Елена Лученкова - История науки и техники
Критическое отношение к авторитетам и стремление опираться на опыт ярко проявились в медицине и анатомии. Фламандец Андреас Везалий (1514–1564) в своем знаменитом труде «О строении человеческого тела» (1543) подробно описал тело человека, опираясь на многочисленные наблюдения при анатомировании трупов. Он подверг критике Галена и других авторитетов. В начале XVI в. наряду с алхимией возникает ятрохимия – врачебная химия, разрабатывавшая новые лечебные препараты. Одним из ее родоначальников был Филипп фон Гогенгейм (Парацельс) (1493–1541). Отвергая достижения предшественников, он, по сути, недалеко ушел от них в теории, но как практик ввел ряд новых лекарственных препаратов.
В XV в. активно развивались картография и география. В 1490 г. Мартин Бехайм создает первый глобус. В конце XV – начале XVI в. Колумбом было открыто побережье Центральной Америки. Он полагал, что достиг Индии (впервые континент под названием Америка появился на карте Вальдземюллера в 1507 г.). В 1498 г. португалец Васко да Гама достиг Индии, обогнув Африку. Идея добраться до Индии и Китая западным путем была реализована испанской экспедицией Фернана Магеллана (1480–1521) и Эль-Кано (1519–1522), обогнувшей Южную Америку и совершившей первое кругосветное путешествие (на практике была доказана шарообразность Земли). В XVI в. европейцы были уверены, что «мир сегодня полностью открыт и весь человеческий род познан».
Великие открытия преобразили географию, стимулировали развитие картографии.
В развитии минералогии, ботаники, зоологии (Г. Агрикола, Геснер, Чезальпино, Ронделэ, Белона) большую роль сыграли отчеты исследователей новых стран, содержавшие описания флоры и фауны.
6.2. Технические достижения в эпоху Возрождения
В эпоху Возрождения был решен ряд задач, поставленных в Средневековье. С появлением огнестрельного оружия возникла задача анализа движения снарядов – в частности определения угла наклона ствола орудия для достижения наибольшей дальности полета снаряда. Н. Тарталья скорее догадался, чем математически обосновал, что этот угол должен быть равен 45°. В своем труде «Проблемы и различные изобретения» (1546) он в противоположность Аристотелю утверждает, что траектория снаряда всегда является криволинейной и не содержит прямолинейного участка. Великим соперником Тартальи называют И. Кардана. Его труды «О тонкости» и «О разнообразии вещей» представляют собой своеобразную энциклопедию естественных наук XVI в. В них приведены самые разнообразные сведения – от космологии до суеверий. Ценность работ И. Кардана – в конкретности постановки задач, в методичности изложения.
Заметный вклад в механику внес ученик Тартальи Джованни Баттиста Бенедетти. В пространном предисловии к своей первой научной работе он привел математическое доказательство утверждения своего учителя: «Два тела одинаковой формы и одинакового рода, равные или не равные между собой, в одной и той же среде проходят равные расстояния за равное время». Это утверждение было воспринято и развито впоследствии Галилеем. В главном труде Бенедетти «Различные математические и физические рассуждения» (1585) излагаются основы арифметики и алгебры, вопросы механики, учение о перспективе и пропорциях, сформулирован «гидростатический парадокс» (одинаковое давление на дно сосудов независимо от их формы при равенстве высот находящейся в них жидкости).
Значительное внимание нидерландский математик и инженер Симон Стевин уделял гидростатике. Он предоставил доказательство закона Архимеда, опытным путем установил существование гидростатического парадокса. Замечательно сочинение Стевина по фортификации «Новый способ защиты крепостей и укреплений при помощи шлюзов» (1618). Интересно, что Стевин построил ветряную повозку, использующую парус. Повозка развивала значительную скорость – до 34 км/ч. При первом испытании на ней находилось 28 пассажиров. Повозка воспринималась как чудо. Сочинения Стевина не получили широкого распространения отчасти потому, что, будучи убежденным в преимуществах голландского языка, при рассмотрении научных вопросов Стевин пользовался только им. Переводы трудов Стевина появились значительно позже.
В области оптики примечательны имена Франческа Мавролика (1494–1575) и Джованни Баттисты Порты (1543–1615). Страх перед предрассудками, царившими в средневековой науке, удержал Мавролика от публикации своих работ по оптике. Они были изданы посмертно. В трактате Мавролика интересны в первую очередь объяснение круглых изображений Солнца, получаемых через отверстия произвольной формы, уточнение представлений об оптике глаза. По Мавролику, хрусталик работает как линза, строящая изображение на сетчатке. Отсюда следует объяснение причин дальнозоркости и близорукости. Мавролик первый указал на семь цветов в радуге (по Виттелию – их три). Им доказано, что лучи не меняют своего направления, следуя сквозь плоскопараллельную пластинку, и что при прохождении призмы они раскладываются на такие же цвета, что и лучи солнца.
Дж. Б. Порта был современником Галилея, но по своему мировоззрению он принадлежит эпохе Возрождения. Порта родился в Неаполе в богатой семье, получил хорошее образование, много путешествовал. Он был плодовитым писателем, но самым известным его сочинением стала «Натуральная магия» в 20 книгах. Она была переведена на английский, французский, испанский, арабский языки. Содержание «Магии» весьма своеобразно. Там даны сведения по оптике, рассказывается, как можно приготовить фейерверки, духи, лекарства, как разводить животных, предлагаются уроки кулинарии, косметики, описаны алхимические опыты, опыты по пневматике. Впервые в книге сделана попытка описать подзорную трубу типа телескопа с параболическим зеркалом и линзой. Магнетизм, как нечто таинственное, всегда интересовал Порту. В своем труде он представил блестящие опыты по магнетизму. Среди них опыт с железными опилками. Опилки помещаются в пакет, где под воздействием естественного магнита они приобретают магнитные свойства. Рассыпанные и перемешанные, а затем вновь собранные в пакет, они теряют эти свойства. Опыт с железными опилками, расположенными по силовым магнитным линиям у полюсов магнита (также описанный Портой), является первой демонстрацией действия магнитного поля. В «Натуральной магии» описаны и опыты по отражению звука и света от сферических зеркал, трубчатый телефон и др. Порта называл свою «магию» «натуральной», подчеркивая тем самым, что посредством знаний и опыта можно раскрыть тайны природы, ее «магию».
Замечательный английский ученый, врач Уильям Гильберт (1544–1603) считается отцом науки об электричестве и магнетизме. Гильберт состоял придворным врачом при королеве Елизавете Английской. Это не помешало ему заниматься «магнитной философией», практическим направлением которой было улучшение компаса, так необходимого англичанам, стремящимся в то время к господству на море. В своем знаменитом сочинении «О магните» Гильберт описывает ставшие классическими опыты с магнитной стрелкой. Он показывает, что всякий магнит имеет полюсы и свойства полюсов взаимопротивоположны (разноименные полюсы притягиваются, одноименные отталкиваются), что, разламывая магнит, нельзя получить один полюс и т. д. Гильберт предположил, что наша Земля – большой круглый магнит и что географические полюса совпадают с магнитными. Для доказательства своего предположения Гильберт изготовил из естественного магнита шар. Приближая к шару легкую магнитную стрелку, Гильберт мог наглядно демонстрировать поведение этой стрелки при ее перемещении по поверхности шара (как бы в различных точках земной поверхности). Значение опытов Гильберта с шаровым магнитом – имитатором магнитных свойств Земли – выходит за обычные рамки технического эксперимента и приобретает мировоззренческий смысл. В условиях лаборатории (возможно, впервые) исследовалось явление космического масштаба. Гильберт, увлеченный исследованиями магнетизма, не считал мнение Фалеса о существовании души у магнита абсурдным. Со времен Фалеса знания об электрических явлениях не слишком продвинулись вперед и ограничивались сведениями о свойствах натертого янтаря притягивать некоторые легкие предметы. Гильберт расширил перечень материалов, обладающих свойством притяжения при натирании (сапфир, алмаз, аметист, стекло, сера и др.). Он установил, что под воздействием пламени приобретенное свойство магнита притягивать предметы теряется. Многочисленные эксперименты по электричеству привели Гильберта к попытке создать теорию электромагнитного притяжения, но эта попытка оказалась неудачной. По существу, он вернулся к представлению древних философов о стихиях (первичными элементами являются вода и земля). По Гилберту, свойством притяжения обладают тела, происходящие от воды.
