Наука і техніка цивілізації доколумбової Америки

Первинне заселення Американського континенту сталося близько 40 тис. років тому. Вважають, що усього до Колумба були три хвилі переселень з подальшим етнокультурним перемішуванням і розселенням по обох континентах.

Місце і роль знання у племен майя. У ієрархічній соціальній структурі міст-держав майя був спеціальний жрецький клір, члени якого (ахкины) зберігали ці знання, використали їх для пророцтва астрономічних явищ, складання календарів, будівництва церемоніальних центрів, пірамід з храмами, астрономічних обсерваторій.

Майя точно складали календарі і розробляла системи рахунку. Рік майя складався з 18 місяців (20 днів в кожному). Для вирівнювання сонячного року додавалися спеціальні дні. У майя були і більші, ніж рік, одиниці виміри часу, які доходили до величин (алаутун), що включали 239 днів. Усі дати майя мають єдину точку відліку ("рік перший" =3113 р. до н.е.) Майя поєднували два календарі: хааб - сонячний, такий, що складається з 365 днів, і цолкин - релігійний - 260 днів, складався цикл з 18 890 днів, лише після закінчення якого назва і цифра дня знову співпадали з тією ж назвою місяця. Майя розробили двадцатеричную систему рахунку з використанням нуля, цифри було дві: точка і риса (нуль).

Инкская культура - культура "геометрично організованої" імперської держави. У них були розвинені різноманітні ремесла, сільське господарство і транспортні комунікації. У будівництві цитаделі Мачу-Пикчу вони використали величезні поліровані кам'яні блоки, що з'єднувалися без єднальних розчинів і пристосувань. Усі будівлі цитаделі були строго орієнтовані за астрономічними показниками.

Культура Наска відома своїм гончарним, ювелірним, унікальним ткацьким мистецтвом. "Астрономічний календар" - знаки, розташовані на рівнині завдовжки 64 км і шириною 2 км. Вони є довгими прямими лініями. Між ними розташовуються велетенські фігури тварин.

2. Історія розвитку науки і техніки стародавнього світу.

3. Розвиток та зв'язки науки і техніки з освітою, іншими науками і технікою та мотивація розвитку у різних цивілізаціях.

4. Видатні винаходи стародавнього світу.

4. Видатні винаходи та винахідники стародавнього світу

   1. Винаходи стародавнього світу

Камінь. Перехід людства від століття каменю до віку заліза не викликав сумніву ще в античний час. Камінь став символом найдревнішого і найтривалішого відрізку в людській історії. Кам'яне століття в сто разів довше, ніж уся подальша історія людства. І у наш час кам'яні вироби залишили за собою помітну нішу: шліфувальні круги, будівельні матеріали, побутові вироби, засоби обробки металів тощо.

Перші кам'яні знаряддя (палиця-копанка, кресало, рубило) знаходять на стоянках людини умілої. Вона почала оббивати гальки руками одна об іншу надаючи необхідну форму понад два мільйони років назад. Уміла людина створювала такі знаряддя упродовж більше мільйона років без зміни.

Людина прямоходяча створила іншу, так звану ашельскую технологію приблизно півтора мільйони років назад також в Східній Африці. Вона робила досконаліші знаряддя не тільки з гальки, але і з кременя, відбиваючи шматки від великих каменів. Для виготовлення знарядь за ашельскою технологією проводилось ряд послідовних операцій, що навело дослідників на думку, що прямостояча людина мала розум. Сучасна людина може освоїти ашельское ремесло самостійно, без підказки за декілька тижнів. Творці ашельской технології майже мільйона років робили одні і ті ж знаряддя, не удосконалюючи їх. Навіть пізні різновиди прямоходячої людини, добре відомі неандертальці, практично не змогли істотно поліпшити цю технологію обробки каменю.

Під час дослідження знарядь прямоходящего людини під мікроскопом виявлено, що 44% знарядь мали сліди оброблення туш тварин, 34% - сліди обробки дерева, 22% - різання трави.

Людина розумна почала створювати різноманітні знаряддя і зброю для полювання, постійно удосконалюючи технологію обробки каменю. Основним матеріалом був кремінь, що відрізняється великою твердістю і одночасно здатністю легко розколюватися. Проте рубала можна виготовляти з багатьох твердих і витривалих гірських порід. На палеолітичних стоянках знаходять кремені, кварци, кварцити, базальты, диабазы, андезити, граніти, кальциты, доломіти, кварцеві піщаники, роговики, зелені сланці, обсидианы. У древніх майстрів ніяких приладів не було, вони враховували зовнішні ознаки каменю : колір, блиск, зернистість, злам, масу, міцність, твердість, відрізняючи якісну сировину від непридатної. Твердість, міцність і здатність до розколювання були головними якостями. Мезолітичні мисливці перейняли від своїх палеолітичних предків основні способи добування засобів існування і схожі способи і виробництва колених знарядь і зброї. Потреба в добротному камені багаторазово зросла, тому у багатьох місцях Європи виникли каменоломні з широкою мережею шахтних стволів і штолень.

Неолітичні і енеолітичні землероби знайшли каменю, що коле, і інше застосування. Вони виготовляли з нього серпи для різання трави і сокири для обробки дерева. Окрім розколювання стала застосовуватися техніка шліфування і свердління за допомогою вологого піску. Свердління в доісторичні часи здійснювалося за допомогою дерев'яного або кістяного свердла, що обертається обома руками або луком. Зерна вологого кварцевого піску вдавлювалися у свердло і утворювали ефективну різальну кромку. За годину сучасний експериментатор поглиблював отвір приблизно на три міліметри. На шліфовку сокир неолітичного типу з м'яких гірських порід було потрібно від 90 до 150 хвилин. З нефриту що відрізняється високою твердістю, за годину шліфовки можна зняти не більше 20 грам маси.

Відома знаменита теза англійського державного діяча і філософа Френсиса Бэкона(1561-1626) : "Немає іншого способу на шляху до людського пізнання, окрім експерименту". Кам'яні знаряддя могли бути просвердлені до винаходу металу, шляхом свердління кременя за допомогою дерев'яного свердла і піску, що підсипається під нього.

У енеоліті майстерність тих, що шліфують камінь досягла найвищої міри. З кінцем століття енеоліту, вже в епоху бронзи, люди продовжували використати кам'яні і дерев'яні знаряддя в мирній і ратній праці, оскільки нового матеріалу було мало. Кам'яними молотами для гірських робіт і дроблення матеріалів у багатьох районах Євразії користувалися аж до середньовіччя, а в ковальській справі на Уралі в петрівський час. Поступово метал завойовував пануюче положення і витіснив камінь в області основних знарядь і зброї. Багато кам'яних предметів збереглися і далі: шліфувальні бруски, кресала, гострила, зернодро-билки, млинові жорна, посудини. З'явилися нові - наприклад, виливниці для отримання литих деталей. Проте головне застосування каменю в наші дні - це будівництво.

Рубило

Протягом багатьох тисячоліть своєї початкової історії люди не знали вживання металів. Основним матеріалом для виготовлення перших знарядь праці служив камінь, і саме з обробкою каменю пов’язані перші великі відкриття в історії людства. Не з кожного каменю можна зробити хороше знаряддя праці. Найбільш ранні були виготовлені з гальки, значно пізніше людина освоїла кремені. Береги морів, русла річок, особливо русла гірських потоків, багаті галькою різних розмірів, форм, кольорів і порід. Обкатана форма цих каменів дуже зручна для захоплення їх рукою. Тому саме овальні сплощені гальки послужили стародавній людині матеріалом для виготовлення його першого робочого інструменту - ручного рубила. Для роботи потрібно два каменю: один (більш м’який) служив заготівлею, а інший (з більш твердих порід) - для нанесення ударів. Оббивка починалася з вузького кінця. Після першого удару на поверхні заготовки утворювалося поглиблення у вигляді раковини. Воно служило як би ударної майданчиком для подальшої обробки. Майстер продовжував оббивати грані відколу то з одного, то з іншого боку каменю. З кожним новим ударом зростало число ударних майданчиків, і заготівля поступово приймала необхідну форму. Робота ця вимагала великого терпіння, зосередженості і вправності. Будь-який удар був свого роду творчим актом. Всякий неправильно зроблений скол призводив до того, що заготовка псувалася, і обробку треба було починати спочатку. Природним бажанням людини було уникнути цього неприємного результату. Тому техніка обробки каменю поступово ускладнювалася. Важливий крок на цьому шляху було зроблено, коли у вживання увійшов новий інструмент - відбійник, який грав роль сучасного долота або тесла. Як нього використовувався гострий твердий камінь або ріг благородного оленя, що відрізнявся великою твердістю. Приклавши відбійник до потрібної точки заготовки і б’ючи по ньому іншим каменем або дерев’яним калаталом, майстер міг набагато точніше координувати силу і напрям удару. При цьому скол виходив довгим і тонким, а виріб брало більш правильну форму.

Але щоб остаточно підкорити собі матеріал, людина повинна була освоїти техніку, яка дозволяла знімати зайві шари каменю буквально по міліметрів. При такої точності можна було надати заготівлі будь-яку задуману форму. Це зробилося можливим, коли ударну техніку стали доповнювати віджимної. Надавши кількома ударами каменю підходящий вид, майстер відкладав калатало і починав діяти відбійником як стамескою, знімаючи зайвий матеріал тонкими шарами. Цікаво, що ця робота абсолютно не під силу сучасній людині, який вичавлює на динамометрі в середньому не більше 60 кг. Для того щоб успішно справлятися з віджимної технікою, рука людини повинна була бути принаймні в шість разів сильніше. Саме такою була міць неандертальця, який, за розрахунками вчених, не поступався у силі нинішньої горилі. Ручне рубило було першим великим винаходом стародавньої людини, значно полегшив його життя. За допомогою рубила, тримаючи його різна, то за тупий, то за гострий кінець, можна було розтирати і подрібнювати рослинну їжу, зскрібати і очищати кору, роздроблювати горіхи, відокремлювати коріння і гілки, розпушувати землю в пошуках коренеплодів, вбивати дрібних тварин. Воно являло собою універсальний інструмент з безліччю різноманітних функцій. Одночасно з рубилом на службі людини опинилися відщепи від кременя - різні вістря, проколки, найдавніші скребла. Цей нехитрий інструмент дозволяв людині оббілувати тушу, розрізати шкуру, розділити м’ясо на шматки.

Вогонь

Вогонь був першим корисним відкриттям людини. яке забепечувало зігрівання, краще підготування тваринної та рослинної їжі, освітлення житла в печерах (створення факелів), відлякування хижаків та полювання, проведення певних ритуалів. «Дикий вогонь», який спалахував під час лісових пожеж або вивержень вулканів, був страшний і небезпечний для людини, але, принісши вогонь у свою печеру, людина «приручив» його і «поставив» собі на службу. З цього часу вогонь став постійним супутником людини і основою його господарства.

Перші застосування вогню знаходять на європейських стоянках льодовикової епохи (приблизно 400000 років) відносять до епохи людини прямоходячої. До кінця нижнього палеоліту вогнище стає практично постійним супутником людини (близько 100000 років тому). Багато учених вважають використання вогню відправним пунктом для остаточного розмежування світу тварин і людства. Вогнище сприяло появі такого елементу культури, як спільна трапеза. що складає певний ритуал. Створення вогню шляхом тертя дерева об дерево, або ударом кременя об кремінь, природного вогню з вулканів при виверженні і при лісових пожежах, викликаних блискавкою або самозайманням на торф'яних болотах для зігрівання, приготування їжі входить в повсякденну практику. Вогнища завжди ретельно зберігали. Вогонь дав можливість створювати вироби з металів;

Однак і подальші завоювання культури (кераміка, металургія, сталеваріння, парові машини тощо) зобов’язані комплексному використанню вогню. Довгі тисячоліття люди користувалися «домашнім вогнем», підтримували його з року в рік у своїх печерах, перш ніж навчилися добувати його самі за допомогою тертя. Ймовірно, це відкриття сталося випадково, після того як наші предки навчилися свердлити дерево. Під час цієї операції відбувалося нагрівання деревини і за сприятливих умов могло статися запалення. Звернувши на це увагу, люди стали широко користуватися тертям для добування вогню. Найпростіший спосіб полягав у тому, що бралися дві палички сухого дерева, в одній з яких робили лунку. Перша паличка клалась на землю і притискалася коліном. Другу вставляли в лунку, а потім починали швидко-швидко обертати між долонями. У той же час необхідно було з силою тиснути на паличку. Набагато простіше добути вогонь тертям, працюючи удвох. При цьому одна людина утримував горизонтальну паличку і тиснув зверху на вертикальну, а другий - швидко-швидко обертав її між долонями. Пізніше вертикальну паличку стали охоплювати ремінцем, рухаючи який вправо і вліво можна прискорити рух, а на верхній кінець для зручності стали накладати кістяний ковпачок. Таким чином, весь пристрій для добування вогню стало складатися з чотирьох частин: двох паличок (нерухомої і обертається), ремінця і верхнього ковпачка. Таким способом можна було добувати вогонь і поодинці, якщо притискувати нижню паличку коліном до землі, а ковпачок - зубами.

Дерево. В якості перших матеріалів разом з каменем використовувалося дерево. Вироби з дерева через недовговічність, не збереглися до нашого часу у великій кількості. Дерево займає дуже важливе місце серед інших матеріалів, придатних для виробництва предметів ужитку. За допомогою дерева людство задовольняє велике число потреб. Це, разом з каменем, найдревніший матеріал, і ніде люди не будуть в стані обходиться без цього продукту лісу. Інструментами для обробки дерева служили раковини, зуби тварин, кістки і камені. Сучасна техніка обробки дерева мало відрізняється від первісної, поки робота йде за допомогою таких інструментів, як сокира, долото, стамеска і пила. Винахід рубанка упростило обробні операції. Як правило виконуються дві основні операції: розколювання і різання

Прадавнім людським знаряддям палиця-копалка є вилоподібний сук або загострену знизу і після изобретния вогню обпалену палицю. Прадавньою мисливською зброєю був дерев'яний спис. У Азії бамбуковий спис, який при виготовленні, вимочують заздалегідь в олливі, а потім загартовують в гарячій золі. І зараз такі списи з успіхом конкурують з сучасною холодною зброєю. Широко була поширена також палиця, починаючи з простого сука або кореневища і кінчаючи прекрасними виробами, розписаними і прикрашені різьбленням. Знамениті бумеранги також вироблялись з дерева. Щит виник з палиці, піднятої догори, щоб відбити удар. В ході подальшого розвитку одна з оптимальних конструкцій щита виготовлялася з дерева, обтягнутого шкірою. Слід зазначити також прекрасно оброблені стіни будинків, танцювальні маски, барабани, застібки для одягу. Для їжі вживалися дерев'яні посудини, ложки і вилки (так, у полінезійських канібалів тризуба вилка вживалася тільки для поїдання людського м'яса). Майже у усіх народів поширені різноманітні головні лавки, лавки для сидіння, ліжка, різноманітні ящики і скрині для зберігання припасів. Багато народів досі виготовляють дерев'яне взуття (голландці, японці). Барабани і лодки одноденки видовбуються, або випалюються вогнем з деревного стовбура.

Бочка відноситься до найбільш знаменитого створення людства. Її не залишали своєю увагою ні поети, ні учені. Свою первинну форму вона запозичувала від древнішої посудини - шкіряного хутра або бурдюка.

Пліній приписував винахід бочки жителям П'ємонту, описуючи дерев'яні посудини, скріплені обручами. Проте вже мікенські греки були знайомі з бочкою: прадавня грецька глиняна посудина містить елементи, які співпадають за формою з обручами. Тільки дорожнеча дерева у безлісій Греції дозволила амфорам витіснити дерев'яну бочку. Основна частина бочки, її бічні частини носить назва клепки. Вони виготовляються з дуба, каштана, ясена, буку. Розміри бочок росли з розвитком навичок обробки дерева. У 1591 році була виготовлена бочка місткістю в 158000 пляшок. У 1728 році пальма першості перейшла до бочки, довжина клепки якої була 62 фути. Таку ж величину мав і діаметр. Найбільшою дерев'яною винною бочкою вважається всесвітньо відома "Гейдельберг тан", побудована в 1751 го-ду в підвалах Фридрихсбау(Гейдельберг, Німеччина). Її місткість складає 283200 пляшок, а маса при повному заповненні складає 266000 кілограм.