СССР стал второй ядерной державой. Первый советский ядерный реактор был запущен в 1946 г., а спустя три года проведены испытания атомной бомбы. Это стало результатом работы коллектива учёных, в который входили И. В. Курчатов, Я. Б. Зельдович и Ю. Б. Харитон, совместно рассчитавшие цепную реакцию урана.
В 1953 г. были осуществлены испытания атомной бомбы в Англии, первых водородных бомб – американской, созданной группой учёных под руководством Теллера и советской. В СССР теоретические основы создания бомбы, а также управляемой термоядерной реакции разработали И. Е. Тамм и А. Д. Сахаров. Позже к числу ядерных держав присоединилась Франция, а затем – Китай. В самом конце XX в. ядерным оружием обзавелись Индия и Пакистан. В настоящее время остро встал вопрос о введении ограничений на дальнейшее распространение ядерного оружия.
Первая атомная подводная лодка «Наутилус». США 1954 г.
Использование атомной энергии в военных целях привело к созданию подводных лодок с атомным реактором. Первая из них, «Наутилус», в 1954 г. была спущена на воду в США, а в 1960 г. американская атомная подводная лодка, не поднимаясь на поверхность, за 84 дня совершила кругосветное плавание. Подобные многодневные плавания, в том числе и подо льдом Северного Ледовитого океана, совершали советские подводные лодки.
Первая в Великобритании атомная электростанция. Колдер-холл
Благодаря разработке управляемой термоядерной реакции стало возможным применение атомной энергии в мирных целях. В 1954 г. в СССР, в городе Обнинске, начала работать первая в мире экспериментальная атомная электростанция, а в 1956 г. в Англии вступила в действие первая промышленная атомная электростанция. Сейчас в мире работают сотни атомных электростанций.
К первым десятилетиям XX в. относится теоретическое (физическое, математическое и техническое) обоснование возможности космических полётов. Основоположником научной космонавтики в России стал учитель физики из Калуги К. Э. Циолковский, разработавший инженерные решения конструкции ракет и жидкостного ракетного двигателя. К основоположникам ракетостроения и космонавтики можно отнести также работавшего в Германии, Италии и США Г. Оберта, который написал первый в Западной Европе фундаментальный труд, посвященный космическим полётам.
Самые значительные достижения в ракетостроении связаны с именами С. П. Королёва и В. фон Брауна. Оба проводили успешные испытания ракет ещё в 1930-х гг. Королёв с 1945 г. стал ведущим конструктором и организатором ракетостроения в СССР. Под руководством Королёва, а затем его сподвижников и преемников В. Н. Челомея и М. К. Янгеля создавались ракеты разных типов, выводившие на орбиту Земли искусственные спутники и космические корабли. Браун являлся одним из руководителей германского военно-исследовательского ракетного центра, главным конструктором баллистической управляемой ракеты «Фау-2», которая запускалась с материка и нанесла немалый урон английским городам. В дальнейшем, с 1945 г. Браун работал в США ведущим конструктором ракет-носителей.
4 октября 1957 г. в Советском Союзе был запущен первый искусственный спутник Земли, а спустя месяц – второй, с собакой Лайкой на борту. Осенью 1959 г. «Лунник-3» сфотографировал обратную сторону Луны и передал эти снимки на Землю. Вслед за советскими спутниками на околоземных орбитах появились и американские. Но следующий решающий прорыв в космос также принадлежал советским учёным и конструкторам. 12 апреля 1961 г. Ю. А. Гагарин за 108 мин облетел Землю на космическом корабле «Восток». Вскоре, 5 мая, в США был выведен на околоземную орбиту корабль с астронавтом А. Шепардом. В августе пилотируемый Г. С. Титовым «Восток-2» совершил 17 витков вокруг нашей планеты.
В 1960-х гг. на орбите произошла первая стыковка двух космических кораблей, запускались автоматические межпланетные станции: советская – к Марсу и американская – к Венере. Советский космонавт А. А. Леонов, а затем и американский астронавт Э. Уайт выходили в открытый космос. Космические аппараты сверхдержав совершали посадку на поверхность Луны, брали пробы грунта и сообщали информацию о его составе на Землю. Советский аппарат опускался на поверхность Венеры; американский пилотируемый корабль «Аполлон-8» облетел Луну. Летопись космических достижений 1960-х гг. завершила высадка в 1969 г. американцев Н. Армстронга и Э. Олдрина с корабля «Аполлон-11» на Луну и посадка на неё в 1970 г. советского самодвижущегося аппарата «Луноход-1».
Последняя треть XX столетия ознаменовалась осуществлением международных проектов по освоению космоса, созданием американских кораблей многоразового использования и советских долговременных космических станций. Наибольший срок в околоземном пространстве отработал российский орбитальный научно-исследовательский комплекс «Мир» (1986–2001), на котором были установлены все рекорды длительности пребывания человека в космосе.
Ещё в последние десятилетия XIX в. в жизнь стали входить такие способы передачи информации, как телеграф и телефон. Новым революционным шагом в развитии средств связи стало использование радио. Его изобретателями были русский учёный А. С. Попов и итальянец Г. Маркони. С появлением беспроволочных комнатных радиоприёмников неизмеримо расширилось индивидуальное информационное поле. Теперь можно было, используя различные диапазоны радиоволн, слушать десятки передач, как своих, так и иностранных. В науке, технике, медицине начали возникать новые области применения радиоволн и других электромагнитных колебаний: радиофизика, радиоастрономия, радиобиология, радиология, радиолокация, радионавигация. Возникла радиотелемеханика – область знания, связанная с разработкой управления машинами и механизмами на расстоянии (беспилотные самолёты, дистанционно управляемые исследовательские аппараты, роботы и др.).
В первые десятилетия XX в. широкое распространение получили звуковоспроизводящие устройства – граммофоны и патефоны. Благодаря совершенствованию звукозаписи в 1930-х гг. наступила новая эра в кинематографе: на смену «немым» фильмам пришли звуковые.
Ещё одним информационным переворотом стало возникновение телевидения. Существенный вклад в разработку визуальных средств передачи информации внёс учёный и изобретатель В. К. Зворыкин, эмигрировавший из России в США. Практическое освоение телевидения началось в 1930-х гг. В СССР регулярное телевещание стало осуществляться после Великой Отечественной войны.
Один из первых радиоприёмников. 1923 г.
Вторая половина XX в. – время рождения и расцвета кибернетики – науки об общих законах получения, хранения, передачи и переработки информации, лежащей в основе создания автоматических регуляторов в технике, систем автоматизации интеллектуального труда (компьютеров), систем управления. Отцом науки об информации является американский учёный Н. Винер, разработавший её основы и давший название «Кибернетика» своей книге, изданной в 1948 г. На рубеже 1940—1950-х гг. в США и СССР почти одновременно были изобретены транзисторы. Тем самым создавались теоретические и практические условия для рождения компьютерной техники.
Первые электронно-вычислительные машины (ЭВМ) появились в послевоенное десятилетие, и с тех пор одно поколение компьютеров периодически сменяет другое. Совершенствование техники привело к созданию в 1970-х гг. персональных компьютеров. Их широкое распространение, а также внедрение роботов и автоматизация производства ознаменовали технологический переворот на основе микроэлектроники, переход сообщества стран Запада в постиндустриальную стадию. Появление на исходе XX в. глобальной компьютерной сети Интернет даёт возможность накапливать, хранить и распространять любую информацию (научную, техническую, экономическую, политическую, художественную и др.) по всему миру. Мобильная спутниковая телефонная связь позволяет вести разговор, находясь в любой точке земного шара. В то же время важную роль в человеческом общении продолжает играть более дешёвая кабельная связь. Не случайно в 1990-х гг. был проложен трансокеанский подводный кабель из Англии в Японию протяжённостью в 25 тыс. миль. В 2000 г. Нобелевскую премию по физике получили американские учёные Г. Кремер и Дж. Килби, а также российский академик Ж. И. Алфёров за исследования, проводившиеся в 1960—1970-х гг. и приведшие к созданию интегральных транзисторных схем, солнечных батарей на космических станциях, развитию лазерной техники.
За сто с лишним лет медицина претерпела огромные изменения. Ушёл в прошлое образ врача, прослушивающего пациента с помощью приставляемой к его груди трубки. В какой бы специализированный медицинский кабинет сегодня вы ни зашли, везде работают компьютеры и имеется сложное медицинское оборудование. А начиналось всё в самом конце XIX в., когда появились рентгенография лёгких, желудка, костных нарушений. С середины XX в. внедрялись ультразвуковые методы диагностики (снимки внутренних органов, выявление нарушений в мозге – эхоэнцефалография). В 1960-х гг. появился компьютерный рентгеновский сканирующий томограф, позволяющий выводить на экран послойные изображения внутренних органов человека. В настоящее время исследования состава крови, результаты изучения внутренних органов с помощью медицинской техники, проведение сложных биохимических анализов дают довольно точную картину состояния здоровья человека.
Не менее значительны, чем в диагностике, достижения и в области хирургии. В годы Великой Отечественной войны благодаря хирургам в строй возвращалось более 72 % раненых красноармейцев. Во второй половине XX в. развивалось такое перспективное направление, как трансплантация, т. е. пересадка внутренних органов (почек, печени, сердца, костного мозга) одного человека другому. Особенно сложной операцией стала пересадка сердца, впервые осуществлённая южноафриканским хирургом К. Барнардом в 1967 г. Позже ему удалось трансплантировать пациенту второе сердце и соединить сердца так, что они стали работать вместе. Последние достижения в области трансплантации связаны с выращиванием новых, предназначенных для пересадки органов человека из клеточного материала. В кардиологии стало широко применяться шунтирование сердца.