Научная революция

Научная революция — это серия событий, ознаменовавших возникновение современной науки в ранний современный период , когда достижения в области математики , физики , астрономии , биологии (включая анатомию человека ) и химии изменили взгляды общества на природу. ^[1]^[2]^[3]^[4]^[5]^[6] Научная революция произошла в Европе во второй половине периода Возрождения , когда в 1543 году Николаус Коперник опубликовал публикацию De Revolutionibus orbium coelestium (« О революциях Небесные Сферы ) часто упоминается как его начало. ^[7]

Эпоха Научного Возрождения была сосредоточена в некоторой степени на восстановлении знаний древних и, как полагают, завершилась публикацией Исаака Ньютона «Начала » 1687 года , в которой были сформулированы законы движения и всемирного тяготения , ^[8] тем самым завершив синтез новая космология . В последующую эпоху Просвещения концепция научной революции появилась в работах Жана Сильвена Байи XVIII века , который описал двухэтапный процесс сметания старого и установления нового. ^[9] Научные исследования продолжают обсуждать границы научной революции и ее хронологию.

Введение

Великие достижения науки с 18 века стали называть «революциями». Например, в 1747 году французский математик Алексис Клеро писал, что « Говорят, что Ньютон в своей жизни совершил революцию». ^[10] Это слово также использовалось в предисловии к работе Антуана Лавуазье 1789 года, в которой сообщалось об открытии кислорода. «Немногие революции в науке сразу же вызвали такое всеобщее внимание, как появление теории кислорода... Лавуазье увидел, что его теория была принята всеми наиболее выдающимися людьми своего времени и в течение нескольких лет утвердилась на большей части Европы. с момента его первого обнародования». ^[11]

В XIX веке Уильям Уэвелл описал революцию в самой науке – научном методе – которая произошла в XV–XVI веках. «Среди наиболее заметных революций, которые претерпели мнения по этому вопросу, можно назвать переход от безоговорочного доверия к внутренним силам человеческого разума к явной зависимости от внешнего наблюдения; и от безграничного почтения к мудрости прошлого. к пылкому ожиданию перемен и улучшений». ^[12] Это привело к распространенному сегодня мнению о научной революции:

Возник новый взгляд на природу, пришедший на смену греческому взгляду, который доминировал в науке почти 2000 лет. Наука стала автономной дисциплиной, отличной как от философии, так и от технологии, и стала рассматриваться как преследующая утилитарные цели. ^[13]

Традиционно считается, что научная революция началась с Коперниканской революции (начавшейся в 1543 году) и завершилась «великим синтезом» Исаака Ньютона « Начала» 1687 года . Большая часть изменения отношения произошла благодаря Фрэнсису Бэкону ^[14] , чье «уверенное и решительное заявление» о современном прогрессе науки вдохновило создание научных обществ , таких как Королевское общество ^[15] и Галилея , который защищал Коперника и развивал науку. движения. ^[16]

Научная революция стала возможной благодаря достижениям в области книжного производства. ^[17]^[18] До появления печатного станка , представленного в Европе в 1440-х годах Иоганном Гутенбергом , на континенте не было массового рынка научных трактатов, как это было для религиозных книг. Печать решительно изменила способ создания научных знаний, а также способы их распространения. Это позволило воспроизводить точные диаграммы, карты, анатомические рисунки и изображения флоры и фауны, а печать сделала научные книги более широко доступными, что позволило исследователям свободно обращаться к древним текстам и сравнивать свои собственные наблюдения с наблюдениями коллег-ученых. ^[19] Хотя ошибки типографов по-прежнему часто приводили к распространению ложных данных (например, в « Sidereus Nuncius» («Звездный вестник») Галилея, опубликованном в Венеции в 1610 году, его телескопические изображения лунной поверхности ошибочно появлялись задом наперед), Разработка металлических пластин с гравировкой позволила сделать точную визуальную информацию постоянной, в отличие от того, что было раньше, когда иллюстрации на дереве портились из-за многократного использования. Возможность доступа к предыдущим научным исследованиям означала, что исследователям не приходилось всегда начинать с нуля, чтобы осмыслить свои собственные данные наблюдений. ^[19]

В 20 веке Александр Койре ввел термин «научная революция», сосредоточив свой анализ на Галилее. Этот термин был популяризирован Гербертом Баттерфилдом в его книге «Происхождение современной науки» . В работе Томаса Куна «Структура научных революций» 1962 года подчеркивается, что различные теоретические концепции, такие как теория относительности Эйнштейна и теория гравитации Ньютона , которую она заменила, не могут сравниваться напрямую, не приводя к потерям.

Значение

В этот период произошла фундаментальная трансформация научных идей в области математики, физики, астрономии и биологии в учреждениях, поддерживающих научные исследования, а также в более широко распространенной картине Вселенной. ^[16] Научная революция привела к созданию нескольких современных наук. В 1984 году Джозеф Бен-Давид писал:

Быстрое накопление знаний, характеризующее развитие науки с 17 века, до этого времени никогда не происходило. Новый вид научной деятельности возник лишь в нескольких странах Западной Европы и ограничивался этой небольшой территорией около двухсот лет. (Начиная с XIX века научные знания усваиваются остальным миром). ^[20]

Многие современные писатели и современные историки утверждают, что произошло революционное изменение мировоззрения. В 1611 году английский поэт Джон Донн писал:

[Новая] Философия ставит все под сомнение,
Элемент огня полностью потушен;
Солнце потеряно, и земля, и ни один человеческий ум
Вполне может подсказать ему, где его искать. ^[21]

Баттерфилд был менее смущен, но, тем не менее, считал эти изменения фундаментальными:

Поскольку эта революция подорвала авторитет в Англии не только средневековья, но и всего древнего мира, поскольку она началась не только с затмения схоластической философии, но и с разрушения аристотелевской физики, она затмевает все со времен возникновения христианства и снижает Ренессанса и Реформации в ранг простых эпизодов, простых внутренних смещений внутри системы средневекового христианского мира... [Оно] вырисовывается настолько масштабно, как реальное происхождение как современного мира, так и современного менталитета, что наша привычная периодизация европейской истории стал анахронизмом и обременением. ^[22]

Историк 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. Многие из ключевых фигур в развитии науки были не только людьми с искренними религиозными убеждениями, но и новые подходы к природе, которые они разработали, были в различных отношениях подкреплены религиозными предположениями. ... Тем не менее, многие ведущие деятели научной революции мнили себя поборниками науки, более совместимой с христианством, чем средневековые представления о мире природы, которые они заменили. ^[23]

Древний и средневековый фон

Птолемеевская модель сфер Венеры , Марса , Юпитера и Сатурна . Георг фон Пейербах , *Theoricae novae Planetarum* , 1474.

Научная революция была построена на основе древнегреческого образования и науки в средние века, поскольку она была разработана и получила дальнейшее развитие римской/византийской наукой и средневековой исламской наукой . ^[6] Некоторые ученые отмечают прямую связь между «особыми аспектами традиционного христианства» и развитием науки. ^[24]^[25] « Аристотелевская традиция » все еще была важной интеллектуальной основой в 17 веке, хотя к тому времени натурфилософы отошли от большей части ее. ^[5] Ключевые научные идеи, восходящие к классической античности, с течением времени радикально изменились и во многих случаях были дискредитированы. ^[5] Оставшиеся идеи, которые были фундаментально преобразованы во время научной революции, включают:

Космология Аристотеля , поместившая 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 классических элементов — земли , воды , воздуха и огня . Все тела естественным образом двигались по прямым линиям, пока не достигли сферы, соответствующей их элементному составу – своего естественного места . Все остальные земные движения были неестественными или жестокими . ^[26]^[27]
- Небесная область состояла из пятого элемента, эфира , который был неизменным и естественным образом двигался с равномерным круговым движением. ^[28] В аристотелевской традиции астрономические теории стремились объяснить наблюдаемое нерегулярное движение небесных объектов посредством комбинированных эффектов множественных однородных круговых движений. ^[29]
Модель движения планет Птолемея : основанная на геометрической модели Евдокса Книдского , Альмагеста Птолемея , продемонстрировала , что расчеты могут вычислить точные положения Солнца, Луны, звезд и планет в будущем и в прошлом, и показала как эти вычислительные модели были получены на основе астрономических наблюдений. Таким образом, они сформировали модель для последующих астрономических разработок. Физической основой моделей Птолемея были слои сферических оболочек , хотя самые сложные модели не соответствовали этому физическому объяснению. ^[30]

Древний прецедент существовал для альтернативных теорий и разработок, которые послужили прообразом более поздних открытий в области физики и механики; но в свете ограниченного числа произведений, переживших перевод в период, когда многие книги были потеряны в результате войн, такие события оставались неясными на протяжении веков и традиционно считается, что они мало повлияли на повторное открытие таких явлений; тогда как изобретение печатного станка сделало широкое распространение таких постепенных достижений знаний обычным явлением. Между тем, однако, в средние века был достигнут значительный прогресс в геометрии, математике и астрономии.

Верно также и то, что многие важные деятели научной революции разделяли общее уважение эпохи Возрождения к древним знаниям и цитировали древние родословные в своих инновациях. Коперник, ^[31] Галилей, ^[1]^[2]^[3]^[32] Иоганн Кеплер ^[33] и Ньютон ^{[34] —} все они проследили различные древние и средневековые предки гелиоцентрической системы . В «Схолии аксиом» своих « Начал» Ньютон сказал, что аксиоматические три закона движения уже были приняты такими математиками, как Христиан Гюйгенс , Уоллес, Рен и другие. Готовя переработанное издание своих «Начал» , Ньютон приписал свой закон тяготения и свой первый закон движения ряду исторических личностей. ^[34]^[35]

Несмотря на эти оговорки, стандартная теория истории научной революции утверждает, что 17 век был периодом революционных научных изменений. Были не только революционные теоретические и экспериментальные разработки, но, что еще более важно, радикально изменились методы работы ученых. Например, хотя намеки на концепцию инерции спорадически высказываются в древних дискуссиях о движении, ^[36]^[37] существенным моментом является то, что теория Ньютона отличалась от древних представлений в ключевых отношениях, таких как внешняя сила, являющаяся требованием для насильственного движения. движение в теории Аристотеля. ^[38]

Научный метод

В рамках научного метода , задуманного в 17 веке, естественные и искусственные обстоятельства были оставлены в стороне, поскольку исследовательская традиция систематических экспериментов постепенно была принята научным сообществом. Философия использования индуктивного подхода для получения знаний — отказаться от предположений и попытаться наблюдать непредвзято — контрастировала с более ранним аристотелевским подходом 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, а также интерпретировать наблюдения, которые, как предполагается, имеют определенную степень достоверности. ^{[ нужна цитата ]}

К концу научной революции качественный мир философов, читающих книги, превратился в механический, математический мир, который можно познать посредством экспериментальных исследований. Хотя утверждение о том, что ньютоновская наука во всех отношениях была похожа на современную науку, конечно, неверно, концептуально она во многом напоминала нашу. Многие из отличительных черт современной науки, особенно в отношении ее институционализации и профессионализации, не стали стандартными до середины XIX века. ^{[ нужна цитата ]}

Эмпиризм

Основным способом взаимодействия с миром в аристотелевской научной традиции было наблюдение и поиск «естественных» обстоятельств посредством рассуждений. С этим подходом сочеталась вера в то, что редкие события, которые, казалось, противоречили теоретическим моделям, были отклонениями, ничего не говорящими о природе такой, какая она «естественна». Во время научной революции изменение представлений о роли ученого по отношению к природе, ценности доказательств, экспериментальных или наблюдаемых, привело к появлению научной методологии, в которой эмпиризм играл большую роль. ^{[ нужна цитата ]}

К началу научной революции эмпиризм уже стал важной составляющей науки и натурфилософии. Предыдущие мыслители , в том числе философ -номиналист начала XIV века Уильям Оккам , начали интеллектуальное движение в сторону эмпиризма. ^[39] Термин «британский эмпиризм» стал использоваться для описания философских различий, возникших между двумя его основателями Фрэнсисом Бэконом , которого называли эмпириком, и Рене Декартом , которого называли рационалистом. Томас Гоббс , Джордж Беркли и Дэвид Юм были основными представителями философии, которые разработали сложную эмпирическую традицию как основу человеческого знания. ^{[ нужна цитата ]}

Влиятельной формулировкой эмпиризма стала работа Джона Локка « Опыт человеческого понимания» (1689), в которой он утверждал, что единственное истинное знание, которое может быть доступно человеческому разуму, — это то, что основано на опыте. Он писал, что человеческий разум был создан как tabula rasa , «чистая табличка», на которой записывались сенсорные впечатления и накапливались знания посредством процесса размышления. ^{[ нужна цитата ]}

Вклад Бэкона

Философские основы научной революции были заложены Фрэнсисом Бэконом, которого называют отцом эмпиризма. ^[14] Его работы создали и популяризировали индуктивные методологии научных исследований, часто называемые методом Бэкона или просто научным методом. Его требование плановой процедуры исследования всего естественного ознаменовало новый поворот в риторической и теоретической структуре науки, большая часть которой до сих пор окружает концепции правильной методологии . ^[40]

Бэкон предложил великое реформирование всех процессов познания для развития познания божественного и человеческого, которое он назвал Instauratio Magna (Великое восстановление). По мнению Бэкона, эта реформация привела бы к большому прогрессу в науке и появлению новых изобретений, которые облегчили бы страдания и нужды человечества. Его «Новый органум» был опубликован в 1620 году, в котором он утверждает, что человек является «служителем и интерпретатором природы», «знание и человеческая сила являются синонимами», «эффекты производятся с помощью инструментов и помощи», «человек, действуя, может только применяйте или удаляйте естественные тела; природа внутренне совершает все остальное», и «природой можно управлять, только подчиняясь ей». ^[41] Вот краткое изложение философии этой работы: посредством познания природы и использования инструментов человек может управлять или направлять естественную работу природы для получения определенных результатов. Следовательно, этот человек, стремясь к познанию природы, может достичь власти над ней — и таким образом восстановить «Империю Человека над творением», утраченную в результате грехопадения вместе с изначальной чистотой человека. Таким образом, полагал он, человечество поднимется над условиями беспомощности, бедности и страданий и придет в состояние мира, процветания и безопасности. ^[42]

С этой целью получения познания о природе и власти над ней Бэкон изложил в этой работе новую систему логики, которую он считал превосходящей старые способы силлогизма , разработав свой научный метод, состоящий из процедур выделения формальной причины явления. (например, нагрев) посредством элиминативной индукции. По его мнению, философ должен пройти через индуктивные рассуждения от фактов к аксиомам и физическим законам . Однако прежде чем приступить к этой индукции, исследователь должен освободить свой разум от определенных ложных представлений или тенденций, которые искажают истину. В частности, он обнаружил, что философия слишком занята словами, особенно дискурсами и дискуссиями, вместо того, чтобы фактически наблюдать материальный мир: «Ибо, хотя люди верят, что их разум управляет словами, на самом деле слова поворачиваются назад и отражают свою силу на разуме, и таким образом делают философию и науку софистическими и бездеятельными». ^[43]

Бэкон считал, что для науки крайне важно не продолжать интеллектуальные дискуссии или искать просто созерцательные цели, а работать на улучшение жизни человечества, создавая новые изобретения, даже заявляя, что «изобретения также являются как бы новые творения и подражания божественным творениям». ^[41]^{[ нужна страница ]} Он исследовал далеко идущий и изменяющий мир характер изобретений, таких как печатный станок , порох и компас . Несмотря на свое влияние на научную методологию, он отверг правильные новые теории, такие как магнетизм Уильяма Гилберта , гелиоцентризм Коперника и законы движения планет Кеплера . ^[44]

Научные эксперименты

Бэкон впервые описал экспериментальный метод .

Остается простой опыт; которое, если принять его таким, какое оно есть, называется случайностью, если его искать, экспериментом. Истинный метод опыта сначала зажигает свечу [гипотезу], а затем посредством свечи указывает путь [организует и ограничивает опыт]; начиная с опыта, должным образом упорядоченного и переработанного, а не неумелого или беспорядочного, и выводя из него аксиомы [теории], а из установленных аксиом снова новые эксперименты.
- Френсис Бэкон. Новум Органум. 1620. ^[45]

Гилберт был одним из первых сторонников этого метода. Он страстно отвергал как господствующую аристотелевскую философию, так и схоластический метод университетского преподавания. Его книга «De Magnete» была написана в 1600 году, и некоторые считают его отцом электричества и магнетизма. ^[46] В этой работе он описывает многие из своих экспериментов со своей моделью Земли под названием Террелла . В результате этих экспериментов он пришел к выводу, что Земля сама по себе магнитна и что именно по этой причине компасы указывают на север. ^{[ нужна цитата ]}

Де Магнете оказал влияние из-за присущего ему интереса к предмету, а также из-за строгости, с которой Гилберт описывает свои эксперименты и его отказ от древних теорий магнетизма. ^[47] По словам Томаса Томсона , «книга Гилберта[а] по магнетизму, опубликованная в 1600 году, представляет собой один из лучших примеров индуктивной философии, когда-либо представленных миру. Она тем более примечательна, что она предшествовал «Новому органу» Бэкона, в котором впервые был объяснен индуктивный метод философствования». ^[48]

Галилео Галилея называли «отцом современной наблюдательной астрономии » ^[49] «отцом современной физики» ^[50] «отцом науки» ^[51] и «отцом современной науки». ^[52] Его оригинальный вклад в науку о движении был сделан посредством инновационного сочетания эксперимента и математики. ^[53] Галилей был одним из первых современных мыслителей, ясно заявивших, что законы природы являются математическими. В «Пробирщике» он написал: «Философия написана в этой великой книге, Вселенной … Она написана на языке математики, и ее персонажами являются треугольники, круги и другие геометрические фигуры…» [ ^54] математический анализ является дальнейшим развитием традиции, используемой поздними схоластическими натурфилософами, которую Галилей усвоил, изучая философию. ^[55] Он игнорировал аристотелизм. В более широком смысле его работа ознаменовала еще один шаг к окончательному отделению науки от философии и религии; важное событие в 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. ^{[ нужна цитата ]}

Галилей высоко ценил взаимосвязь между математикой, теоретической физикой и экспериментальной физикой. Он понимал параболу как с точки зрения конических сечений , так и с точки зрения ординаты ( y), изменяющейся как квадрат абсциссы (x). Галилей далее утверждал, что парабола представляет собой теоретически идеальную траекторию равномерно ускоренного снаряда при отсутствии трения и других возмущений. Он признавал, что существуют пределы применимости этой теории, отмечая на теоретических основаниях, что траектория снаряда размером, сравнимым с траекторией Земли, не может быть параболой ^[56] , но, тем не менее, он утверждал, что для расстояний до Для дальности действия артиллерии того времени отклонение траектории снаряда от параболы было бы лишь очень незначительным. ^[57]^[58]

Математизация

Научное знание, по мнению аристотелевцев, было связано с установлением истинных и необходимых причин вещей. ^[59] В той степени, в которой средневековые натурфилософы использовали математические проблемы, они ограничивали социальные исследования теоретическим анализом местной скорости и других аспектов жизни. ^[60] 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. ^[61]^[62]

В 16-17 веках европейские учёные стали всё чаще применять количественные измерения для измерения физических явлений на Земле. Галилей решительно утверждал, что математика обеспечивает своего рода необходимую уверенность, которую можно сравнить с Божьей: «...что касается тех немногих [математических положений ], которые человеческий интеллект действительно понимает, я считаю, что его знание равняется Божественному в объективной уверенности. .» ^[63]

Галилей предвосхищает концепцию систематической математической интерпретации мира в своей книге «Стрелец» :

Философия [т. е. физика] написана в этой великой книге — я имею в виду вселенную — которая постоянно открыта нашему взору, но ее невозможно понять, если сначала не научиться понимать язык и интерпретировать символы, которыми она написана. Она написана на языке математики , и ее знаками являются треугольники, круги и другие геометрические фигуры, без которых человеку невозможно понять ни одного ее слова; без них человек блуждает в темном лабиринте. ^[64]

В 1591 году Франсуа Виет опубликовал книгу «In Artem Analyticem Isagoge» , в которой были даны первые символические обозначения параметров в алгебре . Развитие Ньютоном исчисления бесконечно малых открыло новые применения математических методов в науке. Ньютон учил, что научная теория должна сочетаться со строгими экспериментами, которые стали краеугольным камнем современной науки. ^{[ нужна цитата ]}

Механическая философия

Аристотель признавал четыре вида причин, и там, где это применимо, наиболее важной из них является «конечная причина». Конечная причина была целью, целью или назначением какого-то естественного процесса или созданного человеком предмета. До Научной революции было вполне естественно видеть такие цели, как, например, рост ребенка, ведущие к взрослому человеку. Разум предполагался только в отношении искусственных артефактов; его не приписывали другим животным или природе.

В « механической философии » не допускается ни поле, ни действие на расстоянии, частицы или корпускулы материи принципиально инертны. Движение вызвано прямым физическим столкновением. Если раньше природные вещества понимались органически, то философы-механики рассматривали их как машины. ^[65] В результате теория Ньютона казалась своего рода возвратом к «жутким действиям на расстоянии ». По словам Томаса Куна, Ньютон и Декарт придерживались телеологического принципа , согласно которому Бог сохраняет количество движения во Вселенной:

Гравитация, интерпретируемая как врожденное притяжение между каждой парой частиц материи, была оккультным качеством в том же смысле, в каком схоласты считали «склонность к падению»… К середине восемнадцатого века эта интерпретация была почти повсеместно принята. , и результатом стал настоящий возврат (что не то же самое, что регресс) к схоластическому стандарту. Врожденные притяжения и отталкивания объединяли размер, форму, положение и движение как физически нередуцируемые первичные свойства материи. ^[66]

Ньютон также специально приписал материи присущую ей силу инерции вопреки механистическому тезису о том, что материя не обладает присущими ей силами. Но в то время как Ньютон яростно отрицал гравитацию как присущую материи силу, его сотрудник Роджер Коутс сделал гравитацию также присущей материи силой, как это изложено в его знаменитом предисловии ко второму изданию «Начал» 1713 года, которое он редактировал, и противоречило Ньютону. И интерпретация гравитации Коутса, а не Ньютона, была принята. ^{[ нужна цитата ]}

Институционализация

Первые шаги к институционализации научных исследований и их распространения приняли форму создания обществ, в которых новые открытия транслировались, обсуждались и публиковались. Первым научным обществом, которое было создано, было Лондонское королевское общество . Она выросла из более ранней группы, сосредоточенной вокруг Грешем-колледжа в 1640-х и 1650-х годах. Из истории колледжа:

Научная сеть, сосредоточенная в Грешем-колледже, сыграла решающую роль в собраниях, которые привели к созданию Королевского общества. ^[67]

Эти врачи и натурфилософы находились под влиянием «новой науки», которую продвигал Бэкон в своей « Новой Атлантиде» , примерно с 1645 года. Группа, известная как Философское общество Оксфорда, управлялась в соответствии с набором правил, которые до сих пор сохраняются в Бодлианской библиотеке . ^[68]

28 ноября 1660 года «Комитет 1660 из 12» 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 Чарльз одобрил собрания, и 15 июля 1662 года была подписана королевская хартия о создании «Лондонского королевского общества», первым президентом которого стал лорд Браункер . Вторая королевская хартия была подписана 23 апреля 1663 года, в которой король был отмечен как основатель и имел название «Лондонское королевское общество по улучшению естественных знаний»; Роберт Гук был назначен куратором экспериментов в ноябре. Эта первоначальная королевская милость продолжалась, и с тех пор каждый монарх был покровителем общества. ^[69]

Первым секретарем общества был Генри Ольденбург . Его первые заседания включали эксперименты, проведенные сначала Гуком, а затем Дени Папеном , назначенным на эту должность в 1684 году. Эти эксперименты различались по своей предметной области и были важными в одних случаях и тривиальными в других. ^[70] Общество начало публикацию «Философских трудов» с 1665 года, старейшего и старейшего научного журнала в мире, который установил важные принципы научного приоритета и экспертной оценки . ^[71]

Французы основали Академию наук в 1666 году. В отличие от частного происхождения ее британского коллеги, академия была основана как правительственный орган Жаном -Батистом Кольбером . Ее правила были установлены в 1699 году королем Людовиком XIV , когда она получила название «Королевская академия наук» и была установлена в Лувре в Париже.

Новые идеи

Поскольку научная революция не ознаменовалась ни одним изменением, следующие новые идеи способствовали тому, что называют научной революцией. Многие из них были революциями в своих областях.

Астрономия

гелиоцентризм

На протяжении почти пяти тысячелетий геоцентрическая модель Земли как центра Вселенной принималась всеми, за исключением нескольких астрономов. В космологии Аристотеля центральное положение Земли, возможно, имело менее важное значение, чем ее определение как царства несовершенства, непостоянства, неправильности и изменений, в отличие от «небес» (Луна, Солнце, планеты, звезды), которые считались совершенными. постоянный, неизменный, а в религиозной мысли — царство небесных существ. Земля даже состояла из другого материала, четырех элементов «земля», «вода», «огонь» и «воздух», хотя достаточно высоко над ее поверхностью (примерно орбита Луны), небеса состояли из другого вещества. называется «эфиром». ^[72] Пришедшая на смену гелиоцентрическая модель предполагала радикальное смещение Земли на орбиту вокруг Солнца; Совместное расположение с другими планетами подразумевало вселенную небесных компонентов, состоящую из тех же изменчивых веществ, что и Земля. Небесные движения больше не нуждались в теоретическом совершенстве, ограниченном круговыми орбитами.

Портрет Иоганна Кеплера , одного из основателей и отцов современной астрономии , научного метода , естествознания и современной науки . ^[73]^[74]^[75]

Работа Коперника 1543 года над гелиоцентрической моделью Солнечной системы попыталась продемонстрировать, что Солнце является центром Вселенной. Это предложение мало кого обеспокоило, а Папа и несколько архиепископов были настолько заинтересованы в нем, что потребовали более подробной информации. ^[76] Его модель позже была использована для создания календаря Папы Григория XIII . ^[77] 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 ^[78] , но, что более важно в то время, авторитету Аристотеля. Открытия Кеплера и Галилея придали теории достоверность.

Кеплер был астрономом, который наиболее известен своими законами движения планет , а книги Кеплера Astronomia nova , Harmonice Mundi и Epitome Astronomiae Copernicanae оказали влияние, среди прочих, на Исаака Ньютона , обеспечив одну из основ его теории всемирного тяготения . ^[79] Одна из самых значительных книг в истории астрономии, «Новая астрономия», предоставила убедительные аргументы в пользу гелиоцентризма и внесла ценную информацию о движении планет. Сюда входило первое упоминание об эллиптических траекториях планет и изменение их движения на движение свободно плавающих тел, а не объектов на вращающихся сферах. Оно признано одним из важнейших произведений научной революции. ^[80] Используя точные наблюдения Тихо Браге , Кеплер предположил, что планеты движутся вокруг Солнца не по круговым орбитам, а по эллиптическим. Вместе с другими законами движения планет Кеплера это позволило ему создать модель Солнечной системы, которая была усовершенствованием исходной системы Коперника.

Основным вкладом Галилея в признание гелиоцентрической системы были его механика, наблюдения, которые он делал с помощью своего телескопа, а также подробное изложение аргументов в пользу этой системы. Используя раннюю теорию инерции , Галилей мог объяснить, почему камни, брошенные с башни, падают прямо вниз, даже если Земля вращается. Его наблюдения за спутниками Юпитера , фазами Венеры , пятнами на Солнце и горами на Луне помогли дискредитировать философию Аристотеля и теорию Солнечной системы Птолемея. Благодаря их совместным открытиям гелиоцентрическая система получила поддержку и в конце 17 века была общепринята астрономами.

Кульминацией этой работы стала работа Ньютона, и его « Начала» сформулировали законы движения и всемирного тяготения, которые доминировали в взглядах ученых на физическую Вселенную 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 теории гравитации. 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 сплюснутого сфероида, позже было подтверждено другими учеными. Его законы движения должны были стать прочным фундаментом механики; его закон всемирного тяготения объединил земную и небесную механику в одну великую систему, которая, казалось, была способна описать весь мир математическими формулами.

Гравитация

В *«Началах* » Исаака Ньютона был разработан первый свод единых научных законов.

Ньютон также разработал теорию гравитации. В 1679 году Ньютон начал рассматривать гравитацию и ее влияние на орбиты планет, опираясь на законы движения планет Кеплера. Это последовало за стимулом краткого обмена письмами в 1679–1680 годах с Гуком, положившим начало переписке, призванной добиться от Ньютона вкладов в дела Королевского общества. ^[81] Пробуждение интереса Ньютона к астрономическим вопросам получило дополнительный стимул благодаря появлению кометы зимой 1680–81 годов, о которой он переписывался с Джоном Флемстидом . ^[82] После обмена мнениями с Гуком Ньютон разработал доказательство того, что эллиптическая форма орбит планет возникает в результате действия центростремительной силы , обратно пропорциональной квадрату радиуса-вектора . Ньютон сообщил о своих результатах Эдмонду Галлею и Королевскому обществу в книге «De motu corporum in gyrum» в 1684 году. ^[83] Этот трактат содержал ядро, которое Ньютон развил и расширил, чтобы сформировать « Начала» . ^[84]

« Начала» были опубликованы 5 июля 1687 года при поддержке и финансовой помощи Галлея. ^[85] В этой работе Ньютон формулирует три универсальных закона движения , которые способствовали многим достижениям во время последовавшей вскоре промышленной революции и не улучшались в течение более 200 лет. Многие из этих достижений продолжают оставаться основой 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 тому, что его критиковали за введение в науку « оккультных сил». ^[86] Позже, во втором издании «Начал» ( 1713 г.), Ньютон решительно отверг подобную критику в заключительной « Общей школе », написав, что достаточно того, что эти явления подразумевают гравитационное притяжение, как это было; но они пока не указали его причину, и было и излишне, и неправильно строить гипотезы о вещах, которые не подразумевались явлениями. (Здесь Ньютон использовал то, что стало его знаменитым выражением « гипотезы не финго »). ^[87]

Биология и медицина

Труды греческого врача Галена доминировали в европейской медицинской мысли на протяжении более тысячелетия. Фламандский ученый Андреас Везалий продемонстрировал ошибочность идей Галена. Везалий препарировал трупы людей, а Гален – трупы животных. Опубликованная в 1543 году книга Везалия « De humani corporis Fabrica»^[88] стала 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, наполненную органами, расположенными в трехмерном пространстве. Это резко контрастировало со многими анатомическими моделями, использовавшимися ранее, в которых были сильные галеновские/аристотелевские элементы, а также элементы астрологии .

Помимо первого хорошего описания клиновидной кости , Везалий показал, что грудина состоит из трех частей, а крестец — из пяти или шести; и он точно описал преддверие внутри височной кости . Он подтвердил наблюдение Этьена ^{[ кто? ]} на клапанах печеночных вен описал непарную вену и открыл канал, проходящий у плода между пупочной веной и полой веной, названный с тех пор венозным протоком . Он описал сальник и его связи с желудком, селезенкой и толстой кишкой ; дал первые правильные представления о строении привратника ; наблюдали небольшие размеры слепого отростка у человека; дал первое хорошее описание средостения и плевры и наиболее полное описание анатомии головного мозга на сегодняшний день.

До Везалия анатомические заметки Алессандро Ахиллини демонстрируют подробное описание человеческого тела и сравнивают то, что он нашел во время вскрытий, с тем, что нашли другие, такие как Гален и Авиценна , и отмечают их сходства и различия. ^[89] Никколо Масса был итальянским анатомом, который написал ранний текст по анатомии Anatomiae Libri Introductorius в 1536 году, описал спинномозговую жидкость и был автором нескольких медицинских работ. ^[90] 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 Гарвеем , опубликовавшим в 1628 году «De Motu Cordis». Гарви провел подробный анализ общего строения сердца , перейдя к анализу артерий , показав, как их пульсация зависит от сокращения левый желудочек , в то время как сокращение правого желудочка продвигает заряд крови в легочную артерию . Он заметил, что два желудочка движутся почти одновременно, а не независимо, как считали раньше его предшественники. ^[91]

Гарвей оценил емкость сердца, сколько крови выбрасывается каждым насосом сердца и сколько раз сердце бьется за полчаса. На основании этих оценок он продемонстрировал, что, согласно теории Гаэлена, согласно которой 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, Гарви продолжил демонстрировать, как кровь циркулирует по кругу, посредством бесчисленных экспериментов, первоначально проведенных на змеях и рыбах: связывая их вены и артерии по отдельности. периоды времени Харви замечал произошедшие изменения; действительно, когда он перевязывал вены, сердце становилось пустым, а когда он делал то же самое с артериями, орган опухал. Позже этот процесс был проведен на человеческом теле: врач наложил тугую лигатуру на плечо человека. Это приведет к перекрытию кровотока 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 поступить в руку, поскольку артерии находятся в плоти глубже, чем вены. Когда это было сделано, в предплечье наблюдался противоположный эффект. Теперь оно было теплым и опухшим. Вены также стали более заметными, так как теперь они были полны крови.

Были достигнуты и другие успехи в медицинском понимании и практике. Французский врач Пьер Фошар положил начало стоматологической науке, какой мы ее знаем сегодня, и его называют «отцом современной стоматологии». Хирург Амбруаз Паре был лидером в хирургической технике и боевой медицине , особенно в лечении ран , ^[92] а Германа Бургааве иногда называют «отцом физиологии» из-за его образцового преподавания в Лейдене и его учебника Institutiones medicae (1708 г.). ).

Химия

Химия и предшествовавшая ей алхимия становились все более важным аспектом научной мысли в течение 16 и 17 веков. О важности химии свидетельствует ряд выдающихся ученых, активно занимавшихся химическими исследованиями. Среди них были астроном Тихо Браге , ^[93] врач-химик Парацельс , Роберт Бойль , 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. ^[94]

Практические попытки улучшить переработку руд и их извлечение для выплавки металлов были важным источником информации для первых химиков 16 века, в том числе Георгиуса Агриколы , опубликовавшего свою великую работу De re Metallica в 1556 году. ^[95] Его работа описывает высокоразвитые и сложные процессы добычи металлических руд, добычи металлов и металлургии того времени. Его подход устранил мистицизм, связанный с этой темой, создав практическую основу, на которой могли строиться другие. ^[96]

Считается, что химик Роберт Бойль усовершенствовал современный научный метод алхимии и еще дальше отделил химию от алхимии. ^[97] Хотя его исследования явно уходят корнями в алхимическую традицию, Бойля сегодня в значительной степени считают первым современным химиком и, следовательно, одним из основателей современной химии и одним из пионеров современного экспериментального научного метода. Хотя Бойль не был первооткрывателем, он наиболее известен благодаря закону Бойля , который он представил в 1662 году: ^[98] закон описывает обратно пропорциональную зависимость между абсолютным давлением и объемом газа, если температура поддерживается постоянной в пределах закрытая система . ^[99]

Бойлю также приписывают его знаковую публикацию «Химик-скептик» 1661 года, которая считается краеугольным камнем книги в области химии. В работе Бойль представляет свою гипотезу о том, что каждое явление было результатом столкновений движущихся частиц. Бойль призывал химиков к экспериментированию и утверждал, что эксперименты отрицают ограничение химических элементов только классическими четырьмя: землей, огнем, воздухом и водой. Он также призывал к тому, чтобы химия перестала подчиняться медицине или алхимии и достигла статуса науки. Важно отметить, что он выступал за строгий подход к научному эксперименту: он считал, что все теории должны быть проверены экспериментально, прежде чем считаться истинными. Работа содержит некоторые из самых ранних современных идей об атомах , молекулах и химических реакциях и знаменует собой начало современной химии.

Физический

Оптика

В 1604 году Иоганн Кеплер опубликовал книгу «Astronomiae Pars Optica» ( «Оптическая часть астрономии »). В нем он описывает закон обратных квадратов, управляющий интенсивностью света , отражением от плоских и изогнутых зеркал, а также принципы работы камер-обскуры , а также астрономические значения оптики, такие как параллакс и видимые размеры небесных тел. Astronomiae Pars Optica общепризнана как основа современной оптики . ^[100]

Виллеброрд Снеллиус нашел математический закон преломления , ныне известный как закон Снелла , в 1621 году. Он был опубликован ранее в 984 году нашей эры Ибн Салем . Впоследствии Рене Декарт показал, используя геометрические построения и закон преломления (также известный как закон Декарта), что угловой радиус радуги равен 42° (т.е. угол, образуемый в глазу краем радуги и краем радуги). центр равен 42°). ^[101] Он также независимо открыл закон отражения , и его эссе по оптике стало первым опубликованным упоминанием этого закона. Христиан Гюйгенс написал несколько работ в области оптики. К ним относятся Opera Reliqua (также известная как Christiani Hugenii Zuilichemii, dum viveret Zelhemii toarchae, opuscula posthuma ) и Traité de la lumière .

Ньютон исследовал преломление света, продемонстрировав, что призма может разлагать белый свет на спектр цветов, а линза и вторая призма могут превращать 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, было ли оно отражено, рассеяно или передано, оно оставалось одного и того же 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 телескоп -рефрактор будет страдать от дисперсии света на цвета. Интерес Королевского общества побудил его опубликовать свои заметки «О цвете» . Ньютон утверждал, что свет состоит из частиц или корпускул , которые преломляются при ускорении по направлению к более плотной среде, 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 «разве грубые Тела и Свет не конвертируются друг в друга... и не могут ли Тела получить много их Деятельности от Частиц Света, входящих в их Состав?» ^[102]

Антони ван Левенгук сконструировал мощные однолинзовые микроскопы и провел обширные наблюдения, которые опубликовал около 1660 года, проложив путь науке микробиологии.

Электричество

Уильям Гилберт в «Де Магнете» изобрел неолатинское слово «электрикус» от ἤλεκτρον ( электрон ), греческого слова, означающего «янтарь». Гильберт предпринял ряд тщательных электрических экспериментов, в ходе которых обнаружил, что многие вещества, помимо янтаря, такие как сера, воск, стекло и др., ^[103] способны проявлять электрические свойства. Гилберт обнаружил, что нагретое тело теряет электричество и что влага препятствует электрификации всех тел. Он заметил, что наэлектризованные вещества притягивают все остальные вещества без разбора, тогда как магнит притягивает только железо. Многие открытия такого рода принесли Гилберту титул основателя электротехники . ^[104] 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 благоприятными атмосферными условиями для проявления электрических явлений — наблюдение, которое можно было ошибочно принять до тех пор, пока не была понята разница между проводником и изолятором . ^[105]

Роберт Бойль часто работал над новой наукой об электричестве и добавил несколько веществ в список электрических веществ Гилберта. Он оставил подробный отчет о своих исследованиях под названием « Опыты происхождения электричества» . ^[105] В 1675 году Бойль заявил, что электрическое притяжение и отталкивание могут действовать в вакууме. Одним из его важных открытий было то, что наэлектризованные тела в вакууме притягивают легкие вещества, а это указывает на то, что электрический эффект не зависит от воздуха как среды. ^[103]^[104]^[106]^[107]^[108]

За этим последовал в 1660 году Отто фон Герике , который изобрел первый электростатический генератор . К концу 17 века исследователи разработали практические способы получения электроэнергии путем трения с помощью электростатического генератора, но всерьез разработка электростатических машин не началась до 18 века, когда они стали фундаментальными инструментами в исследованиях науки о природе. электричество. Первое использование слова «электричество» приписывается Томасу Брауну в его работе 1646 года «Pseudodoxia Epidemica» . В 1729 году Стивен Грей продемонстрировал, что электричество можно «передавать» через металлические нити. ^[109]

Механические устройства

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

Счетные устройства

Джон Непер представил логарифмы как мощный математический инструмент. С помощью Генри Бриггса их логарифмические таблицы воплотили вычислительный прогресс, который сделал вычисления вручную намного быстрее. ^[110] Его кости Нэпьера использовали набор пронумерованных стержней в качестве инструмента умножения, используя систему решетчатого умножения . Путь был открыт для последующих научных достижений, особенно в астрономии и динамике .

В Оксфордском университете Эдмунд Гюнтер построил первое аналоговое устройство для вычислений. «Шкала Гюнтера» представляла собой большую плоскую шкалу, на которой выгравированы различные шкалы или линии. Естественные линии, такие как линия хорд, линия синусов и тангенсов, помещаются на одной стороне шкалы, а соответствующие искусственные или логарифмические - на другой стороне. Это средство расчета было предшественником логарифмической линейки . Именно Уильям Отред первым использовал две такие весы, скользящие друг по другу, для выполнения прямого умножения и деления, и поэтому считается изобретателем логарифмической линейки в 1622 году.

Блез Паскаль изобрел механический калькулятор в 1642 году. ^[111] Появление его Паскалина в 1645 году положило начало развитию механических калькуляторов сначала в Европе, а затем и во всем мире. ^[112]^[113] Готфрид Лейбниц , опираясь на работы Паскаля, стал одним из самых плодовитых изобретателей в области механических калькуляторов; он был первым, кто описал калькулятор с вертушкой в 1685 году, ^[114] и изобрел колесо Лейбница , используемое в арифмометре , первом механическом калькуляторе массового производства. Он также усовершенствовал двоичную систему счисления , лежащую в основе практически всех современных компьютерных архитектур. ^[115]

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

Промышленные машины

*Двигатель Savery Engine* 1698 года был первым успешным паровым двигателем .

Дени Папен был наиболее известен своим новаторским изобретением парового варочного котла , предшественника парового двигателя . ^[116]^[117] Первый действующий паровой двигатель был запатентован в 1698 году английским изобретателем Томасом Савери как «...новое изобретение для поднятия воды и приведения в движение всех видов мельниц посредством движущей силы огня, которые принесут большую пользу и пользу для осушения шахт, снабжения городов водой и для работы всех видов мельниц там, где они не имеют ни воды, ни постоянных ветров». ^[118] Изобретение было продемонстрировано Королевскому обществу 14 июня 1699 года, а машина была описана Савери в его книге « Друг шахтера»; или «Машина для поднятия воды с помощью огня» (1702 г.), ^[119] , в которой он утверждал, что она может выкачивать воду из шахт. Томас Ньюкомен усовершенствовал практичную паровую машину для перекачки воды — паровую машину Ньюкомена . Следовательно, Ньюкомена можно считать праотцом промышленной революции. ^[120]

Авраам Дарби I 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 важный шаг вперед в производстве железа как сырья для промышленной революции.

Телескопы

Рефракторные телескопы впервые появились в Нидерландах в 1608 году, по-видимому, это продукт производителей очков, экспериментировавших с линзами. Изобретатель неизвестен, но первым патентом подал Ганс Липперхей , а затем Якоб Метиус из Алкмара . ^[121] Галилей был одним из первых учёных, использовавших этот инструмент для своих астрономических наблюдений в 1609 году. ^[122] Телескоп -рефлектор был описан Джеймсом Грегори в его книге Optica Promota (1663). Он утверждал, что зеркало, имеющее форму части конического сечения , исправит сферическую аберрацию , которая ухудшает точность преломляющих телескопов. Однако его конструкция, « Грегорианский телескоп », так и осталась незавершенной.

В 1666 году Ньютон утверждал, что недостатки телескопа-рефрактора 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 . ^[123] На основании этих экспериментов Ньютон пришел к выводу, что в телескопе-рефракторе невозможно добиться никаких улучшений. ^[124] Однако ему удалось продемонстрировать, что угол отражения остается одинаковым для всех цветов, поэтому он решил построить телескоп- рефлектор . ^[125] Он был завершен в 1668 году и является самым ранним из известных функциональных телескопов-рефлекторов. ^[126] 50 лет спустя Хэдли разработал способы изготовления прецизионных асферических и параболических объективных зеркал для телескопов-рефлекторов, построив первый параболический ньютоновский телескоп и григорианский телескоп с зеркалами точной формы. ^[127]^[128] Они были успешно продемонстрированы Королевскому обществу. ^[129]

Другие устройства

Изобретение вакуумного насоса открыло путь для экспериментов Р. Бойля и Р. Гука по изучению природы вакуума и атмосферного давления . Первое такое устройство изготовил Отто фон Герике в 1654 году. Оно состояло из поршня и цилиндра пневматической пушки со створками, способными отсасывать 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 не способна его разъединить. ^[130] Конструкция воздушного насоса была значительно улучшена Гуком в 1658 году. ^[131]

Евангелиста Торричелли изобрел ртутный барометр в 1643 году. Мотивом изобретения было усовершенствование всасывающих насосов, которые использовались для подъема воды из шахт. Торричелли сконструировал герметичную трубку, наполненную ртутью, и поставил ее вертикально в таз с тем же веществом. Столб ртути упал вниз, оставив наверху Торричеллиев вакуум. ^[132]

Материалы, конструкция и эстетика

Сохранившиеся инструменты этого периода ^[133]^[134]^[135]^[136] обычно изготавливаются из прочных металлов, таких как латунь, золото или сталь, хотя такие примеры, как телескопы ^[137], изготавливаются из дерева, картона или кожи. компоненты существуют. ^[138] Те инструменты, которые сегодня существуют в коллекциях, как правило, представляют собой надежные образцы, изготовленные опытными мастерами для и за счет богатых покровителей. ^[139] 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. ^[140] Также предполагается, что научные инструменты, сохранившиеся во многих коллекциях, были выбраны потому, что они были более привлекательными для коллекционеров, поскольку были более декоративными, более портативными или изготовлены из материалов более высокого качества. ^[141]

Неисправные воздушные насосы встречаются особенно редко. ^[142] Насос справа включал в себя стеклянную сферу, позволяющую проводить демонстрации внутри вакуумной камеры, что является обычным явлением. Основание было деревянным, а цилиндрический насос — латунным. ^[143] Другие вакуумные камеры, которые сохранились, были сделаны из латунных полусфер. ^[144]

Производители инструментов конца 17 - начала 18 веков были заказаны организациями, ищущими помощь в навигации, геодезии, военном деле и астрономических наблюдениях. ^[142] Увеличение использования таких инструментов и их широкое использование в глобальных исследованиях и конфликтах создали потребность в новых методах производства и ремонта, которые были бы удовлетворены промышленной революцией. ^[140]

Критика

Идея о том, что современная наука произошла как своего рода революция, обсуждается среди историков. ^[145] Слабой стороной идеи научной революции является отсутствие системного подхода к вопросу познания в период, охватываемый XIV-XVII веками, ^[146] приводящее к недопониманию ценности и роли современных авторов. С этой точки зрения тезис преемственности представляет собой гипотезу о том, что не было радикального разрыва между интеллектуальным развитием Средневековья и развитием эпохи Возрождения и раннего Нового времени, и он был глубоко и широко задокументирован в работах таких ученых, как Пьер Дюэм, Джон Герман Рэндалл, Алистер Кромби и Уильям А. Уоллес, доказавшие существование широкого спектра идей, используемых последователями тезиса научной революции для обоснования своих утверждений. Таким образом, идея научной революции, следующей за Ренессансом, согласно тезису преемственности, является мифом. Некоторые теоретики преемственности указывают на более ранние интеллектуальные революции, произошедшие в средние века, обычно ссылаясь либо на европейское Возрождение XII века ^[147]^[148] , либо на средневековую мусульманскую научную революцию , ^[149]^[150]^[151] как на знак непрерывности. ^[152]

Другая противоположная точка зрения была недавно предложена Аруном Балой 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, — следует рассматривать как коренящиеся в мультикультурном влиянии на Европу. Он видит особое влияние в физической оптической теории Альхазена , китайских механических технологиях , ведущих к восприятию мира как машины, индуистско-арабской системе счисления , которая неявно несла в себе новый способ математического атомарного мышления, и гелиоцентризме, укорененном в древних Египетские религиозные идеи, связанные с герметизмом . ^[153] Бала утверждает, что, игнорируя такие мультикультурные воздействия, мы пришли к евроцентристской концепции научной революции. ^[154] Однако он утверждает: «Совершившие революцию — Коперник, Кеплер, Галилей, Декарт, Ньютон и многие другие — должны были выборочно присваивать соответствующие идеи, трансформировать их и создавать новые вспомогательные понятия, чтобы выполнить свою задачу». ... В конечном счете, даже если революция была основана на мультикультурной основе, это достижение европейцев в Европе». ^[155] Критики отмечают, что в отсутствие документальных подтверждений передачи конкретных научных идей модель Балы останется «рабочей гипотезой, а не заключением». ^[156]

Третий подход понимает термин «Ренессанс» буквально как «возрождение». Более тщательное изучение греческой философии и греческой математики показывает, что почти все так называемые революционные результаты так называемой научной революции были на самом деле повторными формулировками идей, которые во многих случаях были старше идей Аристотеля и почти во всех случаях, по крайней мере, были более древними, чем идеи Аристотеля. стар, как Архимед . Аристотель даже открыто выступает против некоторых идей, которые были поддержаны во время научной революции, таких как гелиоцентризм. Основные идеи научного метода были хорошо известны Архимеду и его современникам, о чем свидетельствует открытие плавучести . 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 произошли изменения, но утверждает, что это было подтверждение предыдущих знаний (ренессанс), а не создание новых знаний. В качестве доказательства он приводит высказывания Ньютона, Коперника и других в пользу пифагорейского мировоззрения. ^[157]^[158]

В более позднем анализе научной революции в этот период высказывалась критика доминирования ученых-мужчин того времени. ^[159] Женщинам-ученым не были предоставлены те возможности, которые были бы у мужчин-ученых, и включение женской работы в науку в это время имело тенденцию быть скрытым. Ученые пытались изучить участие женщин в науке в 17 веке, и даже в таких простых науках, как домашние знания, женщины добивались успехов. ^[160] Учитывая ограниченность истории, полученную из текстов того периода, мы не можем знать масштабы роли женщин в развитии научных идей и изобретений. Еще одна идея, которую следует учитывать, — это то, как этот период повлиял даже на женщин-ученых последующих периодов. Энни Джамп Кэннон была астрономом 20-го века, которая извлекла пользу из законов и теорий, разработанных в этот период; она добилась нескольких успехов за столетие после научной революции. Это был важный период для будущего науки, включая вовлечение женщин в области науки с использованием сделанных разработок. ^[161]

Смотрите также

дальнейшее чтение

Бернс, Уильям Э. Научная революция в глобальной перспективе (Oxford University Press, 2016) xv + 198 стр.
Коэн, Х. Флорис. Объяснение развития современной науки: сравнительная история (Cambridge University Press, 2015). vi + 296 стр.
Грант, Э. (1996). Основы современной науки в средние века: их религиозные, институциональные и интеллектуальные контексты . Кембриджский университет. Нажимать. ISBN 978-0-521-56762-6.
Ханнэм, Джеймс (2011). Генезис науки . Регнери. ISBN 978-1-59698-155-3.
Генри, Джон. Научная революция и истоки современной науки (2008), 176 стр.
Найт, Дэвид. Путешествие по странным морям: Великая революция в науке (Йельский университет, 2014 г.) viii + 329 стр.
Линдберг, округ Колумбия . 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).
Лайонс, Мартин (2011). Книги: Живая история . Лос-Анджелес: Музей Дж. Пола Гетти. ISBN 978-1-60606-083-4.
Педерсен, Олаф (1993). Ранняя физика и астрономия: историческое введение. Кембриджский университет. Нажимать. ISBN 978-0-521-40899-8.
Шарратт, 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 стр.
Вестфолл, Ричард С. Никогда не отдыхает: биография Исаака Ньютона (1983).
Вестфолл, Ричард С. (1971). Строительство 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 стр. ISBN 0-06-175952-X

Внешние ссылки

СМИ, связанные с научной революцией, на Викискладе?
Цитаты, связанные с научной революцией, в Wikiquote