В эпоху Возрождения произошли большие успехи в географии , астрономии , химии , физике , математике , производстве , анатомии и инженерии . Сбор древних научных текстов начался всерьез в начале 15-го века и продолжался вплоть до падения Константинополя в 1453 году, а изобретение книгопечатания позволило быстрее распространять новые идеи. Тем не менее, некоторые рассматривали Ренессанс, по крайней мере в его начальный период, как период научной отсталости. Такие историки, как Джордж Сартон и Линн Торндайк, критиковали то, как Ренессанс повлиял на науку , утверждая, что прогресс был замедлен на некоторое время. Гуманисты отдавали предпочтение предметам, ориентированным на человека, таким как политика и история, а не изучению естественной философии или прикладной математики . Однако в последнее время ученые признали положительное влияние Ренессанса на математику и науку, указав на такие факторы, как повторное открытие утерянных или малоизвестных текстов и повышенное внимание к изучению языка и правильному чтению текстов. [1] [2] [3]
Мари Боас Холл ввела термин «Научный Ренессанс» для обозначения ранней фазы Научной революции , 1450–1630 гг. Совсем недавно Питер Дир выступил за двухфазную модель ранней современной науки: Научный Ренессанс XV и XVI веков, сосредоточенный на восстановлении естественных знаний древних; и Научная революция XVII века, когда ученые перешли от восстановления к инновациям.
В эпоху Возрождения XII века и после нее Европа пережила интеллектуальное возрождение, особенно в отношении исследования окружающего мира. Однако в XIV веке произошел ряд событий, которые впоследствии стали известны как Кризис позднего Средневековья . Когда пришла Черная смерть , она унесла так много жизней, что повлияла на всю систему. Она внезапно положила конец предыдущему периоду масштабных научных изменений. Чума убила 25–50 % людей в Европе, особенно в перенаселенных городах, где и зародились инновации. Повторные вспышки чумы и других бедствий привели к продолжающемуся сокращению населения в течение столетия.
XIV век ознаменовался началом культурного движения эпохи Возрождения . К началу XV века международный поиск древних рукописей уже начался и продолжался до падения Константинополя в 1453 году, когда многим византийским ученым пришлось искать убежища на Западе, особенно в Италии . [4] Аналогичным образом, изобретение печатного станка оказало большое влияние на европейское общество: облегченное распространение печатного слова демократизировало обучение и позволило быстрее распространять новые идеи.
Первоначально не было никаких новых разработок в физике или астрономии, а почтение к классическим источникам еще больше закрепило аристотелевские и птолемеевские взгляды на вселенную. Философия эпохи Возрождения утратила большую часть своей строгости, поскольку правила логики и дедукции рассматривались как вторичные по отношению к интуиции и эмоциям. В то же время гуманизм эпохи Возрождения подчеркивал, что природа стала рассматриваться как одушевленное духовное творение, которое не управлялось законами или математикой. Только позже, когда больше не удалось найти рукописей, гуманисты перешли от их сбора к редактированию и переводу, и новая научная работа началась с работы таких деятелей, как Коперник , Кардано и Везалий .
Хотя алхимия и химия различались в некоторых отношениях, в эпоху Возрождения у них часто были схожие цели, и вместе их иногда называют химией. [5] Алхимия — это изучение превращения материалов посредством неясных процессов. Хотя ее часто рассматривают как псевдонаучное занятие, многие из ее практиков использовали общепринятые научные теории своего времени для формулирования гипотез о составных частях материи и способах ее изменения. [6] Одной из главных целей алхимиков было найти метод создания золота и других драгоценных металлов путем превращения основных материалов. [6] Распространенное убеждение алхимиков состояло в том, что существует основное вещество, из которого образуются все остальные вещества, и что если вы можете свести вещество к этому исходному материалу, вы затем можете создать из него другое вещество, например, свинец в золото. [5] Средневековые алхимики работали с двумя основными элементами или «принципами», серой и ртутью. [5]
Парацельс был химиком и врачом эпохи Возрождения, который считал, что, в дополнение к сере и ртути, соль служила одним из основных алхимических принципов, из которых было сделано все остальное. [7] Парацельс также сыграл важную роль в содействии внедрению химических практик в практическое медицинское использование, признавая, что тело действует посредством процессов, которые можно рассматривать как химические по своей природе. [7] Эти направления мышления напрямую противоречили многим давним традиционным верованиям, таким как те, которые популяризировал Аристотель ; однако Парацельс настаивал на том, что подвергать сомнению принципы природы было необходимо для продолжения общего роста знаний. [7]
Несмотря на то, что химия часто основывалась на том, что можно считать научной практикой по современным стандартам, многочисленные факторы привели к тому, что химия как дисциплина оставалась отделенной от общей академической среды вплоть до конца эпохи Возрождения, когда она, наконец, начала появляться как часть некоторого университетского образования. [5] [8] : 104–115 Коммерческий характер химии в то время, наряду с отсутствием классической основы для практики, были некоторыми из факторов, которые привели к общему взгляду на эту дисциплину как на ремесло, а не как на уважаемую академическую дисциплину. [5]
Астрономия позднего Средневековья основывалась на геоцентрической модели, описанной Клавдием Птолемеем в древности. Вероятно, очень немногие практикующие астрономы или астрологи на самом деле читали «Альмагест» Птолемея , который был переведен на латынь Герардом Кремонским в XII веке. Вместо этого они полагались на введения в систему Птолемея, такие как « De sphaera mundi» Иоганнеса де Сакробоско и на жанр учебников, известный как «Theorica planetarum» . Для задачи предсказания планетарных движений они обратились к таблицам Альфонсина , набору астрономических таблиц, основанных на моделях «Альмагеста», но включающим некоторые более поздние модификации, в основном модель трепидации , приписываемую Сабиту ибн Курре . Вопреки распространенному мнению, астрономы Средних веков и эпохи Возрождения не прибегали к «эпициклам на эпициклах» для исправления изначальных моделей Птолемея — пока дело не дошло до самого Коперника.
Где-то около 1450 года математик Георг Пурбах (1423–1461) начал серию лекций по астрономии в Венском университете . Региомонтан (1436–1476), который тогда был одним из его учеников, собрал его заметки по лекции и позже опубликовал их как Theoricae novae planetarum в 1470-х годах. Эта «Новая Теорика » заменила старую Теорику в качестве учебника по продвинутой астрономии. Пурбах также начал готовить резюме и комментарии к Альмагесту . Однако он умер, завершив только шесть книг, и Региомонтан продолжил задачу, сверяясь с греческой рукописью, привезенной из Константинополя кардиналом Виссарионом . Когда она была опубликована в 1496 году, Эпитома Альмагеста впервые сделала высшие уровни птолемеевской астрономии широко доступными для многих европейских астрономов.
Последним крупным событием в астрономии эпохи Возрождения стала работа Николая Коперника (1473–1543). Он был одним из первых поколений астрономов, обучавшихся по « Новым Теорикам» и «Краткому изложению» . Незадолго до 1514 года он начал возрождать идею Аристарха о том, что Земля вращается вокруг Солнца. Остаток своей жизни он провел, пытаясь математически доказать гелиоцентризм . Когда «О вращении небесных сфер» было наконец опубликовано в 1543 году, Коперник был на смертном одре. Сравнение его работы с « Альмагестом» показывает, что Коперник во многих отношениях был ученым эпохи Возрождения, а не революционером, потому что он следовал методам Птолемея и даже порядку изложения. Только после работ Иоганна Кеплера (1571–1630) и Галилео Галилея (1564–1642) был вытеснен способ Птолемея заниматься астрономией. Использование более продвинутых таблиц и математики дало толчок к созданию григорианского календаря в 1582 году (в первую очередь для реформирования расчета даты Пасхи ), заменив юлианский календарь , в котором было несколько ошибок. [8] : 69–72
Достижения греческих математиков сохранились на протяжении поздней античности и Средних веков благодаря долгой и косвенной истории. Большая часть работ Евклида , Архимеда и Аполлония , а также более поздних авторов, таких как Герон и Папп , копировалась и изучалась как в византийской культуре , так и в исламских учебных центрах . Переводы этих работ начались уже в XII веке , с работой переводчиков в Испании и Сицилии , которые работали в основном с арабских и греческих источников на латынь. Двое из самых плодовитых были Герард Кремонский и Вильгельм Мёрбекский .
Однако наибольшие усилия по переводу были предприняты в XV и XVI веках в Италии, о чем свидетельствуют многочисленные рукописи, датируемые этим периодом, которые в настоящее время находятся в европейских библиотеках. Практически все ведущие математики той эпохи были одержимы необходимостью восстановления математических трудов древних. Гуманисты не только помогали математикам с поиском греческих рукописей, но и принимали активное участие в переводе этих работ на латынь, часто по заказу религиозных лидеров, таких как Николай V и кардинал Виссарион . [10] [11]
Некоторые из ведущих деятелей в этом начинании включают Региомонтануса , который сделал копию латинского Архимеда и имел программу для печати математических работ; Коммандино (1509–1575), который также выпустил издание Архимеда, а также издания работ Евклида, Герона и Паппа; и Мавролико (1494–1575), который не только перевел работы древних математиков, но и добавил к ним большую часть своих собственных работ. Их переводы гарантировали, что следующее поколение математиков будет обладать методами, намного опережающими то, что было доступно в средние века. [1] [3]
Следует иметь в виду, что математические результаты XV и XVI веков не ограничивались исключительно трудами древних греков. Некоторые математики, такие как Тарталья и Лука Паччиоли , приветствовали и расширили средневековые традиции как исламских ученых, так и таких людей, как Иордан и Фибоначчи . [12] [13] Джордано Бруно также критиковал труды таких людей, как Аристотель, которого он считал имеющим несовершенную логику, и разработал математическую доктрину для вычисления частичной физики, при этом Бруно пытался преобразовать теории природы. [14]
Прогресс, достигнутый в математике, был дополнен достижениями в физике, и такие люди, как Галилей, пытались преодолеть разрыв между двумя областями и поставить под сомнение идеи Аристотеля. [15] Возрожденное исследование физики открыло много возможностей в таких областях, как механика, оптика, навигация и картография. [8] : 79–89
Механические теории возникли у греков, особенно у Аристотеля и Архимеда . [8] : 79–82 Механика и философия были связанными дисциплинами в Древней Греции, и только в эпоху Возрождения эти два предмета начали разделяться. [8] : 79–82 Большая часть работы по разработке новых механических идей и теорий была проделана итальянцами, такими как Рафаэль Бомбелли , хотя фламандец Саймон Стевин также предоставил много идей. [8] : 79–82 Галилей также внес вклад в развитие этой области, написав трактат по механике в 1593 году, [15] помогая развивать идеи относительности, свободно падающих тел и ускоренного линейного движения, [16] хотя в то время у него не было средств, чтобы должным образом сообщить о своих открытиях. [15] В июне 1609 года интересы Галилея переключились на его телескопические исследования после того, как он был близок к революции в науке механике. [15]
Навигация была важной темой того времени, и было сделано много инноваций, которые с появлением более совершенных судов и применением компаса позже привели к географическим открытиям. [8] : 89–91 Расчеты, используемые в навигации, оказались сложными, поскольку технологии того времени не могли точно предсказать погоду или определить географическое положение. Определение долготы оказалось особенно сложным, поскольку местное время необходимо было вычислить на основе астрономического наблюдения. [8] : 89–91 Одна из проверенных теорий заключалась в регистрации времени затмения и использовании Эфемерид Региомонтана для сравнения его с Нюрнбергским временем или Альманаха вечного Закуто для сравнения с Саламанкским временем, хотя погрешность таких расчетов была неприемлемо большой (около 25,5 градусов) . [8] : 89–91 Пока долгота не могла быть точно определена, мореплавателям приходилось полагаться на навигационное счисление , с его многочисленными неопределенностями. [8] : 89–91
С эпохой Возрождения возросло число экспериментальных исследований, в основном в области вскрытия и осмотра тела, тем самым углубив наши знания об анатомии человека. [17] Развитие современной неврологии началось в XVI веке с Андреаса Везалия , который описал анатомию мозга и других органов; он мало знал о функциях мозга, полагая, что он в основном находится в желудочках . Понимание медицинских наук и диагностики улучшилось, но с небольшой прямой пользой для здравоохранения. Существовало мало эффективных лекарств, кроме опиума и хинина . Уильям Гарвей дал изысканное и полное описание кровеносной системы . Самыми полезными фолиантами по медицине, которые использовались как студентами, так и опытными врачами, были materiae medicae и pharmacopoeiae .
В истории географии ключевым классическим текстом была « География» Клавдия Птолемея (II век). Она была переведена на латынь в XV веке Якопо д'Анджело . [18] Она была широко читаема в рукописи и прошла через множество печатных изданий после того, как была впервые напечатана в 1475 году. Региомонтанус работал над подготовкой издания к печати до своей смерти; его рукописи были использованы более поздними математиками в Нюрнберге . «География» Птолемея стала основой для большинства карт, сделанных в Европе на протяжении XV века. [18] Даже когда новые знания начали заменять содержание старых карт, повторное открытие картографической системы Птолемея, включая использование координат и проекции, помогло переопределить общую область картографии как научное занятие, а не художественное. [18]
Информация, предоставленная Птолемеем, а также Плинием Старшим и другими классическими источниками, вскоре оказалась в противоречии с землями, исследованными в эпоху Великих географических открытий . [18] Новые открытия выявили недостатки в классических знаниях; они также открыли европейскому воображению новые возможности. В частности, путешествие Христофора Колумба в Новый Свет в 1492 году помогло задать тон тому, что вскоре стало волной европейской экспансии. [19] Утопия Томаса Мора была частично вдохновлена открытием Нового Света. Большинство карт, разработанных до этого периода, грубо недооценивали протяженность земель, разделяющих Европу от Индии на западном пути через Новый Свет; однако, благодаря вкладу таких исследователей, как Фернан Магеллан , были предприняты усилия по созданию более точных карт в этот период. [20]