Научные открытие Нового времени
В XIX в. появились глобальные научные теории, объяснившие природу многих явлений, издревле знакомых человечеству. В физике таким фундаментальным открытием стала волновая теория Дж. Максвелла, в химии — периодический закон Д.И. Менделеева, в медицине — изучение микромира и труды Н.И. Пирогова, а представление об истории жизни на Земле перевернула эволюционная теория Ч. Дарвина.
На волнах открытий
Понятие о звуке как о механических колебаниях, распространяющихся волнами в пространстве, в XIX в. привело к изобретению телефона и граммофона. Иную природу имеют электромагнитные волны, которые в 1865 г. описал английский физик Дж. Максвелл. Опираясь на открытую М. Фарадеем электромагнитную индукцию, он выдвинул волновую теорию электромагнитного излучения и математически обосновал существование электромагнитных волн, передающих энергию в пространстве посредством чередования вихревых магнитных и электрических полей, порождаемых друг другом.
Вычисленная Максвеллом скорость распространения этих волн совпала со скоростью света, довольно точно вычисленной в 1849 г. французским физиком А. Физо. Это совпадение, а также опыт в изучении света и цвета позволили Максвеллу предположить, что свет — это тоже вид электромагнитного излучения. Современная наука рассматривает свет и как электромагнитную волну, и как поток элементарных частиц — фотонов. В 1887 г. Г. Герц обнаружил один из типов электромагнитных волн — радиоволны, которые вскоре стали использоваться в радиосвязи, а в конце XIX в. исследовали рентгеновское излучение.
Таблица на все времена
Основатель научной химии французский естествоиспытатель второй половины XVIII в. А.Л. Лавуазье выявил мельчайшую химическую единицу, сохраняющую свои свойства — химический элемент, - и создал список 33 химических элементов, попытавшись систематизировать их, исходя из их сходств и различий. К середине XIX в. были известны уже 63 элемента. Главной задачей химии стал поиск закономерностей в распределении свойств элементов. Учёные пытались систематизировать их, исходя из понимания, что химический элемент — это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра.
В 1869 г. русский учёный Д.И. Менделеев открыл периодический закон — фундаментальный закон природы, выражающий зависимость свойств химических элементов от величин их атомной массы (веса). Графическое выражение закона — таблица Менделеева, где химические элементы расположены в порядке возрастания их атомной массы и составляют группы со сходными свойствами. Периодический закон позволил предсказывать свойства ещё не открытых веществ. Каждый из открытых на сегодняшний день 118 химических элементов занимает в таблице место, согласно своей атомной массе, и его свойства оказываются схожи со свойствами других элементов группы, в которую он попадает.
Золотой век хирургии
XIX в. — век бурного развития медицины. Открытие микроорганизмов и их влияния на человеческий организм позволило провести идею антисептики. Этот комплекс мер борьбы с микробами, включающий стерилизацию медицинских инструментов и антисептическую обработку хирургических ран, значительно снизил послеоперационную смертность. Б 1846 г. американский врач У. Мортон впервые применил обезболивание (анестезию) при операции, усыпив пациента эфиром, веществом, об обезболивающих свойствах которого знал ещё Парацельс.
В России анестезию широко внедрял врач и физиолог Н.И. Пирогов. Пирогов также осознавал важность доскональных анатомических знаний для хирурга и видел, что исследование трупов не даёт истинной картины расположения внутренних органов (после смерти мышцы перестают поддерживать органы в прижизненном положении). Для верного описания внутреннего строения организма он делал распилы трупов, замороженных сразу после смерти. Свои описания и иллюстрации к ним Пирогов собрал в книге «Топографическая анатомия», ставшей лучшим учебником хирургов всего мира. Исследования Пирогова превратили анатомию в «мёртвую» науку, в которой уже нечего открывать.
Поворот сознания
До середины XIX в. человечество пребывало в твёрдой уверенности, что природа и человек сотворены Богом и остаются неизменными с момента сотворения. Начавшиеся ещё в античности попытки представить эволюционную историю развития видов животных и растений от простого к сложному, увенчавшуюся возникновением человека, без доказательной базы не могли опровергнуть устоявшегося мнения.
В XVII-XVIII вв. Н. Тульп, основатель сравнительной анатомии, систематик живой природы К. Линней, М.В. Ломоносов, изучавший древние окаменелости, вернулись к вопросам происхождения видов, а в XIX в. появились эволюционные теории, подготовившие рождение учения английского естествоиспытателя Чарльза Дарвина. Изучив живую природу Галапагосских островов, поднявшихся из океана 5-10 млн лет назад и заселённых выходцами с удалённого материка, Дарвин обнаружил, что переселенцы, приспосабливаясь к жизни на островах, изменились и образовали новые виды, отличные от материковых предков.
Опираясь на эти наблюдения и на опыты выведения новых сортов растений, Дарвин в 1859 г. подвёл мощную доказательную базу под эволюционную теорию и изложил её в книге «Происхождение видов». Развенчание мифа о неизменности божественного мира произвело сенсацию, а следующий труд Дарвина «Происхождение человека», в котором он выдвинул теорию происхождения человека от общих с обезьянами предков, произвёл настоящий взрыв в обществе. Эта теория вскоре подтвердилась находками останков вымерших видов человека: австралопитеков, питекантропов, синантропов, неандертальцев, родственных современному человеку, неоантропу.