misle.ru страница 1
скачать файл
Введение. На рубе­же ремесленной и мануфактурной ступеней материального производства, после великих открытий ремесленного периода, к числу которых можно отнести компас, порох, книгопечатание и автоматические часы, после великих географических откры­тий, которые «...доставили бесконечный, до того времени не­доступный материал», стала возможной «собственно система­тическая экспериментальная наука».

Вначале ученые были вооружены лишь самыми примитив­ными средствами исследования: «...Гениальнейшие и революционнейшие открытия Коперника и Кеплера в астроно­мии принадлежат эпохе, когда все механические средства наблюдения находились в стадии младенчества».

Дальнейшее развитие материальной и духовной культуры мануфактурного периода не только ставило перед естествозна­нием все новые и новые цели, но и создавало необходимые пред­посылки для их успешной реализации. Такими предпосылками являлись, в частности, развитие приборостроения, рост выпуска научной и технической литературы, создание научных обществ

и учреждений, позволяющих ученым обмениваться резуль­татами '''своей деятельности, и т. д.

Становление новой науки, освобожденной от мистико-религиозных суеверий и от схо­ластических методов, было дли­тельным процессом. Не сразу астрономия отделилась от аст­рологии, химия от алхимии, география от «космографии», полных самых фантастических сообщений.

ПЕРЕВОРОТ В ЕСТЕСТВОЗНАНИИ (XVI — СЕРЕДИНА XVIII в.).

Астрономия. Автор теории гелиоцентрической системы, великий польский ученый Николай Коперник исходил из идеи всеобщности есте­ственных причинных связей: теория должна соответствовать данным опыта, подчеркивал он.

Сочинение Коперника «Об обращении небесных сфер» уви­дело свет в 1543 г., незадолго до смерти ученого. Огромная роль этого труда в истории науки была оценена не сразу. Про­тестантский богослов А. Османдер, издавший эту книгу, снабдил ее анонимным предисловием, в котором постарался «обезвре­дить» (и спасти от преследований) книгу Коперника тем, что она рекомендовалась читателю лишь как «удивительная гипоте­за», якобы позволяющая удобно делать астрономические вычисления, но вовсе не отражающая действительности. И сам Коперник обосновывал свое великое открытие скорее метафи­зически и умозрительно: Солнце находится в центре планетных орбит, «ибо может ли прекрасный этот светоч быть помещен в столь великолепной храмине в другом, лучшем месте, откуда он мог бы все освещать собой?»

Первым, кто по-настоящему оценил значение работы Копер­ника, был Дж. Бруно, заплативший жизнью за свою отваж­ную борьбу против церковного схоластического мракобесия, и в частности за защиту гелиоцентрической системы. Цго сожгли в Риме в 1600 г.

Учение Коперника получило новое математическое подтверж­дение в трудах немецкого астронома Иоганна Кеплера, сделав­шегося в начале XVII в. преемником Тихо Браге. Имея в своем распоряжении материалы наблюдений последнего, проведя множество новых исследований, Кеплер блестяще развил «коперникову астрономию».

Важнейшими аргументами в пользу гелиоцентрической системы явились знаменитые законы Кеплера. Солнце, по Кепле­ру, является источником силы, движущей планеты. Впрочем, следует отметить, что научные труды Кеплера содержали эле­менты метафизики и мистики.

В 1610—1611 гг. была опубликована работа Галилея «Звезд­ный вестник», где он сообщал о своих первых астрономических открытиях, сделанных при помощи сконструированного им теле­скопа. Характерно, что этот труд и последующие работы Гали­лея, где содержалось множество новых открытий (гор и крате­ров на поверхности Луны, спутников Юпитера, фаз Венеры, солнечных пятен, вращения Солнца и т. д.), получили призна­ние даже в церковных кругах, которые до поры до времени терпели приверженность ученого к гелиоцентрической системе. Папа Урбан VIII считался другом Галилея. Однако доминиканцы и иезуиты оказались сильнее непрочного папского покровитель­ства. По их доносу в 1633 г. Галилей был предан суду инквизи­ции в Риме и чуть было не разделил участи Бруно. Лишь ценой отречения от своих взглядов он спас жизнь. Учение о движении Земли было объявлено ересью.

Деятельность Галилея важна в том отношении, что его астрономические открытия, обеспечивающие торжество гелиоцен­трической системы, явились составной частью других изыска­ний — прежде всего в различных отраслях физики, — сделавших Галилея одним из основателей научного естествознания.

Величайшим торжеством на­учных методов, исключавших «чудеса», т. е. произвольное вмешательство божества в есте­ственные события, были точные вычисления астрономических явлений, прежде всего расчеты возвращения комет, о которых со средних веков шла молва как о зловещих «знамениях» гнева господнего. Когда, напри­мер, астроном А. К. Клеро (Франция) точно предсказал появление кометы Галлея в 1759 г., это произвело огромное впечатление на европейское общество.

Ценные исследования в об­ласти астрономии принадлежат М. В. Ломоносову. В 1761 г.астрономы должны были наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца. В Академии наук астрономическими и геодези­ческими наблюдениями занимались Степан Разумовский (ученик Эйлера), Никита Попов и др. Ломоносов принял участие в организации экспедиции для наблюдений за движением Венеры. Сам Ломоносов провел наиболее успешные из этих астрономи­ческих наблюдений. Он установил, что Венера окружена атмо­сферой. По вопросам о защищаемой им гипотезе о множествен­ности обитаемых миров (т. е. о возможности существования жизни на других планетах), о гелиоцентрической системе Копер­ника и т. д. Ломоносов вступил в борьбу с реакционными церков­никами, которые и без того терпеть не могли «вольнодумного» и «дерзкого» ученого. Ломоносов с восхищением отзывался о Копернике и высмеивал его противников.

Физика. Механика. Основной отраслью физики, которой в то время занимались естествоиспытатели, была механика. Она была научно-методологической основой этой науки.

Развитие механики было связано с ростом техники, в част­ности с применением вододействующих механизмов и часов.

Над мельницами были произведены, например, опыты, спо­собствовавшие успехам учения о трении, математические иссле­дования о формах зубчатых и иных передач и т. д. Учение об измерении напряжения движущей силы и о наилучших способах ее применения также опиралось на эксперименты с мельницами (в широком смысле этого слова).

Огромное влияние на развитие механики оказало военное дело. Еще в 1537 г. появилась работа итальянского ученого и изобретателя Н. Тартальи «Новая наука», где впервые рассма­тривались вопросы баллистики в связи с достижениями механики того времени.

Из предшественников Галилея в области механики следует назвать Дж. Кардано, чьи труды долго использовались как руководства. Кардано много занимался теорией рычагов и весов. Он был также и изобретателем.

Голландский ученый С. Стёвин, подобно Кардано, сочетал в своем лице физика, математика и изобретателя. Он дал новое доказательство закона равновесия сил на наклонной плоскости, одновременно обосновав невозможность вечного движения.

Новую эпоху в механике знаменует деятельность Галилея. Он выполнил грандиозную работу по созданию принципов новой механики и впервые точно сформулировал основные кинематические понятия (скорость, ускорение). Галилей изучал законы свободного падения тел и падения их по наклонной плоскости, а также законы движения тела, брошенного под углом к горизонту.

Им были заложены два краеугольных камня современной динамики: принцип инерции2 и принцип относительности.

Галилею принадлежит также приоритет в постановке вопроса о скорости света и в попытке выяснения этой проблемы опыт­ным путем. Галилей считал себя в области механики продол­жателем дела Архимеда. И действительно, если история статики начинается с открытий сиракузского ученого и изобретателя, то в истории динамики сыграл основополагающую роль Галилей.

Дальнейшая разработка вопросов механики получила отра­жение в трудах таких корифеев науки XVII—XVIII вв., как Декарт, Гюйгенс, Ньютон, Лейбниц и Ломоносов.



Учение о жидкостях и газах. Развитие в это время гидромеха­ники' и пневматики2 было связано с распространением в ману­фактурный период гидротехнических сооружений, ветряных мель­ниц и т. д. Основоположником гидравлики был Леонардо да Винчи. Его теоретические изыскания были связаны с устройством им гидросооружений, проведением мелиоративных работ (осу­шением Понтийских болот и т. д.), проведением каналов, усовер­шенствованием шлюзов. Открытия Э. Торричёлли, преемника Галилея на посту придворного математика в Тоскане, были свя­заны в первую очередь с устройством гидротехнических соору­жений: «Вся гидростатика (Торричёлли и т. д.) была вызвана к жизни потребностью регулировать горные потоки в Италии в XVI и XVII веках».

Многие исследователи считают Торричёлли также основате­лем гидродинамики, т. е. той части гидромеханики, которая изучает движение жидкостей, а также механическое взаимо­действие между жидкостью и соприкасающимися с ней телами при их относительном движении. Торричёлли открыл также ат­мосферное давление (в 1644 г.), что имело огромное практиче­ское значение при откачке воды насосами.

Выдающиеся заслуги в данной отрасли физики принадлежат также известному французскому мыслителю, ученому и изобретателю Блэзу Паскалю, написавшему в середине XVII в. «Трак­таты о равновесии жидкостей и о весе воздушной массы». Пас­каль проанализировал гидростатический парадокс, впервые от­меченный Стёвиной и Бенедетти (одинаковость давления жид­кости на основание сосуда независимо от его формы). Кроме того, он открыл названный его именем закон о передаче давле­ния в жидкостях, гласящий, что давление на поверхность жид­кости, произведенное внешними силами, передается жидкостью одинаково во всех направлениях (1663 г.). Как изобретатель Паскаль выдвинул идею гидравлического пресса («сосуд, напол­ненный водой, является новым механическим инструментом»).

«Пневматическими» явлениями плодотворно занимался О. фон Гёрике, который установил ряд важнейших свойств воздуха (его упругость, весомость, способность поддерживать горение, наличие в нем паров воды, способность передавать звук и т. д.). Знаменитый опыт с «магдебургскими полушария­ми», которые были с трудом разорваны шестнадцатью лошадь­

ми только потому, что из полу­шарий выкачали воздух, был произведен в Регенсбурге в 1654 г.

Разработка фундаменталь­ных законов пневматики при­надлежит английскому учено­му Роберту Бойлю. В 1662 г. Бойль установил обратную за­висимость изменения объема воздуха от давления, причем «упругость воздуха находится в обратном, отношении к его объему». К таким же выводам, независимо от Бойля, пришел французский исследователь Э. Мариотт.

В России долгое время рабо­тали выдающиеся деятели в области гидравлики и гидро­динамики Даниил Бернулли и Леонард Эйлер. В 1727—1729 гг. в «Комментариях» Петербургской академии наук печаталась серия статей Д. Бернулли по гидродинамике. Его труд «Гидродинамика, или записки о силах и движениях жидкостей...» был опубликован на латинском языке в 1738 г. в Страсбурге. Книга Д. Бернулли сочетала теоретиче­скую глубину анализа с прикладным характером установленных автором закономерностей.

В 1750 г. венгерский физик и математик Я. А. Сёгнер изоб­рел прибор, получивший название сегнерова колеса, вращение которого обусловливалось силой отдачи вытекавшей из него воды.



Оптика. Много важных открытий было сделано в области оптики, «...достигшей исключительных успехов благодаря прак­тическим потребностям астрономии...». В первом десятилетии XVII в. Кеплер научно объяснил ряд оптических явлений (отра­жение, преломление). Он впер­вые ввел понятие фокуса, т. е. точки пересечения преломлен­ных или отраженных лучей'. Он дал глубокий анализ меха­низма зрения.

Дальнейшая разработка за­конов преломления принадле­жит Декарту, выводы которого были подтверждены выдаю­щимся математиком П., Ферма. Несколько позже. Ф. Гримальди открыл явление дифракции (т. е. огибания световыми вол­нами встречающихся на пути препятствий). Гримальди да­вал очень интересное объясне­ние этому явлению. Он рассмат­ривал свет как некую «невесо­мую жидкость «флюид», образующую волны. Столь же сме­лой догадкой является идея. Гримальди, что различия видимых цветов объясняются определенной волнистостью света.

Весьма важное значение имели работы в области оптики И. Ньютона. Он создал в 60—70-х гг. XVII в. два отражатель­ных телескопа. Им была проведена серия замечательных опы­тов по дисперсии света, т. е. по разложению луча света при прохождении его через призму на отдельные цветные лучи спектра.

Ньютон установил, что всякий однородный свет имеет собст­венную окраску, отвечающую степени его преломляемости.

Хотя рассуждения Ньютона о природе света содержат неко­торые внутренние противоречия, но в целом их можно охаракте­ризовать как корпускулярную теорию. Ньютон считал свет истечением, особых световых частиц (корпускул) разного раз­мера, которые производят различные колебания -в эфире, на­полняющем- всю Вселенную.

Другой, теории света придерживался X. Гюйгенс. В 1690 г. он издал «Трактат о свете» (написанный им еще в конце 70-х гг. XVII в.). Гюйгенс выдвигал (хотя и недостаточно последова­тельно) волновую теорию света. Но в отличие от Гримальди, Гюйгенс и его последователи полагали, что волны образует не сам свет, а светоносный эфир. Обе теории—корпускулярная и волновая—имели своих последователей'. М. В. Ломоносов выступил критиком ньюто­новской концепции, предложив свой вариант волновой теории.



Учение о теплоте. Развитие металлургии, гончарного, сте­кольного дела,и ряда других видов производства, применявших печи и горны, первые попытки использования силы пара — все это послужило стимулом к развитию учения о теплоте.

В средние века существовало две теории о природе тепло­ты. Одни ученые считали источником теплоты стихию огня или какую-либо связанную с ней тонкую субстанцию. Другие, наи­более передовые мыслители, например Роджер Бэкон, выдвигали замечательную догадку, что теплота — это состояние, вызванное движением. Ведь с первобытных времен было известно, что трение и удар вызывают нагревание и даже появление огня или искр. В начале мануфактурного периода большинство пере­довых ученых в различных странах пришло к выводу, что теп­лота тел является результатом движения их частиц.

Такую идею высказывал . Френсис Бэкон в своем философ­ском труде «Новый органон» (1620 г.). Декарт в своих «Нача­лах философии» (1644 г.) также писал: «Под теплотою не следует здесь понимать ничего иного, кроме ускорения движе­ния молекул, а под холодом — их замедление». Молекулярно-кинетической теории теплоты придерживались Ньютон, Роберт * Бойль и другие известные ученые.

В 30-х гг. Даниил Бернулли выступил с математическим обоснованием подобной же теории (в отношении газов). Леонард Эйлер писал в 1752 г.: «То, что теплота заключается'в некото­ром движении малых частиц тела, теперь уже достаточно ясно».

Но во второй половине XVIII в. стала брать верх субстанцио­нальная теория теплоты. Это было связано с общими тенденция­ми в естественных науках того времени.

«...В XVIII в. все более и более завоевывал себе господст­во взгляд, что теплота, как и свет, электричество, магнетизм, — особое вещество и все эти своеобразные вещества отличаются от обычной материи тем, что они не обладают весом, что они невесомы»2.

Теплота будто бы тоже вызывалась действием одной из таких невесомых жидкостей—теплорода. В 1744 г. Ломоносов написал диссертацию под названием «Размышления о причине теплоты и холода». Он указал на ложность взглядов о существо­вании невесомого «теплотвора» (как в русской литературе того времени именовали теплород) и подчеркивал, что сущ­ностью теплоты является внутреннее движение частиц тела.

Передовая теория теплоты, изложенная в этом и последую­щих трудах Ломоносова, была связана с его общими воззрения­ми на строение вещества.



Учение об электромагнитных явлениях. Важным достиже­нием рассматриваемого периода явилось начало научного изу­чения электромагнитных явлений. В 1600 г. английский врач Уйльям Гилберт опубликовал сочинение «О магните...». Он сделал вывод, что Земля представляет собой большой магнит. Гилберт установил, что многие тела после натирания получают способность притягивать легкие предметы подобно янтарю. Он назвал эти явления электрическими (по греческому названию янтаря — электрон) и тем самым ввел этот термин в науку. Электрические свойства Гилберт объяснил тем, что в телах имеется некоторая специфическая электрическая субстанция, выступающая из них при трении и обусловливающая притяже­ние и отталкивание. Гилберт построил первый электроскоп. Но он считал природу электричества отличной от магнетизма.

В 1733 г. французский физик Ш. Ф. Дюфэ установил, что существует два вида электричества — «стеклянное» и «смоляное» (дуалистическая теория электричества). Он впервые наэлектри­зовал тело человека и извлек из него электрические искры. Дюфэ создал более совершенный электроскоп.

Видную роль в развитии учения об электричестве сыграл известный американский ученый, публицист и общественный деятель Бенджемйн Франклин. Особенную известность приобре­ли его опыты и наблюдения над электричеством, проведенные в 1747—1754 гг. в. Филадельфии.

Франклин отрицал существование двух видов электрических флюидов, допуская существование лишь единого «электрическо­го огня». «Электрическая материя, — писал. Франклин, — состоит из чрезвычайно тонких частиц, поскольку они могут проникать сквозь обыкновенную материю, даже сквозь плотнейшие ме­таллы...» Избыток этого «огня» в теле по сравнению с нормаль­ным количеством означает, что тело наэлектризовано положи­тельно, а недостаток его против нормы указывает на отрица­тельный заряд. Франклин ввел в науку и сами эти термины, а также знаки «+» и «—» для их обозначения. При электризации тел «огонь» переходит из одного тела в другое, общее же его количество остается неизменным. К сожалению, эта прогрессив­ная унитарная теория электричества не получила в то время общего признания.

В начале 50-х гг. XVIII в. Франклин в .Филадельфии, М. В. Ломоносов и Г. В. Рихман в Петербурге независимо друг от друга производили знаменитые опыты по исследованию грозовых явлений. Как, Франклин, так и петербургские ученые впервые пришли к бесспорному выводу о том, что молния и иные грозовые явления порождаются действием атмосферного элек­тричества.

Ломоносов и Рихман занимались прежде всего количествен­ным измерением атмосферного электричества. Рихман построил для этого электроизмерительный прибор — электрический указа­тель. Во время одного из опытов в 1753 г. Рихман был убит электрическим разрядом большой силы.

В конце того же года Ломоносов выступил с работой «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих», в которой изложил свои взгляды на природу электричества. Ломоносов считал, что возникновение атмосферного электри­чества обусловлено движением воздушных слоев. В противопо­ложность. Франклину Ломоносов отрицал, что электричество— особая тонкая материя и видел в электрических явлениях осо­бый вид движения эфира (по аналогии с волновой теорией света). В другой работе—«Теория электричества, математи­ческим способом разработанная» (1756 г.) —Ломоносов пи­сал: «Электрическая сила есть действие».

Научное исследование атмосферного электричества имело большие практические последствия.

В 1749 г.. Франклин выдвинул идею громоотвода (или, как говорят теперь, молниеотвода).

В Европе первый громоотвод был устроен в Чехии в 1754 г. и получил затем широкое распространение. А. Н. Радищев с восхищением писал, что XVIII столетие «Молнью небесну смани­ло во узы железны на землю».

Упоминавшийся выше петербургский академик Эпннус высту­пил в 1759 г. с работой «Опыт теории электричества и магне­тизма». Развивая унитарную теорию. Франклина, Эпинус связы­вал электрические явления с магнитными.

Новая физическая картина мира. Важная попытка обобщить новый огромный фактический материал, накопленный в есте­ствознании, и дать завершенную физическую картину мира принадлежала Ренё Декарту и его последователям (по латини­зированной форме имени Декарта — Картёзий — они именова­лись картезианцами). Декарт еще не порвал с идейным насле­дием прошлого. Его натурфилософия была дуалистичной, по­скольку он признавал материальную и духовную субстанции, природу и бога. Однако последнему он предоставил лишь ту­манные сферы метафизики, тогда как его физика была мате­риалистической (механистической).

В одном из своих трак­татов Декарт подчеркивал, что необходимо создать новую «практическую философию», посредством которой следует поста­вить на службу человеку, «хозяину и господину природы мощь и действие огня, воды, воздуха, звезд, небес и всего другого, что нас окружает» (1637 г.). В этом трактате звезды и небо рассматриваются не как оби­тель божества, а как объекты, из которых человечество смо­жет извлечь пользу.

Декарт считал, что во всем мире существует только одна материя. Все видоизменения в материи зависят от движения ее частей.

Он же выдвинул закон со­хранения движения: «Если одно тело сталкивается с другим, оно не может сообщить ему никакого другого движения, кроме того, которое потеряет во время этого столкновения, как не может и отнять у него больше, чем одновременно приобретает себе».

Но переходя от физики в сферу метафизики, Декарт писал о «неизменности божественной воли» и утверждал, что сам бог сохраняет вложенное им во вселенную определенное количество движения.

Материя, по Декарту, состоит из частиц трех различных типов, более грубых и более тонких. Наиболее тонкие — это частицы, образующие флюиды. В частности, Декарт пытался Днт1> характеристику магнитному флюиду, наряду с флюидами cbptii и тепла. Притяжение Декарт также объяснял как результат действия топкой материи. Он подробно описывает вихревые Снижения частиц тонкой материи. Считая инерцию одним из фундаментальных свойств тел, Декарт дал свою формулировку закона инерции: «Тело, раз начав двигаться, продолжает это движение и никогда само собою не остановится».

Декарт является одним из основоположников рационалисти­ческого метода познания. Он считал, что опыт играет подчинен­ную роль по отношению к разуму, который один лишь может дать решающую оценку результатов исследования. Наиболее полное развитие новая физическая картина мира нашла в трудах Исаака Ньюто­на, создателя классической ме­ханики.

Главный труд Ньютона «Ма­тематические начала натураль­ной философии» был опублико­ван в 1687 г. В последующих изданиях (1713 и 1726 гг.) Ньютон развивал и уточнял выдвинутые им положения. По­лемизируя с картезианцами, Ньютон противопоставил «фи­зике гипотез» Декарта «физику принципов», выведенных из опыта. Ньютон требовал счи­тать правильным всякое утверждение, полученное из опыта с помощью индукции, т.е. путем умозаключений от отдельных фактов и положений к общим выводам, до тех пор, пока не будут обнаружены дру­гие явления, которые ограничивают данное утверждение пли противоречат ему.

Ньютон подверг анализу основные понятия механики- мас­су, количество движения, силу, пространство и время. Мерой количества материи (массы) он считал вес. Ньютон указывал, что наблюдаемые в природе движения имеют относительный характер, но установил понятие абсолютного пространства. которое «но самой своей сущности... остается всегда одинаковым и неподвижным».

Вместе с тем Ньютон признавал существование абсолют­ного, истинного математического времени, которое «без всякого отношения к чему-либо внешнему протекает равномерно и иначе называется длительностью.

Ньютону принадлежат три фундаментальных закона движе­ния, принятые в классической механике: закон инерции, закон пропорциональности силы ускорению и закон равенства действия противодействию. Особенно важное значение имело введение им в" механику закона всемирного тяготения, который гласил, что тяготение существует между всеми телами вообще; оно пропорционально массе каждого из них и обратно пропорцио­нально квадрату расстояния между ними.

Ньютон отказывался объяснить причину свойств силы тя­готения и происхождение самого этого явления. «Довольно и того, — писал Ньютон, — что тяготение на самом деле сущест­вует и действует Согласно изложенным нами законам».



Математика. В трудах Н. Тартальи (50-е гг. XVI в.) содержался обшир­ный материал по арифметике, геометрии и алгебре. Тарталья наряду с Дж. Кардано много сделал для разработки новых способов решения уравнений третьей и четвертой степени, которые в течение столетий считались неразрешимыми. Су­щественной была также роль голландца Стёвина, который пер­вым из европейских ученых ввел в употребление десятичные дроби.

Важным достижением явилось открытие логарифмов1, сде­ланное независимо друг от друга шотландским математиком Джоном Нёпером и швейцарцем Иостом Бюрги в первой чет­верти XVII в.

Одним из создателей теории чисел считается французский математик XVII в. Пьер. Ферма, с именем которого связаны две знаменитые теоремы. Его труды оказали большое влия­ние на сдвиги, происшедшие в математике XVII—XVIII вв.

К середине XVII в. во всеобщее употребление вошли приме­няемые сейчас знаки для записи математических действий (в том числе возведения в степень, извлечения корня и т. д.). Вводятся буквенные обозначения для известных и неизвестных величин. Для неизвестных Декарт предложил последние буквы латинского алфавита: х, у и г.

В 1637 г. в своем труде «Геометрия» Декарт впервые ввел понятия переменной величины и функции2. «Поворотным пунк­том в математике была Декартова переменная величина. Бла­годаря этому в математику вошли движение и тем самым диа­лектика...».

Математика вступила в новый этап своего развития. Само­стоятельным предметом ее изучения сделались зависимости меж­ду величинами. На первый план выдвинулось понятие функции. Изучение переменных величин и функциональных зависимостей привело к основным понятиям математического анализа, к поня­тиям предела, производной, дифференциала и интеграла. Соз­дается анализ бесконечно малых, в первую очередь в виде дифференциального и интегрального исчислений. Энгельс под­черкивал, что после введения Декартом понятия переменной величины «...стало немедленно необходимым дифференциальное и интегральное исчисление, которое тотчас и возникает и кото­рое было в общем и целом завершено, а не изобретено, Ньюто­ном и Лейбницем». Первые работы Ньютона в области диф­ференциального и интегрального исчисления относятся к 60-м а Лейбница — к 70-м гг. XVII в., хотя Лейбниц опубликовал результаты своих исследований раньше Ньютона.

Основные законы физики и ряда других наук стали записы­ваться в форме дифференциальных уравнений. Одной из важ­нейших задач математики стало интегрирование этих урав­нений.

Огромный вклад в дальней­шее развитие математики был сделан Л. Эйлером. Он неиз­менно исходил из принципа взаимозависимости между ма­тематикой, естественными на­уками и техникой.

Главной заслугой Эйлера была разработка математиче­ского анализа, рамки которого он значительно расширил по сравнению со своими предше­ственниками. Эйлер был авто­ром множества трудов по ма­тематике, в том числе таких, . как двухтомник «Введение в анализ бесконечных» (1748 г.), «Дифференциальное исчисле­ние» (1755 г.), трехтомник «Интегральное исчисление» (176,8—1770 гг.) и др.

Эйлером были впервые вве­дены некоторые математиче­ские обозначения, например я (отношение длины окружности к ее диаметру) и др.

По отзыву французского ученого Лапласа Эйлер явился общим учителем математиков второй половины XVIII в.

Химия. В начале XVI в. на смену, а порой в дополнение к средневековой алхимии приходит ятрохимия, т. е. врачебная химия.

Одним из ее основоположников был врач и естествоиспы­татель Ф. фон Гогенгейм, известный в литературе под именем Парацельса. Стремясь создать новую медицинскую науку, основанную на опыте и борясь со слепой верой в автори­тет античных и средневековых авторов, Парацельс сблизил химию с медициной . Ятрохимики, считая, что процессы, проис­ходящие в живом организме, являются, по сути дела, хими­ческими процессами, занимались изысканием новых химических препаратов, пригодных для лечения различных болезней. Это приводило к важным открытиям не только в медицине, но и в химии.

Во второй половине XVII и в начале XVIII в. были открыты некоторые новые вещества. Так, в 1669 г. гамбургский алхимик-любитель Бранд открыл фосфор (в 1680 г. его самостоятельно получил Р. Бойль).

Основоположниками новой химической науки являются уче­ные XVII в. голландец Я. Б. ван Гельмонт и уже упомянутый выше Р. Бойль. Ван Гельмонт был ятрохимиком, а в некоторых вопросах придерживался и традиционно алхимических взглйдов. Он первым правильно объяснил ряд химических реакций соеди­нения, разложения и замещения, открыл углекислоту, назвав ее «лесным газом». Он же ввел в научный оборот самое поня­тие газа как определенной категории веществ, отличных от па­ров.

Само слово «газ» придумано также ван Гельмонтом. Он произвел его от греческого слова «хаос».

Важнейший трактат Бойля по химии, вышедший в 1666 г. под характерным названием «Химик-скептик», был направлен против учения о трех началах: сере, ртути и соли и о четырех стихиях.

Бойль понимал под элементами определенные, первона­чальные и простые, (несмешанные) вещества, которые не со­ставлены друг из друга, но представляют собой те составные части, из которых состоят сложные вещества. Замечательна догадка Бойля, что все элементы состоят из некоторых пер­вичных частиц, различающихся числом, пространственной группировкой и т. д. Однако эта мысль не могла быть тогда подкреплена какими-либо опытами, поскольку строение различ­ных веществ еще не было известно. Существенным недостат­ком выводов Бойля было то, что, придерживаясь механисти­ческих воззрений, он не смог объяснить качественных различий элементов.

Бойлем был разработан экспериментальный метод в химии, в частности химический анализ и дополнение анализа синте­зом в качестве проверки правильности результатов. Все это

дало основание Энгельсу сказать: «Бойль делает из химии науку».

Отмеченное выше развитие «огнедействующих» отраслей производства побудило химиков уделить особое внимание изу­чению процессов горения, окисления и восстановления метал­лов. Для объяснения этих процессов немецкий химик и врач И. П. Бехер выдвинул мысль о том, что при обжиге металлов и при сжигании топлива или иных горючих веществ происходит выделение из данного вещества содержавшейся в нем «горючей земли» (прямой наследницы алхимической серы).

Этот ошибочный взгляд получил дальнейшее развитие в ра­ботах немецкого химика Г. Э., Шталя, который сформулировал (в 1697, а подробнее в 1703 г.) флогистонную теорию. Главное место занимало в ней учение о флогистоне (от греческого «фло-гистос» — горючий) — мнимом невесомом веществе, «горючем начале», будто бы теряемом металлами и другими веществами при горении или окислении.

Положительной чертой этой теории была ее последователь­ность, впервые позволившая рассматривать широкий круг явле­ний с единой точки зрения, исходя из данных опыта. Герман­ские, скандинавские, французские флогистики были связаны с практикой горно-металлургического производства и ряда отрас­лей химической технологии. Флогистонная теория позволяла накопить немалый опытный материал, но не могла объяснить тех химических явлений, над которыми работали передовые ученые Европы, ввиду ошибочности ее исходных положений. Тем не менее эта теория господствовала в западноевропейских научных, учебных и литературных кругах (включая деятелей эпохи Просвещения), вплоть до переворота, произведенного в химии школой Лавуазье в конце XVIII в.



Биологические науки. Успехи биологических, как и всех других естественных, наук оказались возможными лишь на ос­нове применения новых приборов, прежде всего сильных луп и микроскопов. Ученым, работавшим в области исследования анатомии и физиологии человеческого организма, приходилось преодолевать сопротивление церковников, считавших вскрытие трупов «грехом». Жертвой преследований церкви стал осново­положник экспериментальной научной анатомии, фламандский ученый Андреас Везалий, выпустивший в 1543 г. свой извест­ный труд «О строении человеческого тела». Пост придворного врача императора Карла V спас Везалия от застенков инкви­зиции, но он был приговорен к паломничеству в Палестину.

Везалий опроверг множество средневековых схоластических представлений об устройстве человеческого организма. Однако вопрос о кровообращении не получил в его трудах правильного решения.

Это сделал в 1615 г. английский врач Уйльям Гарвей, один из пионеров научной физиологии. Сразу же после опублико­вания его трактата о деятельности сердца и кровообращении (в 1628 г.) на Гарвея начались ожесточенные нападки со сторо­ны иезуитов, ученых-схоластов и других реакционеров.

Гарвей был одним из основателей эмбриологии. Он первым высказал догадку, что животные в период эмбрионального разви­тия проходят ступени развития животного мира.

Пионером исследования мира микроскопических организмов (инфузорий, бактерий и т. д.) был Антони ван Левенгук. Он изготовил лупы, дававшие увеличение в 150—300 раз, что пре­вышало технические возможности микроскопов того времени.

А. Левенгук впервые описал красные кровяные шарики, строение тканей многих животных и растений.

Немало открытий в области микроскопической анатомии сделал голландский биолог Ян Сваммердам. Наиболее подробно была им исследована анатомия насекомых. Его богато иллюстри­рованный труд был опубликован в 30-х гг. XVIII в. под характер­ным названием «Библия природы».

К этому времени накопился огромный фактический материал по зоологии и ботанике, обогащенный данными географических открытий и путешествий в отдаленные страны с их своеобраз­ной фауной и флорой. На очереди стояла его систематизация.

Наиболее разработанной и полной была классификация животных и растений, предложенная шведским натуралистом Карлом Линнеем, главный труд которого «Система природы» был опубликован в 1735 г. Но­вая классификация пришла на смену античной (Аристотеля и Плиния), продержавшейся поч­ти без изменений на протяже­нии всего предшествующего периода. Линней сформулировал по­нятие вида. По Линнею, вид — это совокупность сходных меж­ду собой организмов (как сходны потомки одних родите­лей, способных давать плодо­витое потомство).

Еще большей заслугой ученого, требовавшей немало граж­данского мужества, было то, что человек был отнесен Линнеем к животному миру и причислен к отряду приматов. Линней предложил также классификацию растений, разделив их на 24 класса. Сейчас она представляется довольно искусст­венной. Но его достижения в области ботаники были весьма значительны. Линней сам открыл и описал около 1,5 тыс. но­вых видов растений.

До сих пор сохранился введенный Линнеем принцип номен­клатуры видов животных и растений, согласно которому каждый вид обозначался двумя латинскими названиями: родовым и видовым.

Географические открытия и развитие географической науки. Уровень географических знаний европейцев во второй поло­вине XV в. и триста лет спустя, накануне промышленного переворота, совершенно несоизмеримы. В XV в. первенство в гео­графических знаниях, как и в искусстве судовождения и в со­ставлении карт, лоций и т. д., принадлежало арабам, малайцам, индийцам и некоторым другим народам Азии и Северной Аф­рики.

В начале XV в. .в Европе нельзя было и думать о составле­нии таких сочинений, как «Книга... об основах морской науки» арабского морехода Ахмеда ибн Маджида, знавшего морские пути от Красного моря до о. Тайвань.

Положение изменилось к концу XV в. в результате успеха западноевропейских стран в области материального произ­водства, прежде всего в сфере судостроения и военного дела, обеспечивших колониальную экспансию и связанные с ней дальние морские и сухопутные экспедиции.

До эпохи великих географических открытий на западноевро­пейских картах и глобусах отсутствовал американский материк так что Азорские и Канарские острова оказывались в непосред­ственной близости от о. Ява, Индии или Китая. Это, в частности, дало X. Колумбу уверенность, что, плывя на Запад, можно легко и быстро достичь Юго-Восточной Азии. Он искренне верил в то, что вновь открытые им земли—Индия, а их жители— индейцы. Впоследствии острова Карибского моря долго имено­вались Вест-Индией. Название «индейцы» для коренного насе­ления Америки сохранилось до наших дней.

Об азиатском континенте к востоку от Урала западные географы имели самые фантастические представления. В 1542 г. впервые на литовской карте А. Вида появилось изображение р. Оби. К, Западу от Оби указаны «Великая Перм», «Тумен Великий», «вагуличи», «югры» и т. д.

В XVI—XVII вв. в географических знаниях европейцев произошел переворот. В Юго-Восточную Азию были проложены новые пути.

В 1466—1472 гг. тверской купец Афанасий Никитин совершил свое «хожение за три моря», продолжив путь из Русской земли через страны Передней Азии в Индию*.

В 1487 г. португалец Бартоломёу Дйаш достиг мыса Доб­рой Надежды и вышел в Индийский океан.

Как известно, вновь открытому континенту название «Аме­рика» было дано по имени итальянского ученого Амерйго Веспуччи, который в 1499—1504 гг. принимал участие в исследовании берегов Южной Америки. На Руси о Новом Свете было впервые упомянуто около 1530 г. в одном из рукописных сочинений видного деятеля — Максима Грека. Автор упоминал Кубу (имя которой распространял на весь американский материк). «И ныне тамо новый мир и ново составление человеческо», — писал Максим Грек.

В 1498 г. португальские корабли под командованием Васко да Гама, обогнув Африку, достигли берегов Индии. Так, нако­нец, открыт был морской путь из Западной Европы в Индию, а затем и в Восточную Азию.

В начале XVI в. испанец Бальбоа пересек Панамский пере­шеек и вышел к «Южному морю» (Тихому океану). Позднее испанцы открыли п-ов Юкатан и Мексику, а также достигли устья р. Миссисипи- Фернандо Магеллан, португалец на испан ской службе, в 1519—1520 гг. прошел юго-западным проливом, названным его именем, из Атлантического океана в Тихий и

достиг островов, позже названных . Филиппинскими (в честь испанского короля).

В 30—40-х гг. XVI в. португальцы завоевали Бразилию. В первой четверти XVI в. посланник великого русского кня­зя Василия III в Риме Дмитрий Герасимов, человек для своего времени весьма образованный, познакомился с итальянцем, пи­савшим под латинизированным именем Павла Иовия, и поде­лился с ним идеей о возможности достичь Юго-Восточной Азии через Северный Ледовитый океан. Иовий в своей книжке о русском посольстве изложил эту мысль, которая чрезвычайно заинтересовала английских и голландских купцов-предпринима­телей.

Начались поиски северо-восточного прохода в Китай и Ин­дию. Корабли английской экспедиции Уиллоуби (1552 г.) в Баренцевом море' были застигнуты бурей. Спасся лишь ко­рабль Чёнслера, который прошел в Белое море и достиг устья Северной Двины. Ченслер установил первые связи англичан с правительством Ивана IV.

Голландские купцы снарядили в конце XVI в. три экспе­диции,, которыми руководил Биллем Баренц. Но и они не смог­ли пройти восточнее Новой Земли, так как корабли затирало льдами.

К рассматриваемому периоду относится открытие европейца­ми. материка Австралии и Океании. Начало было положено испанцами еще в XVI в. (открытие Новой Гвинеи, Соломоновых, Маркизских и других островов). Свои открытия испанцы держа­ли в строгой тайне, боясь проникновения в южную часть Тихо­го океана голландцев и англичан.

Предосторожности не помогли. В XVII в. все больше гол­ландских мореплавателей посещало эти районы. Ими были открыты Австралия (названная вначале Новой Голландией), Новая Зеландия и Тасмания, названная в честь голландца А. Я. Тасмана, открывшего этот остров и доказавшего, что Австралия является самостоятельным материком.

В результате этих и многих других географических открытий развивается географическая наука и связанные- с ней вспомо­гательные дисциплины. Создаются все более точные карты и глобусы. Разрабатываются научные основы картографии. Вид­ным картографом XVI в. был фламандец Гёргард Крёмер, из­вестный под латинизированным именем Меркатора.

К 40-м гг. XVII в. относятся знаменитые открытия служилого человека Семена Ивановича Дежнёва. В начале 1648 г., выйдя из устья Колымы, экспедиция во главе с приказчиком, Ф. А. По­повым и казаком С. И. Дежнёвым двинулась вдоль океанского побережья на восток. Из 7 кочей (так назывались русские мо­реходные промысловые суда, пригодные для плавания среди льдов) 4 пропало без вести. Есть предположение, что часть этих кочей добралась до Аляски, где мореходы основали первое русское поселение.

Ценные данные о Китае, еще мало изученном европейцами, а также об Амурском крае были собраны в 70-х гг. XVII в. пере­водчиком посольского приказа Николаем Спафарием-Мелеску, молдаванином по происхождению. Широко образованный чело­век, Спафарий написал два исследовгния — «О Китае» и «О ве­ликой реке Амур».

По поручению Петра I тобольский исследователь-краевед С. У. Ремезов с помощью своих сыновей закончил к 1701 г. «Чер­теж всей Сибири» и «Чертежную книгу Сибири». Русские «чертежи» (карты), атласы, описания Сибири и Дальнего Востока конца XVII — начала XVIII в. имели исклю­чительное значение для мировой географической науки. На основании русских географических открытий были вне­сены исправления в западноевропейские географические атласы и книги, прежде всего голландские.

Заключение

Научное мировоззрение про­кладывало себе дорогу в тяже­лой борьбе с темными силами феодального порядка и со своекорыстной ограниченностью капиталистических наживал.

Если бы первопечатники и в Западной Европе, и в России не начинали своей деятельности с издания литературы религиоз­ного содержания, им не удалось бы добиться разрешения на выпуск книг.

Средневековые традиции были столь живучи, что ученые и изобретатели часто именовали свои открытия достижениями «натуральной магии» и употребляли соответствующую «таин­ственную» терминологию.



Тем большее уважение вызывают у нас труды ученых, кото­рые, подобно Галилею, уже в первой половине XVI в., отвергнув как авторитет Аристотеля и средневековых схоластов, так и мистику любых «магий», провозгласили основой науки наблюде­ния и экспериментальное исследование «чувственного, а не бумажного мира» с последующим анализом опытных данных математическими методами и новой опытной проверкой сделан­ных выводов.

Список использованной литературы


  1. Арзаканян Ц. Философия техники как новая область знания. // Вестник высшей школы, 1990 г., № 4, с. 58 - 66

  1. Бердяев Н. А. Смысл истории. М.: Мысль, 1990 г., 176 с.

  1. Мелещенко Ю. С. Техника и закономерности ее развития. Лениздат, 1970 г. 248 с.

  1. Методологические проблемы науки. М.: Наука 1964 г.

  1. Митчем К. Что такое философия техники? М.: Аспект-пресс, 1995, 149 с.

  1. Омаров А. М. Техника и человек. Социально - экономические проблемы. М.: 1965 г., 286 с.

  1. Панкевич Г. Н. Некоторые вопросы взаимоотношений искусства, науки и техники. // Вопросы философии 1988 г., № 3, с. 141-144.

  1. Степин В.С., Горохов В. Г. , Розов М. А. Философия науки и техники, М.: Контакт-Альфа, 1995 г., 384 с.

  1. Шухардин С. В. История науки и техники. М.: Наука, 1974 г.

  1. Шухардин С. В., Кузин А. А. Теоретические аспекты современной научно - технической революции. М.: Наука, 1980 г.144 с.

  1. Виргинский В.С.Очерки истории науки и техники XVI-XIX веков. М. Просвещение, 1984 г.

  1. Ясперс К. Смысл и назначение истории. М.: Республика, 1994 г. 527 с.






скачать файл



Смотрите также: