Научные дисциплины и направления технического развития XIX века

XIX век принципиально отличается от предыдущего века характером социальных процессов, глубиной содержательного развития науки и масштабами распространения технических нововведений. В научном развитии выделилась основная схема дисциплин: физика - химия - биология. В техническом развитии необходимо отметить - транспорт, связь, технологии машинного производства и, к концу века - электротехнику. Физика, прежде всего теоретическая, в XIX в. развивалась в тесной взаимосвязи с механикой и физико-феноменологическим направлением математической физики, не сводимой в то время к механике. В первой трети XIX в. был создан фундамент классической физики, в основании которого лежали: дифференциальные уравнения с частными производными, математическая электростатика и магнитостатика - уравнения П.Лапласа (1749-1827) и С.Пуассона (1781-1840); теория Ж.Фурье (1768-1830) - уравнение теплопроводности; волновая оптика О.Френеля (1775-1827) и электродинамика А.Ампера (1775-1836). Это был "золотой период" развития французской теоретической мысли.

В середине XIX в. (1830-1870) эстафета переходит к немецким и британским ученым, благодаря им было выполнено научно-дисциплинарное оформление экспериментально-математического синтеза, возникшего на французской почве. Особую роль здесь играл физико-математический семинар Ф.Неймана и К.Г.Якоби в Кенигсберге, из которого вышли такие корифеи классической физики второй половины XIX в., как Г.Гельмгольц (1821-1894), Г.Кирхгоф (1824-1887), Р.Клаузиус (1822-1888). Сочетание прецизионного эксперимента с математическим феноменологизмом, прежде всего, в форме математической физики Фурье, образовало концептуальную базу физики как научной дисциплины.

Наибольшего расцвета классическая физика достигла в 1850 - 1860 гг. После утверждения закона сохранения энергии, благодаря трудам Р.Клаузиуса, В.Томсона (1824-1907), Дж.Максвелла (1831-1879) и других ученых, возникли термодинамика, кинетическая теория газов и теория электромагнитного поля. При этом появились такие фундаментальные понятия, как энергия, электромагнитное поле, энтропия. Во многом это было обязано математическому оформлению физических принципов термодинамики и электродинамики.

Последнее 30-летие XIX в. - это подступы к квантово-релятивистской революции. Так, развитие кинетической теории материи приводит к статистической механике и вторжению в физику вероятностной математики. Взлет геометрии в XIX в. (проективная геометрия, неевклидовы геометрии, рименова геометрия, теоретико-групповой подход к геометрии и т.д.) и обсуждение проблемы геометрической структуры физического пространства, использование геометрических и теоретико-групповых методов в кристаллографии и механике - областях, казалось бы, далеких от физической науки, а также вызванное к жизни максвелловской теорией поля исчисление векторов и кватернионов, - все это открыло новые математические пути развития физики, которые вышли на передний план в релятивистской физике XX в.