Подлинным переворотом в науке стала теория английского естествоиспытателя Чарлза Дарвина . Обобщив результаты собственных наблюдений и достижения современной ему биологии и селекции, Дарвин вскрыл основные факторы эволюции органического мира, которые были изложены в книге «Происхождение видов путем естественного отбора», вышедшей в 1859 г. Эволюция по Дарвину осуществляется в результатевзаимодействия трех основных факторов: изменчивости, наследственности и естественного отбора. Изменчивость служит основой образования признаков и особенностей в строении и функциях организмов; наследственность закрепляет эти признаки; под действием естественного отбора устраняются организмы, не приспособленные к условиям существования. Благодаря этим факторам организмы в процессе эволюции накапливают все новые приспособительные признаки, что в конечном итоге ведет к образованию новых видов. На основе теории эволюции Дарвин в книге «Происхождение человека и половой отбор» выдвинул в 1871 г. гипотезу о происхождении человека от обезьяноподобных предков.
В теории Дарвина высказывались лишь «гадательные», по выражению самого автора, предположения о причинах изменчивости. Его гипотеза не могла объяснить механизма, при помощи которого изменения, зафиксированные в одном поколении, закреплялись в следующем. Одного только влияния среды было явно недостаточно. Сам Дарвин был убежден в существовании материальных носителей наследственности.
Причины изменчивости разгадал чешский монах и естествоиспытатель Г. И. Мендель - создатель учения о наследственности, родоначальник новой науки генетики. Применив статистические методы для анализа результатов гибридизации, он в 1866 г. сформулировал закономерности распределения в потомстве наследственных факторов названных позднее генами. Правила Менделя включали: закон единообразия гибридов первого поколения, закон расщепления гибридов второго поколения, закон независимого комбинирования признаков. Впрочем, следует отметить, что открытие Менделя в то время не привлекло особого внимания в обществе и среди ученых. В общекультурном плане вопрос о наследственности тогда представлял гораздо меньший интерес, чем сама идея изменчивости видов и роли в ней естественных факторов. По достоинству открытие Менделя было оценено позже.
Эволюционное учение Дарвина было творчески дополнены и другими учеными из разных стран. Были обнаружены новые переходные формы между различными классами животного мира и между человеком и высшими животными. Это нанесло сокрушительный удар по религиозному представлению о сотворении человека и всего живого. Так оформилась новая биологическая картина мира.
Таким образом, в конце XIXв. в естествознании произошел подлинный переворот, который, в конечном счете, подготовил научно-техническую революцию. Шла последовательная дифференциация отдельных отраслей науки на более узкие специальные отрасли.
Вместе с тем происходила и своеобразная интеграция: отдельные науки связывались между собой пограничными дисциплинами (астрофизика, геохимия, биохимия). Новые открытия в области физико-математических наук привели к созданию новой физической картины мира, получившей отражение в квантовой теории, теории относительности, учении о пространственно-временном континиуме. Очень сильно изменились представления об окружающем человека мире в связи с утверждениемвбиологии эволюционного учения, в результате чего в научном мировоззрении сформировалась новая биологическая картина мира.
Культурный прогресс в жизни стран Западной Европы и Северной Америки в конце XIX - начале XX в. связан в первую очередь с развитием научной мысли, с возросшей ролью научных представлений о природе, обществе и самом человеке. Эти представления по-разному преломлялись в сознании различных слоев общества, входя во взаимодействие с другими элементами культуры. В целом же они отражали прогресс научного познания, процесс приближения к истине, обогащение и углубление той картины мира, которая разворачивалась перед человечеством в результате великих научных открытий.
В массовом сознании находила отражение лишь сравнительно небольшая часть научных открытий. Следует заметить, что и эта часть доходила до читателя и слушателя в упрощенном, схематизированном виде. И все же, непрерывно росла та среда, в сознании которой откладывались новые научные достижения. Этому способствовали как существенные сдвиги в образовании, выражавшиеся в его демократизации, так и в росте престижа научных знаний, интереса к ним.
Внедрение элементов научного сознания в мышление и мироощущение людей, не причастных непосредственно к науке, шло различными путями. Помимо традиционного пути через систему обучения в школах различного уровня с середины XIXв. видное место в культурной жизни стали занимать публичные лекции. Люди, не имевшие порой даже элементов знаний, стремились приобщиться к научным достижениям. Они и составляли аудиторию таких лекций.
Публичные лекции на естественнонаучные темы читали многие выдающиеся ученые, чей вклад в науку обеспечивал повышенный интерес публики, получавшей информацию из первых рук. Так, в Германии с лекциями выступали Юстус фон Либих - автор крупнейших открытий в области органической химии, Герман Гельмгольц - физик и физиолог, известный своим вкладом в обоснование закона сохранения энергии. Наибольший резонанс имели выступления Эрнста Геккеля - выдающегося биолога, последовательного сторонника Дарвина. Это объяснялось огромным мировоззренческим и общекультурным значением тех проблем, которые освещались в его лекциях.
Выступления перед широкой публикой были еще более характерны для английских ученых, поскольку такая форма пропаганды идей соответствовала давней традиции публичных собраний и митингов. Томас Генри Гексли - ближайший друг и единомышленник Дарвина, ученый интересовавшийся почти всеми отраслями знаний - был центральной фигурой английского публичного просвещения. Его лекции читались не только в Лондоне, но и в различных городах Великобритании.
Популяризация науки не ограничивалась эпизодическими лекциями. В последние десятилетия прошлого века распространение получили различные школы, курсы, циклы лекций для взрослых. Университеты США создавали специальные популяризаторские отделения. В Англии, а затем и в других странах Европы, возникло «движение по распространению университетского знания». Создавались учреждения типа немецких просветительских ферейнов,французских «народных университетов», вечерних или воскресных школ. Уровень научности в этих учреждениях был, конечно, ниже, чем в аудиториях Гексли и Геккеля. Тем не менее, через них новейшими достижениями научной мысли овладевали люди, эти достижения становились, через проникновение в массовое сознание, неотъемлемым компонентом культуры.
В развитии техники второй половины XIX - начала XXв. можно выделить три направления: появляется техника, которая улучшает сложившееся машинно-фабричное производство; создаются новые отрасли техники, развивающие это производство; возникают элементы будущей техники, которые в то время еще не находят себе практического применения.
Интересным является тот факт, что идея телевидения, т.е. передача изображения, возникла еще в середине XIXв. после изобретения электромагнитного телеграфа. В 1875 г. в США была предложена система передачи изображения по отдельным точкам электрическими сигналами по проводам. Однако из-за громоздкости и недостаточного качества передачи эта система практического применения не получила.
Бурный технический прогресс XIX - начала XX в. не мог не повлиять наразвитие западноевропейской и североамериканской культуры. Следствием завершения промышленного переворота и индустриализации стал рост городов. К началу XXстолетия 13 крупнейшихгородов имело население, превышающее миллион. К городской жизни и городской культуре в эти годы приобщаются новые массы людей. Не случайно в это время город становится предметом художественного исследования в поэзии и живописи.