Достижения медицины
Медицина была одной из немногих отраслей знания, в которой был достигнут прогресс по сравнению с античностью. Влияние византийской медицины сказывалось как в арабских странах, так и в Европе в эпоху Возрождения. Вплоть до XVI века предполагалось, что болезнь является следствием ненормального смещения четырех жидких сред организма (крови, мокроты, желтой и черной желчи). Первым вызов этой теории бросил швейцарский алхимик Парацельс (1493–1541), который утверждал, что болезни связаны с нарушениями различных органов и могут быть излечены при помощи химических препаратов. Примерно в это же время первое тщательное анатомическое исследование человека было проведено Андреасом Везалием (1514–1564). Однако основы современной медицинской науки были заложены почти сто лет спустя, когда английский ученый Уильям Гарвей (1578–1657) открыл, что кровь в теле человека циркулирует по замкнутому кругу благодаря сокращениям сердца, а не печени, как полагали ранее.
Среди титанов Возрождения одно из первых мест по праву принадлежит Леонардо да Винчи(1452–1519) – великий итальянский художник, изобретатель и ученый. В механике он стал предшественником Галилея в области сопротивления материалов. Ввел понятия силы и момента, коэффициент трения. Выработал рекомендации для строительства арок.
Сила его ума его гениальные научные предвидения, его замечательные технические изобретения, наконец, его великое реалистическое искусство – все это повергало в изумление людей Ренессанса, склонных воспринимать Леонардо как живое воплощение того идеала всесторонне развитой личности, о котором мечтали лучшие из мыслителей и писателей XV – XVI веков.
Величайшим достижением эпохи Возрождения стало создание Коперником гелиоцентрической системы мира, основанной на описательной астрономии. В теории Коперника, наряду с научными воззрениями, провозглашались гипотезы, имеющие эстетический смысл, характерные для эпохи искусства. Идея Коперника о рядовом месте Земли во Вселенной потрясла мировоззрение эпохи, усилила критический дух, столь необходимый для становления науки.
Польский ученыйНиколай Коперник (1473–1543), будучи кафедральным каноником, большую часть жизни посвятил научным исследованиям. Учился в Краковском университете, Болонье, Падуе, Фарраре.
До XVI века, считающегося началом современной эры в науке, преобладал взгляд на Вселенную, основанный на теориях Аристотеля и развившего их астронома Птолемея, где Земля помещена в центр Солнечной системы, что соответствовало христианской теологии, сделавшей драму грехопадения и спасения души краеугольным камнем истории. Когда же, производя астрономические наблюдения, ученые обнаружили противоречия в системе Птолемея, орбиты планет были вычерчены по-другому и приобрели весьма замысловатый вид исключительно для того, чтобы соответствовать данной теории.
Не все ученые разделяли точку зрения Птолемея, однако в течение всего периода средневековья ее никто не оспаривал. Первая тщательно разработанная альтернативная теория была представлена Коперником. Хотя далеко не все иерархи католической церкви выступали против новых идей, Коперник сознавал, что его выводы могут оказаться еретическими. Поэтому он не спешил публиковать свой труд «Об обращениях небесных сфер», который вышел в свет только в год смерти ученого (1543). Книга была посвящена Папе Римскому, а в предисловии было указано, что целью написания труда является желание помочь астрономам при вычислениях, а не критика теории Птолемея.
На самом деле, Коперник предложил революционно новую модель мироздания, кардинально отличавшуюся от известной на тот момент. Он утверждал, что Солнце является неподвижным центром, вокруг которого вращаются планеты; и что Земля – одна из этих планет. Период обращения нашей планеты вокруг Солнца равен году, кроме того, она вращается вокруг собственной оси и совершает полный оборот за сутки. Ученый также полагал, что Луна – это не одна из планет (как считали в то время), а спутник Земли. Коперник первым расположил планеты в правильном порядке по степени их удаленности от Солнца – Меркурий как самую ближнюю, а Сатурн как самую дальнюю (Уран, Нептун и Плутон тогда еще не были открыты. Новая теория в основном была правильной, но в ней имелись и слабые места. В частности, эта система была почти такой же сложной, как и птолемеевская, главным образом потому, что Коперник ошибочно считал орбиты планет окружностями.
Хотя в те времена теория Коперника еще не была окончательно подтверждена, устаревшая картина мира стремительно рушилась. Значительный удар ошибочным представлениям был нанесен датским астрономом Тихо Браге (1546–1601), который в 1572 году заметил сверхновую звезду – неизмеримо далекую и очень яркую, чье появление в «неизменном» пространстве за Луной было бы невозможно. Спустя несколько лет Браге наблюдал столь же невероятное появление кометы. В результате масштабных и систематических наблюдений исследователь определил положение многих небесных тел и издал первый современный каталог звезд.
Еще более впечатляющие и убедительные данные были получены итальянским ученым Галилео Галилеем (1564–1642). Ему повезло, так как он уже мог использовать техническое новшество – зрительную трубу, изобретенную в Голландии примерно в 1600 г. Почти сразу же после получения в 1609 году известий о ее существовании Галилей сконструировал гораздо более совершенный прибор для наблюдения за небом. Его открытия имели огромное значение, т.к., помимо всего прочего, Галилей установил существование множества звезд, не видимых невооруженным глазом, пятен на Солнце, кратеров на поверхности Луны, спутников Юпитера и фаз Венеры.
Галилей использовал свои открытия для подтверждения гелиоцентрической (с Солнцем в центре) теории Коперника. Однако Церковь забила тревогу, поскольку это угрожало традициям и авторитету библейского учения, основанного исключительно на геоцентрической теории.
Сам папа римский запретил Галилею отстаивать взгляды Коперника, и ученый замолчал на долгие годы. Но постепенно он пришел к выводу, что если будет действовать осторожно, слава сможет оградить его от преследований Церкви. В 1632 году Галилей опубликовал трактат «Диалог о двух главнейших системах мира», в котором опровергал положения системы Птолемея однако сохранил видимость того, что следует указаниям папы, закончив книгу утверждением что творения рук Господних в действительности недоступны пониманию человека.
Однако работа Галилея вызвала сенсационный отклик в Европе, и его уловка была разоблачена. 69-летнему ученому было приказано явиться в Рим, где он предстал перед судом инквизиции и был обвинен в ереси. Под угрозой смертного приговора Галилей признал ошибку и объявил о раскаянии. По понятиям того времени, наказание было достаточно мягким: в течение оставшихся восьми лет своей жизни Галилей находился под домашним арестом.
Попытки Церкви запретить теорию Коперника потерпели неудачу, поскольку книга Галилея была переведена на многие языки и стала популярной во всей Европе. Более того, важное свидетельство справедливости утверждений Коперника предоставил немецкий астроном Иоганн Кеплер (1571–1630), который в 1609–1619 гг. открыл три закона движения планет. Коперник и Галилей считали, что планеты вращаются вокруг Солнца по круговой орбите; Кеплер определил, что орбиты планет являются эллиптическими, и тем самым устранил ошибки своих предшественников. Он продемонстрировал, что гелиоцентрическая теория проще системы Птолемея, а также свободна от ее противоречий. Несколькими годами позже Кеплер создал Рудольфовы таблицы, с помощью которых было возможно предсказать движение планет в будущем; основанные на работах Тихо Браге, эти открытия ознаменовали начало всеобъемлющего и математически точного описания Солнечной системы.
В XVII веке была создана классическая механика. У истоков новой неаристотелевой механики стояли:
Николо Фонтана, прозванный Тарталья (1499–1557) – итальянский ученый-самоучка. Сделал первый перевод «Начал» Евклида на итальянский язык. Был видным специалистом в фортификации, в сочинении «Новая наука» дал результат решения баллистической, не сообщая при этом, как оно получено;
Джероламо Кардано (1501–1576). Вывел решение уравнений 3-й и 4-й степеней, ввел отрицательные корни и мнимые числа. Известны его работы в области теории механизмов. Изобрел шарнир, передающий вращение между валами, составляющими произвольный изменяющийся угол, предложил разложение механизма на элементарные звенья, ввел передаточное число;
Доменико Сото(1494–1560). Испанский ученый, последователь Оксфордской школы. Утверждает, что движение падающего тела является равномерно-переменным, и дает для пройденного падающим телом пути закон, совпадающий с современным;
Симон Стевин(1548–1620) – голландский математик, механик и физик. С 1583 г. преподавал в Лейденском университете, в 1620 г. организовал инженерную школу при Лейденском ун-те, где читал лекции по математике. В последние годы жизни был инспектором водных сооружений.
Автор «Начал статики» (1586). Первым сформулировал теорему о треугольнике сил, дал новое доказательство закону равновесия сил на наклонной плоскости, основанное на невозможности вечного двигателя, предложил способ изображения сил с помощью линий. Сформулировал закон гидростатического давления, ввел понятие метацентра. Исследовал магнетизм Земли. Ввел в употребление в Европе десятичные дроби, отрицательные корни уравнений и т.п. Сформулировал условия нахождения корня в данном интервале и предложил способ его приближенного вычисления. Изложил десятичную систему мер.
Решительный удар по аристотелевой механике нанес Джамбаттиста Бенедетти (1530–1590). Ученик Тартальи, работал при дворе герцога Савойского в Турине, является одним из основоположников современной механики. С помощью принципа инерции объясняет ускорение, которое приобретает тело под действием постоянной силы. Бенедетти выдвинул теорию сообщающихся сосудов, ввел понятие момента силы относительно точки. Он был последователем Коперника.
Ренессанс не был периодом, когда средневековый мрак был полностью развеян светом. Часто он был временем, когда свет, казалось, почти исчезал. Доведем эту мысль до крайности. Ренессансные централизованные государства были менее демократичными, чем средневековые феодальные королевства. Сожжение ведьм в период Реформации, вера в дьявола и инквизиция, вероятно, были хуже средневековой жестокости. Аналогично этому, Ренессанс в интеллектуальном плане во многих отношениях был более смутным, чем Средневековье.