомб. Выполнен ряд математических исследований прикладного характера, созданы новые акустические примеры для противовоздушной обороны, над созданием новых видов боеприпасов, усовершенствованием оптических систем, разработкой новых антифризов работали учёные-физики. Не прекращались исследования в области ядерной физики. Учёные медики разрабатывали методы лечения раненых. Украинские геологи принимали активное участие в поисках и разведке в восточных районах страны месторождений минерального сырья для нужд народного хозяйства.
На оккупированной территории У. фашистские захватчики разрушили многие научные учреждения, вывезли их оборудование. Только в Киеве общая сумма ущерба, нанесённого оккупантами учреждениям АН УССР, составила свыше 126 млн. руб. (в ценах до 1961). Из Центральной научной библиотеки АН УССР было вывезено около 1 млн. книг. Ещё до окончания Великой Отечественной войны, по мере освобождения территории У. от оккупантов, из эвакуации возвращались научные сотрудники и учреждения. В 1944 в Киев вернулась АН УССР. Партия и правительство, несмотря на тяжёлые условия военного времени, принимали энергичные меры по развёртыванию работы научной учреждений.
Развитие наук после 1945.По окончании Великой Отечественной войны была восстановлена материально-техническая база науки в Украинской ССР, созданы благоприятные условия для развития научных исследований. Значительно выросла сеть научных учреждений в УССР, расширилась их география, в каждом областном центре республики имеются высшие учебные заведения, научно-исследовательские учреждения и их филиалы или проектно-конструкторские организации. Исследования ведутся практически по всем отраслям современной науки.
Математика. Широкую известность получили работы по теории нелинейных дифференциальных уравнений и теории нелинейных колебаний. Основополагающими результатами в этой области стали разработка и строгое математическое обоснование асимптотических методов, развитие метода усреднения, создание общего метода решения уравнений с медленно меняющимися коэффициентами, развитие метода интегральных многообразий и др. (Н. Н. Боголюбов и др.). Определены критерии устойчивости решений линейных дифференциальных уравнений с квазипериодическими коэффициентами. Разработаны методы решения линейных дифференциальных уравнений с частными производными. Ведутся исследования по функциональному анализу, в частности по спектральной теории операторов, теории пространств с ин дефицитной метрикой и др. Значительные результаты получены в геометрической теории дифференциальных уравнений, неголономной дифференциальной геометрии. Развита геометрическая теория выпуклых поверхностей с регулярной метрикой, выполнены важные работы по теории поверхностей ограниченной внешней кривизны. Получили известность труды по теории функций комплексного переменного, теории квазиконформных отображений (крупный вклад в разработку этих проблем на У. внёс М. А. Лаврентьев), теории приближения функций. Развита теория стохастических дифференциальных уравнений, изучены предельные теоремы для сумм независимых случайных величин, теория случайных процессов, внесён существенный вклад в математическую статистику и теорию массового обслуживания, теорию надёжности. Основополагающие исследования выполнены в области теории групп, теории матриц, ряда разделов теории Галуа, теории полей алгебраических чисел, линейной алгебры. Получены важные результаты по теории разрешимых и нильпотентных групп, создана теория линейных неравенств над произвольным упорядоченным полем. Ведутся работы по истории математики.
Кибернетика. Проведены исследования по основам кибернетики. На У. построена одна из первых в СССР электронно-вычислительных машин «МЭСМ» (1951, С. А. Лебедев). В 1959 создана универсальная вычислительная машина «Киев». Опыт, полученный в результате проектирования и постройки этих машин, использовался при создании ЭВМ 2-го, 3-го и 4-го поколений. Разработана общая теория цифровых автоматов и математических машин, которая стала основой для анализа и синтеза кибернетических устройств (В. М. Глушков). Ведутся исследования по созданию аналоговой вычислительной техники, по технической, экономической и биологической кибернетике. Сформулированы и разработаны основные концепции создания общегосударственной автоматизированной системы сбора и обработки информации для учёта и планирования в народном хозяйстве. Разработаны и внедрены автоматизированные системы управления на предприятиях с многономенклатурным характером производства.
Механика. Существенный вклад внесён в изучение динамической прочности деталей машин при переменных напряжениях и усталости металлических конструкций, в решение теоретических и прикладных проблем механики летательных аппаратов (М. К. Янгель). Важные результаты получены при исследовании концентрации напряжений вокруг отверстий в изотропных и анизотропных средах (Г. Н. Савин). Проведены всесторонние исследования прочности различных классов новых металлокерамических материалов и предложены методы расчёта на прочность изделий из них. Исследованы прочность, пластичность, твёрдость и упругость многих тугоплавких материалов при температуре до 3500°, хрупкая прочность металлов при сверхнизких температурах, напряжённое и деформированное состояния изделий и конструкций из полимеров и стеклопластиков. Разработаны вопросы прочности и стойкости стержневых систем (Н. В. Корноухов). Получила развитие теория линейной и нелинейной термовязкоупругости, учитывающая взаимодействие полей деформации и температуры (А. Д. Коваленко). Важные результаты получены в неклассической теории оболочек, динамических контактных задачах (теории удара), теории упругости и упругопластических задачах (А. Ю. Ишлинский и сотрудники Института математики АН УССР), теории хладноломкости металлов (Н. Н. Давыденков). Исследована динамика переходных процессов в машинах, динамика машин с учётом упругости звеньев, создана методика расчёта переходных процессов в гидравлических и пневматических системах тяжёлых машин. Существенный вклад внесён в разработку и конструирование самолётов (конструкторское бюро, создавшее, в частности, крупнейший в мире самолёт «Антей») и авиационных двигателей (А. Г. Ивченко). Получили развитие исследования по гидравлике открытых русел и гидротехнике (Г. И. Сухомел).
Физика. Выполнен цикл работ по инвариантно-групповым методам в теории гравитации (А. З. Петров). Открыто, теоретически и экспериментально исследовано промежуточное состояние в антиферромагнетиках. Решен комплекс вопросов взаимодействия гамма-излучения с веществом (Г. Д. Латышев). Важные результаты получены в физике элементарных частиц и физике плазмы. Открыто новое явление — турбулентный нагрев и аномальное сопротивление плазмы, что имеет большое значение для решения проблем термоядерного синтеза и разработки плазменных методов ускорения частиц.
Открыто и изучено экситонное состояние в молекулярных кристаллах, разработаны многие вопросы современной теории металлов, выяснена связь топологии поверхности Ферми со свойствами металлов, их электронный энергетический спектр (И. М. Лифшиц и др.), разработаны фундаментальная теория поляронов (С. И. Пекар), теория мартенситных превращений (Г. В. Курдюмов), физические основы пластичности и жаропрочности металлов, гидроэкструзии металлов, исследованы вопросы кристаллизации (В. И. Данилов), физики и техники ускорителей заряженных частиц, физики высоких энергий. Получены принципиально новые результаты в исследовании сверхпроводимости, разработаны сверхпроводящие соленоиды с высокими параметрами. Экспериментально и теоретически изучены особенности туннелирования куперовских пар и открыта генерация СВЧ-излучения, сопровождающего это явление. Большой объём исследований выполнен по физике низких температур её применениям, физико-техническим основам оптоэлектроники, методам генерирования миллиметровых и субмиллиметровых волн, по изучению распространения электромагнитных волн в реальных средах в широком диапазоне частот, по физике генерирования и распространения радиоволн. Выполнен цикл исследований по разработке физических основ управления частотой лазерного излучения, давший возможность создать комплекс лазеров с перестраиваемой частотой излучения. Сформировалось новое направление в сверхвысокочастотной электропике — дифракционная электроника, и создан новый класс электровакуумных генераторов дифракционного излучения.
Получили развитие исследования в области радиоастрономии, построен уникальный радиотелескоп УТР-2. Существенный вклад внесли учёные У. в развитие астрономии (Н. П. Барабашов и др.). Успешно ведутся работы по определению точных положений и движений небесных тел, по изучению вращения Земли, по физике комет, исследованию переменных звёзд, определению колебаний широты, движения полюсов Земли, по физике планет, Солнца и межзвёздной среды.
Физическая география. Расширились исследования природных условий и естественных ресурсов У. Геоморфологи (Д. Н. Соболев и др.) составили описания рельефа У. и отдельных её регионов. Опубликован обобщающий труд «Климат Украины» (1967). Вопросам распределения и динамики основных климатических и гидрологических характеристик на территории У. посвящены многочисленные разработки, проведённые Украинским научно-исследовательским гидрометеорологическим институтом. Произведены комплексные физико-географические описания природы У. и отдельных её районов. В 1962 проведено геоботаническое районирование У., в 1965 — почвенное, в 1968 — физико-географическое. В 1962 издан комплексный атлас Украинской ССР и Молдавской ССР.
Систематическое геологическое изучение территории У. началось в 19 в. и активизировалось после организации в Петербурге (1882) Геологического комитета. Были составлены геологические карты Днепровско-Донецкой низменности, Причерноморья, Волыно-Подолии, открыты крупные месторождения угля, железной и марганцевой руд. Основные закономерности строения и угленосности Донбасса установил коллектив геологов под руководством Ф. Н. Чернышева и Л. И. Лутугина. Развитию геологии на У. способствовали труды Н. Д. Борисяка (выдвинул идею «Большого Донбасса»), П. П. Пятницкого (изучение Криворожского железорудного бассейна), П. А. Тутковского (четвертичная геология и геоморфология), Н. И. Андрусова (стратиграфия неогена Понто-Каспийского бассейна) и др.
Исследования по физической географии на У. были начаты в конце 19 — начале 20 вв. В 1895 А. Н. Краснов опубликовал первый в России курс общего землеведения; он же возглавил первую на У. кафедру физической географии в Харьковском университете. Значительный вклад в географическую науку внесли метеоролог П. И. Броунов, организовавший приднепровскую сеть метеорологических станций, ботаник Г. И. Танфильев, проводивший комплексные географические исследования в Полесье, Приднепровье и южных районах Украины, лесовод Г. Н. Высоцкий, занимавшийся проблемами ландшафтоведения, исследованием гидрологической роли леса, и др. В начале 19 в. в Харьковском университете начаты работы по общей химии. Во 2-й половине 19 в. появились основополагающие труды Н. Н. Бекетова по физической химии. В Киевском университете проводились исследования в области органической химии, в частности по восстановлению нитросоединений. Были синтезированы b-оксикислоты (С. Н. Реформатский), разработан способ нитрования алифатических углеводородов; исследования по электролизу вёл Н. А. Бунге. В Новороссийском университете Л. В. Писаржевский изучал строение перекисей и надкислот, А. А. Вериго разработал оригинальные методы получения ряда органических веществ. Начало развития биологии на У. было положено зоологами и ботаниками Харьковского и Киевского университетов. Ими разрабатывались проблемы физиологии растений, эволюционной морфологии, физиологии животных и др. Учёные Харьковского университета положили начало отечественным исследованиям по биохимии (А. Я. Данилевский). В. А. Бец стал одним из основоположников учения об архитектонике головного мозга. Ряда крупных успехов достигли медики. В. П. Образцов разработал методику так называемой глубокой скользящей пальпации. В 1909—10 он и Н. Д. Стражеско изучили и описали клиническую картину инфаркта миокарда. С Новороссийским университетом связаны классические исследования И. И. Мечникова и А. О. Ковалевского по эволюционной эмбриологии, работы Л. С. Ценковского по альгологии и микробиологии, труды И. М. Сеченова по газообмену крови и физиологии нервной системы. Усилиями биологов Новороссийского университета создана Севастопольская биологическая станция (1871), по инициативе учёных Киевского университета — зоологическая станция в Виллафранке на Средиземном море (1886). С организацией на У. ряда бактериологических станций в Одессе, Харькове (1887), Киеве (1894) и санитарно-бактериологического института в Екатеринославе (1913) начались исследования по эпидемиологии, развитые в трудах Д. К. Заболотного. В 19 в. появились пособия по растениеводству и животноводству. Проблемы с.-х. наук разрабатывались в ботанических садах: Харьковском акклиматизационном (1804) и др., на опытных полях (Полтавском, Херсонском, Одесском) и станциях (Носовской, Уманской, Харьковской, Немерчанской и др.). Опыты по плодоводству успешно вёл Л. П. Симиренко. В конце 19 в. начались работы по акклиматизации и селекции животных в Аскании-Нова. В конце 19 в. созданы первые высшие технические учебные заведения: Харьковский технологический институт (1885), Киевский политехнический институт (1898) и Екатеринославское высшее горное училище (1889, с 1912 — горный институт), где проводили педагогическую и научную работу А. М. Терпигорев, М. М. Протодьяконов, М. М. Федоров. В конце 19 в. были начаты работы по механизации доменного производства, металловедению, термической обработке металлов, машиностроению, теоретическим проблемам электротехники, по теории электрических машин и др. В Харькове проводились исследования по аэродинамике. Работы в области механики велись в Киевском политехническом и Екатеринославском горном институтах (А. Н. Динник).
В условиях царизма немногочисленные научные учреждения и высшие учебные заведения У. не могли развернуть свою деятельность в широких масштабах. Прогрессивные устремления учёных и специалистов, направленные на развитие науки, не получали поддержки властей. Только Великий Октябрь создал все условия для творческой научной деятельности на благо народа.
Развитие естественных и технических наук после Великой Октябрьской социалистической революции. 1917—45.В результате Великой Октябрьской социалистической революции и победы трудящихся в Гражданской войне были созданы необходимые условия для развития естественных и технических наук в Украинской ССР. В 1919 начала работу Академия наук УССР (первый президент — В. И. Вернадский). Были созданы отраслевые научно-исследовательские институты: в Харькове, Киеве, Днепропетровске и др. промышленных центрах республики. Значительно расширили научно-исследовательскую работу кафедры и лаборатории высших учебных заведений. Поставленные Коммунистической партией задачи социалистической реконструкции экономики, индустриализации страны, коллективизации сельского хозяйства, культурного строительства определили основные направления развития украинской науки в этот период. Значительное развитие получили фундаментальные и прикладные исследования во многих отраслях наук.
Н. М. Крыловым и Н. Н. Боголюбовым были заложены основы нелинейной механики. Проведены важные исследования по интерполяции и механическим квадратурам. Большое внимание уделялось проблемам строительной механики, прочности, теории сооружений (К. К. Симинский, Е. О. Патон, Ф. П. Белянкин), связанным с практическими вопросами строительства и восстановления мостов, гражданских и промышленных сооружений. Широкое признание получили основанная А. Н. Динником школа в области теории упругости, труды по гидродинамике и инженерному проектированию гидротурбин, насосов и гидропередач Г. Ф. Проскуры. Созданная Д. А. Граве украинская школа алгебраистов заложила теоретический фундамент, на котором впоследствии успешно развивались исследования и по ряду смежных наук. Основополагающие работы выполнены в области теории групп (О. Ю. Шмидт), исследованы теория конексов и её связь с теорией дифференциальных уравнений (Д. М. Синцов), вопросы построения приближённых методов интегрирования дифференциальных и интегральных уравнений (М. Ф. Кравчук). Предложен способ формального интегрирования различных классов дифференциальных уравнений с частными производными. Получены важные результаты по аналитической теории дифференциальных уравнений и их приложений к задачам небесной механики (Ю. Д. Соколов). Изучены свойства аналитических функций, созданы методы чебышевского приближения функций, разработано аксиоматическое обоснование теории вероятностей (С. Н. Бернштейн), создано направление в области аппроксимации функций методами функционального анализа.
Успешно развивались исследования по физике, в их организации на У. видную роль сыграли А. Ф. Иоффе, И. В. Обреимов, К. Д. Синельников, Л. Д. Ландау, А. К. Вальтер, Д. В. Шубников и др. Были начаты исследования по физике низких температур, ядерной физике, физике твёрдого тела, теоретической физике, радиофизике и др. В 1932 впервые в СССР проведены эксперименты по расщеплению атомного ядра лития, получен жидкий гелий. А. И. Лейпунским изучено взаимодействие атомных ядер и нейтронов различных энергий. Д. И. Блохинцев дал первую квантовую теорию фосфоресценции (1934). На У. построен первый в СССР электростатический ускоритель заряженных частиц (1935—36), создан первый в СССР радиолокатор (1939). В области астрономии выполнялись исследования по деформации Земли и движению полюсов (А. Я. Орлов), сложилась школа в области изучения планет под руководством Н. П. Барабашова.
В результате геологоразведочных работ выявлены запасы нефти, железной руды, каменного угля и др. полезных ископаемых. Исключительное влияние на развитие наук о Земле в УССР оказал Вернадский. Развитию горной науки способствовал выход в свет шеститомника «Описание Донецкого бассейна» (1914—22), работы А. А. Скочинского, Н. А. Старикова и др. Проблему угленосности недр Донбасса изучали Н. И. Лебедев, Л. З. Широков и др., геологию буроугольных месторождений — В. Н. Чирвинский, участвовавший также в проведении геологической съёмки на территории У. Широкую известность получили труды А. Н. Криштофовича по палеоботанике. Значителен вклад В. И. Лучицкого в изучение петрографии и геологии Украинского кристаллического щита. Разрабатывалась общая теория неорганического происхождения нефти. Велись работы по гидрогеологии и климатологии У.
Важное практическое значение имели труды украинских учёных в области технических наук. Е. О. Патон положил начало исследованиям по электросварке, разработал эффективный способ скоростной автоматической сварки под флюсом. Большое влияние на разработку проблем энергетики на У. оказали Г. М. Кржижановский и А. В. Винтер. Изучались вопросы расчёта сложных энергосистем и электросетей (В. М. Хрущев), создания электротехнического оборудования. Выполнен ряд фундаментальных работ по теории турбомашин, теплообмена, общим проблемам энергетики.
Велись исследования в области химии и химических технологии. Изучены закономерности электронных явлений в химии и сущность окислительно-восстановительных реакций (Л. В. Писаржевский). Расширены теоретические представления о кинетике реакций, катализе, электродных процессах. На У. впервые в СССР была получена тяжёлая вода (А. И. Бродский, 1934), что имело важное значение для развития отечественной ядерной физики, использования атомной энергии в народном хозяйстве, а также положило начало циклу исследований в области химии изотопов и их применению. Разработанные методы синтеза цианиновых красителей дали возможность получить новые фотосенсибилизаторы (А. И. Киприанов). Изучались проблемы электролитической диссоциации, существенные для развития органической и неорганической химии, гидрометаллургии и т.п. Исследования по электрохимии неводных растворов (В. А. Плотников) содействовали решению практических задач получения и рафинирования некоторых металлов, изготовления антикоррозионных покрытий. Развивалась теория кислот и оснований и общая теория электролитов (Н. А. Измайлов).
Большой вклад в науку внесли биологи и медики. Учёные основанной А. А. Богомольцем украинской школы патофизиологов исследовали проблемы усталости, долголетия, трансфузии крови. Богомольцем на основе изучения физиологических свойств соединительной ткани создана антиретикулярная цитотоксичная сыворотка (АЦС). Начались биохимические исследования и получены первые крупные результаты по биохимии мышечной деятельности (М. Д. Фердман). Важные исследования по сравнительной биохимии нервной ткани осуществил А. В. Палладии. Значительный вклад был внесён в изучение процессов, обеспечивающих клетки энергией. В. П. Филатовым разработаны методы пересадки роговицы глаза и пластики на круглом стебле, создано учение о биогенных стимуляторах. Исследования по микробиологии были направлены на изучение болезнетворных микроорганизмов и поиски методов лечения инфекционных заболеваний. Успехи медицинской микробиологии тесно связаны с трудами Д. К. Заболотного. Успешно велись работы по эволюционной морфологии (И. И. Шмальгаузен и др.), паразитологии. Ботаники (В. И. Липский и др.) начали подготовку многотомной «Флоры УССР», создали учение о фитогормонах (Н. Г. Холодный), составили определители мхов, лишайников. Значительное влияние на развитие на У. систематики, генетики, селекции, экологии и иммунитета растений оказал Н. И. Вавилов. Изучались проблемы мутаций. Велись работы по акклиматизации в северных районах У. южных плодово-ягодных культур.
В годы Великой Отечественной войны 1941—45 учёные У., как и весь советский народ, сразу же включились в борьбу против фашистских захватчиков. Многие научно-исследовательские институты республики эвакуировались на Восток. АН УССР в июле — августе 1941 была эвакуирована в Уфу. Была реорганизована структура многих научных учреждений, близкие по профилю институты объединялись. Усилия учёных и научных коллективов сосредоточивались на выполнении оборонной тематики. Институтом электросварки АН УССР под рук. Е. О. Патона была разработана технология автоматической электросварки корпусов танков, авиабомб и др., сконструированы и изготовлены необходимые для этого аппараты и оборудование. Значительные успехи достигнуты учёными в разработке проблем самолёто- и моторостроения. Были сконструированы гидротрансформаторы и гидромуфты для автомобилей, танков и тракторов. Применение их улучшило манёвренность машин, повысило боевые качества танков. Были разработаны новые марки высококачественного чугуна, широко применявшиеся в машиностроении, при изготовлении снарядов и авиабомб. Выполнен ряд математических исследований прикладного характера, созданы новые акустические примеры для противовоздушной обороны, над созданием новых видов боеприпасов, усовершенствованием оптических систем, разработкой новых антифризов работали учёные-физики. Не прекращались исследования в области ядерной физики. Учёные медики разрабатывали методы лечения раненых. Украинские геологи принимали активное участие в поисках и разведке в восточных районах страны месторождений минерального сырья для нужд народного хозяйства.
На оккупированной территории У. фашистские захватчики разрушили многие научные учреждения, вывезли их оборудование. Только в Киеве общая сумма ущерба, нанесённого оккупантами учреждениям АН УССР, составила свыше 126 млн. руб. (в ценах до 1961). Из Центральной научной библиотеки АН УССР было вывезено около 1 млн. книг. Ещё до окончания Великой Отечественной войны, по мере освобождения территории У. от оккупантов, из эвакуации возвращались научные сотрудники и учреждения. В 1944 в Киев вернулась АН УССР. Партия и правительство, несмотря на тяжёлые условия военного времени, принимали энергичные меры по развёртыванию работы научной учреждений.
Развитие наук после 1945.По окончании Великой Отечественной войны была восстановлена материально-техническая база науки в Украинской ССР, созданы благоприятные условия для развития научных исследований. Значительно выросла сеть научных учреждений в УССР, расширилась их география, в каждом областном центре республики имеются высшие учебные заведения, научно-исследовательские учреждения и их филиалы или проектно-конструкторские организации. Исследования ведутся практически по всем отраслям современной науки.
Математика. Широкую известность получили работы по теории нелинейных дифференциальных уравнений и теории нелинейных колебаний. Основополагающими результатами в этой области стали разработка и строгое математическое обоснование асимптотических методов, развитие метода усреднения, создание общего метода решения уравнений с медленно меняющимися коэффициентами, развитие метода интегральных многообразий и др. (Н. Н. Боголюбов и др.). Определены критерии устойчивости решений линейных дифференциальных уравнений с квазипериодическими коэффициентами. Разработаны методы решения линейных дифференциальных уравнений с частными производными. Ведутся исследования по функциональному анализу, в частности по спектральной теории операторов, теории пространств с ин дефицитной метрикой и др. Значительные результаты получены в геометрической теории дифференциальных уравнений, неголономной дифференциальной геометрии. Развита геометрическая теория выпуклых поверхностей с регулярной метрикой, выполнены важные работы по теории поверхностей ограниченной внешней кривизны. Получили известность труды по теории функций комплексного переменного, теории квазиконформных отображений (крупный вклад в разработку этих проблем на У. внёс М. А. Лаврентьев), теории приближения функций. Развита теория стохастических дифференциальных уравнений, изучены предельные теоремы для сумм независимых случайных величин, теория случайных процессов, внесён существенный вклад в математическую статистику и теорию массового обслуживания, теорию надёжности. Основополагающие исследования выполнены в области теории групп, теории матриц, ряда разделов теории Галуа, теории полей алгебраических чисел, линейной алгебры. Получены важные результаты по теории разрешимых и нильпотентных групп, создана теория линейных неравенств над произвольным упорядоченным полем. Ведутся работы по истории математики.
Кибернетика. Проведены исследования по основам кибернетики. На У. построена одна из первых в СССР электронно-вычислительных машин «МЭСМ» (1951, С. А. Лебедев). В 1959 создана универсальная вычислительная машина «Киев». Опыт, полученный в результате проектирования и постройки этих машин, использовался при создании ЭВМ 2-го, 3-го и 4-го поколений. Разработана общая теория цифровых автоматов и математических машин, которая стала основой для анализа и синтеза кибернетических устройств (В. М. Глушков). Ведутся исследования по созданию аналоговой вычислительной техники, по технической, экономической и биологической кибернетике. Сформулированы и разработаны основные концепции создания общегосударственной автоматизированной системы сбора и обработки информации для учёта и планирования в народном хозяйстве. Разработаны и внедрены автоматизированные системы управления на предприятиях с многономенклатурным характером производства.
Механика. Существенный вклад внесён в изучение динамической прочности деталей машин при переменных напряжениях и усталости металлических конструкций, в решение теоретических и прикладных проблем механики летательных аппаратов (М. К. Янгель). Важные результаты получены при исследовании концентрации напряжений вокруг отверстий в изотропных и анизотропных средах (Г. Н. Савин). Проведены всесторонние исследования прочности различных классов новых металлокерамических материалов и предложены методы расчёта на прочность изделий из них. Исследованы прочность, пластичность, твёрдость и упругость многих тугоплавких материалов при температуре до 3500°, хрупкая прочность металлов при сверхнизких температурах, напряжённое и деформированное состояния изделий и конструкций из полимеров и стеклопластиков. Разработаны вопросы прочности и стойкости стержневых систем (Н. В. Корноухов). Получила развитие теория линейной и нелинейной термовязкоупругости, учитывающая взаимодействие полей деформации и температуры (А. Д. Коваленко). Важные результаты получены в неклассической теории оболочек, динамических контактных задачах (теории удара), теории упругости и упругопластических задачах (А. Ю. Ишлинский и сотрудники Института математики АН УССР), теории хладноломкости металлов (Н. Н. Давыденков). Исследована динамика переходных процессов в машинах, динамика машин с учётом упругости звеньев, создана методика расчёта переходных процессов в гидравлических и пневматических системах тяжёлых машин. Существенный вклад внесён в разработку и конструирование самолётов (конструкторское бюро, создавшее, в частности, крупнейший в мире самолёт «Антей») и авиационных двигателей (А. Г. Ивченко). Получили развитие исследования по гидравлике открытых русел и гидротехнике (Г. И. Сухомел).
Физика. Выполнен цикл работ по инвариантно-групповым методам в теории гравитации (А. З. Петров). Открыто, теоретически и экспериментально исследовано промежуточное состояние в антиферромагнетиках. Решен комплекс вопросов взаимодействия гамма-излучения с веществом (Г. Д. Латышев). Важные результаты получены в физике элементарных частиц и физике плазмы. Открыто новое явление — турбулентный нагрев и аномальное сопротивление плазмы, что имеет большое значение для решения проблем термоядерного синтеза и разработки плазменных методов ускорения частиц.
Открыто и изучено экситонное состояние в молекулярных кристаллах, разработаны многие вопросы современной теории металлов, выяснена связь топологии поверхности Ферми со свойствами металлов, их электронный энергетический спектр (И. М. Лифшиц и др.), разработаны фундаментальная теория поляронов (С. И. Пекар), теория мартенситных превращений (Г. В. Курдюмов), физические основы пластичности и жаропрочности металлов, гидроэкструзии металлов, исследованы вопросы кристаллизации (В. И. Данилов), физики и техники ускорителей заряженных частиц, физики высоких энергий. Получены принципиально новые результаты в исследовании сверхпроводимости, разработаны сверхпроводящие соленоиды с высокими параметрами. Экспериментально и теоретически изучены особенности туннелирования куперовских пар и открыта генерация СВЧ-излучения, сопровождающего это явление. Большой объём исследований выполнен по физике низких температур её применениям, физико-техническим основам оптоэлектроники, методам генерирования миллиметровых и субмиллиметровых волн, по изучению распространения электромагнитных волн в реальных средах в широком диапазоне частот, по физике генерирования и распространения радиоволн. Выполнен цикл исследований по разработке физических основ управления частотой лазерного излучения, давший возможность создать комплекс лазеров с перестраиваемой частотой излучения. Сформировалось новое направление в сверхвысокочастотной электропике — дифракционная электроника, и создан новый класс электровакуумных генераторов дифракционного излучения.
Получили развитие исследования в области радиоастрономии, построен уникальный радиотелескоп УТР-2. Существенный вклад внесли учёные У. в развитие астрономии (Н. П. Барабашов и др.). Успешно ведутся работы по определению точных положений и движений небесных тел, по изучению вращения Земли, по физике комет, исследованию переменных звёзд, определению колебаний широты, движения полюсов Земли, по физике планет, Солнца и межзвёздной среды.
Физическая география. Расширились исследования природных условий и естественных ресурсов У. Геоморфологи (Д. Н. Соболев и др.) составили описания рельефа У. и отдельных её регионов. Опубликован обобщающий труд «Климат Украины» (1967). Вопросам распределения и динамики основных климатических и гидрологических характеристик на территории У. посвящены многочисленные разработки, проведённые Украинским научно-исследовательским гидрометеорологическим институтом. Произведены комплексные физико-географические описания природы У. и отдельных её районов. В 1962 проведено геоботаническое районирование У., в 1965 — почвенное, в 1968 — физико-географическое. В 1962 издан комплексный атлас Украинской ССР и Молдавской ССР.