Тема 1. Наука и техника как объект исследования 2 глава

Развитие прикладных наук определяли практические, прежде всего, военные потребности, что хорошо видно на примере изобретения военных машин, в том числе баллисты. Ее создание стало началом становления инженерной «механики» и, соответственно, первым механиком можно назвать Архимеда (287–212 гг. до н. э.). Особой известностью в античном мире пользовался его трактат «О плавающих телах», в котором он, сформулировав «закон Архимеда», положил начало гидростатики.Благодаря его сочинению «Начала механики» были заложены основы теоретической механики. Архимед в сконструированном им планетарии занимался астрономическими наблюдениями, построил водоподъемную машину («архимедов винт»), при помощи математики описал использование клина, блока, лебедки, винта и рычага. Занимаясь геометрией, он разработал новые методы определения площадей поверхности и объемов различных геометрических фигур и тел, предложил формулу исчисления длины окружности, введя букву «пи» (начальная буква слова «периметрос» – длина окружности).Хотя практические изобретения Архимеда были использованы при защите Сиракуз, он все же, по свидетельству Плутарха, считал механику делом низким и недостойным.

Следует упомянуть и других александрийских инженеров. Ктесибий (III в. до н. э.), создавший «аэротонон» – ручной метательный снаряд пневматического действия, известен также как изобретатель и конструктор водяных часов, разного рода насосов, гидравлического органа, пожарной помпы. Герон Александрийский (вероятно, I–II вв. н. э.) не только дал подробное описание всех предшествующих достижений античной механики, но и сам построил множество приборов: ему приписывают изобретение аэропила – прообраза паровой турбины. Инженер Филон (III или II вв. до н. э.) построил первую водяную турбину. Однако в большинстве случаев античные конструкторы ориентировались не на практическое использование своих изобретений, а лишь на создание сложных игрушек (например, автоматического театра).

Во II–I вв. до н. э. эллинистические государства были завоеваны римлянами. Пока Римская империя сохраняла определенную устойчивость, преднаука, представлявшая собой специфический синтез греческих и восточных компонентов, продолжала развиваться. Главным техническим достижением римлян было создание цемента и бетона. Римляне научились использовать опалубку и строить бетонные сооружения; в качестве наполнителя использовали щебень. Они использовали цемент и бетон при строительстве дорог и мостов; наиболее известен мост через Дунай длиной более километра (архитектор – Аполлодор, 1-я половина II в.).

Самым знаменитым инженером римского времени был Марк Витрувий (I в. до н. э.). Ему принадлежит труд«Десять книг об архитектуре», рассказывавший о строительном ремесле, различных машинах, в котором было дано и первое описание водяной мельницы. Спустя 1,5 тысячелетия в XV в. эта книга стала пособием для архитекторов Ренессанса. Витрувий считал, что при создании технических сооружений необходимо следовать природе, а свойства строительных материалов он объяснял пропорциями содержащихся в них первичных веществ: огня, воздуха, воды и земли.

Для поздней Римской империи характерен общий упадок культуры.Основной чертой преднауки этого времени становится не умножение знаний, а энциклопедизм, стремление обобщить и доступно изложить уже накопленные достижения. Создавались популярные энциклопедические своды, где на латинском языке излагались данные из различных областей познания. Например, «Естественная история» Гая Плиния Старшего, ставшая основным источником знаний о природе для средних веков, содержала основы знаний из географии, этнографии, зоологии, ботаники, фармакологии, минералогии, а также по истории древнего искусства. В энциклопедии V в. Марциана Капеллы «Семь свободных искусств» были собраны разнообразные сведения из риторики, астрономии и геометрии. По ее структуре создавалась средневековая система образования.

2.4. Религиозные основания развития научного знания
в Средневековье, технические достижения

Эпоху Средневековья часто называют «темными веками», что связано с последствиями так называемого «великого переселения народов» в IV в. – нашествия варваров на Римскую империю. В некогда урбанизированной экономике Рима произошел резкий переход к сельскому хозяйству, к сельскому образу жизни в целом. Пришли в негодность дороги, мастерские, склады, оросительные системы; наблюдался резкий спад уровня культуры. Упадок техники был особенно заметен в уменьшении числа изделий из камня: место главного материала вновь заняло дерево. Денежная экономика отошла на второй план, уступив меновой торговле. Перевозка товаров на большие расстояния прекратилась, исключение составляли лишь самые необходимые продукты, такие, как соль.

Система ценностных ориентаций, картина мира в целом в средневековой Европе и Византии определялись христианством. Весь мир понимался как иерархически упорядоченная «Великая цепь творения», где каждая ступенька значима по степени приближенности к Богу. Место человека в средневековой картине мира определялось его пониманием как образа и подобия Бога:человек был вынесен за рамки природы и провозглашен ее господином. Но сам он трактовался как существо дуалистическое: греховность человеческого тела предопределяла его познавательную неполноценность. Поэтому отношение христианства к знанию было двойственно, противоречиво:

· с одной стороны, поскольку истинный христианин должен избегать всего, что мешает ему направить все свои помыслы к Богу, постольку изучение этого преходящего и порочного мира не представляет для него интереса;

· с другой стороны, христианская церковь не отвергала полностью познавательной деятельности человека, но только в том случае, когда предметом познания выступал Бог. Соответственно, средневековый «ученый» – это монах или клирик, занимающийся теологией.

Под влиянием церковных потребностей развивалась и система образования Средневековья, которая формировалась по античной традиции «семисвободных искусств» и состояла из двух ступеней:

· «тривия» – грамматики, риторики, логики и

· «квадривия» – арифметики, музыки, геометрии и астрономии.

В отличие от пострадавшей в результате варварских нашествий Западной Европывизантийские города оставались центрами образованности. Торговые связи Византии стимулировали расширение географических и астрономических знаний. Развитые товарно-денежные отношения породили сложную систему гражданского права и способствовали подъему юриспруденции. В Константинополе в IX в. была создана Магнаврская высшая школа, ставшая университетом в 1045 г. Здесь греки изучали произведения Платона, Аристотеля, Евклида. В XI в. университет прославила деятельность Льва Математика, который, использовав буквенные обозначения в качестве символов, заложил основы алгебры и прославился множеством изобретений, в частности светового телеграфа. В Византии наряду с алхимией существовала и химическая практика, развитие которой стимулировали потребности медицины, а также ремесленного производства: сохранялись античные рецепты изготовления стекла, керамики, мозаичной смальты, эмалей и красок. В XII в. был изобретен «греческий огонь» – зажигательная смесь, дающая негасимое водой пламя. Позднее установили, что в него входила нефть, смешанная с негашеной известью и различными смолами.

Сохранялись античные традиции и в арабо-мусульманском мире. Например, правивший в IX в. халиф Мамун создал в Багдаде по образцу Мусейона «Дом науки» с обсерваторией и большой библиотекой, где трудились переводчики греческих книг. Благодаря этим переводам мыслители арабо-мусульманской цивилизации освоили интеллектуальный опыт античности – труды Платона, Аристотеля, Евклида, Птолемея, римских мыслителей. Из «Альмагеста» арабы узнали о шарообразности земли, научились определять широту и рисовать карты. Сочинения Гиппократа стали основой для «Канона врачебной науки» знаменитого врача и философа Ибн Сины – Авиценны (980–1037).

С VIII по XII вв. в арабо-мусульманском мире накапливались натурфилософские знания, включавшие в себя элементы алгебры, оптики, астрономии, алхимии, географии и медицины. Например, ученый-энциклопедист Бируни (973–1048) описал круговорот воды в природе; характеризуя чувства человека, он подчеркивал, что его главнейшее качество, отличающее от животных, – разум. Тем не менее, в мировоззрении средневековых арабов опытные знания своеобразно сочетались с мистикой: астрономию у них сопровождала астрология, химию дополняла алхимия.

Начало арабской алхимии положил Джабир Ибн Хайан (ок. 721– ок. 815).Самым знаменитым арабским астрономом, астрологом и алхимиком был ал-Хорезми (ок. 783 – ок. 850), известный как Алгорисмус – от его имени происходит слово «алгоритм». Он подчеркивал практическую пользу математики (в частности для измерений земли) и позаимствовал у индийцев десятичные цифры, которые потом от арабов попали в Европу и были названы арабскими.

В средневековой Европе алхимия и астрология зачастую воспринимались как антиподы схоластической науки. Хотя основной задачей алхимии являлисьпоиски эликсира жизни и философского камня, который позволял превращать ртуть в золото, тем не менее, алхимики решали и практически важные задачи, связанные с открытием некоторых химических процессов. В этом плане средневековая алхимия, поскольку в нее в качестве рецептов была включена химическая технология, во многом способствовала становлению химии. В алхимии Средневековья можно выделить зачатки «полезных знаний»:

· во-первых, это открытие и усовершенствование способов получения лаков, красок, щелочей, стекла, некоторых органических и минеральных кислот;

· во-вторых, это изучение и усовершенствование таких химических приемов, как перегонка, возгонка, дистилляция, фильтрация;

· в-третьих, создание и усовершенствование аппаратуры и установок для опытов: перегонного куба, химических печей, аппаратов для фильтрации и дистилляции.

Но, несмотря на столь существенные положительные достижения алхимии, в сущности, она была сакрализированным и эзотерическим знанием: средством сохранения алхимической тайны являлся язык символов, понятный только посвященным.

Арабская натурфилософия и алхимия оказали значительное влияние на культуру западного Средневековья. Это выразилось в распространении трудов как античных мыслителей Аристотеля, Птолемея, Галена, так и арабских натурфилософов Аль-Кинди, Аль-Фараби, Ибн Сины, Ибн Рушда – Аверроэса. На основе произведений последних Оксфордские ученые У. Оккам (1285–1347), Т. Брадвардин (1290–1349) и парижские номиналисты, критикуя аристотелевское понимание пространства и времени, поставили проблему несоизмеримости небесных движений и выдвинули гипотезу о множественности миров и вращении Земли. Кроме того, у арабов была заимствована и организационная сторона развития знаний: многие европейские университеты создавались по образцу арабских высших школ.

Начиная с XI в. в сельской жизни Западной Европы становятся заметными черты технического прогресса, прежде всего в основном виде деятельности – в обработке почвы. На смену архаичной сохе пришел плуг, снабженный асимметричным лемехом и отвалом, но важнее всего то, что дерево было заменено железом. В XII–XIII вв. экономический и культурный подъем становится все более очевидным. Развитие городов как центров ремесла и торговли, знакомство с византийской и арабской культурой послужили стимулами развития знаний и совершенствования образования. Центрами обучения навыкам ремесла стали цеховые организации, где делались значительные успехи в инструментальном оснащении: были изобретены линзы, часы, весы и т. п.

Наметился прогресс и в области механики и математики, постепенно стал зарождаться интерес к опытному знанию. Профессор Оксфордского университета, где переводились и комментировались трактаты античных и арабских мыслителей, Роберт Гроссетест (ок. 1175–1253) сделал попытку применить математический подход к изучению природы. Его ученик Роджер Бэкон (1214–1292) обратил внимание на необходимость опытного познания природы на основании отказа от преклонения перед авторитетами. Занимаясь вопросами астрономии, математики, анатомии, алхимии и оптики, он описал взрывные смеси и дал специфическую трактовку распространения света.Целью познания Р. Бэкон считал увеличение власти человека над природой (ему приписывают лозунг «знание – сила»), поэтому знание должно выступать основанием для реализации технических догадок и изобретений. Так, исследуя линзы, Бэкон изобрел очки; он утверждал, что можно сделать самодвижущиеся суда и колесницы, аппараты, летающие по воздуху или передвигающиеся под водой.

Но преднаука в средние века была в основном книжным делом, по-прежнему оставаясь созерцательной. В этом смысле она была антиподом, как науки Нового времени, так и средневековой техники, именно последняя явилась первоначально носителем духа преобразования, который в XVI–XVII вв. стал доминирующим и в науке. Уже в раннем Средневековье произошел переход от свойственного античности презрения к физическому труду (уделу рабов) к признанию в русле христианства его достойности. Не в последнюю очередь он стал предпосылкой коренного преобразования системы агротехники, распространения новых технологий. В сельском хозяйстве, военном деле и ремесленном производстве началось использование сил воды и ветра, обусловленное необходимостью восстановления ресурсов после истощавших общество эпидемий и войн.

Наибольшей интенсивности развитие техники достигало в экстремальных ситуациях: например, в IX–XI вв. и в XIV в. (100-летняя война и чума). В эти периоды были изобретены предназначенный для глубокой вспашки тяжелый колесный плуг, боронование, запряжка животных цугом; произошла замена волов лошадьми, что привело к усовершенствованию упряжи (был изобретен жесткий хомут), начали использоваться подковы. Основным техническим достижением Средневековья некоторые исследователи считают использование лошади: жизнь крестьянина без нее была невозможна.

Можно говорить об определенном техническом перевороте, связанном с использованием ветряных и водяных мельниц (ветряные мельницы известные еще в Риме I в. до н. э.широко вошли в обиход лишь с XII в.), широким распространением с X в. механических часов. Суть данного технического переворота – в создании механического двигателя и механизма, передающего движение от него к рабочему инструменту, т. е. в механизации некоторых приемов в процессе труда.Этому способствовало изобретение кривошипа, позволяющего преобразовать вращательное движение в возвратно-поступательное, и наоборот, и маховика, т. е. тяжелого махового колеса, позволяющего сглаживатьнеравномерное усилие двигателя. К началу XII в. были изобретены такие механизмы, как механическое решето для просеивания муки, молоты в кузницах, машины в сукновальнях и сыромятнях.

Революционным техническим новшеством стало изобретение пороха и огнестрельного оружия в Европе XIV в.Первооткрывателем пороха считается китайский алхимик Сунь Сымяо (VII в.), в Европе изобретение пороха приписывается монаху-алхимику Бертольду Шварцу (которому изобретение пороха позволило стать известным пушечным мастером). Эти технические открытия изменили не только способы ведения войны, но и основы средневекового общества: рыцарство потеряло свое значение. Повышенный спрос на новые виды оружия привел к быстрому развитию металлургии, а значит – к увеличению добычи железной, медной и оловянной руд. Интенсивнее стали развиваться металлургия и горнодобывающая промышленность. Создавались и усовершенствовались машины, применявшие в горнорудном деле.

Следует упомянуть еще одно великое китайское изобретение XI в. – книгопечатание. В Европе его создателем был ремесленник Иоанн Гуттенберг из Страсбурга, впервые напечатавший в 1455 г. Библию. Открытие Гуттенберга можно назвать открытием нового мира – «Галактики Гуттенберга» – читающей и пишущей Вселенной.

Завершая разговор об этом длительном и противоречивом этапе развития цивилизации, отметим, что для Средневековья характерно независимое друг от друга развитие науки и техники, особенно заметное в области последней.

2.5. Социокультурные предпосылки становления
классической науки

Эпоха Ренессанса (XIV–XVI вв.) представляет собой переход от Средневековья к Новому времени, когда происходила радикальная перестройка культуры, инициированная интересом к античному наследию. Ее социально-экономической основой стала культура города, где в сфере торговли, промышленности и финансов развивались раннебуржуазные отношения. Начало возрождения интереса к человеку, его свободе и достоинству непосредственно связано с секуляризацией – процессом слома духовной диктатуры религии и церкви. В трудах гуманистов – натурфилософов появились идеи о реабилитации природы (в том числе и человеческой природы), оправдании мира и человека. Натурализм Ренессанса, где в рамках формирования новых пантеистических представлений о связи Бога, человека и природы развивался исследовательский интерес к последней, стал одним из факторов становления классической науки.