Научные знания и технические достижения в древнем

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Московский государственный институт электроники и математики
(технический университет)
Кафедра истории и политологии
НАУЧНЫЕ ЗНАНИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОСТИЖЕНИЯ
В ДРЕВНЕМ МИРЕ, СРЕДНЕВЕКОВЬЕ И В НОВОЕ ВРЕМЯ
Методические рекомендации к изучению курса
«Отечественная история»
Москва 2008
Составитель доцент, к.ф.н. Ю.А. Лундин
Научные знания и технические достижения в древнем мире,
Средневековье и в Новое время: методические рекомендации по курсу
«Отечественная история» / Моск. гос. ин-т электроники и математики;
Сост. Лундин Ю.А. М.,2008. 34 с.
Рекомендации могут быть использованы студентами I курса всех
специальностей факультетов электроники, автоматики и вычислительной
техники, информатики и телекоммуникаций, прикладной математики, а
также экономико-математического и вечернего факультетов для
подготовки к семинарским занятиям, зачётам и экзаменам по курсу
«Отечественная история».
ISBN 978-5-94506-191-0
2
http://fe.miem.edu.ru
НАУЧНЫЕ ЗНАНИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОСТИЖЕНИЯ
В ДРЕВНЕМ МИРЕ, СРЕДНЕВЕКОВЬЕ И В НОВОЕ ВРЕМЯ
Мы живём в эпоху научно-технической революции (НТР). Этим
понятием подчёркивается огромное значение науки и техники в нашей
жизни.
План
1.Первобытная эпоха человечества……………………………………..3
2.Наука и техника античного общества………………………………...8
3.Наука и техника Средневековья……………………………………...13
4.Эпоха Возрождения и развития научно-технической мысли……....16
5.Наука и техника Нового времени……................................................19
6.Выводы…………………………………………………………………32
1 Первобытная эпоха человечества
Жизнь человека с самого начала складывалась так, что всё , чем бы он
ни занимался, заставляло его наблюдать за окружающим миром и делать
из этого выводы. Человеку приходилось совершенствовать орудия охоты и
производства, обустраивать свою жизнь и окружающую среду, то есть
заниматься в меру своих возможностей всем тем, что позднее стало
именоваться наукой и техникой.
В современной антропологии наиболее распространённой является
точка зрения, по которой эволюция человеческой линии заняла не свыше
10 млн. лет, а обезьяний предок гоминид имел черты сходства с шимпанзе,
был по существу "шимпанзеподобен". В 1891 г. голландский
исследователь Эжен Дюбуа на о. Ява впервые нашёл окаменелости
древнейшего человека – первого питекантропа, или человека
прямоходящего. В ХХ веке на Яве найдены ещё несколько останков
питекантропов, в Китае – близкие к ним синантропы и т.д. Все они
представляют собой различные географические варианты человека
прямоходящего, существовавшего приблизительно 2 – 0,5 млн. лет назад.
Наряду с добыванием растительной пищи у питекантропов большую роль
играла охота. Они умели пользоваться огнём, сохраняли его от поколения
к поколению.
Древнейших людей – питекантропов – сменили древние люди,
которых называют неандертальцами (по месту первой находки в долине
реки Неандр, Германия). Их скелетные останки открыты в Европе, Азии и
Африке. Время существования неандертальцев – 200-35 тысяч лет назад.
Они могли не только поддерживать, но и добывать огонь. Шло развитие
речи. С помощью изготовленных орудий древние люди охотились на
3
http://fe.miem.edu.ru
животных, сдирали с них шкуры, разделывали туши, строили жилища. У
неандертальцев впервые встречаются захоронения.
В гроте Кроманьон во Франции было обнаружено сразу несколько
ископаемых людей современного типа. По месту находки их называют
кроманьонцами. Самые ранние их костные останки датируются в 40 тысяч
лет до н.э. Разнообразие типов орудий из камня и кости говорит о сложной
трудовой деятельности. Человек уже умел сшивать шкуры животных и
изготавливать из них одежду, жильё. На стенах пещер обнаружены
мастерские рисунки.
Итак, с этого времени человек вступает в эпоху палеолита,
длившуюся до 15 тысячелетия до н.э., её сменил мезолит – (15 - 8 тыс.
лет до н.э.), а затем и неолит – (8 - 3 тыс. лет до н.э.). Новокаменный век
охватывает VII—III тыс. до н. э. Это был период перехода от
присваивающего труда (собирательство, охота) к производящему труду
(земледелие, скотоводство). Каменные орудия шлифовались, сверлились,
появились прядение, ткачество. Для неолита лесной зоны рыболовство
становится одним из ведущих видов хозяйства. Активное рыболовство
способствовало созданию определённых запасов, что в сочетании с охотой
на зверя давало возможность перейти к осёдлому образу жизни. В это
время начинают строиться города. Одним из самых древних городов
считается Иерихон. Некоторые города были хорошо укреплены, что
говорит о существовании в то время организованных войск. Стали
появляться армии и профессиональные воины. Началось социальное
расслоение, разделение труда, формирование технологий и т. д. Можно
сказать, что с эпохой неолита связано начало формирования древних
цивилизаций. Исторические изменения, которые произошли в период
неолита, характеризуются как неолитическая революция.
Сегодня, как и раньше, в трактовке сути и смысла этой революции
встречаются разные, а порой и прямо противоположные взгляды.
Некоторые исследователи стремятся всеми способами дискредитировать её
роль в утверждении труда как одного из важнейших источников создания
средств выживания и прогресса общества, но всё же и они признают, что
путь этой революции проходит через гряду великих изобретений, фундаментальных открытий в истории человечества. Речь идёт о таких великих
достижениях, как: 1)умение пользоваться огнём, 2)изобретение лука и
стрел, 3)знакомство с колесом, 4)изготовление керамики, 5)строительство
крупных сооружений, а также о 7)зарождении металлургии, 8)земледелия,
9) о домашнем скотоводстве, плуге, прядении, ткачестве и т. п.
Если не считать огня и лука со стрелами, то все другие достижения
как раз входят в комплекс революционных нововведений эпохи неолита.
Более того, именно они и явились материальной базой неолитической
революции и предопределили возникновение древней цивилизации, ещё
больше отдалившей человека от природы.
4
http://fe.miem.edu.ru
Завершалась не просто эпоха, а долгая полоса развития, когда для
homo sapiens, как и для его предка, именно природа была и главным
источником средств существования, и двигателем биологического
прогресса. Но особенно важно следующее: неолитическая революция
провела чёткую грань между локальными группами охотников и
собирателей и пришедшими им на смену земледельцами и
скотоводами. Следует напомнить, что главным достижением революции
была вовсе не новая техника обработки каменных орудий, хотя именно она
дала название эпохе неолита, а переход от присваивающего хозяйства
(охота, рыболовство, собирательство) к производящему, то есть
земледелию и домашнему скотоводству с осёдлым образом жизни. Эта
неолитическая революция – важнейший рубеж в становлении человека,
человеческого общества и его трудовой деятельности. Принципиально
изменялось всё.
С конца VI тыс. и, во всяком случае, со второй половины V тыс. до
н.э. общество начинает переходить на новую ступень развития, гораздо
более сложную в социальном и политическом отношении, которую
определяют как "военную демократию". Появляются центры,
координирующие
экономическую,
социальную
и
религиозную
деятельность. Возникает возможность организации в широком масштабе
общественных работ, таких, например, как сооружение укреплений,
создание ирригационных сооружений, святилищ и храмов, больших
каменных построек. Общины начинают специализироваться в зависимости
от природных богатств и других преимуществ. Более высокий уровень
специализации наблюдается и внутри общины. Население значительно
возрастает и переходит критический рубеж, которым определяется
племенной уровень социального развития. Границы территории общины
делаются более чёткими, что вместе с ростом населения увеличивает
возможность столкновений между общинами. Война становится важной
составляющей жизни общества. Свидетельства тому многочисленны – и
укреплённые поселения, и повышение роли вооружения, прежде всего
наступательного, – появление боевых топоров, сначала каменных
шлифованных, а затем и медных; кремниевых и медных кинжалов,
распространение луков и стрел, пращи, копий и дротиков. К этому
времени оружие стало обязательной принадлежностью могильного
инвентаря в мужских погребениях.
Очевидно, что конец III и начало II тысячелетия до н.э. был важным
периодом в развитии индоевропейских народов, (к которым принадлежат и
славяне), крупные миграции которых происходили, вероятно, около этого
времени. Возможно, что и хетты, чей язык связан с индоевропейской
семьей, прошлись по черноморским степям, вступив в них с востока,
следуя к Боспору и Малой Азии. Хотя неолитические общины Европы VIV тыс. в основном сами удовлетворяли свои основные потребности в
5
http://fe.miem.edu.ru
продуктах питания, материалах для изготовления орудий труда и оружия,
одежде и украшениях, тем не менее, археология располагает
свидетельствами довольно оживлённого обмена в это время. Основным
предметом обмена в неолитическом обществе Европы, видимо, были
различные породы поделочного камня, высококачественное сырьё для
изготовления орудий труда, прежде всего обсидиан, и те породы, которые
предназначались для шлифованных орудий. Ценность обмениваемого
продукта или изделия зависела от многих факторов: места происхождения,
веса, удалённости от какой-либо общины, редкости в новой местности,
статуса семейства, вовлечённого в обмен. Многие изделия из неместного
сырья, вероятно, приобретали ритуальные либо церемониальные функции
или же использовались для выражения различий в социальном статусе.
Первые шахты по добыче кремня и красящих веществ в Европе
появились уже в палеолите. В энеолите1 использование шахт приобрело
гораздо более крупные масштабы. С их помощью добывали не только
высококачественный кремень и другие породы камня, но и металлические
руды, в первую очередь медные. В качестве орудий труда применялись
кирки, сделанные из прочных рогов, и каменные молоты. Опыт,
накопленный при добыче кремня в шахтах, был использован и при добыче
медной руды. Шахты отрывали сверху, а затем уже следовали жилам руды,
которую добывали теми же роговыми кирками и каменными молотами,
что и кремень.
Овладение искусством металлургии ознаменовало собой новую
стадию развития человеческой цивилизации. Её значимость вряд ли
может быть переоценена. Металлургия развилась изначально в древних
центрах культуры – Египте и Месопотамии – в IV тысячелетии до н.э.
Отсюда технология плавления и ковки металлов распространялась по
транскавказской территории и Малой Азии, а также далее на север и запад,
первоначально очень медленно.
Металлургия меди, видимо, развивалась с середины V тыс.,– сначала
на Балканах, затем на юге Восточной и Центральной Европы. Древнейшие
крупные изделия из меди – кованые и литые топоры, плоские и проушные,
– делались из чистой меди с естественными примесями. Медные топоры
отливали в открытых формах, законченный вид им придавали путём
горячей ковки. Некоторые изделия из меди в трипольской культуре
сделаны с применением сварки при температуре 350-400°.
В энеолите Юго-Восточной Европы широко развилось текстильное
производство. Об этом говорят многочисленные пряслица для веретён и
остатки вертикальных ткацких станков, на которых изготавливались в
Энеоли́т (медный век) - переходный период от каменного к бронзовому веку (4-е - 3-е тыс. до н.э.).
Преобладают орудия из камня, появляются медные.
1
6
http://fe.miem.edu.ru
первую очередь шерстяные ткани. Об одежде можно судить по
многочисленным антропоморфным фигуркам, украшенным нарезным или
расписным орнаментом, передающим фасоны, рисунки на тканях и
украшения. Находки специфических орудий свидетельствуют о развитости
обработки кожи. И текстильное производство, и кожевенное дело уже
выходят за пределы домашнего производства в силу необходимой
специализации и становятся ремеслом. Керамическое производство
также, видимо, постепенно выделяется в особое ремесло в рамках общины.
В культуре Варна2, например, использовался уже гончарный круг, а
высококачественная парадная посуда стала объектом межрегионального
обмена.
Глубокие изменения в эпоху неолита затронули не только формы
хозяйствования, но и религию, что, несомненно, отразилось в искусстве. В
языческой религии сформировались два принципиально отличных типа
верований. Земледельцы имели постоянное жилье, а земля и скот
составляли их имущество. Дом, очаг, семена вышли от женского начала в
культуре. Благодатная почва отождествлялась с плодородием в образе
женщины. Фигурки Великой Матери стояли во всех жилищах
земледельцев.
Пастухи-кочевники, напротив, поклонялись мужскому началу — богу,
воплощавшему силы самца животного, чаще всего в образе быка. Понятие
патриархата антропологи прочно связывают с древневосточными
цивилизациями зрелого периода.
Эпоха патриархата — время разложения первобытного
общества и формирования ранних государств (VI-IV вв. до н.э.). Иными
словами, феномен государства и феномен патриархата настолько тесно
связаны между собой, что оторвать их друг от друга просто невозможно.
Оба они стали плодами культуры и признаками древних цивилизаций.
1.Главным достижением неолита был переход от присваивающего
хозяйства к производящему, то есть земледелию и домашнему
скотоводству с осёдлым образом жизни. За время этого перехода техника
поднялась в своём развитии от стадии умения до уровня ремесла.
2.Другим важнейшим рубежом в становлении человека,
человеческого общества и его трудовой деятельности стал переход от
первобытно-общинного строя к рабовладельческому. В Греции этот
переход явился результатом социальной революции VII–VI вв.,
уничтожившей остатки родового строя. Общественный переворот
ознаменовал собой революцию и в области мышления, а именно
возникновение античной науки в виде натурфилософии.
Варна – одно из наиболее древних поселений Болгарии. Кремнивые и мезолитные предметы,
принадлежавшие первым поселенцам на этих землях, найденные в ходе археологических раскопок,
насчитывают 12 тысяч лет.
2
7
http://fe.miem.edu.ru
2. Наука и техника античного общества
Античный период охватывает древнегреческую (V-III вв. до н.э.) с
центром в Афинах и эллинскую цивилизации (III в. до н.э. – IV в. н.э.) с
центрами в Александрии и Риме.
Родоначальником европейской науки и философии многие считают
Фалеса (ок.625-547гг. до н.э.), называя его «первым математиком»,
«первым астрономом» и «первым физиком». Он считал, что объяснение
природы следует искать не в религии, а в изучении реальной
действительности. Конечно, он был одним из первых мыслителей своего
времени, к тому же – строителем мостов, изобретателем технических
усовершенствований военных средств, гидротехником и автором многих
изобретений, но всё же, как нам кажется, звание родоначальника
европейской науки надо связать с именем Аристотеля (384 – 322 гг. до
н.э.). Он является вершиной древней философии, в его трудах
сосредоточился весь философский, а значит и весь познавательный опыт
Эллады. Обобщая накопленные предшествующими мыслителями знания,
Аристотель начал создание единой системы этого знания, то есть науки.
Знание как таковое он разделил на теоретическое (чистое познание, т.е.
ведущееся ради него самого), практическое, дающее необходимое знание
и идеи для повседневной деятельности и поведения человека, и
творческое, где познание направлено на достижение пользы или
осуществление чего-либо прекрасного.
Как специфический род бытия наука отличается, по его мнению,
тремя основными чертами: доказательностью, способностью
объяснения и многообразием в единстве. Единство науки означает,
прежде всего, что различные предметы знания относятся к одному и тому
же роду, составляющему общий предмет исследования – ″бытие″. А так
как оно включает в себя различные виды, оставаясь в то же время единым,
то и наука является не просто суммой совершенно разнородных знаний, а
как бы иерархией знаний, определяемой характером предмета их
исследований. Наибольшее достоинство и наивысшее положение
Аристотель отводит теоретическим наукам, так как они дают знание
начал и причин. Цель этих наук – знание само по себе, искомое не ради
практической цели, но всё же они создают условия для развития
практических наук. Теоретические науки обусловливают правильное
руководство практической деятельностью, которая в свою очередь
является условием совершенного творчества (poietika).
Стагирит внёс большой вклад в изучение такого сущностного явления
природы как движение. Движение он считал непосредственным фактом,
само собой разумеющимся и бесспорным. Это есть не что иное, как
способность природных тел к перемещению и изменению. Оно вечно и
поэтому вопрос о его происхождении ставить бессмысленно. Движение, по
8
http://fe.miem.edu.ru
его мнению, всегда связано с соответствующей энергией. Аристотель был
первым, кто ввёл в науку это понятие.
Аристотель также наметил путь научного образования понятий, то
есть формирование научного знания, которое свободно от ограниченности
чувственного материала, преодолевает несовершенство воображения и
открывает истину в её высших и последних основаниях. Научное знание
он характеризует как «достоверное, логически доказуемое, всеобщее и
необходимое». В работах Аристотеля берёт своё начало и логика как
особая систематическая наука, которая содействовала научным открытиям
и творческому познанию бытия.
К числу важнейших произведений Аристотеля относятся
психологические трактаты, которые дают основание считать его
основоположником науки психологии. Его исследование ″О душе″ стало
основным материалом и источником при изучении психических явлений в
течение многих последующих веков. Познание души, говорил он,
способствует познанию всякой истины, особенно же познанию природы.
Таким образом, он не только стал первооткрывателем важности предмета
психологии как науки, но и предвосхитил понимание тесной её связи с
естествознанием.
Признавая пространственное перемещение наиболее важным видом
движения, Аристотель основывал на нём своё учение о механике, которое
мы находим в его специальной работе: ″Механические проблемы″. В ней
он описал многочисленные простейшие машины и технические средства,
применявшиеся в Греции того времени, подробно изучил рычаг, весы и
клещи. Разобрал свойства клина, действие топора, законы вращения колеса
экипажа, описал пращу, действие блока, руля и т.д.
В трактате ″Метеорологика″ Аристотель подвергает рассмотрению
множество конкретных процессов и явлений природы, которые в наше
время стали предметом изучения отнюдь не одной только метеорологии,
но и многих других наук, в том числе таких, как астрономия,
климатология, география, гидрология, сейсмология, физическая химия,
физика твёрдых тел и другие. Аристотелевские объяснения этих процессов
и явлений оказываются, как правило, неверными. Но всё же ошибочность
его научных и философских концепций не лишает их интереса и в наше
время, поскольку в них находит отражение определённый этап развития
теоретического мышления вообще. ″Метеорологика″ явилась первой в
истории европейской науки попыткой дать рациональное объяснение
окружающего нас мира с точки
зрения
единой
теоретической
концепции.
В вопросе о происхождении жизни Аристотель придерживался
концепции самопроизвольного зарождения. Им впервые поставлены
проблемы эмбриологии, эта его работа и сейчас вызывает восхищение.
Разнообразные области знания благодаря его трудам начали складываться
9
http://fe.miem.edu.ru
в особые самостоятельные науки.
Но в одном из разделов своих натурфилософских взглядов он
остался всё же в отстающих, часто воспроизводя уже опровергнутые
теории. Таким разделом явилось учение о Вселенной, её законах и
движении. В ней он признавал Землю покоящимся центром, вокруг
которого в определённом порядке вращаются светила и звёзды. Его
научный авторитет был настолько велик, что никто не обратил внимание
на заявление его ученика Аристарха Самосского (около 310 — 230 гг. до
н. э.), который уже вскоре после него высказал идею гелиоцентризма,
утверждая, что Земля движется вокруг неподвижного Солнца,
находящегося в центре сферы неподвижных звёзд. Аристарха не
принимали всерьёз. Лишь спустя 18 столетий его теория получила
дальнейшее развитие в трудах Н.Коперника.
В IV в. до н.э. в Греции наблюдается упадок древнего
рабовладельческого общества, она вступает в эпоху национального
распада. Именно в это время, в 341 г. до н.э., родился один из крупнейших
мыслителей античного мира, продолжатель материалистической линии в
философии эллинистической эпохи – Эпикур (341 – 270 гг. до н.э.),
согласно которому для того, чтобы стать счастливым, человек должен
познать законы природы, ибо без «естествознания нельзя приобрести
неомрачённые наслаждения».
Современником Эпикура был великий геометр Евклид, который
родился предположительно в 330 году до н. э. в небольшом городке Тире,
недалеко от Афин. Знаменитое произведение ″Начала″ сделало его имя
бессмертным. Ходит легенда, как однажды царь Птолемей спросил
Евклида, существует ли другой, не такой трудный путь познания
геометрии, как тот, который он изложил в своих ″Началах″, тот ответил:
″О, царь, в геометрии нет царских дорог″. Вторым после "Начал"
сочинением Евклида обычно называют "Данные" – введение в
геометрический анализ. Евклиду принадлежат также "Явления",
посвящённые элементарной сферической астрономии, "Оптика" и
"Катоптрика", небольшой трактат "Сечения канона" (содержит десять
задач о музыкальных интервалах), сборник задач по делению площадей
фигур "О делениях" (дошёл до нас в арабском переводе). Изложение во
всех этих сочинениях, как и в "Началах", подчинено строгой логике,
причём теоремы выводятся из точно сформулированных физических
гипотез и математических постулатов. Много произведений Евклида
утеряно, об их существовании в прошлом нам известно только по ссылкам
в сочинениях других авторов. "Начала" Евклида – образец дедуктивного
изложения геометрии, алгебраические
выводы
сделаны
в
геометрическом стиле. Умер великий математик ″всех времён и народов″
между 275 г. и 270 г. до н. э. Впоследствии геометрия развивалась,
появилась неевклидова геометрия, геометрия стала экспериментальной
10
http://fe.miem.edu.ru
наукой в физике. Но истоком этого развития явились труды великого
Евклида.
Архимеда (287-212 гг. до н.э.) справедливо считают
основоположником математической физики. С его именем связывается
введение понятия центра тяжести, открытие законов рычага и разработка
основ гидростатики. Известно, что он занимался и геометрической
оптикой, хотя его работы в этой области до нас не дошли. Для древних
греков физика была целостным учением о мире и считалась частью
философии. Её практические стороны, такие, как механика, относились к
прикладным дисциплинам. Математика хотя и применялась, но от неё не
требовали ни строгости, ни полноты описания явлений.
Подчеркнём, что Архимед первым подошёл к решению физических
задач с широким применением математики. Первым открытием Архимеда
в механике было введение понятия центра тяжести, т.е. доказательство
того, что в любом теле есть единственная точка, в которой можно
сосредоточить его вес, не нарушив равновесного состояния. Он решил ряд
задач на нахождение центров тяжести различных геометрических фигур:
треугольника, параллелограмма, конуса, сегмента параболы. Им также был
открыт важный принцип построения многоступенчатой передачи.
Открытие состояло в нахождении закона определения общего «выигрыша
в силе», достигаемого с помощью механизма, состоящего из
последовательно соединённых передач. Этот закон можно сформулировать
так: общее передаточное отношение многозвенного механизма равно
произведению передаточных отношений его звеньев.
Студентам необходимо помнить, что Архимед вывел также законы
гидростатики для идеальной жидкости, описав её свойства. Если
говорить об учёных, опередивших своё время, то Архимед, вероятно,
может считаться своеобразным рекордсменом. Его идеи нашли
продолжателей лишь через 1800 лет. Предложенное Архимедом
направление в науке – математическая физика, которую он провозгласил и
в которой так много сделал, не была воспринята ни его ближайшими
потомками, ни учёными средневековья. Математический подход к
проблемам был воспринят только лишь Галилеем и Ньютоном при
разработке законов динамики – главного достижения классической
механики.
Архимед был одним из последних крупных естествоиспытателей
древнего мира и в то же время первым учёным-инженером, труды
которого положили начало выделению естественных наук в
самостоятельную область. По достоинству его работа была оценена
лишь в эпоху Возрождения.
Во II веке н.э. александрийский астроном Птолемей (ок. 90 – ок. 160
н.э.) выдвинул свою "систему мира". Считая Землю шарообразной, а
размеры её ничтожными по сравнению с расстоянием до планет и тем
11
http://fe.miem.edu.ru
более звёзд, Птолемей вслед за Аристотелем утверждал, что Земля –
неподвижный центр Вселенной. Его система мира была названа
геоцентрической.
Главный труд Птолемея «Математическая система» определил
дальнейшее развитие астрономии на последующую тысячу с лишним
лет. Греческий оригинал книги был утерян, поэтому она дошла до нас под
арабским латинизированным названием «Альмагест». Система мира
Аристотеля – Птолемея считалась современниками правильной. Таблицы,
составленные Птолемеем, позволяли определить заранее положение
планет на небе. Но с течением времени астрономы обнаруживали
расхождение наблюдаемых положений планет с предвычисленными. Такое
положение дел объяснялось тем, что система мира Птолемея просто
недостаточно совершенна и, пытаясь устранить её недостатки, для каждой
планеты вводились всё новые и новые комбинации круговых движений.
Так продолжалось вплоть до XV века.
А между тем, в 146 г. до н. э. римляне наносят поражение Ахейскому
союзу и подчиняют Грецию. В познавательно-научном отношении греки
стояли гораздо выше римского общества. Хотя римляне многое взяли у
греков (блестящие технические и научные достижения), однако в Древнем
Риме наука не получила столь же существенного развития, как в Греции. В
чём же дело? По этому поводу было высказано достаточно много
правильных
мыслей
относительно
усиливавшегося
кризиса
рабовладельческого строя, но правы также и те, кто связывают такое
положение дел с тем, что на протяжении всей своей пятивековой истории
Римская империя сотрясалась от военных конфликтов. Захватнические
войны сменялись гражданскими, то и дело вспыхивали восстания, в то
время как греки вели относительно мирный образ жизни.
Беспрерывные войны с необходимостью привели Древний Рим к
милитаризации хозяйственной жизни и общественного быта. Считается,
что именно милитаризация сыграла в застое римской науки зловещую
роль. В то время как в техническом отношении здесь наблюдаются
отдельные успехи, особенно в строительстве зданий и прокладке дорог.
Римские здания не только возводились быстро, но и отличались в то же
время
необычайной
прочностью.
Их
цемент,
обыкновенно
приготовляемый весьма тщательно, с течением времени всё более и более
твердел. Благодаря этому, всё здание становилось как будто вылитым из
одного цельного монолита, даже в настоящее время, по прошествии
стольких веков, стена древнеримской кладки не распадается на куски, и
нужно употребить очень большие усилия, чтобы разбить её.
Особое место занимали римские дороги, которые были вымощены
камнем и сохранились до нашего времени. Первой из сети дорог, позднее
покрывших всю Италию, была так называемая Аппиева дорога,
построенная в IV-III вв. до н.э. В республиканскую эпоху начинается также
12
http://fe.miem.edu.ru
постройка мощных мостов и акведуков, своеобразных водопроводов,
подающих воду в Рим и другие города Италии. Так, акведук Аппия
Клавдия был построен в 311 г. до н.э., и протяжённость его составляла 16,5
км.
В строительных работах принимала участие и римская армия, ставшая
при Августе (63 г. до н.э.-14 г. н.э.) постоянной, легионы которой не
распускались после походов, как легионы периода республики. В легионах
Август ввёл старую римскую систему воспитания и обучения. Кроме
военных упражнений, солдаты обязаны были выполнять многочисленные
строительные работы. Они возводили лагерные постройки и укрепления,
строили дороги, мосты, водопроводы, сооружали
пограничные
укрепленные линии и следили за их сохранностью. Одежда, оружие и
боевая техника, выдаваемые государством, чинились в особых лагерных
мастерских.
Во времена Августа проявляется интерес к техническим проблемам,
вызванный интенсивным строительством и ростом техники вообще. Ярким
примером тому служит знаменитый труд архитектора Марка Витрувия
Поллиона "Об архитектуре" в 10-ти книгах. Содержание труда Витрувия
шире его заглавия, так как книга посвящена не только архитектуре в
собственном смысле слова (книги 1 - 7), но и прикладной механике. Так,
Витрувий дает описание подъёмных механизмов (полиспастов), приборов
для поднятия воды (тимпанов), для измерения расстояния, пройденного
экипажем (тип современного таксометра) и др. Уроженец Понта, грек
Страбон (66 г. до н. э. - 24 г. н. э.) написал на греческом языке, в
значительной степени на основе собственных наблюдений, "Географию" в
17-ти книгах. Она дошла до нас почти полностью и служит одним из
главных источников наших знаний о географических представлениях тех
времён.
Итак, отметим, что в древности были получены первые сведения об
электрических и магнитных явлениях. Однако взгляды на природу
оптических и электромагнитных явлений продолжали оставаться
примитивными и далёкими от их научных объяснений ещё долгие годы.
3. Наука и техника Средневековья
Средневековьем называют эпоху господства в Западной и
Центральной Европе феодального экономического и политического строя
и христианского религиозного мировоззрения, наступившую после
крушения античности. Термин «Средние Века» (лат. medium ævum) был
впервые введён итальянским гуманистом Флавио Бьондо в работе «Декады
истории, начиная от упадка Римской империи», которая датируется 1483
годом. До этого доминирующим термином для обозначения периода со
времени падения Западной Римской Империи до Возрождения было
13
http://fe.miem.edu.ru
введённое Петраркой понятие «Тёмные века», которое означало более
узкий период времени. Но после Бьондо хронология средневековья
заметно меняется.
Если его началом по-прежнему считают падение Западной Римской
Империи в 476 году, то относительно окончания этого периода у
историков нет единого мнения. Одни предлагают считать таковым
падение Константинополя (1453 г.), другие – открытие Америки (1492 г.),
иные – начало Реформации (1517 г.), начало Английской революции (1640
г.) или даже Великой Французской революции (1789 г.).
В узком смысле слова термин «Средневековье» применяется только
по отношению к западноевропейским странам. В этом случае он
подразумевает
ряд
специфических
особенностей
религиозной,
экономической
и
политической
жизни:
феодальная
система
землепользования (феодалы-землевладельцы и полузависимые крестьяне),
система вассалитета (связывающие феодалов отношения сеньора и
вассала), политическая власть Церкви (инквизиция, церковные суды,
существование епископов-феодалов), идеалы монашества и рыцарства
(сочетание духовной практики аскетического самосовершенствования и
альтруистического
служения
обществу),
расцвет
средневековой
архитектуры — готики. В более широком смысле данный термин может
применяться к любой культуре, но в этом случае он обозначает
преимущественно хронологическую принадлежность и не указывает на
наличие
вышеперечисленных
особенностей
западноевропейского
средневековья, который часто изображают как период регресса по
сравнению с античностью.
В действительности же упадок коснулся в основном только
изящных искусств. В области же техники наблюдался значительный
прогресс: появилась более совершенная конная упряжь и повозки с
поворотной осью, стремена у всадников, ветряные мельницы, шарнирный
руль на кораблях, доменные печи и чугун, огнестрельное оружие,
книгопечатание.
В
средние
века
началось
организованное
профессиональное обучение в виде университетов, формирование
выборно-представительных органов в виде парламента, генеральных
штатов, кортесов и т. д. Да и сами многие современные государства
сложились именно в средние века: Англия, Испания, Польша, Россия,
Франция и др.
Не зря ведь процесс, начавшийся в конце I тысячелетия нашей эры и
продолжавшийся до XVI века, некоторые историки называют «второй
промышленной революцией». В Италии техническое
возрождение
началось в результате коллективного стремления к защите и
самосохранению в борьбе против вторжений венгров и сарацинов. Внутри
стен городов появились средневековые ремесленники, искусные и
деятельные, для которых жизнь слилась с трудом, а труд приобрёл
14
http://fe.miem.edu.ru
благородную окраску, неизвестную античности. Уже в Х веке стали
подковывать тягловый скот, что позволило использовать в сельском
хозяйстве лошадей и решило вопрос обработки каменистых почв; в
результате оживилось земледелие.
В XI веке древний шейный хомут в сбруе лошадей и быков заменили
плечевым хомутом, который позволил в четыре раза увеличить силу тяги
упряжки. Также в этом столетии началось совместное использование
нескольких тягловых животных, обеспечившее такое увеличение энергии,
какой до тех пор человечество не знало. Это позволило, в свою очередь,
ввести новый тип плуга – колёсного, более тяжёлого, чем прежний, с более
удобными лемехами, глубже проникающими в почву и лучше её
взрыхляющими.
Водяные и ветряные мельницы, которые уже в первоначальном виде в
XI и XII веках обладали мощностью в 40-60 лошадиных сил, до конца
XVIII века определяли характер технических сооружений. Этот новый
источник энергии в первой половине XIII века дал мощный толчок
развитию металлургии. В старинных печах воздух нагнетался мехами,
которые приводились в движение силой человека, что не позволяло
достичь высокой температуры плавления железа (выше 1500°C). В XIII
веке мехи стали приводить в движение водой; это позволило получить
высокие температуры, при которых можно было выплавлять чугун,
помещая в печах чередующимися слоями древесный уголь и железную
руду. В XVI веке высота доменных печей достигала уже шести метров и
чугун нашёл самое разнообразное применение (пушки, снаряды, печи,
трубы, чугунная посуда, плиты). Запросы новой жизни отразились на всех
формах труда: в оживлении стекольного мастерства, начавшегося в Х веке
изобретением цветных стекол, в развитии ткачества – с появлением новых
сукновальных и ткацких машин; в изобретении печатного станка (первое
сохранившееся до нашего времени издание датировано 1445 г.); в новой
архитектуре, вынужденной отказаться от монолитных римских
конструкций в пользу более лёгких – романских, готических, что
поставило новые проблемы перед статикой; в применении огнестрельного
оружия, что поставило новые задачи перед динамикой; в грандиозных
гидравлических работах, предпринятых в Голландии для осушения
территорий, заливаемых водами моря, с применением насосов различных
типов; в судоходстве – с непрерывным ростом водоизмещения кораблей,
усложнением парусной оснастки, появлением морских лоций (XIII век) и
компаса, изобретением вертикального штурвала с рукояткой, что
позволило отказаться от каботажного плавания и выходить в открытое
море и т.д.
Но всё же успешное развитие ремёсел не определяет эволюцию
научного знания того времени. Теоретические представления,
складывающиеся в достаточно стройную систему в рамках
15
http://fe.miem.edu.ru
предшествующего мышления, в пору зрелого Средневековья обретают
самостоятельный статус. В то время как схоластическая наука
ограничивалась
пассивным
созерцанием
мира,
мореплаватели,
архитекторы, строители, стекольщики, ткачи, литейщики, горняки,
ремесленники всех специальностей овладевали богатствами природы и
улучшали условия жизни людей.
На протяжении всего Средневековья рядом с наукой, замкнутой в
своей книжной культуре, происходило параллельное развитие техники,
что отражалось в ином мировоззрении и было способно создать новое
понимание культуры. Когда в эпоху Возрождения оба течения
соприкоснулись, переплелись и, в конце концов, слились воедино,
возникла новая наука со своим новым идеалом человека, который уже не
был ни чуждающимся труда учёным, ни невежественным эмпириком, ни
человеком sine artificio sciens autignarus artifex (знающим, но не
творящим, или творящим, но незнающим), как говорил Порта3 в первом
издании своей «Натуральной магии», но человеком, который делает,
чтобы знать, и знает, чтобы делать.
4. Эпоха Возрождения и развития научно-технической мысли
Эпоха Возрождения (середина XIV – начало XVII вв.) – это первая
фаза перехода от феодализма к капитализму, период первоначального
накопления
капитала,
смены
средневековой
культуры
новой
гуманистической культурой, с присущей ей интересом к человеческому
разуму, восстановлением, возрождением античных ценностей, верой
в возможности человека. Опять же обращаем внимание, что, говоря об
этой эпохе, мы имеем в виду города северной Италии, в которых ярко
проявляются все характерные черты этой фазы. XVI век в историю
Западной Европы вошёл под именем эпохи Реформации.
В эпохе Возрождения можно выделить два основных этапа:
1) ранний «гуманитарный» — середина XIV – XV вв.;
2) поздний — XVI – начало XVII вв., для которого характерно
преобладание естественно-научных интересов.
К началу Возрождения вся средиземноморская торговля и все
сношения с Востоком находились в руках итальянских купцов. В Европе
славились итальянские промышленные изделия, в особенности сукна,
шелка, хлопчатобумажные ткани, оружие и стекло. Невиданного прежде
размаха достигли денежное обращение, кредит и банковские операции.
Сами термины «банкир», «ломбард», «кредит» и т.п. – итальянского
происхождения. В Италии раньше, чем в других странах, развилось
Порта Джиованни Баттиста (между 3-15.X 1535-4.II 1615) - итальянский ученый, дал четкое описание
камеры-обскуры и усовершенствовал ее (1558), применив собирательную линзу. В 1560 организовал в
Неаполе первую физическую академию - Академию тайн природы.
3
16
http://fe.miem.edu.ru
капиталистическое производство, а в политическом отношении она была
разделена на пять сравнительно крупных государств: Венеция, Флоренция,
Рим, Милан и Неаполитанское королевство. Особенно важную роль в
истории Возрождения сыграла Флоренция. Здесь впервые появились
предприятия капиталистического типа. Флорентийские богачи были
общепризнанными мировыми банкирами, снабжавшими в долг
западноевропейских феодалов и даже королей.
Растущее богатство крупных итальянских торговых городов, рост
индустриального производства меняли весь уклад и облик городской
жизни. Воздвигались величественные административные и общественные
здания, роскошные дворцы богачей, наполненные картинами и статуями. В
это время в Италии неслыханного расцвета достигло искусство. Здесь
жили и работали такие великие творцы, как Данте Алигьери
(непосредственный предшественник Возрождения), Петрарка, Боккаччио,
Леонардо да Винчи, Савонарола, Микельанжело Буонарроти, Э.
Роттердамский, Р. Санти, их младшими современниками были Ф. Рабле
(«Гаргантюа и Пантагрюэль»), У. Шекспир, М. Сервантес и многие
другие.
Настоящая техническая революция потрясла в период расцвета
Возрождения (XV в.) ведущие отрасли производства. Внедрение
самопрялки, педального ткацкого станка, мельничного наливного колеса,
освоение доменного металлургического процесса, появление печатного
станка, широкое применение компаса и пороха были существенными
признаками этой революции.
Европа начала движение по выходу из Средневековья, возглавляемое
городской буржуазией, развитие которой стало уже несовместимо с
феодальным строем. Первые буржуазные революции происходили под
девизами реформационных движений. Нидерландская революция (15851609)) носила к тому же характер национально – освободительного
восстания против испанского владычества. Её успех создал условия для
мощного подъёма мысли, искусства, науки и техники в Голландии,
ставшей убежищем для передовых мыслителей различных европейских
стран и занявшей место международного научного центра того времени.
Значительным шагом вперёд по сравнению с нидерландской стала
буржуазная революция в Англии XVII века. Вместе с успехами
буржуазии шёл гигантскими шагами рост науки. Особенно важно то,
что появился печатный станок, значительно расширивший её
информационную сферу. Таким образом, симбиоз производства и науки
начал давать впечатляющие результаты. Решающее значение в познании
природы отводится уже опыту, а не схоластическим рассуждениям. Наука
нужна была промышленности для решения многих конкретных проблем,
связанных с физическими свойствами тел и различными проявлениями
природных сил. Одновременно с этим промышленность, давая науке
17
http://fe.miem.edu.ru
огромную массу новых механических, химических и физических фактов,
сделала возможным создание новых инструментов наблюдения, и к тому
же географические открытия, произведённые во многом благодаря
развитию производства, предоставляли огромный материал из области
астрономии, зоологии, ботаники, физиологии человека и др.
В это время появляется целая плеяда выдающихся мыслителейучёных, среди которых блистает гений великого Леонардо да Винчи
(1452-1519).
Опыт и математика – единственные основы для построения научной
системы, подчёркивает он. Никакой достоверности в науке нет там,
«где нельзя приложить ни одной из математических наук, и в том, что не
имеет связи с математикой».4 Поэтому механика для него – важнейшая
опора для понимания причинных связей, ибо она есть рай этих наук. С
именем Леонардо да Винчи связан целый ряд выдающихся, далеко
опередивших свой век технических изобретений. Здесь и парашют, и
вертолёт, усовершенствование токарного станка и самопрялки,
изобретение ряда физических приборов и механических приспособлений, в
том числе и к орудиям военного назначения, что вызывалось запросами
самой жизни. Бесконечные внутренние и внешние войны, потрясавшие
Италию того времени, выдвигали эти запросы.
Трудно переоценить научный вклад Леонардо в области астрономии,
анатомии, геологии и архитектуры, не говоря уже о его бессмертных
художественных творениях.
Век великих открытий чрезвычайно расширил не только сферу
освоения человеком окружающего его мира сведениями о ранее
неизвестных странах, но и дал толчок развитию картографии,
стимулировал
интерес к астрономии. Правительства Испании,
Португалии, Англии и Голландии давали большие премии за
разрешение астрономических вопросов, связанных с мореплаванием, в
частности за способ определения долготы. Знакомство с новыми частями
света вело к знакомству с новыми созвездиями. Начиная с XVIв.
астрономия стала развиваться семимильными шагами. Астролябии были
известны ещё в IX в. как арабские инструменты, но позднее их стали
изготовлять в европейских мастерских, хотя и по арабским образцам. В
XVI же веке их стали делать на основе собственных расчётов, чтобы
применять их и в европейских широтах.
В 1582 г. католическая церковь провела реформу календаря с целью
восстановления даты весеннего равноденствия – 21 марта. Автор проекта
реформы был итальянский врач, математик и астроном Алогий Лилио, но
введённый календарь назван «григорианским» по имени осуществившего
эту реформу римского папы Григория XIII.
4
См. История философии. ОГИЗ Госполитиздат.1941. С. 61.
18
http://fe.miem.edu.ru
Ярким
представителем
блестящей
плеяды
итальянских
натурфилософов был Николай Кузанский (1401 – 1464гг.). Видный
церковный деятель, кардинал и богослов, рассуждавший о природе ангелов
и богочеловеке, он в то же время усиленно и плодотворно работал над
проблемами математики и естествознания, намного опережая свою эпоху.
Для Кузанского математика – один из важнейших элементов процесса
познания. « Мы ничего не имеем достоверного в нашей науке, – пишет он,
– кроме нашей математики». Леонардо Да Винчи в этом следовал ему.
Особую ценность в наследии Кузанского представляет его
космология, в какой-то мере предварявшая Коперника и Джордано Бруно.
Согласно Кузанскому, Земля не является неподвижным центром
ограниченного мира – это одно из небесных тел, меньшее, чем Солнце, но
большее, чем Луна. Крупный астроном и математик своего времени,
Кузанский был ещё к тому же и выдающимся географом. Он создал
первую карту Центральной и Восточной Европы.
Выдающимся учёным-астрономом эпохи Возрождения был Николай
Коперник (1473-1543 гг.). Он известен также как видный математик,
врач
и юрист, владел латинским и греческим языками. Всю
свою жизнь он посвятил разработке гелиоцентрической системы
мира. Результаты
научных исследований Н. Коперника были
опубликованы в книге «О вращении небесных сфер», изданной в 1543г. в
г. Нюрнберге на латинском языке.
5. Наука и техника Нового времени
XVII в. имеет особое значение в истории естествознания – это время
зарождения новой, опытной науки, у истоков которой стояли такие
великие учёные, как Френсис Бэкон, Галилео Галилей, И.Кеплер, Рене
Декарт.
Цель науки Ф. Бэкон (1561-1626) видит в познании её истинного
объекта, а именно – материального мира. Всё, достойное существования,
по его мнению, достойно и науки, которая и есть не что иное, как
отображение действительности. Прочное здание науки, считает он, нельзя
построить, как это делалось прежде, ни на общих умозрительных
понятиях, ни на голом опыте. В основу научного знания должны быть
положены отдельные вещи, существующие вне нас и независимо от
нашего сознания. Для такого дела не подходит и слепой стихийный опыт.
Наука исходит из опыта, но не останавливается на нём. Поэтому надежда
науки – в объединении ума и опыта, в этом союзе, который до сих пор,
указывает Бэкон, достигнут не был.
В XVII в. рождению новой науки весьма много способствовал Г.
Галилей (1564-1642), который, по словам
Эйнштейна, преодолел
антропоцентрическое и мифическое мышление своих современников и
19
http://fe.miem.edu.ru
«вновь вернул им объективное и причинное восприятие космоса,
утраченное с упадком греческой культуры».5 Когда в 1610 г. вышла в свет
книга Галилея «Nuntius sidereus» («Звездный посол»), то знающие люди
говорили, что «Колумб открыл новый материк, Галилей же открыл новую
вселенную». С помощью телескопа он сделал открытия, описанные в
указанной книге, а именно: что Луна обращена всегда одною своею
стороною к Земле; что она покрыта горами, высоты которых он измерил по
величинам их теней; что Юпитер имеет четырёх спутников, время
обращения которых он определил, и подал мысль пользоваться их
затмениями для определения долготы на море.
Галилей приблизился к закону сложения сил и к принципу бесконечно
малых величин. Большое значение для науки имело его понятие
«момента», выражающее меру или количество движения какого-нибудь
тела, определяемого массой и скоростью (mv2/2). Хотя он и не употреблял
термина «инерция», но вплотную подошёл к этой существенной категории
механики, нащупывая принцип сохранения механической энергии. В его
время механика была засорена чуждыми ей понятиями «естественных и
неестественных мест», «насильственных и естественных», «совершенных и
несовершенных» движений и т. п.
Галилей прославил свое имя открытием законов движения падающих
тел, положил начало той части механики, которая называется динамикой,
свёл движение к механическому перемещению и пытался установить его
универсальные
законы,
став
одним
из
основоположников
механистического естествознания. На примере движения корабля он вывел
принцип относительности движения, показав, что механические явления
протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчета. Это
положение названо принципом относительности Галилея. На
современном научном языке этот принцип формулируется так: законы
механики инвариантны в отношении выбора инерциальной системы
отсчета.
Коперник в своё время высказал предположение о том, что Солнце и
планеты не разобщены между собой, как это казалось учёным ранее, а
составляют единую, взаимосвязанную систему. Галилей разделял это
мнение, а И. Кеплер дал математическое обоснование их взаимосвязи. Ему
принадлежит также честь открытия трёх основных законов движения
планет, лежащих в основе современной астрономии.
Декарт, латинизированное – Картезий, (1596—1650), французский
математик, естествоиспытатель, философ, проживавший с 1629 г. в
Нидерландах, заложил основы аналитической геометрии, дал понятия
переменной величины и функции, ввёл многие алгебраические
обозначения. Высказал закон сохранения количества движения, дал
5
Эйнштейн А., Соб. науч. тр., М, 1967, т. 4. С. 341
20
http://fe.miem.edu.ru
понятие импульса силы. Был автором теории, объясняющей образование и
движение небесных тел вихревым движением частиц материи (вихри
Декарта).
Одним из величайших учёных за всю историю человечества, который
оставил обширнейшее наследство в различных областях науки, особенно в
физике и математике, был Исаак Ньютон (1642/43–1727). Он
сформулировал основные законы классической механики, открыл закон
всемирного тяготения и исчисление бесконечно малых величин. Своими
трудами и научным авторитетом оказал огромное влияние на
последующие поколения физиков. Но развитие электродинамики, теории
относительности и атомной физики в конце XIX – начале XX в. показало
границы применимости его механики. В своих исследованиях Ньютон
опирался на работы Галилея и Гюйгенса в области механики, Кеплера и
Галилея в области астрономии, Кавальери6 и Декарта в области
математики.
Вопросы, решением которых занимался Ньютон, были связаны между
собой и вытекали из основной проблематики науки и техники его времени.
Одной из наиболее важных задач науки тех времён было открытие общего
закона движения небесных тел. Он был необходим для более точного
определения долготы и широты местонахождения судна в открытом море
по положению звёзд, что было особенно важно в связи с бурным
развитием мореплавания. Изучая движение небесных тел, Ньютон
усовершенствовал телескоп, приступил к опытам со светом, объяснил
явление дисперсии света, положив начало спектральному анализу.
Оптические исследования Ньютона были связаны с его интересом к
вопросам небесной механики, с поиском общего закона движения планет.
Этот поиск и приводит его к открытию явления всемирного тяготения.
Идеи взаимного тяготения как небесных тел, так и атомов были в то время
не новы. Но Ньютону в этом вопросе принадлежат две заслуги: во-первых,
он дал математическое выражение силы тяготения, т.е. закон её действия;
во-вторых, он доказал тождество силы тяжести на земле и силы тяготения
планет и вообще всех тел друг к другу.
Ньютон сформулировал также три основных закона механики,
ставших её фундаментом. По словам И.Канта, Ньютон впервые увидел
порядок и правильность там, где до него находили лишь беспорядочное
многообразие. Для успешной работы в области физики Ньютону был
необходим более совершенный математический аппарат, нежели уже
имевшийся к тому времени. Эта задача была решена им и Лейбницем,
которые независимо друг от друга создали дифференциальное и
интегральное исчисления, то есть основу высшей математики. Работы
Кавальери Бонавентура (Cavalieri) (1598—1647гг.), итальянский математик. Сочинения Кавальери
(1635) о вычислении площадей и объёмов фигур с помощью так называемого метода "неделимых"
способствовали формированию интегрального исчисления.
6
21
http://fe.miem.edu.ru
Ньютона охватывают очень большое число направлений физики,
математики, химии. Мы же задержали наше внимание лишь на наиболее
важнейших из них.
Г. Лейбниц в области физики развивал учение об относительности
пространства, времени и движения. Установил в качестве количественной
меры движения «живую силу» (кинетическую энергию) — произведение
массы тела на квадрат скорости, в противоположность Декарту, который
считал мерой движения произведение массы на скорость — «мёртвую
силу», как назвал её Готфрид.
Последняя четверть XVIII века была временем большого интереса к
электричеству: Ш.О. Кулон (1736-1806) установил один из основных
законов электростатики, названный его именем. Гальванический элемент,
«вольтов столб», «вольтова дуга», электрометр (вольтметр) – связаны с
именем А. Вольта (1745-1827). Г.Х. Эрстед и А.Ампер (1775-1836) также
много сделали для изучения явления электромагнетизма, закон Г. Ома
(1787-1854) как бы подытоживал их интеллектуальные усилия.
XIX век вошёл в историю как век научно – технического
прогресса, век индустриальной революции.
Взаимосвязанное и взаимообусловленное развитие науки и техники
позволили части человечества достичь сравнительно высокого уровня
условий существования. Технические новшества и научные открытия
формировали новую ментальность, иное отношение к роли и месту
человека в мире.
Бурное развитие крупных предприятий, использующих новейшую
технику, разоряло владельцев мануфактур и мелких ремесленников,
увеличивало число наёмных рабочих. Механизация промышленного
производства, с одной стороны, требовала новых квалифицированных
работников, увеличения инженерных кадров, а с другой, – приводила к
росту безработицы, так как станки заменяли большое число
неквалифицированных рабочих. Менялось соотношение сельского и
городского населения. Рост промышленных центров вызывал приток в
города разорявшихся сельских жителей, стремящихся найти хоть какую
работу в городе. Они попадали в полную зависимость от работодателя,
соглашаясь на любую оплату труда.
Промышленная революция XIX в. вызвала качественные изменения
во всех областях промышленного производства, что было связано с
применением новой, более совершенной техники, явившейся следствием
новейших научных открытий в области физики, химии, философии и
других наук. Промышленный переворот начался в Англии в 1760-х годах с
изобретения и распространения рабочих машин в текстильном
производстве и создания универсальной паровой машины Джемсом
22
http://fe.miem.edu.ru
Уаттом в 1780 – 1784 гг.7 К началу XIX в. паровые машины появляются и в
континентальной Европе. Они использовались как в текстильной, так и в
других областях промышленности, особенно в металлургии и
металлообработке. В это же время наблюдается активность в
строительстве железных дорог и парового флота, прокладке тоннелей и
каналов, возведении мостов, промышленных сооружений и зданий,
совершенствовании вооружений. Постепенно центральный паровой
привод стал вытесняться электроприводом, применение которого
открывало широкие перспективы.
Для решения сложных технических задач были необходимы
теоретическое осмысление и точный инженерный расчёт. Математика всё
шире проникала в прикладные науки; новые открытия в различных
областях естествознания всё более ощутимо влияли на развитие ведущих
отраслей промышленности. В качестве основного математического
аппарата новых отраслей физики и механики активно разрабатывалась
теория дифференциальных уравнений с частными производными.
Расширение предмета математики выдвинуло задачу по пересмотру её
основных исходных положений. В начале XIX в. был разработан ряд
положений теории вероятностей, сюда относятся теоремы П.С.Лапласа
(1749-1827 гг.) и С.Пуассона (1781-1840 гг.), в работах которого впервые
получил применение термин «закон больших чисел».
Подлинной революцией в математике явилась теория неэвклидовой
геометрии Н.И. Лобачевского (1792 – 1856), выдвинутая им в 1820-х
годах. Независимо от него к сходным выводам пришли венгерский геометр
Янош Больяй (1802—1860) и выдающийся немецкий математик К.Ф.
Гаусс (1777 – 1855).
Изучение работы паровых двигателей подстёгивало развитие
термодинамики, так как она является именно наукой о теплоте как
движущей силе. В середине XIXв. её положения были развиты
англичанином У. Томсоном (1824 - 1907) (с 1892 г. лорд Кельвин) и
немецким физиком Рудольфом Клаузиусом (1822–1888). Окончательное
оформление механическая теория теплоты и проблема превращения
тепловой энергии в механическую получили в трудах немецкого
естествоиспытателя Юлиуса Р. Майера (1814 – 1878). Упомянутый выше
Томсон в 1860-е годы стал впервые применять термин «энергия» (в
современном понимании) вместо термина «сила».
Парова́я маши́на, тепловой поршневой двигатель для преобразования энергии водяного пара в
механическую работу. Проект паровой машины непрерывного действия разработан И. И. Ползуновым
(1763). Как универсальный двигатель создана Дж. Уаттом в 1774—84. Будучи первым и до конца XIX в.
практически единственным универсальным двигателем, паровая машина сыграла исключительную роль
в прогрессе промышленности и транспорта.
7
23
http://fe.miem.edu.ru
Р.Клаузиус сыграл большую роль в открытии второго закона
термодинамики, ввёл в научный оборот понятие энтропии. Людвиг
Больцман (1844 – 1906), австрийский физик, дал статистическое
обоснование второго начала термодинамики и связал энтропию с
вероятностью состояния.
Серьёзные успехи в учении об электричестве и магнетизме были
сделаны благодаря, прежде всего, практическому использованию
электромагнитных явлений. М.Фарадей открыл и описал явление
электромагнитной индукции, что привело к созданию электрогенераторов
и двигателей. В 1833 г. российский физик Э.Х. Ленц (1804 – 1865)
обобщил законы электромагнитной индукции и установил направление
индуцированного тока, а в 1838 г. сформулировал важный для
электротехники принцип обратимости генераторного и двигательного
режимов электрических машин и практически реализовал их, вводя
одну и ту же машину последовательно то в режим генератора, то
двигателя.
Для практической электротехники большое значение имело
установление количественных соотношений между величинами
сопротивления электрической цепи, напряжением и силой тока, сделанное
немецким физиком Г. Омом в середине 1820-х годов. В это же время
датский естествоиспытатель Х. К. Эрстед (1777 – 1851) открыл явление
электромагнетизма. Ему удалось обнаружить, что "магнитный эффект
электрического тока имеет круговое движение вокруг него".
После этого открытия Эрстед стал всемирно признанным учёным. Он
был избран членом многих наиболее авторитетных научных обществ:
Лондонского Королевского общества и Парижской Академии. Продолжая
исследования в этом направлении, М. Фарадей (1791 -1867) в 1831 г.
открыл электромагнитную индукцию, лежащую в основе работы всех
электрогенераторов постоянного и переменного тока.
Понятие
«поле
сил»
первоначально
складывалось
как
вспомогательное математическое понятие. Дж. К. Максвелл придал ему
физический смысл и стал рассматривать поле как самостоятельную
физическую реальность. «Электромагнитное поле — это та часть
пространства, которая содержит в себе и окружает тела, находящиеся в
электрическом или магнитном состоянии».
Он же сделал важнейший вывод о возможности самостоятельного
существования поля, не «привязанного» к электрическим зарядам,
а
оторванного
от
них,
самостоятельно
существующего
и
распространяющегося в пространстве. Вычисленная им скорость
распространения электромагнитного поля оказалась равной скорости
света. Исходя из этого, Максвелл смог заключить, что световые волны, по
сути, представляют собой электромагнитные волны.
Единая сущность света и электричества была экспериментально
24
http://fe.miem.edu.ru
подтверждена немецким физиком Г. Герцем в 1888 г. После его
экспериментов
в
физике
окончательно
утвердилась
теория
электромагнитных волн и уяснилось понятие поля не в качестве
вспомогательной математической конструкции, а как объективно
существующей физической реальности. Был открыт качественно новый,
своеобразный вид материи.
Итак, к концу XIX в. физики пришли к выводу, что материя
существует в двух видах: дискретного вещества и непрерывного поля.
Важнейшими достижениями астрономии XIX в. явились установление
собственного движения неподвижных звёзд, выяснение с помощью
спектрального анализа химического тождества мировой материи, из
которой состоят даже самые далёкие звёзды и туманности. Развитие
техники оптического приборостроения позволило создать телескопы
огромной силы. Так, например, построенный в 1845 году английским
астрономом Парсонсом (лорд Росс) телескоп имел диаметр зеркала 182 см.
Прогресс биологии был тесно связан с именем шведского натуралиста
Карла Линнея (1707 – 1778). С его именем связана первая классификация
и градация различных видов растений, животных и минералов, к тому же
он считал виды растений и животных неизменными. Ж. Б. Ламарк (1744 –
1829) же был пионером эволюционного учения и в этом его большая
заслуга перед наукой. В то время были уже подмечены как факты родства
организмов, так и факты их обособленности. Задачу отыскания причин
такого явления выполнил Чарльз Роберт Дарвин (1809 – 1882). Суть его
открытия заключалась в естественном отборе или выживании наиболее
приспособленных особей.
Крупнейшим достижением биологии XIX в. была разработка
клеточной теории, согласно которой в основе строения и развития
животных и растительных организмов лежит единая форма организации
живого вещества – клетки. Клеточная теория явилась основой для
последующего развития эволюционной теории.
В XIX в. химия получает полноправный статус науки. Это
произошло в результате становления теории о молекулярноатомистическом строении вещества. В 1811 году итальянский химик
А.Авогадро (1776-1856) высказал мысль, что в равных объёмах газов
содержится одинаковое число молекул. В 1848 году Луи Пастер (18221895), опираясь на исследования предшественников (И.Я. Берцелиус, Ф.
Велер и др.), пришёл к выводу о существовании химически идентичных
веществ с различными физическими свойствами.
Английский химик Э. Франкленд в 1852 году ввёл в научный оборот
понятие валентности, то есть свойство атомов различных веществ
вступать в химические соединения со строго определённым числом атомов
водорода, валентность которого была принята за единицу.
Новую теорию строения вещества выдвинул в 50-ые годы XIX века
25
http://fe.miem.edu.ru
русский учёный А.М.Бутлеров (1828-1886). Он указал на возможность и
необходимость выражать формулами строение того или иного вещества.
Особое место в рассматриваемой нами науке занимает открытие
великого русского учёного-химика Дмитрия Ивановича Менделеева
(1834–1907) периодического закона химических элементов, носящего его
имя. В 1869 – 1871 гг. он пишет двухтомный труд «Основы химии»,
вышедший только в России тринадцатью изданиями. В нём Д.И.
Менделеев изложил своё наивысшее научное достижение – периодический
закон элементов.
В то время периодический закон элементов не имел научного
объяснения. И только после работ Э. Резерфорда и Н. Бора, значительно
продвинувших теорию строения атома, стало ясно, что главной
характеристикой каждого элемента в периодической системе является не
атомный вес, а величина заряда его ядра, обозначаемая номером этого
элемента «Z». Поэтому в современном варианте периодической системы
элементов они получают порядковый номер соответственно заряду ядра
атома от 1-го до 107-го.
Важнейшими достижениями астрономии XIX в. явились установление
собственного движения неподвижных звёзд, выяснение с помощью
спектрального анализа химического тождества мировой материи, из
которой состоят даже самые далёкие звёзды и туманности. На передний
план науки астрономии выдвигается «небесная механика», изучающая
движение небесных тел
с применением наиболее совершенных
математических методов. Развитие техники оптического приборостроения
позволило создать телескопы огромной силы.
Вопросы
наследственности
интересовали
уже
древних
натурфилософов и врачей (IV – III вв. до н.э.), но они не могли ещё
правильно понять явление наследственности ввиду ограниченного и часто
ошибочного знания анатомии и физиологии органов размножения и
процессов оплодотворения. Первые основы эмбриологии были заложены
К.Ф. Вольфом (1734–1794), хотя познание сущности процесса
оплодотворения осталось скрытым от него, и его представления о явлениях
изменчивости и наследственности были ещё во многом ошибочны.
Подлинным основоположником науки о наследственности и основателем
современной генетики по праву считают учёного монаха Грегора Иоганна
Менделя (1822 – 1884). Горох, с которым он экспериментировал, не менее
известен в научном фольклоре, чем яблоко Ньютона. Исходя из
результатов своих экспериментов, Мендель постулировал, что существует
единица наследственности (он называл её «фактором», сейчас мы
называем её геном), и дочерний организм получает от каждого родителя по
одному гену, кодирующему данный признак. Но идеи Менделя,
опубликованные в научном журнале г. Брно, в то время не нашли
поддержки, лишь в конце XIX века учёные, занимавшиеся проблемами
26
http://fe.miem.edu.ru
наследственности, открыли для себя труды Менделя, и он смог получить
(но уже посмертно) заслуженное признание.
Промышленная революция конца XVIII – начала XIX в.
сформировала
машинно-фабричное
производство,
ставшее
господствующим в развитых странах. В этот период были изобретены
различные машины, которые стоили дорого и потому были доступны
только крупным предпринимателям. На этих машинах изготавливали
товары дешевле и лучше, чем могли это сделать ремесленники.
Техническое перевооружение постепенно охватывало все новые и новые
отрасли. После текстильной промышленности были технически
перевооружены транспорт, связь и сельское хозяйство. Анализ
формирования и развития промышленности показывает, что под влиянием
роста международных экономических, научно-технических и культурных
связей, обусловленных образованием мирового рынка, возникает
потребность в организации всемирных выставок, которые и появляются в
середине XIX века.
XIX век, отмеченный в истории материальной культуры великими
достижениями в техническом прогрессе, навсегда будет памятен также
установлением широких международных, экономических и научных
контактов, в чём немалая заслуга принадлежит всемирным выставкам.
Неоспоримо их значение в деле сближения народов и взаимного
ознакомления с опытом развития науки и техники. Публичные
демонстрации промышленной продукции, предметов искусства отражали
общую картину состояния экономики и культуры, побуждали к открытому
соревнованию. Они привлекали большие массы посетителей, оставлявших
в стране-устроительнице значительные суммы в виде платы за проезд,
аренду помещения, увеселения. Обычно на выставках совершались
выгодные сделки. Предприниматели покупали патенты на изобретения и
научные открытия, способствуя тем самым внедрению их в экономику
своих стран.
Начало организации всемирных выставок по времени совпадает с
началом
процесса
превращения
науки
в
непосредственную
производительную силу, что вытекало из самой сущности крупного
фабрично-заводского производства. Растущее сближение теории с
практикой и развитие опытного знания отражались на творчестве
изобретателей и новаторов, создававших новую технику, представленную
на выставках. Здесь широкий круг посетителей знакомился с образцами
новых изделий и машин. На первой всемирной выставке 1851 г. в
Лондоне была показана швейная машина «Зингер», в 1867 г. (Париж)
посетители впервые увидели такой материал как уран, в 1876г.
(Филадельфия) они познакомились с пишущей машинкой, в 1889г.
(Париж) демонстрировались ткани, изготовленные из нитроцеллюлозного
волокна, на выставке 1900г. (Париж) специалисты услышали о
27
http://fe.miem.edu.ru
быстрорежущей стали. Открытия и изобретения русских учёных таким
путём тоже вышли на мировую арену. Именно через экспозиции 1862 г.
(Лондон) и 1876 г. (Филадельфия) стало известно анилиновое
производство, созданное на основе знаменитой «реакции Зинина». В
1878 г. в Париже русский электротехник П.Н. Яблочков, как писали
французские газеты, «своей очень остроумной электрической свечой
популяризовал электрическое освещение».
Со второй половины XIX века начали меняться экономические
условия, технический уровень и потенциал, но эстетический фон эпохи
менялся медленно, почти незаметно. В выставочных экспозициях, как в
зеркале, отразилась вся пестрота европейской архитектуры, и во всём –
безудержный эклектизм. Начиная с «Хрустального дворца», всем
выставочным павильонам дальнейших выставок придавали вид «дворцов».
Они так и назывались – «Дворец сельского хозяйства», «Дворец
электричества» и т.д., дворцы всех видов, всех эпох, в любом материале –
от металла и стекла, до злаков и овощей.
Уже на первой всемирной выставке в Лондоне возникла проблема
передвижения посетителей по территории выставки. Так появился первый
выставочный транспорт (омнибусы). Позднее, на выставке в Чикаго (1893),
были впервые применены «подвижные тротуары», передвигавшие на ленте
транспортёра ежедневно до 10 тысяч посетителей. Появилась проблема
утомляемости посетителей. Организация зон отдыха повлекла за собой
создание целой индустрии развлечений, что совпадало с желанием
устроителей возместить огромные расходы и, как тогда говорили, «не
сыграть в плачевный дефицит». Появляются театры, рестораны, а также
различные аттракционы, доходные зрелища. В индустрии выставочных
развлечений широко использовались «оптические дворцы» с лабиринтами
зеркал (превратившиеся позднее в комнаты смеха), мареорамы,
изображавшие кругосветное путешествие – (движущаяся панорама),
мизансцены со статистами в национальных костюмах разных стран,
глобусы Галерона (гигантская вращающаяся модель небосвода с
волшебным
фонарём-стереоскопом).
На
Чикагской
выставке
демонстрировались целлулоидные шарики, чудесным образом держащиеся
в воздухе (их поддерживает струя воздуха из пневмотормозов фирмы
«Вестингауз»), фонтан из зерна, приводимый в движение электромотором.
Все эти научно-технические изобретения впоследствии расширили
диапазон выразительных средств рекламы.
Всемирные промышленные выставки стали своеобразной творческой
лабораторией, способствовали дальнейшему прогрессу строительной
техники. Многие выставочные сооружения и павильоны принадлежат к
лучшим образцам новаторской архитектуры. Хрустальный дворец
Джозефа Пэкстона в Лондоне и Эйфелева башня инженера Александра
Гюстава Эйфеля в Париже, построенная для Всемирной выставки 1889
28
http://fe.miem.edu.ru
года (высотой 123 метра), стали символами Всемирных выставок,
достижений техники конца XIX – начала XX века.
Утром 1896 года в газете сообщалось о важном открытии в медицине
– французские врачи Лонд и Бриссо сделали первый рентгеновский
снимок. В 1883 году американец Уотермен выпустил перьевую ручку,
Карл Бенц создал в 1885 году первый трехколесный автомобиль,
работающий на бензине, вскоре появился звукозаписывающий аппарат,
телефон и т.д. Первый номер журнала "Наука и жизнь" вышел в 1890 году.
Никель, впервые попавший в руки человека, был небесного
происхождения: содержащее этот элемент прочное и стойкое к ржавлению
метеоритное железо шло не только на талисманы, но и на оружие. А
имя к этому элементу пришло скорее из преисподней, чем с неба. В начале
XIX в. нескольким крупным химикам впервые удалось выделить чистый
никель. Один из них, Иеремия Рихтер, в 1804 г. описал почти все
характерные особенности никеля, сделавшие его одним из главнейших
металлов современной техники, – большая сопротивляемость коррозии,
жаростойкость, высокая пластичность и ковкость, магнитные свойства.
Эти особенности и определили пути, по которым никель был направлен
человеком. В 1850 г. Швейцария выпустила первые монеты из
нейзильбера, и вскоре её примеру последовали почти все страны.
Американцы даже называют свои пятицентовые монетки «nickel».
Масштабы этого применения медно-никелевых сплавов огромны: столбик
из «никелевых» монет, которые изготовлены в мире за 100 с небольшим
лет, достиг бы Луны! Присадка магния в расплавленный металл перед
разливкой освобождает никель от примесей. Это открытие было сделано в
70-х годах XIX века, и с тех пор спрос на никель стал расти.
С начала XIX века в дома горожан проникает газовое освещение,
пришедшее на смену свечам и лампам с жидким горючим. Сначала
газовый свет казался великолепным. О лучшем, нечего было и мечтать.
Однако триумф газа был недолгим. Уже к середине века газовое
освещение перестало удовлетворять людей из-за своих многочисленных
недостатков. Оно было тусклым, небезопасным в пожарном отношении,
вредным для здоровья.
На фабриках и на заводах, где трудовой день длился 14-16 часов,
отсутствие яркого света сказывалось на производительности и тормозило
технический прогресс. Всё это способствовало усилению работы
изобретателей над новыми видами электрического освещения: над
дуговыми лампами, лампами накаливания и газоразрядными лампами.
Электротехника выделилась из физики в самостоятельную науку.
Начинался век электричества. В 1802 году В. В. Петров указал на
возможность освещения тёмных покоев с помощью электрической дуги.
Он
же
исследовал электроразрядное свечение в разреженном
пространстве под колпаком. Создание экономичного генератора
29
http://fe.miem.edu.ru
электрического тока оживило усилия изобретателей, искавших области
применения электрического тока помимо телеграфа. В 1867 году Зеноб
Грамм (Бельгия) построил надёжный и удобный в эксплуатации
электромашинный
генератор,
позволяющий
получать
дешёвую
электроэнергию, и химические источники отошли на второй план. А в 1878
году на улицах Парижа вспыхнул ослепительный “русский свет” – дуговые
лампы конструкции Павла Николаевича Яблочкова. Закачались стрелки на
приборах первых электростанций. Свечи Яблочкова привели к тому, что
успех изобретения превзошёл самые смелые ожидания. Технические
журналы и мировая пресса пророчили наступление новой эпохи. В 1876
году русский изобретатель представил свою удивительную свечу на
Лондонской выставке. И там она стала гвоздём программы. Лейтенант
русского флота А. Н. Хотинский показал русские лампы изобретателю по
имени Томас Эдисон, которому новинка чрезвычайно понравилась.
Американец принялся за усовершенствование русского изобретения.
Сейчас трудно установить, насколько описанное обстоятельство повлияло
на изобретение Эдисона. Но именно он первым предложил выкачивать из
ламп накаливания воздух.
Возможности электричества поражали: передача энергии и
разнообразных электрических сигналов на большие расстояния,
превращение электрической энергии в механическую, тепловую, световую.
В 1832 году член-корреспондент Петербургской Академии наук Павел
Львович Шиллинг в присутствии императора продемонстрировал работу
изобретённого им электромагнитного телеграфа, чем положил начало
проводной связи. В 1876 году Александр Белл изобрёл телефон. В 1859
году братья Луи и Огюст Люмьеры дали первый киносеанс в Париже, а
Александр Степанович Попов в Петербурге публично демонстрировал
передачу и приём электрических сигналов по радио.
В России заинтересовались и рентгеновскими лучами. Ещё не было
официальных научных публикаций, отзывов на них, точных данных об
аппаратуре, лишь появилось краткое сообщение о докладе Рентгена, а под
Петербургом, в Кронштадте, изобретатель радио Александр Степанович
Попов уже приступил к созданию первого отечественного рентгеновского
аппарата. Этот факт долго пребывал в тени. О роли А. С. Попова в
разработке
первых отечественных рентгеновских аппаратов, их
внедрении, пожалуй, впервые стало известно из книги Ф. Вейткова8.
Промышленный переворот, т. е. процесс перехода от мануфактурного,
основанного на ручном труде производства к производству фабричному,
связанному с широким применением машин, начался в России в 30-40-е гг.
и завершился (в передовых отраслях) к 80-м гг. XIX в. Новым явлением
стало формирование промышленной буржуазии и промышленного
8
Ф.Л.Вейтков – вторая половина XX века.
30
http://fe.miem.edu.ru
пролетариата. В первые десятилетия после реформы 1861г.он развивался
крайне неравномерно. Наивысшие темпы становления крупной машинной
индустрии наблюдались в ведущих промышленных городских центрах, в
то время как на периферии развитие промышленного производства
проходило в условиях длительного сохранения сильнейших пережитков
крепостничества
«с
большой
постепенностью,
среди
массы
переплетающихся, переходных форм». Широкое распространение
получила домашнекапиталистическая система фабрики, что было связано
с баснословной дешевизной труда закабалённых сельских рабочих,
тормозившей технический прогресс.
Но всё же за 1861-1880 гг. протяжённость железных дорог выросла в
14 раз, достигнув 21 тысяч верст. В результате была создана первая
разветвлённая железнодорожная сеть Европейской России с центром в
Москве. Эта сеть делилась на четыре основных, взаимосвязанных между
собой узлов железных дорог: Московский, Прибалтийский, АзовоЧерноморский и Западный. Московский железнодорожный узел стал
главным центром сети российских железных дорог, в него входило 18
линий длиной в 8 тысяч километров. С целью создания постоянного
источника финансирования частного железнодорожного строительства
царское правительство в 1867г. создало специальный кредитный
«железнодорожный фонд», формально обособленный от государственного
бюджета. Главным источником его пополнения являлись облигационные
железнодорожные займы с правительственной гарантией дохода на общую
сумму в 600 миллионов рублей, выпускаемые на лондонском и парижском
денежных рынках по ростовщически низким курсам. С конца 70-х годов
остро встал вопрос о коренной реорганизации железнодорожного
хозяйства в плане его централизации и огосударствления.
Остановимся на весьма интересных фактах. В середине XIX в. в
России уже строились планы создания реактивных самолётов, как сейчас
принято называть. Считается, что первый летательный аппарат с
реактивными двигателями был предложен народовольцем Н. И.
Кибальчичем в 1881г. Однако у него было немало предшественников.
Среди них можно назвать Н. М. Соковнина (1811-1894), создавшего
проект реактивного летательного аппарата в 60-х гг. XIX в. В ту же пору
подобный аппарат с жидкостным реактивным двигателем был предложен
капитаном артиллерии Н. А. Телешовым (1828-1895). В 1849 г. военный
инженер И. И. Третский (1821-1895), работавший в Грузии, проектирует
сразу три типа летательных аппаратов, приводимых в движение реакцией
струи пороховых газов (газолёт) или сжатого воздуха. Правда, все эти
проекты, как недоработанные, были отклонены Военно-учёным
комитетом. А вот Телешову во Франции в 1867 г. был выдан патент на его
изобретение.
31
http://fe.miem.edu.ru
В июле 1880 г. появляется работа ещё одного предшественника
Кибальчича – С. С. Неждановского (1850-1940). Неждановский писал:
«Летательный аппарат возможен при употреблении взрывчатого вещества;
продукты его горения извергаются через прибор вроде инжектора. Думаю,
что можно и не мешает устроить летательный аппарат. Раструб, выпуская
воздух с наивыгоднейшей скоростью, достигает экономию в горючем
материале и увеличивает время полета». В 1882-84 гг. Неждановский
высказывает идею об использовании для такого аппарата жидкостных
реактивных двигателей. Интересно и то, что он работал над применением
реактивных двигателей на геликоптерах, размещая их на концах крыльев.
К сожалению, талантливый изобретатель не заботился о публикации своих
идей. Первые сообщения о них были сделаны исследователями истории
техники лишь в 1957 и 1959 гг. Сейчас его рукописи хранятся в архиве
музея Н. Е. Жуковского. Таким образом, корни будущих космических
полётов в СССР уходят в XIX век.
Отечественная военная ракетная техника пережила в XIX веке период
бурного расцвета. Однако конкуренцию ей составила набиравшая силы
классическая артиллерия. Появились нарезные стволы разных калибров
(вплоть до 410 мм) и снаряды к ним с поясками и боеголовками с
мощным взрывчатым веществом, а также высокоточные системы
управления стрельбой, в том числе и скоростной. Всё это резко увеличило
дальность и точность артиллерийской стрельбы и привело к тому, что в
1887 г. заказы на производство и поставку боевых ракет в вооружённые
силы России практически прекратились. Но, несмотря на свертывание
производства боевых ракет в России, конец XIX - начало XX столетий
ознаменовались появлением в нашем Отечестве большого числа
фундаментальных теоретических работ по реактивной технике.
Среди других выдающихся открытий российских учёных следует
отметить исследование И.М.Сеченова «Рефлексы головного мозга» и
создание И.П.Павловым учения о высшей нервной деятельности животных
и человека, открытие условных рефлексов.
6. Выводы
В
качестве основных выводов из содержания методических
рекомендаций по теме «Научные знания и технические достижения в
древнем мире, Средневековье и в Новое время» отметим следующее:
1. Обработка материалов, изготовление орудий труда и охоты
диктовали необходимость изучения свойств камня, дерева, кости, а
позднее металлов. Использование огня также требовало определённых
знаний. Для того чтобы охота была успешной, необходимо было знать
32
http://fe.miem.edu.ru
жизнь и повадки животных. Таким образом, постепенно накапливались
научные знания.
2. Зачатки науки и техники появились ещё в древнем мире, но
развивались они обособленно друг от друга. Древние греки, например,
создав одну из замечательных культур, старались познать природу, но
тяжёлую работу у них выполняли рабы, а не созданные на основе научного
прогресса машины.
3. Только в Новое время в западной культуре отношение человека к
природе превращалось из созерцательного в практическое. Теперь уже
интересовались не природой, как она есть, а прежде всего задавались
вопросом, что с ней сделать. Поэтому естествознание превратилось в
технику и соединилось с ней в единое целое.
Методические рекомендации одобрены на заседании кафедры
Истории и политологии (протокол № 8/2008 от 18 марта 2008 г.) и
могут быть рекомендованы студентам I курса всех специальностей.
Зав. кафедрой Истории и политологии
д.и.н., профессор
33
Панина Н.В.
http://fe.miem.edu.ru
Учебное издание
Научные знания и технические достижения
в древнем мире, Средневековье и в Новое время
Составитель
ЛУНДИН Юрий Аркадьевич
Редактор Е.С. Резникова
Технический редактор О.Г. Завьялова
Подписано в печать 18.04.08 . Формат 60 х 84/16.
Бумага офсетная № 2. Ризография.
Усл. печ. л. 2,1 . Уч.-изд. л. 1,9
. Изд. № 45 .
Заказ
. Бесплатно. Тираж 100 экз.
Московский государственный институт электроники и математики
109028 Москва, Большой Трехсвятительский пер., д. 3.
Отдел оперативной полиграфии Московского государственного
института электроники и математики.
113054 Москва, ул. Малая Пионерская, д. 12 – 18/4, стр. 1.
34
http://fe.miem.edu.ru