История развития естествознания в средние века

Глубиной разработки вопросов математики, физики, механики отличаются труды английского математика из Оксфорда Томаса Брадвердина (1290-1349).

 Важнейшей в его работах  является постановка вопроса  о дискретных и непрерывных  величинах. В трактате "О пропорциях" Томас Брадвердин сделал первую  попытку систематизировать научные идеи на математической основе. В Парижском университете глубоко изучались проблемы движения. Большой вклад в развитие идей в этом направлении внесли ученые университета Жан Буридан (1297-1357), Альберт Саксонский (1316-1390), Никола Орем (ок. 1323-1382).

Так же, как и в других странах, в Западной Европе трудились алхимики, основные усилия которых были направлены на отыскание "философского камня", способного превращать неблагородные металлы в золото. С неизменным рвением алхимики искали и "эликсир молодости" (от арабского "ал-иксир" – сухое вещество, превращающее металлы в золото). Подобные попытки давали, тем не менее, реальные практические результаты, в основном касающиеся проведения химических реакций с кислотами, щелочами, солями. В XII веке европейские алхимики получили путем перегонки винный спирт, используемый ими как химический реактив, горючее вещество, растворитель.

Бурно развивающиеся с начала XII века дипломатия и торговля способствовали накоплению географических знаний. Первым западноевропейским справочником-путеводителем, содержавшим различные сведения об азиатских странах, была книга венецианского путешественника Марко Поло (ок. 1254-1324). Марко Поло в течение четырех лет (1271-1275) совершил путешествие на Дальний Восток, достиг Пекина, острова Суматра. В своей "Книге о разнообразии мира" он описал виденные им страны, дворы великого хана монголов и китайского императора, города, быт, нравы народов далеких стран. Книга Марко Поло послужила развитию геодезии и картографии.

Средневековая наука и технические достижения

Великие технические изобретения, сделанные в средневековье, оказали огромное влияние на все области экономики и культуры, в том числе и на развитие науки. Среди таких изобретений наиболее значимыми стали водяная и ветряная мельницы, морской компас, порох, очки, бумага, механические часы. Почти все эти изобретения пришли в Европу с Востока.

Водяная мельница и водяной двигатель описаны Витрувием, но только в средние века они стали широко использоваться. Идея водяного привода (двигателя) была реализована вначале для перемалывания зерна (собственно для построения мельниц), но затем и для выполнения других работ, например в суконном производстве, для вытягивания проволоки, для толчения руды. Использование изначально вращательного движения колеса с горизонтальной осью вращения для осуществления поступательного движения или вращения в других плоскостях потребовало применения механизмов, преобразующих движение. Для этого были придуманы зубчатое зацепление цевочного (пальцевого) типа и коленчатый рычаг. Ветряные мельницы появились в Европе в начале XII века, но широкое распространение получили с XV века. Для изготовления механизмов водяных и ветряных мельниц, их сборки требовалась высокая квалификация мастеров, которые должны были обладать обширными знаниями не только в механике, но и в кузнечном деле, и в гидротехнике и аэродинамике (в современной терминологии).

Механические часы появились в средневековой Европе прежде всего как часы башенные, служащие для указания на время богослужения. До изобретения механических часов для этого использовался колокол, в который бил часовой, определявший время по песочным часам – каждый час. Поэтому термины "часы" и "часовой" имеют одинаковое происхождение. Механические часы на башне Вестминстерского аббатства появились в 1288 г. Позже механические башенные часы стали использоваться во Франции, Италии, германских государствах. Существует мнение, что механические часы изобрели мельничные мастера, развивая идею о непрерывном и периодическом движении мельничного привода. Главной задачей при создании часового механизма было обеспечение точности хода или постоянства скорости вращения зубчатых колес. Для изготовления часов требовалась высокая точность обработки деталей, высокая точность сборки, подбор материала деталей. Разработка часовых механизмов была невозможна без технических знаний, проведения математических расчетов. Измерение времени имеет прямую связь и с астрономией. Таким образом, часовое дело соединило механику, астрономию, математику в решении практической задачи измерения времени.

Компас как устройство, использующее ориентацию естественного магнита в определенную сторону, изобретен в Китае. Китайцы приписывали способность ориентации естественных магнитов воздействию звезд. В I-III веках компас стал применяться в Китае как "указатель Юга". Как попал компас в Европу до сих пор не известно. Начало его применения европейцами в мореплавании относится к XII веку. Применение компаса на судах явилось важной предпосылкой географических открытий. Свойство компаса впервые обстоятельно представил французский ученый Пьер да Марикур (Петр Перегрин). Он описал в связи с этим и свойства магнитов, и явление магнитной индукции. Компас стал первой действующей научной моделью, на основе которой развивалось учение о притяжениях, вплоть до великой теории Ньютона.

Порох использовался в Китае уже в VI веке при изготовлении ракет, фейерверков. Над открытием секрета пороха, а именно как приготовить смесь, сгорающую без воздуха, трудились многие европейские алхимики. Но удача улыбнулась фрайбургскому монаху Бертольду Шварцу. Порох стал играть важную роль в военном деле с XIV века только после изобретения пушки, родоначальницей которой явилась "огненная труба" византийцев. Вскоре за пушкой появились ружья и мушкеты. Изобретение пороха имело не только военные последствия. Изготовление пороха и его взрыв, полет снаряда из пушки выдвинуло вопросы научного, теоретического характера. Это прежде всего изучение процессов горения и взрыва, вопросов, связанных с выделением и передачей тепла, вопросов точной механики и технологии, связанных с изготовлением орудийных стволов, вопросов баллистики. Пушка, таким образом, организовала не только военные полигоны, но и обширные полигоны для научных исследований.

Бумага была нужна науке как воздух. Изобретенная в Китае во II веке, она появилась в VI-VII веках в Японии, Индии, Средней Азии, в VIII веке – на арабском Востоке. В Европу бумага попала через арабов в XII веке. В Испании, впервые в Европе, в начале XII века было организовано производство бумаги сначала из хлопка, затем из более дешевого сырья – из тряпья и отходов текстильного производства. Вслед за бумагой, ставшей несравненно более дешевым писчим материалом, чем пергамент, появилось и печатание. Предшественницей книгопечатания была ксилография (от греч. "xylon" – срубленное дерево и "grapho" – пишу), то есть гравирование на дереве. По гравюрам на дереве можно было тиражировать печатные тексты. Китайские мастера изобрели подвижный шрифт в начале XI века, но в Европе он появился лишь в XV веке. Роль книгопечатания в научном прогрессе и распространении знаний трудно переоценить.

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

Общая характеристика средневековой науки

Средневековая наука развивалась в сложных экономических и политических условиях. Античные традиции в наибольшей степени сохранялись в Византии, чье научное наследие в основном бесследно исчезло. К XV веку оказался разрушенным мусульманский мир, потерявший свою интеллектуальную силу. Но к этому времени на сравнительно высокий интеллектуальный уровень поднялась Западная Европа, прошедшая путь от крушения Западной Римской империи до начала Возрождения.

Основными чертами средневековой науки можно считать следующие:

·        

         Возникшие  мировые религии – христианство  и ислам – явились естественной  реакцией на деградацию и упадок  античного мира. На протяжении  многих веков, особенно в раннее  средневековье, церковь имела монополию на ученость и образование. Церковные школы и монастыри обеспечивали обучение, сохранение знаний и подготовку духовенства. Из церковных школ выросли первые европейские университеты. Наряду с подготовкой духовенства университеты давали и светские знания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

   В средние века Европой  восприняты и разработаны важнейшие  технические достижения, оказавшие  могучее влияние на дальнейшее  развитие науки. К ним относятся  прежде всего водяной и ветряной  двигатели, механические часы, компас, порох, бумага, очки, обработка металлов, крашение) появляются первые знания в области химии.