6. Наука в эпоху Ренессанса. Зарождение гелиоцентрической карты мироустройства.

Научная мысль в эпоху Возрождения была представлена исследованиями по оптике, электричеству, магнетизму, механике. Среди работ в области математики и механики можно выделить труд Николы Тартальи (1499-1552) «Проблемы и различные изобретения» (1546), в котором он утверждал, что траектория снаряда всегда криволинейна и не содержит прямолинейного участка. Его ученик Джован Бенедетти (1530-1590) создал учение о перспективе и пропорциях, сформулирован «гидростатический парадокс» (сила тяжести жидкости, налитой в сосуд, может отличаться от силы, с которой эта жидкость действует на дно сосуда). Выдающимся математиком и механиком своего времени был голландец Симон Стевин (1548-1620). Им, в частности, были определены условия равновесия на наклонной плоскости и доказан закон Архимеда. Научные исследования в области оптики проводил Франческо Мавролика (1494-1575). В своих научных трактатах он пытался уточнить представления об оптике глаза. Им были представлены объяснения причин близорукости и дальнозоркости на основании доказанного утверждения, что хрусталик работает как линза, строящая изображение на сетчатке. Мавролик также впервые указал на семь цветов радуги и показал, что лучи, проходящие через призму, дают такие же цвета, что и в радуге. Блестящие опыты по магнетизму проводил Джован Батист Порта (1543-1615) и описал их в своей книге «Магнетизм». Одним из основателей науки «об электричестве и магнетизме» был ученый и врач попрофессии ВильямГильберт (1544-1603). Он провел много экспериментов по электричеству, но создать теорию электромагнитного поля ему не удалось. Возникли утопические концепции Т. Мора (1478-1535) и Т. Кампанеллы (1668-1639).
Английским купцом Т. Манном (1571-1641) в общих чертах была разработана теория протекционизма (политика защиты национального рынка). В это время были изобретены телескоп, микроскоп, ртутный барометр, усовершенствован часовой механизм. Иоганн Гуттенберг создал печатный станок, что по значимости сравнимо с изобретением в древности колеса или письменности. Первые конструкции телескопов были изобретены Галилеем, Кеплером, Ньютоном. Так, телескоп Галилея состоит из одной выпуклой и одной вогнутой линз, которые позволяют получить прямое изображение удаленного предмета.

Крупнейшим научным открытием периода стала гелиоцентрическая модель мира, созданная Н.Коперником, к которой ученый пришел скорее под сильным влиянием чувства гармонии, чем в ходе научных изысканий. Для Н. Коперника, убежденного в простоте, разумности природы, система Птоломея выглядела совсем не гармоничной, очень сложной, какой-то нагроможденной. Результатом его сомнений стало создание новой концепции мироустройства. Гелиоцентрическая картина мира с доказательствами была изложена им в труде «О вращениях небесных сфер», который было публикован незадолго до его смерти и в 1616 г был внесен католической церковью в «Список запрещенных книг». Запрет был снят только спустя более 200 лет.

Развитие знаний в XIV—XVI веках существенно повлияло на представления людей о мире и месте человека в нём. Великие географические открытия, гелиоцентрическая система мира Николая Коперника изменили представления о размерах Земли и её месте во Вселенной, а работы Парацельса и Везалия, в которых впервые после античности были предприняты попытки изучить строение человека и процессы, происходящие в нём, положили начало научной медицине и анатомии.

Крупные изменения произошли и в общественных науках. В работах Жана Бодена и Никколо Макиавелли исторические и политические процессы впервые стали рассматриваться как результат взаимодействия различных групп людей и их интересов. Тогда же были предприняты попытки разработки «идеального» общественного устройства: «Утопия» Томаса Мора, «Город Солнца» Томмазо Кампанеллы. Благодаря интересу к античности были восстановлены, выверены и напечатаны многие античные тексты. Почти все гуманисты так или иначе занимались изучением классической латыни и древнегреческого языка.

В целом, преобладающая в данную эпоху пантеистическая мистика Возрождения создавала неблагоприятный идейный фон для развития научных знаний. Окончательное становление научного метода и последовавшая за ней Научная революция XVII ст. связаны с оппозиционным Возрождению движением Реформации[2].

Геоцентрическая система мира (от др.-греч. Γῆ, Γαῖα — Земля) — представление об устройстве мироздания, согласно которому центральное положение во Вселенной занимает неподвижная Земля, вокруг которой вращаются Солнце, Луна, планеты и звёзды. Впервые возникла в Древней Греции, являлась основой античной и средневековой астрономии и космологии. Альтернативой геоцентризму является гелиоцентрическая система мира, являвшаяся предтечей современных космологических моделей Вселенной.

Геоцентрическая система отсчета — это просто система отсчета, где начало координат размещено на Земле. Геоцентрическая система мира — это представление об устройстве мироздания. В узком смысле слова оно заключается в том, что Вселенная ограничена, и Земля неподвижно расположена в её центре. Иногда в истории встречался вариант, в котором Земля расположена в центре мира, но вращается вокруг своей оси за одни сутки. Геоцентрическую систему мира можно рассматривать в какой угодно системе отсчёта, в том числе гелиоцентрической, в которой в качестве начала координат выбирается Солнце.

7. Техника эпохи средних веков: освоение и совершенствование достижений восточной и античной инженерной мысли. Возникновение мануфактуры и начало нового этапа в развитии техники.

В Европе в эпоху раннего средневековья (“темные века”) - в конце V-VII вв. - было заложено начало европейской цивилизации, которая произросла на почве взаимодействия наследия античного мира, точнее распавшейся цивилизации Римской империи, порожденного ею христианства, и с другой стороны - племенных народных культур варваров.

Средневековье унаследовало от античности основу, на которой строилось образование. Это были семь свободных искусств. Грамматика считалась “матерью всех наук”, диалектика давала формально-логические знания, основы философии и логики, риторика учила правильно и выразительно говорить. “Математические дисциплины” - арифметика, геометрия и астрономия мыслились как науки о числовых соотношениях, лежавших в основе мировой гармонии.

С XI в. начинается подъем средневековых школ, система образования совершенствуется. Школы подразделялись на монастырские, кафедральные (при городских соборах), приходские. С ростом городов, с появлением слоя горожан и расцветом цехов набирают силу светские, городские - частные, а также гильдийские и муниципальные школы. Учащимися нецерковных школ были бродячие школяры - ваганты или голиарды, происходившие из городской, крестьянской, рыцарской среды, низшего клира. Обучение в школах велось на латинском языке, только в XIV в. появились школы с преподаванием на национальных языках. Школа не делилась на начальную, среднюю и высшую, а религиозное по содержанию и форме образование носило словесно-риторический характер. Начатки математики и естественных наук излагались отрывочно, описательно, часто в фантастической интерпретации. Центрами обучения навыкам ремесла в XII в. становятся цехи.

В XII-XIII вв. Западная Европа переживала экономический и культурный подъем. Развитие городов как центров ремесла и торговли, расширение кругозора европейцев, знакомство в культурой Востока, прежде всего, с византийской и арабской, послужили стимулами развития знаний и совершенствования образования. Кафедральные школы в крупнейших городах Европы превращались во всеобщие школы, а затем в университеты (лат. universitas - совокупность, общность). В XIII в. такие высшие школы сложились в Болонье, Монпелье, Палермо, Париже, Оксфорде, Салерно и других городах. К концу XV в. в Европе насчитывалось около 60 университетов. Крупнейшим университетом был Парижский. Студенты Западной Европы устремлялись также для получения образования в Испанию. Школы и университеты Кордовы, Севильи, Саламанки, Малаги и Валенсии давали более обширные и глубокие знания по философии, математике, медицине, химии, астрономии. Университеты были настоящими питомниками знаний, играли важную роль в развитии средневековой Европы.

В XIII в Западной Европе зарождается интерес к опытному знанию. До этого времени существовало знание, основанное на чистом умозрении. Однако жизнь требовала не иллюзорных, а практических знаний. В XII в. наметился прогресс в области механики и математики. В Оксфордском университете переводились и комментировались естественнонаучные трактаты ученых древности и арабов. Роберт Гроссетест сделал попытку применить математический подход к изучению природы.

В XIII в. оксфордский профессор Роджер Бэкон в своих исследованиях природы, также отдавал предпочтение опыту перед чисто умозрительной аргументацией. Бэкон достиг значительных результатов в оптике, физике, химии. Он утверждал, что можно сделать самодвижущиеся суда и колесницы, аппараты, летающие по воздуху или передвигающиеся по дну моря или реки. Им была высказана догадка, что свет не поток частиц, а волна (распространение движения). Бэкон не раз осуждался церковью и сидел в заточении.

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.

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.

“Познавательным энтузиазмом” были охвачены различные слои общества. В Сицилийском королевстве, где процветали различные науки и искусства, широко развернулась деятельность переводчиков, обратившихся к философским и естественнонаучным сочинениям греческих и арабских авторов.

Под покровительством сицилийских государей расцвела медицинская школа в Салерно, из которой вышел знаменитый “Салернский кодекс” Арнольда да Вилланова. В нем даются разнообразные наставления по поддержанию здоровья, описания лечебных свойств различных растений, ядов и противоядий и т.п.

Алхимиками, занятыми поисками “философского камня”, способного превратить недрагоценные металлы в золото, побочно был сделан ряд важных открытий - изучены свойства разнообразных веществ, многочисленные способы воздействия на них, получены различные сплавы и химические соединения, кислоты, щелочи, минеральные краски, создана и усовершенствована аппаратура и установки для опытов: перегонный куб, химические печи, аппараты для фильтрации и дистилляции и т.д. 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.

Значительно обогатились географические знания европейцев. Еще в XIII в. братья Вивальди из Генуи попытались обогнуть западноафриканское побережье. Венецианец Марко Поло совершил многолетнее путешествие в Китай и Центральную Азию, описав его в своей “Книге”, которая разошлась в Европе во множестве списков на различных языках. Все это имело важное значение для подготовки Великих географических открытий.

Таким образом, в эпоху европейского средневековья происходит соединение науки с практикой, становление экспериментальной науки. Это связано с ростом крупных городов, развитием ремесленной, а затем мануфактурной промышленности, развитием сельского хозяйства, торговли, великими географическими открытиями. Практические нужды общества в развитии мореплавания, военного дела, особенно артиллерии, гидроэнергетики и прочих отраслей открыли перед наукой широкие перспективы, прежде всего, выдвинули на первый план задачу разработки основ механики, астрономии и других наук. Металлургия и металлообработка, керамическое и стеклодувное производство, текстильное и зарождающееся химическое производство нуждались в исследованиях различных свойств вещества и энергии. Все это создало материальную основу для становления развития подлинной экспериментальной науки.

В эпоху средних веков в Европе активно развивалось ремесленное производства, а именно: происходила его специализация; росло число ремесленных профессий (в частности в кузнечном ремесле возникли профессии оружейников, жестянщиков, литейщиков, колокольщиков, лудильщиков, замочников). При этом, ведущую роль в развитии техники и технологии добывающих и обрабатывающих промыслов играло в основном городское ремесленничество. Рост ремесленного производства и его специализация приводили к созданию все новых цехов, количество которых в городах стало исчисляться десятками.

Работа на ремесленном производстве осуществлялась с помощью ручных инструментов и мускульного привода. Но со временем стали использоваться устройства, использующие силу животных и. прежде всего, лошадей, с IX-X вв. — силу ветра, а с XV в. — энергию воды.

Новым фактором промышленного развития Европы стало появление мануфактур. 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 в XVI веке. Эволюцию перехода от ремесленного производства к мануфактурному можно представить на примере Фландрии, где в XIII в. 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.

Среди наиболее выдающихся изобретений, открытий и технических разработок в Европе периода средних веков (так называемый ремесленный период) необходимо отнести, прежде всего, изобретение водяного и ветряного двигателей и разработку на их основе водо- и ветродействующих установок

Поистине революционным в военном деле стало изобретение пороха и огнестрельного оружия

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

Наряду с использованием в военном деле метательных, стенобитных машин и осадных башен в Европе в XIV в. появилось огнестрельное оружие. Это были толстые, гладкие внутри железные трубы, закреплённые на деревянных станках и стрелявшие ядрами

С появлением огнестрельного оружия изменились способы ведения войны. Повлияло это и на фортификацию — строительство крепостей и других оборонительных инженерных сооружений

Эволюция военной техники, несомненно, повлекла за собой развитие горного дела, производства чугуна, совершенствования литейного производства и металлообработки (литье стволов пушек, уменьшение диаметра канала ствола стрелкового оружия, появление пружинного курка и т.п.).

Среди других изобретений рассматриваемого периода следует выделить механические часы. Первые механические часы с приводом от груза появились в Европе в Х в., а в виде башенных они распространились в Европе в XIII-XIV вв.

Осуществление великих географических открытий не было бы возможным без такого полезного изобретения как компас. Начало его применения европейцами в мореплавании относится к XII в. Но впервые обстоятельно описал свойства компаса французский ученый Пьер да Марикур (Петр Перегрин). Он описал в связи с этим и свойства магнитов, и явление магнитной индукции.

Существует также мнение, что успехи просвещения в эпоху Возрождения были достигнуты во многом благодаря изобретению очков в Италии, которое относится к XIV в. Очковые линзы стали основой при создании таких оптических инструментов, как микроскоп и телескоп.

Трудно переоценить последствие возникновения в Европе бумажного производства. Бумага попала в Европу через арабов в XII в. И уже 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. Совершенствование и развертывание производства бумаги способствовало появлению книгопечатания, роль которого в научном прогрессе и распространении знаний весьма велика. 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.

Ремесленный период развития техники в Европе отмечен также развитием строительной техники и расширением производства строительных материалов; появлением в текстильном производстве механических прядильных и усовершенствованных ткацких станков горизонтального типа; эволюцией сухопутного и водного транспорта (переход от гребного флота к парусному, начало строительства военных судов).

Таким образом, в период средних веков в Европе количество изобретений и открытий увеличивалось в нарастающем темпе, формировались квалифицированные технические кадры не только мастеров, но и инженеров — горных, военных, строительных, корабельных и др. Несомненно, что технические достижения средневековья обусловили развитие научной мысли в эпоху Возрождения.