Научная революция - Scientific Revolution

Из Википедии, бесплатной энциклопедии

Научная революция была серия событий , которые ознаменовали появление в современной науке в течение раннего современного периода , когда события в области математики , физики , астрономии , биологии ( в том числе анатомии человека ) и химии трансформированных взглядов общества о природе. Научная революция произошла в Европе в конце периода Возрождения и продолжалась до конца 18 века, оказывая влияние на интеллектуальное социальное движение, известное как Просвещение . Хотя его даты обсуждаются, публикация в 1543 году книги Николая Коперника « De Revolutionibus orbium coelestium» О вращении небесных сфер» ) часто упоминается как начало научной революции.

Концепция научной революции, происходящей в течение длительного периода, возникла в восемнадцатом веке в работах Жана Сильвена Байи , который видел двухэтапный процесс сметания старого и установления нового. Начало научной революции, « научного возрождения », было сосредоточено на возрождении знаний древних; это , как правило , считается завершенным в 1632 году с публикацией Галилео «s Диалог о двух системах мира Chief . Завершение научной революции связывают с «большим синтезом» Исаак Ньютон «с 1687 Principia . В работе сформулированы законы движения и всемирного тяготения , завершив синтез новой космологии. К концу 18 века Эпоха Просвещения, последовавшая за Научной революцией, уступила место « Эпохе размышлений ».

Вступление

Великие достижения науки с XVIII века называют «революциями». В 1747 году французский математик Алексис Клеро писал, что « Ньютон в своей жизни совершил революцию». Это слово также использовалось в предисловии к работе Антуана Лавуазье 1789 года, объявившей об открытии кислорода. «Несколько революций в науке сразу же вызвали столько всеобщего внимания, как введение теории кислорода ... Лавуазье увидел, что его теория была принята всеми наиболее выдающимися людьми его времени и утвердилась в большей части Европы в течение нескольких лет. с момента его первого обнародования ".

В 19 веке Уильям Уэвелл описал революцию в самой науке - научный метод - которая произошла в 15-16 веках. "Среди наиболее заметных революций, которые претерпели мнения по этому поводу, - это переход от безоговорочного доверия к внутренним силам человеческого разума к явной зависимости от внешнего наблюдения и от безграничного благоговения перед мудростью прошлого, к страстному ожиданию перемен и улучшений ". Это привело к распространенному сегодня взгляду на научную революцию:

Возник новый взгляд на природу, заменивший греческий взгляд, который доминировал в науке почти 2000 лет. Наука стала автономной дисциплиной, отличной как от философии, так и от технологий, и стала рассматриваться как имеющая утилитарные цели.

Научная революция традиционно предполагаются начать с революцией Коперника (инициированной в 1543 году) и будут завершены в «великом синтезе» Исаак Ньютон 1687 Principia . В значительной степени изменение отношения произошло от Фрэнсиса Бэкона, чье «уверенное и решительное заявление» о современном прогрессе науки вдохновило создание научных обществ, таких как Королевское общество и Галилей, который защищал Коперника и развивал науку о движении.

В 20 веке Александр Койре ввел термин «научная революция», сосредоточив свой анализ на Галилее. Этот термин популяризировал Баттерфилд в его книге «Истоки современной науки» . Томас Кун «s 1962 работа Структура научных революций подчеркнул , что различные теоретические основы, такие как Эйнштейн » s теории относительности и теории тяготения Ньютона , который он заменил, не может быть непосредственно по сравнению без смысла потери.

Значимость

В этот период произошла фундаментальная трансформация научных идей в математике, физике, астрономии и биологии в учреждениях, поддерживающих научные исследования, и в более широко распространенной картине Вселенной. Научная революция привела к созданию нескольких современных наук. В 1984 году Джозеф Бен-Давид писал:

Стремительного накопления знаний, характеризующего развитие науки с 17 века, до этого времени не было. Новый вид научной деятельности возник только в нескольких странах Западной Европы и ограничивался этой небольшой территорией примерно на двести лет. (С 19 века научные знания были ассимилированы остальным миром).

Многие современные писатели и современные историки утверждают, что в мировоззрении произошли революционные изменения. В 1611 году английский поэт Джон Донн писал:

[Новая] Философия вызывает все сомнения,

Стихия огня совершенно потушена;
Солнце потеряно, и земля, и ничья остроумие

Он вполне может указать ему, где это искать.

Историк середины 20-го века Герберт Баттерфилд был менее смущен, но, тем не менее, считал это изменение фундаментальным:

Поскольку эта революция повернула авторитет английского языка не только в Средние века, но и в древний мир - поскольку она началась не только с затмения схоластической философии, но и с уничтожения аристотелевской физики - она ​​затмевает все, что было со времен возникновения христианства, и уменьшает Возрождение и Реформация до уровня простых эпизодов, простых внутренних сдвигов в системе средневекового христианского мира ... [Это] вырисовывается настолько масштабно, как реальное происхождение как современного мира, так и современного менталитета, что наша обычная периодизация европейской истории стало анахронизмом и обузой.

Профессор истории Питер Харрисон считает, что христианство способствовало возникновению научной революции:

историкам науки давно известно, что религиозные факторы сыграли значительную положительную роль в возникновении и сохранении современной науки на Западе. Мало того, что многие из ключевых фигур в становлении науки были людьми с искренними религиозными обязательствами, но и новые подходы к природе, которые они открыли, были различными способами подкреплены религиозными предположениями. ... Тем не менее, многие ведущие деятели научной революции воображали себя поборниками науки, которая была более совместима с христианством, чем средневековые представления о мире природы, которые они заменили.

Древний и средневековый фон

Научная революция была построена на фундаменте древнегреческих знаний и науки в средние века , поскольку они были разработаны и развиты римско-византийской наукой и средневековой исламской наукой . Некоторые ученые отметили прямую связь между «отдельными аспектами традиционного христианства» и развитием науки. « Аристотелевская традиция » все еще была важной интеллектуальной структурой в 17 веке, хотя к тому времени натурфилософы отошли от большей части ее. Ключевые научные идеи, восходящие к классической древности, с годами радикально изменились и во многих случаях были дискредитированы. Среди оставшихся идей, которые были коренным образом трансформированы во время научной революции:

  • Космология Аристотеля поместила Землю в центр сферического иерархического космоса . Земные и небесные области состояли из разных элементов, которые имели разные виды естественного движения .
    • Земная область, согласно Аристотелю, состояла из концентрических сфер четырех элементов - земли , воды , воздуха и огня . Все тела естественным образом двигались по прямым линиям, пока не достигли сферы, соответствующей их элементному составу - их естественного места . Все остальные земные движения были неестественными или насильственными .
    • Небесная область состоит из пятого элемента, эфира , который неизменен и естественно движется с равномерным круговым движением . В аристотелевской традиции астрономические теории пытались объяснить наблюдаемое нерегулярное движение небесных объектов за счет комбинированных эффектов множества однородных круговых движений.
  • Модель Птолемея планетарного движения : на основе геометрической модели Евдокса Книдского , Птолемей «S Альмагеста , показала , что расчеты можно вычислить точное положение Солнца, Луны, звезд и планет в будущем и в прошлом, и показала как эти вычислительные модели были получены из астрономических наблюдений. Таким образом, они сформировали модель для более поздних астрономических разработок. Физическая основа моделей Птолемея основывалась на слоях сферических оболочек , хотя самые сложные модели не соответствовали этому физическому объяснению.

Важно отметить, что существовал древний прецедент альтернативных теорий и разработок, которые предопределили более поздние открытия в области физики и механики; но в свете ограниченного количества работ, которые пережили перевод в период, когда многие книги были потеряны из-за войн, такие разработки оставались неясными на протяжении веков и традиционно считаются малоэффективными для повторного открытия таких явлений; тогда как изобретение печатного станка сделало широкое распространение таких постепенных достижений знаний обычным явлением. Между тем, однако, в средневековье был достигнут значительный прогресс в геометрии, математике и астрономии.

Верно также и то, что многие важные деятели научной революции разделяли общее ренессансное уважение к древней науке и ссылались на древние родословные для своих нововведений. Николай Коперник (1473–1543), Галилео Галилей (1564–1642), Иоганн Кеплер (1571–1630) и Исаак Ньютон (1642–1727) проследили различные древние и средневековые предки гелиоцентрической системы . В Аксиомы Scholium его Principia , Ньютон сказал , что его хрестоматийные три закона движения уже были приняты математиками , такими как Христианом Гюйгенсом (1629-1695), Уоллес, Рена и других. Готовя пересмотренное издание своих « Начала» , Ньютон приписал свой закон всемирного тяготения и свой первый закон движения ряду исторических личностей.

Несмотря на эти оговорки, стандартная теория истории научной революции утверждает, что XVII век был периодом революционных научных изменений. Были не только революционные теоретические и экспериментальные разработки, но, что еще более важно, радикально изменился способ работы ученых. Например, хотя намёки на концепцию инерции время от времени предлагаются в древних дискуссиях о движении, важным моментом является то, что теория Ньютона отличалась от древних пониманий ключевыми способами, такими как внешняя сила, являющаяся требованием для насильственного движения в теории Аристотеля.

Научный метод

Согласно научному методу, задуманному в 17 веке, естественные и искусственные обстоятельства были отвергнуты, поскольку научное сообщество постепенно приняло исследовательскую традицию систематических экспериментов. Философия использования индуктивного подхода для получения знания - отказа от предположений и попытки наблюдать непредвзято - была в отличие от более раннего, аристотелевского подхода к дедукции , с помощью которого анализ известных фактов приводил к дальнейшему пониманию. На практике многие ученые и философы считали, что необходимо здоровое сочетание того и другого - готовность подвергать сомнению предположения, но также и интерпретировать наблюдения, которые, как предполагалось, имеют некоторую степень достоверности.

К концу научной революции качественный мир философов, читающих книги, превратился в механический, математический мир, который можно было познать посредством экспериментальных исследований. Хотя это, конечно, неправда, что ньютоновская наука была похожа на современную науку во всех отношениях, она концептуально напоминала нашу во многих отношениях. Многие признаки современной науки , особенно в том, что касается ее институционализации и профессионализации, не стали стандартом до середины XIX века.

Эмпиризм

Основной способ взаимодействия аристотелевской научной традиции с миром заключался в наблюдении и поиске «естественных» обстоятельств с помощью рассуждений. К этому подходу добавлялась вера в то, что редкие события, которые, казалось, противоречили теоретическим моделям, были отклонениями, ничего не говорящими о природе, какой она «естественно» была. Во время научной революции изменение представлений о роли ученого по отношению к природе, ценности доказательств, экспериментальных или наблюдаемых, привело к научной методологии, в которой эмпиризм играл большую, но не абсолютную роль.

К началу научной революции эмпиризм уже стал важным компонентом науки и натурфилософии. Предыдущие мыслители , включая философа - номиналиста XIV века Уильяма Оккама , положили начало интеллектуальному движению к эмпиризму.

Термин британский эмпиризм вошел в употребление для описания философских различий, воспринимаемых между двумя его основателями Фрэнсисом Бэконом , описанным как эмпирик, и Рене Декартом , который был описан как рационалист. Томас Гоббс , Джордж Беркли и Дэвид Хьюм были основными представителями философии, которые разработали сложную эмпирическую традицию как основу человеческого знания.

Влиятельной формулировкой эмпиризма была работа Джона Локка « Эссе о человеческом понимании» (1689 г.), в которой он утверждал, что единственное истинное знание, доступное человеческому разуму, - это то, что основано на опыте. Он писал, что человеческий разум был создан как tabula rasa , «пустая табличка», на которой записывались чувственные впечатления и накапливались знания посредством процесса размышления.

Бэконовская наука

Фрэнсис Бэкон сыграл решающую роль в установлении научного метода исследования. Портрет Франса Поурбуса Младшего (1617 г.).

Философские основы научной революции были заложены Фрэнсисом Бэконом, которого называли отцом эмпиризма . Его работы установили и популяризировали индуктивные методологии научных исследований, часто называемые методом Бэкона или просто научным методом. Его требование спланированной процедуры исследования всего естественного ознаменовало новый поворот в риторической и теоретической структуре науки, большая часть которой до сих пор связана с концепциями надлежащей методологии .

Бэкон предложил великую реформу всего процесса познания для продвижения познания божественного и человеческого, которую он назвал Instauratio Magna (Великое учреждение). Для Бэкона эта реформация привела бы к большому прогрессу в науке и появлению новых изобретений, которые облегчили бы страдания и нужды человечества. Его Novum Organum был опубликован в 1620 году. Он утверждал, что человек является «служителем и толкователем природы», что «знание и человеческая сила синонимичны», что «эффекты производятся с помощью инструментов и помощников» и что «человек во время работы можно применять или удалять только естественные тела; природа внутренне выполняет все остальное », и позже, что« природой можно управлять, только подчиняясь ей ». Вот краткое изложение философии этой работы, что с помощью познания природы и использования инструментов человек может управлять или направлять естественную работу природы для получения определенных результатов. Следовательно, этот человек, стремясь познать природу, может достичь власти над ней - и таким образом восстановить «Империю Человека над творением», утраченную Падением вместе с изначальной чистотой человека. Таким образом, по его мнению, человечество поднялось бы над условиями беспомощности, бедности и страдания, войдя в состояние мира, процветания и безопасности.

С целью получения знания о природе и власти над ней Бэкон обрисовал в этой работе новую систему логики, которая, по его мнению, превосходила старые способы силлогизма , развивая свой научный метод, состоящий из процедур выявления формальной причины явления. (например, нагревание) посредством исключающей индукции. По его мнению , философ должен путем индуктивного рассуждения перейти от фактов к аксиомам и физическим законам . Однако перед тем, как приступить к индукции, исследователь должен освободить свой ум от определенных ложных представлений или тенденций, искажающих истину. В частности, он обнаружил, что философия была слишком занята словами, особенно дискурсом и дебатами, а не наблюдением за материальным миром: «Ибо, хотя люди верят, что их разум управляет словами, на самом деле слова поворачиваются вспять и отражают свою силу в понимании, и таким образом делают философию и науку софистическими и бездействующими ».

Бэкон считал, что для науки чрезвычайно важно не продолжать интеллектуальные дискуссии или искать просто созерцательные цели, а что она должна работать на улучшение жизни человечества, создавая новые изобретения, даже заявив, что «изобретения тоже, как и прежде. были, новые творения и имитации божественных дел ». Он исследовал далеко идущий и изменяющий мир характер изобретений, таких как печатный станок , порох и компас .

Несмотря на его влияние на научной методологии, он сам отверг правильные теории романа , такие как Уильям Гилберт «s магнетизмом , гелиоцентризма Коперника и Кеплера законы движения планет .

Научные эксперименты

Бэкон первым описал экспериментальный метод .

Остается простой опыт; который, если принять его таким, как он есть, называется случайностью, если его искать, экспериментом. Истинный метод опыта сначала зажигает свечу [гипотеза], а затем с помощью свечи показывает путь [устраивает и ограничивает эксперимент]; начиная с опыта, должным образом упорядоченного и усвоенного, а не с ошибочного или ошибочного, и из него выводятся аксиомы [теории], а из установленных аксиом снова новые эксперименты.

-  Фрэнсис Бэкон. Novum Organum. 1620.

Уильям Гилберт был одним из первых сторонников этого метода. Он страстно отвергал как господствующую аристотелевскую философию, так и схоластический метод университетского обучения. Его книга De Magnete была написана в 1600 году, и некоторые считают его отцом электричества и магнетизма. В этой работе он описывает многие из своих экспериментов со своей моделью Земли, называемой терреллой . Из этих экспериментов он пришел к выводу, что Земля сама по себе является магнитной, и что по этой причине компасы указывают на север.

Схема из William Gilbert «ов Де Magnete , новаторская работа экспериментальной науки

Де Магнете оказал влияние не только из-за присущего ему интереса к предмету, но и из-за строгого описания своих экспериментов Гилбертом и его неприятием древних теорий магнетизма. По словам Томаса Томсона , «... книга Гилберта по магнетизму, опубликованная в 1600 году, является одним из лучших примеров индуктивной философии, когда-либо представленных миру. Это тем более примечательно, что она предшествовала Novum Organum of Bacon, в котором впервые был объяснен индуктивный метод философствования ».

Галилео Галилея называют «отцом современной наблюдательной астрономии », «отцом современной физики», «отцом науки» и «отцом современной науки». Его первоначальный вклад в науку о движении был сделан благодаря новаторскому сочетанию эксперимента и математики.

На этой странице Галилео Галилей первой отметила луны от Юпитера . Галилей произвел революцию в изучении мира природы своим строгим экспериментальным методом.

Галилей был одним из первых современных мыслителей, четко заявивших, что законы природы являются математическими. В «Пробирном» он написал: «Философия написана в этой великой книге, вселенной ... Она написана на языке математики, и ее символы - треугольники, круги и другие геометрические фигуры ...» Его математические анализы состоят в следующем. дальнейшее развитие традиции поздних схоластических натурфилософов, которую Галилей усвоил, изучая философию. Он игнорировал аристотелизм. В более широком смысле его работа ознаменовала еще один шаг к окончательному отделению науки от философии и религии; крупное развитие человеческой мысли. Он часто был готов изменить свои взгляды в соответствии с наблюдениями. Для проведения своих экспериментов Галилею пришлось установить стандарты длины и времени, чтобы измерения, сделанные в разные дни и в разных лабораториях, можно было сравнивать воспроизводимым образом. Это обеспечило надежную основу для подтверждения математических законов с помощью индуктивных рассуждений .

Галилей высоко оценил взаимосвязь между математикой, теоретической физикой и экспериментальной физикой. Он понимал параболу как в терминах конических сечений, так и в терминах ординаты (y), изменяющейся как квадрат абсциссы (x). Галилей далее утверждал, что парабола была теоретически идеальной траекторией равномерно ускоренного снаряда в отсутствие трения и других возмущений. Он признал, что у этой теории есть пределы, отмечая на теоретических основаниях, что траектория снаряда размера, сравнимого с траекторией Земли, не может быть параболой, но, тем не менее, он утверждал, что для расстояний до диапазона артиллерии его времени отклонение траектории снаряда от параболы было бы очень незначительным.

Математизация

Согласно аристотелевцам, научное знание было связано с установлением истинных и необходимых причин вещей. В той мере, в какой средневековые натурфилософы использовали математические проблемы, они ограничивали социальные исследования теоретическим анализом локальной скорости и других аспектов жизни. Фактическое измерение физической величины и сравнение этого измерения со значением, вычисленным на основе теории, в значительной степени ограничивалось математическими дисциплинами астрономии и оптики в Европе.

В XVI и XVII веках европейские ученые начали все активнее применять количественные измерения для измерения физических явлений на Земле. Галилей твердо утверждал, что математика обеспечивает некую необходимую достоверность, которую можно сравнить с Богом: «... что касается тех немногих [математических положений ], которые действительно понимает человеческий интеллект, я считаю, что его знание равно Божественному в объективной достоверности ... . "

Галилей предвосхищает концепцию систематической математической интерпретации мира в своей книге Il Saggiatore :

Философия [то есть физика] написана в этой великой книге - я имею в виду вселенную, - которая постоянно открыта нашему взору, но ее нельзя понять, если сначала не научишься понимать язык и интерпретировать символы, на которых она написана. Он написан на языке математики , и его символы - треугольники, круги и другие геометрические фигуры, без которых по-человечески невозможно понять ни одного его слова; без них человек блуждает по темному лабиринту.

Механическая философия

Аристотель признавал четыре вида причин, и, где это применимо, наиболее важной из них является «конечная причина». Конечной причиной была цель, цель или цель какого-то естественного процесса или созданного человеком предмета. До научной революции было вполне естественно видеть, что такие цели, как, например, рост ребенка, приводят к достижению зрелого взрослого человека. Разведка предполагалась только с целью создания искусственных артефактов; это не было приписано другим животным или природе.

В « механической философии » недопустимы никакие поля или действия на расстоянии, частицы или корпускулы материи принципиально инертны. Движение вызывается прямым физическим столкновением. Если раньше природные вещества понимались органически, то философы-механики рассматривали их как машины. В результате теория Исаака Ньютона казалась своего рода возвратом к «жутким действиям на расстоянии ». Согласно Томасу Куну, Ньютон и Декарт придерживались телеологического принципа , согласно которому Бог сохранял количество движения во Вселенной:

Гравитация, интерпретируемая как врожденное притяжение между каждой парой частиц материи, была оккультным качеством в том же смысле, в каком была «склонность к падению» схоластов ... К середине восемнадцатого века эта интерпретация была принята почти повсеместно. , и результатом был настоящий возврат (что не то же самое, что регресс) к схоластическим стандартам. Врожденные притяжения и отталкивания объединили размер, форму, положение и движение как физически несводимые первичные свойства материи.

Ньютон также определенно приписывал материи присущую ей силу инерции, вопреки механистическому тезису, что материя не обладает присущими ей способностями. Но в то время как Ньютон категорически отрицал, что гравитация является неотъемлемой силой материи, его сотрудник Роджер Котс сделал гравитацию также неотъемлемой силой материи, как изложено в его знаменитом предисловии ко второму изданию Principia 1713 года, которое он редактировал, и противоречил самому Ньютону. И была принята интерпретация гравитации Котесом, а не Ньютоном.

Институционализация

Королевское общество имеет свои истоки в Грешам колледже в Лондоне , и был первым научным обществом в мире.

Первые шаги к институционализации научных исследований и распространения информации приняли форму создания обществ, в которых новые открытия транслировались, обсуждались и публиковались. Первым учрежденным научным обществом было Лондонское королевское общество . Это выросло из более ранней группы, сосредоточенной вокруг Грешемского колледжа в 1640-х и 1650-х годах. Согласно истории колледжа:

Научная сеть, сосредоточенная на Грешам-колледже, сыграла решающую роль в собраниях, которые привели к формированию Королевского общества.

Эти врачи и естествоиспытатели находились под влиянием « новой науки », которую продвигал Фрэнсис Бэкон в своей книге «Новая Атлантида» примерно с 1645 года. Группа, известная как Оксфордское философское общество, работала в соответствии с набором правил, по-прежнему сохраняемых Бодлианской библиотекой .

28 ноября 1660 года комитет 1660 из 12 человек объявил о создании «Колледжа содействия физико-математическому экспериментальному обучению», который будет собираться еженедельно для обсуждения науки и проведения экспериментов. На второй встрече Роберт Морей объявил, что король одобрил собрания, и 15 июля 1662 года была подписана королевская хартия, в которой было создано «Лондонское королевское общество», а лорд Браункер стал первым президентом. Вторая Королевская хартия была подписана 23 апреля 1663 года, в которой король был отмечен как основатель и назван «Лондонским королевским обществом улучшения естественных знаний»; Роберт Гук был назначен куратором экспериментов в ноябре. Эта первоначальная королевская милость продолжается, и с тех пор каждый монарх является покровителем Общества.

Французская академия наук была основана в 1666 году.

Первым секретарем Общества был Генри Ольденбург . Его первые встречи включали в себя эксперименты, выполненные сначала Робертом Гуком, а затем Дени Папеном , назначенным в 1684 году. Эти эксперименты различались по предметной области, и в одних случаях они были важными, а в других - тривиальными. Общество начало публикацию « Philosophical Transactions» с 1665 года, старейшего и самого продолжительного научного журнала в мире, в котором установлены важные принципы научного приоритета и рецензирования .

Французы основали Академию наук в 1666 году. В отличие от частного британского аналога, Академия была основана как правительственный орган Жан-Батистом Кольбером . Его правила были установлены в 1699 году королем Людовиком XIV , когда он получил название «Королевская академия наук» и был установлен в Лувре в Париже.

Новые идеи

Поскольку научная революция не ознаменовалась какими-либо изменениями, следующие новые идеи внесли свой вклад в то, что называется научной революцией. Многие из них были революциями в своих сферах.

Астрономия

Гелиоцентризм

В течение почти пяти тысячелетий , то геоцентрическая модель Земли как центр Вселенной, была принято все , кроме нескольких астрономов. В космологии Аристотеля центральное положение Земли было, пожалуй, менее важным, чем ее идентификация как царство несовершенства, непостоянства, неправильности и изменений, в отличие от «небес» (Луна, Солнце, планеты, звезды), которые считались совершенными, постоянными. неизменным, а в религиозной мысли - царство небесных существ. Земля даже состояла из другого материала, четырех элементов: «земля», «вода», «огонь» и «воздух», хотя на достаточно большом расстоянии над ее поверхностью (примерно на орбите Луны) небеса состояли из другого вещества. называется «эфир». Пришедшая на смену гелиоцентрическая модель включала не только радикальное смещение Земли по орбите вокруг Солнца, но и ее совместное размещение с другими планетами, подразумевая вселенную, состоящую из небесных компонентов, сделанных из тех же изменчивых веществ, что и Земля. Небесные движения больше не нуждались в теоретическом совершенстве, ограниченном круговыми орбитами.

Работа Коперника 1543 года над гелиоцентрической моделью Солнечной системы пыталась продемонстрировать, что Солнце является центром Вселенной. Мало кто был обеспокоен этим предложением, и папа и несколько архиепископов были настолько заинтересованы в нем, что захотели получить более подробную информацию. Его модель была позже использована для создания календаря из папы Григория XIII . Однако идея о том, что Земля движется вокруг Солнца, подвергалась сомнению большинством современников Коперника. Это противоречило не только эмпирическим наблюдениям из-за отсутствия наблюдаемого звездного параллакса , но, что более важно в то время, авторитету Аристотеля.

Открытия Иоганна Кеплера и Галилея придали теории достоверности. Кеплер был астрономом, который, используя точные наблюдения Тихо Браге , предположил, что планеты движутся вокруг Солнца не по круговым орбитам, а по эллиптическим. Вместе с другими его законами движения планет это позволило ему создать модель солнечной системы, которая была улучшением по сравнению с исходной системой Коперника. Основным вкладом Галилея в признание гелиоцентрической системы была его механика, наблюдения, которые он сделал с помощью своего телескопа, а также его подробное изложение аргументов в пользу системы. Используя раннюю теорию инерции , Галилей смог объяснить, почему камни, падающие с башни, падают прямо вниз, даже если Земля вращается. Его наблюдения за лунами Юпитера, фазами Венеры, пятнами на Солнце и горами на Луне - все это помогло дискредитировать аристотелевскую философию и теорию Солнечной системы Птолемея . Благодаря их совместным открытиям гелиоцентрическая система получила поддержку, и в конце 17 века она стала общепризнанной астрономами.

Кульминацией этой работы стала работа Исаака Ньютона. Принципы Ньютона сформулировали законы движения и всемирного тяготения, которые доминировали в представлениях ученых о физической вселенной в течение следующих трех столетий. Выведя законы движения планет Кеплера из его математического описания гравитации, а затем используя те же принципы для объяснения траекторий комет , приливов, прецессии равноденствий и других явлений, Ньютон устранил последние сомнения в обоснованности гелиоцентрическая модель космоса. Эта работа также продемонстрировала, что движение объектов на Земле и небесных тел можно описать одними и теми же принципами. Его предсказание о том, что Земля должна иметь форму сплющенного сфероида, было позже подтверждено другими учеными. Его законы движения должны были стать прочной основой механики; его закон всемирного тяготения объединил земную и небесную механику в одну большую систему, которая, казалось, могла описать весь мир математическими формулами .

Гравитация
Исаак Ньютон «s Principia , разработал первый набор единых научных законов.

Помимо доказательства гелиоцентрической модели, Ньютон также разработал теорию гравитации. В 1679 году Ньютон начал рассматривать гравитацию и ее влияние на орбиты планет со ссылкой на законы движения планет Кеплера. За этим последовало стимулирование краткого обмена письмами в 1679–1680 годах с Робертом Гуком, который был назначен вести корреспонденцию Королевского общества и открыл переписку, предназначенную для получения от Ньютона вкладов в операции Королевского общества. Возрождение интереса Ньютона к астрономии получило дополнительный стимул с появлением кометы зимой 1680–1681 гг., О которой он переписывался с Джоном Флемстидом . После обмена мнениями с Гуком Ньютон разработал доказательство того, что эллиптическая форма планетных орбит является результатом центростремительной силы, обратно пропорциональной квадрату радиус-вектора (см . Закон всемирного тяготения Ньютона - History and De motu corporum in gyrum ). Ньютон сообщил свои результаты Эдмонду Галлею и Королевскому обществу в De motu corporum в извилине в 1684 году. Этот трактат содержал ядро, которое Ньютон развил и расширил, чтобы сформировать Начала .

« Начала» были опубликованы 5 июля 1687 г. при поддержке и финансовой помощи Эдмонда Галлея . В этой работе Ньютон сформулировал три универсальных закона движения, которые способствовали многим достижениям во время промышленной революции, которая вскоре последовала и не подлежала совершенствованию более 200 лет. Многие из этих достижений продолжают лежать в основе нерелятивистских технологий в современном мире. Он использовал латинское слово gravitas (вес) для обозначения эффекта, который впоследствии стал известен как гравитация , и определил закон всемирного тяготения .

Постулат Ньютона о невидимой силе, способной действовать на огромных расстояниях, привел к его критике за введение в науку « оккультных сил ». Позже, во втором издании Принципов (1713 г.), Ньютон решительно отверг такую ​​критику в заключительном Общем Схолиуме , написав, что достаточно того, что эти явления предполагали гравитационное притяжение, как и они; но до сих пор они не указали его причину, и было как ненужным, так и неправильным выдвигать гипотезы о вещах, которые не подразумевались явлениями. (Здесь Ньютон использовал то, что стало его знаменитым выражением «hypotheses non fingo»).

Биология и медицина

Медицинские открытия
Сложно детализированные рисунки
Везалия человеческих вскрытий в Фабрике помогли опровергнуть медицинские теории Галена .

Труды греческого врача Галена более тысячелетия доминировали в европейской медицинской мысли. Фламандский ученый Везалий продемонстрировал ошибки в идеях Галена. Везалий препарировал трупы людей, а Гален - трупы животных. Опубликованная в 1543 году книга Везалия « De humani corporis fabrica» была новаторской работой в области анатомии человека . Он подчеркивал приоритет вскрытия и то, что стало называться «анатомическим» взглядом на тело, рассматривая внутреннее функционирование человека как по существу телесную структуру, заполненную органами, расположенными в трехмерном пространстве. Это резко контрастировало со многими ранее использовавшимися анатомическими моделями, в которых были сильные элементы Галена / Аристотеля, а также элементы астрологии .

Помимо первого подробного описания клиновидной кости , он показал, что грудина состоит из трех частей, а крестец - из пяти или шести; и точно описал преддверие внутренней части височной кости. Он не только подтвердил наблюдение Этьена на клапанах печеночных вен, но и описал неполную вену и обнаружил канал, который проходит у плода между пупочной веной и полой веной, получивший название ductus venosus . Он описал сальник и его связи с желудком, селезенкой и толстой кишкой ; дал первые правильные представления о строении привратника ; наблюдали небольшой размер слепого отростка у человека; дал первое хорошее описание средостения и плевры, а также наиболее полное описание анатомии мозга, когда-либо существовавшее. Он не понимал нижних тайников; и его описание нервов сбивает с толку, если рассматривать оптику как первую пару, третью - как пятую, а пятую - как седьмую.

До Везалия анатомические заметки Алессандро Ахиллини демонстрируют подробное описание человеческого тела и сравнивают то, что он обнаружил во время вскрытия, с тем, что обнаружили другие, такие как Гален и Авиценна, и отмечает их сходства и различия. Никколо Масса был итальянским анатомом, который написал ранний анатомический текст Anatomiae Libri Introductorius в 1536 году, описал спинномозговую жидкость и был автором нескольких медицинских работ. Жан Фернель был французским врачом, который ввел термин « физиология » для описания изучения функций организма и был первым человеком, описавшим позвоночный канал .

Дальнейшая новаторская работа была проведена Уильямом Харви , который опубликовал De Motu Cordis в 1628 году. Харви провел подробный анализ общей структуры сердца , перейдя к анализу артерий , показав, как их пульсация зависит от сокращения сердечных сокращений. левый желудочек , в то время как сокращение правого желудочка продвигает свой заряд крови в легочную артерию . Он заметил, что два желудочка движутся вместе почти одновременно, а не независимо, как думали ранее его предшественники.

Изображение жилах от William Harvey «s Exercitatio Anatomica де Моту Cordis и др Sanguinis в Animalibus . Харви продемонстрировал, что кровь циркулирует по телу, а не создается в печени.

В восьмой главе, Харви оценил способность сердца , сколько крови выталкиваются через каждый насос в сердце , и сколько раз биений сердца в течение получаса. Исходя из этих оценок, он продемонстрировал, что согласно теории Гэлена о том, что кровь постоянно вырабатывается в печени, абсурдно большая цифра в 540 фунтов крови должна производиться каждый день. Имея под рукой эту простую математическую пропорцию, которая подразумевала бы, казалось бы, невозможную роль печени, Харви продолжил демонстрацию того, как кровь циркулирует по кругу, с помощью бесчисленных экспериментов, первоначально проведенных на змеях и рыбах : связав их вены и артерии по отдельности. периоды времени, Харви заметил изменения, которые произошли; действительно, когда он перевязывал вены , сердце становилось пустым, а когда он делал то же самое с артериями, орган раздувался.

Позже этот процесс был проведен на теле человека (на изображении слева): врач наложил тугую лигатуру на плечо человека. Это будет отрезано кровью поток из артерий и вен . Когда это было сделано, рука под лигатурой была прохладной и бледной, а над лигатурой - теплой и опухшей. Лигатуру слегка ослабили, что позволило крови из артерий попасть в руку, поскольку артерии находятся в плоти глубже, чем вены. Когда это было сделано, в нижней части руки наблюдался противоположный эффект. Теперь он был теплым и опухшим. В вены были более заметными, так как теперь они были полны крови .

Были сделаны и другие достижения в области медицинского понимания и практики. Французский врач Пьер Фошар основал стоматологическую науку в том виде, в каком мы ее знаем сегодня, и его назвали «отцом современной стоматологии». Хирург Амбруаз Паре (ок. 1510–1590) был лидером в области хирургических методов и боевой медицины , особенно в лечении ран , а Германа Бурхааве (1668–1738) иногда называют «отцом физиологии» из-за его образцового обучения. в Лейдене и его учебнике Institutiones medicae (1708).

Химия

Титульный лист из The Skeptical Chymist ,
основного текста химии, написанного Робертом Бойлем в 1661 году.

Химия и предшествующая ей алхимия становились все более важным аспектом научной мысли в течение 16-17 веков. На важность химии указывает ряд важных ученых, которые активно занимались химическими исследованиями. Среди них были астроном Тихо Браге , химический врач Парацельс , Роберт Бойл , Томас Браун и Исаак Ньютон . В отличие от механической философии, химическая философия подчеркивала активные силы материи, которые алхимики часто выражали в терминах жизненных или активных принципов - духов, действующих в природе.

Практические попытки улучшить очистку руд и их извлечение для плавки металлов были важным источником информации для первых химиков 16 века, в том числе Георга Агриколы (1494–1555), опубликовавшего свою великую работу De re Metallica в 1556 году. Работа описывает высокоразвитые и сложные процессы добычи металлических руд, добычи металлов и металлургии того времени. Его подход устранил мистицизм, связанный с этим предметом, создав практическую основу, на которой могли строить другие.

Считается, что английский химик Роберт Бойль (1627–1691) усовершенствовал современный научный метод алхимии и отделил химию от алхимии. Хотя его исследования явно уходят корнями в алхимическую традицию, Бойль сегодня в значительной степени считается первым современным химиком и, следовательно, одним из основоположников современной химии и одним из пионеров современного экспериментального научного метода . Хотя Бойль не был первым открытием, он наиболее известен законом Бойля , который он представил в 1662 году: закон описывает обратно пропорциональную зависимость между абсолютным давлением и объемом газа, если температура поддерживается постоянной в замкнутой системе .

Бойлю также приписывают его знаменательную публикацию «Скептический химик» в 1661 году, которая считается краеугольным камнем в области химии. В работе Бойль представляет свою гипотезу о том, что каждое явление было результатом столкновения движущихся частиц. Бойль призвал химиков поэкспериментировать и утверждал, что эксперименты отрицали ограничение химических элементов только классическими четырьмя : землей, огнем, воздухом и водой. Он также призывал к тому, чтобы химия перестала подчиняться медицине или алхимии и поднялась до статуса науки. Важно отметить, что он выступал за строгий подход к научному эксперименту: он считал, что все теории должны быть проверены экспериментально, прежде чем они будут признаны истинными. Работа содержит некоторые из самых ранних современных идей об атомах , молекулах и химической реакции и знаменует начало истории современной химии.

Физический

Оптика
Оптика Ньютона или трактат об отражениях, преломлениях, перегибах и цветах света

Важная работа была проделана в области оптики . Иоганн Кеплер опубликовал Astronomiae Pars Optica ( Оптическая часть астрономии ) в 1604 году. В ней он описал закон обратных квадратов, регулирующий интенсивность света, отражение плоскими и изогнутыми зеркалами, а также принципы работы камер-обскур , а также астрономические методы. последствия оптики, такие как параллакс и видимые размеры небесных тел. Astronomiae Pars Optica обычно считается основой современной оптики (хотя закон преломления явно отсутствует).

Виллеброрд Снеллиус (1580–1626) открыл математический закон преломления , ныне известный как закон Снеллиуса , в 1621 году. Впоследствии Рене Декарт (1596–1650) показал, используя геометрическую конструкцию и закон преломления (также известный как закон Декарта) , что угловой радиус радуги составляет 42 ° (т. е. угол, образуемый краем радуги и центром радуги в глазу, равен 42 °). Он также независимо открыл закон отражения , и его эссе по оптике стало первым опубликованным упоминанием об этом законе.

Христиан Гюйгенс (1629–1695) написал несколько работ в области оптики. К ним относятся Opera Reliqua (также известная как Christiani Hugenii Zuilichemii, dum viveret Zelhemii toparchae, opuscula posthuma ) и Traité de la lumière .

Исаак Ньютон исследовал преломление света, продемонстрировав, что призма может разлагать белый свет на спектр цветов, а линза и вторая призма могут преобразовывать многоцветный спектр в белый свет. Он также показал, что цветной свет не меняет своих свойств, выделяя цветной луч и направляя его на различные объекты. Ньютон заметил, что независимо от того, отражался ли он, рассеивался или передавался, он оставался одного цвета. Таким образом, он заметил, что цвет - это результат взаимодействия объектов с уже окрашенным светом, а не объекты, сами генерирующие цвет. Это известно как теория цвета Ньютона . Из этой работы он пришел к выводу, что любой рефракторный телескоп будет страдать от рассеивания света по цветам. Интерес Королевского общества побудил его опубликовать свои заметки « О цвете» (позже расширенные до « Оптики» ). Ньютон утверждал, что свет состоит из частиц или корпускул и преломляется при ускорении в сторону более плотной среды, но ему пришлось связать их с волнами, чтобы объяснить дифракцию света.

В своей « Гипотезе света» 1675 года Ньютон постулировал существование эфира для передачи сил между частицами. В 1704 году Ньютон опубликовал « Оптику» , в которой изложил свою корпускулярную теорию света. Он считал, что свет состоит из чрезвычайно тонких корпускул, что обычная материя состоит из более грубых корпускул, и предполагал, что посредством своего рода алхимической трансмутации «грубые тела и свет не могут быть преобразованы друг в друга ... и, возможно, тела не получают много. их активности от частиц света, которые входят в их состав? "

Электричество
Эксперименты
Отто фон Герике по электростатике , опубликованные в 1672 году.

Д - р Уильям Гилберт , в Де Magnete , изобрел новую латинское слово electricus от ἤλεκτρον ( Elektron ), греческое слово для «янтаря». Гилберт провел ряд тщательных электрических экспериментов, в ходе которых он обнаружил, что многие вещества, кроме янтаря, такие как сера, воск, стекло и т. Д., Способны проявлять электрические свойства. Гилберт также обнаружил, что нагретое тело теряет электричество и что влага препятствует электризации всех тел из-за теперь хорошо известного факта, что влага нарушает изоляцию таких тел. Он также заметил, что наэлектризованные вещества притягивают все другие вещества без разбора, тогда как магнит притягивает только железо. Многие открытия такого рода принесли Гилберту титул основателя электротехники . Исследуя силы, действующие на легкую металлическую иглу, уравновешенную на острие, он расширил список электрических тел и обнаружил, что многие вещества, включая металлы и природные магниты, не проявляют сил притяжения при трении. Он заметил, что сухая погода с северным или восточным ветром была наиболее благоприятным атмосферным условием для проявления электрических явлений - наблюдение, которое могло быть ошибочным, пока не была понятна разница между проводником и изолятором.

Роберт Бойль также часто работал над новой наукой об электричестве и добавил несколько веществ в список электричества Гилберта. Он оставил подробный отчет о своих исследованиях под названием « Эксперименты по происхождению электричества» . Бойль в 1675 году заявил, что электрическое притяжение и отталкивание могут действовать через вакуум. Одним из его важных открытий было то, что наэлектризованные тела в вакууме будут притягивать легкие вещества, что указывает на то, что электрический эффект не зависит от воздуха как среды. Он также добавил смолу в известный тогда список электрики.

За этим последовал в 1660 году Отто фон Герике , который изобрел первый электростатический генератор. К концу 17 века исследователи разработали практические способы производства электричества трением с электростатическим генератором , но всерьез разработка электростатических машин началась только в 18 веке, когда они стали фундаментальными инструментами в исследованиях нового наука об электричестве . Первое использование слова « электричество» приписывается сэру Томасу Брауну в его работе 1646 года « Pseudodoxia Epidemica» . В 1729 году Стивен Грей (1666–1736) продемонстрировал, что электричество можно «передавать» через металлические нити.

Новые механические устройства

В помощь научным исследованиям в этот период были разработаны различные инструменты, измерительные и счетные устройства.

Счетные устройства

Набор костей Напьера из слоновой
кости , одно из первых вычислительных устройств, изобретенных Джоном Напье.

Джон Напье представил логарифмы как мощный математический инструмент. С помощью выдающегося математика Генри Бриггса их логарифмические таблицы воплотили вычислительный прогресс, который сделал вычисления вручную намного быстрее. Его кости Напьера использовали набор пронумерованных стержней в качестве инструмента умножения, используя систему умножения решетки . Был открыт путь к более поздним научным достижениям, особенно в астрономии и динамике .

В Оксфордском университете , Эдмунд Гюнтер построил первое аналоговое устройство для вычисления помощи. «Шкала Гюнтера» была большой плоской шкалой, на которой выгравированы различные шкалы или линии. Естественные линии, такие как линия хорд, линия синусов и касательных , располагаются на одной стороне шкалы, а соответствующие искусственные или логарифмические линии - на другой стороне. Это вспомогательное средство для расчетов было предшественником логарифмической линейки . Именно Уильям Отред (1575–1660) первым использовал две такие скользящие друг по другу шкалы для прямого умножения и деления и, таким образом, считается изобретателем логарифмической линейки в 1622 году.

Блез Паскаль (1623–1662) изобрел механический калькулятор в 1642 году. Появление его Паскалина в 1645 году положило начало развитию механических калькуляторов сначала в Европе, а затем и во всем мире. Готфрид Лейбниц (1646–1716), опираясь на работы Паскаля, стал одним из самых плодовитых изобретателей в области механических вычислителей; он был первым, кто описал калькулятор с вертушкой , в 1685 году и изобрел колесо Лейбница , которое использовалось в арифмометре , первом механическом калькуляторе массового производства. Он также усовершенствовал двоичную систему счисления, основу практически всех современных компьютерных архитектур.

Джон Хэдли (1682–1744) был изобретателем октанта , предшественника секстанта (изобретенного Джоном Бердом) , который значительно улучшил науку о навигации .

Промышленные машины

Savery Engine 1698 года был первым успешным паровым двигателем.

Дени Папен (1647- с. 1712) был самым известное за его новаторское изобретение парового варочного котла , предвестник парового двигателя . Первый действующий паровой двигатель был запатентован в 1698 году английским изобретателем Томасом Савери как «... новое изобретение для подъема воды и приведения в движение всех видов мельничных работ с помощью движущей силы огня, которая будет очень полезна. и преимущество для осушения шахт, снабжения городов водой и для работы всех видов мельниц, где у них нет ни воды, ни постоянных ветров ». [ sic ] Изобретение было продемонстрировано Королевскому обществу 14 июня 1699 года, и машина была описана Савери в его книге «Друг шахтера»; или «Двигатель для подъема воды с помощью огня» (1702 г.), в котором он утверждал, что он может выкачивать воду из шахт . Томас Ньюкомен (1664–1729) усовершенствовал практическую паровую машину для перекачивания воды, паровую машину Ньюкомена . Следовательно, Томаса Ньюкомена можно считать родоначальником промышленной революции .

Авраам Дарби I (1678–1717) был первым и самым известным из трех поколений семьи Дарби, сыгравших важную роль в промышленной революции. Он разработал метод производства высококачественного железа в доменной печи, работающей на коксе, а не на древесном угле . Это был большой шаг вперед в производстве железа как сырья для промышленной революции.

Телескопы

Преломляющие телескопы впервые появились в Нидерландах в 1608 году, по-видимому, создатели очков, экспериментировавшие с линзами. Изобретатель неизвестен, но Ханс Липперши подал заявку на первый патент, за ним последовал Якоб Метиус из Алкмаара . Галилей был одним из первых ученых, использовавших этот новый инструмент для своих астрономических наблюдений в 1609 году.

Телескоп - рефлектор был описан Джеймсом Грегори в своей книге Optica Promota (1663). Он утверждал, что зеркало, имеющее форму части конического сечения , могло бы исправить сферическую аберрацию, которая снижала точность преломляющих телескопов. Однако его конструкция, « григорианский телескоп », так и не была построена.

В 1666 году Исаак Ньютон утверждал, что неисправности преломляющего телескопа являются фундаментальными, поскольку линза по-разному преломляет свет разных цветов. Он пришел к выводу, что свет не может преломляться через линзу, не вызывая хроматических аберраций . Из этих экспериментов Ньютон пришел к выводу, что преломляющий телескоп нельзя улучшить. Однако он смог продемонстрировать, что угол отражения оставался одинаковым для всех цветов, поэтому он решил построить телескоп-отражатель . Он был построен в 1668 году и является самым ранним из известных функциональных телескопов-рефлекторов.

50 лет спустя Джон Хэдли разработал способы изготовления прецизионных асферических и параболических зеркал объективов для отражающих телескопов , построив первый параболический ньютоновский телескоп и григорианский телескоп с зеркалами точной формы. Они были успешно продемонстрированы Королевскому обществу .

Другие устройства

Воздушный насос, построенный Робертом Бойлем . В этот период было разработано много новых инструментов, которые в значительной степени способствовали расширению научных знаний.

Изобретение вакуумного насоса проложило путь для экспериментов Роберта Бойля и Роберта Гука по природе вакуума и атмосферного давления . Первое такое устройство было сделано Отто фон Герике в 1654 году. Оно состояло из поршня и цилиндра пневматической пушки с заслонками, которые могли всасывать воздух из любого сосуда, к которому оно было подключено. В 1657 году он откачал воздух из двух соединенных полушарий и продемонстрировал, что упряжка из шестнадцати лошадей неспособна развести его на части. Конструкция воздушного насоса была значительно улучшена Робертом Гуком в 1658 году.

Евангелиста Торричелли (1607–1647) был известен прежде всего своим изобретением ртутного барометра . Мотивом для изобретения было усовершенствование всасывающих насосов, которые использовались для подъема воды из шахт . Торричелли сконструировал герметичную трубку, наполненную ртутью, вертикально вставленную в емкость с тем же веществом. Столб ртути упал вниз, оставив наверху торричеллический вакуум.

Материалы, конструкция и эстетика

Сохранившиеся инструменты этого периода, как правило, изготавливаются из прочных металлов, таких как латунь, золото или сталь, хотя существуют такие примеры, как телескопы, сделанные из дерева, картона или с кожаными компонентами. Те инструменты, которые существуют сегодня в коллекциях, обычно представляют собой прочные образцы, сделанные квалифицированными мастерами для богатых покровителей и за их счет. Возможно, они были заказаны как демонстрация богатства. Кроме того, инструменты, хранящиеся в коллекциях, возможно, не получили широкого применения в научной работе; инструменты, которые явно интенсивно использовались, обычно уничтожались, считались непригодными для демонстрации или вообще исключались из коллекций. Также постулируется, что научные инструменты, хранящиеся во многих коллекциях, были выбраны потому, что они были более привлекательными для коллекционеров в силу того, что они были более изысканными, более портативными или изготовлены из материалов более высокого качества.

Насосы исправного воздуха встречаются особенно редко. Насос справа включал в себя стеклянную сферу для демонстрации внутри вакуумной камеры, что является обычным явлением. Основание было деревянным, а цилиндрический насос - латунным. Другие уцелевшие вакуумные камеры были сделаны из латунных полусфер.

Создатели приборов конца семнадцатого и начала восемнадцатого века получали заказы от организаций, обращавшихся за помощью в навигации, геодезии, войне и астрономических наблюдениях. Увеличение использования таких инструментов и их широкое использование в глобальных исследованиях и конфликтах создало потребность в новых методах производства и ремонта, которые будут удовлетворены промышленной революцией .

Научные разработки

Люди и ключевые идеи, возникшие в 16-17 веках:

  • Первое печатное издание Элементов Евклида 1482 г.
  • Николай Коперник (1473–1543) опубликовал в 1543 году книгу « О вращении небесных сфер», в которой развил гелиоцентрическую теорию космологии .
  • Андреас Везалий (1514–1564) опубликовал De Humani Corporis Fabrica ( О строении человеческого тела ) (1543), дискредитировавший взгляды Галена . Он обнаружил, что циркуляция крови прекратилась из-за работы сердца. Он также собрал первый человеческий скелет из вскрытых трупов.
  • Французский математик Франсуа Виет (1540–1603) опубликовал книгу « Artem Analyticem Isagoge» (1591), в которой впервые были даны символические обозначения параметров в буквальной алгебре.
  • Уильям Гилберт (1544–1603) опубликовал в 1600 году книгу « О магните и магнитных телах и о Великом магните Земли», в которой заложил основы теории магнетизма и электричества.
  • Тихо Браге (1546–1601) провел обширные и более точные наблюдения планет невооруженным глазом в конце 16 века. Они стали исходными данными для исследований Кеплера.
  • Сэр Фрэнсис Бэкон (1561–1626) опубликовал в 1620 году Novum Organum, в котором обрисовал новую систему логики, основанную на процессе редукции , которую он предложил как усовершенствование философского процесса силлогизма Аристотеля . Это способствовало развитию того, что стало известно как научный метод.
  • Галилео Галилей (1564-1642) усовершенствовал телескоп, с помощью которого он сделал несколько важных астрономических наблюдений, в том числе четырех крупнейших спутников из Юпитера (1610), фазы Венеры (1610 - доказывающий Коперник правильно), кольца Сатурна (1610) , и провел подробные наблюдения за пятнами . Он разработал законы падающих тел на основе новаторских количественных экспериментов, которые он проанализировал математически.
  • Иоганн Кеплер (1571–1630) опубликовал первые два из трех своих законов движения планет в 1609 году.
  • Уильям Харви (1578–1657) продемонстрировал циркуляцию крови с помощью вскрытия и других экспериментальных методов.
  • Рене Декарт (1596–1650) опубликовал в 1637 году « Рассуждение о методе» , которое помогло утвердить научный метод.
  • Антони ван Левенгук (1632–1723) сконструировал мощные микроскопы с одной линзой и провел обширные наблюдения, которые он опубликовал около 1660 года, открыв микромир биологии.
  • Христиан Гюйгенс (1629–1695) опубликовал основные исследования по механике (он был первым, кто правильно сформулировал законы, касающиеся центробежной силы и открыл теорию маятника) и оптики (являясь одним из самых влиятельных сторонников волновой теории света) .
  • Исаак Ньютон (1643–1727) опирался на работы Кеплера, Галилея и Гюйгенса. Он показал, что закон обратных квадратов для гравитации объясняет эллиптические орбиты планет и продвигает закон всемирного тяготения. Его развитие исчисления бесконечно малых (вместе с Лейбницем) открыло новые применения методов математики в науке. Ньютон учил, что научная теория должна сочетаться со строгими экспериментами, которые стали краеугольным камнем современной науки.

Критика

Маттео Риччи (слева) и Сюй Гуанци (справа) в Афанасиусе Кирхере , La Chine ... Illustrée , Амстердам, 1670.

Идея о том, что современная наука произошла как своего рода революция, обсуждалась историками. Слабым местом идеи научной революции является отсутствие системного подхода к вопросу о познании в период между XIV и XVII веками, что ведет к недопониманию ценности и роли современных авторов. С этой точки зрения тезис о непрерывности - это гипотеза о том, что не было радикального разрыва между интеллектуальным развитием Средневековья и развитием эпохи Возрождения и раннего Нового времени, и она глубоко и широко задокументирована в работах таких ученых, как Пьер Дюгем. Джон Герман Рэндалл, Алистер Кромби и Уильям А. Уоллес, которые доказали предсуществование широкого спектра идей, используемых последователями тезиса научной революции для обоснования своих утверждений. Таким образом, идея научной революции, последовавшей за эпохой Возрождения, является - согласно тезису о непрерывности - мифом. Некоторые теоретики преемственности указывают на более ранние интеллектуальные революции, происходившие в средние века , обычно ссылаясь либо на европейское Возрождение XII века, либо на средневековую мусульманскую научную революцию как признак преемственности.

Другой противоположный взгляд был недавно предложен Аруном Бала в его диалогической истории зарождения современной науки. Бала предполагает, что изменения, связанные с научной революцией - поворот математического реализма , механическая философия, атомизм , центральная роль, отведенная Солнцу в гелиоцентризме Коперника, - должны рассматриваться как коренящиеся в мультикультурном влиянии на Европу. Он видит особые влияния в физической оптической теории Альхазена , китайских механических технологиях, ведущих к восприятию мира как машины , в индийско-арабской системе счисления , которая имплицитно несла новый способ математического атомного мышления , и в гелиоцентризме, уходящем корнями в древние времена. Египетские религиозные идеи связаны с герметизмом .

Бала утверждает, что игнорирование такого мультикультурного воздействия привело к евроцентрической концепции научной революции. Однако он четко заявляет: «Создатели революции - Коперник, Кеплер, Галилей, Декарт, Ньютон и многие другие - должны были выборочно присвоить соответствующие идеи, преобразовать их и создать новые вспомогательные концепции, чтобы выполнить свою задачу ... В конечном счете, даже если революция была основана на мультикультурности, это достижение европейцев в Европе ». Критики отмечают, что в отсутствие документальных свидетельств передачи конкретных научных идей модель Бала останется «рабочей гипотезой, а не выводом».

Третий подход воспринимает термин «Возрождение» буквально как «возрождение». Более пристальное изучение греческой философии и греческой математики показывает, что почти все так называемые революционные результаты так называемой научной революции на самом деле были повторением идей, которые во многих случаях были старше, чем идеи Аристотеля, и почти во всех случаях по крайней мере так же стара, как Архимед . Аристотель даже открыто возражает против некоторых идей, которые были поддержаны во время научной революции, таких как гелиоцентризм. Основные идеи научного метода были хорошо известны Архимеду и его современникам, что продемонстрировано в известном открытии плавучести . Впервые об атомизме придумали Левкипп и Демокрит . Лучио Руссо утверждает, что наука как уникальный подход к объективному знанию зародилась в эллинистический период (около 300 г. до н.э.), но исчезла с приходом Римской империи. Такой подход к научной революции сводит ее к периоду повторного изучения классических идей, который во многом является продолжением эпохи Возрождения. Эта точка зрения не отрицает, что изменение произошло, но утверждает, что это было повторное утверждение предыдущего знания (возрождение), а не создание нового знания. В качестве доказательства он цитирует высказывания Ньютона, Коперника и других в пользу пифагорейского мировоззрения.

В более позднем анализе научной революции того периода критиковалась не только распространение евроцентрических идеологий, но и доминирование ученых-мужчин того времени. Женщинам-ученым не всегда предоставлялись возможности, которые были бы у мужчин-ученых, и включение женской работы в науку в это время, как правило, затрудняется. Ученые пытались изучить участие женщин в 17 веке в науке, и даже в таких простых науках, как домашнее знание, женщины добивались успехов. Учитывая ограниченную историю, предоставленную из текстов того периода, мы не можем полностью понять, помогали ли женщины этим ученым развить идеи, которые они сделали. Еще одна идея, которую следует рассмотреть, - это то, как этот период повлиял даже на женщин-ученых последующих периодов. Энни Джамп Кэннон была астрономом, который извлек выгоду из законов и теорий, разработанных в этот период; она сделала несколько успехов в столетие после Научной революции. Это был важный период для будущего науки, включая вовлечение женщин в области, использующие сделанные разработки.

Смотрите также

Рекомендации

дальнейшее чтение

  • Бернс, Уильям Э. Научная революция в глобальной перспективе (Oxford University Press, 2016) xv + 198 стр.
  • Коэн, Х. Флорис. Объяснение роста современной науки: сравнительная история (Cambridge University Press, 2015). vi + 296 с.
  • Грант, Э. (1996). Основы современной науки в средние века: их религиозный, институциональный и интеллектуальный контекст . Cambridge Univ. Нажмите. ISBN   978-0-521-56762-6 .
  • Ханнэм, Джеймс (2011). Генезис науки . ISBN   978-1-59698-155-3 .
  • Генри, Джон. Научная революция и истоки современной науки (2008), 176 стр.
  • Рыцарь, Дэвид. Путешествие по странным морям: великая революция в науке (Йельский университет, 2014 г.) viii + 329 с.
  • Линдберг, Д.К. Начало западной науки: европейская научная традиция в философском, религиозном и институциональном контексте, 600 г. до н.э. - 1450 г. н.э. (Univ. Of Chicago Press, 1992).
  • Педерсен, Олаф (1993). Ранняя физика и астрономия: историческое введение . Cambridge Univ. Нажмите. ISBN   978-0-521-40899-8 .
  • Шаррат, Майкл (1994). Галилей: решительный новатор . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN   978-0-521-56671-1 .
  • Шапин, Стивен (1996). Научная революция . Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN   978-0-226-75020-0 .
  • Вайнберг, Стивен. Объяснить мир: открытие современной науки (2015) xiv + 417 с.
  • Вестфолл, Ричард С. Никогда в покое: Биография Исаака Ньютона (1983).
  • Вестфол, Ричард С. (1971). Построение современной науки . Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья. ISBN   978-0-521-29295-5 .
  • Вуттон, Дэвид. Изобретение науки: новая история научной революции (Penguin, 2015). xiv + 769 с. ISBN   0-06-175952-X

Внешние ссылки