Розвиток природничих наук у XVII-XVIII

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника

Інститут історії і  політології

Кафедра всесвітньої історії

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

Розвиток природничих наук у  XVII-XVIII

 

                                                                    

 

 

 

                                                                     Виконала

                                                                                        студентка групи І-33

                                                                                  Молдавчук Х. Ю.

                                                                    Викладач

                                                                           Засипко М. В.

                                                                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Івано-Франківськ

2012 р.

 

План

        Вступ………………………………………………………………………………………………………..3

1. Загальні риси розвитку науки у XVII – XVIII ст. …………………………………..4-6
2. Розвиток і становлення геології та біології…………………………………………7-10
3. Розвиток фізики і хімії………………………………………………………………………...11-13

      Висновки………………………………………………………………………………………………….14

    Список використаної літератури…………………………………………………………….15

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

ХVII – XVIII - це переломні століття в історії світової науки і техніки. Саме в цей час відбуваються найбільш вагомі наукові відкриття, на цей період припадає діяльність таких визначних вчених як І. Ньютон, К. Ліней, М. Ломоносов., наука в цей час робить кроки, які стають визначальними для її майбутнього аж до нашого часу.

Актуальність теми.  В даній темі досліджуються основні тенденції розвитку науки в ХVII – XVIII ст., вона є досить актуальною оскільки саме тоді були встановлені основи сучасних природних наук, таких як фізика, хімія, біологія, геологія, астрономія і т. д. Визначення історичних витоків цих дисциплін допомагає краще зрозуміти хіт і напрям їхнього розвитку, їхній взаємозв’язок з іншими явищами суспільного життя того часу.

Мета дослідження полягає у вивчені головних особливостей розвитку науки ХVII – XV III століть, особливо геології, біології, фізики та хімії.

Завдання: 1. Вивчити та проаналізувати загальні риси розвитку природничих наук в ХVII – XV III ст., 2. Прослідкувати процес становлення та головні досягненя геології та біології. 3. Визначити основні досягнення та відкриття фізики та біології в ХVII – XVIII століттях.

Об’єктом дослідження є історія європейської науки.

Предметом вивчення є власне розвиток природничих наук у ХVII – XVIII століттях.

Хронологічні межі: ХVII – XVIII століття.

Територіальні межі: країни Європи.

Практичне застосування: дана робота може бути використана при підготовці до семінарського заняття, при проведені уроку в школі, матеріал реферату можна застосувати при підготовці публікації чи виступу, а також для поглиблення власних знань з даної теми.

     Структура. Реферат складається з вступу, 3-ох параграфів, висновків та списку використаної літератури.

 

 

 

 

1. Загальні риси розвитку науки у XVII – XVIII ст.

Основною вимогою природознавства  стали сувора однозначність, кількісна  визначеність та експериментальна обгрунтованість  наукових висновків. Про нескінченну  складність природи по-справжньому  дізналися пізніше - у XIX ст. В XVII-XVIII ст. учені-натуралісти думали, що всі закономірності в природі, весь її багатобарвний світ можна звести до механічних  сил тяжіння і відштовхування, що хімічні і навіть біологічні явища можна повністю, з абсолютною точністю представити картиною простих механічних переміщень частинок речовини, позбавлених якісних особливостей. Ця ідея поширювалася ще в першій половині в XVII, але вона прийняла нову форму, коли механічні моделі поступилися місцем рівнянням класичної механіки, невизначеність  опису -. кількісним розрахунками, що спираються на точні експерименти і вимірювання. 
     Однак правомірну відмову від фантастичних гіпотез наукова думка довела до відмови від усяких гіпотез взагалі; експериментальне обгрунтування науки вона перетворила на грубий емпіризм, відмовившись від довільних космогонічних картин, вона створила метафізичне уявлення про незмінність світу, математичні абстракції стала розглядати як апріорні форми пізнання. З іншого боку, впродовж  XVII-XVIII ст. зберігався  діалектичний напрямок в природознавстві, ламав метафізичні перегородки, підготовляв і розвивав ідеї єдності світу, перетворення і збереження речовини і руху, це були ідеї, яким належало майбутнє. Але для конкретизації, обгрунтування і перемоги цих ідей було потрібно ще дуже багато спостережень і експериментів, які збиралися і множилися в окремих галузях диференційованого природознавства. 
     У другій половині XVII -XVIII ст. розвиток природознавства визначався в першу чергу успіхами техніки мануфактурного виробництва і особливо його енергетичної бази, а потім, вже у XVIII ст. технічним переворотом, що спричинило за собою промислову революцію. Ще в мануфактурі відбувся процес поділу  виробництва на порівняно елементарні операції. Але ці операції зберігали ремісничий характер, і тому вони не виявляли простих механічних зв'язків між явищами природи.  
     Для розвитку природознавства в другій половині XVII і першій половині XVIII століть більше значення мала не мануфактурна технологія, хоча й розчленована, але залишилася по суті ремісничої, а енергетика мануфактури, в якій застосовувалися машини. Правда, машини в мануфактурний період відігравали другорядну роль, вони зустрічалися лише спорадично. Гідравлічний двигун підготував створення машинної індустрії.

     Найбільш важливі проблеми механіки поставив перед наукою гідравлічний двигун. Він був вихідним пунктом найважливіших наукових задумів засновників механічного природознавства. Поняття інерції, прискорення і сили виростали на грунті спорадичного застосування механізмів. Саме з цієї області наука XVII-XVIII ст. черпала механічні моделі і широко застосовувала їх для пояснення астрономічних, фізичних, хімічних і геологічних процесів. 
     Особливо важливою була можливість точного вимірювання часу і в зв'язку з цим серйозне експериментальне вивчення рівномірних і рівномірно -прискорених рухів. До старої конструкції годин з гирями голландський вчений Гюйгенс приєднав маятник (1657-1658); вдосконалення годинника  дало вченим можливість вивчати швидкість фізичних процесів. На кораблях годинники стали основним інструментом для визначення довготи. Цьому ж вченому належить теорія маятника. Удосконалення ваг дозволило фізикам і в особливо хімікам спиратися на точні кількісні дані експерименту. 
     Велика роль  водних енергетичних ресурсів, природно, стимулювала розробку проблем гідродинаміки. Теоретичні дослідження в цій області не тільки спиралися на досягнення техніки, але пророкували її подальший розвиток. Так, після "Гідродинаміки» Д. Бернуллі (1738 р.) і «Гідравлічної архітектури» Б. Белідора (1757 р.) в середині XVIII ст. з'являються праці Леонарда Ейлера, що містять першу теорію водяних турбін. 
     Більш широкою мірою починає застосовуватися експериментування. Смітон організовує лабораторне дослідження водяних коліс та механізмів вітрових млинів, публікуючи результати своїх спостережень у книзі під заголовком "Експериментальне дослідження, що стосується сили води і вітру" (1759 р.). Роль експерименту особливо зростає в будівельній механіці як особливої ​​теоретико - прикладної галузі науки. Після перших теоретичних узагальнень Галілея, що відносяться до теорії балок (1638 р.), розробка проблем будівельної механіки тривала у другій половині XVII ст. у дослідженнями Роберта Гуна, Едма Маріотта та інших. В  XVIII ст.. математично розробляється теорія пружності в працях Якоба Бернуллі, Ейлера і Ш. Кулона. У цій області ведеться і систематичне експериментування: дослідження голландського фізика П. Мушенбрека (1729 р.), випробування різних сортів дерева для кораблебудування, вироблені Ж. Л. Бюффоном і А. Л. Дюамелем (кінець 30-х і початок 40-х років), випробування різних сортів каменю Е. М. Готе. Для цієї нової фази розвитку будівельного мистецтва, яка все більше і більше спирається на розрахунки і систематичне експериментування, стала характерною поява праць, накшталт "Науки інженерів» Б. Белідора (1729 р.), "Додатки механіки до споруди арок і склепінь» Готе (1772 р.), абобо "Досвіду застосування правила максимумів і мінімумів до статичних проблем архітектури» Кулона (1773-1776). 
     З розширенням морської торгівлі було пов'язано удосконалення техніки кораблебудування, поява нових методів розрахунку водіння кораблів. Для цього нового рівня техніко-теоретичних знань показово класичною є праця "Корабельна наука» Ейлера, розпоча ним за дорученням Петербурзької Академії наук у 1737 р. і вперше надрукована в 1749 р. в Петербурзі.

       Виникнення  у  ХVІІ  ст.  природознавства   було глибочезною  науковою  революцією (після  першої iнтелектуальної  революцiї античного свiту). Вона  здiйснила великий вплив на iсторію  людства. 3  цього періоду наука набула  історичної  сили i  науковi знання почали займати місце попереду техніки. У цей період наукова уява  про навколишнiй свiт стала у рiзку суперечнiсть з вiковими творіннями релiгiйних, фiлософських, або щодених уявлень. Наукова  революція ХVІІ ст. внесла докорiнний злам iдей про будову Всесвіту і  мiсце  в  ньому  людини.  Це  був  закономірний  процес  у  розвитку науки.  Перiод  спокійного  розвитку  змiнився  вибуховою  хвилею наукової  творчості.  Вчені  торкнулись  незайманих  полей дослiдження. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Розвиток і становлення геології та біології.

     Питання геологічних змін розглядалися в ряді робіт другої половини в XVIIст. Зокрема данцем Н. Стенсеном (1638-1686), який вивчав грунт Тоскани і довів, що ряд кристалічних порід виник в результаті осадження з розчинів. Стенс стверджував, що верхні плити молодші нижніх і, що спочатку плити розташовувалися в строгому порядку, відповідно до історичної послідовністю їх виникнення, але в результаті горотворення вони зміщувалися і розривалися. Він розділив геологічну історію землі на шість періодів, причому прагнув узгодити таке уявлення про земну кору (і про надра Тоскани зокрема) з біблійними розповідями про сотворіння землі і потоп. 
     Такі уявлення вже перестали задовольняти вчених у XVIII ст. Так, А. Валліснеріі (1661-1730) у творі «Про морські тіла, знайдені ​​в горах" (1728 р.) вважав неможливим пояснювати знаходження органічних залишків на вершинах гір посиланням на біблійне сказання про потоп, що тривав всього 40 днів. Французький учений Б. де Майї (1656-1738) виклав свої сміливі «єретичні» погляди на еволюцію землі у творі, опублікованому посмертно в 1748 р. У своїй «Природній історії» (1749-1788) Ж. Л. Бюффон (1707-1788) також розглянув проблеми космогонії і геології. У всій системі своїх уявлень Бюффон виходив з ідеї невіддільності матерії від руху. Сили природи Бюффон вважав проявами матеріального руху і намагався намалювати кінетичну картину виникнення і розвитку Всесвіту. Історію землі Бюффон ділив на сім періодів. Перший період охоплює виникнення Землі та інших планет, які відірвалися від Сонця в результаті удару комети. До сьомого періоду відноситься поява людини.

     Намалювавши картину виникненя Землі й появу рослинного і тваринного світу на її поверхні, Бюффон приділив особливу увагу переходу від мертвої природи до живої. На думку Бюффона, тварини і рослини складаються з органічних молекул, в той час як мертва природа складається з неорганічних молекул.  
     Основною ідеєю біологічних досліджень Бюффона є ідея єдності органічної природи. Розвиваючи цю ідею, Бюффон особливо часто підкреслює існування проміжних, перехідних форм, причому іноді в якості прикладу проводяться абсолютно довільні побудови: так, пінгвін розглядається Бюффоном як проміжна ступінь між рибами і птахами, кажан - як перехідна форма від ссавців до птахів і т. д. Так як у часи Бюффона ще не було справжньої наукової класифікації, яка виходила б з ідеї єдності органічної природи, його уявлення про розвиток тваринних і рослинних видів залишилися ще досить непевними. Бюффон вказує на зв'язок між організмами і середовищем. Кожен тваринний і рослинний вид має певне географічне середовище, тобто сукупність постійних фізико-хімічних явищ, пов'язаних з характером місцевості, кліматом, їжею, які визначають будову будь-якого організму. 
Ці космогонічні погляди, ворожі традиційної біблійної картині створення природи, отримали разом із книгою Бюффона дуже широке поширення. «Природна історія» викликала до себе різко вороже ставлення реакційних і в особливості церковних кіл. Паризька Сорбонна зажадала заборони книги Бюффона і суворого покарання для нього самого. 
     Важливими у ці галузі були також дослідження Ломоносова. У «Слові про народження металів від земних поштовхів" (1757 р.), а також в опублікованій в 1763 р. статті «Про земні шари» Ломоносов подав широку картину походження, будови і еволюції різних елементів земної кори. Ломоносов наступним чином сформулював принцип мінливості Космосу, Землі і земної кори: «Ми маємо пам’ятати, що видимі тілесні на землі речі і весь світ не були такими ж від створення, в ньому  відбувалися великі зміни, що показує історія і стародавня географія». Посилаючись на те, що "головні найбільші тіла світу, планети і самі нерухомі зірки змінюються, губляться в небі, показуються знову", Ломоносов вважав неможливим, щоб і Земля не була схильна постійної зміни. Твердження, ніби "все, як бачимо, з початку творцем створено", Ломоносов вважав вельми шкідливим для розвитку наук. 
     У другій половині XVIII в. в питанні про фактори геологічних змін вчені розділилися на дві великі групи. Згідно поглядам "нептуністів» всі геологічні процеси на Землі обумовлені дією води. Найбільш видатним представником цієї точки зору був А. Г. Вернер (1750-1817), який викладав у Фрейберзькій гірничі академії. Противники "нептуністів» отримали назву "вулканістів". 
     Вулканізм в порівнянні з нептунізмом являв собою більш високий щабель розвитку геології. У «Теорії землі", вперше частково опублікованій в 1785 р., шотландець Дж. Геттон (1726-1797), описуючи свої спостереження в околицях Единбурга, стверджував, що кам'яні плити виникли в результаті дії дощів, річок, прибоїв, внутрішньої високої температури землі та інших факторів, що діють і в даний час. Двома основними факторами є вимивання гірських порід річками, , і підняття земної кори дією внутрішніх вулканічних сил, в результаті чого знову утворюється суша. Боротьба протилежних факторів (руйнування гірських порід водою і їх виникнення в результаті вулканічної діяльності) пояснює еволюцію поверхні Землі та її надр. Таке пояснення вимагає, щоб існування Землі вимірювалося дуже великими термінами. В  XVIII ст. ряд геологів ще був схильний задовольнятися традиційними біблійними термінами в кілька тисячоліть. Геттон відкрив для науки про Землю перспективу величезних геологічних періодів, що обчислюються мільйонами і сотнями мільйонів років. 
      Як і в інших галузях природознавства, в геологічних науках в першу чергу стали проблеми класифікації. Вернер зробив спробу побудувати систему природної класифікації мінералів за їх властивостями. Найбільш важливими є внутрішні хімічні ознаки, які, однак, можуть бути встановлені лише з великими труднощами. Тому практично необхідно керуватися зовнішніми ознаками, які осягаються зором, дотиком і т. п. Фізичні ознаки мінералів, т. тобто їх магнітні, електричні та інші властивості, не відіграють істотної ролі в системі Вернера. Описуючи зовнішні ознаки мінералів, Вернер ввів ряд таких термінів і понять, як, наприклад, "щільний", "вкраплення", "димчасто-ніжний», «переплетений», з метою дати найбільш точне визначення різним кольорам та відтінкам і т. д. 
     Паралельно з упорядкуванням класифікації мінералів йшло формування кристалографії в працях Ж. Б. Роме де Ліля Р.Ж. Гаюї (70 і 80 в ті роки XVIII в.). 
     Щодо розвитку біології, то вивчення живої речовини стало можливим тільки після винаходу мікроскопа. За творами М. Мальпігі (1628-1694), одного з основоположників мікроскопічної анатомії, можна встановити прямий зв'язок між застосуванням мікроскопа, з одного боку, та створенням наукової біології - з іншого. Цей італійський учений хотів почати з найбільш простих, на його думку, явищ (з анатомії і фізіології рослин і нижчих тварин), щоб потім перейти до більш складних явищ життя. В руках Мальпігі мікроскоп став інструментом, що дозволяє вивчити найдрібніші структури рослин і тварин. Основною роботою, яка представляє ботанічні ідеї Мальпігі, є «Анатомія рослин» (1675-1679). У відповідності зі своїм світоглядом Мальпігі намагався розглядати рослини як єдине ціле. Ця точка зору змусила його звертати увагу на функції окремих органів рослини. Анатомічні описи у Мальпігі нерозривно пов'язані зі спробами визначити фізіологічні процеси. У роботах про рослини Мальпігі розповідає, як поживні речовини доходять до листя і тут переробляються під впливом тепла і повітря і як після цього цілком готовий сік повертається з листя і йде по всіх клітинах рослини, забезпечуючи їх зростання.  
     Мальпігі застосував мікроскоп також для вивчення тварин і людини. Його відкриття стосуються всіх областей анатомії і фізіології. Він показав будову легенів, нирок і шкіри в організмі, відкрив основні фізіологічні процеси, які в них відбуваються. 
     Найбільші відкриття, зроблені за допомогою мікроскопа, належать голландському біологу А. Левенгуку (1632-1723). Вони викладені ним у "листах", не пов'язаних один з одним певною логічною послідовністю. В одному і тому ж листі Левенгук описує склад пилу, говорить про фізіології рослин, про опади у вині, про кровообіг, про життя комах і т. д. Від аналізу кристалів Левенгук переходить до опису спостережуваних під мікроскопом органів комах, а потім і до інших найрізноманітнішим предметів. Особливо багато уваги Левенгук приділяв опису будови комах. Найбільш великим відкриттям Левенгука була зовсім нова область біологічних явищ. У 1675 р. він побачив через скла свого мікроскопа нікому до того невідомий світ мікроорганізмів, у тому числі і бактерій.

Мікроскопічні дослідження  Мальпігі, Гука, Левенгука і Сваммердама  уточнили уявлення про будову організмів і окремих органів, особливо органів розмноження. Найголовнішим завданням науки було застосування цих анатомічних і фізіологічних даних для упорядкування колосального емпіричного матеріалу, зібраного ботаніками та зоологами. Природна класифікація, тобто класифікація, яка виходить із всієї сукупності органів, зближуючи дійсно близькі за всіма основними ознаками рослини і тварини, не мала ще достатньої бази. У цей час ще визнавалася незмінність видів, а формальне, не пов'язане з реальним спорідненістю зближення окремих видів робилося на основі однієї ознаки, обраної більш-менш довільно. 
     Найбільш розробленою і практично найбільш придатною була в цих умовах штучна класифікація, що одержала широке поширення і, яка підвела підсумок біологічним знанням свого часу - класифікація шведського натураліста Карла Ліннея (1707-1778). Лінней зводив завдання науки до систематизації фактів. «Предмети розрізняються і пізнаються - пише він - за допомогою їх методичного ділення і належного найменування. А тому поділ та найменування складають основу нашого знання ".  В основу запропонованої ним класифікації рослин Лінней поклав число і розподіл тичинок у квітці. Його система охопила величезну кількість рослин. На початку 60-х років в XVIII в. Лінней налічував у своїх оглядах майже 9 тис. описаних ним видів. 
     Класифікація тварин, запропонована Ліннеєм, носила менш штучний характер, ніж класифікація рослин, але разом з тим вона була набагато більш поверхневою, особливо щодо нижчих тварин, так як Лінней майже не користувався мікроскопічними дослідженнями. 
     Вид, за Лінеєм, це незмінна за своїми ознаками група індивідів, які повторюють первинну пару, створену богом. Види об'єднуються в роди.  
     Склавши штучну класифікацію рослин і тварин, Лінней відзначав, що це лише перший крок до природної класифікації. Однак Лінней не мав достатніх уявленнь про будову організмів, щоб встановити їх природний зв'язок і природні розмежування окремих видів.  
     Сучасник Ліннея французький ботанік Б. Жюссье (1699-1777) зробив у 1759 р. першу спробу розташувати рослини по природній системі. Пізніше, в 1788 р., його племінник А. Л. Жюссье (1748-1836) детально виклав принципи цієї системи, використавши разом з тим міркування Ліннея про природну класифікацію.

 

3. Розвиток фізики і хімії.

Розвиток фізики нероздільно пов’язаний з діяльністю Ісаака Ньютона, який народився 4 січня 1643 в селі Вулсторп, в 75 км від Кембриджу. Його класична праця «Математичні початки натуральної філософії» вийшла першим виданням у 1687 р. «Початки» в послідовній і чіткій формі відобразили нові риси наукової творчості. У передмові Ньютона до першого видання «Почав» говориться про завдання природознавства. Перш за все, заявляє Ньютон, необхідно, спостерігаючи конкретні явища руху, відшукати сили - причини цих рухів, потім потрібно, виходячи із знайдених сил, вивести конкретні руху. У першій книзі «Початків» трактується рух тіл під впливом центральних сил, у другій книзі - рух який створює опір в середовищі, в третій книзі ("Про систему світу") з формулювати раніше законів виводяться сили взаємного тяжіння небесних тіл і їх руху. Закони руху, сформульовані в "Початках", включають: 1) закон інерції; 2) закон пропорційності, згідно з яким прискорення пропорційне силі; 3) закон рівності дії і протидії. З цих законів Ньютон виводить струнку систему наслідків. Він доповнює їх не менш знаменитим законом тяжіння. Багато вчених XVII ст. підходили до думки про універсальне значення сили тяжіння, але тільки Ньютон першим чітко сформулював її, довів строгими обчисленнями і вивів із закону тяжіння вже відомі, встановлені Кеплером закони небесної механіки. 
     Видатним вченим цього часу був М. Ломоносов, що вніс величезний внесок у розвиток російської та світової науки. Не поділяючи уявлень Лейбніца і Вольфа про непротяжні елементи, з яких нібито складаються тіла, Ломоносов заявляв, що природознавство вивчає реальний протяжний світ, що основа всіх явищ природи - рух протяжних частин матерії, матеріальних тіл. Вже у своїх ранніх роботах (1741-1743) Ломоносов писав про «нечутливі частинки", рух яких пояснює хід хімічних реакцій, явища звуку, світла, теплоти, тяжіння, магнетизму і електрики. Ломоносов писав також про молекули ("корпускула"), що включали більш дрібні частинки - атоми ("елементи"), і пояснював відмінність хімічних властивостей складних речовин різним складом молекул. Розвиваючи ці думки, Ломоносов говорив про перехід видимого руху макроскопічних тіл в невидимий, внутрішній рух частинок. Ломоносов був провісником ідеї еволюції Космосу, Землі, земної кори.