Научные открытия и изобретения в средние века. наука в средние века

Введение

Средние века – более чем тысячелетний (V – XV вв.) период в истории человечества. Этот время господства религиозного мировоззрения в духовной жизни, когда три мировые религии, зародившиеся на Востоке — буддизм, христианство и ислам, — определяют философские учения и развитие художественной культуры. Когда культура существует в фольклорно-обрядовой и культово-религиозной формах, а художественный канон имеет большее значение, чем личность художника.

Средневековая культура была исторически закономерным и во многом прогрессивным этапом в развития человечества. Положительный вклад средневековья в историю мировой культуры объективно велик. Он сказался отчасти в философии, содержавшей, несмотря на господство идеализма и схоластики, ценные материалистические и диалектические тенденции. Он проявился также в области научных знаний. Средневековая культура это не застывший мир, а живое движение по пути поисков высшего совершенства. Материальную основу средневековой культуры составляли феодальные отношения. Переход к феодализму и его развитие происходили у разных народов по-разному.

История средних веков ближе к нашему времени, чем история древнего мира. Много ее «следов» сохранилось на поверхности земли. В старинных городах и сейчас можно видеть целые кварталы, застроенные домами средневековых ремесленников, купцов, крепостные стены и башни, величественные храмы.

От средних веков сохранилось много исторических сочинений, хроник. До нас дошло также немало произведений художественной литературы и сочинений ученых. До изобретения книгопечатания в середине XV в. Все документы были рукописными.

Порох и металл

От китайцев секрет пороха узнали монгольские завоеватели, а потом и воевавшие с ними арабы. Через живущих в Испании арабов в XIII в. порох проник в Европу, где его состав первым описал английский учёный Р. Бэкон в 1242 г. Впервые в Европе порох применил испанский король в битве 1308 г. В 1330 г. немецкий монах Б. Шварц одним из первых наладил производство пороха в Европе. Развитая европейская металлургия позволила изготавливать орудийные стволы из железа, выдерживавшего взрыв порохового заряда, метавшего 200-килограммовое ядро на километр и более. Благодаря алхимикам и металлургам Европа обзавелась новым мощным оружием, определившим всё дальнейшее развитие истории.

Бомбарда (раннее артиллерийское орудие) и ядра.
XV в. Германия

Одна из крупнейших бомбард (3325 кг) и гранитное ядро (260 кг) к ней

Горение пороха в стволе орудия.
Огромный объём выделяющихся газов — азота (N2) и углекислого газа (СО2), а также дым из мельчайших частиц сульфида калия (K2S) создают громадное давление на стенки ствола, и под этим давлением газы вылетают из его дула (отверстия).

Причины популярности средневековых «Игр престолов» во всем мире

«Игра престолов», конечно, по жанру — волшебная сказка. Это далеко не классическое мрачное Средневековье, рассказывающее про бесконечное мракобесие, как принято думать. Классическое место действия готического Средневековья — это монастырь, в котором творится зло. В сериале все это есть, но довольно мало: условно говоря, одна секта с безликими и одна сюжетная линия про другую тоталитарную секту Воробьев из организации «Вера в семерых», почти захватившей власть, но потом массово уничтоженной. А так в целом в «Игре престолов» летают прекрасные драконы и идет борьба за власть в классическом жанре «битва меча и шпаги» — такой Александр Дюма и Вальтер Скотт, но с драконами.

Кто придумал часы?

В данном разделе идет речь о механических часах, поскольку о песочных рассказывалось выше. Известно, что появились они также в период Средневековья, но имя их изобретателя кануло в Лету. Известно, что вначале это были весьма большие конструкции, помещавшиеся на башнях монастырских соборов и предназначавшиеся для точного определения времени, когда надлежало бить в колокол и созывать монахов на молитву. От современных башенных часов они отличались тем, что имели лишь одну стрелку.

Из ныне действующих образцов средневековой механики самыми старыми являются часы, установленные в Руане. Они были сделаны в 1389 году и лишь немногим моложе тех, что украшают башню собора Девы Марии в английском городе Солсбери, стрелка которых замерла несколько столетий назад. Их ровесниками считаются также часы, сконструированные для башни собора в Уэльсе, но они давно демонтированы и сегодня экспонируются в лондонском Музее науки.

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

Облегчённая готика

Раннее Средневековье, обогатив архитектуру новыми стилями — романским (римским) и византийским, — не привнесло в технологию строительства ничего принципиально нового. Основой конструкции оставались массивные стены, на которые опирались тяжёлые своды — цилиндрические, крестовые или купольные. В XII в. возник лёгкий и изящный готический стиль. Нагрузку сводов в готических зданиях принимала на себя не вся стена, а лишь её опорные части — контрфорсы — вертикальные выступы стены или отдельно стоящие опоры. Передавали нагрузку от свода к вертикальным контрфорсам аркбутаны — контрфорсы в виде наружных полуарок. Такие отдельные усиления позволили делать остальную часть стены тонкой.

Изменилась и конструкция самого свода. Вместо равномерной кладки из одинаковых по толщине кирпичей, камней или толстой бетонной стяжки в готическом своде нагрузку несли только опорные рёбра (нервюры) из многослойной кирпичной кладки. Промежутки между нервюрами — запалубки — не несли нагрузки и выкладывались лёгким кирпичом в один слой. Этот приём позволил перекрывать сводами огромные пространства и делать высокие потолки, экономя материал. Контрфорсы, аркбутаны и нервюры органично вписались в архитектуру, придав готическим зданиям характерные дробные черты.

Кукурузные хлопья

История кукурузных хлопьев берет начало в XIX веке. Владельцы санатория «Батл-Крик» в штате Мичиган (США), доктор Келлог и его брат Вилл Кит Келлог готовили какое-то блюдо из кукурузной муки, но им срочно понадобилось отлучиться по неотложным делам пансиона.

Когда же они вернулись, то обнаружили, что кукурузная мука, находившаяся на строгом учете, чуть-чуть испортилась. Но они все равно решили приготовить из муки тесто, однако тесто свернулось, и получились хлопья и комки. Братья от отчаяния пожарили эти хлопья, и оказалось, что некоторые из них стали воздушными, а некоторые приобрели приятную хрустящую консистенцию.

Впоследствии эти хлопья были предложены пациентам доктора Келлога в качестве нового блюда, и подававшиеся к столу с молоком и зефиром они были очень популярны.

Добавив в хлопья сахар, Вилл Кит Келлог сделал их вкус более приемлемым для широкой аудитории.

В 1894 году оригинальные кукурузные хлопья были запатентованы американским врачом Джоном Харви Келлогом. В 1906 году Келлоги начали массовое производство нового типа пищи и основали собственную компанию.

Особенности средневековой науки

Важнейшей особенностью средневековой науки является особая роль христианского вероучения и христианской церкви. Церковь оказывала огромное влияние на формирование религиозного мировоззрения, распространяя идеи христианства, проповедуя любовь, всепрощение и всем понятные нормы социального общежития, веру во всеобщее счастье, равенство, добро. В средние века картина мира основывалась главным образом на образах и толкованиях Библии. Исходным пунктом объяснения мира было полное, безусловное противопоставление Бога и природы, Неба и Земли, души и тела. В сознании человека эпохи средневековья мир виделся как арена противоборства добра и зла, как некая иерархическая система, в которой нашлось место и Богу, и ангелам, и людям, и потусторонним силам тьмы. При этом сознание человека эпохи средневековья было глубоко магическим. Это была культура молитв, сказок, мифов, волшебных заклятий.

Средневековая культура раннего средневековья получила религиозную окраску. Пришли в упадок математические и естественные научные дисциплины. Обучение было полностью монополизировано церковью. Она утверждала школьную программу и отбирала контингент учащихся.

В средние века не произошло подлинной дифференциации научного знания. Многие ученые занимались разными науками. Ученый Аль Бируни из Средней Азии написал множество ценных трудов по различным отраслям знания: география, история, астрономия и другим наукам. Ученый Ибн Сина был очень разносторонним мыслителем – философ, астроном, географ, медик, поэт. Ему принадлежат более ста научных трудов.

В средние века процветали такие своеобразные науки, как астрология и алхимия. Астрологи утверждали, будто бы по звездам можно определять будущее. С ними советовались короли, полководцы и путешественники, прежде чем что–либо предпринять. Алхимики были заняты поисками «волшебного камня», с помощью которого можно было бы превратить любой металл в золото. Как ни фантастичны были цели алхимиков и астрологов, их наблюдения и опыты способствовали накоплению знаний по астрономии и химии. Алхимики, например, открыли и усовершенствовали способы получения красок, металлических сплавов, лекарственных веществ, создали многие химические приборы и приспособления для проведения опытов.

Заключение

В средние века человечество сделало крупный шаг вперед по сравнению с древностью в развитии хозяйства, культуры и морали.

Многие из ныне существующих городов появились в средние века. Это дало огромный толчок развитию хозяйства и культуры.

Со времен средних веков люди стали пользоваться фарфоровой посудой, зеркалами, вилками, мылом, очками, пуговицами, механическими часами. Мускулы человека в некоторых видах работ были вытеснены водяным двигателем. Появились доменные печи, а металл стали обрабатывать на сверлильных, токарных, шлифовальных станках. В производстве тканей начали пользоваться самопрялкой с ножным управлением и горизонтальным ткацким станком. Для развития военного дела решающее значение имело изобретение пороха и огнестрельного оружия.

В мореплавании люди применили компас и другие приборы. Они научились строить более совершенные корабли. Смелые путешественники обследовали значительную часть суши, морей и океанов, открыли Америку, обогнули с юга Африку. Человек окончательно убедился в шарообразности Земли.

Литература

1. Агибалова Е.В., Донской Г.М. «История средних веков»: Учеб. Для 6 кл. общеобразоват. учреждений. – 5-е изд. – М.: Просвещение, 1999
2. «История арифметики». Пособие для учителей. Государственное учебно – педагогическое издательство министерства просвещения РСФСР, Москва 1959.
3. Культурология. История мировой культуры: Учебник для вузов/ Под ред. проф. А.Н.Марковой. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.:ЮНИТИ, 2002.
4. Культурология для технических вузов. «Учебник для технических вузов». Ростов н/Д: «Феникс», 2001.
5. Энциклопедический словарь юного математика/ Сост. А.П.Савин. – М.: Педагогика, 1989.

География

Огромные вклад внесли ученые Ислама также в развитие мировой географии – географ Средневековья аль-Фергани дал описание в своем научном труде «Книга о небесных движениях и свод науки о звёздах» семи земных климатов. Он описывает Планету Земля и подробно останавливается на описании Каспийского, Азовского и Черного морей.

В области географии проявил себя и мусульманский путешественник и ученый Мухаммад ибн Баттута, который совершил путешествие от Китая до Тимбукту и от Момбасы до Булгара, и всего преодолел в сумме расстояние боле ста двадцати тысяч километров – не каждый современный путешественник на такое решится.

Известным путешественником и первооткрывателем, который составил новую карту мира является исследователь Пири-реис, которому причисляют открытие Антарктиды, Северной и Южной Америки, о чем можно увидеть в нижеприведенном видео.

Инсулин

Открытие, которое позже позволило изобрести инсулин, стало чистой случайностью.

В 1889 году два доктора из Страсбургского университета, Оскар Минковски и Джозеф вон Меринг, пытаясь понять, как поджелудочная железа влияет на пищеварение, удалили этот орган у здоровой собаки. Спустя несколько дней они обнаружили, что вокруг урины подопытного пса собираются мухи, что оказалось совершенной неожиданностью.

Они провели анализ этой мочи и обнаружили в ней сахар. Ученые поняли, что его наличие связано с удаленной несколькими днями ранее поджелудочной железой, что привело к тому, что у собаки развился диабет.

Тем не менее эти двое ученых так и не выяснили, что гормоны, вырабатываемые поджелудочной железой, регулируют сахар в крови. Это выяснили исследователи из Университета Торонто, которые в рамках экспериментов, проводившихся с 1920 по 1922 годы, смогли выделить гормон, который впоследствии получил название инсулин.

За это революционное открытие ученые из Университета Торонто были удостоены Нобелевской премии, а фармацевтическая компания Eli Lilly and Company, с одним из владельцев которой был знаком один из ученых, начала первое промышленное производство этого вещества.

История песочных часов

Едва ли нужно описывать принцип действия этого простого устройства, позволяющего точно обозначить определенный интервал времени. Оно всем известно. Изобретены песочные часы были довольно поздно – лишь в XI веке, и стали весьма важным дополнением к магнитному компасу. Использовались они на первых порах исключительно для нужд мореплавания. Об этом свидетельствуют записи в корабельных журналах той давней эпохи.

Как выглядели первые образцы песочных часов, неизвестно, поскольку до наших дней они не сохранились, а наиболее ранние их изображения встречаются лишь на картинах итальянского художника Амброзио Ларенцетти, относящихся к первой половине XIV века. Тем не менее имеется много свидетельств того, что к середине XV столетия они получили наибольшее распространение. С тех пор их внешний вид и конструкция не претерпели сколько-нибудь заметных изменений.

Из дневников Фернана Магеллана известно, в частности, что во время кругосветного путешествия на каждом из судов, входящих в состав его эскадры, использовалось не менее 18 песочных часов. Более того, корабельным уставом предусматривалась специальная должность матроса, обязанного своевременно переворачивать их и вносить соответствующие записи в корабельный журнал. Песочные часы стали первым в истории инструментом для измерения времени, и потому вошли в число наиболее значимых научных открытий и изобретений. В Средние века они использовались не только на море, но также в производстве, богослужениях и даже кулинарии.

КУЛЬТУРА ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЫ В XII-XV ВЕКАХ.

1. Культура и церковь.

В средние века люди не могли подчинить себе и культура грозные силы природы. Они были беспомощны перед частыми стихийными бедствиями: засухами, наводнениями, повальными болезнями. Измученный нуждой и гнётом феодала, крестьянин обращал свой взор к небу, ожидая помощи от бога. Церковь в средние века господствовала над умами и чувствами людей.

Книги в то время писали главным образом служители церкви. Монахи переписывали жизнеописания  «святых». Они составляли также хроники — записи событий по годам (то же, что летописи).

При больших монастырях были особые мастерские, в которых монахи переписывали книги. Писались книги на очень дорогом материале — пергаменте. Над одной книгой в течение долгих лет трудилось много людей: одни писали текст, другие выводили заглавные буквы, третьи делали рисунки красками. Книг было мало, и стоили они очень дорого. Лишь немногие, самые богатые люди могли их приобретать. Особенно редкие и ценные книги в библиотеках приковывали цепями к полкам.

Долгое время в Западной Европе грамотными были только служители церкви. Они должны были уметь читать церковные книги и знать молитвы.

2. Как учились в средневековой школе.

Для подготовки священников при больших церквах и монастырях существовали школы. Учащиеся заучивали наизусть множество молитв, учились чтению, письму, счёту и церковному пению. На уроках арифметики вычисляли, через сколько дней наступит тот или иной религиозный праздник. По геометрии давались знания, необходимые для возведения церковных зданий.

Трудной и тоскливой была школьная наука. И французы, и немцы, и англичане обучались на чужом для них латинском языке. На этом языке тогда писали книги и читали молитвы. Нередко на всю школу была только одна книга, учитель по очереди показывал её ученикам. У детей не старались вызвать интерес к знаниям, в учении царила зубрёжка. Знания вколачивали в учеников побоями. О человеке, получившем образование, говорили, что «он вырос под розгой учителя».

Из церковных школ выходили полуграмотные люди. Многие умели лишь читать латинский текст, не понимая смысла прочитанного. Школа в средние века находилась целиком в руках духовенства. 

С ростом городов требовалось больше-грамотных людей. Нужно было подсчитывать доходы от торговли, вести дела в городских советах и суде. Стали возникать городские, не церковные школы. В них лучше, чем в церковных, обучали письму и арифметике давали некоторые сведения по естествознанию.

Новое время

1789 — 1918 (окончание Первой мировой войны)

Часть эпохи ПросвещенияОтносительно датировки этой мировоззренческой эпохи единого мнения не существует. Одни историки относят её начало к концу XVII века, другие — к середине XVIII века.В XVII веке основы рационализма закладывал Декарт в своей работе «Рассуждение о методе» (1637). Конец эпохи Просвещения нередко связывают со смертью Вольтера (1778) или с началом Наполеоновских войн (1800—1815).В то же время есть мнение о привязке границ эпохи Просвещения к двум революциям: «Славной революции» в Англии (1688) и Великой французской революции (1789).

Промышленный переворот (вторая половина XVIII века -XIX век)

XIX век