1.2.5. Развитие научных связей Европы и Востока

С 10 в. начинают развиваться экономические и культурные связи Европы и Востока. Появляются первые университеты, сначала в Испании, затем в Италии, Франции (Париж) и Англии. Конечно, университет средневековой Европы отличался от современного университета, но до нашего времени сохранились учёные степени доктора, звания профессора и доцента, лекции, средневековые мантии и шапочки профессоров. Лекция (буквально – чтение) являлась основной формой сообщения знаний. Книг было мало, они были дороги, преподавание велось на латинском языке, который до 18 в. был международным (на нём писали Коперник, Ньютон, Ломоносов).

Эпоха Великих географических открытий, когда корабли Колумба (1492-1493 гг.), Васко де Гама (1497-1499 гг.), Магеллана (первое кругосветное плавание, 1519-1522 гг.) совершали дальние походы, обогатила естественные науки новыми сведениями о нашей планете, в том числе, например, о шарообразности Земли. Магеллан открыл путь новому пониманию Вселенной. Держаться устаревших средневековых представлений о Земле стало невозможно.

Очень точно изложил основы метода нового естествознания Великий Леонардо да Винчи (1452-1519 гг.): “Всё 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 явился предшествен-

ником Галилея, Декарта, Кеплера, Ньютона и других основателей естествознания. Но его труды начали расшифровывать и издавать только в 19 веке.

Естествоиспытатели и философы работали рука об руку над построением нового мировоззрения. И Аристотель в 4 в. до н.э. и Ньютон в 17 в. одинаково смотрели на задачи физической науки – как на общую теорию природы. Но различие заключалось в методе её построения. Ньютон строил натуральную философию, т.е. теорию природы, на математических и экспериментальных началах. Аристотель принципиально исключал математику и эксперимент как метод познания Природы. Но, как видим, победил метод ГалилеяНьютона.

1.2.6. Изобретение метеорологических приборов

Без научного исследования атмосферы, т.е. без измерения её параметров нельзя было понять процессы, от которых зависят погода и климат. Наука "Метеорология" развивается параллельно с развитием метеорологических приборов.

Н.А. Дашко Курс лекций по синоптической метеорологии

Простейшая характеристика количества атмосферных осадков, направления ветра оказалась доступной человеку в весьма отдалённые времена. Например, жители Индии, где засушливые периоды сменяются периодами обильных дождей, применяли на практике простейшие дождемеры. Это было более 2500 тыс. лет назад. Жители Древнего Египта, жизнь которых полностью зависела от уровня воды в Ниле, изобрели "ниломер".

•В числе значительных изобретений 16-17 вв. были термометр и барометр

Термометр (термоскоп) изобрел Великий итальянский учёный Галилео Галилей (1564-1642 гг.) в 1593 г., однако термометрия прочно встала на ноги только в 18 в., когда появились термометры с постоянными точками.

Почти 200 лет разрабатывались шкала к термометру (1710 г. – шкала Фаренгейта, 1742 г. – Цельсия, 1842 г. – Кельвина). Новый подход к изучению тепловых явлений наметился ещё в 17 в. Термоскоп Галилея и последовавшие за ним термометры флорентийских академиков, Герике, Ньютона подготовили почву, на которой выроста термометрия.

Термометры Фаренгейта, Делиля, Ломоносова, Реомюра и Цельсия, отличаясь друг от друга конструктивными особенностями, определили тип термометра с двумя постоянными точками, принятый в настоящее время.

Ещё в 1703 г. парижский академик Амонтон сконструировал газовый термометр. Гданьский стеклодув Фаренгейт с 1709 г. изготовлял спиртовые термометры с по-

стоянными точками. С 1714 г. он начал изготовлять ртутные термометры. Точку замерзания воды Фаренгейт принимал за 32 °, точку кипения воды – за 212 °. За нуль Фаренгейт принимал точку замерзания смеси воды, льда и нашатыря или поваренной соли.

Французский зоолог и металлург Реомюр в 1730-1731 гг. описал в журнале Парижской Академии наук свой термометр с постоянной нулевой точкой, за которую он принял температуру замерзания воды. Пользуясь в качестве термометрического тела 80процентным раствором спирта, а в окончательном варианте – ртутью, он принял в качестве второй постоянной точки точку кипения воды, обозначив её числом 80.

Проверку термометра Реомюра проводил шведский астроном Цельсий, описавший свои опыты в 1742 г. Цельсий установил, что точка кипения воды зависит от давления. В итоге исследований появился новый термометр, известный ныне как термометр Цельсия. Точку плавления льда Цельсий принял за 100, точку кипения воды – за 0°.

Известный шведский ботаник Карл Линней переставил значения постоянных точек: 0 градусов означал температуру плавления льда, 100 градусов – температуру кипения воды. Таким образом, современная шкала Цельсия является шкалой Линнея.

Н.А. Дашко Курс лекций по синоптической метеорологии

ВПетербургской Академии наук академик Делиль предложил шкалу, в которой точка плавления льда принималась за 150, а кипения воды – за 0. Ломоносов применял в своих исследованиях свой термометр со шкалой, обратной шкале Делиля.

Внастоящее время в большинстве стран используется шкала Цельсия, но, в США, Англии и некоторых других странах применяется шкала Фаренгейта. Для перевода служат следующие соотношения:

t°F= (t °C + 32)*9/5 или t°C= (t°F-32)*5/9.

В метеорологии также используется аппроксимированная абсолютная шкала температуры – шкала Кельвина, где 1°С равен величине градуса Цельсия, но нуль приходится на -273 ° по Цельсию (абсолютный нуль), следовательно, 0 °С равен +273К, 100 °С – равен

373К.

Автором этой шкалы был Вильям Томсон (1824-1907). Уже в 10-летнем возрасте он становится студентом Глазговского университета, а в 22 года – профессором и руководит кафедрой в течение 53 лет. В 1892 г. Томсону за большие научные заслуги был присвоен титул лорда Кельвина (по имени речки Кельвин, протекающей вблизи университета в Глазго). Шкала Кельвина была введена в 1848 г.

Интересна история изобретения барометра. Впервые идею создания барометра предложил Галилей (1564-1642), а осуществили её его знаменитые ученики в 1643 г. – Эванджелисто Торричелли и Вивиани ("Трубка Торричелли").

Имя Торричелли (1608-1647) навсегда вошло в историю естественных наук как имя человека впервые доказавшего существование атмосферного давления и получившего “торричеллеву пустоту”. Исходя из представления, что мы живем на дне воздушного океана, оказывающего на нас давление, Торричелли предложил своему ученику Вивиани (1622-1703) измерить это давление с помощью запаянной трубки ("Трубки Торричелли"), заполненной ртутью. При опрокидывании трубки в сосуд с ртутью ртуть из трубки выливалась не полностью, а останавливалась на некоторой высоте, так, что в трубке над ртутью образовывалось пустое пространство. Так был сконструирован первый в мире барометр. Так из опыта в 1643 г. Торричелли родилась научная метеорология.

С помощью "Трубки Торричелли" в 1664 г. французский физик и математик Паскаль (1623-1662) доказал существование давления атмосферы. Это было очень важное открытие, потому что до Торричелли и Паскаля никто не знал о действительном существовании атмосферного давления и связи его с погодой. Декарт сразу же предложил идею

Н.А. Дашко Курс лекций по синоптической метеорологии