4. Наука и техника в средневековой Европе.

В эпоху европейского средневековья в центры научных знаний превращались монастыри. Так, в 529 г. Бенедикт Нурсийский основал католический монастырь близ Неаполя по образцу христианских монастырей в Малой Азии, Сирии, Египте. Монахи-бенедектинцы были обязаны заниматься наукой.

В первой половине XI в. на базе монастырских школ возникли первые университеты. Университет – светское учебное заведение. Слово «университет» означает совокупность, общность. При этом, интересно, что декан дословно переводится как «старший над дестью монахами в монастыре». Этот факт прямо указывает на происхождение университетов от монастырских школ.

Одним из первых университетов был открыт Болонский университет в 1119 году в Италии. В 1150 г. был основал Парижский университет. В 1167 г. часть студентов Парижского университета обосновалась в Оксфордской монастырской школе, позже был основан Оксфордский университет. Выпускники Оксфорда составили ядро Кембриджского университета (1209 г.).

В XII веке появились государственные университеты в Испании, Португалии, Польше и Чехии.

Прием в средневековые университеты был практически не ограничен. Главным видом занятий являлись лекции и дискуссии. Преподавание велось на латыни. В средневековых университетах было в основном три факультета: богословский, юридический и медицинский. Иногда, был еще четвертый факультет ─ артистический. Но этот факультет выполнял роль школы, где изучалось «семь свободных искусств».

В эпоху средних веков в Европе активно развивается ремесленное производства и зарождается новая форма организации производства ─ мануфактура.

Прежде всего, значительное развитие получили различные виды подсобных промыслов и городского ремесла, имевшего в основном цеховую организацию. Хотя (надо отметить) основной сферой материального производства в средневековый период оставалось сельское хозяйство.

На протяжении всего средневековья происходили специализация ремесленного производства и рост числа ремесленных профессий, которые наблюдались прежде всего в городах. Городское ремесленничество стало играть ведущую роль в развитии техники и технологии добывающих и обрабатывающих промыслов. Рост ремесленного производства и его специализация приводили к созданию все новых цехов, количество которых в городах стало исчисляться десятками.

Производство стало регламентироваться цеховыми правилами. Работа осуществлялась с помощью ручных инструментов, а также станков и орудий труда в небольших мастерских самим мастером, его подмастерьем и учениками. Наряду с ручными орудиями и мускульным приводом стали использоваться устройства, использующие силу животных и прежде всего лошадей, с IX-X вв. — силу ветра, а с XV в. — энергию воды.

Характерной для многих отраслей средневекового производства являлась простая кооперация, при которой все работники, выполняющие совместные согласованные действия, были заняты однородной работой в одном и том же процессе производства.

Мануфактурное производство, основанное на применении наемного труда, стало зарождаться в XIII-XIV вв. в городах-государствах Италии, на Пиренейском полуострове, во Фландрии и некоторых других областях Западной Европы, но характерной формой производства стало лишь к концу рассматриваемого периода (в XVI в.).

Вначале (в XIII в.) во Фландрии на базе домашнего ремесла стали возникать суконные мануфактуры рассеянного типа, а затем и централизованные судостроительные, горные и металлургические мануфактурные предприятия, в которых все операции производились под надзором хозяина или его управляющего.

Переход от ремесла к мануфактуре протекал в условиях первоначального накопления капитала, осуществлявшегося самыми варварскими методами и прежде всего с помощью завоевательных войн и беспощадной эксплуатацией колоний. Будущие владельцы мануфактур сосредоточивали в своих руках богатства путем торговых и банковских операций, откупов, присвоения общинных и государственных земель, а также благодаря щедрым правительственным субсидиям за счет налогоплательщиков.

К наиболее выдающимся изобретениям, открытиям и техническим разработкам ремесленного периода необходимо отнести прежде всего изобретение водяного и ветряного двигателей и разработку на их основе водо- и ветродействующих установок, изобретение пороха и разработку огнестрельного оружия. Именно они в наибольшей степени обеспечили дальнейшее развитие ремесленного производства и стали базой для организации мануфактур. Об этих изобретениях речь пойдет ниже.

В период средних веков в Европе происходит соединение науки с практикой, становление экспериментальной науки.

Рост крупных городов, развитие промышленности, торговли, сельского хозяйства, мореплавания и т. п. открыли перед наукой более широкие перспективы, а ее развитие пошло вперед в нарастающем темпе. Практические нужды общества в развитии мореплавания, военного дела, особенно артиллерии, гидроэнергетики и прочих отраслей выдвинули на первый план задачу разработки основ механики, астрономии и других наук.

Выдвижения на первый план механики требовали насущные потребности в развитии механической техники, а также необходимость в изучении природы движения материи, начиная с ее простейшей формы — механического перемещения. В исследованиях различных свойств вещества и энергии нуждались металлургия и металлообработка, керамическое и стеклодувное производство, текстильное и зарождающееся химическое производство! Все это создало материальную основу для становления развития подлинной экспериментальной науки.

Элементы становления естественных наук наблюдались еще в античности, но активизация становления! экспериментальной науки началась лишь в эпоху Возрождения и распространилась на значительный исторический период. Этот период, охватывающий примерно XV-XVIII вв., считается первым, начальным периодом развития современной науки.

В III—IV вв. в Александрии возникла алхимия (лат. alchimia) — донаучное направление в химии, получившее особенно широкое распространение в Западной Европе в IX-XVI вв. Все усилия алхимиков были направлены на превращение простых металлов в драгоценные и получения «эликсира долголетия» с помощью несуществующего в природе «философского камня». Пытаясь связать и объяснить реальные факты и наблюдения на основе мистических представлений, алхимия совершила множество ошибок, которые надолго закрепились, но было бы несправедливым считать ее сплошным шарлатанством и надувательством.

Положительная роль алхимии заключается в том, что в процессе поиска чудодейственного средства были открыты и усовершенствованы способы получения многих практически ценных продуктов (стекол, красок, эмалей, солей, кислот, щелочей, лекарственных препаратов и др.), а также разработаны многие приемы лабораторной- техники (перегонка, возгонка и др.). Алхимия ознаменовала собой раннюю, донаучную стадию развития химической науки и оказала сильное влияние на развитие естествознания. На этом пути было сделано и много ценных изобретений и открытий — от пороха до фарфора.

В XIII-XV вв. количество изобретений и открытий в западноевропейских странах увеличивалось в нарастающем темпе, формировались квалифицированные технические кадры не только мастеров, но и инженеров — горных, военных, строительных, корабельных и др.

Европейская наука в эпоху средних веков

Начиная с XII-XIII вв. начинают развиваться естествознание, математика. Во многом это было связано с освоением античного научного наследия. С греческого языка были переведены труды Платона, Аристотеля, Евклида, Архимеда, Птоломея. Познакомились европейцы и с достижениями арабских мыслителей.

Математика.

Значительный вклад в развитие этой науки внес Леонардо Пизанский (Фибоначчи). В своей «Книге о квадратах» он изложил методы решения неопределенных квадратных уравнений. Имя Фибоначчи обычно ассоциируется с созданной им последовательностью. В этой последовательности каждое новое число является суммой предыдущих (1,1,2,3,5,8 и т.д.).

Физика.

В конце XIII века Эразмом Вителлием (Вителло) был открыт закон обратимости световых лучей при преломлении. Он доказал, что параболические зеркала имеют один фокус. Им была подробно исследована радуга.

Роджер Бэкон (монах-францисканец, 1214-1292) высказал догадку, что свет не поток частиц, а волна (распространение движения).

Большой вклад в развитие естествознания также внесли ученые Альберт Саксонский, занимавшийся проблемой движения небесных сфер, и Никола Орем, который ввел дробные показатели степени. Орему принадлежит одна из первых попыток обоснования металлической теории денег.

Химия.

Европейские алхимики также стремились отыскать «философский камень», способный обращать неблагородные металлы в золото и «эликсир молодости». В XII веке европейские алхимики получили путем перегонки винный спирт. Его использовали как химический реактив, горючее вещество, растворитель.

География.

Развитие дипломатии и торговли (особенно с XII в.) способствовали накоплению географических знаний. Первым западноевропейским справочником-путеводителем была книга венецианского путешественника Марко Поло (1254-1324). Марко Поло совершил путешествие на Дальний Восток, достиг Пекина, острова Суматра. Свои наблюдения он описал в «Книге о разнообразии мира». В ней он описал виденные им страны, дворы великого хана монголов и китайского императора, города, быт, нравы народов.

Техника в средневековой Европе

Наиболее значимыми изобретениями периода стали водяная и ветряная мельницы, морской компас, порох, очки, бумага, механические часы. Почти все эти изобретения пришли в Европу с Востока.

Водяная мельница ─ античное изобретение, ее устройство было Витрувием. В XI-XII вв. водяные мельницы все шире распространяются в Центральной и Северной Европе. Расширяются области использования: мельницы приводят в движение кузнечные молоты и пилы, отбивают сукно. В XIII в. водяные мельницы применяли для растирания красок, волочения проволоки и даже как привод токарных станков. В качестве механизма, преобразующего движение, были придуманы зубчатое зацепление цевочного (пальцевого) типа и коленчатый рычаг.

Ветряные мельницы появились в Европе в начале XII в., но широкое распространение получили с XV в.

Механические часы. Точная дата появления первых часов в Европе неизвестна, но в XIII веке они уже существовали. Это были механические, башенные часы и они служили для указания на время богослужения. Так, механические часы на башне Вестминстерского аббатства появились в 1288 г. Позже механические башенные часы стали использоваться во Франции, Италии, германских государствах.

Компас. Начало его применения европейцами в мореплавании относится к XII в. Французский ученый Пьер да Марикур (Петр Перегрин) впервые обстоятельно описал свойства компаса. Он описал в связи с этим и свойства магнитов, и явление магнитной индукции.

Порох использовался в Китае уже в VI в. при изготовлении ракет, фейерверков. Над открытием секрета пороха трудились многие европейские алхимики. Но удача улыбнулась фрайбургскому монаху Бертольду Шварцу. Порох стал играть важную роль в военном деле с XIV в. Тогда была изобретена пушка. А родоначальницей пушки явилась «огненная труба» византийцев. Вскоре за пушкой появились ружья и мушкеты.

Изобретение пороха имело не только военные последствия. Изготовление пороха и изобретение пушки стимулировали изучение процессов горения и взрыва, вопросов, связанных с выделением и передачей тепла, вопросов точной механики и технологии, связанных с изготовлением орудийных стволов, вопросов баллистики.

Бумага была изобретена в Китае во II в. В Европу бумага попала через арабов в XII в. В начале XII в. (в Испании) было организовано производство бумаги из хлопка. Затем бумагу стали производить из более дешевого сырья — из тряпья и отходов текстильного производства.

Важным техническим достижением средневековья стало книгопечатание. В Европе немецкий мастер Иоганн Гуттенберг (1400-1468) начал печатать книги (первой была Библия ─ 1450) на созданном им станке с подвижных наборных литер, которые позволяли набирать текст крупными фрагментами.

Роль книгопечатания в научном прогрессе и распространении знаний трудно переоценить.

Очки.

Очки были изобретены в Италии. По одним сведениям это изобретение относится к 1299 г. и принадлежит Сильвино Армати. Другие полагают, что очки появились в Италии не раньше 1350 г. Существует мнение, что успехи просвещения в эпоху Возрождения были достигнуты во многом благодаря изобретению очков. Очковые линзы стали основой при создании таких оптических инструментов, как микроскоп и телескоп.

Характеристика средневековой науки:

1. не было значительных прорывов в науке, однако

а) удалось сохранить письменные памятники древних ученых;

б) очень многие изобретение (например, водяного и ветряного двигателя, механических часов, компаса, пороха, бумаги и др.) оказали влияния на развитие науки в дальнейшем.

2. огромная роль религии в обществе, у церкви была монополия на ученость и образование:

а) церковные школы и монастыри обеспечивали обучение, сохранение знаний и подготовку духовенства; из церковных школ выросли первые европейские университеты;

б) религиозное мировоззрение стало основой для формирования политических, правовых, экономических концепций;

в) Библия и Коран являлись основой для решения политических, правовых, экономических и морально-этических проблем.

Итоги развития средневековой техники

• Соединение науки с практикой и становление экспериментальной науки, развитие механики; развитие ремесленного производства и зарождение мануфактур.

• Появление водяных и ветряных мельниц и расширение сферы их производственного применения, изобретение механических часов и их распространение.

• Развитие горного дела, производства чугуна и переход на двухступенчатый способ производства стали; совершенствование литейного производства и металлообработки.

• Развитие военной техники: распространение метательных, стенобитных машин и осадных башен; применение зажигательных и взрывчатых составов, изобретение и производство пороха, появление огнестрельного оружия.

• Развитие строительной техники и расширение производства строительных материалов.

• Совершенствование и развертывание производства бумаги, разработка алфавита и начало книгопечатания.

• Развитие текстильного производства, появление механических прядильных и усовершенствованных ткацких станков горизонтального типа.

• Внедрение металлических орудий в сельском хозяйстве, переход от ручных к механическим мельницам.

• Развитие сухопутного и водного транспорта; переход от гребного флота к парусному, начало строительства военных судов.