Гусарова М.Н. (ред.) История науки и техники Учебное пособие (М.Н. Гусарова - История науки и техники), страница 4

Большой вклад в развитие естествознания также внесли ученые Альберт Саксонский, занимавшийся проблемой движения небесных сфер, и Никола Орем, который ввел дробные показатели степени. Орему принадлежит одна из первых попыток обоснования металлической теории денег.

“Познавательным энтузиазмом” были охвачены различные слои общества. В Сицилийском королевстве, где процветали различные науки и искусства, широко развернулась деятельность переводчиков, обратившихся к философским и естественнонаучным сочинениям греческих и арабских авторов.

Под покровительством сицилийских государей расцвела медицинская школа в Салерно, из которой вышел знаменитый “Салернский кодекс” Арнольда да Вилланова. В нем даются разнообразные наставления по поддержанию здоровья, описания лечебных свойств различных растений, ядов и противоядий и т.п.

Алхимиками, занятыми поисками “философского камня”, способного превратить недрагоценные металлы в золото, побочно был сделан ряд важных открытий - изучены свойства разнообразных веществ, многочисленные способы воздействия на них, получены различные сплавы и химические соединения, кислоты, щелочи, минеральные краски, создана и усовершенствована аппаратура и установки для опытов: перегонный куб, химические печи, аппараты для фильтрации и дистилляции и т.д. Алхимия ознаменовала собой раннюю, донаучную стадию развития химической науки и оказала сильное влияние на развитие естествознания. На этом пути было сделано и много ценных изобретений и открытий — от пороха до фарфора.

Значительно обогатились географические знания европейцев. Еще в XIII в. братья Вивальди из Генуи попытались обогнуть западноафриканское побережье. Венецианец Марко Поло совершил многолетнее путешествие в Китай и Центральную Азию, описав его в своей “Книге”, которая разошлась в Европе во множестве списков на различных языках. Все это имело важное значение для подготовки Великих географических открытий.

Таким образом, в эпоху европейского средневековья происходит соединение науки с практикой, становление экспериментальной науки. Это связано с ростом крупных городов, развитием ремесленной, а затем мануфактурной промышленности, развитием сельского хозяйства, торговли, великими географическими открытиями. Практические нужды общества в развитии мореплавания, военного дела, особенно артиллерии, гидроэнергетики и прочих отраслей открыли перед наукой широкие перспективы, прежде всего, выдвинули на первый план задачу разработки основ механики, астрономии и других наук. Металлургия и металлообработка, керамическое и стеклодувное производство, текстильное и зарождающееся химическое производство нуждались в исследованиях различных свойств вещества и энергии. Все это создало материальную основу для становления развития подлинной экспериментальной науки.

1.4. Технические достижения средневековой Европы

В эпоху средних веков в Европе активно развивалось ремесленное производства, а именно: происходила его специализация; росло число ремесленных профессий (в частности в кузнечном ремесле возникли профессии оружейников, жестянщиков, литейщиков, колокольщиков, лудильщиков, замочников). При этом, ведущую роль в развитии техники и технологии добывающих и обрабатывающих промыслов играло в основном городское ремесленничество. Рост ремесленного производства и его специализация приводили к созданию все новых цехов, количество которых в городах стало исчисляться десятками.

Работа на ремесленном производстве осуществлялась с помощью ручных инструментов и мускульного привода. Но со временем стали использоваться устройства, использующие силу животных и. прежде всего, лошадей, с IX-X вв. — силу ветра, а с XV в. — энергию воды.

Новым фактором промышленного развития Европы стало появление мануфактур. Мануфактурное производство, основанное на применении наемного труда, стало зарождаться в XIII-XIV вв. в городах-государствах Италии, на Пиренейском полуострове, во Фландрии и некоторых других областях Западной Европы, но характерной формой производства стало лишь в XVI веке. Эволюцию перехода от ремесленного производства к мануфактурному можно представить на примере Фландрии, где в XIII в. на базе домашнего ремесла стали возникать суконные мануфактуры рассеянного типа, а затем и централизованные судостроительные, горные и металлургические мануфактурные предприятия, в которых все операции производились под надзором хозяина или его управляющего.

Среди наиболее выдающихся изобретений, открытий и технических разработок в Европе периода средних веков (так называемый ремесленный период) необходимо отнести, прежде всего, изобретение водяного и ветряного двигателей и разработку на их основе водо- и ветродействующих установок. Среди таких установок ─ водяные мельницы, которые приводили в движение кузнечные молоты и пилы, отбивали сукно. В XIII в. водяные мельницы применяли для растирания красок, волочения проволоки и даже как привод токарных станков. В качестве механизма, преобразующего движение, были придуманы зубчатое зацепление цевочного (пальцевого) типа и коленчатый рычаг.

Ветряные мельницы появились в Европе в начале XII в., но широкое распространение получили с XV в.

Поистине революционным в военном деле стало изобретение пороха и огнестрельного оружия. Историки утверждают, что дымный порох впервые был получен в Китае задолго до того, как стал известен в Европе. Китайцы использовали её для запуска ракет во время праздничных фейерверков. Первые пороховые заводы в Европе были построены в Страсбурге в 1340 г. и в Лейпциге в 1348 г. Порох стал играть важную роль в военном деле.

Однако, изобретение пороха имело не только военные последствия. Изготовление пороха и изобретение пушки стимулировали изучение процессов горения и взрыва, вопросов, связанных с выделением и передачей тепла, вопросов точной механики и технологии, связанных с изготовлением орудийных стволов, вопросов баллистики.

Наряду с использованием в военном деле метательных, стенобитных машин и осадных башен в Европе в XIV в. появилось огнестрельное оружие. Это были толстые, гладкие внутри железные трубы, закреплённые на деревянных станках и стрелявшие ядрами.

С появлением огнестрельного оружия изменились способы ведения войны. Повлияло это и на фортификацию — строительство крепостей и других оборонительных инженерных сооружений.

Эволюция военной техники, несомненно, повлекла за собой развитие горного дела, производства чугуна, совершенствования литейного производства и металлообработки (литье стволов пушек, уменьшение диаметра канала ствола стрелкового оружия, появление пружинного курка и т.п.).

Среди других изобретений рассматриваемого периода следует выделить механические часы. Первые механические часы с приводом от груза появились в Европе в Х в., а в виде башенных они распространились в Европе в XIII-XIV вв.

Осуществление великих географических открытий не было бы возможным без такого полезного изобретения как компас. Начало его применения европейцами в мореплавании относится к XII в. Но впервые обстоятельно описал свойства компаса французский ученый Пьер да Марикур (Петр Перегрин). Он описал в связи с этим и свойства магнитов, и явление магнитной индукции.

Существует также мнение, что успехи просвещения в эпоху Возрождения были достигнуты во многом благодаря изобретению очков в Италии, которое относится к XIV в. Очковые линзы стали основой при создании таких оптических инструментов, как микроскоп и телескоп.

Трудно переоценить последствие возникновения в Европе бумажного производства. Бумага попала в Европу через арабов в XII в. И уже в начале XII в. (в Испании) было организовано производство бумаги из хлопка. Затем бумагу стали производить из более дешевого сырья — из тряпья и отходов текстильного производства. Совершенствование и развертывание производства бумаги способствовало появлению книгопечатания, роль которого в научном прогрессе и распространении знаний весьма велика. В Европе немецкий мастер Иоганн Гуттенберг (1400-1468) начал печатать книги (первой была Библия ─ 1450) на созданном им станке с подвижных наборных литер, которые позволяли набирать текст крупными фрагментами.

Ремесленный период развития техники в Европе отмечен также развитием строительной техники и расширением производства строительных материалов; появлением в текстильном производстве механических прядильных и усовершенствованных ткацких станков горизонтального типа; эволюцией сухопутного и водного транспорта (переход от гребного флота к парусному, начало строительства военных судов).

Таким образом, в период средних веков в Европе количество изобретений и открытий увеличивалось в нарастающем темпе, формировались квалифицированные технические кадры не только мастеров, но и инженеров — горных, военных, строительных, корабельных и др. Несомненно, что технические достижения средневековья обусловили развитие научной мысли в эпоху Возрождения.

§2 Наука и техника эпохи Возрождения

Эпоха европейского Возрождения охватывает период XIV-XVI вв. «Возрождение» (от франц. «renaissance» — возрождение, Ренессанс) ─ возврат к ценностям античного мира. В этот период происходит возрождение огромного интереса к античной философии, к античным религиозным и оккультным учениям, к античной литературе и изобразительному искусству. Деятели эпохи Возрождения или (как они себя называли) гуманисты верили, что они формируют новую эпоху, с новым укладом жизни и возрожденными ценностями античного мира. Гуманистами выдвигался идеал нового человека, творца своей судьбы и своего бытия. Пико дела Мирандола (1463-1494) утверждал, что человек ─ единственное в мире существо, наделенное способностью формировать самого себя, опираясь на знания ─ этику и науки о природе.

В эпоху Возрождения блестящее развитие получает литература и изобразительное искусство (живопись, скульптура).

Искусство оказалось вплетено во все сферы человеческой жизни. Огромное влияние оказало искусство и на развитие науки. Наука в эпоху Возрождения становится активной, творческой. Творчество гуманисты воспринимали как одно из главных предназначений человека. Так, Леон Батиста Альберти (1404-1472) ─ писатель, архитектор, теоретик искусства ─ утверждал, что в своей жизненной практике человек должен раскрыть заложенные в нем способности. В этом главная цель его существования. Причем, творчество понималось очень широко ─ от труда скромного ремесленника до высот научной и художественной деятельности.

Изобретатель, мастер, художник, архитектор, ученый ─ профессии, в эпоху Возрождения часто неразделимые!

В наивысшей степени все эти грани человеческой деятельности соединились в творчестве Леонардо да Винчи. Мир его интересов не поддается одномерному определению. Его влекли не только архитектура, скульптура и живопись. Он не с меньшим увлечением изобретал невиданные машины, замысловатые конструкции, придумывал невероятное оружие и музыкальные инструменты, проектировал мосты, фортификационные сооружения, каналы. Он соединил науку, технику и искусство в практических целях. Одним из первых Леонардо применил в науке эксперимент, утверждая, что опыт никогда не обманывает.

В Эпоху Возрождения в Западной Европе произошли изменения во всех сферах жизни человека — в области философской мысли, в литературе, в области художественного творчества, в научном и религиозном аспектах, в социально-политических представлениях, что подготовило научную революцию XVII века.

Крупнейшим научным открытием периода стала гелиоцентрическая модель мира, созданная Н.Коперником, к которой ученый пришел скорее под сильным влиянием чувства гармонии, чем в ходе научных изысканий. Для Н. Коперника, убежденного в простоте, разумности природы, система Птоломея выглядела совсем негармоничной, очень сложной, какой-то нагроможденной. Результатом его сомнений стало создание новой концепции мироустройства. Гелиоцентрическая картина мира с доказательствами была изложена им в труде «О вращениях небесных сфер», который был опубликован незадолго до его смерти и в 1616 г был внесен католической церковью в «Список запрещенных книг». Запрет был снят только спустя более 200 лет.

Научная мысль в эпоху Возрождения была представлена исследованиями по оптике, электричеству, магнетизму, механике.

Среди работ в области математики и механики можно выделить труд Николы Тартальи (1499-1552) «Проблемы и различные изобретения» (1546), в котором он утверждал, что траектория снаряда всегда криволинейна и не содержит прямолинейного участка. Его ученик Джован Бенедетти (1530-1590) создал учение о перспективе и пропорциях, сформулирован «гидростатический парадокс» (сила тяжести жидкости, налитой в сосуд, может отличаться от силы, с которой эта жидкость действует на дно сосуда).

Выдающимся математиком и механиком своего времени был голландец Симон Стевин (1548-1620). Им, в частности, были определены условия равновесия на наклонной плоскости и доказан закон Архимеда.

Научные исследования в области оптики проводил Франческо Мавролика (1494-1575). В своих научных трактатах он пытался уточнить представления об оптике глаза. Им были представлены объяснения причин близорукости и дальнозоркости на основании доказанного утверждения, что хрусталик работает как линза, строящая изображение на сетчатке. Мавролик также впервые указал на семь цветов радуги и показал, что лучи, проходящие через призму, дают такие же цвета, что и в радуге.

Блестящие опыты по магнетизму проводил Джован Батист Порта (1543-1615) и описал их в своей книге «Магнетизм».

Одним из основателей науки «об электричестве и магнетизме» был ученый и врач по профессии Вильям Гильберт (1544-1603). Он провел много экспериментов по электричеству, но создать теорию электромагнитного поля ему не удалось.

Гуманизм Возрождения способствовал утверждению в Европе веротерпимости, уважения к личности, принципов открытости и свободы научного поиска. Это, несомненно, отразилось на развитии сферы гуманитарных наук. В этот период в трудах Н. Макиавелли (1469-1672) было положено начало политологической науки. Являясь одним из ярких представителей идеологов буржуазного государства эпохи первоначального капитала, Н. Макиавелли утверждал, что интерес ─ это движущая сила истории. Могущественнейший из интересов человека ─ приобретение или сохранение частной собственности.

Возникли утопические концепции Т. Мора (1478-1535) и Т. Кампанеллы (1668-1639).

Период первоначального накопления капитала и бурное развитие товарно-денежных отношений как следствие великих географических отношений, захвата и ограбления колоний привели к возникновению первой в истории экономической мысли школы меркантилизма. Представители этой школы рассматривали деньги как абсолютную форму богатства и давали практические рекомендации по его увеличению.

Английским купцом Т. Манном (1571-1641) в общих чертах была разработана теория протекционизма (политика защиты национального рынка).

В это время были изобретены телескоп, микроскоп, ртутный барометр, усовершенствован часовой механизм. Иоганн Гуттенберг создал печатный станок, что по значимости сравнимо с изобретением в древности колеса или письменности.

Первые конструкции телескопов были изобретены Галилеем, Кеплером, Ньютоном. Так, телескоп Галилея состоит из одной выпуклой и одной вогнутой линз, которые позволяют получить прямое изображение удаленного предмета.

Первые сложные микроскопы были изготовлены уже в конце XVI в. Славу же микроскопу принесли работы голландского ученого Антонии Ван Левенгука, открывшего и изучавшего с его помощью мир микроорганизмов. Некоторые его приборы позволили получить увеличение в 300 раз.

Изобретение ртутного барометра связано с возникновением теории атмосферного давления, которую опытным путем подтвердил французский естествоиспытатель Блез Паскаль. Появилась новая единица измерения - миллиметр ртутного столба и в 1644 г. Э. Торричелли был изобретен прибор, с помощью которого можно измерить атмосферное давление - ртутный барометр.

Всевозможные новации наблюдались и в городском строительстве. Новые архитектурные идеи опирались на античные образцы, переосмысленные и улучшенные современными архитекторами. Эти идеи воплощались в камне с помощью более совершенных строительных технологий. В Париже был возведен знаменитый собор Парижской Богоматери, начато строительство Лувра и новой ратуши.