
- •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
6.3.2. Алхимия
Истоки алхимии восходят к VII в. до .э., когда египетский фараон Псамметих I открыл иностранцам доступ в Египет и они познакомились с рецептами и методами приготовления различных красителей, техникой и технологией производства стекла, свойствами и обработкой различных металлов. Именно в Египте в связи с бальзамированием и мумификацией трупов зародилась химия, само название которой произошло от слова “хеми”, что означало “Египет”. Слово “алхимия” – арабский эквивалент слова “химия”.
Египетская химия была священным и тайным искусством жрецов, тщательно оберегаемым от посторонних, поэтому все описания химических свойств веществ и их различных трансмутаций (превращений) делались крайне неясным и неоднозначным языком, недоступным для непосвященных. Первое более или менее осмысленное изложение основ алхимии было дано в 42 книгах Трисмегиста (трижды Великого), из которых 36 излагали египетскую философию и ритуалы, а в 6 остальных приводились сведения по медицине и естественным наукам. Пересказывая тексты важнейшего египетского первоисточника “Изумрудная скрижаль”, автор прибегает к символическому языку, характерному для всех алхимических трактатов (“Тонкий, легчайший огонь, взлетев к небесам, тотчас же снизойдет на землю. Так свершится единение всех вещей.”).
Наибольшую известность в Античном мире приобрела книга египтянина Болоса из Менде “О симпатии и антипатии живых существ, растений и камней”, написанная около 200 г. до н.э. в Александрии. Термины “симпатия” и “антипатия” означали внутренние взаимосвязи между различными веществами и организмами. В Египте трансмутацией простых металлов занимались только жрецы и сыновья фараонов. Примером таких трансмутаций был ярко-желтый металл “электрон”, представляющий собой естественный сплав золота и серебра, часто встречающийся в природе. Из него сравнительно просто можно было выделить как золото, так и серебро, что производило сильное впечатление на алхимиков, подтверждая идею о единстве и взаимопревращении всех веществ в природе. Из этой идеи и возник символ алхимии: египетская змея, кусающая себя за хвост. В своём стремлении получить золото путём ряда трансмутаций свинца и железа Болос часто использовал атомистические концепции Демокрита, за что и получил имя Болоса- Демокрита, вошедшее в историю алхимии.
В результате Пунических войн алхимия проникает в римское общество, где в условиях нарастающих настроений мистицизма и суеверия начинает, как и астрология, привлекать все большее внимание различных слоев. Однако отсутствие настоящих ученых фактически остановило развитие алхимии, а вместе с этим и получение новых веществ и результатов. Поэтому основное внимание уделялось достижениям старых авторов. Для их изложения в 300 г. н.э. греком египетского происхождения Зосимой была написана алхимическая энциклопедия в 28 томах, охватившая все факты и технологии, накопленные и разработанные за предшествующие пять или шесть веков. Именно здесь впервые употребляется слово “химия”, а сам Зосима с тех пор считается первым ученым- алхимиком. Разумеется, чисто научных результатов в этом сочинении было немного, но оно сформировало специфический стиль алхимических описаний и рассуждений. Так в них часто использовались медицинские термины и рекомендации вроде того, что “плохие” металлы нужно было “лечить” с помощью “хороших”. Например, если в расплав меди бросали кусочек цинка, то получали “искусственное золото”, которое, в отличие от настоящего, могло “болеть”, т.е. покрываться зеленым налетом. Для его “лечения” применялись различные мази и эликсиры, улучшающие его “здоровье” и увеличивающие его “массу” подобно тому, как дрожжи увеличивают “массу” теста. Отсюда же возник современный термин “масса”.
Верхом совершенства считалось золото, которое, по мнению алхимиков, можно было получить с помощью “философского камня” или “эликсира” (арабский вариант греческого слова "ксернон" – философский камень в виде порошка). Символом этого камня было пифагорейское число 10=1+2+3+4. Вообще символике различных веществ уделялось большое внимание. Примеры символов: ^ – сера, 9 – соль, 0 – мыло, –
ртуть, ^ – уксус, \^ – спирт, V – вода, А – воздух, V – земля, А – огонь,
О – сурьма и т.д. "Отцом и матерью" всех металлов, а также основными элементами всей алхимии считались сера и ртуть. Сера придавала металлу золотой цвет, а ртуть – тяжесть, причем их перед "употреблением" следовало "лечить". Важную роль в "лечении" играла соль, которую в качестве третьего основного элемента добавил знаменитый алхимик и фармацевт Парацельс (1493 – 1541) и которой издавна приписывались свойства властительницы жизни и смерти. В условиях ее дефицита (который продолжался вплоть до эпохи Возрождения) ей поклонялись, ее же приносили в жертву языческим богам. Воины перед боем вешали на грудь кусочек соли для придания себе силы, а при заключении военных или торговых договоров партнеры опускали пальцы в соленую воду – соль была залогом верности! В металлургии она применялась для получения металла из руды. Также она использовалась для закалки булатной стали.
Несмотря на все иллюзии и заблуждения алхимии, которая на поверку временем оказалась лженаукой, она сыграла большую роль в росте и развитии своей младшей сестры – химии. Многие термины и понятия алхимии вошли в арсенал общечеловеческой культуры, а ее открытия и изобретения послужили основой развития многих технологий эпохи Возрождения. Даже насквозь иллюзорное представление о философском камне рождало поэтические представления: “Если бы только умирающий мог взглянуть на философский камень, то, ослепленный его красотой и потрясенный его достоинствами, он воспрянул бы, отринув увечья, в полном здравии. Будь он даже в агонии, и тогда бы воскрес”.
Распространение алхимии вызывало серьезную тревогу у римских императоров, опасавшихся, что получение дешевого золота подорвет власть денег в и без того разваливающейся империи. Поэтому император Диоклетиан специальным декретом приказал уничтожить все имеющиеся труды по алхимии, а алхимиков изгнать из империи. Аналогичное отношение к алхимии сформировалось и у нарождающегося христианства. Тем не менее, римская техника и технология, а также присущий римлянам прагматизм подготовили почву для будущего расцвета алхимии в эпоху Возрождения.