
- •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
2.4.2. Государственность
К XII–XI вв. до н.э. на территории Китая сложилось около 1800 отдельных царств, непрерывно воюющих друг с другом. Наиболее значительным из них было государство Шан-Инь со столицей в городе Шан, стены которого имели 6-метровую толщину. Однако эти стены не спасли город и он в XI веке был завоеван соседним племенем Чжоу. Начавшаяся эпоха правления династии Чжоу продолжалась до III в. до н.э., когда ей на смену пришла династия Цинь, начавшая объединение Китая в единое тоталитарное государство.
Уже в эпоху Чжоу стал складываться самобытный уклад жизни китайцев, сохранившийся во многом до настоящего времени. Суть его состояла в использовании принципа коллективной ответственности при решении большинства общественных проблем: сборе налогов, организации общественных работ, вербовке солдат, поиске и наказании преступников. Так если не удавалось поймать виновного, то наказывали (а иногда и казнили) его соседа! В «эпоху Цинь» (III в. до н.э.) император Шихуанди ввел такой порядок, когда за совершенное преступление наказывали не только самого преступника, но и членов его семьи в 3-х поколениях. Если же преступление было особо тяжким, то вместе с преступником казнили и всех его родственников! Этот “принцип круговой поруки” оказался чрезвычайно живучим и породил целый ряд психологических особенностей китайцев – их спаянность, общинность, склонность к “слежению за ближним” и т.д. Так сформировалась традиция подавления личной свободы человека в угоду государству и императору, существующая и в настоящее время.
Постепенное развитие торговых отношений, частной собственности и ремесленничества привело к укрупнению мелких царств, и к VI в. их количество уменьшилось до 140. В 318 году была основана первая “Академия” с привлечением наиболее известных ученых и философов, стали появляться рукописные книги с именами их авторов. Многие правители и богатые купцы стали приглашать к своему двору ученых и философов. Наступила эпоха расцвета Древнего Китая, – эпоха “семи могущественных царств”, – которая завершилась приходом к власти основателя Циньской династии императора Цинь Шихуанди (259–211), сыгравшего большую, но далеко не однозначную роль в развитии Китая. Он “прославился” тем, что, придя к власти в 221 г. и, считая, что настоящая история страны начинается только с его царствования, приказал сжечь все научные книги по истории и философии. Чтобы уничтожить предшествующую историю, а заодно и философию Конфуция, он приказал утопить в нужниках и закопать в центре столицы (г. Чань-ань) 460 ученых – конфуцианцев и философов. Из книг же он разрешил оставить только руководства по гаданию, медицине и основным ремеслам. За утаивание запрещенных книг владельцев кастрировали и отправляли на стройку Великой китайской стены. Всяцески поощряя доносничество, император награждал доносничество и повышал их в должности, за недоносничество—казнил. Посредством столь жестоких мер он произвел объединение Китая в единое тоталитарное государство, ввел единую письменность, единые деньги (монеты с дырочками в центре для ношения на шнурке).
Так же он разделил территорию государства на 36 провинций и построил систему управления ими с помощью развитого аппарата чиновников, произвел первую перепись населения.
Считая себя Сыном Неба и будучи крайне суеверным и боязливым человеком, упорно искал эликсир бессмертия. Когда же, так и не найдя эликсира, 48-летний император скончался, его преемники (которые, в конце концов, перебили друг друга) долго скрывали эту смерть от народа. Для удержания своей власти они целый год возили труп царя в повозке, обложив его рыбой, чтобы отбить трупный запах, и делали вид, что беседуют с ним и получают от него приказы. В конце концов, он был похоронен в огромной подземной гробнице вместе с 8000 терракотовых скульптур его генералов, офицеров и солдат, а также 3000 скульптур коней и всадников в натуральную величину и с полным вооружением. Эта гробница площадью более 10 км2 была обнаружена в 1974 г., и ныне она преобразована в музей. Несмотря на то, что гробница находилась на глубине 6 м, она неоднократно подвергалась разграблениеям, причем в первую очередь грабители забирали разнообразное вооружение, которым были оснащены терракотовые солдаты и офицеры.
Строительство этой гробницы и многих аналогичных ей подземных дворцов началось с первых лет правления императора. Для работ были привлечены сотни высококлассных скульпторов, художников и мастеров, которым удалось создать множество прекрасных скульптурных изображений лиц и фигур воинов, не повторяющих друг друга, но отражающих черты уроженцев различных регионов империи. Поэтому эту гробницу заслужено можно считать восьмым чудом света Гревнего мира.
Незадолго до смерти император резко ужесточил контроль над интеллигенцией, запретив хранение летописей и древних рукописей. Преподавание наук было разрешено только в столице империи под контролем власти. Для личных нужд император воздвиг в различных городах своей империи сотни дворцов, большинство которых он даже не успел увидеть!
Для защиты огромной империи от гуннов и других кочевников, а также для того, чтобы занять делом массу рабов, захваченных в процессе ее расширения, Шихуанди начал в 215 г. грандиозное строительство Великой китайской стены. Когда же захваченных чужеземных рабов стало не хватать, император повелел обращать в государственное рабство членов семей непойманных преступников и дезертиров. На стройке постоянно трудилось около 2 млн. человек, и она продолжалась 17 лет. Впоследствии стена достраивалась на протяжении многих веков, и была завершена только в XVI веке. Общая длина стены составила около 5000 км, высота ее достигала 5–10м, ширина – 5–6м (чтобы на ней могли разъехаться две повозки), а высота башен – 12м. Всего на это сооружение потребовалось 150 млн. м3 земли, 50 млн. м3 камня и кирпича!
Помимо Великой стены в Китае был сооружен и Великий канал, строившийся с IV века до н.э. до XIV века н.э. Он служил транспортной артерией между бассейнами двух главных рек Китая – Хуанхэ и Янцзы – и имел первоначально длину 1782км, которая в XIII веке была увеличена до 2500км. Размеры канала были таковы: глубина от 3м до 9м, ширина – от 20 до 30м. Строительством этих грандиозных сооружений на протяжении веков занималась бóльшая часть населения Китая, численность которого к середине II в. н.э. достигла 60 млн. человек и составляла 1/5 часть населения земного шара, (эта пропорция сохранилась и до настоящего времени). Оригинальные строительные конструкции сооружались в Китае и в более позднее время. Так в 610 г. н.э. китайский император Ли Чунь построил первый «великий каменный мост», сохранившийся и действующий до настоящего времени. Этот арочный мост в отличие от европейских полукруглых мостов был сделан пологим, что позволило сэкономить строительный материал и повысить прочность моста. Широкое распространение в XII в. н.э. получили и висячие цепные мосты.