1.2.4. Наукова революція XVII в.

У XV - XVII вв. на базі наукового експерименту виникло сучасне природознавство. Накопичення емпіричних даних і відкриттів, їх теоретичне пояснення й узагальнення, розширення знань про природу привели до краху релігійних і псевдонаукових ідей, що панували раніше, до заміні їх новими науковообґрунтованими принципами, концепціями і теоріями. Змінився зміст науки. Це, насамперед, торкнулося астрономії і дослідного природознавства. Розвиток останніх підірвав основи науки середньовіччя і створив можливість інтенсифікації інженерної діяльності в XVIII - XIX вв.

Ідеї удосконалювання науки про природу і необхідності використання з цією метою досліду і математичних доказів були вперше висловлені Леонардо да Вінчі (1452 - 1519 рр.). Його діяльність охоплює всі галузі техніки, механіки, оптики і медицини (варто відмітити, що праці Леонардо да Вінчі залишилися неопублікованими і впливу на розвиток природознавства не зробили). Да Вінчі виконав проекти металургійних печей і прокатних станів, ткацьких верстатів, друкарських і землерийних машин, підвідного човна і танка, літального апарата і парашута.

Першим почав світоглядну революцію і боротьбу за позбавлення природознавства від теології Микола Копернік. Він відхилив теорію Птолемея і геоцентричну систему світу і замінив її геліоцентричною системою. Ідеї Коперніка одержали розвиток у роботах Джордано Бруно (1548 - 1600 рр.), Тихо Браге, Іоганна Кеплера, Галілео Галілея.

Бруно стверджував, що Сонце не є центром Світу, а сам Світ безмежний і нескінченний, що існує безліч світів, подібних Землі. За пропагування цих ідей церква засудила Бруно і 17.02.1600 р. він був спалений на площі Квітів у Римі.

Тихо Браге (1546 - 1601 рр.) був астрономом. Він побудував першу в Європі обсерваторію на острові Вен. За 20 років досліджень Браге визначив координати тисячі зірок і уточнив теорію руху планет, Сонця, Місяця і комет. У 1572 - 1574 рр. він спостерігав спалах наднової зірки.

Помічник Браге І. Кеплер (1571 - 1630 рр.) сформулював закони небесної механіки.

Фізичне обґрунтування геліоцентризму було дано Галілео Галілеєм (1564 - 1642 рр.). Він винайшов телескоп і шляхом спостережень відкрив гори на Місяці, чотири супутники Юпітера і установив, що Молочний шлях складається із зоряних скупчень. Галілей відкрито пропагував ідеї Коперніка. Церква влаштувала над ним суд, який відбувся в 1633 р. і продовжувався три місяці. Галілей був змушений відректися від своїх поглядів. Відому фразу "І все ж - таки вона вертиться!" він насправді не вимовив. Галілей обрав замість мученицької смерті формальне зречення і можливість продовження пошуків наукової істини. Він розробив методологію наукового природознавства, що поєднує дослід, створення робочої гіпотези, вивід закономірностей і дослідну перевірку як критерій вірогідності.

Методологію науки нового часу розробляли також Френсіс Бекон (1561 - 1626 рр.), Рене Декарт (1596 - 1650 рр.), Ісак Ньютон (1643 - 1727рр.) і Готфрид Вільгельм Лейбниць (1646 - 1716 рр.). Бекону належить відомий афоризм " Знання - сила".

У своїх роботах Ньютон довів до досконалості математичне природознавство XVII в., об'єднавши на основі математики оптику, механіку й астрономію. Ньютон розробив вчення про простір, час, маси, сили, всесвітнє тяжіння, заклав основи механічної картини Світу, створив гіпотези про корпускулярну природу світла, далекодію й атомну структуру матерії.

Лейбниць заклав основи диференціального й інтегрального обчислень, дав формулювання закону збереження енергії, розробив оптичні прилади, гідравлічні і обчислювальну машини, інтегруючий механізм.

Релігійне уявлення про незмінність природи першими відхилили філософ Еммануїл Кант (1724 - 1804 рр.) у своїй космогонічній гіпотезі і натураліст Жорж Бюффон (1707 - 1788 рр.). Вивчалися різні явища природи: атмосферний тиск - Б. Паскаль (1623 - 1662 рр.), О. фон Герике (1602 - 1686 рр.), властивості повітря - Р. Бойль (1627 - 1691 рр.), Е. Маріотт (1620 -1684 рр.), електрика - О. фон Герике (електростатична машина), Ш.Ф.Дюфе (1698 - 1739 рр.) (електроскоп), В. Франклін (1706 - 1790 рр.) (громовідвід), М.В. Ломоносов (1711 - 1765 рр.), Г.В. Ріхман (1711 - 1753рр.), Ш.О. Кулон (1736 - 1806 рр.) (дослідження зв'язку сили взаємодії зарядів та їх величини).

Потреби техніки, механіки й астрономії привели до розвитку алгебри - С. Ферро, Н. Тарталья, Дж. Кардано, Ф. Вієт. У XVII в. Д. Непер (1550 - 1617 рр.) і І. Бюргі (1552 - 1632 рр.) відкрили логарифми. Основи методу координат у геометрії були закладені Р. Декартом (1596 - 1650 рр.). Питання обчислення нескінченно малих величин розробляли в XVII в. П. Ферма, Р. Декарт, Б. Кавальєрі, Е. Торрічеллі й інші.

Одним з підсумків наукової революції було формування наприкінці XVIII в. теоретичної механіки, що пізніше стала теоретичною основою створення машин і механізмів у техніці. Основні принципи механіки, поняття роботи, кінематики, динаміки, системи матеріальних точок, закон збереження і перетворення енергії і т.д. були розроблені Ж.Л. Лагранжем, В.Г. Гамильтоном, П.Л.М. Мопертюї, К.Г. Якобі, Г.Г. Коріолісом і іншими. Одночасно у Франції сформувалася прикладна механіка (термін увійшов у використання в 30-х рр. XIX в.). До неї зробили внесок своїми роботами Г.Монж (1746 - 1818 рр.), С. Карно (1796 - 1832 рр.), Ж. Понселе (1788 - 1867 рр.), пізніше - Р. Віліс, П.Л. Чебишев і Ф. Рело.

У XVIII в. виникла гідродинаміка вязкої рідини - Л. Ейлер (1707 - 1783 рр.), Д. Бернуллі (1700 - 1782 рр.). У XIX в. вона одержала подальший розвиток у працях Ш.С. Пуансона, Л. Навє, Дж. Стокса, К. Томсона і Г.Гельмгольца.

Наукова революція XVII в. закінчилася наприкінці XVIII в. Значного впливу на промислову революцію кінця XVIII - початку XIX вв. вона не зробила, але її методологія і наукові досягнення стали теоретичною основою найважливіших винаходів XVIII в. - парової машини, механізованого супорта, прядильної і ткацької машин, а також технічних наук XIX в.