Історія науки і техніки наступна практична / 3 / L3

НАУКОВА РЕВОЛЮЦІЯ НА РУБЕЖІ ХIХ-ХХ ВВ. І НАУКОВО-ТЕХНІЧНА РЕВОЛЮЦІЯ XX СТОЛІТТЯ

Революційні відкриття в різних областях природознавства й ламання старих подань про світ на рубежі ХIХ-ХХ сторіч. Еволюційні ідеї в природознавстві: біологія, астрономія й геологія. Відкриття в математику - умова наукової революції кінця XIX - початку XX вв. Революція в області фізики і її фази. Теорія відносності й квантова механіка. Науково-технічна революція: її сутність і основні напрямки. Комп'ютерна революція.

При розгляді даної теми необхідно мати на увазі, що в науковій і навчальній літературі вона трактується неоднозначно, залежно від позицій дослідників, детермінованих їхньою культурною традицією й орієнтацією. Перша позиція полягає в тім, що на рубежі ХIХ-ХХ вв. ніякої наукової революції не було. Вона досить чітко виражена в книзі «Західні цивілізації» Р.Лернера, С.Мичэма й Э.Бернса в ній увага акцентується на змінах у науці й філософії, на співвідношенні науки й прогресу. Тут викладаються такі досягнення в сфері наукового дослідження, як відкриття Л.Пастера в біології й медицині, виявлення В. фон Рентгеном названих у його честь променів і М.Кюрі явища радіоактивності, теорія еволюції Ч.Дарвіна, наукова монографія в області антропології Дж. Фрэзера «Золота галузь», праці И.П. Павлова, присвячені рефлексам, психоаналіз З.Фрейда. Однак нічого не говориться саме про революційні зміни в самій науці, що виразилися в зміні картини миру, у кардинальному ламанні науковий подань про світ. Даний підхід виражений і роботі М.Тейча «Від парової машини до «Інтернету»», де мова йде про наукову революцію XVII-ХVIII століть, промислової революції ХVIII-ХIХ століть і науково-технічної революції XX століття й ні слова про наукову революцію кінця XIX - початку XX вв.

Протилежна позиція викладається у фундаментальній праці Дж.Бернала «Наука в історії суспільства», у якому підкреслюється значимість революційних змін у науці на рубежі минулого й нинішнього сторіч. У вітчизняній історіографії науки ця позиція не підлягає ніякому сумніву. Більше того, у недавно, що вийшов підручнику, «Природознавство» один з його авторів Г.М. Идлис кваліфікує цю наукову революцію як третю глобальну естественнонаучную революцію, що радикально перетворила насамперед астрономію, космологію й фізику й означаючу принципову відмову взагалі від усякого центризму. У наших лекціях триває вітчизняна традиція в розумінні вузлових моментів розвитку науки й техніки, тому що воно дозволяє перебороти западоцентризм, що принижує досягнення росіян учених і інженерів у науці й техніку.

У нашій історико-науковій традиції період з кінця минулого століття по початок нинішнього століття вважається одним з найважливіших у розвитку сучасного природознавства, періодом революційних відкриттів у різних областях природничих наук і ламання старих подань про світ. Природничі науки розвиваються й у цей час на основі великого практичного досвіду, збагачуючи його зі своєї сторони світлом нових наукових відкриттів. Саме в цей розглянутий період відбувається перехід до синтетичної стадії естественнонаучного дослідження, хоча на цьому тлі підсилюється диференціація природничих наук і їхня інтеграція. У свій час це зафіксував історик техніки А.А. Зворикін, що писав про подальшу спеціалізацію науки, появі нових спеціальних галузей її й відзначав взаємодію раніше відособлених і самостійно, що розвивалися галузей, що утворять нові, «прикордонні» науки. Так, на границі фізики й хімії виникає як самостійна галузь науки фізична хімія; на границі хімії й біології біохімія.

Нові відкриття підірвали основи старої, механістичної картини миру й розчистили шлях для подальшого розвитку еволюційних ідей у природознавстві. Уже на попередньому етапі ці ідеї одержали поширення в астрономії, у науці про землю, у біології. В області ж фізико-хімічних наук, у поданнях про матерію, елементи часу й простори домінували механістичні ідеї. Тепер еволюційна теорія завоювала сильні позиції й у цих галузях природознавства. Дійсно, на переломі ХIХ і XX сторіч відбувається поширення й твердження навчання Дарвіна, що докорінно змінило напрямок досліджень у біології. У центрі уваги цієї науки виявилися питання історичного розвитку органічного миру (філогенезу). Німецький натураліст Э. Геккель (1834 1919) у своїх численних працях встановив історичний зв'язок родинних груп тварин і зобразив неї у вигляді «родовідного древа».

Особливо широке поширення серед учених-натуралістів дарвінізм одержав у Росії. Із самої своєї появи еволюційна теорія була позитивно сприйнята передовими росіянами вченими. А.О.Ковалевский (1840 1901) і И.И. Мечников (1845-1916) з'явилися основоположниками еволюційної ембріології. Застосувавши порівняльний метод до вивчення зародкового розвитку різних груп тварин, вони встановили родинні зв'язки між ними; вивчаючи будову й функції ряду органів безхребетних тварин, ці вчені поклали початок експериментальної й еволюційної гістології. Росіянин учений В.О.Ковалевский (1842-1883) заклав основи еволюційної палеонтології - науки, що вивчає організми геологічного минулого (копалини організми) і закономірності розвитку життя на землі. Російський дарвініст-зоолог А.Н. Северцов (1866-1936) створив морфо-біологічну теорію, що розкриває закономірності зміни структури організму в процесі еволюції. К. А. Тімірязєв (1843 - 1920) в області ботаніки поглибив вчення про творчу роль природного добору, про природу спадковості й закони її мінливості, теоретично й експериментально розробляв проблему фотосинтезу рослин. Виходячи з робіт И.М.Сєченова (1829 1905), що сформулювало положення про залежність всіх функцій організму від навколишнього середовища й детермінізм, що поширив (положення про залежність кожного явища від матеріальних причин) на розуміння вищих функцій нервової системи, що видається росіянин учений И.П. Павлов (1848-1936) створив вчення про умовні рефлекси й вищу нервову діяльність, що розкрило роль нервової системи живих організмів у процесах еволюції й затвердило подання про цілісність тварини організму.

У цей же період інтенсивно розвивалися дослідження в області вивчення клітки - у цитології. Були виявлені постійні внутрішньоклітинні структури (бельгійський учений Э. Ван-Бенеден, німецький учений К.Бенда, італійський учений К.Гольджи й ін.), відкриті механізми клітинного розподілу (росіяни вчені И.Д.Чистяков, П.И. Перемежко, польський учений Э.Страсбургер, німецький учений В.Флемминг), установлений факт злиття ядер яйцеклітини з ядром сперматозоїда при заплідненні (німецький учений О.Гертвиг, росіянин учений И.Н. Горожанкин). Основними теоретичними проблемами, навколо яких розгорнулися гарячі дискусії, були проблема єдності й цілісності організму, проблема спадковості і її мінливості, проблема фізіології органів почуттів і нервової системи. І в цьому немає нічого дивного, тому що пито розвиток і генетики й інші біологічні дисципліни, в основі яких лежав принцип еволюції.

Цей великий принцип еволюції виявився застосовним і в астрономії, що до XX століття, мабуть, майже повністю загубила як своє класичне, гак і середньовічне значення для вираження божественного плану миру й обчислення гороскопів, а також ту цінність, яку вона мала в епоху Відродження як допоміжний засіб у мореплаванні. Однак дещо від її престижу все-таки збереглося, і це давало можливість астрономам діставати кошти для конструювання телескопів. Внутрішній діаметр телескопів збільшувався, і дальність їхньої дії зростала з настільки ж явних спонукань суперництва, як це мало місце з морськими знаряддями. Ріст числа обсерваторій з новими апаратами для фотографування й спектроскопами дозволив астрономії ступнути далеко за межі сонячної системи, до зірок і туманностей, які, включаючи й наш власний Чумацький шлях, були тепер визнані острівними мирами, як це вперше припустив в 1755 році Кант.

Зроблена в 1913р. Г.Н. Расселом класифікація спектральних типів зірок безпомилково вказувала на еволюційну наступність. Космологія припускала космогонію: те, якими речі є зараз, не могло не викликати питання про те, як вони виникли. Таким шляхом астрономія знову починала здобувати дещо від свого колишнього значення. «Якщо вона й не розкривала плану раціональної вселеної, раз і назавжди встановленого благодійним божеством, як вірили древні й навіть Ньютон, - підкреслює Дж.Бернал, - те замість цього показувала драму, що розгортається, створення, що, очевидно, містила щось повчальне для людей. Однак великий розвиток пізнання історії всесвіту повинне було прийти як наслідок подальшого розвитку ядерної фізики». У розвитку останньої чимала роль зіграла революція у фізику, коли виникла теорія відносності Эйнштейна й квантова механіка Шредингера й Гейзенберга. Теорія відносності й теорія квантів у її старої, а тим більше в її новій формі ще сильніше похитнула основи ньютоновой фізики. «Ця революція повинна була стати настільки ж важливої й настільки ж чреватої подальшими можливостями, якої було повалення Аристотеля в епоху Відродження» (Дж.Бернал). Принцип еволюції проникнув і у фізико-математичні науки, способствовав тим самим становленню нової картини миру.

Чималу роль даний принцип мав і для розвитку цілого комплексу наук про Землю, особливо геології. В останньої, як і в інших галузях природознавства, під впливом еволюційного навчання сформувалися деякі загальні й частки теорії й гіпотези, що трактують геологічні явища як взаємозалежні ланки єдиного процесу розвитку Землі. Така була, наприклад, так звана контракционная гіпотеза (гіпотеза стиску Землі), що на початку своєї появи, без сумніву, зауважує А.А. Зворикін, зіграла позитивну роль у науці, тому що вказувала на взаємозв'язок і взаємозумовленість всіх геологічних процесів і розглядала життя Землі як довгий складний історичний процес, рушійними силами якого були природні природні фактори. Ідея контракції, уперше висловлена ще в першій половині XIX в., одержала широке поширення в сімдесятих роках XIX в., після виходу у світло капітальної праці австрійського геолога Э. Зюсса (1831- 1914) «Лик Землі».

Ця гіпотеза була загальновизнаної в геології до початку XX в. Однак контракционная гіпотеза занадто спрощувала схему історії розвитку Землі багато фактів не можна було пояснити з позиції цієї гіпотези. Тому на початку XX в. контракциониая гіпотеза змінилася безліччю нових гіпотез і теорій. Одним з найбільших досягнень геології останньої чверті XIX в. було створення вчення про фації, тобто про особливості геологічних відкладень залежно від умов опадонакопичення. В 1869р. росіянин учений Н.А. Головкинский (1834 1897) першим установив закон про співвідношення фацій; поглибив вчення про фації в 1893-1894 р. німецький учений И.Вальтер (1860-1937).

Основи порівняльної стратиграфії й палеогеографії були закладені росіянином ученим А.П. Павловым (1854-1929) і австрійським ученим М.Неймайром (1845 - 1890) в 90-х роках XIX в. Роботи російського геолога Н.И. Андрусова (1861-1924) відкрили нову сторінку в області биостратиграфии, виявивши значення фаціального аналізу для стратиграфії й тим самим створивши міцну базу для розвитку цієї науки. Російський біолог В.В.Докучаєв (1846 1903) розвив в 90-х роках плідну теорію еволюційного ґрунтознавства.

Палеогеографія в цей період має також ряд видатних досягнень. Було встановлено льодовикове походження четвертинних відкладень (П.А. Кропоткин, 1842 1921); проведене уточнення даних про климатах минуле, що у великому ступені сприяло розвитку загальних наукових, матеріалістичних подань про історію Землі. У петрографії новий етап почався в середині XIX в. з відкриттям мікроскопічного методу аналізу гірських порід за допомогою поляризаційного мікроскопа. Цей метод дозволив глибше вивчити взаємні відносини мінералів у процесі утворення тверженных порід. Особливо велике значення для розвитку петрографії мали роботи росіян учених Е.С.Федорова (1853-1919) і Ф.Ю. Левинсона-Лессинга (1861- 1939). Застосування в петрографічній мікроскопії оригінального універсального методу Федорова надзвичайно розширило можливості вивчення породообразующих мінералів. Від робіт Левинсона-Лессинга веде свій початок фізико-хімічний напрямок сучасної петрографії. Велика кількість робіт бути пророблено по вивченню геології окремих областей земної кулі. Ця так звана регіональна геологія мала в розглянутий період особливо велике практичне значення. Регіональна геологія дозволила перейти до складання геологічної карти миру.

Необхідною передумовою наукової революції на рубежі ХIХ-ХХ сторіч є цілий комплекс досягнень в області математики, що склав цілую нову епоху, відповідно до досліджень істориків науки. Початок цієї епохи математики пов'язане з подальшою розробкою висновків Н.И.Лобачевского, Я.Больяи й Б.Римана по неэвклидовой геометрії. Їхнього дослідження були розвинені італійським ученим Е.Бельтрами (1835 -1900), а також німецьким математиком Ф. Клейном (1849 - 1925). Видатною подією в області аксіоматичного методу з'явилася опублікована в 1899 р. робота німецького математика Д.Гильберта (1862 - 1943), що вперше дозволив завдання побудови геометричної системи, що логічно розгортається з точно сформульованих, незалежних посилок. Цим Гильберт вніс великий вклад у математичну логіку, що починає формуватися в дисципліну, практичне значення якої для обчислювальної, комп'ютерної математики (математичне машинне моделювання) виявилося надалі.

Значний розвиток одержав вчення про загальні властивості кінцевих і особливо нескінченних безлічей. Теорія множин як математична дисципліна була заснована в 1874-1884 р. німецьким математиком Г.Кантором (1845 - 1918). Ідеї й поняття теорії множин проникнули буквально в усі галузі математики. Теорія множин з'явилася однієї з основ розвитку теорії функцій дійсного змінного, сучасної загальної топології й інших дисциплін. Крім того, вона вплинула на розуміння самого предмета математики.

У розглянуту епоху великий розвиток одержала теорія ймовірностей. Цей розділ математики займається вивченням випадкових явищ, плин яких заздалегідь не можна точно пророчити й здійснення яких при, здавалося б, однакових умовах може протікати зовсім по-різному залежно від випадку. Теорія ймовірностей знаходить трохи досить актуальних застосувань у природознавстві й техніку, головним чином у теорії спостережень, що розвилася у зв'язку з потребами геодезії й астрономії, а також у теорії стрілянини. Особливо бурхливо початку розвиватися ця наука в XIX в. у зв'язку із прогресом статистичної фізики й статистичних методів дослідження всіляких питань. Вирішальну роль тут зіграли роботи росіян учених: П.Л. Чебышева (1821 1894) і А.А. Маркова-Старшого (1856-1922). Дослідження Маркова по теорії так званих марковских ланцюгів мали величезне значення для ряду фізичних проблем (дифузія, броуновское рух). Значну роль у розробці теорії ймовірностей зіграли також роботи видатного російського математика А.М. Ляпунова (1857-1918).

Важливим напрямком у розвитку математики кінця XIX і початку XX в. є теорія груп, тобто вчення про симетрію в самому загальному виді. Спочатку вона розвивалася лише як допоміжний апарат для рішення рівнянь вищих ступенів у радикалах. Протягом XIX і XX вв. важливе значення закономірностей симетрії виявилося в багатьох інших розділах науки (геометрії, кристалографії, фізики, хімії). Завдяки цьому методи й результати теорії груп одержали дуже широке поширення. У самому кінці XIX в. знаменитий росіянин кристаллограф і геометр Е.С. Федоров (1853-1919) вирішив за допомогою теоретико-групових методів важливе завдання кристалографії завдання класифікації всіляких кристалічних просторових ґрат.

Вивчення найбільш загальних властивостей геометричних фігур і просторів, інтерес до яких був викликаний розвитком неэвклидовой геометрії, привів до створення нової області математики топології. Топологію можна визначити як вчення про ті властивості геометричних образів, які не міняються при безперервній їхній деформації. Топологія виникла у зв'язку з розробкою проблем теорії функцій комплексної змінної і якісної теорії диференціальних рівнянь А.Пуанкаре (1854 1912). На початку XX в. проблеми топології продовжували успішно розроблятися вченими багатьох країн.

Дуже важливим у зазначену епоху було виникнення поняття функціонального простору, а також основних ідей функціонального аналізу. У математику простір визначається як безліч об'єктів, між якими є відносини, подібні по своїй структурі зі звичайними просторовими відносинами. Історично першим за часом є поняття эвклидова тривимірного простору, що розглядається як безліч крапок, зв'язаних рядом певних відносин. У результаті поступового його збагачення виникло поняття функціонального простору, у якому крапками є функції. Такі простори розглядалися італійськими математиками В.Вольтерра (1887 р.) і С. Пинкерле (1895 р.), а також Д.Гильбертом (1904р.) і угорським ученим Ф.Рисом (1912 р.).

«Нові досягнення математики - створення неэвклидовой геометрії, аксіоматичного методу теорії множин, нових аспектів теорії ймовірностей, теорії груп, топології, функціонального аналізу й т.д., - підкреслює А.А. Зворикін, - внутрішньо тісно пов'язані зі змінами й розвитком наукових подань про явища матеріального світу. Через специфіку предмета й методу дослідження математика часто теоретично випереджає відкриття багатьох фізичних і інших законів природи. Надалі природничі науки всі частіше й більше звертаються до методу математичного аналізу свого матеріалу, і математика, таким чином, як би «входить у побут» природничих наук». Подібного роду зближення різних областей природознавства на основі математики як універсальної мови науки доводить єдність предмета естественнонаучного дослідження й разом з тим єдність матеріального світу.

Ядром революції в природознавстві на переломі ХIХ-ХХ сторіч виявилася фізика, що у силу свого еталонного значення для інших естественнонаучных дисциплін значно вплинула на них. Фізика XIX століття являло собою величне досягнення людського розуму, досягнення, що здавалося кроком уперед до певного завершення нашого подання про дію природних сил, що спочиває на надійній основі механіки Галилея й Ньютона. Цьому поданню призначено було розпастися в самому ж початку XX століття й змінитися новим, дотепер ще не завершеним. Вивчення характеру цієї революції свідчить про внутрішній розвиток науки і її взаємин із суспільством.

Незважаючи на те, що революція у фізику вибухнула раптово, - її дату можна визначити з точністю чи ледве не до року - 1895 рік. З тих пор вона продовжувала розвиватися постійно, що наростали темпами, і усе ширше поширюватися на всю область фізики в цілому й за її межі. Вона містить у собі такі моменти несподіваних відкриттів, як відкриття рентгенівських променів і радіоактивності в 1895 - 1896 роках, структури кристала - в 1912 році, нейтрона - в 1932 році, розподілу ядра атома - в 1938 році й мезонів між 1936 і 1947 роками. Вона включає також і великі теоретичні досягнення в області синтезу, такі, як квантова теорія Планка в 1900 році, спеціальна теорія відносності Эйнштейна в 1905 році і його загальній теорії в 1916 році, атомна теорія Резерфорда - Бору в 1913 році й новій квантовій теорії Резерфорда в 1925 році. Згідно Дж.Берналу, можна розрізнити великий рух, що лежить в основі цих вирішальних досягнень, і побачити, що рух це не представляло єдиного процесу, а розпадалося, принаймні, на три окремі фази, кожна з яких була зв'язана зі специфічними рисами економічної й суспільної систем.

Перша фаза, що охоплює період з 1895 по 1916 рік, може бути названа героїчної, або, в іншому аспекті, аматорською стадією сучасної фізики. У цей час досліджуються нові мири, створюються нові подання, головним чином за допомогою технічних і теоретичних засобів старої науки XIX століття. Це усе ще період в основному індивідуальних досягнень: подружжя Кюрі й Резерфорда, Планка й Эйнштейна, Брэггов і Бору. Фізичні науки, зокрема сама фізика, усе ще були надбанням університетської лабораторії; вони були мало пов'язані із промисловістю, апаратура була дешева й проста; це все ще була стадія «сургучу й мотузки».

Проте фізика вже почата проникати в промисловість. Так, наприклад, велика криогенна лабораторія Лейденського університету, побудована в 1884 році, перебувала в тісному контакті з холодильною промисловістю. Інститути « Кайзер-Вільгельм гезельшафт» у Берлині-Далеме були засновані в результаті зацікавленості німецької важкої промисловості в науково-дослідній роботі. В 1909 році фірма «Дженерал електрик компани» запросила пользовавшегося вже в той час популярністю фізика И. Ленгмюра для керівництва своєю новою науково-дослідною лабораторією. І безсумнівно, що саме ці починання обумовили величезний ріст прикладної науки.

Друга фаза, з 1919 по 1939 рік, ознаменувала перше масове впровадження промислових методів і організованості у фізичну науку. Фундаментальне дослідження як і раніше проводилося головним чином в університетських лабораторіях, однак окремі великі вчені очолили наукові групи, почали користуватися дорогим устаткуванням і підтримували тісні зв'язки з великими промисловими дослідницькими лабораторіями. У той час як число вчених, що працювали в області фізики, значно зросло й вони мали небаченими досі засоби, сама фізика починала розширювати сферу своєї діяльності й проявляти нові якості. Вона також починала ставати дохідною статтею в промисловості, зокрема в області радіо, телебачення й контрольних механізмів. Уже в 30-х роках, зауважує далі Дж.Бернал, вплив військових готувань початок помітно поляризувати фізичні науки. У військових цілях були встановлені тісні зв'язки між керівниками дослідницькою роботою в області фізики й хімії й промисловістю, а також державними науково-дослідними організаціями.

Третя фаза має свої певні специфічні риси й випливає із ще більшого розширення фізичної науки в другій світовій війні. Вона по суті своєму являє собою першу фазу державної науки, несучи разом зі своїми у величезному ступені зрослими можливостями настільки ж величезну небезпеку виявитися спрямованої по помилковому шляху й піддатися відомим обмеженням. Розширення сфери діяльності фізики виявилося в збільшенні числа фізиків, причому воно означало також все більшу концентрацію фізичної науки в порівнянні з попередньою фазою. Та обставина, що прогрес науки був безпосередньо пов'язаний із прогресом промисловості й озброєнь, обумовило, що в західних країнах сама наука усе більше й більше стає по перевазі американської. Апаратура стала настільки дорогою, а необхідні для її обслуговування кадри настільки численними, що дозволити їх собі не може навіть промисловість, і тільки найбільш могутні держави можуть вносити серйозний вклад у фізичну науку. Між останніми двома фазами вклинюються два періоди військової науки: 1914 1918 і 1939-1945 р., які ми повинні вважати, зауважує Дж.Бернал, настільки ж характерними для XX століття, як і межвоенные роки. І обидві війни, особливо остання, забезпечили фізичну науку як, що очікували дозволу проблемами, так і матеріальними засобами для їхнього дозволу.

Саме в першій, героїчній фазі сучасної фізики було зроблено одне з найбільших досягнень в історії людської думки завершення в 1915 році Эйнштейном загальної теорії відносності. «Тим часом відносність, по суті справи, - пише Дж.Бернал, - належить скоріше науці XIX, чим XX століття. Основною рисою науки XX століття була переривчастість і атомістика; з іншого боку, відносність як і раніше являє собою континуум і теорію полів; однак поля відносності значно ширше, ніж електромагнітні поля Максвелла. Це нові поля простору часу». Спеціальна теорія відносності, висунута Эйнштейном в 1905 році, показала, що оскільки спостереженню піддається тільки відносний рух, то простір і час є до відомого ступеня взаимозаменимыми й залежать від руху системи відліку. Іншим її основним постулатом є положення про особливий граничний характер швидкості світла (варто помітити, що зараз, наприкінці XX століття цей постулат загальмувало розвиток фізики). Десятьма роками пізніше Эйнштейн зміг увести до цього довільну й таємничу силу тяжіння в загальну картину простору - часу, але для того, щоб це зробити, йому довелося порвати не тільки з механікою Ньютона, але й із ще більш міцно обґрунтованою геометрією Евклида.

У загальній теорії відносності Эйнштейн постулировал, що коли тіло є вільним, тобто не перебуває у фізичному контакті з іншими тілами, не піддано дії яких-небудь сил, то в такому випадку форма його руху виражає просто якість простору - часу в тих місцях, через які воно проходить. Відповідно до цієї теорії наша Евклидова геометрія застосовна тільки до порожніх просторів, тому що поблизу важких тіл простір є вигнутим. «Така точка зору, - пише Дж.Бернал, знаменує повернення до первісної ідеї Пифагора про природні кругові рухи в небесній системі, однак повернення на більше високому рівні, оскільки це вже більше не напівмістична інтуїція, але математичне пояснення, що піддається самому точному кількісному доказу. Якби все, що зробив Эйнштейн, обмежилося відшуканням альтернативного й більше точного вираження для тяжіння, чим те, що знайшов Ньютона, він був би Коперником нової ери; але він зробив більше: він показав, що новий метод дає результати, більше відповідні висновкам експерименту». Дійсно, його загальна теорія відносності змогла пояснити видиме переміщення положення зірок поблизу Сонця відхиленням їхніх променів вигнутим простором, а також роз'яснити нерівномірність пересування планети Меркурій. Сама ж ньютонова теорія сонячної системи виявилася часткою случаємо більше загальної теорії. створеної Эйнштейном.

Поряд з теорією відносності іншою основою революції у фізику з'явилася квантова теорія, що охоплює значно більше широку область експериментів, чим це робили класичні теоретичні синтези XIX століття. Спочатку створена Бором квантова теорія атома в першому наближенні пояснювала структуру всіх атомів і молекул. Однак у наступних наближеннях вона стикнулася із труднощами: квантові числа, приписувані рівням енергії в одиничних атомах, залишалися, як цього вимагала теорія, цілими числами, однак у наступній найпростішій моделі, моделі двохатомної молекули, квантові рівні енергії із самого початку, замість того, щоб мати порядок 0, 1, 2, 3, раптом самим прикрим образом прийняли значення ?, 1?, 2?. Ця й інша аномалії до 1924 року показали, що з формою квантової теорії щось було не зовсім у порядку. Вона виливалася у свого роду формальну алгебру, де можна було знайти комплект чисел для пояснення більшості речей, але не яке-небудь обґрунтування інакше як з погляду зручності для вибору цих чисел. Ні електрон, ні теорія його руху не могли бути настільки простими, як спочатку думав Бор. Першим засобом, використаним для пояснення цих труднощів, було постулировать, як це зробили в 1924 році Гаудсмит і Уленбек, що електрон являє собою маленький магніт так само як і заряд, що він має «спин». Однак головні труднощі як і раніше залишалися недозволеними й для їхнього подолання були роботами Луи де Бройля, Шредингера, Гейзенберга й інших фізиків створені квантова теорія.

Подальший розвиток наук фізико-математичного циклу привело до того, що Дж.Бернал спочатку назвав промисловою революцією.

«Не стільки аналіз, скільки історичний досвід атомної бомби, мікроелектроніки й генної інженерії, - зауважує М.Тейч, - породив думку про те, що в порівнянні з XIX століттям в XX відбулися якісно нові зміни у відносинах науки й технології». Це знайшло своє відбиття в таких термінах, як «наукова технологія» і «пов'язана з наукою технологія». Потім Дж.Бернал назвав цей феномен XX століття науково-технічною революцією; придумавши цю назву в 1957 році, він хотів підкреслити, що «тільки в наш час наука починає домінувати в промисловості й сільському господарстві». Адже відбуваються в середині нашого сторіччя перетворення в промисловості, зокрема в промисловості, що працює по методу масового виробництва, не являло собою простого розширення механізації. Введення елементів контролю, судження й точного виміру, які можуть бути забезпечені електронними приладами, використання ЕОМ так само як і незмірно зросла швидкість, з який можуть виконуватися промислові операції, дає нам повна підстава говорити про науково-технічну революцію.