Европейская средневековая наука.

Появляются первые университеты, сначала в Испании, где арабами был организован университет в Кордове, затем в Италии, Париже и Англии.

Развитие техники. Механические часы, очки, книгопечатание, производство бумаги сыграли огромную роль в развитии естествознания и цивилизации. Немалую роль сыграл компас, история которого начинается в Древнем Китае. Арабские мореплаватели пользовались компасом. В Европу он проникает в XII-XIII вв.

Эта эпоха вошла в историю науки как «период застоя», как «Темная ночь средневековья».

Борьба за Гелиоцентрическую систему

Исторические замечания.

Леонардо да Винчи (1452-1519гг.). От Леонардо осталось большое количество заметок и проектов. Он записывал их зеркальным письмом, перемежая записи прямым письмом. Многие слова он записывал сокращенно и слитно в другими словами. Его труды (6 томов) начали расшифровывать и издавать в 19 веке. Леонардо очень точно изложил основы метода нового естествознания: опыт и математический анализ.

 «Все наше познание начинается с ощущений», «Мудрость – есть дочь опыта», «Никакой достоверности нет в науках там, где нельзя приложить ни одной из математических наук, и в том, что не имеет связи с математикой». Леонардо был предшественником Галилея, Декарта, Кеплера, Ньютона и др основателей современного естествознания.

Наблюдательность и острота физического мышления Леонардо позволили ему сделать интересные наблюдения и сформулировать ряд положений и задач. Так, он фиксирует важное свойство звуковых и водяных волн распространяться, не мешая друг другу (принцип суперпозиции).

Вот еще одно важное наблюдение Леонардо: «Можно создать гармоничную музыку из различных каскадов, как я видел это у источника в Римини…»

Научная революция Коперника

Николай Коперник (1473-1543) с большим увлечением занимался математикой и астрономией. В 1530 г. он изложил основные положения своей теории в рукописи сочинения «Малый Комментарий».

Сочинение Коперника «О вращениях небесных сфер» содержит шесть книг. Основная его идея: построить простую модель солнечной системы, ее кинематический механизм. Такой механизм он нашел, относя движения всех планет, в том числе и Земли, к Солнцу. Этот шаг Коперника имел поистине революционное значение.

Так, новое учение о космосе обращает мысль его основателя к материалистической атомистике. Оно неизбежно подводило также к представлению об относительности движения, к физическому релятивизму.

 В другом месте Коперник, возвращаясь к вопросу об относительности движения, пишет: «Так при движении корабля в тихую погоду все находящееся вне представляется мореплавателям движущимся, как бы отражая движение корабля, а не сами наблюдатели. Наоборот, считают себя в покое со всем с ними находящимся. Это же, без сомнения, может происходить и при движении Земли, так что мы думаем, будто вокруг нее вращается вся Вселенная».

Позднее эти идеи Коперника с особой основательностью разовьет Галилей, сформулировав классический принцип относительности.

 

Борьба за Гелиоцентрическую систему мира

Джордано Бруно. Кеплер.

Из великого открытия Коперника возникла научная программа, осуществление которой привело к возникновению экспериментального и математического естествознания, в первую очередь механики и оптики.

Навеки вошло в историю имя мученика науки Джордано Бруно (1548-1600). Этот замечательный человек, писатель, поэт, ученый, талантливый оратор и лектор, также был одним из титанов, которых рождало это бурное время. Молодой монах ревностно предавался научным и литературным занятиям: изучал греческую науку и философию, труды арабских ученых и философов, сочинения Фомы Аквинского и Николая Кузанского. Он написал сатирическую комедию «Светильник», сатирический диалог «Ноев ковчег».

В 1584 г. им были написаны диалоги «Пир на пепле», «О бесконечности Вселенной и мирах», в которых он излагал свое учение о бесконечной Вселенной, слагающейся из множества миров, подобных нашей солнечной системе.

       Великий астроном Иоганн Кеплер (1571-1630) обессмертил свое имя открытием законов движения планет. После окончания Тюбингенской семинарии, а затем академии получил блестящий аттестат, удостоверяющий его выдающиеся способности и знания. Был назначен преподавателем математики и философии в училище в Граце. Занимался составлением календарей, гороскопов и научной работой. По его высказыванию, «астрология – дочь астрономии, хотя и незаконная, и должна кормить свою мать, которая иначе умерла бы с голоду».

Написал сочинение «Дополнения к Вателло». Здесь он дает теорию камер-обскуры, излагает свою точку зрения, в которой исправляет ошибку Алхазена, показывая, что изображение получается на сетчатке, а хрусталик действует как линза. Кеплер правильно объяснил близорукость и дальнозоркость, а также способность глаза иметь далекие и близкие предметы изменением кривизны хрусталика. Из составленных им таблиц рефракции он определяет плотность воздуха относительно плотности воды.

Все свои переживания Кеплер изложил в книге «Новая астрономия, или Небесная физика с комментариями на движение планеты Марс по наблюдениям Тахо Браге», вышедшей в Праге в 1609 г.

Мысль Кеплера обратилась к оптике, и в 1611 г. вышло его новое сочинение по оптике – «Диоптрика».. Здесь он описывает конструкцию телескопа (труба Кеплера), рассматривает ход лучей в линзах и системах линз, приходит к выводу о существовании полного внутреннего отражения при переходе света из среды, оптически более плотной, в среду, оптически мене плотную, находит фокусные расстояния стеклянных  плоско-выпуклой и двояко-выпуклой линз. Трудны были последние годы жизни ученого. Он перебивался случайными заработками. Умер в ноябре 1630 г.

 

Галилей

Галилео Галилей (1564-1642) полностью обосновал систему Коперника физически, и его борьба за нее слилась с выработкой основ новой физики, пришедшей на смену аристотелевской. Галилей учился в Пизанском университете, сначала изучал медицину, однако впоследствии оставил медицинский факультет и стал изучать математику и философию. В 1589 г. его назначают профессором Пизанского университета, затем он переезжает в Падую. В Падуе он проработал 18 лет и сделал ряд важнейших открытий, принесших ему мировую славу. Именно здесь он начал борьбу за систему Коперника.

В 1608 г. в Голландии была изобретена зрительная труба. Галилей начал размышлять над возможной конструкцией трубы и в течение года создал трубу, представляющую комбинацию выпуклой и вогнутой линз, которую первым использовал в научных целях.

В начале января 1610 г. Галилей открывает спутники Юпитера – наглядную модель системы Коперника, демонстрирующую, как планета со своими лунами движется вокруг Солнца.

В марте 1616 г. декретом учреждений при инквизиции конгрегации книга Коперника была запрещена, а учение о движении Земли было признано противным священному писанию.

Еще будучи в Пизе, Галилей путем эксперимента опроверг учение перипатетической физики о пропорциональности скорости падения тела силе тяжести. Сброшенные со знаменитой наклонной башни шары, чугунный и деревянный, одинакового размера упали одновременно, и Галилей с полным основанием приписал различие скорости сопротивлению воздуха.

Опыт Галилея имел огромное методологическое значение. Эксперименты с падением тел проводил и Леонардо да Винчи. Но только Галилей ясно указал, что для получения научных выводов из опыта необходимо устранить побочные обстоятельства, мешающие получить на заданный природе вопрос. Этот простой опыт Галилея по существу явился подлинным началом экспериментальной науки.

Спустя 14 лет после запрещения учения Коперника Галилей закончил рукопись своего главного сочинения «Диалог о двух системах мира – Птолемеевой и Коперниковой» и повез ее в Рим, чтобы получить разрешение на публикацию.

В 1632 г. сочинение вышло в печати во Флоренции, которое было написано в виде диалога.

Против Галилея по приказанию папы возбуждается дело, его доставляют в Рим и заставляют отречься от его научных убеждений. После отречения он жил вблизи Флоренции и продолжал работать. В 1638 г. вышло его главное произведение – «Беседы о двух главных науках».