7. Средневековая наука: характеристика, достижения.

Технические открытия и научные достижения в средневековье

В эпоху Средневековья было сделано немало технических открытий, способствовавших развитию науки позднее, многими из этих достижений мы пользуемся, по сей день. Около XI в. появляются первые часы с боем и колесами, а через два века — карманные часы. В это же время была создана современная конструкция рулевого управления, позволившая в XV в. пересечь океан и открыть Америку. Был создан компас. Величайшее значение имело изобретение печатного станка, книгопечатание сделало книгу доступной. Таким образом, время, которое считают периодом «тьмы и мракобесия» создавало предпосылки для появления науки. Чтобы сформировалось научное знание, нужно было интересоваться не тем, что необычно, а тем, что повторяется и является естественным законом, т.е. от опоры на обыденный опыт, основывающийся на показаниях органов чувств, перейти к опыту научному, что и произошло постепенно в эпоху Средневековья.

Основными научными достижениями эпохи средневековья можно считать следующие:

Сделаны первые шаги к механистическому объяснению мира. Введены понятия: пустоты, бесконечного пространства, прямолинейного движения.

Были усовершенствованы и созданы новые измерительные приборы. Началась математизация физики.

Развитие специфических в средневековье областей знания — астрологии, алхимии, магии — привело к формированию зачатков будущих экспериментальных естественных наук: астрономии, химии, физики, биологии.

Математические достижения.

Арабы существенно расширили античную систему математических знаний. Они заимствовали из Индии десятичную систему исчисления. Она проникла Ближний Восток в эпоху Сасанидов (224-041), когда Персия, Египет и Индия переживали период культурного взаимодействия.

Арабские математики умели также суммировать арифметические и геометрические прогрессии. Они создали единую концепцию действительных чисел путем объединения рациональных чисел и постепенно стёрли грань между рациональными числами и иррациональностями.

Арабские математики совершенствовали методы решений 2-й и 3-й степеней, решали отдельные типы уравнений 4-й степени.

Тригонометрия была создана арабскими математиками. В работах аль-Баттани содержится значительная часть тригонометрии, включая таблицы значений котангенса для каждого градуса.

Достижения в физике.

Из разделов механики наибольшее развитие получила статика, чему способствовали условия экономической жизни средневекового Востока. Интенсивное денежное обращение и торговля, требовали постоянного совершенствовании методов взвешивания, а также системы мер и весов. Это определило развитие науки о равновесии, создание многочисленных конструкций, различных видов весов.

Развитие кинематики было связано с потребностями астрономии в строгих методах для описания движения небесных и «земных» тел. В частности, понятие механические движения используются для объяснения оптических явлений, изучается параллелограмм движений и т.п. Одно из направлений средневековой арабской кинематики — разработки инфинитезимальных методов (т.е. рассмотрение бесконечных процессов, непрерывности, предельных переходов и др.).

Развивалась динамика, т.е. изучения существования пустоты и возможности движения в пустоте, характер движения в сопротивляющейся среде, механизм передачи движения, свободное падение тел, движение тел, брошенных под углом к горизонту.

В эпоху позднего средневековья значительное развитие получила динамическая «теория импетуса». «Теория импетуса» способствовала развитию и уточнению понятия силы. Понятие силы в дальнейшем развитии физики раздвоилось на два понятия. Первое — то, что Ньютон называл «силой» (ma), понимая под силой воздействие на тело, внешнее по отношению к движению этого тела. Второе — то, что Декарт называл количеством движения, т.е. факторы процесса движения (mv), связанные с самим движущимся телом.

Астрономия.

Существенный вклад внесен арабскими учёными и в астрономию. Они усовершенствовали технику астрономических измерений, значительно дополнили и уточнили данные о движении небесных тел. Арзахель составил Толедские планетные таблицы (1080). Они оказали значительное влияние на развитие тригонометрии в Западной Европе.

Вершиной в области наблюдательной астрономии стала деятельность Улугбека. Он построил в Самарканде астрономическую обсерваторию, имевшую гигантский двойной квадрант и много других астрономических инструментов (азимутальный круг, астролябии, трикветры, армиллярные сферы и др.). В обсерватории были созданы «Новые астрономические таблицы», который содержали изложение теоретических основ астрономии и каталог положения 1018 звезд.

В теоретической астрономии основное внимание уделялось уточнению кинематико-геометрических моделей «Альмагеста», устранению противоречий в теории Птолемея и поиску нептолемеевских методов моделирования движения небесных тел.

Алхимия в средневековье

В средневековой алхимии (расцвет пришёлся на XIII-XV вв.) выделялись две тенденции.

Первая тенденция — мистифицированная алхимия, ориентированная на химические превращения (в частности ртути в золото) и, в конечном счете, на доказательство возможности человеческими усилиями осуществлять космические превращения. В русле этой тенденции арабские алхимики сформулировали идею «философского камня» — гипотетического вещества, ускорявшего «созревание» золота в недрах земли. Это вещество заодно трактовалось и как эликсир жизни, дающий бессмертие.

Вторая тенденция — была больше ориентирована на конкурентную практическую технохимию. В этой области достижения алхимии несомненны. К ним относят способы получения серной, соляной, азотной кислот, селитры, сплавов ртути с металлами, многих лекарственных веществ, создание химической посуды и др.

Средневековое мировоззрение постепенно начинает ограничивать и сдерживать развитие науки. Поэтому необходима была смена мировоззрения, которая произошла в эпоху Возрождения.