3.3 Естествознание эпохи возрождения

Эпоха европейского Возрождения охватывает в основном период XV-XVI веков. Важной чертой эпохи Возрождения явился переход к новому мышлению, основным содержанием которого стал гуманизм. Гуманисты выступали за создание нового уклада жизни, за возврат к духовным ценностям античного мира. В памятниках греческой культуры гуманисты искали прежде всего стороны, связанные с ценностями искусства, – благородство чувств, красоту, изящество. В эпоху Возрождения блестящее развитие получает литература и изобразительное искусство – живопись, скульптура. С этой эпохой связаны великие имена Леонардо да Винчи (1452- 1519), Уильяма Шекспира (1564-1616), Мигеля де Сервантеса Сааведра (1547-1616) и многих других выдающихся деятелей культуры.

Леонардо да Винчи

Искусство проникло во все сферы человеческой деятельности. Огромное влияние оказало искусство и на развитие науки. Если в античном мире наука была философична, созерцательна, то в эпоху Возрождения она становится активной, творческой. Изобретатель, мастер, художник, архитектор и, наконец, ученый – профессии в эпоху Возрождения часто неразделимые. В наивысшей степени эти грани человеческой деятельности соединились в творчестве Леонардо да Винчи. С раннего детства Леонардо проявил огромное влечение к живописи и талант художника. Отец Леонардо да Винчи, нотариус по профессии, отдал его на обучение к известному живописцу Вероккио. Имя великого художника Леонардо да Винчи известно любому образованному человеку. Такие его полотна, как "Тайная вечеря", портрет Моны Лизы ("Джоконда"), стали шедеврами изобразительного искусства. Изобретательская и научная деятельность Леонардо да Винчи оставалась долгие годы неизвестной. Только в конце XVIII века началось изучение трудных для понимания рукописей Леонардо. Эти рукописи написаны особым способом – так, что их можно читать только в зеркале. В настоящее время историки техники насчитывают сотни изобретений Леонардо да Винчи, найденных в его записных тетрадях. Наиболее часто эти изобретения изображены в виде чертежей с короткими ремарками. Наиболее известными изобретениями Леонардо да Винчи стали приспособления для передачи движения (например, цепная передача, ременная передача), роликовые опоры, "карданное" зацепление, различного рода станки (молотобойный станок, станок для нанесения насечек на инструменты), приспособления для чеканки монет, ткацкие машины, музыкальные инструменты, паровая пушка.

Много изобретений Леонардо да Винчи сделал в области гидравлики. Он принимал участие в организации мелиорационных работ, в устройстве гидросооружений, проектировал отвод русла реки Арно у Пизанского моста. Леонардо разработал механизмы, сходные по устройству с современными землечерпалками, усовершенствовал конструкцию шлюзов. При создании своих изобретений Леонардо да Винчи неизбежно сталкивался с вопросами научного характера, в частности в его работах отражены проблемы нахождения центра тяжести, условий равновесия. В этих проблемах Леонардо движется от частного к общему, от техники к науке.

Леонардо был искусным музыкантом и певцом, но и здесь его привлекала научная сторона. Он сделал ряд ценных наблюдений по теоретической акустике. Так, например, при игре на лютне он заметил явление резонанса. Вот что он пишет: "Удар колокола вызывает ответный звук и небольшое колебание в другом подобном ему колоколе, а звучащая струна лютни вызывает похожий звук и небольшое дрожание у соответствующей струны другой лютни: в этом ты можешь убедиться, положив соломинку на струну, соответствующую звучащей струне". Леонардо было известно, что звук распространяется через жидкие и твердые тела, при этом распространение в твердом теле вызывает меньшие потери звука. Леонардо да Винчи выдвинул универсальную физическую концепцию волнового движения. По этой концепции свет, звук, запах, магнетизм и даже мысль распространяются волнами.

Много размышлял Леонардо да Винчи и над проблемой полета, над механизмом летания птицы. Биографы Леонардо рассказывают, что он имел обыкновение посещать рынки, где продавались птицы. Купив птицу, Леонардо тотчас отпускал ее и, сколько хватало возможности, следил за тем, как она летит, – так он изучал механизм полета и пытался воссоздать его в рисунках и чертежах. Несомненно, мечтой Леонардо был полет человека. Он спроектировал в 1490 г., а возможно и построил, модель летательного аппарата с крыльями, как у летучей мыши. Аппарат должен был использовать мускульные усилия рук и ног. Леонардо понимал существование подъемной силы крыла, думал о полете с помощью ветра (парящем полете). Самый ранний дошедший до нас проект парашюта принадлежит Леонардо да Винчи. Он пишет: "Если человек имеет шатер из полотна шириной 12 локтей и 12 локтей в высоту, то он может прыгать с любой высоты без вреда для себя". Цитата из его рукописей: "...винтовой аппарат, который, если его вращать с большой скоростью, ввинчивается в воздух и поднимается вверх" несомненно может рассматриваться как проект геликоптера. Проектам летательных аппаратов Леонардо да Винчи посвятил почти четверть века своей жизни, возможно поэтому современники считали его не то магом, не то слегка сумасшедшим.

Большинство проектов и идей Леонардо остались невоплощенными. И причина здесь не только в недостатке средств и времени на реализацию столь многочисленных идей. Эти идеи шли к нему скорее от искусства, чем от науки. Без количественных и фундаментальных знаний статики, динамики, математики (алгебра, которая только начинала развиваться в то время, была Леонардо почти незнакома) была невозможна "техническая экспертиза" идей. Многие из них принципиально нереализуемы, другие же для реализации требуют аппарата математических и физических исследований, тогда не существовавшего. Не избежал Леонардо и глубоких заблуждений. Так, в частности, он считал, что изображения предметов как бы "присутствуют" во всех точках пространства. Доказательством этого он считал возможность получения изображений с помощью малых отверстий. Сколько отверстий, столько может быть получено и изображений, то есть каждая точка пространства (отверстие) дает изображение предметов, поэтому мы их и видим. Такое представление о зрении перекликается с концепциями Платона и Лукреция, по которым глаз воспринимает оболочки предметов.

Великой заслугой Леонардо является обращение к природе, с одной стороны, как к источнику технических идей и, с другой стороны, доказательство возможности объяснять природу техникой. Леонардо да Винчи одним из первых применил в науке эксперимент. В его записках содержится много пометок о взаимоотношениях между теорией и практикой. Вот примеры его метких высказываний: "Опыт никогда не обманывает", "Не слушай учение тех мыслителей, доводы которых не подтверждаются опытом", "Те, которые отдаются практике без науки, похожи на моряка, отправляющегося в путь без руля и без компаса и никогда не знающего наверное, куда он плывет. Практика всегда должна быть на хорошем знании".

Существуют различные суждения о влиянии Леонардо да Винчи на развитие науки. Одни считают, что это влияние не было значительным, поскольку он не оставил никакой научной школы, а рукописи научных трудов Леонардо долгое время оставались неизвестными. По мнению других, его идеи были известны в научной среде. Об этом, в частности, свидетельствуют труды итальянских ученых XVI века Николо Тарталья (1499-1552), Иеронима Кардана (1501-1576), Джована Бенедетти (1530-1590), в которых эти идеи содержатся, хотя и без ссылки на Леонардо да Винчи.

Парацельс (1493-1541) он же – Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гоненгейм – родился в Швейцарии и изучал медицину и химию.

Он исходил из того, что медицина покоится на четырех столпах: философии, астрологии, химии и добродетели. Парацельс (что значит «превосходящий Цельса» – римского ученого-медика) основал натрохимию, приписывая определенным соединениям способность устранять нарушения равновесия в организме. Он верил, что коль тело человека состоит из веществ, то происходящие в них изменения и вызывают болезни, которые можно излечить, лишь применяя лекарства, восстанавливающие химическое равновесие. До Парацельса в качестве лекарств использовались в основном растительные препараты, он же полагался лишь на эффективность минеральных лекарств. Парацельс утверждал, что лихорадка и чума происходят от избытка в организме серы, параличи от избытка ртути, а избыток соли может вызвать расстройства желудка и водянку. Следует сказать, что Парацельс активно боролся с догматической наукой, и иногда не совсем привычными методами: публично сжег в Иванов день учебник медицины, основанный на устаревших античных представлениях, преподавал медицину в университете Базеля на немецком, а не на традиционной латыни. Натрохимия оказала химии большую услугу, освободив ее от влияния замешанной на магии алхимии и расширив знания о жизненно важных соединениях (тем самым благотворно повлияв и на фармацию).

Антони ван Левенгук (1632-1723) – нидерландский натуралист – изобрел микроскоп. Это была настоящая революция в биологии – прорыв в совершенно доселе неведомый микромир. Конструкция микроскопа Левенгука была гениально проста – несмотря на использование всего одной линзы, он позволял получать увеличения в сотни раз! С помощью нового инструмента были открыты микроорганизмы, и недоступные ранее глазу тонкости строения обыденных, казалось бы предметов – волоса, ножки пчелы и многое другое. Микроскоп был еще и выдающимся инженерным изобретением. Лишь в 1980-х гг. российским инженерам удалось доподлинно выяснить как без длительной и утомительной шлифовки хитроумный голландец с помощью пламени изготавливал из стеклянных нитей сотни линз для своих микроскопов с уникальными для того времени препаратами. Оказалось, что простая технология, созданная Левенгуком 350 лет назад, вполне современна и весьма практична, а изготовить такой микроскоп под силу даже аккуратному и усидчивому школьнику.