13. Зарождение научного знания и техники в древности и античности

Древнейшие цивилизации, что появились на рубеже тыс. 4-3 собирали по крупицам знания, которые будут в дальнейшем положены в основу античной и европейской науки об окружающем мире. В человечество стремилось к осмыслению и оценке знаний предков. Ранние знания носили эмпирический прикладной характер, которые использовались в повседневной жизни. Восточные цивилизации имели ряд особенностей:

Все цивилизации были с.х., где развивалось активно земледелие, ремесло и судоходство.  Данные цивилизации располагались по берегам ведущих крупнейших рек.

Знания носили практическую значимость, явления природы, пояснялись с позиции религии, мистицизма.

Огромное число достижений вошло в Греко-Римскую культуру, а затем и в европейскую. Были известны зачатки математики, астрономии, медицины, менеджмента, организации труда, строительства, которые имели прикладной характер и использовались для системы ирригации, строительства и государственного правления.

В 3 тыс. до н.э. был создан первый солнечный календарь. Имхотеп 2850 г.  Месяц поделён на 30 дней, день разделен на 24 часа. Создан первый каталог звёзд. Звёзды объединены в созвездия. Использование археологических и геологических прогрессий, десятичной системы исчисления, Египетский треугольник, подсчитали число П, первичные знания  стереометрии и планиметрии. Медицина. Первые хир. инструменты, пластические операции. Развита косметология. Фармакология была развита бальзамированием и мумифицированием. Алхимия. Процесс восстановления железных руд в плавильных печах, процесс закаливания, способ получения чистого золота, серебра. Развита была металлургия. Изготавливали стекло, керамику, знали процесс перегонки и фильтрации. Первая географическая карта.

В 3 тысячелетии до н.э. возникает письменность и скоропись. Научными и религиозными центрами были Мемфис и Фивы.

Строительство каналов, храмных сооружений, усыпальниц, пирамид.

Месопотамия. Территория между реками Тигр и Евфрат.

Шумеры в 3тыс. до н.э. Письменность. С.х. цивилизация. Появилась система образования. Вавилоняне создают лунный календарь. Усовершенствовали подсчёт года. Вавилоняне заложили основы астрологии, наблюдали за звёздами. Глиняные и гадальные таблички.

60-тиричная система исчисления. В часе 60 минут… Круг разделили пополам. Знали 4 мат. действия. В расчётах использовали простые дроби. Квадратные уравнения. Основы черчения. Появление первых мед.и хим. рецептов 2 тыс. до н.э. Создание первых вавилонских карт.

Из небесных объектов выделили 5 планет и попытались вычислить их орбиты. Наблюдали за фазами луны. Магические числа.

14. Технические достижения Средневековья

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, 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.