
- •Механика в истории науки и общества Оглавление
- •1. Предыстория человечества
- •1.1. Основные этапы антропогенеза
- •1.1.1 Биологическая эволюция пречеловека
- •1.1.2. Социально-культурная эволюция
- •1.2. Неолитическая революция
- •1.2.1. Территориальная экспансия и переход к оседлости
- •1.2.2. Культивация и одомашнивание
- •1.3. Изобретения и открытия каменного века
- •1.3.1. Орудия и технологии палеолита
- •1.3.2. Техника и изделия мезолита
- •2. Древние цивилизации
- •2.1. От бронзового века к железному
- •2.1.1. Бронзовый век
- •2.1.2. Железный век
- •2.2. Цивилизации Месопотамии
- •2.2.1. Шумер
- •2.2.2. Ассирия
- •2.2.3. Вавилон – «пуп неба и земли»
- •2.2.4. Строительство и архитектура
- •2.3. Древний Египет
- •2.3.1. Пирамиды, обелиски, колонны
- •2.3.2. Наука и техника
- •2.3.3. Хеттское царство
- •2.4. Древний Китай
- •2.4.1. Философия
- •2.4.2. Государственность
- •2.4.3. Наука
- •2.4.4. Техника и технология
- •2.5. Цивилизации Индии, Европы и Америки
- •2.5.1. Культура Древней Индии
- •2.5.2. Культура Древней Европы
- •2.5.3. Цивилизации доколумбовой Америки
- •2.5.4. Итоги Древнего Мира
- •3. Начало Античного мира
- •3.1. Образование древнегреческого этноса
- •3.1.1. Ранняя Греция
- •3.1.2. Архаическая Греция
- •3.1.3. Афины и Спарта
- •3.2. Рождение Античной науки
- •3.2.1. Фалес – первый мудрец и ученый
- •3.2.2. Философия Фалеса
- •3.2.3. Ученики и последователи
- •3.3. Пифагор и его братство
- •3.3.1. Образование братства
- •3.3.2. Мистика чисел
- •3.3.3. Геометрия
- •3.3.4. Музыка и астрономия
- •3.3.5. Знаменитые пифагорейцы
- •Классический период (эпоха демократии)
- •4.1. Чудеса света в Древней Греции
- •4.1.1. Артемисион
- •4.1.2. Зевс Олимпийский
- •4.1.3. Колосс Родосский
- •4.1.4. Галикарнасский мавзолей
- •4.1.5. Фаросский маяк
- •4.2. Атомисты и софисты
- •4.2.1. Школа элеатов
- •4.2.2. Зарождение атомистики
- •4.2.3. Софисты – учителя мудрости
- •4.3. Великие философы Античности
- •4.3.1. Судьба Сократа
- •4.3.2. Платон и его Академия
- •4.3.3. Жизнь Аристотеля
- •4.3.4. Труды и идеи
- •4.4 Последователи великих философов
- •4.4.1. Евдокс Знаменитый
- •4.4.2. Триада и эпициклы Менехма и эпициклы Гераклида
- •4.4.3. “Начала” Евклида
- •Эпоха эллинизма
- •5.1 Александрийский Мусейон
- •5.1.1. Александрия
- •5.1.2. Библиотека
- •5.1.3. Образование и спорт
- •5.2. Выдающиеся александрийцы
- •5.2.1. Ученые Мусейона
- •5.2.2. Эратосфен – “измеривший Землю”
- •5.3 Архимед Великомудрый
- •5.3.1. Время Архимеда
- •5.3.2. Архимед – инженер
- •5.3.3. Архимед – физик и механик
- •5.3.4. Архимед – математик
- •5.3.5. “Эфод” – путь к интегрированию
- •5.4. После Архимеда
- •5.4.1. «Конические сечения» Аполлония
- •5.4.2. Эпигоны
- •5.4.3. Инженеры Александрии
- •5.4.4. Герон-механик
- •5.5. Рождение научной астрономии
- •5.5.1. Аристарх – “Коперник Античности”
- •5.5.2. Прецессия по Гиппарху
- •5.5.3. Птолемеева система Мироздания
- •6. Римская империя и ее закат
- •6.1. Зодчество и архитектура
- •6.1.1. Особенности римской истории и культуры
- •6.1.2. «Архитектура» Витрувия
- •6.1.3. Гражданское строительство
- •6.2. Военная и гражданская техника
- •6.2.1. Военные машины
- •6.2.2. Гражданские изобретения
- •6.3. Наука и образование
- •6.3.2. Алхимия
- •6.3.3. Образование
- •6.4. Последние ученые Античности
- •6.4.1. Гален – первый фармаколог
- •6.4.2. Рождение Диофантова анализа
- •6.4.3. Гипатия – мученица науки
- •Итоги Античности
- •7. Образование и наука Средневековья
- •7.1. Крушение Античного мира и становление христианства
- •7.1.1. От Рима к Византии
- •7.1.2. Формирование христианской идеологии
- •7.1.3. Вехи Средневековья
- •7.2. Система образования
- •7.2.1. Христианская мифология
- •7.2.2. Христианские школы
- •7.2.3. Марциан Капелла
- •7.2.4. Последний римлянин
- •7.2.5. Европейское просвещение
- •7.3. Становление науки в средневековой Европе
- •7.3.1. Критика античной механики
- •7.3.2. Концепции ранних схоластов
- •7.3.3. Первые мыслители и ученые
- •7.3.4. Начало европейской математики и физики
- •8. Средневековые революции
- •8.1. Тенденции европейского Средневековья
- •8.1.1. Новации Средневековья
- •8.1.2. Революция в военном деле
- •8.1.3. Корабельная революция
- •8.2. Начало энергетики
- •8.2.1. Водяное колесо
- •8.2.2. Ветряные мельницы
- •8.3. Города, зодчество, ремесленничество
- •8.3.1. Городская революция
- •8.3.2. Часы в Древнем и Античном мире
- •8.3.3. Часы и механизмы Средневековья
- •8.4. Арабское Средневековье
- •8.4.1. Мусульманский Ренессанс
- •8.4.2. Роторные и рычажные машины
- •8.4.3. Рождение алгебры
- •8.4.4. Тригонометрия и астрономия
- •8.4.5. Итоги Средневековья
- •9. Итальянское Возрождение
- •9.1. Вехи европейского Возрождения
- •9.1.1. Особенности европейского развития
- •9.1.2.Компас и книга рычаги европоцентризма
- •9.1.3. Последние птолемеевцы
- •9.1.4. Математики Возрождения
- •9.2. Механика и искусство
- •9.2.1. Купол Брунеллески
- •9.2.2. Альберти – теоретик зодчества
- •9.2.3. Леонардо да Винчи – художник и изобретатель
- •9.3. Тайны кубического уравнения
- •9.3.1. Пачиоли – монах-математик
- •9.3.2. Ферро и Тарталья
- •9.3.3. Формулы Кардано
- •10. Новая астрономия и начало естествознания
- •10.1 Астрономический ренессанс
- •10.1.1. Кузанец ─ глашатай бесконечной Вселенной
- •10.1.2. Коперник – монах-революционер
- •10.1.3. Бруно – мученик науки
- •10.1.4. Браге в Ураниборге
- •10.2. Кеплер – первый теоретик Возрождения
- •10.2.2. Физико-математические и юридические проблемы
- •10.3. Галилей – родоначальник естествознания
- •10.3.1. Начало экспериментальной механики
- •10.3.2. Рождение телескопа
- •10.3.3. Отношения с церковью
- •10.3.4. Последние годы и свершения
- •10.3.5. Ученики и последователи
- •10.4. Лунные законы Кассини
- •10.4.1. От астрологии к астрономии
- •10.4.2. Овалы Кассини
- •11. Французский ренессанс
- •11.1. Начало французской науки
- •11.1.1. Виет – «отец алгебры»
- •11.1.2 Символика и теоремы
- •11.2. Кружок Мерсенна
- •11.2.1. Французские колледжи
- •11.2.2. «Ученый секретарь Европы»
- •11.3. Декарт и картезианство
- •11.3.1. Ранние поиски и интересы
- •11.3.2. Нидерландское затворничество
- •11.3.3. Научное наследие
- •11.4. Ферма и Роберваль ─ предтечи математического анализа
- •11.4.1. Начало теории экстремумов
- •11.4.2. Открытие вариационного принципа
- •11.4.3. Теория чисел
- •11.4.4. Роберваль – начало пути
- •11.4.5. Математические результаты
- •11.5. Паскаль – между наукой и верой
- •11.5.1. Детство вундеркинда
- •11.5.2. Годы расцвета
- •11.5.3. Религиозные устремления
- •11.5.4. Итоги Возрождения
- •12. Реформация в Голландии и Германии
- •12.1. Голландское Возрождение
- •12.1.2. Всходы голландской науки
- •12.2. Гюйгенс – гордость Голландии
- •12.2.1 Становление ученого
- •12.2.2. Маятниковые часы
- •12.2.3. Физические и технические задачи
- •12.2.4. Признание коллег и Академий
- •12.3. Возрождение и Реформация в Германии
- •12.3.1. Магдебургские полушария
- •12.3.2. Лейбниц – юрист и дипломат
- •12.3.3. Открытие математического анализа
- •12.3.4. Завершающие шаги
- •12.3.5. Итоги Возрождения и Реформации
- •13. Английская Реформация
- •13.1. Начало Нового времени
- •13.1.1. Бэкон – «лорд-канцлер науки»
- •13.1.2. Бойль – исследователь воздуха
- •13.2.1. Становление учёного
- •13.2.2. Английская наука до Ньютона
- •13.2.3. Начало карьеры
- •13.2.4. Идеи о силах тяготения
- •13.3 Главный теоретик Мироздания
- •13.3.1. Молодые годы
- •13.3.2. Оптика и математика
- •13.3.3. Соперничество с Гуком
- •13.3.4. Рождение классической механики
- •13.3.5. Общественная деятельность
- •13.4 Наблюдательная астрономия в Англии
- •13.4.1 Наблюдения и измерения в Солнечной системе
- •13.4.2 . Рождение звездной астрономии
- •14. Академии наук в век Просвящения
- •14.1. Огосударствление науки
- •14.1.1. Научные школы Античности и Возрождения
- •14.1.2. Парижская Академия – центр европейской науки
- •14.1.3. Предыстория российской науки
- •14.1.4. Петербургская Академия и ее члены
- •14.2. Ломоносов – провозвестник российского Возрождения.
- •14.2.1. Годы учебы и странствий
- •14.2.2. Начало научного и поэтического творчества
- •14.2.3. Ученый европейского уровня
- •14.2.4. Последние годы академика
- •14.3. Династия Бернулли
- •14.3.1. Якоб – первенец династии
- •14.3.2. Иоганн – злой гений династии
- •14.3.3. Даниил – творец гидродинамики
- •14.4. «Ce diable b'homme» Euler – «Этот диавол» Эйлер
- •14.4.1. Начало пути
- •14.4.2. Первый петербургский период
- •14.4.3. Разработка математических моделей механики
- •14.4.4. Математик от Бога
- •15. Математизация и специализация механики
- •15.1. Французская школа механики
- •15.1.1. Клеро – пионер небесной механики
- •15.1.2. Механики – Вариньона и Даламбера
- •15.1.3. Лагранж –гений аналитической механики
- •15.1.4 «Французский Ньютон» – Лаплас
- •15.2 Наука и образование в Европе XIX века
- •15.2.1 Зарождение научно-инженерного образования во Франции
- •15.3.4 Cтупени и стимулы развития научного мышления
14. Академии наук в век Просвящения
Считая XVII век началом Нового времени, перечислим зародившиеся в нём новации, определившие важнейшие направления развития европейской цивилизации в XVIII веке – веке Просвещения. Ведущую роль в этом перечне, несомненно, занимает научная революция, начавшаяся с пионерских достижений новой астрономии (Коперник, Кеплер, Галилей, Ньютон), а также с первых шагов классической механики и прикладной оптики. Ещё более серьёзное влияние на ход научной революции оказало рождение математического анализа (Ньютон, Лейбниц, Я. и И. Бернулли), открывшего по существу новый мир в естествознании – мир математических моделей. Этот новый мир оказался невероятно информативным и важным для изучения любых объектов и явлений окружающей природы, техники, живых организмов и т.д. и т.п. Открывшиеся возможности нового познания всколыхнули не только узкий круг учёных и мыслителей, но проникли в элитарное общество большинства европейских государств, заинтересовав царствующих особ и их министров. Результатом этого интереса стало государственное спонсирование науки, выразившееся в создании научных Академий в основных странах Европы, росте престижности профессии учёных и инженеров, а также в появлении первой системы межгосударственного общения учёных – периодических научных журналов.
Наряду с феноменальным подъёмом теоретической науки начался подъём промышленного производства, хотя взаимосвязи между этими двумя процессами носили ещё по преимуществу случайный характер. Несмотря на довольно эфемерный масштаб этих взаимосвязей, они положили начало качественно новому и первому в истории явлению – сближению науки и производства, которое в будущем станет важнейшим условием экономического и политического могущества передовых государств цивилизованного мира.
14.1. Огосударствление науки
14.1.1. Научные школы Античности и Возрождения
Как уже говорилось выше, первые научные школы зародились в Древней Греции – это ионийская школа Фалеса (VII – V вв. до н.э.), школа элеатов (VI – IV вв. до н.э.), школа Эпикура (IV – III вв. до н.э.), школа софистов (V – IV вв. до н.э.) и др. Наибольшую известность и влияние приобрела знаменитая школа Пифагора – пифагорейский Союз (VI – III вв. до н.э.). Общей особенностью этих школ был их частный характер, они объединяли в своих рядах круг энтузиастов и существовали на их средства. При этом нередко членам школы или союза запрещалось использовать свои знания для заработка, так что членами школы могли быть только достаточно состоятельные люди. Примерно в таком же режиме существовали и первые древнегреческие Академии – Академия Платона (Vв. до н.э. – Vв. н.э.) и перипатетическая школа (ликей) Аристотеля (IVв. до н.э.), хотя ликей и получал весьма значительные средства от знаменитого ученика Аристотеля великого полководца-императора Александра Македонского. Это – первое в истории государственное спонсирование науки и философии, которое, к сожалению, прекратилось со смертью императора. Однако, как говорится, лиха беда начало – преемник Александра царь Птолемей I решил продолжить дело финансирования науки и организовал в столице своей империи Александрии специальное государственное научное учреждение «Александрийский Мусейон». Для работы в нём царь и его преемники пригласили самых крупных учёных того времени (Евклид, Эратосфен, Конон, Архимед, Аполлоний и др.), обеспечив им полное бытовое и рабочее обеспечение. Помимо научной деятельности учёные Мусейона занимались и педагогической работой с учениками, число которых впоследствии исчислялось сотнями (хотя обучение было уже платным). И история наглядно продемонстрировала мудрость и дальновидность создания государственного Мусейона – он прославил в веках как имя своего основателя, так и имена множества его участников, оставивших яркий след в истории науки. Именно Александрийский Мусейон стал прообразом будущих Академий наук, начавших появляться на карте Европы в эпоху Возрождения и Нового времени. Интересно отметить, что Александрийская школа, в отличие от прочих научных школ, дала миру не только блестящую плеяду учёных, врачей и философов, но и целый ряд выдающихся инженеров, таких как Архимед, Ктесибий, Герон Александрийский и др. Это свидетельствует о начавшемся в конце Античности сближении науки с инженерным делом, что стало актуальным примером для будущей европейской науки, техники и технологии. К сожалению, Академия Платона, просуществовавшая более 900 лет, пошла по другому пути развития. Наиболее ярким и плодотворным оказался первый период (388 – 270 гг. до н.э.), когда в ней по инициативе самого Платона и его ближайших последователей культивировались чисто «академические» искусства – математика, астрономия, музыка. Однако во втором периоде – периоде «Средней Академии», характерном переходом к скептицизму (учению о непознаваемости мира) – академики отошли от идей Платона, пошли на сближение с софистами и начали проповедовать религиозные догмы и веру в чудеса (270 – 150 гг. до н.э.). Последний период её существования (150 г. до н.э. – 520 г.н.э.) – период «Новой» или «Третьей Академии» – характерен увлечением «неоплатонизмом» и даже некоторым атеизмом, за что она, в конце концов, и была ликвидирована указом византийского императора Юстиниана I (529 г.).
Воцарение христианства в средневековой Европе сопровождалось глубочайшим упадком науки и культуры, когда островками простой грамотности оставались лишь монастыри и образовавшиеся при них монастырские школы. Со временем некоторые из этих школ стали приобретать статус университетов, однако неусыпный контроль над ними со стороны церковных кругов почти полностью перекрывал любые пути получения и распространения нового знания, отличного от канонизированных богословских догм. И только начало крестовых походов и появление в Европе их «трофеев» в виде рукописных манускриптов, произведений искусства и прочих раритетов, изменили общественное сознание, пробудив в нём интерес к Античной и арабской культуре, науке и философии.
В первую очередь этот интерес возник в Италии, через которую шёл наиболее интенсивный поток заморских книг и изделий, и где в связи с этим зародились новые островки науки и культуры – первые европейские Академии. Началом этого процесса можно считать Платоновскую Академию во Флоренции, основанную герцогом Козимо Медичи в 1438 г., за которой последовала Академия Св.Луки в Риме (1478 г.), Витрувианская Академия (1542 г.), Академия тайн природы в Неаполе (1560 г.). Эти Академии ещё не являлись государственными учреждениями и спонсировались частными лицами, ввиду чего срок их существования был недолгим, однако они стали привлекать к себе внимание многих мыслителей эпохи Возрождения. Так в 1603 г. принц Чези организовал в Риме Академию «зорких» (dei Lincei – рысьеглазых), членом которой был и знаменитый Г.Галилей. После смерти принца в 1630 г. она распалась, однако за время её существования был подготовлен и выпущен в свет ряд научных изданий. Ещё более продуктивной оказалась флорентийская Академия «опытных знаний» (Академия «дель Чименто»), возникшая в 1657 г. и просуществовавшая всего 10 лет. Тем не менее она сумела выпустить сборники трудов, описывающих опыты учеников Галилея Вивиани и Торричелли по термометрии, барометрии, вакуумированию, а также некоторые эксперименты с маятником.
Пример Италии оказался весьма своевременным – европейские монархи увидели в нём новый путь повышения своей популярности и престижности. Так в Германии в 1652 г. возникло научное общество «Академия натуралистов», начавшее издание научных работ своих членов. Благодаря активному соучастию Г.Лейбница, это общество в 1700 г. получило государственный статус «Берлинской Академии наук» (позднее она стала именоваться Брандербургским научным Обществом), а с 1710 г. король Фридрих II начал её финансирование. Аналогичные процессы пошли во Франции, где в 1666 г. на основе кружка Мерсенна образовалась Парижская Академия наук (ПАН), и в Англии, где на основе кружка Р.Бойля образовалось в 1662 г. Лондонское Королевское общество (ЛКО).
Столь дружное и стремительное появление новых государственных учреждений было обусловлено не только соображениями их престижности, но и теми успехами науки XVII века, которые наглядно продемонстрировали её практическую и даже идеологическую полезность для новых слоёв общества – властителей, производителей, финансистов и потребителей. Следствием этих новаций стало появление новой профессиональной группы – учёных, инженеров и изобретателей, – решающих новые и порой неожиданные проблемы в самых разных областях деловой жизни, производства, техники. В этом отношении новые европейские Академии качественно отличались от своих «стерильных» античных прародителей – Академии Платона и Александрийского Мусейона. Чтобы более детально увидеть эти отличия рассмотрим функционирование наиболее успешной и знаменитой из них – Парижской Академии наук.