Улучшение способов передвижения

С ростом военной техники и расширением торговли было связано и развитие способов передвижения. Повозка с колесами стала применяться с 4 тыс. до н. э. в Мохенджо-Даро (Индия). Открытие вращательного движения сопровождалось изобретением многочисленных технических приспособлений и открытием новых путей использования вращательного движения. Но только изобретение колеса позволило коренным образом изменить способы передвижения по суше.

При переходе к скотоводству и земледелию примитивная волокуша была заменена повозкой. Сначала колесо наглухо укреплялось на подвижной оси. Затем было изобретено колесо со ступицей, насаживающейся на неподвижную ось. В этом случае оба колеса вращались независимо одно от другого, и поэтому при поворотах не возникало скольжения. Стремясь уменьшить вес повозки, стали вместо сплошных деревянных колес изготовлять колеса со спицами. В дальнейшем появились металлические оси и колеса.

Особенно сильно морское дело стало развиваться в рабовладельческом обществе. В Древних странах Востока мореплавание было почти исключительно каботажным, люди плавали в основном вдоль берегов или от острова к острову. Однако крупные греческие суда уже отваживаются пускаться в открытое море. В 325-320 гг. до н. э. было совершено путешествие греком Питием (Пифей из Массилии). Он решил проникнуть на Север с целью приобретения олова и янтаря. Питий прошел за Геркулесовы столбы (Гибралтар), достиг Британии, обогнул ее, приблизился к устью Эльбы и исследовал берега Норвегии вплоть до Полярного круга. Льды и туманы помешали ему плыть дальше, и он вынужден был вернуться.

Значительно улучшаются пристани, гавани, появляются маяки. Основным типом боевого греческого корабля являлась триера с тремя рядами весел. Корабль имел надводный медный таран. Экипаж состоял из гребцов – рабов, отряда воинов и матросов, управляющих парусами. Численность экипажа достигала 150-200 чел. Желая увеличить быстроходность кораблей, греки, а затем и римляне стали сооружать суда с четырьмя этажами гребцов (тетреры), пятью этажами (пентеры) и даже восемью этажами (ектеры).

Возникновение отдельных отраслей естествознания в связи с потребностями производства

В рабовладельческом обществе из всех отраслей науки естествознания начинают складываться в самостоятельные науки лишь астрономия и механика, которые обслуживались математикой. Естествознание, естественнонаучные воззрения входили в единую философскую науку.

Периодизация античной науки

(см. документы №№ 12-13 хрестоматии)

Первый период - период ранней греческой науки, получивший у древних авторов наименование науки "о природе". Эта “наука” была нерасчлененной, спекулятивной дисциплиной, основной проблемой которой была проблема происхождения и устройства мира, рассматривавшегося как единое целое. До конца V в. до н. э. “наука” была неотделима от философии. Высшей точкой развития и, в то же время, завершающей стадией науки “о природе” была всеобъемлющая научно-философская система Аристотеля.

Второй период -эллинистические науки. Это период дифференциации наук. Процесс дисциплинарного дробления “единой науки” начался еще в V до н. э., когда одновременно с разработкой метода дедукции произошло обособление математики. Работами Евдокса было положено начало научной астрономии. В трудах Аристотеля и его учеников уже можно усмотреть появление логики, зоологии, эмбриологии, психологии, ботаники, минералогии, географии, музыкальной акустики, не считая гуманитарных дисциплин, таких как этика, поэтика и др., которые никогда не были частью науки “о природе”. Позже приобретают самостоятельное значение новые дисциплины - геометрическая оптика (в частности, катоптрика, т.е. наука о зеркалах), механика (статика и ее приложения), гидростатика. Расцвет эллинистической науки был одной из форм расцвета эллинистической культуры в целом и обусловлен творческими достижениями таких великих ученых, как Евклид, Архимед, Эратосфен, Апполоний Пергсский и др. Именно тогда, в III –II вв. до н. э., античная наука по своему духу и своим устремлениям ближе всего подошла к науке Нового времени.

Третий период - период постепенного упадка античной науки. Хотя к этому времени относятся работы Птолемея, Диофена, Галена и др., все же в первые века нашей эры наблюдается усиление регрессивных тенденций, связанных с ростом иррационализма, появлением оккультных дисциплин, возрождением попыток синкретичного объединения науки и философии.

Астрономия возникла в глубокой древности в связи с потребностями хозяйства и необходимостью измерять время по движению Солнца, планет звезд и ориентироваться на море и на земле. Вначале она была связана с астрологией и использовалась жрецами.

Отдельные элементы астрономии были заложены в Древнем Египте (IV в. до н. э.) Наблюдения за разливом Нила и за движением небесных светил позволили отметить, что ранний утренний восход звезды Сириуса совпадает с началом подъема воды в Ниле. Совпадение этих явлений повторялось ровно через 365 дней. Таким образом, была определена продолжительность года. В Древнем Египте он делился на 12 месяцев, по 300 дней каждый, а в конце каждого года, перед началом следующего, прибавлялось по 5 дней. Для наблюдения за звездами пользовались отвесом и визировальной дощечкой. Солнечные часы использовались еще в III в. до н. э. Для наблюдений ночью в Древнем Египте были созданы водяные часы.

Греки стремились дать астрономии математическое обоснование. Они были хорошо знакомы с явлениями, связанными с кажущимся суточным вращением небесного свода и видимым движением планет, они знали о шарообразности Земли и определили длину земной окружности. Знаменитый греческий астроном Аристарх Самосский (около 250 г. до н. э.) выдвинул мысль о вращении шарообразной Земли вокруг оси и о движении ее вокруг Солнца, но его взгляды не получили распространения. Характерным для античной астрономии было учение известного астронома, математика и географа Клавдия Птолемея (II в. н. э.), по которому Земля представлялась неподвижной в центре мира, а небо с планетами изображалось как ряд твердых концентрических сфер, окружающих Землю и находящихся в равномерном вращении. Эта геоцентрическая система мира, служившая в течение более тысячи лет, вплоть до учения Коперника, основой всех астрономических знаний, была изложена Птолемеем в сочинении, названном его арабскими переводчиками «Альмагест».

В результате накопления опыта в производстве орудий труда и в создании различных искусственных сооружений были открыты некоторые законы механики.

Примерно к началу IV в. до н. э. уже были известны простейшие законы сложения и уравновешивания сил, приложенных к одной точке, вдоль одной и той же прямой. Особый интерес привлекала задача о рычаге, теория которого была создана великим ученым древности – Архимедом (около 287 г. – 212 г. до н. э.) В своем сочинении «О рычагах» он установил правило сложения и разложения параллельных сил, дал определение понятия центра тяжести системы двух грузов, подвешенных к стержню, и выяснил условия равновесия такой системы. Архимеду принадлежит открытие основных законов гидростатики, изложенные им в труде «О плавающих телах».

Также были открыты и исследованы некоторые законы физики. Были проведены наблюдения над притяжением магнита и наэлектризованных тел (Фалес Милетский), установлены законы отражения света в зеркалах (Эвклид), исследовано преломление света (Птолемей), создано учение об атомах (Левкипп и Демокрит).

Физико-механические знания древних ученых нашли отражение в работах Герона Александрийского (около 1 в. н. э.), среди которых наибольший интерес представляет работа «Об искусстве изготовлять автоматы». В этом труде содержится описание того, как простейшими механизмами, с помощью груза и системы блоков, а также зубчатых колес и рычагов, можно получить автоматическое движение различных фигурок, которые могли бы разыгрывать перед зрителями целые пьесы.

Герон сделал целый ряд открытий и в области физики. Среди них стоит упомянуть «геронов шар», в котором водяная струя выбрасывается посредством сжатого воздуха. На этом же принципе основан и паровой шар, представлявший собой полый шар, укрепленный на оси. В него впускается пар из особого резервуара, в котором вода подогревается до точки кипения. В шар вставлены две трубки с загнутыми в противоположные стороны концами. Пар, вырываясь из трубок, приводит шар в быстрое движение.

Период элементарной математики начался в Древней Греции и продолжался до начала XVII в. Большой вклад в развитие математики сделали Эвклид, Архимед, Эратосфен, Аполлоний Пергский. В знаменитых «Началах» Эвклида геометрия вылилась уже в строго продуманную логическую систему. В них были впервые заложены основы систематической теории чисел. Огромную роль для развития математики имело создание индийскими учеными современного начертания чисел. В нем значение каждой цифры определялось ее положением, а десятая цифра выражалась, так же как и в нашем исчислении, нулем. В области математики китайские ученые также сделали большие открытия. В сочинении «Арифметика» (первая половина II в. до н. э.) излагаются приемы решения системы уравнений первой степени с двумя неизвестными.

Первый, донаучный период в развитии химии получил название алхимии. Он начался в 1 в. н. э. и продолжался в Западной Европе до XVI в.

Древние цивилизации обладали большим практическим опытом, благодаря которому возводились грандиозные по размеру и замыслу сооружения. Ими были выработаны конкретные знания в области математики, астрономии, медицины, которые транслировались по принципу исключительной принадлежности, от старшего к младшему по возрасту и рангу внутри касты жрецов.Знание - от Бога, покровителя касты, поэтому знание практически находилось в "застывшем " виде, оно не обсуждалось, критически не анализировалось, оно было исключительно рецептурным. Обучение строилось по принципу передачи готовых детерминированных алгоритмов. Этот способ передачи знания внутри профессиональной и социальной групп определяется моделью, в которой место индивида занимает коллективный обобщенный хранитель. Ярким представителем подобной модели являлась египетская цивилизация. Для цивилизаций Междуречья, Индии и Китая характерны более динамичные процессы накопления и обновления знания.

В целом знания древних цивилизаций носили прикладной характер, им были не свойственны фундаментальность, теоретичность и системность (в современном смысле этих терминов). Знания нужны были исключительно для повседневной жизни, а также для исполнения религиозных обрядов. Даже в точных науках - математике, астрономии не было различия между точным и приближенным решениями задач. Любое решение оказывалось приемлемым, если оно приводило к желаемым результатам. Даже решение сложных математических задач с использованием многостепенных уравнений, а также частных проектных проблем не выводило жрецов, тогдашних носителей знания, на необходимость обобщений, создание логического инструмента исследований, системы доказательств, т. к. в этом случае знание теряло бы свою сакральность.

Утверждение общезначимого гражданского права означало секуляризацию общественной жизни, высвобождение ее из-под власти религиозных и мистических представлений. Отношение к закону не как к слепой силе, продиктованной свыше, а как к демократической норме, принятой большинством в процессе всенародного обсуждения, основывалось на риторике, искусстве убеждения и аргументации. Все входящее в интеллектуальную сферу подлежало обоснованию, каждый имел право на особое мнение, это приводило к осознанию того факта, что истина является не продуктом догматической веры, принимаемым в силу авторитета, а результатом рационального доказательства, основанного на аргументах и понимании. Сформировался аппарат логического рационального обоснования, превратившийся в универсальный алгоритм производства знания в целом, в инструмент передачи знания от индивида в общество - появилась наука как доказательное знание.

Важным шагом становления науки был отказ от материально-практического отношения к действительности и порождение идеализации. В Греции возникли такие формы познавательной деятельности, как систематическое доказательство, рациональное обоснование, логическая дедукция, идеализация, из которых в дальнейшем развивалась наука.

Важнейшим результатом греческой мысли явилось объективное рассмотрение природы как реальности, независимой от политических интересов и моральных норм. Греческую мысль отличали стремление к точному познанию действительности, доказательству, критический дух и смелость выводов. Все это в значительной степени объясняет независимость греческой науки и философии от мифологии, из недр которой они вышли. Шел процесс трансформации мифологических представлений в теоретическое мышление.

Первой научной программой стала математическая программа, представленная Пифагором и позднее развитая Платоном. В ее основе, как и в основе других античных программ, лежит представление о том, что Космос - это упорядоченное выражение целого ряда первоначальных сущностей, которые можно постигать по-разному. Пифагор нашел эти сущности в числах и представил в качестве первоосновы мира. Свое завершение программа получила в философии Платона, который нарисовал картину истинного мира – мира идей, представляющего собой иерархически упорядоченную структуру. Мир вещей, в котором мы живем, возникает, подражая миру идей, из мертвой, косной материи. Творцом всего является Бог-демиург.

Второй научной программой античности стал атомизм, основателями которого были Левкипп и Демокрит. Атомизм являлся физической программой, т.к. наука, по Демокриту, должна объяснить явления физического мира. Объяснение понимается как указание на механические причины всех возможных изменений в природе - движение атомов.

Программа Аристотеля стала третьей научной программой античности. Аристотель отказывается признать функционирование идей или математических объектов, существующих независимо от вещей. В его теории воссоздается мир как целостное, естественно возникшее образование, имеющее причины в себе самом. Это образование предстает перед нами в виде двойственного мира, имеющего неизменную основу, но проявляющегося через подвижную эмпирическую видимость. Заслугой Аристотеля явилось постановка на прочный фундамент логически обоснованного мышления с использованием понятийно-категориального аппарата и систематизация накопленных знаний.

Все дальнейшее развитие науки было развитием и преобразованием этих научных программ .Античная наука это еще не наука в современном смысле слова. Еще нет понятия универсального природного закона; еще невозможно применение математики в рамках физики. Это - разные науки, между которыми нет точек соприкосновения; еще нет эксперимента как искусственного воспроизведения природных явлений, при котором устраняются побочные и несущественные эффекты и который имеет своей целью подтвердить или опровергнуть то или иное теоретическое предположение. Естествознание греков было абстрактно - объяснительным, лишенным деятельного, созидательного компонента.

3.12. Контрольные вопросы:

1. Что являлось основой античного общества?

2. Назовите причины застоя технического технического прогресса в античном обществе.

3. Что собой представляли производственные отношения в античном обществе?

4. Предпосылки появления изобретений в античном обществе.

5. Опишите технику античного производства.

6. Когда с/х перестало быть выгодным в античном обществе?

7. Как шел процесс превращения колонов (арендаторов) в феодально зависимых крестьян в античном обществе?

8. Как шел процесс развития общества после введения в обиход меди?

9. Как была изобретена бронза? Как производилось бронзовое литье?

10. Система искусственного орошения в Египте.

11. Как действовал механизм гончарного круга?

12. Коллонада как основа балочно-стоечной конструкции.

13. Опишите способы добывания руды.

14. Какие военные механизмы были созданы в античный период?

15. Какие способы передвижения Вам известны в античный период?

16. Охарактеризуйте основные периоды античной науки.

17. Что являлось объектом исследования астрономии в античный период?

18. Опишите основные открытия Архимеда.

19. В каких областях знаний сделал открытия Герон?

20. Кто из ученых работал в области элементарной математики в античный период?