Костюмы периода Георга II
Растущие возможности промышленности требовали увеличения объемов сырья. В колониях Британии расширялись хлопковые плантации. Однако очистка хлопка перед прядением была очень трудоемким процессом и велась вручную. Между тем в 1793 г. американец Эли Уитни (1765–1825) создал первую в мире хлопкоочистительную машину, применение которой позволило ускорить обработку промышленного сырья и улучшить его качество.
Челнок для ткацкого станка
С появлением машинного производства возникли фабрики. Теперь ткачи и прядильщики ходили на работу, забросив примитивные домашние станки и прялки. Те, кто жил слишком далеко, чтобы ежедневно проделывать путь на фабрику и обратно, стремились переселиться поближе, вызывая тем самым рост промышленных городов. На новых фабриках трудились не только мужчины, но также женщины и дети – машины не требовали больших физических усилий.
Крупным прорывом в английской экономике стал переход от использования энергии воды к использованию энергии пара. Первый в мире паровой двигатель был построен английским военным инженером Томасом Севери (ок. 1650–1715) еще в 1691 г. Его применяли для откачки воды из шахт, однако устройство это было очень опасным, так как пар находился в нем под большим давлением, из-за чего двигатель часто разрывало на части. Позднее на шахтах начали применять паровой двигатель Томаса Ньюкомена (1663–1729), именовавшийся пароатмосферной машиной, поскольку в ней помещенный в вертикальном цилиндре поршень приводился в движение атмосферным давлением. Однако по-настоящему широкое применение нашел лишь универсальный тепловой двигатель, построенный в 1776 г. Джеймсом Уаттом (1736–1819). Его использовали и при производстве чугуна, и при добыче угля, и в текстильной промышленности.
Промышленный переворот в корне изменил британскую промышленность: между 1760 и 1830 г. производство хлопчатобумажных тканей возросло в двенадцать раз (хлопковые ткани стали главной статьей британского экспорта), а добыча угля, необходимого для работы паровых машин, увеличилась за этот период в целых четыре раза. К 1830 г. стремительно возросший промышленный потенциал страны превратил ее в настоящую мастерскую мира.
Промышленный переворот сопровождался и революционными изменениями в транспорте. В начале XVIII в. поездка из Лондона в Манчестер или Эксетер заняла бы у путешественника не менее трех дней. К концу столетия аналогичный путь можно было проделать уже за сутки. Влекомые сытыми конями дилижансы доставляли почту и пассажиров в любые города страны. Это стало возможным благодаря деятельности дорожных трестов, поддерживавших дороги в надлежащем порядке. Улучшению сообщения способствовала деятельность британских инженеров: шотландец Томас Телфорд (1757–1834) построил Каледонский канал (1803–1823) и несколько мостов, самым знаменитым из которых является Менайский подвесной мост (1814–1825), а Джон Мак-Адам (1756–1836) предложил искусственную укатку мощеных дорог.
Система рукотворных каналов соединила реки, на которых стояли промышленные города: водные артерии жили напряженной жизнью, ибо водный транспорт – несамоходные баржи, которые буксировались лошадьми-бурлаками, – оставался наиболее выгодным средством перевозки сырья из портов на фабрики и промышленной продукции от производителя в порты. Лишь к середине XIX в. основной грузопоток стал обслуживаться железной дорогой.
Один из первых локомотивов
Один из первых пассажирских вагонов
Первый паровоз был построен в Англии в 1803 г. инженером Ричардом Тревитиком (1771–1833) – он предлагал пускать свое детище по рельсовому пути. Испытания машины показали, что она способна развивать большую скорость и, следовательно, перспективна не только для грузовых, но и пассажирских перевозок. Уже в 1825 г. заработала первая британская железная дорога, связавшая Стоктон и Дарлингтон, а в 1829 г. рельсовый путь соединил Манчестер и Ливерпуль. Для этой железной дороги был построен один из самых известных паровозов в мире, «Ракета» (1829). Его создатель Джордж Стефенсон (1781–1848), занимавшийся паровозостроением с 1814 г., гордился тем, что «Ракета» могла перевозить груз, втрое превышавший ее собственный вес, со скоростью 20 км/ч или же тащить вагон с 39 пассажирами со скоростью 39 км/ч. Испытания «Ракеты» окончательно убедили британцев в перспективности железных дорог. В стране начался настоящий железнодорожный бум, в свою очередь стимулировавший развитие производства чугуна и добычу угля.
Наука в георгианской Британии
XVIII столетие в Англии было самым настоящим веком Разума, когда пышно расцвела наука. Труды Адама Смита (1723–1790) и Давида Рикардо (1772–1823), Брука Тейлора (1685–1731), Колина Маклорена (1698–1746), Джозефа Пристли (1733–1804) и других ученых этого периода не утратили своего значения и по сей день.
Шотландец Адам Смит, один из образованнейших людей своего времени, преподавал нравственную философию в университетах Эдинбурга и Глазго. Его главное научное сочинение, «Исследование о природе и причинах богатства народов» (1776), убедительно доказывало, что источником стоимости является труд, а ее мерилом следует считать труд, затраченный на производство товара. Англичанин Давид Рикардо критически развил идеи своего предшественника, показав, что стоимость определяется не только трудом, рабочим временем, необходимым на производство товара, но и стоимостью потребленных средств производства. Если Смит считал, что капиталом является запас, предназначенный для дальнейшего производства, то Рикардо определял капитал как накопленный труд. Рикардо открыл одну из главнейших закономерностей экономики, которую мы сейчас воспринимаем как само собой разумеющееся: понижение заработной платы повышает прибыль, а повышение ее, напротив, прибыль снижает. Свои экономические идеи Рикардо с блеском изложил в книге «Начала политической экономии и налогового обложения» (1817). Смита и Рикардо по праву считают отцами классической политэкономии.
Величайшими математиками эпохи были члены Королевского общества Брук Тейлор и Колин Маклорен, которые внесли важный вклад в область математического анализа. Тейлор вывел общую формулу для разложения функций в степенные ряды («ряды Тейлора»), а Маклорен установил интегральный признак сходимости числовых рядов, он также нашел важную в теории рядов и конечных разностей формулу суммирования. Разумеется, здесь мы приводим лишь самые яркие результаты работ этих ученых.
Уже на самых ранних этапах изучения физики каждый школьник хорошо знает, что беспорядочное движение мелких частиц, взвешенных в жидкости или газе, называется броуновским. Это явление было открыто Робертом Броуном (правильнее – Брауном, 1779–1858) в 1827 г. во время наблюдений с помощью микроскопа взвеси цветочной пыльцы в воде. Однако лишь в начале XX столетия ученые объяснили броуновское движение как одно из проявлений теплового движения атомов и молекул вещества. Броуна нельзя назвать кабинетным ученым: в 1801–1805 годах он участвовал в научной экспедиции в Австралию, путешествовал по Абиссинии, Центральной Африке, побывал на острове Ява и в полярных странах. Им описано более полутора тысяч (!) неизвестных ранее растений.
Броун был близким другом и помощником ботаника Джозефа Бэнкса (1743–1820), бессменного председателя Королевского общества с 1788 по 1820 г. Бэнкс тоже был великим путешественником. В 1766 г. он посетил Лабрадор и Ньюфаундленд – сейчас на карте этого региона можно найти остров и пролив, названные именем ученого, – а в 1768 г. отправился с капитаном Куком в трехлетнее плавание по южным морям, в ходе которого была открыта Австралия. Так Бэнкс стал первым ботаником, удостоившимся чести описать флору нового континента. Отобранные ученым для участия в экспедиции художники под его руководством тщательно зарисовали образцы невиданных растений. Австралийская экспедиция сделала ученого знаменитым. Бэнкс пользовался особым расположением увлекавшегося ботаникой короля Георга III, доверявшего ему в вопросах устройства и расширения ботанического сада в Кью, где находилась любимая резиденция этого монарха.
Поскольку первые три Георга очень любили музыку, надежда обрести коронованных покровителей побуждала переселяться в Англию многих музыкантов. Решил попытать счастья в Британии и сын полкового музыканта, ганноверец Фридрих Вильгельм Гершель (1738–1822). В девятнадцать лет он отправился в Англию, ставшую его второй родиной: даже именоваться Гершель стал на английский манер – Уильямом. Сперва молодой немец работал органистом и учителем музыки в Галифаксе, затем перебрался в фешенебельный Бат. Занятия теорией музыки побудили Гершеля к серьезным математическим штудиям, потом он заинтересовался оптикой и астрономией. Человек со скромным достатком, Гершель не мог купить себе телескоп, но ему хватило знаний, умения и терпения изготовить такой прибор собственными руками. Систематически наблюдая звездное небо, 13 марта 1781 г. Гершель открыл новое светило, которое принял сперва за комету. Вскоре, однако, он убедился, что это планета Солнечной системы, получившая затем название Уран. При ее «крещении» была нарушена традиция называть планеты Солнечной системы именами богов древнеримского пантеона. За свое открытие Гершель удостоился награды Королевского общества и получил должность королевского астронома.
Успех сопутствовал деятельности Гершеля и впредь. Великий астроном открыл спутники Урана Оберон и Титанию, нареченные в честь героев «Сна в летнюю ночь» Шекспира, а также два спутника Сатурна, Мимас и Энцелад. В 1783 г. он обнаружил, что Солнечная система движется в направлении созвездия Геркулеса. Наблюдая ночное небо, Гершель открыл множество туманностей и звездных скоплений, став родоначальником звездной астрономии. Увлечение Уильяма Гершеля астрономией разделяли его брат Александр и сестра Каролина. Александр принимал участие в создании всех построенных его великим братом телескопов – вместе они изготовили несколько десятков таких приборов, бывших нарасхват в связи с интересом к астрономии, проснувшимся после открытия Урана. Каролина Гершель (1750–1848) стала первой в мире женщиной-астрономом и лично открыла 8 комет и 14 туманностей. Она также помогала Уильяму в проведении наблюдений и обработке их результатов, составила каталог открытых им туманностей.