
- •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
4.2. Атомисты и софисты
4.2.1. Школа элеатов
Помимо 5 канонических “чудес света” народ Эллады сотворил и шестое “греческое чудо”, которое было гораздо значительнее всех названных и имело множество аспектов: это мастерство строителей и ремесленников, это высочайшее искусство скульпторов и художников, это зарождение уникальной древнегреческой демократии и законодательства, это беспрецедентный уровень народного образования, это, наконец, нарастающая роль и влияние в обществе ученых и философов, появление философских школ и научных центров, ставших прообразом будущих академий наук и университетов. Однако наиболее важным и принципиально новым аспектом этих достижений явилось рождение натурфилософии, т.е. философии Природы и природных явлений, и последовавшее за этим выделение из нее самостоятельных наук и дисциплин – физики, математики, механики, химии, ботаники, медицины. Достаточно упомянуть, что множество хорошо известных научных терминов и наименований имеют древнегреческое происхождение: “анализ”. “синтез”, “физика”, “математика”, “геометрия”, “астрономия”. “география”, “логика” и т.д. и т.п. Важно при этом заметить, что основным стимулом развития греческой науки и философии было чисто человеческое любопытство и любознательность, не преследующее практических целей (что было свойственно, например, китайской культуре). Столь явная умозрительность греческой философии и натурфилософии имела и свои отрицательные стороны (такие, как почти полное отрицание научного эксперимента), однако для начального этапа становления науки такой подход, по-видимому, был оправдан и, как показало время, наиболее эффективен.
Из множества возникших философских школ и учений наибольшее влияние на развитие науки в период между Пифагором и Сократом оказали т.н. “досократики” – Анаксагор, Зенон, Демокрит, Гиппократ Хиосский и др. Философские положения досократиков были тесно связаны со школой элеатов, основанной бывшим пифагорейцем, философом и политиком Парменидом Элейским (540 – 480) в г. Элее (Южная Италия). Его взгляды и суждения дошли до нас в единственном сохранившемся сочинении «о природе», написанном в стихотворной форме. В нем он излагает идею Пифагора о шарообразности Земли, развивает философию «бытия», учение о высших началах Мира (это огонь и земля), о происхождении живого, о различии полов. Основным тезисом Парменида стало отрицание новых сущностей Мира, утверждение вечности и неизменности «бытия», а также резкая критика пифагоровой мистики целых чисел. Подчеркия превосходство Мысли и Разума над Чувством и Ощущением, он считал, что если «Нечто» мыслимое внутренне непротиворечило, то оно существует и в «Бытии», т.е. и в материальном мире, если же «Нечто» дано лишь в ощущениях, но противоречит Разуму, то его нежив «Бегтим». Фактически здесь уже содержатся мотивы будущего платоновского идеализма о взаимосвязи виртуального и материального миров. Недаром великий немецкий философ ХIX века Г. Гегель полагал, что именно с Парменида начинается подлинная история философии. Заметное влияние на концепции Парменида оказали взгляды его учителя, странствующего поэта–рапсода и философа Ксенофана Колофонского (570 – 478), считающегося учеником Анаксимандра и идейным основоположником элейской школы. В своих поэмах Ксенофан критиковал древнегреческий пантеизм и антропоморфизм богов, выдвигая идею единого “вселенского” Бога, который “весь видит, весь слышит, весь мыслит”. Фактически, он отождествлял Бога с необъятным космосом. Позднее эту идею “Бога-Космоса” воспринял и развил Платон, а ещё позже она неоднократно вспыхивала в христианской Европе (Дж. Бруно и др.). Выступая против множества древнегреческих богов, обладающих теми же достоинствами и недостатками что и обычные люди, Ксенофан обрушивается на поэмы Гомера и Геснода, провозглашающие «очеловечевание» божеств . Он писал: « Если бы коровы и лошади придумывали себе богов, то их боги тоже были бы коровами и лошадьми». Основная же его идея была в том, что Мир и Божество – это единое целое, вечное, безграничное и неизменное. Что же касается постижения этого Божества человеком, то это невозможно, ибо, чтобы постичь мудреца, надо самому быть мудрецом, а чтобы постичь Бога надо самому быть Богом». В своих конкретных натурфилософских построениях Ксенофан считал, что все рождающееся и растущее состоит из земли и воды, которые периодически меняются своими местами (так море то наступает на сушу, то отступает, оставляя отпечатки рыб и ракушек даже на горных породах).
Подобно Пифагору, делившему своих учеников на акусматиков и математиков, Ксенофан делил всех людей также на 2 категории – людей-скептиков, стремящихся мыслить и действовать самостоятельно (их немного, не более 10%) и людей-соглашателей (конформистов), не умеющих и не желающихся мыслить, и в силу этого легко поддающихся внушению. Подобное разделение общества на интеллектуальную и антиинтеллектуальную фракции делалось и многими последующими философами. Но особенно отчётливо такое разделение стало проявляться с зарождением монотеистических и тоталитарных религий, когда скептически настроенная активная часть общества нередко оказывалась в оппозиции к легковерной и суеверной толпе конформистов с её поводырями. Становление науки и научного мышления обострило подобны противостояния, при которых скептик-мыслитель рассматривался обществом как еретик и диссидент. Однако с ходом истории и развитием общественного сознания выяснилось, что эти скептики и инакомыслящие оказываются движущей силой общества, стимулируя его пассионарность и прогрессивность. Так что сделанное Ксенофаном разделение оказалось одним из важных показателей социального строения общества, которое в современной социологии получило название «80/20 society», ( «закон Моретти») означающее, что 20 % активного населения ведут за собой оставшееся 80% пассивных его представителей. Такой режим управления именуется ныне как «меритократия» – власть интеллекта.
Наиболее известным представителем школы элеатов стал Зенон Элейский (480 – 440), прославившийся своим методом “апагогий”, т.е. методом доказательства истин “от противного” путем доведения цепочки рассуждений до очевидного абсурда. Для иллюстрации своего метода он построил целый ряд примеров – “апорий” (трудностей), – получивших огромную популярность, как среди современников, так и у последующих поколений. Наибольшую известность приобрели и, благодаря Аристотелю, вошли в историю следующие апории: “Ахиллес и черепаха”, “Стрела”, “Дихотомия” и “Стадион”. В первой из них он доказывает, что быстроногий Ахиллес никогда не сможет догнать черепаху. Действительно, за время t1, пока он пробежит половину расстояния до нее, черепаха отползет немного дальше, пока он пробежит за время t2 половину оставшейся дистанции, она отползет еще дальше и так до бесконечности. В результате полное время бега до достижения черепахи представится бесконечной суммой t1+t2+t3+…, которая, по тогдашним представлениям как сумма бесконечного количества слагаемых, считалась бесконечной!
В апории “Стрела” Зенон, рассматривая процесс полета стрелы, утверждает, что в каждое мгновение этого полета она находится в определенной точке пространства, т.е. находится в покое. А так как весь интервал времени полета состоит из отдельных мгновений, то и стрела постоянно находится в покое и, следовательно, никуда не долетит! Здесь, очевидно, игнорируется понятие скорости движения, которое было введено позднее (Аристотелем) и с помощью которого парадокс был разрешен.
Аналогичный смысл и результат имели и остальные апории, основанные на подмене пространственно - временного континуума совокупностью дискретных элементов. Апории Зенона можно считать первыми логическими парадоксами, предвосхитившими некоторые парадоксы современной теории множеств. Поэтому именно Зенона считают родоначальником этой теории. Апории Зенона наглядно продемонстрировали те трудности, которые возникают при операциях с бесконечностями. Именно он ввел в науку идеи и парадигмы бесконечности, роль которых в современной науке трудно переоценить.
Анализу апорий Зенона (из которых до нас дошло только из 45) посвящена огромная литература, и он приобрел множество последователей в различных сферах науки. Формально его апории послужили основой для главного тезиса Парменида об отсутствии развития и движения в Природе. Вместе с тем они стали началом новой ветви философской науки – диалектики, – изобретателем которой Аристотель считал именно Зенона. При этом под диалектикой он понимал искусство “опровергать противника и посредством возражений ставить его в затруднительное положение”. Кстати, обучая своих учеников диалектике, Зенон первым из философов начал брать с них деньги за обучение.
Известием практический конец его жизни, когда за участие в заговоре против элейского тирана Неарха он был схвачен и подвергнут жестоким пыткам. На суде, обращались к зрителям он сказал: « Если вы согласитесь остаться рабами из-за боязни. Мучений, которым подвергаюсь я то я только могу удивляться вашей трудности». После этого Зенон откусил себе язык и выплюнул его в лицо тирану. Взбудораженный этим народ кинулся на тирана и убил его.Таков был Зенон.