
- •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
7.3.2. Концепции ранних схоластов
Начавшийся в XI – XII вв. подъем образования в Европе, появление первых университетов, зарождение цехового мастерства и проникновение в Европу арабских копий книг античных авторов вызвали подъем интереса к проблемам науки. Как ни удивительно, в большой мере этот интерес инициировался христианской церковью, которая после разгрома ею языческой культуры оказалась в идеологическом вакууме. Подобно тому, как в Древней Вавилонии и Египте именно жрецы создавали и сохраняли элементы научного знания, используя его предсказательную силу для управления обществом, так и христианская богословская элита начала разработку основ новой «богословской» науки.
Первым богословом научного склада стал Аврелий Августин, который сформулировал заповедь о том, что после крушения Римской империи судьбу мира должна определять церковь Христова. Для этого ей необходимо использовать мудрость предыдущих веков и с этой целью, начиная с V в., в христианских монастырях ордена Бенедиктинцев монахи стремились уберечь от варваров те остатки античной культуры и науки, которые не противоречили Священному писанию. Так удалось спасти многие труды Платона и Аристотеля, Геродота и Тита Ливия, Евклида и Птолемея. Первые христианские богословы (Ориген, Августин и др.) начали разрабатывать и «внедрять» в христианство идеи Платона и принципы неоплатонизма. Однако ход дальнейшего развития христианского богословия потребовал более удобной и гибкой философской базы, в качестве которой в конце концов (в XIII в.) было принято учение Аристотеля и его школы – школы перипатетиков.
Одним из центров европейской цивилизации, сохранившим и объединившим элементы греческой и новой исламской культуры, стала в IX – X вв. Барселона в Испании. Именно там с ними познакомился в 960 гг. французский монах из Ориллака Герберт (950 – 1003), который затем перебрался в центр исламского мира Испании Кордову, где 5 лет собирал и копировал древние манускрипты. Вернувшись во Францию он привез с собой библиотеку латинских, греческих, арабских и еврейских рукописей и в 970 г. организовал в Реймсе первое в Европе элитное гуманитарное училище. В нем стали обучаться дети многих европейских монархов, т.е. будущие короли и принцы, благодаря чему в 999 г. Герберт был избран папой – Сильвестром II. Помимо того, что Герберт еще в 982 г. написал для своего училища учебник геометрии (в основном повторявший аналогичный учебник Боэция, написанный 400 лет назад), он еще до своего понтификата строил астрономические приборы (астролябии), изготовлял музыкальные инструменты и даже якобы изобрел механические часы. Также он составил небольшую книжку о счете на абаке, в конструкции которого вместо камешков использовались специальные жетоны с изображением арабских цифр. Эта книжка стала ступенью к его главному достижению – внедрению в Европу арабской (а точнее – индийской) десятичной системы счисления. Эта система была использована в «Вигиланском кодексе», написанном в Испании в 976 г., и ознакомившийся с ней Герберт активно пропагандировал ее во Франции, испытывая сильное сопротивление со стороны сторонников привычных римских цифр. Как ни странно, особенно сильное сопротивление новой системе счисления оказывали церковники и даже став папой Сильвестром II, он не смог преодолеть этого сопротивления. После него следующий серьезный шаг в переходе к арабским цифрам был совершен лишь 200 лет спустя благодаря выходу в свет знаменитой «Книги абака» (1202 г.) Л.Фибоначчи. Окончательная же победа арабских цифр над римскими и переход к десятичной системе счисления произошли только в конце XV в. благодаря профессиональной деятельности банковских домов Италии (включая дом Медичи), оценивших удобства и достоинства новой системы.
В завершение разговора о вкладе в науку Средневековья папы Сильвестра II (считавшегося самым ученым папой и даже «чернокнижником») необходимо упомянуть, что он, будучи любителем игры в кости, впервые поставил вопрос о частоте выпадения заданной суммы очков! Впоследствии, уже в эпоху Возрождения, этой задачей заинтересовались знаменитые французские математики П.Ферма и Б.Паскаль, положив тем самым начало новой математической дисциплине – теории вероятностей. Еще одним результатом деятельности Герберта стало подвижничество ряда просвещенных монахов, отправившихся по его примеру в исламские страны для перевода на латынь трудов арабских и античных классиков. Так возникли первые европейские переводы Евклида, Аристотеля, Аполлония, Птолемея, Гиппократа, Хорезми и Авиценны. На этой основе в XII в. в Болонском университете был разработан свод имперского законодательства («Кремонский статут»), за который император Фридрих I Барбаросса в 1160 г. пожаловал университету многие привилегии и свободы. Фундаментальной разработкой основ официальной доктрины католицизма занялся целый ряд знаменитых богословов и философов, таких как Альберт Великий и Фома Аквинский.
Альберт Великий (граф Альбрехт Больштедтский (1206 – 1280)) – доминиканский епископ в Регенсбурге, написавший более 26 книг, в которых он пересказал и популяризировал в духе христианского учения многие положения из сочинений Аристотеля, относящиеся к физике, астрономии, географии и зоологии. В результате с сочинений Аристотеля был снят запрет, введенный в 1209 г. Церковным собором Парижа и возбранявший монахам чтение естественнонаучных книг, считавшихся греховными. Примирив натурфилософию Аристотеля с догмами католицизма, Альберт сделал важный шаг в сторону реабилитации античной науки для богословия, и за ним последовали многие выдающиеся мыслители позднего Средневековья и Возрождения.
Помимо богословских сочинений Альберт написал множество работ естественно-научного плана: «Об алхимии», «О растениях», «О животных», «О металлах и минералах» и др. В них он отразил собственные наблюдения живой природы и, по существу, заложил основу для развития опытного естествознания в Европе, говоря, что «лишь опыт дает уверенность». Одна из средневековых легенд приписывает ему создание первого робота в виде говорящей головы! Также ему приписывалось множество других «волшебств» и «колдовства», ввиду чего он приобрел славу мага и колдуна. Однако реальную ценность получило его собрание сочинений (21 том), изданное в Лионе в 1651 г. и излагающее историю химии и других наук. Считается, что именно он первый выделил в чистом виде мышьяк.
Дальнейшим развитием богословского естествознания и христианской морали занялся один из крупнейших идеологов католицизма, ученик Альберта Великого «ангельский доктор» Фома Аквинский (1225 – 1274). Он провозглашал превосходство духовной власти над светской, утверждая, что папа Римский есть наместник Христа на Земле и, следовательно, господин над всеми государями. Еще он заявил, что смертная казнь еретиков более необходима, чем казнь обычных преступников, а также утверждал, что философия настолько же ниже теологии, насколько человеческий разум ниже божественного. Большое внимание в своих сочинениях Фома уделял проблемам человеческих добродетелей. К традиционным 4-м древнегреческим добродетелям – мудрости, отваге, умеренности и справедливости – он добавлял три христианские – веру, надежду, любовь, – ставшие со временем каноническим набором моральных ценностей европейской культуры. При этом саму мудрость он делил на три соподчиненных категории:
- мудрость божественная
- мудрость богословенная (мудрость Веры)
-мудрость метафизическая (мудрость Разума)
В своей главной книге «Сумма теологии» (1270 г.), он исследовал общефилософские вопросы существования Бога и его роли в мировых явлениях. Следуя логике математических доказательств «Начал» Евклида, он пытался аналогичным способом доказать существование Бога, используя факты повседневного опыта. Отрицая возможность самодвижения, он одним из таких фактов считал бесконечное движение природных тел и стихий. Оно означает существование Перводвигателя, который и можно считать Богом или его частью. Другим фактом, подтверждающим существование Бога, Аквинат (как нередко называли Аквинского) считал наличие порядка и гармонии в природе, подчеркивая, что при сотворении Вселенной Бог руководствовался математическими принципами. Вместе с тем он предостерегал простых верующих говоря, что «хороший христианин должен опасаться математиков». Однако еще больше он должен опасаться 8-ми смертных грехов (п.7.1.2), список которых Аквинат окончательно канонизировал, прокомментировал и активно популязировал.
В своих теологических построениях Аквинат предложил 5 «доказательств» существования Бога, взяв за основу философские построения Аристотеля и отказавшись от платоновских воззрений. Один из средневековых остроумцев по этому поводу заявил, что Ф. Аквинский «… обратил Аристотеля в христианство и крестил его». Оказалось, что система Аристотеля лучше всего подходила для защиты христианских догматов в спорах и диспутах с «просвещенными еретиками», имеющими университетское образование. Поэтому отцы католицизма, следуя концепциям Аквината, в церковном декрете 1366 г. канонизировали ряд сочинений Аристотеля и не стали возражать против попыток отдельных философов соединить элементы античной науки и религии. В 1567 г. Аквинат был признан «Общим Учителем Церкви», а в 1879 г. его философия была объявлена папой Римским «вечной философией». Инициированный им переход от ранней патристики, основанной на идеях Платона к средневековой схоластике, основанной на идеях Аристотеля и его концепции Перводвигателя Вселенной, открыл возможности (как выяснилось – лишь кажущиеся) синтеза догматов христианства с некоторыми положениями средневековой науки. Впоследствии подобным «синтезом» занимались многие выдающиеся умы Европы, такие как Ньютон, Паскаль и др. Известно, что Ньютон, будучи человеком глубоко религиозным, открыв закон движения небесных тел, тяжело переживал свое расхождение с уже общепризнанным догматом христианства о Перводвигателе.
Возникший после Аквинского культ трудов Аристотеля постепенно приобрел схоластический характер, и выступать против них стало крайне опасно вплоть до конца XVII века. Доходило до абсурда: в своей книге «История животных» Аристотель утверждал, что у паука 6 ног, тогда как всем и давно было хорошо известно, что их 8. Однако оспаривать утверждения Аристотеля было невозможно – инквизиция не дремала! Тем не менее, даже среди последователей Аквинского находились люди в чем-то не согласные с Аристотелем и предлагающие опираться в рассуждениях не на умозрительные построения, а на опытные факты и эксперимент. Наиболее яркой фигурой из них был современник Фомы, знаменитый английский философ, алхимик и основоположник экспериментального естествознания Роджер Бэкон.