Английские физики 19 в. играли важную роль в коренной перестройке всех отраслей этой науки. Опыты Дж. Джоуля по определению механического эквивалента теплоты дали экспериментальное обоснование закона сохранения энергии. У. Ранкин и У. Томсон (наряду с Р. Клаузиусом в Германии) разработали принципы теории тепловых процессов - термодинамики.Джоуль и Дж. К. Максвелл заложили основы молекулярно-кинетической теории тепловых явлений. Работы Джоуля и Томсона по охлаждению газов при их расширении положили начало физике и технике низких температур.
В начале 19 в. Т. Юнг возродил волновую теорию света. Дж. Гершель обнаружил инфракрасное излучение. Прогресс в изучении люминесценции многим обязан Д. Брюстеру, Дж. Стоксу, Дж. Тиндалю. В конце века Дж. Рэлей создал основы молекулярной оптики. Большое значение имели его работы по теории колебаний и волн. Труд Рэлея «Теория звука» - обобщение классической акустики. В развитие теоретической гидродинамики вклад внесли Томсон и Стоке (гидродинамика вязкой жидкости), а затем О. Рейнольдс. В области теоретической механики наибольшее значение имели исследования У. Гамильтона.
Величайшим достижением было открытие М. Фарадеем и Максвеллом электромагнитного поля и основных законов поля. Из уравнений Максвелла следовал вывод о существовании электромагнитных волн, распространяющихся со скоростью света; они были вскоре обнаружены Г. Герцом в Германии. Теория Максвелла привела к открытию электромагнитной природы света.
Особенность развития английской математики в 19 в. заключается в её тесной связи с проблемами теоретической физики и в создании алгебры «обобщённых величин». Начало современным исследованиям в области математической физики было положено трудами Дж. Грина, который одновременно с К. Гауссом (Германия) разработал теорию потенциала. Дальнейшие успехи в этой области связаны с именами Стокса, Томсона, Максвелла, Рэлея и др. В исследованиях Гамильтона было дано строгое обоснование алгебры комплексных чисел и их обобщения - кватернионов.Построение алгебры логики Дж. Булем и дальнейшие исследования в этом направлении О. де Моргана, У. Джевонса и др. заложили основу современной математической логики. В 30-е гг. 19 в. Ч. Беббидж разработал идею математической вычислительной машины, осуществленную лишь в 20 в. Исследования английских учёных в области алгебры по своему значению в истории математики могут быть поставлены в один ряд с открытием неевклидовой геометрии.
Английские астрономы 19 в. внесли большой вклад в развитие этой науки. Дж. Адаме предвычислил положение планеты Нептун; У. Парсонс (лорд Росс) положил начало внегалактической астрономии; Н. Локьер открыл спектр гелия; Дж. Дарвин разработал теорию приливной эволюции системы Земля - Луна.
Работы английских химиков в середине 19 в. способствовали созданию представлений о строении химических соединений. Э. Франкленд ввёл понятие валентности. Позднее У. Одлинг и Дж. Гладстон в числе др. предшественников Д. И. Менделеева пытались разработать «рациональную» систему химических элементов. В конце 19 в. У. Рамзай (совместно с М. Траверсом) открыл инертные газы. В теоретической органической химии важное открытие сделал Г. Армстронг, предложивший центрическую формулу бензола. Развитие этой области было тесно связано с успехами химического синтеза. Так, У. Перкин открыл синтез коричной кислоты, что имело важное значение для промышленного органического синтеза. Однако во 2-й половине 19 в. английская аналитическая и органическая химия уступала немецкой и французской.
Эффективность английской науки - прежде всего физики и химии - в развитии техники в 19 в. возрастала в тем большей степени, чем глубже раскрывалась природа физико-химических процессов. Уже в 40-50-х гг. термодинамические исследования влияли на совершенствование тепловых двигателей. Но особенно повысилась «практическая отдача» науки во 2-й половине века, когда в В. появились новые отрасли техники, порожденные наукой, - например генераторы электрического тока, химия искусственных красителей и т.д. Тем не менее, в конце 19 в. в В. наметилось отставание в ряде важных прикладных и технических проблем: химической технологии, прикладной оптике и некоторых других, по сравнению с Германией.
Большую роль в развитии наук о Земле в течение 19 в. продолжали играть английские экспедиции. Систематическое исследование полярных областей провели У. Парри, Дж. Росс и Дж. К. Росс, открывший северный магнитный полюс. Возникновение океанографии связано с кругосветной экспедицией «Челленджера» (1872-76). Исследования английских географов, в значительной мере связанные с колониальной экспансией В., охватили почти все континенты. Известны путешествия по Африке Д. Ливингстона.
Важную роль в развитии геологии в 19 в. сыграл Ч. Лайель; его исследования, по выражению Энгельса, вслед за космогонической гипотезой Канта и Далласа проделали вторую брешь в консервативном воззрении на природу (см. «Диалектика природы», 1969, с. 166). Идеи эволюционизма в геологии и биологии взаимодополняли друг друга. Они одержали верх над распространёнными в континентальной Европе катастрофистскими и креационистскими воззрениями. Одним из основоположников биогеографии был А. Уоллес, установивший, в частности, биогеографическую границу между Азией и Австралией. Переворот в изучении вещественного состава геологических образований произвело изобретение в 1828 У. Николем поляризационной призмы, носящей его имя. В 50-х гг. К. Сорби ввёл микроскопический анализ в петрографию. Во 2-й половине 19 в. начала интенсивно развиваться геофизика (Дж. Эри, Дж. Пратт, У. Томсон, У. Хопкинс, Дж. Дарвин и др.). Под влиянием английской науки в области знаний о Земле формируются национальные школы геологов и географов в Канаде, Южной Африке, Австралии. Эти школы, как и геологическая наука в США, сохраняют теснейшие связи с наукой В. до настоящего времени.
В биологии 1-й пол. 19 в. шло интенсивное накопление фактов, служащих доказательством идей эволюции. Интенсификация сельского хозяйства и рост животноводства в В. начала 19 в. имели важное значение для развития биологической науки. Известность получили достижения селекционеров Р. Бекуэлла и братьев Коллингов, работы по гибридизации растений У. Герберта. В создании географии растений видное место занял Р. Броун (Браун), открывший множество новых видов. Он же впервые описал ядро клетки. Имеют значение также работы Броуна по эмбриологии растений.
Вершина английской и мировой биологии 19 в. - учение Ч. Дарвина, изложенное в его капитальном труде «Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» (1859). В 1868 он опубликовал фундаментальный труд об изменчивости и наследственности домашних форм, в 1871 - «Происхождение человека и половой отбор», впервые обосновав происхождение человека от обезьяноподобных предков. Независимо от Дарвина, эволюционная теория была обоснована А. Уоллесом. Выдающимся защитником теории Дарвина в В. был Т. Гексли.
Во 2-й пол. 19 в. велись крупные исследования и в др. областях биологии и её применений. Совершенствование техники биологических исследований способствовало становлению гистологии, эмбриологии и др. Важную роль сыграла деятельность английских медиков в создании промышленной травматологии и санитарной гигиены (Л. Хорнер, Э. Перкинс и др.).
Большое значение имел цикл работ по физиологии центральной нервной системы, выполненных в конце 19 - начале 20 вв. Ч. Шеррингтоном (Нобелевская премия 1932). Исключительное значение для медицины имели его работы по изучению закономерностей рефлекторной деятельности спинного мозга.
Научная революция в естествознании и технике (20 в.).До 40-х гг. 20 в. английская наука (наряду с немецкой - до 30-х гг.) удерживала ведущую роль в ряде отраслей знания, прежде всего в физике. Но и в середине века вклад учёных В. в развитие естествознания и техники весьма значителен.
К концу 19 в. ведущую роль среди физических лабораторий В. начинает играть Кавендишская лаборатория в Кембридже, последовательно возглавлявшаяся Максвеллом, Рэлеем и Дж. Томсоном. Под руководством Томсона (1884-1919) она стала школой экспериментального мастерства, через которую прошли физики первых десятилетий 20 в. многих стран. Широким фронтом физического исследования ведутся и в др. университетах, прежде всего в Манчестере. Работы Томсона и его сотрудников (Дж. Таунсенда, Ч. Вильсона, Г. Вильсона, Э. Резерфорда и др.) в 90-х гг. 19 в. - начале 20 в. по изучению прохождения электрического тока через газы послужили экспериментальной основой электронной теории. Ещё до 1-й мировой войны Ч. Баркла открыл характеристические рентгеновские лучи (Нобелевская премия 1917); Г. Мозли установил важнейшие закономерности атомных рентгеновских спектров; Резерфорд и его ученики разработали планетарную модель атома; Ф. Содди ввёл понятие об изотопах (1906), а разработанный Томсоном и Ф. Астоном масс-спектрометр дал возможность обнаружить наличие и осуществить разделение изотопов химических элементов (Нобелевская премия 1921). Ионизационная камера Вильсона стала мощным орудием исследования в физике элементарных частиц. Работы Резерфорда по радиоактивности привели к созданию (совместно с Содди) теории радиоактивного распада, открытию атомного ядра и к первым опытам по искусственному расщеплению ядер. В 1919 Резерфорд возглавил Кавендишскую лабораторию, которая стала важнейшим центром ядерно-физических исследований. В этой лаборатории в 1932 Дж. Кокрофт и Э. Уолтон создали ускоритель элементарных частиц и осуществили расщепление ядер протонами; в том же году Дж. Чедвик открыл нейтрон.
Новое направление науки 20 в. - физика космических лучей. П. Блэкетт разработал методы исследования космического излучения, обнаружил (совместно с Дж. Оккиалини) ливни электронов и позитронов (Нобелевская премия 1948). После 2-й мировой войны С. Поуэлл и Оккиалини с помощью метода толстослойных эмульсий открыли p-мезоны (Нобелевская премия 1950), а Г. Рочестер и Г. Батлер обнаружили в космическом излучении «странные» частицы (гипероны и К-мезоны).
В 20-х гг. У. Г. Брэгг и У. Л. Брэгг разработали и применили методы рентгеноструктурного анализа кристаллов; начиная с 30-х гг. Дж. Бернал с сотрудниками проводил работы по рентгеноструктурному анализу сложных веществ.
Английские астрофизики (Хей, Саутуорт, Парсонс) внесли вклад в радиоастрономию.Построены большие радиотелескопы в обсерваториях Маллард, Джодрелл-Банк.
Велики достижения английских учёных в области теоретической физики. На первом месте стоят исследования П. Дирака, одного из основателей квантовой механики; он сформулировал принципы квантовой статистики (одновременно с Э. Ферми в Италии), создал релятивистскую теорию электрона, заложил основы квантовой электродинамики.Физики Р. Пайерлс, Н. Мотт, А. Вильсон и др. внесли вклад в теорию твёрдого тела, в частности металлов. Ведутся исследования в области астрофизики и физической космологии (Дж. Джине, А. Эддингтон, Э. Милн).
Английская математика развивается в немногих направлениях: математическая логика и основания математики (Б. Рассел, А. Уайтхед), теория чисел и теория функций (Г. Харди, Дж. Литлвуд), математическая статистика (Р. Фишер), вычислительная математика.
Важные исследования проведены по физической химии и химической физике. В 1956 Нобелевской премией (совместно с Н. Н. Семеновым, СССР) отмечен С. Хиншелвуд за создание теории цепных химических реакций.
Наряду с фундаментальными направлениями физики вещества и излучения, в 20 в. начинают развиваться физические исследования, более тесно связанные с техническими проблемами. Это работы по электронике и радиофизике (О. Хевисайд, Дж. Флеминг, К. Чепмен и др.), газовой динамике и акустике (Дж. Тейлор, М. Лайтхилл).
Успехи электроники, радиофизики, а также новых направлений физической и химической науки способствовали ускорению прогресса во многих отраслях техники. В 1925-26 Дж. Бердт проводил опыты телевизионных передач с использованием ламповых усилителей, в 1928 - первые опыты цветного телевидения. В 1934-35 Р. Уотсон-Уатт начал работы по обнаружению движущихся целей методом «радиоэхо», приведшие к созданию радиолокации. В 1941 был осуществлен первый в В. полёт на экспериментальном самолёте с турбореактивным двигателем конструкции Ф. Уиттла.
В послевоенные годы научная революция перерастает в научно-техническую. В В. быстро растет удельный вес исследований, связанных с военной промышленностью.
Атомные исследования в военных целях были начаты В. во время 2-й мировой войны (до 1945 они проводились совместно с США и Канадой). Фундаментальные исследования по ядерной физике и энергетике ведутся в Харуэлле; по физике высоких энергий - в лаборатории высоких энергий в Чилтоне и в Дерсбери; по осуществлению управляемых термоядерных реакций - в Колемской лаборатории. Самый большой английский ускоритель - синхрофазотрон «Нимрод», ускоряющий протоны до 7 Гэв(в Чилтоне). В 1956 в Колдер-Холле начала действовать 1-я в В. атомная электростанция мощностью 92 тыс. квт.
Развернулись работы по созданию полимерных материалов (полиэтилен был получен в В. ещё в конце 30-х гг.). В 50-х гг. сконструированы суда и автомобили на воздушной подушке. Разработаны многочисленные типы электронно-вычислительных машин.
Основы для быстрого развития биохимии были заложены в предвоенные годы в Листеровском институте (Кембридж). Нобелевские премии здесь получили Ф. Хопкинс (1929) за исследования по витаминам, А. Гарден (1929) за исследования процессов ферментации. Среди работ, оказавших большую услугу медицине, - открытие пенициллина английским бактериологом А. Флемингом (Нобелевская премия 1945). Крупнейшим центром биохимических исследований стал отдел биохимии Кембриджского университета, возглавлявшийся эмигрировавшим из Германии Х. Кребсом (Нобелевская премия 1953 за исследования цикла трикарбоновых кислот). Прогресс биологической и аналитической. химии был в значительной степени стимулирован введением метода хроматографии на бумаге, предложенного А. Мартином и Р. Сингом (Нобелевская премия 1952). В Кембридже А. Тодд установил строение витамина B 12(Нобелевская премия 1957). Там же Ф. Сангер провёл исследования полного строения молекулы белка инсулина (Нобелевская премия 1958). В Оксфорде Д. Кроуфут Ходжкин с помощью рентгеноструктурного анализа определила пространственную конфигурацию молекулы витамина В 12(Нобелевская премия 1964). Наивысшего успеха английские биохимики добились в изучении строения белков и нуклеиновых кислот. В 1962 Нобелевская премия была присуждена Дж. Кендрю и М. Перуцу за установление полной структуры молекул гемоглобина и миоглобина. Нобелевской премией по физиологии и медицине за тот же год отмечены работы Ф. Крика и М. Уилкинса по созданию модели строения ДНК - дезоксирибонуклеиновой кислоты (совместно с Дж. Уотсоном, США). Исследования строения белков и нуклеиновых кислот привели к быстрому развитию молекулярной биологии.Велики также заслуги английских учёных в исследовании гормонов (Э. Старлинг, Э. Кендалл).
Развитие в начале 20 в. генетики связано с именем У. Бэтсона. В 1931 исследования Т. Пойнтера положили начало изучению структуры хромосом. Успешные попытки вызвать мутации химическими веществами принадлежат Дж. Г. Робсону и Ш. Ауэрбах. Объединение биохимии и эмбриологии нашло отражение в трудах Дж. Нидхема, который был также историком эмбриологии. Выдающееся значение имеют работы Дж. Холдейна и Дж. Бернала о происхождении жизни.
Современные исследования в области нейрофизиологии связаны с именем Э. Эдриана. Он разработал представления о физиологических свойствах нервных импульсов, их скорости, ритме и закономерностях проведения и раскрыл механизмы рецепций - болевых, слуховых, чувствительных и т.д.
Ученикам Эдриана - А. Ходжкину и А. Хаксли, а также ученику Ч. Шеррингтона Дж. Эклсу присуждены Нобелевские премии.
Проблема эволюции разрабатывалась Дж. Хаксли, Холдейном и др. К. Уоддингтоном выдвинута концепция «канализации развития».
Достижения молекулярной биологии, биохимии и микробиологии находят отражение, в частности, в медицине. Так, получены новый синтетический пенициллин, важный препарат «интерферон». Ведутся исследования по созданию универсальной вакцины против туберкулёза. Создан аппарат «сердце - лёгкие», автоматически регулирующий кровяное давление.
Английские ботаники также разрабатывают проблемы, имеющие практическое значение. В 1949 создана Комиссия по охране природы, в задачи которой входит и исследовательская работа. Комиссия арендует много национальных резерватов. В ведении Комиссии по лесоводству (создана в 1919) находится свыше 1 млн. галесов; она осуществляет лесопосадки и исследовательские работы по акклиматизации растений. Работы ботаников и лесоводов привели к значительному увеличению количества сырья для целлюлозно-бумажной промышленности.
Прогресс английского животноводства основывается на изучении методов, разрабатываемых, в частности, генетикой. Милитаризация науки в В. коснулась и биологии - осуществляется связь микробиологического исследовательского центра в Портон-Дауне с исследовательским центром Вооруженных сил США в Форт-Детрике.
Развитие наук о Земле тесно связано с успехами физики и химии. В 1906 Олдем обнаружил геофизическое ядро Земли. Выдающимся геофизиком 20 в. был Х. Джефрис. Развиваются геохимия и ядерная геология. Существенные исследования проведены в области общих вопросов наук о Земле. Уже в 30-х гг. А. Холмс увязал данные по радиоактивности, горообразованию и термальной истории Земли. Им же в 1920 вместе с американцем Ч. Шухертом была предложена шкала абсолютного геологического времени. Современные исследования в В. в области наук о Земле не носят четко выраженного национального характера: для многих учёных характерна частая смена места деятельности как в пределах стран Содружества, так и вне их.
В подготовке раздела участвовали: С. С. Демидов (математика), И. Д. Рожанский (физика), Л. В. Самсоненко (астрономия), А. Н. Шамин (химия), И. В. Круть (геология), Н. Г. Рубайлова (биология), В. И. Остольский (техника).
2. ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАУКИ
Философия.Более чем за тысячелетнюю свою историю философия в В., выражая национальную самобытность, развивалась вместе с тем в тесной взаимозависимости с философской мыслью других европейских стран, активно участвуя во всемирно-историческом процессе эволюции философских идей. Характерная черта английской философии - её ориентация на эмпирическое знание ( номинализм, эмпиризм) ,на чувственный внешний опыт ( сенсуализм ) .
Большую роль сыграли английские философы уже в становлении и развитии средневековой европейской философии. Первым средневековым философом был привлечённый ко двору Карла Великого англо-сакс Алкуин (около 735-804), придерживавшийся богословско-философских традиции христианского теолога Августина. Первая философская система, разработанная в раннем средневековье, была создана в 9 в. уроженцем Ирландии Иоанном Скотом Эриугеной, некоторое время находившимся при дворе Карла Лысого в Париже. Взгляды этого философа, выражающие пантеистический неоплатонизм,оказали влияние на развитие антисхоластической тенденции в средневековой философии. В отличие от него, Ансельм Кентерберийский (11-12 вв.), придерживавшийся августинианской традиции, принимал веру как предпосылку рационального знания. Ему принадлежит так называемое «онтологическое доказательство» бытия бога, сыгравшее большую роль в последующей христианской теологии. Из английских схоластов раннего средневековья следует отметить также Иоанна Солсберийского - автора первого в эту эпоху очерка истории философии; в его взглядах обнаруживаются зачатки понимания познавательного опыта и эксперимента. Особое место в средневековой английской философии занимает Роджер Бэкон, оксфордский учёный, поглощённый изучением естествознания и математики. Опытное знание, эксперимент и математика четко выдвигаются им на передний план. Его учение уже в 13 в. предвосхищало грядущий поворот от схоластического толкования книг к наблюдению над природой, однако его собственные исследования в области оптики, астрономии и математики сочетались с астрологическими и алхимическими суевериями. Главные фигуры в английской философии периода расцвета схоластики - Иоанн Дунс Скот (шотландец по происхождению) и его ученик Уильям Оккам. Влияние обоих выходило далеко за пределы Англии. Дунс Скот выступил как решительный противник учения систематизатора схоластики Фомы Аквинского. Поставленный им вопрос о способности материи мыслить, хотя и решался теологически, стимулировал, однако, последующую философскую мысль в направлении материализма. Характерной чертой его схоластического учения было признание первенства воли по отношению к разуму, способствовавшее развитию в дальнейшем волюнтаризма.Позицию схоластического номинализма занимал глава и основатель этой школы - Оккам. «Номинализм был одним из главных элементов у английских материалистов и вообще является первым выражением материализма» (Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 2, с. 142). Познание, согласно этому учению, должно исходить из конкретных единичных вещей и основываться на чувственном опыте. Сам Оккам высказал естественно научные гипотезы в области механики и астрономии, предшествовавшие открытию законов тяготения, инерции и небесной механики. В целом его учение предвещало закат схоластической философии.
Особое место в истории общественной мысли периода разложения феодализма и первоначального накопления капитала занимает Томас Мор. Социальная утопия Мора нарисовала несбыточный для той исторической эпохи идеал грядущего социалистического общества (см. Утопический социализм ) .
Переходу от феодализма к капитализму сопутствовал крутой поворот в истории английской философии. В 17 в. Ф. Бэконом было положено начало чёткой материалистической традиции: «Настоящий родоначальник английского материализма... - это Бэкон» (там же). В противоборстве с теологическим догматизмом и схоластической казуистической дедукцией он выдвинул программу обновления наук, создал их классификацию и разработал индуктивную методологию научного познания. У его последователя Т. Гоббса материализм принял механистическую форму, соответствовавшую характеру естествознания того времени. Продолжая материалистическую линию, Дж. Локк всесторонне разработал сенсуалистическую теорию познания, однако господствующая в его учении материалистическая тенденция сочетается с идеалистической, субъективистскими положениями - учением о «вторичных качествах», об истине как соотношении идей и др.
Антирелигиозное устремление английского материализма 17 в. продолжил деизм 18 в. Уже Э. Чербери поставил задачу, диаметрально противоположную задачам схоластической философии, - сделать разум критерием веры. Г. С.-Дж. Болингброк, А. Коллинз, М. Тиндаль, а в особенности явные материалисты Дж. Толанд, Д. Гартли и Дж. Пристли углубили эту тенденцию, используя деизм как наиболее «... удобный и лёгкий способ, - по словам К. Маркса и Ф. Энгельса, - отделаться от религии» (там же, с. 144).
Идеалистическая тенденция, противоборствующая материализму, нашла своё выражение в субъективно-идеалистическом направлении Дж. Беркли и в скептицизме Д. Юма. Антиматериалистическое направление мысли в философии того времени было представлено также проникнутой мистицизмом школой кембриджских платоников и шотландской школой,апеллировавшей к «здравому смыслу» как гаранту религиозной веры. К 1820 складываются взгляды Р. Оуэна - одного из крупнейших представителей утопического социализма, пытавшегося осуществить на практике свои идеалы.
Для эпохи утверждения и полного развития капиталистического строя характерно формирование позитивизма,использующего эмпиризм, сенсуализм, индуктивизм против материализма путём идеалистического и агностического истолкования «опыта». Однако позитивизм в лице некоторых своих представителей внёс определённый вклад в методологию науки: разработка Дж. С. Миллем индуктивной логики и формулировка Г. Спенсером эволюционного принципа, разработанного применительно к биологии Ч. Дарвином. Позитивистской интерпретации эволюционного принципа противостояла материалистическая интерпретация Т. Гексли.
Своеобразным отклонением от национальных традиций философии было распространение во 2-й половине 19 - начале 20 вв. влиятельной школы неогегельянства (Т. Х. Грин, Э. Керд, Ф. Брэдли, Б. Бозанкет, Дж. Мак-Таггарт), в которой преобладал абстрактно-спекулятивный строй мышления в различных вариациях объективного идеализма. Позднейшим представителем неогегельянства, главным образом в области философии истории, был Р. Дж. Коллингвуд. Особняком стояла прагматическая форма (см. Прагматизм ) субъективного идеализма, провозглашенная Ф. К. С. Шиллером (так называемая «гуманизм»).
Оппозиционной по отношению к неогегельянству, своеобразным возвратом к английским традициям философского идеализма и их дальнейшим развитием была ставшая наиболее влиятельной в начале 20 в. школа