Вид теплообмена, при котором внутренняя энергия передается струями и потоками. Существует так называемая естественная конвекция, которая возникает в веществе самопроизвольно при его неравномерном нагревании в поле тяготения. При такой конвекции нижние слои вещества нагреваются, становятся легче и всплывают, а верхние слои, наоборот, остывают, становятся тяжелее и опускаются вниз, после чего процесс повторяется снова и снова. При некоторых условиях процесс перемешивания самоорганизуется в структуру отдельных вихрей и получается более или менее правильная решётка из конвекционных ячеек.
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, посвящённый 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 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.
